JP4482716B2 - パターン修正装置及びテープカセット - Google Patents

Description

本発明は、カラーフィルタ基板やフォトマスク基板に存在する欠陥を修正するパターン修正装置に関するものである。
さらに、本発明は、パターン修正装置に用いられる修正テープ（転写テープ）を収納したテープカセットに関するものである。

液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの製造工程においては、一旦製造されたカラーフィルタ基板について欠陥検査を行い、検出された欠陥を修正することにより製造の歩留りが改善されている。カラーフィルタの欠陥として、カラーフィルタ素子の一部が欠けている白抜け欠陥がある。白抜け欠陥を修正する場合、感光性着色層を含む転写フィルムを用い、熱転写方式により着色剤を欠陥の欠落部に埋め込むことにより修正する方式が既知である（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献に記載されたカラーフィルタ修正装置では、ＲＧＢ及びＫ（黒）の４色の転写フィルムを用い、各転写フィルムを供給リールと巻取リールとの間に装着し、４つのリール組を単一のカセット内に収納している。そして、ヘッド側に設けた１本の駆動軸により４つのリール組全体を駆動すると共に１本の熱転写ロッドを用いて４つの転写フィルムに対応させている。そして、固定配置した１本の熱転写ロッドに対してカセットを転写フィルムの走行方向と直交する方向に相対的に移動させて所望のカラーの転写フィルムを熱転写ロッドの真下に位置させ、熱転写ロッドの昇降移動により熱転写処理が行われている。カラーフィルタの１カ所についての熱転写処理が終了すると、４個の巻取リール全体が所定の長さだけ転写フィルムを巻取り、その後次の欠陥修正が行われている。
特開平９−１７８９３３号公報

現在液晶表示装置用のカラーフィルタの需要が急増しており、カラーフィルタ修正装置に対して、修正作業の高速性が要求されると共に欠陥部分に着色剤を正確に埋め込むことが強く要請されている。しかしながら、上記特許文献に記載されたカラーフィルタ修正装置では、転写フィルムの着色剤をカラーフィルタの基板側に転写させるために相当な時間を必要とし、ユーザが要求している処理速度に対応できないのが実情である。また、リペア工程において、着色剤が欠落部内に均一に埋め込まれず、部分的な白抜けが発生したり、着色剤が突起状に転写される不具合も生じている。このような不正確な熱転写が行われると、再度修正処理を行う必要があり、カラーフィルタの製造の歩留りを悪くする原因となっていた。

本発明の目的は、各種基板に存在する欠陥を一層高速で修正することができるパターン修正装置を実現することにある。
さらに、本発明の別の目的は、各種基板に存在する欠陥を一層高い修正精度で修正することができるパターン修正装置を提供することにある。
さらに、本発明の別の目的は、熱転写方式により欠陥を修正するパターン修正装置に用いられるテープカセットを提供することにある。

本発明による欠陥修正装置は、走行する研磨テープによりワークの表面に存在する突起欠陥を修正又は除去する欠陥修正装置であって、
ワークを保持するステージと、
ワークに対して研磨処理を行う研磨ユニットと、
研磨ユニットを、ステージ上のワークに対して、研磨テープの走行方向であるテープ走行方向と直交する第１の方向に相対移動させる第１の移動手段とを具え、前記研磨ユニットは、
前記研磨テープを走行させる研磨テープ走行手段と、
前記研磨ユニットに対して前記第１の方向に相対移動可能に装着され、前記研磨テープをワーク表面に対して当接させるヘッドチップと、
前記ヘッドチップを、研磨ユニットに対して前記第１の方向に沿って相対移動させる第２の移動手段とを有することを特徴とする。

本発明者が熱転写方式のカラーフィルタ修正装置について種々の実験及び解析を行った結果、修正処理の高速化を図るためには、修正テープを予備加熱することが極めて重要である事が判明した。すなわち、マスクテープにマスキング開口を形成し、マスキング開口の内部を着色剤及びクッション層で埋め込む修正方法においては、クッション層をガラス転移点以上に加熱して軟化させてから熱転写ロッドによる圧着を行う必要がある。一方、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｋの４個の修正テープについて１個の熱転写ロッドを用いたのでは、修正テープについて熱転写ロッドにより予備加熱することができないため、クッション層を軟化させるまでに相当な時間がかかってしまう。また、熱転写ロッドとは別に修正テープを予備加熱する加熱手段を設けるのでは、構造的に複雑化する不具合が発生する。さらに、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｋの修正テープごとに最適熱転写温度が相違するため、単一の熱転写ロッドを用いて修正するには限界がある。

そこで、本発明では、４色の修正テープについてそれぞれ熱転写ロッドを設け、修正テープユニットと熱転写ロッドとを一体化し、カセット化する。各修正テープユニット毎に熱転写ロッドユニットを設けることにより、各修正テープの最適熱転写温度に設定された熱転写ロッドにより修正テープを予備加熱することができるため、予備加熱の時間が不要になり、修正処理の高速化が図られる。しかも、各カラーの修正テープごとに最適熱転写温度で修正処理が行われるため、修正処理の精度も格段に向上する。

