JP4410042B2 - Fine pattern correction device - Google Patents

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Description

この発明は微細パターン修正装置に関し、特に、基板上に形成された微細パターンの欠陥を修正する微細パターン修正装置に関する。 The present invention relates to a fine pattern correction equipment, in particular, it relates to a fine pattern modification equipment to correct the defects of fine patterns formed on the substrate.

液晶表示装置（ＬＣＤ）に使用されるカラーフィルタに発生する可能性がある欠陥は、色抜け欠陥、黒欠陥、突起欠陥の３種類に大別できる。色抜け欠陥とは、ある画素に所定の色が付いていない欠陥である。黒欠陥とは、画素に光の透過しない黒い部分ができる欠陥である。黒欠陥の原因としては、ブラックマトリックス材料の画素部分へのはみ出し、ある画素の色が隣の画素にはみ出して色が混ざり合う混色、画素への異物の付着などがある。突起欠陥とは、異物の付着や、インクの気泡などによって突起が生じた欠陥である。   Defects that may occur in color filters used in liquid crystal display devices (LCDs) can be broadly classified into three types: color loss defects, black defects, and protrusion defects. A color loss defect is a defect in which a certain pixel does not have a predetermined color. A black defect is a defect in which a black portion that does not transmit light to a pixel is formed. Causes of the black defect include the protrusion of the black matrix material to the pixel portion, the color mixture of one pixel protruding to the adjacent pixel and mixing the colors, and the adhesion of foreign matter to the pixel. The protrusion defect is a defect in which a protrusion is generated due to adhesion of foreign matter, ink bubbles, or the like.

色抜け欠陥を修正する装置としては、修正液を針によって塗布するものがある。黒欠陥を修正する装置としては、黒欠陥をレーザでカットすることによって色抜け欠陥に変え、この色抜け欠陥に針によって修正液を塗布するものがある（たとえば特許文献１，２参照）。突起欠陥を修正する装置としては、突起欠陥に研磨テープを押し付けて研磨し、除去するものがある（たとえば特許文献３参照）。
特開２００１−１７４６２５号公報 特開平９−２３６９３３号公報 特開平８−２２９７９７号公報 As an apparatus for correcting a color loss defect, there is an apparatus that applies a correction liquid with a needle. As an apparatus for correcting a black defect, there is an apparatus that cuts a black defect into a color defect by cutting it with a laser and applies a correction liquid to the color defect with a needle (for example, see Patent Documents 1 and 2). As an apparatus for correcting a protrusion defect, there is an apparatus that removes a protrusion defect by pressing a polishing tape against the protrusion defect (see, for example, Patent Document 3).
JP 2001-174625 A JP 9-236933 A JP-A-8-229797

しかし、従来は、欠陥の種類によって異なる装置が必要となるので、たとえば同一の基板に色抜け欠陥と突起欠陥が生じた場合には、装置間の搬送や、装置内での基板位置割出し等のため時間を要する。このため、修正時間の短縮が困難である。   However, conventionally, different devices are required depending on the type of defect. For example, when a color loss defect and a protrusion defect occur on the same substrate, transportation between devices, indexing of the substrate position in the device, etc. It takes time for. For this reason, it is difficult to shorten the correction time.

また近年、基板が大型になったため欠陥修正装置も大型になり、装置が高額になる。また、装置設置のために必要な床面積が増大し、クリーンルームの建設や維持の費用が高額になる。   Further, in recent years, since the substrate has become large, the defect correction apparatus also becomes large and the apparatus becomes expensive. In addition, the floor area required for installing the apparatus increases, and the cost for constructing and maintaining the clean room increases.

また、異物の付着による黒欠陥で、異物が大きい場合、黒欠陥を除去して色抜け欠陥に変えるためのレーザビームの照射エネルギーを高める必要がある。このため、黒欠陥周辺の正常部に熱等の影響が出る。   In addition, when the foreign matter is large due to a black defect due to adhesion of foreign matter, it is necessary to increase the irradiation energy of the laser beam for removing the black defect and changing it to a color loss defect. For this reason, an effect of heat or the like is exerted on the normal part around the black defect.

それゆえに、この発明の主たる目的は、微細パターンの欠陥を短時間で修正することができ、装置価格が低く、装置設置面積が小さく、修正の品質が高い微細パターン修正装置を提供することである。   Therefore, a main object of the present invention is to provide a fine pattern correcting apparatus capable of correcting a defect in a fine pattern in a short time, having a low apparatus price, a small apparatus installation area, and a high correction quality. .

この発明に係る微細パターン修正装置は、基板上に形成された微細パターンの欠陥を修正する微細パターン修正装置であって、修正液を欠陥に塗布する塗布ユニットと、レーザビームを照射して欠陥を除去するレーザ装置と、欠陥を観察する観察光学系と、微細パターンの欠陥と正常部の高さを測定する高さ測定センサと、欠陥を研磨するテープ研磨ユニットと、テープ研磨ユニットまたはテープ研磨ユニットに含まれる研磨ヘッド部を基板に垂直な方向に移動させる副位置決め装置とを含む修正ヘッド部、基板を搭載するワークテーブル、および修正ヘッド部とワークテーブルを相対移動させて３次元空間での位置決めを行う位置決め装置を備えたものである。レーザ装置用の光学系と観察光学系は同軸に配置され、観察光学系はテープ研磨ユニットおよび塗布ユニットの間に配置されている。 A fine pattern correction apparatus according to the present invention is a fine pattern correction apparatus for correcting a defect of a fine pattern formed on a substrate, and a coating unit for applying a correction liquid to the defect, and a laser beam irradiation to correct the defect. Laser device to be removed, observation optical system for observing defects, height measuring sensor for measuring defects of fine patterns and height of normal portions, tape polishing unit for polishing defects , tape polishing unit or tape polishing unit A correction head unit including a sub-positioning device that moves the polishing head unit included in the substrate in a direction perpendicular to the substrate, a work table on which the substrate is mounted, and the correction head unit and the work table are moved relative to each other for positioning in a three-dimensional space. It is provided with a positioning device for performing. The optical system for the laser device and the observation optical system are arranged coaxially, and the observation optical system is arranged between the tape polishing unit and the coating unit.

