WO2022230352A1 - 修正装置 - Google Patents

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WO2022230352A1
WO2022230352A1 PCT/JP2022/008841 JP2022008841W WO2022230352A1 WO 2022230352 A1 WO2022230352 A1 WO 2022230352A1 JP 2022008841 W JP2022008841 W JP 2022008841W WO 2022230352 A1 WO2022230352 A1 WO 2022230352A1
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WO
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head
stage
unit
moving
pattern
Prior art date
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PCT/JP2022/008841
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English (en)
French (fr)
Inventor
重人 杉本
通伸 水村
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V Technology Co Ltd
Original Assignee
V Technology Co Ltd
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P74/00—Testing or measuring during manufacture or treatment of wafers, substrates or devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/82—Recycling of waste of electrical or electronic equipment [WEEE]

Definitions

  • the present invention relates to a correction device.
  • a granite surface plate is provided on nine anti-vibration mounts provided on a pedestal, a pair of guide bases are provided on the granite surface plate, and a Y direction is provided on the guide base to the granite surface plate.
  • a gantry-type XY stage is disclosed which has a pair of pillars movable in the directions, a beam, a movement base movably in the X direction with respect to the beam, and a laser optical unit mounted on the movement base.
  • a gantry-type XY stage like the invention described in Patent Document 1 is used for positioning.
  • a linear encoder is used in the gantry-type XY stage, but since a positioning accuracy of several tens of ⁇ m is required, there is a problem that an expensive linear encoder must be used.
  • the gantry-type XY stage such as the invention described in Patent Document 1, in order to accurately position the gantry that moves widely, it is necessary to increase the processing accuracy of the entire granite surface plate, which increases the manufacturing cost.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a correction device that can perform positioning with high accuracy without increasing manufacturing costs.
  • a correction apparatus includes, for example, a first stage having a suction stage that suctions a substrate, a gantry provided above the suction stage, and a second stage provided on the gantry. two stages, a head provided on the second stage and having a correction head for correcting the substrate, a first moving section for changing a relative position of the first stage and the gantry in a first direction, the a second moving unit that changes relative positions of the first stage and the second stage in a second direction substantially orthogonal to the first direction; and a head moving unit that moves the head with respect to the second stage.
  • the second stage has a first axis provided substantially along the first direction and a second axis provided substantially along the second direction
  • the head moving section comprises: moving the head in the first direction along the first axis and moving the head in the second direction along the second axis; and the positioning accuracy of the second moving part.
  • the head moving section moves the head along the first axis and the second axis provided on the second stage. Therefore, the moving distance of the head in the first direction by the head moving part is shorter than the moving distance in the first direction by the first moving part, and the moving distance of the head in the second direction by the head moving part is the second moving distance by the second moving part. Shorter than the travel distance in two directions. Further, the positioning accuracy of the head moving portion is higher than the positioning accuracy of the first moving portion and the positioning accuracy of the second moving portion. Therefore, the positioning accuracy of the first moving part and the second moving part and the machining accuracy (flatness, etc.) of the first stage can be lowered. Thereby, positioning can be performed with high accuracy without increasing the manufacturing cost.
  • a first movement control section for controlling the first movement section and the second movement section
  • the substrate has a pattern provided on a surface thereof, and the pattern is provided on the first stage.
  • the first moving part and the second moving part having a first pattern provided substantially along the first direction and a second pattern provided substantially along the second direction in the state of each has a reading unit that reads the pattern
  • the first movement control unit controls the first movement unit based on the result of reading the second pattern by the reading unit
  • the reading unit You may control a said 2nd moving part based on the reading result of a said 1st pattern.
  • the patterns are used instead of the scales, the glass scales are not required in the first moving part and the second moving part. Therefore, there is no need to use an expensive linear encoder, and manufacturing costs can be reduced.
  • the first movement control unit acquires defect information that is information about the position of the defect on the substrate, and based on the defect information, a defect superimposition pattern that is a pattern that overlaps the defect among the patterns. may be specified, and the first moving unit and the second moving unit may be controlled to move the head over the defect superimposed pattern based on the number of the patterns read by the reading unit. As a result, the head can be placed near the defect without using a linear encoder.
  • a second movement control section for controlling the head movement section is provided, the head has an image acquisition section for acquiring an image of the substrate, and the second movement control section is acquired by the image acquisition section.
  • the head may be moved based on the obtained image. As a result, the head can be positioned with high accuracy.
  • the first moving section and the second moving section may each use a linear motor using an electromagnetic force as a driving source, and the head moving section may use a piezo element as a driving source. Thereby, the head can be moved precisely.
  • the positioning accuracy of the first moving section and the second moving section may be coarser than the pitch of the pattern, and the positioning accuracy of the head moving section may be finer than the pitch of the pattern. Thereby, the head can be moved precisely.
  • positioning can be performed with high accuracy without increasing manufacturing costs.
  • FIG. 1 is a front view showing an outline of a correction device 1;
  • FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the correction device 1;
  • FIG. 5 is a flow chart showing the flow of processing of the correction device 1;
  • 1 is a diagram schematically showing a part of a substrate 100;
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a part of a substrate 100;
  • a repairing device of the present invention is a device for repairing a defect found during the manufacturing process of a liquid crystal display device.
  • a liquid crystal display device has a structure in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates.
  • a color filter is formed by alternately coating resins in which blue, green, and red pigments are dispersed on one substrate, and the other substrate.
  • An electronic circuit pattern is formed on the . Defects in color filters and electronic circuit patterns cause defects such as abnormal display. Therefore, in the repair device, the defects found by the inspection device are irradiated with laser light from the back surface of the substrate to repair the defects.
  • the substrate to be repaired by the repair device is not limited to the liquid crystal display device.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an outline of the correction device 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a front view showing an outline of the correction device 1.
  • the depth direction of the correction device 1 is defined as the X direction
  • the direction orthogonal to the X direction on the horizontal plane is defined as the Y direction.
  • a direction orthogonal to the X direction and the Y direction is defined as the Z direction (vertical direction).
  • the correction apparatus 1 mainly includes a first stage 10, a gantry 20, a second stage 30, a head 40, a gantry moving section 50 (corresponding to the first moving section of the present invention), and a second stage moving section 60. (corresponding to the second moving section of the present invention) and a head moving section 70 .
  • the first stage 10 mainly has a base 11 and a suction stage 12.
  • the base 11 is a member that serves as a base for the adsorption stage 12 and the gantry 20, and is placed on a floor surface or the like.
  • the base 11 is provided with a coarse movement X axis 13 substantially along the X direction.
  • the coarse movement X-axis 13 is provided near the +Y side end and the ⁇ Y side end of the base 11, respectively.
  • a gantry 20 is provided on the base 11 so as to cover the adsorption stage 12 .
  • the suction stage 12 is a plate-like member having a substantially rectangular shape in plan view.
  • a substrate 100 is placed on the upper surface (+z side surface) of the adsorption stage 12 .
  • the adsorption stage 12 sucks air and adsorbs the substrate 100 to the adsorption stage 12 .
  • the gantry 20 has a gate shape and covers the upper side of the adsorption stage 12 .
  • the gantry 20 mainly has columns 21 and beams 22 provided on the columns 21 .
  • the beam 22 is substantially bar-shaped and provided above the first stage 10 .
  • the struts 21 are provided along the Z direction, and the beams 22 are provided along the Y direction.
  • a protrusion 21 a is provided at the lower end of the support 21 .
  • the convex portion 21 a is inserted into a concave portion 13 a provided on the coarse movement X-axis 13 .
  • the concave portion 13a extends in the X direction, and the gantry 20 moves in the X direction as the convex portion 21a slides along the concave portion 13a.
  • a second stage 30 is provided on the beam 22 .
  • the beam 22 is also provided with a coarse movement Y axis 23 substantially along the Y direction.
  • the second stage 30 is movable in the Y direction along the coarse movement Y axis 23 .
  • a head 40 is provided on the second stage 30 .
  • the head 40 has a correction head 44 (see FIG. 3) not shown.
  • the correction head 44 has, for example, a laser light source and an optical member, and corrects the substrate 100 by emitting laser light emitted from the laser light source to the substrate 100 .
  • the modification head 44 is not limited to a form that modifies the substrate 100 using laser light.
  • the repair head includes a mode in which a disconnection of the substrate 100 is repaired by applying metal ink to the substrate 100 and baking the metal ink with light emitted from a lamp.