本発明による別の欠陥修正装置は、走行する研磨テープによりワークの表面に存在する突起欠陥を修正又は除去する欠陥修正装置であって、
ワークを保持するステージと、
ステージに対して一方向に沿って相対移動するガントリー構造体と、
ガントリー構造体を移動させる第１の移動手段と、
ガントリー構造体に、その移動方向と直交する方向に移動可能に装着された修正ヘッドと、
修正ヘッドを移動させる第２の移動手段とを具え、前記修正ヘッドは、
ワークに対して研磨処理を行う研磨ユニットと、ワークに存在する欠陥を観察する光学ヘッドとを有し、前記研磨ユニットは、
前記研磨テープを走行させる研磨テープ走行手段と、
前記研磨テープをワーク表面に対して当接させるヘッドチップと
前記ヘッドチップを、研磨テープの走行方向であるテープ走行方向と直交する方向にガイドするガイド手段と、
ヘッドチップを前記ガイド手段に沿って研磨ユニットに対して相対移動させる第３の移動手段とを有し、
研磨処理中に、研磨ユニットは、前記第１の移動手段又は第２の移動手段により研磨テープの走行方向と直交する第１の方向に移動し、前記ヘッドチップは、前記第３の移動手段により、研磨ユニットに対して前記第１の方向に沿って研磨ユニットの移動方向とは反対向きの方向に相対移動し、
研磨処理中、前記ヘッドチップは修正されるべき欠陥に対してほぼ静止状態に維持されることを特徴とする。

本発明による別の欠陥修正装置は、走行する研磨テープによりワークの表面に存在する突起欠陥を修正又は除去する欠陥修正装置であって、
ワークを保持するステージと、
ステージに対して一方向に相対移動するガントリー構造体と、
ガントリー構造体に対して相対移動可能に装着された修正ヘッドとを具え、前記修正ヘッドは、
ワークに対して研磨処理を行う研磨ユニットと、研磨ユニットを第１の方向に沿って移動させる第１の移動機構とを有し、前記研磨ユニットは、
前記研磨テープを前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って走行させる研磨テープ走行手段と、
研磨ユニットに前記第１の方向に相対移動可能に装着され、前記研磨テープをワーク表面に対して当接させるヘッドチップと
前記ヘッドチップを、第１の方向に沿って研磨ユニットに対して相対移動させる第２の移動機構とを有し、
研磨処理中に、研磨テープは第２の方向に走行し、研磨ユニットは第１の方向に移動すると共にヘッドチップは第１の方向に沿って研磨ユニットの移動方向とは反対向きの方向に相対移動し、当該ヘッドチップは、修正されるべき欠陥に対してほぼ静止状態に維持されることを特徴とする。

本発明によるテープ研磨装置は、走行する研磨テープによりワークの表面に存在する突起欠陥を修正又は除去する欠陥修正装置に用いられるテープ研磨装置であって、
研磨テープを巻き上げる巻き上げリールと、研磨テープが収納されている供給リールと、前記巻き上げリールを研磨テープを巻き上げる方向に駆動して研磨テープを巻き上げながら走行させる第１の回転駆動手段と、前記供給リールを巻き上げ方向と反対の巻き戻し方向に駆動する第２の回転駆動手段と、研磨テープをワークの表面に当接させるヘッドチップと、ヘッドチップをテープ走行方向と直交する方向に沿って移動させるヘッドチップ移動手段とを具えることを特徴とする。

本発明による欠陥修正方法は、走行する研磨テープによりワークの表面に存在する突起欠陥を修正又は除去する欠陥修正方法であって、
研磨テープを走行させる研磨テープ走行手段、研磨テープをワーク表面に存在する突起欠陥に当接させるヘッドチップ、ヘッドチップを研磨テープの走行方向であるテープ走行方向と直交する第１の方向に移動させるヘッドチップ移動手段が搭載されている研磨ユニットを降下させ、研磨テープを突起欠陥に当接させる工程と、
研磨テープを走行させてワーク表面の突起欠陥を修正する工程と、
前記研磨テープの走行中に、前記研磨ユニットを前記第１の方向に移動させると共に、前記ヘッドチップを前記第１の方向に沿って研磨ユニットに対してその移動方向とは反対向きの方向に相対移動させる工程と、
研磨処理が終了した後、前記研磨ユニットを所定の位置まで上昇させる工程とを具えることを特徴とする。

本発明によるパターン修正装置の別の好適実施例は、修正テープはＸ−Ｚ軸面内で移動し、前記マスクテープはＸ−Ｚ軸面と直交するＹ−Ｚ軸面内を移動し、欠陥を修正する欠陥修正位置において修正テープとマスクテープとが、Ｚ軸方向に見て、互いにほぼ直交するように重なり合うことを特徴とする。本例では、修正テープとマスクテープとを互いに直交する面内で移動するように駆動制御するため、欠陥を修正する欠陥修正位置において、２つのテープが重なり合うように構成することが可能である。

本発明によるパターン修正装置の別の好適実施例は、基板の表面上にマスクテープが位置し、その後前記レーザ加工装置によりマスクテープにマスキング開口が形成され、その後選択されたカラーの修正テープを収納したテープカセットがＸ方向に移動し、修正テープがマスクテープ上に位置し、その後熱転写ロッドが下降してマスクテープに対して修正テープを圧着することを特徴とする。

本発明によるパターン修正装置の別の好適実施例は、修正ヘッドには、マスクテープを基板の表面に対して密着させるためのスキージが搭載され、当該スキージをマスクテープに対して圧接移動させて、基板表面とマスクテープとの間の空気層が除去されるように構成したことを特徴とする。マスクテープと基板表面との間に空気層が介在すると、レーザ加工処理において正確なマスキング開口が形成されない不具合が発生する。そこで、本例では、基板表面上に位置するマスクテープの表面をスキージにより圧接移動させ、マスクテープと基板との間に介在する空気層を除去する。これにより、一層正確なマスキング開口が形成され、修正精度が向上する。

本発明によるパターン修正装置において、欠陥修正すべき基板としてカラーフィルタ基板を用い、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｋの修正テープをそれぞれ収納した４個のテープカラーを用いることにより、カラーフィルタ修正装置が実現される。