この発明に係る微細パターン修正装置では、修正液を欠陥に塗布する塗布ユニットと、レーザビームを照射して欠陥を除去するレーザ装置と、欠陥を観察する観察光学系と、微細パターンの欠陥と正常部の高さを測定する高さ測定センサと、欠陥を研磨するテープ研磨ユニットと、テープ研磨ユニットまたはテープ研磨ユニットに含まれる研磨ヘッド部を基板に垂直な方向に移動させる副位置決め装置とを含む修正ヘッド部と、基板を搭載するワークテーブルと、修正ヘッド部とワークテーブルを相対移動させて３次元空間での位置決めを行う位置決め装置とが設けられ、レーザ装置用の光学系と観察光学系は同軸に配置され、観察光学系はテープ研磨ユニットおよび塗布ユニットの間に配置される。したがって、１台の装置で色抜け欠陥、黒欠陥および突起欠陥を修正することができるので、修正時間の短縮化、装置価格の低減化、装置設置面積の縮小化、修正品質の向上を図ることができる。 In the fine pattern correction device according to the present invention, a coating unit for applying a correction liquid to a defect, a laser device for irradiating a laser beam to remove the defect, an observation optical system for observing the defect , a fine pattern defect and normal A height measuring sensor that measures the height of the part, a tape polishing unit that polishes defects, and a sub-positioning device that moves the tape polishing unit or a polishing head part included in the tape polishing unit in a direction perpendicular to the substrate and modifying the head portion, and a work table for mounting a substrate, the positioning device and is provided to fix the head portion and the work table to position in 3-dimensional space by relatively moving the observation optical system optical system for laser device arranged coaxially, the observation optical system Ru is located between the tape polishing unit and coating unit. Therefore, color loss defects, black defects and protrusion defects can be corrected with a single device, so that the correction time can be shortened, the device price can be reduced, the device installation area can be reduced, and the correction quality can be improved. Can do.

図１は、この発明の一実施の形態による微細パターン修正装置の全体構成を示す斜視図である。図１において、この微細パターン修正装置では、レーザ装置１、観察光学系２、インク塗布ユニット３、修正液硬化用光源４およびテープ研磨ユニット５を含む修正ヘッド部６がＺ軸テーブル７に固定されていて、Ｚ軸テーブル７はＺ軸方向（上下方向）に移動可能に設けられている。Ｚ軸テーブル７はＸ軸テーブル８上においてＸ軸方向（横方向）に移動可能に設けられている。Ｘ軸テーブル８は、Ｙ軸テーブル９上においてＹ軸方向（横方向）に移動可能に設けられている。   FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a fine pattern correction apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, in this fine pattern correction device, a correction head portion 6 including a laser device 1, an observation optical system 2, an ink application unit 3, a correction liquid curing light source 4 and a tape polishing unit 5 is fixed to a Z-axis table 7. The Z-axis table 7 is provided so as to be movable in the Z-axis direction (vertical direction). The Z-axis table 7 is provided on the X-axis table 8 so as to be movable in the X-axis direction (lateral direction). The X-axis table 8 is provided on the Y-axis table 9 so as to be movable in the Y-axis direction (lateral direction).

Ｘ軸テーブル８の下方には、被修正ガラス基板１０を搭載するワークテーブルであるガラス定盤１１が設けられている。ガラス定盤１１には、被修正ガラス基板１０を搬入排出する際にリフトアップするためのリフトアップ機構のリフタピンを通すためのリフタピン孔１１ａと、被修正ガラス基板１０をガラス定盤１１の上面に固定するための真空吸着用溝１１ｂとが形成されている。真空吸着用溝１１ｂの数カ所には、真空に引くための真空吸着孔が形成されている。   Below the X-axis table 8, a glass surface plate 11 that is a work table on which the glass substrate 10 to be corrected is mounted is provided. The glass platen 11 is provided with a lifter pin hole 11 a for passing a lifter pin of a lift-up mechanism for lifting up when the glass substrate 10 to be corrected is loaded and discharged, and the glass substrate 10 to be corrected on the upper surface of the glass platen 11. A vacuum suction groove 11b for fixing is formed. In several places of the vacuum suction groove 11b, vacuum suction holes for drawing a vacuum are formed.

レーザ装置１は、被修正ガラス基板１０上のカラーフィルタの黒欠陥や突起欠陥にレーザビームを照射し、その熱エネルギーでインクや異物を昇華または飛散させて除去する。観察光学系２は、欠陥部分を拡大して撮像し、撮像した画像をテレビモニタ（図示せず）に表示する。インク塗布ユニット３は、被修正ガラス基板１０上のカラーフィルタの色抜け欠陥にインクを塗布する。修正液硬化用光源４は、塗布したインクに光を照射して硬化させる。テープ研磨ユニット５は、被修正ガラス基板１０上のカラーフィルタの黒欠陥や突起欠陥をテープで研磨して除去する。   The laser device 1 irradiates a black defect or protrusion defect of a color filter on the glass substrate 10 to be corrected with a laser beam, and sublimates or scatters ink and foreign matters with the thermal energy to remove the defect. The observation optical system 2 magnifies and captures the defective portion, and displays the captured image on a television monitor (not shown). The ink application unit 3 applies ink to the color loss defect of the color filter on the glass substrate 10 to be corrected. The correction liquid curing light source 4 cures the applied ink by irradiating light. The tape polishing unit 5 removes black defects and protrusion defects of the color filter on the glass substrate 10 to be corrected by polishing with a tape.