  • the head 40 also has an image acquisition unit 45 (see FIG. 3).
  • the image acquisition unit 45 has an magnifying optical system for magnified observation, an imaging device such as a CCD, a CMOS, and the like.
  • the image captured by the image acquisition unit 45 is output to a display device (not shown) or the like.
  • the image acquisition unit 45 can use, for example, an optical microscope or a charged particle beam microscope.
  • a fine movement X-axis 31 and a fine movement Y-axis 32 are provided on the second stage 30 .
  • the fine movement X axis 31 is provided substantially along the X direction
  • the fine movement Y axis 32 is provided substantially along the Y direction.
  • the second stage 30 is provided with a head moving section 70 that moves the head 40 with respect to the second stage 30 .
  • the head moving unit 70 includes a piezoelectric element 71 (see FIG. 3) as a drive source for moving the head 40 along the fine movement X-axis 31 and a piezoelectric element 72 as a drive source for moving the head 40 along the fine movement Y-axis 32. (see FIG. 3).
  • the driving source of the head moving unit 70 is not limited to the piezo element, and may be a linear motor or a servomotor, for example.
  • the gantry moving unit 50 moves the gantry 20 in the X direction along the coarse movement X axis 13 .
  • the gantry moving unit 50 has a linear motor 51 (see FIG. 3) that uses electromagnetic force as a drive source.
  • the gantry moving unit 50 also has a reading unit 52 that reads the pattern provided on the substrate 100 .
  • the reading unit 52 is provided on the column 21 and moves in the X direction as the gantry 20 moves in the X direction.
  • the second stage moving section 60 moves the second stage 30 in the Y direction along the coarse movement Y axis 23 .
  • the second stage moving unit 60 has a linear motor 61 (see FIG. 3) that uses electromagnetic force as a drive source.
  • the second stage moving section 60 also has a reading section 62 that reads the pattern provided on the substrate 100 .
  • the reading unit 62 is provided on the second stage 30 and moves in the Y direction as the second stage 30 moves in the Y direction.
  • the moving distance of the head 40 in the X direction by the head moving unit 70 is shorter than the moving distance of the gantry 20 in the X direction by the gantry moving unit 50, and the moving distance of the head 40 in the Y direction by the head moving unit 70 is the second stage moving distance. It is shorter than the moving distance of the second stage 30 in the Y direction by the unit 60 .
  • the moving distances of the head 40 in the X direction and the Y direction by the head moving unit 70 are each about 2 mm.
  • the moving distance of the gantry 20 (the head 40 provided on the gantry 20) by the gantry moving unit 50 and the moving distance of the second stage 30 (the head 40 provided on the second stage 30) by the second stage moving unit 60 are , are each about 3000 mm.
  • the movement distance of the head 40 in the X direction and the Y direction (the length of the fine movement X axis 31 and the fine movement Y axis 32) by the head movement section 70 is not limited to 2 mm.
  • the moving distance of the head 40 by the head moving unit 70 depends on the accuracy of the inspection device that inspects the substrate 100 for defects. In this embodiment, since the accuracy of the inspection apparatus is within 1 mm, the moving distance of the head 40 in the X and Y directions by the head moving unit 70 is set to 2 mm (approximately twice the accuracy of the inspection apparatus).
  • the moving speed of the head 40 in the X direction by the head moving unit 70 is lower than the moving speed of the gantry 20 in the X direction by the gantry moving unit 50, and the moving speed of the head 40 in the Y direction by the head moving unit 70 is the second stage moving speed. It is slower than the moving speed of the second stage 30 in the Y direction by the unit 60 .
  • the moving speed of the head 40 in the X direction and the Y direction by the head moving unit 70 is about 1 ⁇ m per second.
  • the moving speed of the gantry 20 (head 40) by the gantry moving unit 50 and the moving speed of the second stage 30 (head 40) by the second stage moving unit 60 are each about 2 mm per second.
  • the positioning accuracy of the head moving section 70 is higher than the positioning accuracy of the gantry moving section 50 and the positioning accuracy of the second stage moving section 60 .
  • the positioning accuracy of the head 40 in the X and Y directions is finer than the pixel pitch (the pitch of the patterns 121 and 122 (see FIG. 5)), and is about 0.1 ⁇ m in this embodiment.
  • the positioning accuracy of the gantry moving unit 50 and the positioning accuracy of the second stage moving unit 60 are coarser than the pixel pitch, and are each about 10 ⁇ m in this embodiment.
  • the correction device 1 moves the head 40 large, fast, and coarsely with the gantry moving unit 50 and the second stage moving unit 60, and moves the head 40 finely, slowly, and accurately with the head moving unit 70.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the electrical configuration of the correction device 1.
  • the correction device 1 mainly includes a control section 101 , a storage section 102 , an input section 103 , an output section 104 and a communication section 105 .
  • the control unit 101 is a program control device such as a CPU (Central Processing Unit), which is an arithmetic unit, and operates according to a program stored in the storage unit 102 .
  • the control unit 101 will be detailed later.
  • the control unit 101 also controls the suction stage 12, the correction head 44, the image acquisition unit 45, the gantry moving unit 50 (linear motor 51 and reading unit 52), the second stage moving unit 60 (linear motor 61 and reading unit 62), It is connected to the head moving section 70 (piezo elements 71 and 72) and the like.
  • the storage unit 102 is a non-volatile memory, a volatile memory, or the like, holds programs and the like executed by the control unit 101 and operates as a substrate memory for the control unit 101 .
  • the input unit 103 includes input devices such as a keyboard and mouse.
  • the output unit 104 is a display or the like.
  • the communication unit 105 acquires data from another device (for example, an inspection device) via a network board or a storage medium and transmits the data to the control unit 101, and also transmits data generated by the control unit 101 via a network board or the like. Send to other devices.
  • the control unit 101 includes, as main functional units, a substrate suction unit 101a, an information acquisition unit 101b, a first movement control unit 101c, a second movement control unit 101d, a pattern reading unit 101e, an image processing unit 101f, and a correction processing unit 101g. is composed of
  • the substrate adsorption unit 101 a controls the adsorption stage 12 to suck air while the substrate 100 is placed on the adsorption stage 12 and adsorb the substrate 100 to the upper side of the adsorption stage 12 .
  • the information acquisition unit 101b acquires information about the substrate 100 (hereinafter referred to as substrate information) via the communication unit 105.
  • the board information includes board design information such as the size of the board 100, the positions of the patterns, and the spacing between adjacent patterns (pattern pitch).
  • the information acquisition unit 101 b also acquires information (hereinafter referred to as defect information) regarding the position of the defect on the substrate 100 via the communication unit 105 .
  • the defect information is written in the substrate coordinate system, and the positions of the defects on the substrate 100 are indicated.
  • the defect information is acquired by an inspection device (not shown) before processing by the repair device 1 .
  • the first movement control unit 101c controls the gantry movement unit 50 to move the gantry 20 (head 40) in the X direction.
  • the first movement control unit 101c also controls the second stage movement unit 60 to move the second stage 30 (head 40) in the Y direction.
  • the processing performed by the first movement control unit 101c will be detailed later.
  • the second movement control section 101d controls the head movement section 70 to move the head 40 with respect to the second stage 30 by minute distances in the X and Y directions. The processing performed by the second movement control unit 101d will be detailed later.
  • the pattern reading unit 101e acquires the measurement results obtained by the reading units 52 and 62, and detects whether or not the patterns have been read by the reading units 52 and 62. For example, when using the optical camera type pattern reading unit 101e, the pattern is read based on the captured image. When the laser reflection type pattern reading unit 101e is used, the pattern is read by irradiating the substrate with laser light and detecting the laser light reflected by the metal (pattern). Further, when the capacitive coupling type pattern reading unit 101e is used, a capacitance type sensor is brought close to the substrate to apply a voltage, and the pattern is read using the fact that the capacitance changes only on the pattern.
  • the optical camera type pattern reading unit 101e can handle speeds up to 100 mm/s, and the laser reflection type and capacitive coupling type pattern reading unit 101e can handle speeds up to 2 mm/s.
  • the image processing unit 101f acquires the image of the substrate 100 obtained by the image acquisition unit 45, performs image processing, and extracts defects from the acquired image.
  • the image acquisition unit 45 and the image processing unit 101f can observe the substrate 100 with a resolution of about 100 ⁇ m. Since the processing performed by the image processing unit 101f is general, the description thereof is omitted.