本発明によるテープカセットは、基板上に形成された各種パターンの欠陥を、熱転写方式により修正するパターン修正装置又はカラーフィルタ修正装置に用いられる修正テープを収納したテープカセットであって、
感光性着色層を含む修正テープを収納した供給リールと、修正テープを巻き取る第１の巻取リールと、修正テープを所定の経路に沿って移動させるテープ移動機構とを含むテープユニット、
修正テープの感光性着色層を基板の欠陥部に熱転写させる熱転写ロッドと、熱転写ロッドを所定の温度に加熱するヒータと、熱転写ロッドを、感光性着色剤を基板に転写させる転写位置と退避位置との間で上下動させるロッド駆動機構とを含む熱転写ユニット、及び
前記テープユニットと熱転写ユニットとを収納するカセットを具え、
前記熱転写ロッドは転写テープの移動経路中に配置され、熱転写ロッドが退避位置に位置する期間中に修正テープが熱転写ロッドと接触し、修正テープが熱転写ロッドにより予備加熱されるように構成したことを特徴とする。

本発明では、修正色の数に対応した数のテープカセットを用い、修正テープユニットと熱転写ユニットとを一体的にカセット化しているので、修正テープを予備加熱することができると共に、各カラーの修正テープごとに最適な熱転写温度で修正処理を行うことが可能となる。この結果、高速化が可能になると共に修正精度も向上する。

図１は本発明によるパターン修正装置の全体構成を示す線図であり、図１Ａは線図的平面図及び図１Ｂは線図的側面図である。本例では、修正すべきパターン基板としてカラーフィルタ基板を用い、カラーフィルタ基板の欠陥を修正する装置について説明する。パターン修正装置は、ベースとなる基台１を有し、基台１上に光学的透明材料から成るステージ２を固定配置する。ステージ２上に修正すべきカラーフィルタ基板３が配置され、例えば真空吸着等により保持する。さらに、基台１の側部にＹ方向に延在する２本のＹレール４ａ及び４ｂを平行に配置する。２本のＹレール上にガントリー構造のＸレール５を移動可能に配置する。Ｘレール５に、カラーフィルタ基板に存在する欠陥を修正する修正ヘッド６を移動可能に装着する。Ｙレールに対するＸレールの移動機構及び修正ヘッド６のＸ方向の駆動機構として、例えばリニアモータやＡＣサーボモータが用いられる。修正ヘッド６は、検出された欠陥のアドレス情報に基づいて、ＸＹ駆動機構によりＸ及びＹ方向に移動して修正すべき欠陥の真上に位置することができる。尚、修正ヘッドをＸ及びＹ方向に移動させるＸＹ駆動機構は各種の周知の駆動機構を用いることができるので、詳細な説明は省略する。ステージ２の下側には、カラーフィルタ基板に熱転写された感光性着色剤を硬化させるための紫外線光源７を配置する。この紫外線光源７は、修正ヘッド６と同様にＸＹ駆動機構（図示せず）により駆動され、欠陥のアド情報に応じて修正ヘッド６と同期してＸ及びＹ方向に移動する。

図２は、修正ヘッド６の一例の構成を線図的に示す平面図である。修正ヘッド６は、テープカセットユニット１０と、マスクテープユニット２０と、光学系ユニット３０とを有する。

テープカセットユニット１０は、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｋ（黒）の転写テープがそれぞれ収納されている直方体の４個のテープカセット１１ａ〜１１ｄを含み、これら４個のテープカセット１１ａ〜１１ｄは、Ｙ方向に平行に配置されると共に、駆動プレート（図示せず）に連結され、駆動プレートに装着したサーボモータ１２によりＹ方向に一体的に移動する。また、各テープカセット１１ａ〜１１ｄは、それぞれサーボモータ１２ａ〜１２ｄが連結され、駆動プレートに対してＸ方向に個別に移動する。各テープカセットの駆動系は、例えばサーボモータと、ボールネジと、駆動プレートに設けた案内レールとにより構成される。

テープカセットユニット１０と隣接するように、マスクテープユニット２０を配置する。マスクテープユニット２０は、マスクテープ２１が収納されているマスクテープ供給リール２２と、修正処理後のマスクテープを巻き取る巻取リール２３と、１対のガイドローラ２４ａ及び２４ｂを有する。これら供給リール２２及び巻取リール２２は、支持プレート２５に回転自在に設けた２本の回転軸に着脱自在に装着される。巻取リール２３が装着される回転軸にはサーボモータ２６が連結され、１回の修正処理ごとに所定の長さのマスクテープ２１が巻き取られる。また、２本のガイドローラ２４ａ及び２４ｂは支持プレート２５に回転可能に装着する。マスクテープ２１として、例えば厚さ１０μｍ程度のポリイミドフィルムやアラミドフィルムが用いられる。尚、ポリイミドフィルム及びアラミドフィルムは光学的に透明であるから、これらのフィルムを介してカラーフィルタの欠陥を観察することができる。

支持プレート２５は、修正ヘッドに設けた駆動機構（図示せず）によりＸ方向及びＺ方向に移動可能に構成する。従って、マスクテープユニット２０は、Ｘ方向に離間した２つの位置である修正位置と退避位置の２つの位置の間で往復移動する。例えば、図２の位置は退避位置とし、マスクテープ及び修正テープを用いて修正処理を行う修正工程中は、図面の右側の修正位置（欠陥のアドレス情報により指定された欠陥位置）に移動し、修正すべき欠陥の真上に位置する。修正工程が終了した後は左側の退避位置に移動する。また、レーザ加工処理によりマスクテープにマスキング開口を形成する工程中及び修正工程中にマスクテープユニットがＺ方向に下降し、マスクテープをカラーフィルタ基板表面に圧接させる。