レーザ装置１、観察光学系２、インク塗布ユニット３、修正液硬化用光源４およびテープ研磨ユニット５を含む修正ヘッド部６はＺ軸テーブル７に取付けられているので、被修正ガラス基板１０の上に任意の高さに位置させることができ、かつＺ軸テーブル７はＸ軸テーブル８およびＹ軸テーブル９上に載置されているため、被修正ガラス基板１０に対してＸ軸方向およびＹ軸方向に任意の位置に移動できる。その他に、各機構を制御するための制御用コンピュータ（図示せず）と、装置全体を制御するためのホストコンピュータ（図示せず）とが設けられている。   Since the correction head unit 6 including the laser device 1, the observation optical system 2, the ink application unit 3, the correction liquid curing light source 4 and the tape polishing unit 5 is attached to the Z-axis table 7, Since the Z-axis table 7 is placed on the X-axis table 8 and the Y-axis table 9, the X-axis direction and the Y-axis with respect to the glass substrate 10 to be corrected Can move to any position in the direction. In addition, a control computer (not shown) for controlling each mechanism and a host computer (not shown) for controlling the entire apparatus are provided.

次に、この微細パターン修正装置の動作について説明する。欠陥の位置情報（Ｘ，Ｙ座標）は、別の検査装置から修正装置の制御部に送られ、制御部はその情報に基づいてテーブル８，９を含む位置決め機構に指令信号を与える。位置決め機構は、指令信号に基づいて、観察光学系２を欠陥の観察が可能な位置に移動する。観察光学系２によって撮像された欠陥部の画像は、操作部に設けた表示画面に表示される。オペレータは、表示された画像によって欠陥の種別を判定し、適切な修正方法を選択して実行する。   Next, the operation of this fine pattern correction apparatus will be described. The defect position information (X, Y coordinates) is sent from another inspection device to the control unit of the correction device, and the control unit gives a command signal to the positioning mechanism including the tables 8 and 9 based on the information. The positioning mechanism moves the observation optical system 2 to a position where the defect can be observed based on the command signal. The image of the defective part imaged by the observation optical system 2 is displayed on the display screen provided in the operation part. The operator determines the type of defect based on the displayed image and selects and executes an appropriate correction method.

色抜け欠陥の場合は、インク塗布ユニット３によって欠陥部にインクを塗布し、修正液硬化用光源４の光を照射してインクを硬化させる。黒欠陥の場合は、レーザ装置１から欠陥部にレーザビームを照射し、欠陥部をレーザビームの熱エネルギーで昇華または飛散させ、黒欠陥を色抜け欠陥に変換した後、インク塗布によって修正する。突起欠陥の場合は、テープ研磨ユニット５のテープで突起部を研磨する。   In the case of a color loss defect, ink is applied to the defective portion by the ink application unit 3, and the ink is cured by irradiating light from the correction liquid curing light source 4. In the case of a black defect, the laser device 1 irradiates the defective portion with a laser beam, sublimates or scatters the defective portion with the thermal energy of the laser beam, converts the black defect into a color loss defect, and then corrects the defect by ink application. In the case of a protrusion defect, the protrusion is polished with the tape of the tape polishing unit 5.

なお、位置決め装置は、図１ではＸＹＺテーブル７〜９を示したが、３次元空間内で修正ヘッド部６と被修正ガラス基板１０上の欠陥部とを相対的に位置決めできれば、これに限らず、たとえばパラレルリンク機構など、他の形式でもよい。ガラス基板１０をＸ軸およびＹ軸方向に移動可能に設け、修正ヘッド部６をＺ軸方向に移動可能に設けてもよい。ガラス基板１０をＹ軸方向に移動可能に設け、修正ヘッド部６をＸ軸およびＺ軸方向に移動可能に設けてもよい。   1 shows the XYZ tables 7 to 9 in FIG. 1. However, the positioning device is not limited to this as long as the correction head unit 6 and the defective portion on the glass substrate 10 to be corrected can be relatively positioned in the three-dimensional space. Other types such as a parallel link mechanism may be used. The glass substrate 10 may be provided to be movable in the X-axis and Y-axis directions, and the correction head unit 6 may be provided to be movable in the Z-axis direction. The glass substrate 10 may be provided so as to be movable in the Y-axis direction, and the correction head unit 6 may be provided so as to be movable in the X-axis and Z-axis directions.

また、制御部に画像処理装置および各種の修正手順を実行するためのプログラムおよびデータを記録するメモリを備え、欠陥部の画像から画像処理装置によって欠陥の位置、種類を判定し、メモリに記録した修正プログラムの内から適切な修正方法を選定して修正を実行すれば、各種欠陥の修正をオペレータを介することなく自動的に行うことができる。   Also, the control unit is provided with an image processing device and a memory for recording data and programs for executing various correction procedures, and the position and type of the defect are determined by the image processing device from the image of the defective portion, and recorded in the memory. If an appropriate correction method is selected from correction programs and correction is performed, various defects can be corrected automatically without an operator.

図２は、修正ヘッド部６の構成をより詳細に示す図である。図２において、レーザ装置１から出射されたレーザビームを欠陥部に導くためのレーザ光学系１２がＺ軸テーブル７の中央部に固定される。観察光学系２とレーザ光学系１２は、同軸に設けられ、対物レンズ１３などを共用している。観察光学系２は、被修正ガラス基板１０上の微細パターンを拡大して撮像するための顕微鏡およびＣＣＤカメラ１４を含む。レーザ装置１は、レーザ光学系１２の上部に固定されている。レーザ装置１としては、各種レーザを使用し得るが、ＹＡＧレーザの第２高調波以下の短波長レーザが望ましい。   FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the correction head unit 6 in more detail. In FIG. 2, a laser optical system 12 for guiding a laser beam emitted from the laser device 1 to a defect portion is fixed to the center portion of the Z-axis table 7. The observation optical system 2 and the laser optical system 12 are provided coaxially and share the objective lens 13 and the like. The observation optical system 2 includes a microscope and a CCD camera 14 for enlarging and imaging a fine pattern on the glass substrate 10 to be corrected. The laser device 1 is fixed to the upper part of the laser optical system 12. Although various lasers can be used as the laser device 1, a short wavelength laser having a second harmonic or less of the YAG laser is desirable.

インク塗布ユニット３はＺ軸テーブル７の一方端部に固定され、Ｚ軸テーブル７の他方端部に副Ｚ軸テーブル１５がＺ軸方向に移動可能に設けられ、テープ研磨ユニット６は副Ｚ軸テーブル１５に固定される。修正液硬化用光源４は、観察光学系２とインク塗布ユニット３との間に設けられる。   The ink application unit 3 is fixed to one end of the Z-axis table 7, and a sub-Z-axis table 15 is provided at the other end of the Z-axis table 7 so as to be movable in the Z-axis direction. It is fixed to the table 15. The correction liquid curing light source 4 is provided between the observation optical system 2 and the ink application unit 3.