  • the correction processing unit 101g controls the correction head 44 based on the image obtained by the image acquisition unit 45, and irradiates the substrate 100 with laser light. Since the processing performed by the correction processing unit 101g is general, the description thereof is omitted.
  • FIG. 4 is a flow chart showing the flow of processing in which the repair apparatus 1 repairs defects in the substrate 100. As shown in FIG. 4
  • the information acquisition unit 101b Prior to loading the substrate 100, the information acquisition unit 101b acquires defect information (step S101) and acquires substrate information (step S102). It should be noted that the order of processing steps S101 and S102 does not matter, and steps S101 and S102 may be performed simultaneously.
  • step S103 when the substrate 100 is loaded onto the suction stage 12 by a loading/unloading unit (not shown) (step S103), the control unit 101 detects the alignment mark 123 (see FIG. 5) of the substrate 100 using a camera (not shown). Then, the substrate 100 is positioned, and after the positioning of the substrate 100, the substrate 100 is attracted to the upper side of the attraction stage 12 (step S104).
  • the first movement control unit 101c coarsely moves the gantry 20 and the second stage 30 (moves coarsely, quickly, and far) (steps S105 to S107).
  • the processing of steps S105 to S107 will be described in detail below.
  • the first movement control unit 101c acquires substrate information and defect information via the information acquisition unit 101b. Based on the substrate information and the defect information, the first movement control unit 101c identifies a pattern that overlaps the defect (hereinafter referred to as a defect superimposed pattern).
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing part of the substrate 100.
  • the substrate information includes information on the positions and sizes of the patterns 121 and 122 and the alignment marks 123 on the substrate 100 and the pitch of the patterns 121 and 122 .
  • alignment marks 123 are provided near the corners of the substrate 100, and patterns 121 along the horizontal direction of FIG. 5 are arranged in the vertical direction of FIG.
  • Patterns 122 along the direction are arranged in the horizontal direction of the paper surface of FIG.
  • the pattern 121 has patterns 121-1, 121-2, 121-3, . 2, 122-3 . . .
  • the defect information includes information about the position of the defect 110 on the substrate 100 .
  • the defect information is based on the position of the alignment mark 123.
  • the first movement control unit 101c determines where the defect 110 exists on the substrate 100 and which pattern is superimposed on the defect. Identify patterns. In the example shown in FIG. 5, the defect 110 is located in patterns 121-3 and 122-6, and the patterns 121-3 and 122-6 are defect superimposed patterns.
  • the substrate 100 is placed on the suction stage 12 so that the vertical direction of FIG. 5 is along the X direction and the horizontal direction of FIG. 5 is along the Y direction.
  • the first movement control unit 101c calculates the number of patterns 121 and 122 from the current position to the defect superimposed pattern.
  • the number of patterns 121 and 122 is calculated based on the origin position (for example, the alignment mark 123) of the substrate 100.
  • Step S106 Returning to the description of FIG.
  • the first movement control unit 101c drives the linear motor 51 to move the gantry 20 in the X direction while acquiring the reading result of the pattern 121 by the reading unit 52 via the pattern reading unit 101e.
  • the first movement control unit 101c moves the gantry 20 in the X direction until the reading unit 52 detects the number of patterns 121 calculated in step S104.
  • the field of view of the reading unit 52 is indicated by 52a.
  • the field of view 52a moves downward on the page of FIG. Since the number of patterns 121 up to the defect superimposed pattern is calculated to be three in step S105, the first movement control unit 101c keeps moving until the pattern reading unit 101e detects that the visual field 52a has detected the pattern 121 three times. , to move the gantry 20 in the -X direction. As a result, the beam 22 of the gantry 20, that is, the head 40 is placed on the defect superimposed pattern (pattern 121-3).
  • Step S107 Returning to the description of FIG.
  • the first movement control unit 101c drives the linear motor 61 to move the second stage 30 in the Y direction while acquiring the reading result of the pattern 122 by the reading unit 62 via the pattern reading unit 101e.
  • the first movement control unit 101c moves the second stage 30 in the Y direction until the reading unit 62 detects the number of patterns 122 calculated in step S104.
  • the field of view of the reading unit 62 is indicated by 62a.
  • the field of view 62a moves rightward on the paper surface of FIG. Since the number of patterns 122 up to the defect superimposed pattern is calculated to be six in step S105, the first movement control unit 101c controls the pattern reading unit 101e to detect that the pattern 122 has been detected six times in the field of view 62a. , to move the second stage 30 in the +Y direction. As a result, the second stage 30, that is, the head 40 is placed on the defect superimposed pattern (pattern 122-6).
  • the first movement control unit 101c moves the head 40 over the defect superimposed pattern based on the number of patterns 121, 122 read by the reading units 52, 62. , controls the gantry moving unit 50 and the second stage moving unit 60 .
  • the second movement control unit 101d moves (finely moves) the head 40 by a minute distance in the X direction and the Y direction with respect to the second stage 30 (steps S108 and S109).
  • steps S108 and S109 will be described in detail below.
  • Step S108 The image processing unit 101f acquires the image obtained by the image acquisition unit 45, performs image processing, and extracts the defect 110 from the acquired image. Assuming that the pitch of the patterns 121 and 122 is 100 ⁇ m and the field of view of the image acquisition unit 45 is 2 mm 2 , since the head 40 is arranged above the defect superimposed pattern in steps S105 to S107, the image acquisition unit 45 A defect 110 is always included in the field of view.
  • Step S109 The second movement control section 101d moves the head 40 in the X direction and the Y direction based on the image acquired by the image acquisition section 45.
  • the second movement control unit 101d obtains the distance between the current position (the center of the image) and the defect 110 based on the image processing result obtained in step S108, and moves the piezoelectric elements 71 and 72 by the obtained distance. to move the head 40 .
  • the head 40 is positioned with high precision so that the defect 110 is arranged at the center of the image obtained by the image acquisition unit 45 .
  • the second movement control unit 101d moves the head 40 by a certain amount using the piezo elements 71 and 72, and the image processing unit 101f acquires the image obtained by the image acquisition unit 45 to extract the defect 110. You can repeat. That is, the second movement control unit 101d may repeat the processing of steps S108 and S109 until the defect is arranged at the center of the image obtained by the image acquisition unit 45.
  • the correction processing unit 101g irradiates the substrate 100 with laser light based on the image obtained by the image acquisition unit 45 (step S110).
  • the control unit 101 determines whether or not all defects included in the defect information acquired in step S101 have been corrected (step S110) (step S111). If correction processing has not been performed for all defects (NO in step S110), the control unit 101 returns the processing to step S105. When all defects have been repaired (YES in step S110), the control unit 101 stops the adsorption of the substrate 100 by the adsorption stage 12, and corrects the substrate 100 by a loading/unloading unit (not shown). The wafer is unloaded from the apparatus 1 (step S112), and the series of processing ends.
  • the first movement control unit 101c calculates the number of patterns 121 and 122 based on the position of the defect on which the correction processing was last performed. For example, in the example shown in FIG. 5, when the defect 111 is processed after the defect 110, the number of patterns 121 and 122 up to the defect 111 is calculated with the position of the defect 110 as a reference.
  • the defect superimposed patterns of the defect 111 are patterns 121-1 and 102-7. It is calculated that the number of patterns 122 from the defect superimposed pattern to the defect superimposed pattern of the defect 111 is one in the +Y direction. That is, when performing step S105 for the second time or later, the number of patterns 121 and 122 from the current position to the defect superimposed pattern is calculated, and the moving direction is obtained.
  • the gantry 20 is provided with the second stage 30, the second stage 30 is provided with the head 40, the head 40 is roughly moved by the gantry moving section 50 and the second stage moving section 60, and the head moving section
  • the head 40 is roughly moved by the gantry moving section 50 and the second stage moving section 60, and the head moving section
  • the head 40 is roughly moved by the gantry moving section 50 and the second stage moving section 60
  • the head moving section By precisely moving the head 40 at 70, highly accurate positioning can be performed without increasing the manufacturing cost of each component of the correction device 1.
  • FIG. Specifically, by providing the fine movement X-axis 31 and the fine movement Y-axis 32 on the second stage 30, the positioning accuracy of the gantry moving unit 50 and the second stage moving unit 60, for example, the positioning accuracy of the linear motors 51 and 61 and the The machining accuracy (flatness, etc.) of one stage 10 can be lowered, thereby reducing the manufacturing cost.
  • the first stage in a conventional gantry-type XY stage that uses a linear encoder, the first stage must be precisely machined over the length of the gantry and stage movement (approximately 3000 mm), increasing manufacturing costs.