後述するように、マスクテープユニット２０は、Ｚ軸方向に見てテープカセットユニット１０よりも下側に位置する。そして、修正工程中、指定されたテープカセット（図２において、テープカセット１１ｃが対応する）がＸ方向に（図面の右側に向けて）移動し、テープカセットの一部部分がマスクテープの上方に位置し、修正テープとマスクテープとが重なり合うように構成する。すなわち、修正テープはＸ−Ｚ面内で移動し、マスクテープはＸ−Ｚ面と直交するＹ−Ｚ面内で移動し、欠陥修正位置において修正テープとマスクテープとはＺ軸方向において互いに直交して重なり合うように位置決めされる。

マスクテープユニット２０をはさんで、テープカセットユニット１０とは反対側に光学系ユニット３０を設ける。この光学系ユニット３０は、修正すべき欠陥を観察すると共に、観察された欠陥の形状や大きさに基づいてマスクテープにマスキング開口を形成するレーザ加工処理を行う。光学系ユニット３０は、異なる倍率の対物レンズが装着されているレンズステージ３１と、欠陥を観察するための観察光学系３２と、マスクテープに所望の形状のマスキング開口を形成するためレーザ加工装置３３と、対物レンズと観察光学系又はレーザ加工装置とを光学的に結合するカップリング光学系（図示せず）とを含む。光学系ユニット３０は、倍率の異なる例えば６個の対物レンズが装着されているレンズステージ３１を有する。このレンズステージ３１は、Ｘ及びＹ方向に移動可能に構成され、当該レンズステージをＸ−Ｙ面内で駆動することにより所望の倍率の対物レンズを修正すべき欠陥の真上に位置させて欠陥の画像をモニタ上に表示することができる。さらに、レンズステージ３１はＺ軸方向にも移動可能に設定され、欠陥を観察する際及びレーザ加工する際に対物レンズを光軸方向に移動して焦点を合わせることも可能である。さらに、レンズステージ３１は、Ｘ方向に離間した観察及びレーザ加工位置と退避位置との２つの位置間で往復移動する。すなわち、修正すべき欠陥を観察する観察工程及びレーザ加工工程中は、観察及びレーザ加工位置に位置し、修正テープを用いて欠陥を修正する修正工程中は、Ｘ方向（図面の右側）に移動して退避位置に位置する。従って、修正工程中においては、マスクテープユニット２０が欠陥の真上に位置すると共に指定されたカラーのテープカセットも欠陥の真上に位置する。

図３は光学系ユニット３０の全体構成を示す線図である。尚、図面を明瞭にするため、主要な構成要素だけを図示し、レンズ素子等の光学素子は省略した。観察光学系３２は、照明光源３４を有する。照明光源３４から出射した照明光は、ハーフミラー３５で反射し、ダイクロイックミラー３６を透過し、レンズステージ３１の対物レンズ及びマスクテープ２１を経てカラーフィルタ３に入射する。カラーフィルタからの反射光は、再び対物レンズで集光され、ダイクロイックミラー３６及びハーフミラー３５を経て２次元ＣＣＤカメラ３７に結像する。よって、２次元ＣＣＤカメラからのビデオ信号をモニタに供給することにより、モニタ上にカラーフィルタの欠陥画像が表示される。操作者は、モニタ上の欠陥画像を観察することにより、修正すべきカラーフィルタ素子のカラーを特定することができ、モニタ上に表示された欠陥の大きさ及び形状に基づいてマスキング開口の形状及びその大きさを決定することができる。さらに、低倍率の対物レンズから高倍率の対物レンズに交換することにより、欠陥の観察を一層詳細に行うことができる。尚、マスクテープユニット２０を退避位置に位置させ、カラーフィルタ３の表面を直接観察することも可能である。

レーザ加工装置３３は、マスクテープ２１にマスキング開口を形成するためのレーザ３８を有する。このレーザ３８は、例えば３５５ｎｍの波長光を発生するＱスイッチＹＡＧレーザとする。レーザ３８から出射したレーザ光は、ビーム成形装置３９により、欠陥の大きさや形状等に基づき操作者により決定されたビーム径のレーザ光に成形される。ビーム成形装置から出射したレーザ光は、ダイクロイックミラー３６で反射し、対物レンズを介してマスクテープ２１に入射する。マスクテープに短パルスレーザ光が入射すると、マスクテープに対してレーザアブレーション作用が生じ、マスクテープに短パルスレーザ光の形状に対応した開口が形成される。同時に、下地のカラーフィルタ素子も除去されるので、パルスレーザ光の形状に対応した形状の白抜け欠陥部が形成される。

レンズステージ３１とダイクロイックミラー３６及びハーフミラー３５との間の光路長は相当長い距離に設定し、ダイクロイックミラー３６とマスクテープユニットとの間にテープカセット１１ａ〜１１ｄが挿入される程度の光路長に設定する。尚、図３において、観察光学系とレーザ加工装置とが同一の側に配置されるように図示したが、図２に示すようにこれらの光軸が互いに直交するように配置する。

レーザ加工工程中、マスクテープユニットが下降し、マスクテープ２１はカラーフィルタ基板の表面と接触する。しかし、マスクテープとカラーフィルタ基板との接触が不十分な場合、マスクテープと基板との間に微小な空気層が形成されてしまう。このような場合、マスクテープにマスキング開口が正確に形成されず、例えば所定の寸法の開口よりも大きな開口が形成される不具合が生じてしまう。この不具合を解消するため、図４に示すように、スキージ２７を用いてマスクテープを基板の表面に対して圧接させ空気層の形成を防止することができる。すなわち、スキージ２７をマスクテープに圧接移動させ、マスクテープの移動方向に沿って移動させると、マスクテープが基板表面の形状に対応して変形するため、空気層が除去され、マスクテープの基板表面に対する密着性が改善される。尚、スキージとして、例えばフッ素樹脂のような不活性樹脂の円筒体に支持部材を設けたものを用いることができる。