インク塗布ユニット３とテープ研磨ユニット６は、観察光学系２をはさんで両側に配置するのが望ましい。観察光学系２によって撮影した画像を操作部の画像表示装置の画面に表示し、画面上で修正位置を指示して、その位置に指定した修正ユニット（インク塗布ユニット３またはテープ研磨ユニット６）を移動させて修正作業を行うが、このときの移動量が大きいと指定した位置に対する修正ユニット３または６の位置決め誤差が大きくなる。観察光学系２の両側に２つの修正ユニット３，６を配置することによって、観察から修正に移る時の移動量を小さくできるので、高精度な修正が可能になる。   The ink application unit 3 and the tape polishing unit 6 are preferably arranged on both sides of the observation optical system 2. The image taken by the observation optical system 2 is displayed on the screen of the image display device of the operation unit, the correction position is designated on the screen, and the correction unit (ink coating unit 3 or tape polishing unit 6) designated at that position is displayed. Although the correction work is performed by moving, the positioning error of the correction unit 3 or 6 with respect to the designated position becomes large if the movement amount at this time is large. By disposing the two correction units 3 and 6 on both sides of the observation optical system 2, the amount of movement when moving from observation to correction can be reduced, so that high-precision correction is possible.

修正ヘッド部６は、Ｚ軸テーブル７によってＺ軸方向に一体として位置決めされるが、さらに、テープ研磨ユニット５を独立してＺ方向に移動させる副Ｚ軸テーブル１５を設けることにより、テープ研磨ユニット５を高速かつ精度良く位置決めすることが可能になる。   The correction head portion 6 is integrally positioned in the Z-axis direction by the Z-axis table 7, and further, a tape polishing unit is provided by providing a sub-Z-axis table 15 that moves the tape polishing unit 5 independently in the Z direction. 5 can be positioned at high speed and with high accuracy.

修正液硬化用光源４の作用する範囲は一般にパターン寸法に比べて大きく、インク塗布ユニット３やテープ研磨ユニット５に比べて位置決め精度に対する要求は厳しくない。したがって、修正液硬化用光源４は、Ｚ軸テーブル７のどの位置に設けても良く、観察光学系２を中央にして両側に配置したインク塗布ユニット３およびテープ研磨ユニット５のさらに外側に配置してもよい。修正液硬化用光源４によって微細パターン修正装置内でインクを硬化させることにより、被修正ガラス基板１０を次の工程へ迅速に送ることができる。なお、光源４としては、ハロゲンランプ、レーザ装置、紫外線灯、赤外線灯などが用いられる。また、光源４の代わりに、塗布した修正液を乾燥または硬化させるための熱風発生器のような熱源を設けてもよい。   The range in which the correction liquid curing light source 4 operates is generally larger than the pattern size, and the requirements for positioning accuracy are not stricter than those of the ink application unit 3 and the tape polishing unit 5. Accordingly, the correction liquid curing light source 4 may be provided at any position on the Z-axis table 7 and is arranged further outside the ink application unit 3 and the tape polishing unit 5 arranged on both sides with the observation optical system 2 in the center. May be. By curing the ink in the fine pattern correction apparatus by the correction liquid curing light source 4, the glass substrate 10 to be corrected can be quickly sent to the next step. As the light source 4, a halogen lamp, a laser device, an ultraviolet lamp, an infrared lamp, or the like is used. Further, instead of the light source 4, a heat source such as a hot air generator for drying or curing the applied correction liquid may be provided.

図３は、インク塗布ユニット３の構成を示す斜視図である。図３において、インク塗布ユニット３は、インク塗布用の針２１と、針２１を垂直方向に駆動させるための位置決め用アクチュエータ２２とを備える。針２１は、保持部材２４を介してアクチュエータ２２の駆動軸２３の先端部に設けられる。保持部材２４には、針２１が被修正ガラス基板１０の表面に接触したときの衝撃を緩和するためのスプリングが内蔵されている。位置決め用アクチュエータ２２は、Ｚ軸テーブル７に固定される。   FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the ink application unit 3. In FIG. 3, the ink application unit 3 includes an ink application needle 21 and a positioning actuator 22 for driving the needle 21 in the vertical direction. The needle 21 is provided at the distal end portion of the drive shaft 23 of the actuator 22 via the holding member 24. The holding member 24 incorporates a spring for reducing the impact when the needle 21 comes into contact with the surface of the glass substrate 10 to be corrected. The positioning actuator 22 is fixed to the Z-axis table 7.

また、インク塗布ユニット３は、水平に設けられた回転テーブル２５と、回転テーブル２５上に円周方向に順次配置された複数のインクタンク２６〜２９、洗浄装置３０およびエアパージ装置３１とを備える。回転テーブル２５にはインク塗布時に針２１を通過させるための切欠部３２が形成され、回転テーブル２５の中心部には回転軸３３が立設されている。インクタンク２６〜２９には、それぞれＲＧＢおよび黒のインクが注入されている。洗浄装置３０には、針２１を洗浄するための洗浄液が貯えられている。エアパージ装置３１は、***に挿入された針２１にエアーを噴射して針２１に付着した洗浄液などを吹き飛ばす。   The ink application unit 3 includes a rotary table 25 provided horizontally, and a plurality of ink tanks 26 to 29, a cleaning device 30, and an air purge device 31 that are sequentially arranged on the rotary table 25 in the circumferential direction. The rotary table 25 is formed with a notch 32 for allowing the needle 21 to pass when ink is applied, and a rotary shaft 33 is erected at the center of the rotary table 25. RGB ink and black ink are respectively injected into the ink tanks 26 to 29. A cleaning liquid for cleaning the needle 21 is stored in the cleaning device 30. The air purge device 31 sprays air onto the needle 21 inserted into the small hole, and blows away the cleaning liquid attached to the needle 21.