  • the fine movement X-axis 31 and the fine movement Y-axis 32 require precise machining, and since the length is as short as about 2 mm, the manufacturing cost can be reduced.
  • a conventional gantry-type XY stage using a linear encoder must use a high-performance linear motor capable of high-precision positioning on the order of 0.1 ⁇ m, which increases manufacturing costs.
  • the present embodiment does not require a high-performance linear motor, and can reduce manufacturing costs.
  • the head can be moved while reducing the manufacturing cost.
  • a high positioning accuracy can be maintained by the portion 70 .
  • the head 40 is moved by the gantry moving unit 50 and the second stage moving unit 60 based on the results of reading the patterns 121 and 122 provided on the substrate 100 by the reading units 52 and 62.
  • the gantry moving unit 50 and the second stage moving unit 60 do not need the glass scale. Therefore, there is no need to use an expensive linear encoder, and manufacturing costs can be reduced.
  • Positioning using the patterns 121 and 122 provided on the substrate 100 is not possible with an exposure apparatus, a drawing apparatus, or the like, which processes a substrate having no pattern. 122 can be carried out only by the correction apparatus 1 that processes the substrate 100 provided with 122 .
  • the number of patterns 121 and 122 up to the defect superimposed pattern and the moving direction are obtained, and the gantry moving unit 50 and the second stage moving unit 60 move the head 40 based on this,
  • the head can be placed near the defect without using a linear encoder. Therefore, the image acquisition unit 45 can reliably acquire images including the defects 110 and 111 .
  • the second movement control unit 101d controls the head moving unit 70 to move the head 40 based on the image acquired by the image acquisition unit 45, thereby moving the head 40 with high accuracy. can be positioned.
  • the gantry moving unit 50 corresponding to the first moving unit of the present invention moves the gantry 20 along the coarse movement X-axis 13, but the first moving unit is the first stage 10 and the gantry. 20 is changed in the X direction.
  • the second stage moving section 60 corresponding to the second moving section of the present invention moves the second stage 30 in the Y direction along the coarse movement Y axis 23, but the second moving section , the relative position in the Y direction between the first stage 10 and the second stage 30 should be changed.
  • the first moving unit and the second moving unit move the first stage 10, thereby changing the relative position in the X direction between the first stage 10 and the gantry 20, or moving the first stage 10 and the second stage 30.
  • the horizontal size of the correction device becomes large (specifically, approximately four times as large as when the gantry 20 and the second stage 30 are moved). It is desirable that the moving part moves the gantry 20 and the second moving part moves the second stage 30 .
  • substantially is a concept that includes not only the case of being strictly identical, but also errors and deformations to the extent that identity is not lost.
  • substantially parallel and substantially orthogonal are not limited to strictly parallel and orthogonal.
  • neighboredhood is a concept that, for example, when it is in the vicinity of A, it is near A and may or may not include A.
  • Reference Signs List 1 correction device 10: first stage 11: base 12: suction stage 13: coarse movement X-axis 13a: concave portion 20: gantry 21: column 21a: convex portion 22: beam 23: coarse movement Y-axis 30: second stage 31 : fine movement X-axis 32 : fine movement Y-axis 40 : head 44 : correction head 45 : image acquisition unit 50 : gantry movement unit 60 : second stage movement units 51, 61 : linear motors 52, 62 : reading units 52a, 62a: field of view 70: Head moving units 71, 72: Piezo element 100: Substrate 101: Control unit 101a: Substrate adsorption unit 101b: Information acquisition unit 101c: First movement control unit 101d: Second movement control unit 101e: Pattern reading unit 101f: Image Processing unit 101g: correction processing unit 102: storage unit 103: input unit 104: output unit 105: communication units 110, 111: defects 121, 121-1, 121-2, 12