図５は本発明によるテープカセットの構成を示す線図である。テープカセット４０は、ほぼ直方体のケース構造を有し、例えば鉄、ステンレス、アルミニウム、カーボンフィバ材、PET等の紫外線を遮断する材料で構成される。テープカセット４０内部には、修正テープ（転写テープ）４１が収納されている供給リール４２と修正処理が終了した修正テープを巻き取る第１の巻取リール４３とを収納する。供給リール４２から巻き出された修正テープは、エンコーダ４４により巻き出し量が検出され、さらに２個のローラ４５と４６との間を通過する間に修正テープからカバーフィルムが分離され、分離されたカバーフィルムは第２の巻取リール４７に巻き取られ、カバーフィルムが除去された修正テープは、カラーフィルタ基板の白抜け欠陥を修正する修正位置に到達する。修正位置には、熱転写ロッド装置６０が配置され、当該熱転写ロッド装置によりカラーフィルタ基板の白抜け欠陥が修正される。修正処理が終了した修正テープは、３個のガイドローラ４８〜５０を経て第１の巻取リール４３に巻き取られる。

供給リール並びに第１及び第２の巻取リールは、支持プレート（図示せず）に回転自在に装着した回転軸に着脱自在に装着され、交換可能な構成とする。また、巻取リールが装着される回転軸にはサーボモータ（図示せず）が連結され、サーボモータの回転トルクにより修正テープの巻取り制御が行われ、各修正処理毎にエンコーダからの出力信号を用いて所定長の修正テープを巻き取る。さらに、当該サーボモータは、修正テープに対して常時巻取りトルクを作用し、修正テープに所定のテンションを作用させる。また、ガイドローラも支持プレートに回転自在に取り付ける。尚、カバーフィルムを巻き取る第２の巻取リール４７が装着される回転軸は、第１の巻取リールのサーボモータと連結してカバーフィルムを巻き取ってもよく、別のサーボモータにより駆動する構成とすることもできる。

熱転写ロッド装置６０は、ガイドブロック６１を有し、当該ガイドブロックは熱転写ロッド６２を上下動可能に支持する。ガイドブロック６１は、支持部材を介してカセット４０に対して上下動可能に支持され、モータ６３により昇降し、欠陥を修正する修正位置と退避位置との２つの位置の間で移動する。ガイドブロック６１には、２個のガイドローラ６４及び６５を回転可能に取り付ける。これらガイドローラは修正テープを案内する作用を果たす。２個のガイドローラ６４と６５との間に熱転写ロッド６２が位置する。熱転写ロッド６２の内部にヒータ（図示せず）が内蔵され、先端に設けたヒータチィップ６６を所定の温度に昇温させ、修正テープの着色層の最適な熱転写温度に維持する。すなわち、各カラーの修正テープごとに最適な熱転写温度（修正温度）が相違するため、本発明では、各テープカセットに搭載されている熱転写ロッドの温度を当該カセットに収納されている修正テープの着色層の最適な熱転写温度に設定し、各カラーごとにそれぞれ最適な熱転写温度で修正処理（熱転写処理）を行う。

熱転写ロッド６２のヒータチィップ６６が装着されている側とは反対側に圧力センサ６７及びモータ６８を取り付ける。このモータ６８の駆動力により熱転写ロッド６２熱転写位置と退避位置との間で上下動する。尚、熱転写ロッドが下降した際、修正テープ４１に対する圧着力を圧力センサ６７により検出し、その検出結果に基づいて熱転写ロッドの下降量を制御する。熱転写ロッド６２は、その先端に設けたヒータチィップ６６が２個のガイドローラ６４及び６５を結ぶ線よりも下方に突出するように設定する。従って、修正テープ４１は常時熱転写ロッド６２の先端に設けたヒータチィップ６６と接触し、予備加熱されることになる。

修正処理に際し、モータ６３が駆動してガイドブロック６１及び熱転写ロッド６２をカラーフィルタ基板に近づくように下方に移動させる。そして、２個のガイドローラ６４及び６５が修正テープ４１を介して下側に位置するカラーフィルタ基板と当接して修正テープをカラーフィルタ基板に対して圧接する。その時点で下降を停止する。次に、モータ６８が駆動して熱転写ロッド６２を降下させて圧着動作が行われる。この圧着動作の間に熱転写ロッドから供給される熱が修正テープに伝達され、修正テープの着色層がマスキング開口を介してカラーフィルタ基板へ転写される。圧着動作が終了すると、熱転写ロッドが及びガイドブロックが上昇して退避位置で停止する。そして、巻取リール４３を駆動するサーボモータが駆動を開始して所定長の修正テープが巻取リール４３に巻き取られる。この状態において、熱転写ローラの先端は、２個のガイドローラ６４と６５とを結ぶ線分より下方に位置し、修正テープと接触して予備加熱が行われる。

図６は修正テープ（転写フィルム）４１の一例を示す線図的断面図である。修正テープ４１は、ベースフィルム４１ａを有し、このベースフィルム上に、クッション層４１ｂ、感光性着色層４１ｃ、カバーフィルム４１ｄを順次形成する。ベースフィルム４１ａは、例えば厚さ７５μｍのPETで構成する。クッション層４１ｂは、例えば厚さ２０μｍの熱可塑性樹脂層により構成され、熱転写ロッドにより際予備加熱されることにより軟化し、クッション材料層として機能する。すなわち、熱転写ロッドを用いて熱転写する際、マスクテープに形成したマスキング開口内に着色剤を均一に埋め込むためのクッション層として機能する。感光性着色層４１ｃは、例えば紫外光により感光する感光性樹脂中に各種カラーの顔料が添加された着色層であり、例えば２．０μｍの厚さに形成する。最後に、カバーフィルム４１ｄは、周囲環境（湿度等）により感光性着色層の特性が劣化するのを防止する作用を果たし、例えば厚さ１．２μｍのポリプロピレンで構成する。