さらに、インク塗布ユニット３は、回転テーブル２５の回転軸３３を回転させるためのインデックス用モータ３４と、回転軸３３とともに回転するインデックス板３５と、インデックス板３５を介して回転テーブル２５の回転位置を検出するためのインデックス用センサ３６と、インデックス板３５を介して回転テーブル２５の回転位置が原点に復帰したことを検出する原点復帰用センサ３７とを備える。モータ３４は、センサ３６，３７の出力に基づいて制御され、回転テーブル２５を回転させて切欠部３２、インクタンク２６〜２９、洗浄装置３０およびエアパージ装置３１のうちのいずれかを針２１の下方に位置させる。   Further, the ink application unit 3 determines the rotation position of the rotary table 25 via the index motor 34 for rotating the rotary shaft 33 of the rotary table 25, the index plate 35 rotating together with the rotary shaft 33, and the index plate 35. An index sensor 36 for detecting, and an origin return sensor 37 for detecting that the rotational position of the rotary table 25 has returned to the origin via the index plate 35 are provided. The motor 34 is controlled based on the outputs of the sensors 36 and 37, and rotates the rotary table 25 to move any one of the notch 32, the ink tanks 26 to 29, the cleaning device 30, and the air purge device 31 below the needle 21. To be located.

次に、インク塗布ユニット３の動作について説明する。まず、Ｚ軸テーブル７、Ｘ軸テーブル８およびＹ軸テーブル９を駆動させて針２１を被修正ガラス基板１０の表面に形成されたカラーフィルタの色抜け欠陥の上方の所定の位置に位置させる。次いで回転テーブル２５を回転させて、色抜け欠陥に塗布すべきインクが貯えられたインクタンクを針２１の下方に位置させ、アクチュエータ２２によって針２１を上下させ、針２１の先端部にインクを付着させる。   Next, the operation of the ink application unit 3 will be described. First, the Z-axis table 7, the X-axis table 8, and the Y-axis table 9 are driven to position the needle 21 at a predetermined position above the color loss defect of the color filter formed on the surface of the glass substrate 10 to be corrected. Next, the rotary table 25 is rotated so that the ink tank storing the ink to be applied to the color loss defect is positioned below the needle 21, the needle 21 is moved up and down by the actuator 22, and the ink is attached to the tip of the needle 21. Let

次に、回転テーブル２５を回転させて切欠部３２を針２１の下に位置させ、アクチュエータ２２によって針２１を下降させて針２１の先端をカラーフィルタの色抜け部に接触させ、インクを色抜け部に塗布する。   Next, the rotary table 25 is rotated so that the notch 32 is positioned below the needle 21 and the needle 21 is lowered by the actuator 22 to bring the tip of the needle 21 into contact with the color loss portion of the color filter. Apply to the part.

インク塗布終了後は、針２１の下方に洗浄装置３０を位置させ、針２１を上下させて針２１を洗浄した後、針２１の下方にエアパージ装置３１を位置させ、針２１を上下させて針２１に付着した洗浄液を吹き飛ばす。   After completion of ink application, the cleaning device 30 is positioned below the needle 21, the needle 21 is moved up and down to clean the needle 21, the air purge device 31 is positioned below the needle 21, and the needle 21 is moved up and down to the needle. The cleaning liquid adhering to 21 is blown off.

図４は、色抜け欠陥が発生したカラーフィルタ４０を示す図である。図４において、カラーフィルタ４０は、ガラス基板１０の表面に一定周期で形成されたＲＧＢの色付部分４１と、色付部分４１の隙間に形成されたブラックマトリクス４２とを含む。色付部分４１あるいはブラックマトリクス４２の形成時にガラス基板１０の表面に異物が付着していた場合、異物が付着してた部分が色抜け欠陥部４３，４４となる。   FIG. 4 is a diagram illustrating the color filter 40 in which a color loss defect has occurred. In FIG. 4, the color filter 40 includes RGB colored portions 41 formed on the surface of the glass substrate 10 at regular intervals, and a black matrix 42 formed in the gaps between the colored portions 41. If foreign matter is attached to the surface of the glass substrate 10 when the colored portion 41 or the black matrix 42 is formed, the portions where the foreign matter is attached become the color loss defect portions 43 and 44.

図５（ａ）〜（ｃ）は、色抜け欠陥４３をインク塗布ユニット３によって修正する工程を示す図である。まず、図５（ａ）に示すように、針２１の先端部に修正用のインク４５を付着させる。次いで、図５（ｂ）に示すように、その針２１の先端を色抜け欠陥４３に接触させてインク４５を色抜け欠陥４３に付着させる。次いで、図５（ｃ）に示すように、針２１を色抜け欠陥４３から離間させ、修正液硬化用光源４によってインク４５を硬化させて色抜け欠陥４３の修正を終了する。これと同様に、ブラックマトリクスの色抜け欠陥４４も修正する。   FIGS. 5A to 5C are diagrams illustrating a process of correcting the color loss defect 43 by the ink application unit 3. First, as shown in FIG. 5A, the correction ink 45 is attached to the tip of the needle 21. Next, as shown in FIG. 5B, the tip of the needle 21 is brought into contact with the color loss defect 43 to adhere the ink 45 to the color loss defect 43. Next, as shown in FIG. 5C, the needle 21 is separated from the color loss defect 43, the ink 45 is cured by the correction liquid curing light source 4, and the correction of the color loss defect 43 is completed. Similarly, the color loss defect 44 of the black matrix is also corrected.

図６は、修正後のカラーフィルタ４０を示す図である。色抜け欠陥４３，４４がその周囲と同じ色のインク４５，４６で覆われている。修正されたカラーフィルタ４０は良品として扱われる。   FIG. 6 is a diagram illustrating the color filter 40 after correction. The color loss defects 43 and 44 are covered with inks 45 and 46 having the same color as the surroundings. The corrected color filter 40 is treated as a non-defective product.