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Abstract

製造コストを上げることなく高精度で位置決めを行うことができる。　基板を吸着する吸着ステージを有する第１ステージと、吸着ステージの上側に設けられたガントリと、ガントリに設けられた第２ステージと、第２ステージに設けられており、前記基板を修正する修正ヘッドを有するヘッドと、第１ステージとガントリとの第１方向の相対位置を変える第１移動部と、第１ステージと第２ステージとの第１方向と略直交する第２方向の相対位置を変える第２移動部と、第２ステージに対してヘッドを移動させるヘッド移動部と、を備える。第２ステージは、第１方向に略沿って設けられた第１軸と、第２方向に略沿って設けられた第２軸と、を有し、ヘッド移動部は、第１軸に沿ってヘッドを第１方向に移動させ、第２軸に沿ってヘッドを第２方向に移動させる。ヘッド移動部の位置決め精度は、第１移動部の位置決め精度及び第２移動部の位置決め精度より高い。

Description

修正装置
　本発明は、修正装置に関する。
　特許文献１には、架台上に設けられた９個の除振マウント上に石定盤を設け、石定盤上に１対のガイドベースを設け、ガイドベース上に石定盤に対してＹ方向に移動可能な１対の支柱、ビーム及びビームに対してＸ方向に移動可能に移動ベースを設け、移動ベースにレーザ光学ユニットを搭載するガントリ型ＸＹステージが開示されている。
特開２００６－４９３８４号公報
　近年、ガラス基板の大型化に伴い、特許文献１に記載の発明のようなガントリ型ＸＹステージが位置決めに使用されている。ガントリ型ＸＹステージにはリニアエンコーダが使用されるが、数十μｍの位置決め精度が求められるため、高価なリニアエンコーダを使用しなければならないという問題がある。また、特許文献１に記載の発明のようなガントリ型ＸＹステージでは、大きく移動するガントリを精度よく位置決めするため、石定盤全体の加工精度を高くする必要があり、製造コストが上昇するという問題がある。
　本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、製造コストを上げることなく高精度で位置決めを行うことができる修正装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明に係る修正装置は、例えば、基板を吸着する吸着ステージを有する第１ステージと、前記吸着ステージの上側に設けられたガントリと、前記ガントリに設けられた第２ステージと、前記第２ステージに設けられており、前記基板を修正する修正ヘッドを有するヘッドと、前記第１ステージと前記ガントリとの第１方向の相対位置を変える第１移動部と、前記第１ステージと前記第２ステージとの前記第１方向と略直交する第２方向の相対位置を変える第２移動部と、前記第２ステージに対して前記ヘッドを移動させるヘッド移動部と、を備え、前記第２ステージは、前記第１方向に略沿って設けられた第１軸と、前記第２方向に略沿って設けられた第２軸と、を有し、前記ヘッド移動部は、前記第１軸に沿って前記ヘッドを前記第１方向に移動させ、前記第２軸に沿って前記ヘッドを前記第２方向に移動させ、前記ヘッド移動部の位置決め精度は、前記第１移動部の位置決め精度及び前記第２移動部の位置決め精度より高いことを特徴とする。
　本発明に係る修正装置によれば、ヘッド移動部は、第２ステージに設けられた第１軸及び第２軸に沿ってヘッドを移動させる。したがって、ヘッド移動部によるヘッドの第１方向の移動距離は、第１移動部による第１方向の移動距離より短く、ヘッド移動部によるヘッドの第２方向の移動距離は、第２移動部による第２方向の移動距離より短い。また、ヘッド移動部の位置決め精度は、第１移動部の位置決め精度及び第２移動部の位置決め精度より高い。したがって、第１移動部や第２移動部の位置決め精度や第１ステージの加工精度（平面度等）を下げることができる。これにより、製造コストを上げることなく高精度で位置決めを行うことができる。
　ここで、前記第１移動部及び前記第２移動部を制御する第１移動制御部を備え、前記基板は、表面に設けられたパターンを有し、前記パターンは、前記第１ステージに設けられた状態において、前記第１方向に略沿って設けられた第１パターンと、前記第２方向に略沿って設けられた第２パターンとを有し、前記第１移動部及び前記第２移動部は、それぞれ、前記パターンを読み取る読取部を有し、前記第１移動制御部は、前記読取部での前記第２パターンの読み取り結果に基づいて前記第１移動部を制御し、前記読取部での前記第１パターンの読み取り結果に基づいて前記第２移動部を制御してもよい。このように、パターンをスケールの代わりにするため、第１移動部及び第２移動部にガラススケールが不要になる。したがって、高価なリニアエンコーダを用いる必要がなく、製造コストを落とすことができる。
　ここで、前記第１移動制御部は、前記基板における欠陥の位置に関する情報である欠陥情報を取得し、前記欠陥情報に基づいて前記パターンのうちの前記欠陥と重なっているパターンである欠陥重畳パターンを特定し、前記読取部で読み取られた前記パターンの数に基づいて前記欠陥重畳パターンの上に前記ヘッドを移動させるように前記第１移動部及び前記第２移動部を制御してもよい。これにより、リニアエンコーダを用いることなく、欠陥の近傍にヘッドを配置することができる。
　ここで、前記ヘッド移動部を制御する第２移動制御部を備え、前記ヘッドは、前記基板の画像を取得する画像取得部を有し、前記第２移動制御部は、前記画像取得部が取得した画像に基づいて前記ヘッドを移動させてもよい。これにより、高い精度でヘッドを位置決めすることができる。
　ここで、前記第１移動部及び前記第２移動部は、それぞれ、電磁力を用いるリニアモータを駆動源とし、前記ヘッド移動部は、ピエゾ素子を駆動源としてもよい。これにより、ヘッドを精密に移動させることができる。
　ここで、前記第１移動部及び前記第２移動部の位置決め精度は、前記パターンのピッチより粗く、前記ヘッド移動部の位置決め精度は、前記パターンのピッチより細かくてもよい。これにより、ヘッドを精密に移動させることができる。
　本発明によれば、製造コストを上げることなく高精度で位置決めを行うことができる。
第１の実施の形態に係る修正装置１の概略を示す斜視図である。 修正装置１の概略を示す正面図である。 修正装置１の電気的な構成を示すブロック図である。 修正装置１の処理の流れを示すフローチャートである。 基板１００の一部を模式的に示す図である。
　以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明の修正装置は、液晶表示装置の製造過程で発見された欠陥を修正する装置である。
　液晶表示装置は一対の基板の間に液晶を挟み込んだ構造となっており、一方の基板には青、緑、赤の顔料を分散した樹脂を交互に塗布したカラーフィルタが形成され、他方の基板には電子回路パターンが形成されている。カラーフィルタや電子回路パターンに欠陥が生じると、表示異常等の不良の原因となる。そのため、修正装置では、検査装置で発見された欠陥に対して、基板の裏面からレーザ光を照射し、欠陥を修正する。ただし、修正装置が修正を行う基板は液晶表示装置に限定されない。
　図１は、第１の実施の形態に係る修正装置１の概略を示す斜視図である。図２は、修正装置１の概略を示す正面図である。以下、修正装置１の奥行き方向をＸ方向とし、水平面においてＸ方向と直交する方向をＹ方向とする。また、Ｘ方向及びＹ方向と直交する方向をＺ方向（鉛直方向）とする。
　修正装置１は、主として、第１ステージ１０と、ガントリ２０と、第２ステージ３０と、ヘッド４０と、ガントリ移動部５０（本発明の第１移動部に相当）と、第２ステージ移動部６０（本発明の第２移動部に相当）と、ヘッド移動部７０と、を備える。
　第１ステージ１０は、主として、ベース１１と、吸着ステージ１２とを有する。ベース１１は、吸着ステージ１２及びガントリ２０の土台となる部材であり、床面等に載置される。ベース１１には、Ｘ方向に略沿った粗動Ｘ軸１３が設けられている。粗動Ｘ軸１３は、ベース１１の＋Ｙ側の端近傍及び－Ｙ側の端近傍にそれぞれ設けられている。また、ベース１１には、吸着ステージ１２を覆うように、ガントリ２０が設けられている。
　吸着ステージ１２は、平面視略矩形形状の板状の部材である。吸着ステージ１２の上面（＋ｚ側の面）には基板１００が載置される。吸着ステージ１２は、上面に基板１００が載置されたら、空気を吸引して吸着ステージ１２に基板１００を吸着する。
　ガントリ２０は、門型であり、吸着ステージ１２の上側を覆う。ガントリ２０は、主として、支柱２１と、支柱２１に設けられた梁２２とを有する。梁２２は、略棒状であり、第１ステージ１０の上側に設けられる。支柱２１は、Ｚ方向に沿って設けられており、梁２２は、Ｙ方向に沿って設けられている。