感光性着色層４１ｃは、顔料との関係において、ガラス転移点がそれぞれ相違するため、熱転写する際の熱転写ロッドの温度をそれぞれ最適な熱転写温度に設定する必要がある。例えば、一例としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ｋの修正テープの熱転写ロッドの最適設定温度は、Ｒ（１４０℃），Ｇ（１３０℃），Ｂ（１１０℃），及びＫ（１１０℃）に設定する。例えば、熱転写ロッドの温度が最適熱転写よりも高い温度に設定されると、修正テープの着色剤が溶融し過ぎてしまい、マスクテープを剥がす際、埋め込まれた着色剤の表面に突起が形成されてしまう。一方、最適熱転写温度よりも低温の場合、修正テープの着色剤が十分に溶融せず、着色剤が均一に埋め込まれず、修正が失敗してしまう。このような不具合を解消するため、本発明では、各修正テープごとに熱転写ロッドを設け、各熱転写ロッドを最適な熱転写温度に設定する。

次に、図７及び図８を参照しながら、一連の修正処理工程について説明する。図８Ａは、カラーフィルタ基板３の構成を示し、カラーフィルタ基板３は、ガラス基板７０を有し、その上にブラックマトリックス（ＢＭ）７１が碁盤の目状に形成されている。ＢＭ７１により囲まれた領域内にＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタの着色素子が所定の順序で形成されている。本例では、Ｂの着色素子に白抜け欠陥７２が存在し、当該白抜け欠陥７２を修正するものとする。

前段の欠陥検査装置により、当該白抜け欠陥及びその位置(ガラス基板上の座標)が検出され、当該欠陥のアドレス情報が修正装置に送られてくる。修正装置では、修正されるべき欠陥のアドレス情報に基づき、修正ヘッド駆動機構を駆動して修正ヘッド６をＸ及びＹ方向に移動させ、修正ヘッド６を欠陥の真上に位置させる。ここで、修正ヘッド側の基準位置として、例えば観察モード位置に位置するレンズステージ３１の低倍率対物レンズの位置を基準位置として設定する。

修正ヘッドが欠陥位置に移動すると、操作者は、観察モードにあるレンズステージ３１の低倍率対物レンズ（例えば、５倍）を介して欠陥の位置を特定する。次に、レンズステージ３１を駆動して、高倍率の対物レンズ（例えば、２０倍）を観察光学系内に位置させ、高倍率モードで欠陥を観察する。この欠陥観察により、操作者は、修正すべきカラーフィルタ素子のカラーを特定すると共に、修正すべき領域を設定する。この領域設定では、レーザ加工によりマスクテープ２１に形成するマスキング開口の形状を設定する。このマスキング開口は、修正される白抜け欠陥よりも大きな領域とする。

次に、図８Ｂに示すように、マスクテープユニットをＸ方向に移動させ、マスクテープ２１を欠陥の真上に位置させる。さらに、マスクテープユニットをＺ軸方向に下降させ、マスクテープをカラーフィルタ基板の表面に当接させる。

次に、図８Ｃに示すように、スキージ２７をマスクテープ２１に圧接させると共にマスクテープの延在方向に沿って移動させ、マスクテープとカラーフィルタとの間に存在する空気層を除去して互いに密着させる。

次に、図８Ｄに示すように、レーザ加工処理を行う。レーザ加工処理工程においては、欠陥観察工程で用いた対物レンズを共用する。まず、レーザ加工装置３３を駆動し、マスクテープ２１に向けて所定のパルス数のレーザ光を照射する。所定のパルス数のレーザ光を照射すると、レーザアブレーションによりレーザ光の形状に対応した開口がマスクテープに形成されると共に下地の（Ｂ）の着色素子も除去される。この結果、マスクテープ２１には、操作者により設定された形状のマスキング開口が形成されると共に下地の着色素子も除去され、図８Ｅに示す形状の開口部７３が形成される。

次に、熱転写処理を行って開口部７３内にＢの着色剤を埋め込む。初めに、レンズステージ３１が図２の右側に移動して退避する。次に、Ｂの修正テープを収納したテープカセット１１ｂが選択され、当該テープカセット１１ｂはＹ方向に移動し、さらにＸ方向に移動し、図８Ａに示すように、マスクテープの真上に位置する。この時、図２に示す状態となり、Ｂの修正テープが収納されているテープカセット１１ｃの先端側がマスクテープユニット２０とＺ軸方向に重なるように位置する。

その後、熱転写ロッド装置６０が降下し、熱転写ロッド装置に設けた２個のガイドローラにより修正テープ４１がマスクテープ２１に対して圧接する。この状態において、熱転写ロッドが修正テープをマスクテープに対して押圧する。修正テープ４１は、熱転写ロッドにより予備加熱されているから、修正テープのクッション層は軟化している。この結果、所定の温度の熱転写ロッドの押圧力により、クッション層の軟化した熱可塑性樹脂及びその表面側に形成されている感光性着色層が開口部７３内に圧入される。さらに、熱転写ロッドから伝達される熱により感光性着色剤が溶融し、ガラス基板の表面に対して接着された状態となる。この状態において、ガラス基板７０の裏面側より透明な支持ステージ２を介して紫外光を照射する。この紫外光照射により、溶融した感光性着色剤が硬化し感光性着色剤のガラス基板に対する接着が完了する。