図７（ａ）（ｂ）は、ガラス基板１０の表面に形成されたカラーフィルタの色付部４１に発生した黒欠陥４８を修正する方法を示す図である。黒欠陥４８は、ガラス基板１０に付着した異物４７がインクに覆われて残存した欠陥である。観察光学系２によって黒欠陥４８を観察しながらレーザ装置１およびレーザ光学系１２の焦点を黒欠陥４８中央に位置させ、図７（ａ）に示すように、レーザビーム４９を黒欠陥４８に照射して黒欠陥４８を除去する。これにより、図７（ｂ）に示すように、黒欠陥４８は色抜け欠陥４３に変換される。色抜け欠陥４３は、図５（ａ）〜（ｃ）で示した方法で修正される。   FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a method for correcting the black defect 48 generated in the colored portion 41 of the color filter formed on the surface of the glass substrate 10. The black defect 48 is a defect in which the foreign matter 47 attached to the glass substrate 10 remains covered with ink. While observing the black defect 48 with the observation optical system 2, the focus of the laser device 1 and the laser optical system 12 is positioned at the center of the black defect 48, and the black defect 48 is irradiated with the laser beam 49 as shown in FIG. Then, the black defect 48 is removed. As a result, as shown in FIG. 7B, the black defect 48 is converted into a color loss defect 43. The color loss defect 43 is corrected by the method shown in FIGS.

次に、突起欠陥の修正方法について説明する。突起欠陥は、図２で示したテープ研磨ユニット５によって修正される。図２を参照して、テープ研磨ユニット５は、突起欠陥を研磨するための研磨テープ５０と、研磨テープ５０を送るための送り側リール５１と、研磨テープ５０を突起欠陥に押圧するための研磨ヘッド５２と、研磨テープ５０を駆動するための駆動機構５３と、研磨テープ５０を巻き取るための巻き取り側リール５４と、突起欠陥の高さを測定するための高さ測定センサ５５とを含む。テープ研磨ユニット５は、Ｚ軸テーブル７および副Ｚ軸テーブル５により精度良くＺ軸方向に位置決めされる。さらに、研磨ヘッド５２のみを独立にＺ軸方向に移動させる位置決め機構を設けても良い。   Next, a method for correcting the protrusion defect will be described. The protrusion defect is corrected by the tape polishing unit 5 shown in FIG. Referring to FIG. 2, the tape polishing unit 5 includes a polishing tape 50 for polishing protrusion defects, a feed-side reel 51 for feeding the polishing tape 50, and polishing for pressing the polishing tape 50 against the protrusion defects. A head 52, a drive mechanism 53 for driving the polishing tape 50, a take-up reel 54 for winding the polishing tape 50, and a height measurement sensor 55 for measuring the height of the protrusion defect are included. . The tape polishing unit 5 is accurately positioned in the Z-axis direction by the Z-axis table 7 and the auxiliary Z-axis table 5. Furthermore, a positioning mechanism that moves only the polishing head 52 independently in the Z-axis direction may be provided.

図８（ａ）〜（ｃ）は、ガラス基板１０の表面に形成されたカラーフィルタのブラックマトリクス４２または色付部４１に発生した突起欠陥６０を修正する方法を示す図である。まず図８（ａ）に示すように、高さ測定センサ５５によって突起欠陥６０の高さｈ１とその周辺の正常部の高さｈ２を測定する。次いで、図８（ｂ）に示すように、研磨ヘッド５５に含まれる押圧部材５６の先端部を突起欠陥６０の中央に位置させ、押圧部材５６の先端部によって研磨テープ５０を突起欠陥６０に押圧させながら研磨テープ５０を駆動させ、突起欠陥６０を削り取る。押圧部材５６を押し込む深さは、欠陥の周辺の正常部の高さの測定結果ｈ２に基づいて決定される。これにより、図８（ｃ）に示すように、突起欠陥６０が修正される。   FIGS. 8A to 8C are diagrams illustrating a method for correcting the protrusion defect 60 generated in the black matrix 42 or the colored portion 41 of the color filter formed on the surface of the glass substrate 10. First, as shown in FIG. 8A, the height h1 of the projection defect 60 and the height h2 of the normal part around it are measured by the height measuring sensor 55. Next, as shown in FIG. 8B, the tip of the pressing member 56 included in the polishing head 55 is positioned at the center of the projection defect 60, and the polishing tape 50 is pressed against the projection defect 60 by the tip of the pressing member 56. Then, the polishing tape 50 is driven to scrape the protrusion defect 60. The depth to which the pressing member 56 is pressed is determined based on the measurement result h2 of the height of the normal part around the defect. Thereby, the projection defect 60 is corrected as shown in FIG.

また、この微細パターン修正装置では、高さ測定センサ５５によって測定した欠陥の高さｈ１と正常部の高さｈ２との差ｈ１−ｈ２と、観察光学系２によって評価した欠陥の面積とに基づいて、除去すべき欠陥部分の大きさを把握し、レーザビーム４９の照射のみで欠陥部を除去するか、研磨テープ５０による研磨を併用するかを決定することができる。   Further, in this fine pattern correction device, based on the difference h1−h2 between the height h1 of the defect measured by the height measuring sensor 55 and the height h2 of the normal portion, and the area of the defect evaluated by the observation optical system 2. Thus, the size of the defective portion to be removed can be grasped, and it can be determined whether the defective portion is removed only by irradiation with the laser beam 49 or the polishing with the polishing tape 50 is used in combination.