　支柱２１の下端には、凸部２１ａが設けられている。凸部２１ａは、粗動Ｘ軸１３に設けられた凹部１３ａに挿入される。凹部１３ａはＸ方向に延設されており、凸部２１ａが凹部１３ａに沿って摺動することで、ガントリ２０がＸ方向に移動する。
　梁２２には、第２ステージ３０が設けられている。また、梁２２には、Ｙ方向に略沿った粗動Ｙ軸２３が設けられている。第２ステージ３０は、粗動Ｙ軸２３に沿ってＹ方向に移動可能である。
　第２ステージ３０には、ヘッド４０が設けられている。ヘッド４０は、図示しない修正ヘッド４４（図３参照）を有する。修正ヘッド４４は、例えば、レーザ光源と光学部材とを有し、レーザ光源から照射されたレーザ光を基板１００に出射して、基板１００を修正する。なお、修正ヘッド４４は、レーザ光を用いて基板１００を修正する形態に限定されない。例えば、修正ヘッドは、金属インクを基板１００に塗布し、ランプから照射した光により金属インクを焼成することで基板１００の断線を修正する形態も含む。
　また、ヘッド４０は、画像取得部４５（図３参照）を有する。画像取得部４５は、拡大観察のための拡大光学系、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子等を有する。画像取得部４５で撮影された画像は、図示しない表示装置等に出力される。画像取得部４５は、例えば、光学顕微鏡や荷電粒子線顕微鏡を用いることができる。
　第２ステージ３０には、微動Ｘ軸３１及び微動Ｙ軸３２が設けられている。微動Ｘ軸３１は、Ｘ方向に略沿って設けられており、微動Ｙ軸３２は、Ｙ方向に略沿って設けられている。また、第２ステージ３０には、第２ステージ３０に対してヘッド４０を移動させるヘッド移動部７０が設けられている。ヘッド移動部７０は、微動Ｘ軸３１に沿ってヘッド４０を移動させる駆動源であるピエゾ素子７１（図３参照）及び微動Ｙ軸３２に沿ってヘッド４０を移動させる駆動源であるピエゾ素子７２（図３参照）を有する。なお、ヘッド移動部７０が有する駆動源は、ピエゾ素子に限られず、例えばリニアモータやサーボモータでもよい。
　ガントリ移動部５０は、粗動Ｘ軸１３に沿ってガントリ２０をＸ方向に移動させる。ガントリ移動部５０は、駆動源として、電磁力を用いるリニアモータ５１（図３参照）を有する。また、ガントリ移動部５０は、基板１００に設けられたパターンを読み取る読取部５２を有する。読取部５２は、支柱２１に設けられており、ガントリ２０がＸ方向に移動するのに伴ってＸ方向に移動する。
　第２ステージ移動部６０は、粗動Ｙ軸２３に沿って第２ステージ３０をＹ方向に移動させる。第２ステージ移動部６０は、駆動源として、電磁力を用いるリニアモータ６１（図３参照）を有する。また、第２ステージ移動部６０は、基板１００に設けられたパターンを読み取る読取部６２を有する。読取部６２は、第２ステージ３０に設けられており、第２ステージ３０がＹ方向に移動するのに伴ってＹ方向に移動する。
　ヘッド移動部７０によるヘッド４０のＸ方向の移動距離は、ガントリ移動部５０によるガントリ２０のＸ方向の移動距離より短く、ヘッド移動部７０によるヘッド４０のＹ方向の移動距離は、第２ステージ移動部６０による第２ステージ３０のＹ方向の移動距離より短い。具体的には、ヘッド移動部７０によるヘッド４０のＸ方向及びＹ方向の移動距離は、それぞれ２ｍｍ程度である。また、ガントリ移動部５０によるガントリ２０（ガントリ２０に設けられたヘッド４０）の移動距離及び第２ステージ移動部６０による第２ステージ３０（第２ステージ３０に設けられたヘッド４０）の移動距離は、それぞれ３０００ｍｍ程度である。
　なお、ヘッド移動部７０によるヘッド４０のＸ方向及びＹ方向の移動距離（微動Ｘ軸３１及び微動Ｙ軸３２の長さ）は、２ｍｍに限られない。ヘッド移動部７０によるヘッド４０の移動距離は、基板１００の欠陥を検査する検査装置の精度に依存する。本実施の形態では、検査装置の精度が１ｍｍ以内であるため、ヘッド移動部７０によるヘッド４０のＸ方向及びＹ方向の移動距離を２ｍｍ（検査装置の精度の略２倍）としている。
　ヘッド移動部７０によるヘッド４０のＸ方向の移動速度は、ガントリ移動部５０によるガントリ２０のＸ方向の移動速度より遅く、ヘッド移動部７０によるヘッド４０のＹ方向の移動速度は、第２ステージ移動部６０による第２ステージ３０のＹ方向の移動速度より遅い。具体的には、ヘッド移動部７０によるヘッド４０のＸ方向及びＹ方向の移動速度は、それぞれ、秒速１μｍ程度である。また、ガントリ移動部５０によるガントリ２０（ヘッド４０）の移動速度及び第２ステージ移動部６０による第２ステージ３０（ヘッド４０）の移動速度は、それぞれ秒速２ｍｍ程度である。
　ヘッド移動部７０の位置決め精度は、ガントリ移動部５０の位置決め精度及び第２ステージ移動部６０の位置決め精度より高い。具体的には、ヘッド４０のＸ方向及びＹ方向の位置決め精度は、画素ピッチ（パターン１２１、１２２（図５参照）のピッチ）より細かく、本実施の形態ではそれぞれ０．１μｍ程度である。また、ガントリ移動部５０の位置決め精度及び第２ステージ移動部６０の位置決め精度は、画素ピッチより粗く、本実施の形態ではそれぞれ１０μｍ程度である。
　つまり、修正装置１は、ガントリ移動部５０及び第２ステージ移動部６０によりヘッド４０を大きく、早く、かつ粗く移動させ、ヘッド移動部７０によりヘッド４０を細かく、ゆっくり、かつ正確に移動させる。
　図３は、修正装置１の電気的な構成を示すブロック図である。修正装置１は、主として、制御部１０１、記憶部１０２、入力部１０３、出力部１０４、通信部１０５を含んで構成される。
　制御部１０１は、演算装置であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等のプログラム制御デバイスであり、記憶部１０２に格納されたプログラムにしたがって動作する。制御部１０１については、後に詳述する。
　また、制御部１０１は、吸着ステージ１２、修正ヘッド４４、画像取得部４５、ガントリ移動部５０（リニアモータ５１及び読取部５２）、第２ステージ移動部６０（リニアモータ６１及び読取部６２）、ヘッド移動部７０（ピエゾ素子７１、７２）等と接続されている。
　記憶部１０２は、不揮発性メモリ、揮発性メモリ等であり、制御部１０１によって実行されるプログラム等を保持するとともに、制御部１０１の基板メモリとして動作する。入力部１０３は、キーボードやマウス等の入力デバイスを含む。出力部１０４は、ディスプレイ等である。通信部１０５は、ネット基板や記憶媒体を介して他の機器（例えば、検査装置）からデータを取得して制御部１０１に送信すると共に、ネット基板等を介して制御部１０１が生成したデータを他の機器に送信する。
　次に、制御部１０１について説明する。制御部１０１は、主な機能部として、基板吸着部１０１ａ、情報取得部１０１ｂ、第１移動制御部１０１ｃ、第２移動制御部１０１ｄ、パターン読取部１０１ｅ、画像処理部１０１ｆ、修正処理部１０１ｇを含んで構成されている。
　基板吸着部１０１ａは、吸着ステージ１２を制御して、吸着ステージ１２に基板１００が載置された状態で空気を吸引して、吸着ステージ１２の上側に基板１００を吸着させる。
　情報取得部１０１ｂは、通信部１０５を介して、基板１００に関する情報（以下、基板情報という）を取得する。基板情報は、基板１００の大きさ、パターンの位置、隣接するパターン間の間隔（パターンのピッチ）等の基板の設計情報を含む。また、情報取得部１０１ｂは、通信部１０５を介して、基板１００の欠陥の位置に関する情報（以下、欠陥情報という）を取得する。欠陥情報は、基板座標系で記されており、基板１００における欠陥の位置が示されている。なお、欠陥情報は、修正装置１で処理を行う前に、図示しない検査装置で取得される。
　第１移動制御部１０１ｃは、ガントリ移動部５０を制御してガントリ２０（ヘッド４０）をＸ方向に移動させる。また、第１移動制御部１０１ｃは、第２ステージ移動部６０を制御して第２ステージ３０（ヘッド４０）をＹ方向に移動させる。第１移動制御部１０１ｃが行う処理については後に詳述する。
　第２移動制御部１０１ｄは、ヘッド移動部７０を制御して、ヘッド４０を第２ステージ３０に対してＸ方向、Ｙ方向に微小距離だけ移動させる。第２移動制御部１０１ｄが行う処理については後に詳述する。
　パターン読取部１０１ｅは、読取部５２、６２による測定結果を取得して、読取部５２、６２によりパターンが読み取れたか否かを検知する。例えば、光学カメラ式のパターン読取部１０１ｅを用いる場合には、撮像された画像に基づいてパターンを読み取る。また、レーザ反射式のパターン読取部１０１ｅを用いる場合には、基板に向けてレーザ光を照射し、金属（パターン）で反射されたレーザ光を検知することでパターンを読み取る。また、容量結合式のパターン読取部１０１ｅを用いる場合には、静電容量式のセンサを基板に近づけで電圧を加え、パターンの上だけ容量が変化することを用いてパターンを読み取る。光学カメラ式のパターン読取部１０１ｅは、秒速１００ｍｍの速度まで対応可能であり、レーザ反射式及び容量結合式のパターン読取部１０１ｅは秒速２ｍｍの速度まで対応可能である。
　画像処理部１０１ｆは、画像取得部４５で得られた基板１００の画像を取得して画像処理を行い、取得された画像から欠陥を抽出する。画像取得部４５及び画像処理部１０１ｆは、１００μｍ程度の分解能で基板１００が観察可能である。画像処理部１０１ｆが行う処理は一般的であるため、説明を省略する。