その後、熱転写ロッド装置を上方に退避させ、その後マスクテープ２１及び修正テープ４１を共にカラーフィルタ基板から引き離す。その際、硬化した感光性着色層がガラス基板７０に接着された状態となっているため、感光性着色層だけがカラーフィルタ基板側に残り、欠陥修正が完了する。尚、修正テープの感光性着色層の厚さは、カラーフィルタ基板に形成されている着色素子の厚さにほぼ等しいため、カラーフィルタ基板は、全体として均一な高さに修正される。

図９は、マスクテープにマスキング開口を形成する例を示す線図である。１回のレーザ加工処理を行った後、マスクテープ２１を１ピッチＹ方向に移動させることにより、順次新しいマスクテープを使用することができる。しかし、マスクテープに形成されるマスキング開口は数１００μｍ程度の微小な開口でるから、１回のレーザ加工処理が終了した後、マスクテープを１ピッチＹ方向に移動させたのでは、マスクテープを無駄に消費する不都合が生じてしまう。そこで、本発明では、マスクテープユニットはＸ方向に移動可能に構成されていることを利用し、１回のレーザ加工処理が終了した後、マスクテープを１ピッチだけＸ方向に移動させ、２回のレーザ加工処理が終了した後マスクテープを１ピッチだけＹ方向に移動させる。このように構成すれば、図１０に示すように、マスクテープの幅方向に２個のマスキング開口が形成されるので、マスクテープの有効利用が図られる、カラーフィルタ修正装置のランニングコストを低減することができる。

本発明は上述した実施例だけに限定されず、種々の変形や変更が可能である。例えば、上述した実施例では、カラーフィルタ基板に存在する白抜け欠陥を修正する例について説明したが、異物付着による黒欠陥を修正する場合にも適用される。黒欠陥を修正する場合、異物を含む領域についてレーザ加工処理を行ってマスキング開口を形成すると共に下地の着色層も除去して開口部を形成し、当該開口部内に当該カラーの着色剤を埋め込むことにより修正される。
また、修正の対象は、カラーフィルタ基板に限定されず、フォトマスク等の種々の基板に形成されているパターンを修正する場合にも適用される。
さらに、上述した実施例では、複数のテープカセットを用いて修正する態様について説明したが、基板上に形成されているパターンを単一カラーの1つのテープカセットを用いて修正する場合にも適用することが可能である。

本発明によるカラーフィルタ修正装置の一例を示す線図である。 本発明による修正ヘッドの一例を示す線図である。 光学系ユニットの一例を示す線図である。 スキージを用いてマスクテープを基板に密着させる構成を示す 線図である。 本発明によるテープカセットの一例を示す線図である。 修正テープの一例の構成を示す断面図である。 修正工程における一連の処理を示す線図的断面図である。 修正工程における一連の処理を示す線図的断面図である。 マスクテープにマスキング開口を形成する例を示す線図である。

符号の説明

１ 基台
２ ステージ
３ カラーフィルタ基板
４ａ，４ｂ Ｙレール
５ Ｘレール
６ 修正ヘッド
７ 紫外線光源
１０ テープカセットユニット
１１ａ〜１１ｄ テープカセット
１２，１３ａ〜１３ｄ モータ
２０ マスクテープユニット
２１ マスクテープ
２２ 供給リール
２３ 巻取リール
２４ａ，２４ｂ ガイドローラ
２５ 支持プレート
２６ モータ
２７ スキージ
３０ 光学系ユニット
３１ レンズステージ
３２ 観察光学系
３３ レーザ加工装置
３８ レーザ
３９ ビーム成形装置
４０ カセット
４１ 修正テープ
４２ 供給リール
４３ 巻取リール
４４ エンコーダ
６０ 熱転写装置
６１ ガイドブロック
６２ 熱転写ロッド
７０ 基板
７１ ブラックマトリックス
７２ 白抜け欠陥
７３ 開口部

Claims (15)