すなわち、異物等による黒欠陥４８が存在する場合において、黒欠陥４８のサイズが大きいときは、レーザビーム４９の照射のみで除去しようとするとレーザビーム４９のパワーをかなり大きくする必要があり、欠陥周辺の正常部に悪影響が出る恐れがある。この場合は、まず図９（ａ）（ｂ）に示すように、研磨テープ５０によって突起部の大部分を除去して欠陥部を正常部とほぼ同じ高さにし、次に図９（ｂ）（ｃ）に示すように、レーザビーム４９を照射して黒欠陥４８を色抜け欠陥４３に変換し、図５（ａ）〜（ｃ）で示した方法で色抜け欠陥４３にインクを塗布して修正する。これによって、弱いレーザパワーで欠陥部を除去することが可能となり、周辺の正常部に対する悪影響を低減して、品質の高い修正を行うことができる。黒欠陥４８のサイズが小さく、レーザビーム４９のパワーを大きくする必要がなく、欠陥周辺の正常部に影響がない場合は、図７（ａ）（ｂ）で示したように、レーザビーム４９の照射のみで黒欠陥４８を色抜け欠陥４３に変換する。   That is, in the case where the black defect 48 due to foreign matter or the like exists, if the size of the black defect 48 is large, if the laser beam 49 is to be removed only by irradiation, the power of the laser beam 49 needs to be considerably increased. There is a risk of adverse effects on the normal part of the. In this case, as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), first, most of the protrusions are removed by the polishing tape 50 so that the defective portion is almost the same height as the normal portion, and then FIG. 9 (b). As shown in FIG. 5C, the laser beam 49 is irradiated to convert the black defect 48 into the color defect 43, and ink is applied to the color defect 43 by the method shown in FIGS. To correct. As a result, it is possible to remove the defective portion with a weak laser power, and it is possible to reduce the adverse effect on the surrounding normal portion and perform high-quality correction. If the size of the black defect 48 is small, the power of the laser beam 49 does not need to be increased, and the normal part around the defect is not affected, as shown in FIGS. The black defect 48 is converted into the color loss defect 43 only by irradiation.

また、インク塗布による修正を行った場合において、インク４５が色抜け欠陥４３からはみだして大きく盛り上がった場合は、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、はみだして盛り上がったインク４５を研磨テープ５０で研磨し除去することにより、修正部の平坦度を向上させることができる。   Further, when the ink 45 is corrected by ink application and the ink 45 protrudes from the color defect 43 and rises greatly, as shown in FIGS. 10A and 10B, the protruded ink 45 is removed from the polishing tape. By polishing and removing at 50, the flatness of the corrected portion can be improved.

以上のように、この実施の形態では、ＬＣＤカラーフィルタの色抜け欠陥４３、黒欠陥４８、突起欠陥６０を１台の装置で修正することができる。そのため、３種の欠陥が混在する場合でも、基板の装置間搬送や、基板を修正装置に据えつけた後の基板位置割出し動作が不要になり、修正時間の短縮化が可能である。また、複数の装置を用いて修正する場合に比べて、装置の設置面積が減少し、クリーンルームの建設・維持費用を削減することができる。また、修正設備費用を削減できる。   As described above, in this embodiment, the color loss defect 43, the black defect 48, and the protrusion defect 60 of the LCD color filter can be corrected with one apparatus. Therefore, even when three types of defects coexist, it is not necessary to carry the substrate between devices and to perform the substrate position indexing operation after the substrate is installed on the correction device, and the correction time can be shortened. Moreover, compared with the case where it corrects using a several apparatus, the installation area of an apparatus reduces and the construction and maintenance cost of a clean room can be reduced. In addition, the cost of correction equipment can be reduced.

また、大きい異物による黒欠陥４８を修正する場合に、研磨テープ５０による研磨とレーザビーム４９の照射とを併用することにより周辺の正常部への熱影響を低減したり、インク塗布した部分の盛上がりをテープ研磨によって除去するなど、機能の組合せにより修正の品質向上が可能である。   Further, when correcting the black defect 48 caused by a large foreign matter, the thermal effect on the surrounding normal part can be reduced by combining the polishing with the polishing tape 50 and the irradiation of the laser beam 49, or the rise of the ink-applied part can be enhanced. The quality of the correction can be improved by a combination of functions such as removing the tape by tape polishing.

また、インク塗布ユニット３とテープ研磨ユニット５を、観察光学系２の両側に配置することによって、観察（修正位置指定）から修正に移る時の修正ヘッド部６の移動量が小さくなり、したがって、より高精度に指定した位置を修正できる。   Further, by disposing the ink application unit 3 and the tape polishing unit 5 on both sides of the observation optical system 2, the amount of movement of the correction head unit 6 when moving from observation (correction position designation) to correction is reduced. The specified position can be corrected with higher accuracy.

また、修正ヘッド部６と基板１０をＸＹＺ方向に相対位置決めするＸＹＺ位置決め装置（テーブル７〜９）と独立して、インク塗布ユニット３の塗布針２１をＺ軸方向に移動させるアクチュエータ２２と、テープ研磨ユニット５をＺ軸方向に移動させる副Ｚ軸テーブル１５とを設けることにより、修正工程でＺ軸方向に移動させる量が小さくなるため、高速または高精度なＺ軸方向の位置決めが可能になる。したがって、インク塗布修正の時間短縮や、テープ研磨の高さ制御の高精度化が可能になる。 Also, an actuator 22 that moves the application needle 21 of the ink application unit 3 in the Z-axis direction independently of an XYZ positioning device (tables 7 to 9) that relatively positions the correction head unit 6 and the substrate 10 in the XYZ directions, and a tape by the polishing unit 5 provided with the sub Z-axis table 15 is moved in the Z axis direction, the amount Before moving to the Z-axis direction in the correction process is reduced, possible to position the high-speed or high-precision Z-axis direction Become. Therefore, it is possible to shorten the time for ink application correction and to increase the accuracy of the tape polishing height control.

なお、この実施の形態では、ＬＣＤ用カラーフィルタの欠陥の修正を例として説明したが、その他プラズマ表示装置や有機ＥＬ表示装置など、平面基板に微細なパターンを設けた平面表示装置用基板の欠陥の修正に関しても、本発明を有効に適用することができる。   In this embodiment, correction of defects in the color filter for LCD has been described as an example. However, defects in a flat display device substrate in which a fine pattern is provided on a flat substrate such as a plasma display device or an organic EL display device. The present invention can be effectively applied to the correction of the above.

また、インク塗布ユニット３は、塗布針２１を用いた方式の他、ディスペンサを用いた方式（たとえば特開２００１−１７４６２５号公報の図１３参照）や、インクジェット方式（たとえば特開平７−３１８７２４号公報参照）でもよい。   In addition to the method using the application needle 21, the ink application unit 3 is a method using a dispenser (see, for example, FIG. 13 of Japanese Patent Laid-Open No. 2001-174625) or an ink jet method (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-318724). See).