　修正処理部１０１ｇは、画像取得部４５で得られた画像に基づいて修正ヘッド４４を制御し、基板１００にレーザ光を照射する。修正処理部１０１ｇが行う処理は一般的であるため、説明を省略する。
　次に、このように構成された修正装置１の動作について説明する。図４は、修正装置１が基板１００の欠陥を修正する処理の流れを示すフローチャートである。
　基板１００の搬入に先立ち、情報取得部１０１ｂは、欠陥情報を取得し（ステップＳ１０１）、基板情報を取得する（ステップＳ１０２）。なお、ステップＳ１０１とステップＳ１０２の処理の順番は問わず、またステップＳ１０１とステップＳ１０２を同時に行ってもよい。
　その後、図示しない搬入・搬出部により基板１００が吸着ステージ１２の上側に搬入されたら（ステップＳ１０３）、制御部１０１は、図示しないカメラを用いて基板１００のアライメントマーク１２３（図５参照）を検出して基板１００の位置決めを行い、基板１００の位置決め後に吸着ステージ１２の上側に基板１００を吸着させる（ステップＳ１０４）。
　次に、第１移動制御部１０１ｃがガントリ２０及び第２ステージ３０を粗動（粗く、早く、遠くまで移動）させる（ステップＳ１０５～Ｓ１０７）。以下、ステップＳ１０５～Ｓ１０７の処理について詳しく説明する。
　（ステップＳ１０５）
　第１移動制御部１０１ｃは、情報取得部１０１ｂを介して基板情報及び欠陥情報を取得する。そして、第１移動制御部１０１ｃは、基板情報及び欠陥情報に基づいて、欠陥と重なっているパターン（以下、欠陥重畳パターンという）を特定する。
　図５は、基板１００の一部を模式的に示す図である。基板情報には、基板１００が有するパターン１２１、１２２、アライメントマーク１２３の位置や大きさ、パターン１２１、１２２のピッチに関する情報が含まれている。図５に示す例では、基板１００の隅近傍にアライメントマーク１２３が設けられており、図５の紙面左右方向に沿ったパターン１２１が図５の紙面上下方向に並んでおり、図５の紙面上下方向に沿ったパターン１２２が図５の紙面左右方向に並んでいる。パターン１２１は、図５の紙面上側から順に並んだパターン１２１－１、１２１－２、１２１－３・・・を有し、パターン１２２は、図５の紙面左側から順にパターン１２２－１、１２２－２、１２２－３・・・を有する。
　また、欠陥情報は、基板１００の欠陥１１０の位置に関する情報が含まれている。欠陥情報はアライメントマーク１２３の位置を基準としており、第１移動制御部１０１ｃは、基板情報及び欠陥情報に基づいて、欠陥１１０が基板１００のどの位置に存在するか、また、どのパターンが欠陥重畳パターンであるかを特定する。図５に示す例では、パターン１２１－３及びパターン１２２－６に欠陥１１０が位置しており、パターン１２１－３及びパターン１２２－６が欠陥重畳パターンである。
　なお、基板１００は、図５の紙面上下方向がＸ方向に沿い、図５の紙面左右方向がＹ方向に沿うように、吸着ステージ１２の上側に載置されている。
　次に、第１移動制御部１０１ｃは、現在位置から欠陥重畳パターンまでのパターン１２１、１２２の数を算出する。最初にステップＳ１０５の処理を行うときには、基板１００の原点位置（例えば、アライメントマーク１２３）を基準としてパターン１２１、１２２の数を算出する。図５に示す例では、欠陥重畳パターン（パターン１２１－３）までのパターン１２１の数は３本であり、欠陥重畳パターン（パターン１２２－６）までのパターン１２２の数は６本である。
　（ステップＳ１０６）
　図４の説明に戻る。第１移動制御部１０１ｃは、パターン読取部１０１ｅを介して読取部５２によるパターン１２１の読み取り結果を取得しながら、リニアモータ５１を駆動してガントリ２０をＸ方向に移動させる。第１移動制御部１０１ｃは、読取部５２によりステップＳ１０４で算出された数だけパターン１２１が検出されるまで、ガントリ２０をＸ方向に移動させる。
　例えば、図５では、読取部５２の視野が５２ａで示されている。ガントリ２０が－Ｘ方向に移動すると、視野５２ａは図５の紙面下方に向かって移動する。ステップＳ１０５で欠陥重畳パターンまでのパターン１２１の数が３本と算出されているため、第１移動制御部１０１ｃは、視野５２ａがパターン１２１を３回検出したことをパターン読取部１０１ｅが検知するまで、ガントリ２０を－Ｘ方向に移動させる。その結果、ガントリ２０の梁２２、すなわちヘッド４０が欠陥重畳パターン（パターン１２１－３）の上に配置される。
　（ステップＳ１０７）
　図４の説明に戻る。第１移動制御部１０１ｃは、パターン読取部１０１ｅを介して読取部６２によるパターン１２２の読み取り結果を取得しながら、リニアモータ６１を駆動して第２ステージ３０をＹ方向に移動させる。第１移動制御部１０１ｃは、読取部６２によりステップＳ１０４で算出された数だけパターン１２２が検出されるまで、第２ステージ３０をＹ方向に移動させる。
　例えば、図５では、読取部６２の視野が６２ａで示されている。第２ステージ３０が＋Ｙ方向に移動すると、視野６２ａは図５の紙面右方向に向かって移動する。ステップＳ１０５で欠陥重畳パターンまでのパターン１２２の数が６本と算出されているため、第１移動制御部１０１ｃは、視野６２ａがパターン１２２を６回検出したことをパターン読取部１０１ｅが検知するまで、第２ステージ３０を＋Ｙ方向に移動させる。その結果、第２ステージ３０、すなわちヘッド４０が欠陥重畳パターン（パターン１２２－６）の上に配置される。
　図４の説明に戻る。このように、ステップＳ１０５～Ｓ１０７では、第１移動制御部１０１ｃは、読取部５２、６２で読み取られたパターン１２１、１２２の数に基づいて、欠陥重畳パターンの上にヘッド４０を移動させるように、ガントリ移動部５０及び第２ステージ移動部６０を制御する。
　次に、第２移動制御部１０１ｄは、ヘッド４０を第２ステージ３０に対してＸ方向、Ｙ方向に微小距離だけ移動（微動）させる（ステップＳ１０８～Ｓ１０９）。以下、ステップＳ１０８～Ｓ１０９の処理について詳しく説明する。
　（ステップＳ１０８）
　画像処理部１０１ｆは、画像取得部４５で得られた画像を取得して画像処理を行い、取得された画像から欠陥１１０を抽出する。パターン１２１、１２２のピッチが１００μｍであり、画像取得部４５の視野が２ｍｍ２であるとすると、ステップＳ１０５～Ｓ１０７において欠陥重畳パターンの上にヘッド４０を配置しているため、画像取得部４５の視野内に必ず欠陥１１０が含まれる。
　（ステップＳ１０９）
　第２移動制御部１０１ｄは、画像取得部４５が取得した画像に基づいてヘッド４０をＸ方向及びＹ方向に移動させる。例えば、第２移動制御部１０１ｄは、ステップＳ１０８で得られた画像処理結果に基づいて、現在の位置（画像の中心）と欠陥１１０との距離を求め、求められた距離だけピエゾ素子７１、７２によりヘッド４０を移動させる。これにより、画像取得部４５で得られた画像の中心に欠陥１１０が配置されるように、高精度にヘッド４０が位置決めされる。
　なお、第２移動制御部１０１ｄは、ピエゾ素子７１、７２によりヘッド４０を一定量だけ移動させ、画像取得部４５で得られた画像を画像処理部１０１ｆが取得して欠陥１１０を抽出する処理を繰り返し行ってもよい。つまり、第２移動制御部１０１ｄは、画像取得部４５で得られた画像の中心に欠陥が配置されるまで、ステップＳ１０８、Ｓ１０９の処理を繰り返し行ってもよい。
　ヘッド４０が位置決めされたら、修正処理部１０１ｇは、画像取得部４５で得られた画像に基づいて基板１００にレーザ光を照射する（ステップＳ１１０）。
　制御部１０１は、ステップＳ１０１で取得された欠陥情報に含まれるすべての欠陥に対して修正処理（ステップＳ１１０）が行われたか否か判定する（ステップＳ１１１）。すべての欠陥に対して修正処理が行われていない場合（ステップＳ１１０でＮＯ）には、制御部１０１は、処理をステップＳ１０５に戻す。すべての欠陥に対して修正処理が行われた場合（ステップＳ１１０でＹＥＳ）には、制御部１０１は、吸着ステージ１２での基板１００の吸着を止め、図示しない搬入・搬出部により基板１００を修正装置１から搬出し（ステップＳ１１２）、一連の処理を終了する。
　なお、２度目以降にステップＳ１０５を行う場合には、第１移動制御部１０１ｃは、最後に修正処理が行われた欠陥の位置を基準としてパターン１２１、１２２の数を算出する。例えば、図５に示す例において、欠陥１１０の次に欠陥１１１に対して処理を行う場合には、欠陥１１０の位置を基準として欠陥１１１までのパターン１２１、１２２の数を算出する。欠陥１１１の欠陥重畳パターンはパターン１２１－１、１０２－７であり、欠陥１１０の欠陥重畳パターンから欠陥１１１の欠陥重畳パターンまでのパターン１２１の数は－Ｘ方向に２本であり、欠陥１１０の欠陥重畳パターンから欠陥１１１の欠陥重畳パターンまでのパターン１２２の数は＋Ｙ方向に１本であると算出される。つまり、２度目以降にステップＳ１０５を行う場合には、現在位置から欠陥重畳パターンまでのパターン１２１、１２２の数を算出し、かつ、移動方向を求める。
　本実施の形態によれば、ガントリ２０に第２ステージ３０を設け、第２ステージ３０にヘッド４０を設け、ガントリ移動部５０及び第２ステージ移動部６０でヘッド４０を粗動させ、ヘッド移動部７０でヘッド４０を精密に移動させることで、修正装置１の各部品の製造コストを上げることなく高精度で位置決めを行うことができる。具体的には、第２ステージ３０に微動Ｘ軸３１、微動Ｙ軸３２を設けることで、ガントリ移動部５０及び第２ステージ移動部６０の位置決め精度、例えばリニアモータ５１、６１の位置決め精度や第１ステージ１０の加工精度（平面度等）を下げることができ、これにより製造コストを落とすことができる。