1. 欠陥修正されるべき基板を支持するステージと、
   基板上に存在する欠陥を、熱転写方式により修正する修正ヘッドと、
   修正ヘッドをＸ方向及びこれと直交するＹ方向に駆動する修正ヘッド駆動機構とを具えるパターン修正装置において、
   前記修正ヘッドは、異なるカラーの修正テープをそれぞれ収納した複数のテープカセットと、テープカセットを移動させるカセット移動機構とを有し、
   前記テープカセットは、
   修正テープを収納した供給リール、修正テープを巻き取る巻取リール、及び、修正テープを所定の経路に沿って移動させるテープ移動機構を含むテープユニットと、
   修正テープの着色層を基板の欠陥部に熱転写させる熱転写ロッド、熱転写ロッドに内蔵され熱転写ロッドを所定の温度に加熱するヒータ、及び、熱転写ロッドを転写位置と退避位置との間で上下動させるロッド駆動機構を含む熱転写ユニットと、
   前記テープユニットと熱転写ユニットとを収納するカセットとを具えることを特徴とするパターン修正装置。
2. 基台上に配置され、欠陥修正されるべき基板を支持するステージと、
   基板上に存在する欠陥を、熱転写方式により修正する修正ヘッドと、
   修正ヘッドをＸ方向及びこれと直交するＹ方向に駆動する修正ヘッド駆動機構とを具え、
   前記修正ヘッドは、
   異なるカラーの修正テープをそれぞれ収納した複数のテープカセット、及び、テープカセットを移動させるカセット移動機構を有するテープカセットユニットと、
   修正すべき欠陥の周囲をマスキングするマスクテープ、及び、マスクテープを駆動する駆動機構を有するマスクテープユニットと、
   欠陥を観察する観察光学系と、
   前記マスクテープにマスキング開口を形成するレーザ加工装置とを含み、
   前記テープカセットは、
   修正テープを収納した供給リール、修正テープを巻き取る巻取リール、修正テープを所定の経路に沿って移動させるテープ移動機構を含むテープユニットと、
   修正テープの着色層を基板の欠陥部に熱転写させる熱転写ロッド、熱転写ロッドに内蔵され熱転写ロッドを所定の温度に加熱するヒータ、及び、熱転写ロッドを転写位置と退避位置との間で上下動させるロッド駆動機構を含む熱転写ユニットと、
   前記テープユニットと熱転写ユニットとを収納するカセットとを具えることを特徴とするパターン修正装置。
3. 請求項１又は２に記載のパターン修正装置において、各テープカセットにそれぞれ収納された熱転写ロッドは、当該テープカセットに収納されている修正テープの着色層の最適熱転写温度にそれぞれ設定されることを特徴とするパターン修正装置。
4. 請求項３に記載のパターン修正装置において、前記熱転写ロッドは修正テープの移動経路中に配置され、熱転写ロッドが退避位置に位置する期間中に修正テープが熱転写ロッドと接触し、修正テープが熱転写ロッドにより予備加熱されることを特徴とするパターン修正装置。
5. 請求項１、２、３又は４に記載のパターン修正装置において、前記修正テープは、ベースフィルムと、熱可塑性樹脂により構成され、熱転写ロッドにより予備加熱されることにより軟化するクッション層と、所定のカラーの顔料を含む感光性着色層と、感光性着色層を保護するカバーフィルムとを含むことを特徴とするパターン修正装置。
6. 請求項２、３、４又は５に記載のパターン修正装置において、前記修正テープは第１の方向に移動し、前記マスクテープは前記第１の方向と直交する第２の方向に移動し、欠陥を修正する欠陥修正位置において修正テープとマスクテープとは、第１の方向及び第２の方向と直交する第３の方向に見て、互いにほぼ直交するように重なり合うことを特徴とするパターン修正装置。
7. 請求項６に記載のパターン修正装置において、前記欠陥修正位置において、前記基板の表面上にマスクテープが位置し、その後前記レーザ加工装置によりマスクテープにマスキング開口が形成され、その後選択されたカラーの修正テープを収納したテープカセットが前記第１の方向に移動し、修正テープがマスクテープ上に位置し、その後熱転写ロッドが下降してマスクテープに対して修正テープを圧着することを特徴とするパターン修正装置。
8. 請求項７に記載のパターン修正装置において、前記修正ヘッドには、マスクテープを基板の表面に対して密着させるためのスキージが搭載され、当該スキージをマスクテープに対して圧接移動させて、基板表面とマスクテープとの間の空気層が除去されるように構成したことを特徴とするパターン修正装置。
9. 請求項１から８までのいずれか１項に記載のパターン修正装置において、前記欠陥修正されるべき基板をカラーフィルタ基板とし、
   前記修正ヘッドは、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｋの修正テープをそれぞれ収納した４個のテープカセットを有することを特徴とするパターン修正装置。
10. 請求項１から９までのいずれか１項に記載のパターン修正装置において、前記欠陥修正されるべき基板を支持するステージとして光学的に透明なガラス基板を用い、当該ガラス基板の下側に、基板に熱転写された着色剤を硬化させるための光源が配置されていることを特徴とするパターン修正装置。
11. 基板上に形成された各種パターンの欠陥を、熱転写方式により修正するパターン修正装置又はカラーフィルタ修正装置に用いられる修正テープを収納したテープカセットであって、
    感光性着色層を含む修正テープを収納した供給リールと、修正テープを巻き取る第１の巻取リールと、修正テープを所定の経路に沿って移動させるテープ移動機構とを含むテープユニット、
    修正テープの感光性着色層を基板の欠陥部に熱転写させる熱転写ロッドと、熱転写ロッドを所定の温度に加熱するヒータと、熱転写ロッドを、感光性着色剤を基板に転写させる転写位置と退避位置との間で上下動させるロッド駆動機構とを含む熱転写ユニット、及び
    前記テープユニットと熱転写ユニットとを収納するカセットを具え、
    前記熱転写ロッドは修正テープの移動経路中に配置され、熱転写ロッドが退避位置に位置する期間中に修正テープが熱転写ロッドと接触し、修正テープが熱転写ロッドにより予備加熱されるように構成したことを特徴とするテープカセット。
12. 請求項１１に記載のテープカセットにおいて、前記巻取リールは、熱転写処理が終了した後、修正テープを所定の長さだけ巻取り、その後次の熱転写処理が開始されるまでの期間中修正テープの新たな部分が熱転写ロッドの先端に設けたヒータチィプと接触して予備加熱が行われることを特徴とするテープカセット。
13. 請求項１１又は１２に記載のテープカセットにおいて、前記テープ移動機構は、前記供給リールを回転自在に支持する第１の回転軸と、前記第１の巻取リールを回転自在に支持する第２の回転軸と、第２の回転軸に連結されたサーボモータとを有し、供給リール及び巻取リールは、それぞれ第１の回転軸及び第２の回転軸に対して着脱自在に装着され、修正テープが交換可能となるように構成したことを特徴とするテープカセット。
14. 請求項１１、１２、又は１３に記載のテープカセットにおいて、前記カセットは紫外光を遮断する材料で構成され、前記修正テープの感光性着色剤が感光しないように構成したことを特徴とするテープカセット。
15. 請求項１２、１３、又は１４に記載のテープカセットにおいて、前記修正テープの移動経路中の供給リールと熱転写ロッドとの間に、修正テープからカバーフィルムを分離する手段を設け、分離されたカバーフィルムを第２の巻取リールに巻き取ることを特徴とするテープカセット。

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