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

この発明の一実施の形態による微細パターン修正装置の全体構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an overall configuration of a fine pattern correction apparatus according to an embodiment of the present invention. 図１に示した修正ヘッド部６の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the correction head part 6 shown in FIG. 図１に示したインク塗布ユニットの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the ink application unit shown in FIG. 色抜け欠陥が生じたカラーフィルタを示す図である。It is a figure which shows the color filter which the color loss defect produced. 図４に示したカラーフィルタの色抜け欠陥を修正する方法を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a method of correcting a color loss defect of the color filter shown in FIG. 4. 修正されたカラーフィルタを示す図である。It is a figure which shows the corrected color filter. カラーフィルタの黒欠陥を修正する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to correct the black defect of a color filter. カラーフィルタの突起欠陥を修正する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to correct the protrusion defect of a color filter. カラーフィルタの黒欠陥を修正する他の方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other method of correcting the black defect of a color filter. カラーフィルタの色抜け欠陥を修正する方法を説明するための他の図である。It is another figure for demonstrating the method to correct the color loss defect of a color filter.

符号の説明Explanation of symbols

１ レーザ装置、２ 観察光学系、３ インク塗布ユニット、４ 修正液硬化用光源、５ テープ研磨ユニット、６ 修正ヘッド部、７ Ｚ軸テーブル、８ Ｘ軸テーブル、９ Ｙ軸テーブル、１０ 被修正ガラス基板、１１ ガラス定盤、１１ａ リフタピン孔、１１ｂ 真空吸着用溝、１２ レーザ光学系、１３ 対物レンズ、１４ ＣＣＤカメラ、１５ 副Ｚ軸テーブル、２１ 針、２２ 位置決め用アクチュエータ、２３ 駆動軸、２４ 保持部材、２５ 回転テーブル、２６〜２９ インクタンク、３０ 洗浄装置、３１ エアパージ装置、３２ 切欠部、３３ 回転軸、３４ インデックス用モータ、３５ インデックス板、３６ インデックス用センサ、３７ 原点復帰用センサ、４１ 色付部分、４２ ブラックマトリクス、４３，４４ 色抜け欠陥、４５，４６ インク、４７ 異物、４８ 黒欠陥、４９ レーザビーム、５０ 研磨テープ、５１ 送り側リール、５２ 研磨ヘッド、５３ 駆動機構、５４ 巻き取り側リール、５５ 高さ測定センサ、５６ 押圧部材。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser apparatus, 2 Observation optical system, 3 Ink application unit, 4 Light source for correction liquid curing, 5 Tape polishing unit, 6 Correction head part, 7 Z axis table, 8 X axis table, 9 Y axis table, 10 Glass to be corrected Substrate, 11 Glass surface plate, 11a Lifter pin hole, 11b Vacuum suction groove, 12 Laser optical system, 13 Objective lens, 14 CCD camera, 15 Sub Z-axis table, 21 Needle, 22 Positioning actuator, 23 Drive shaft, 24 Holding Member, 25 Rotary table, 26-29 Ink tank, 30 Cleaning device, 31 Air purge device, 32 Notch, 33 Rotating shaft, 34 Index motor, 35 Index plate, 36 Index sensor, 37 Origin return sensor, 41 colors Attached part, 42 Black matrix, 43, 44 Color loss defect, 45, 46 Ink, 7 foreign matters, 48 black defect, 49 laser beams, 50 a polishing tape, 51 feed reel, 52 polishing head, 53 drive mechanism 54 take-up reel, 55 height measurement sensor, 56 pressing member.

Claims (3)

基板上に形成された微細パターンの欠陥を修正する微細パターン修正装置であって、
修正液を欠陥に塗布する塗布ユニットと、レーザビームを照射して欠陥を除去するレーザ装置と、欠陥を観察する観察光学系と、前記微細パターンの欠陥と正常部の高さを測定する高さ測定センサと、欠陥を研磨するテープ研磨ユニットと、前記テープ研磨ユニットまたは前記テープ研磨ユニットに含まれる研磨ヘッド部を前記基板に垂直な方向に移動させる副位置決め装置とを含む修正ヘッド部、
前記基板を搭載するワークテーブル、および
前記修正ヘッド部と前記ワークテーブルを相対移動させて３次元空間での位置決めを行う位置決め装置を備え、
前記レーザ装置用の光学系と前記観察光学系は同軸に配置され、
前記観察光学系は前記テープ研磨ユニットおよび前記塗布ユニットの間に配置されている、微細パターン修正装置。 A fine pattern correction device for correcting defects in a fine pattern formed on a substrate,
A coating unit that applies correction liquid to the defect, a laser device that irradiates the laser beam to remove the defect, an observation optical system that observes the defect, and a height that measures the height of the defect and normal portion of the fine pattern A correction head unit including a measurement sensor, a tape polishing unit for polishing defects, and a sub-positioning device for moving the tape polishing unit or a polishing head unit included in the tape polishing unit in a direction perpendicular to the substrate ;
A work table on which the substrate is mounted, and a positioning device that performs positioning in a three-dimensional space by relatively moving the correction head unit and the work table ,
The optical system for the laser device and the observation optical system are arranged coaxially,
The fine pattern correction apparatus, wherein the observation optical system is disposed between the tape polishing unit and the coating unit . 前記修正ヘッド部は、さらに、前記塗布ユニットによって欠陥に塗布した修正液を硬化させるための光源または熱源を含む、請求項１に記載の微細パターン修正装置。 The fine pattern correction device according to claim 1, wherein the correction head unit further includes a light source or a heat source for curing the correction liquid applied to the defect by the application unit. 前記塗布ユニットは、
先端に付着させた修正液を欠陥に転写するための塗布針と、
前記塗布針を前記基板に垂直な方向に移動させるアクチュエータとを含む、請求項１または請求項２に記載の微細パターン修正装置。 The application unit includes:
And applying needles to be transferred to the defect correction fluid that was attached to the tip,
And an actuator for moving the coating needle in a direction perpendicular to the substrate, a fine pattern correcting apparatus according to claim 1 or claim 2.
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