　例えば、リニアエンコーダを用いる従来のガントリ型ＸＹステージでは、ガントリやステージの移動量（略３０００ｍｍ）の長さにわたって、第１ステージを精密に加工しなければならず、製造コストが高くなる。それに対し、本実施の形態では、精密な加工が必要なのは微動Ｘ軸３１、微動Ｙ軸３２のみであり、その長さは２ｍｍ程度と短いため、製造コストを下げることができる。
　また、例えば、リニアエンコーダを用いる従来のガントリ型ＸＹステージでは、０．１μｍ程度の高精度な位置決めが可能な高性能なリニアモータを用いなければならず、製造コストが高くなる。それに対し、本実施の形態では、高性能なリニアモータが不要であり、製造コストを下げることができる。
　また、ガントリ移動部５０及び第２ステージ移動部６０の駆動源をリニアモータ５１、６１とし、ヘッド移動部７０の駆動源をピエゾ素子７１、７２とすることで、製造コストを下げつつ、ヘッド移動部７０による位置決め精度を高く保つことができる。
　また、本実施の形態によれば、ガントリ移動部５０及び第２ステージ移動部６０の位置決め精度は低くても問題ないため、ガントリ移動部５０がガントリ２０を移動させる速度及び第２ステージ移動部６０が第２ステージ３０を移動させる速度を速くすることができる。これにより、修正装置１の処理時間を短縮することができる。
　また、本実施の形態によれば、基板１００に設けられたパターン１２１、１２２を読取部５２、６２で読み取った結果に基づいて、ガントリ移動部５０及び第２ステージ移動部６０によりヘッド４０を移動させる、すなわち、パターンをスケールの代わりとすることで、ガントリ移動部５０及び第２ステージ移動部６０にガラススケールが不要となる。したがって、高価なリニアエンコーダを用いる必要がなく、製造コストを下げることができる。このような基板１００に設けられたパターン１２１、１２２を用いて位置決めを行うことは、パターンが設けられていない基板が処理対象である露光装置や描画装置等では不可能であり、すでにパターン１２１、１２２が設けられた基板１００が処理対象である修正装置１のみで実施することができる。
　また、本実施の形態によれば、欠陥重畳パターンまでのパターン１２１、１２２の数や移動方向を求め、これに基づいてガントリ移動部５０及び第２ステージ移動部６０がヘッド４０を移動させるため、リニアエンコーダを用いることなく、欠陥の近傍にヘッドを配置することができる。したがって、画像取得部４５が欠陥１１０、１１１を含む画像を確実に取得することができる。
　また、本実施の形態によれば、画像取得部４５が取得した画像に基づいて第２移動制御部１０１ｄがヘッド移動部７０を制御してヘッド４０を移動させることで、高い精度でヘッド４０を位置決めすることができる。
　なお、本実施の形態では、本発明の第１移動部に相当するガントリ移動部５０が粗動Ｘ軸１３に沿ってガントリ２０を移動させたが、第１移動部は第１ステージ１０とガントリ２０とのＸ方向の相対位置を変えればよい。また、本実施の形態では、本発明の第２移動部に相当する第２ステージ移動部６０が粗動Ｙ軸２３に沿って第２ステージ３０をＹ方向に移動させたが、第２移動部は第１ステージ１０と第２ステージ３０とのＹ方向の相対位置を変えればよい。例えば、第１移動部及び第２移動部が第１ステージ１０を移動させることで、第１ステージ１０とガントリ２０とのＸ方向の相対位置を変えたり、第１ステージ１０と第２ステージ３０とのＹ方向の相対位置を変えたりしてもよい。ただし、第１ステージ１０を移動させる場合には、修正装置の水平方向の大きさが大きく（具体的には、ガントリ２０や第２ステージ３０を移動させる場合の略４倍）なるため、第１移動部がガントリ２０を移動させ、第２移動部が第２ステージ３０を移動させる構成とすることが望ましい。
　以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
　また、本発明において、「略」とは、厳密に同一である場合のみでなく、同一性を失わない程度の誤差や変形を含む概念である。例えば、略平行、略直交とは、厳密に平行、直交の場合には限られない。また、例えば、単に平行、直交等と表現する場合においても、厳密に平行、直交等の場合のみでなく、略平行、略直交等の場合を含むものとする。また、本発明において「近傍」とは、例えばＡの近傍であるときに、Ａの近くであって、Ａを含んでも含まなくてもよいことを示す概念である。
１　　　　　：修正装置
１０　　　　：第１ステージ
１１　　　　：ベース
１２　　　　：吸着ステージ
１３　　　　：粗動Ｘ軸
１３ａ　　　：凹部
２０　　　　：ガントリ
２１　　　　：支柱
２１ａ　　　：凸部
２２　　　　：梁
２３　　　　：粗動Ｙ軸
３０　　　　：第２ステージ
３１　　　　：微動Ｘ軸
３２　　　　：微動Ｙ軸
４０　　　　：ヘッド
４４　　　　：修正ヘッド
４５　　　　：画像取得部
５０　　　　：ガントリ移動部
６０　　　　：第２ステージ移動部
５１、６１　：リニアモータ
５２、６２　：読取部
５２ａ、６２ａ：視野
７０　　　　：ヘッド移動部
７１、７２　：ピエゾ素子
１００　　　：基板
１０１　　　：制御部
１０１ａ　　：基板吸着部
１０１ｂ　　：情報取得部
１０１ｃ　　：第１移動制御部
１０１ｄ　　：第２移動制御部
１０１ｅ　　：パターン読取部
１０１ｆ　　：画像処理部
１０１ｇ　　：修正処理部
１０２　　　：記憶部
１０３　　　：入力部
１０４　　　：出力部
１０５　　　：通信部
１１０、１１１：欠陥
１２１、１２１－１、１２１－２、１２１－３、１２２、１２２－１、１２２－２、１２２－３、１２２－６、１２２－７：パターン
１２３　　　：アライメントマーク

Claims (6)

  1. 　基板を吸着する吸着ステージを有する第１ステージと、
    　前記吸着ステージの上側に設けられたガントリと、
    　前記ガントリに設けられた第２ステージと、
    　前記第２ステージに設けられており、前記基板を修正する修正ヘッドを有するヘッドと、
    　前記第１ステージと前記ガントリとの第１方向の相対位置を変える第１移動部と、
    　前記第１ステージと前記第２ステージとの前記第１方向と略直交する第２方向の相対位置を変える第２移動部と、
    　前記第２ステージに対して前記ヘッドを移動させるヘッド移動部と、
    　を備え、
    　前記第２ステージは、前記第１方向に略沿って設けられた第１軸と、前記第２方向に略沿って設けられた第２軸と、を有し、
    　前記ヘッド移動部は、前記第１軸に沿って前記ヘッドを前記第１方向に移動させ、前記第２軸に沿って前記ヘッドを前記第２方向に移動させ、
    　前記ヘッド移動部の位置決め精度は、前記第１移動部の位置決め精度及び前記第２移動部の位置決め精度より高い
    　ことを特徴とする修正装置。
  2. 　前記第１移動部及び前記第２移動部を制御する第１移動制御部を備え、
    　前記基板は、表面に設けられたパターンを有し、
    　前記パターンは、前記第１ステージに設けられた状態において、前記第１方向に略沿って設けられた第１パターンと、前記第２方向に略沿って設けられた第２パターンとを有し、
    　前記第１移動部及び前記第２移動部は、それぞれ、前記パターンを読み取る読取部を有し、
    　前記第１移動制御部は、前記読取部での前記第２パターンの読み取り結果に基づいて前記第１移動部を制御し、前記読取部での前記第１パターンの読み取り結果に基づいて前記第２移動部を制御する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の修正装置。
  3. 　前記第１移動制御部は、前記基板における欠陥の位置に関する情報である欠陥情報を取得し、前記欠陥情報に基づいて前記パターンのうちの前記欠陥と重なっているパターンである欠陥重畳パターンを特定し、前記読取部で読み取られた前記パターンの数に基づいて前記欠陥重畳パターンの上に前記ヘッドを移動させるように前記第１移動部及び前記第２移動部を制御する
    　ことを特徴とする請求項２に記載の修正装置。
  4. 　前記ヘッド移動部を制御する第２移動制御部を備え、
    　前記ヘッドは、前記基板の画像を取得する画像取得部を有し、
    　前記第２移動制御部は、前記画像取得部が取得した画像に基づいて前記ヘッドを移動させる
    　ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の修正装置。
  5. 　前記第１移動部及び前記第２移動部は、それぞれ、電磁力を用いるリニアモータを駆動源とし、
    　前記ヘッド移動部は、ピエゾ素子を駆動源とする
    　ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の修正装置。
  6. 　前記第１移動部及び前記第２移動部の位置決め精度は、前記パターンのピッチより粗く、
    　前記ヘッド移動部の位置決め精度は、前記パターンのピッチより細かい
    　ことを特徴とする請求項２又は３に記載の修正装置。
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