JP4767708B2 - 塗布ユニットおよびパターン修正装置 - Google Patents

Description

この発明は、塗布ユニットおよび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部を修正する塗布ユニットおよびパターン修正装置に関する。より特定的には、この発明は、フラットパネルディスプレイの製造工程において発生する電極のオープン欠陥、プラズマディスプレイのリブ（隔壁）欠損、液晶カラーフィルタの白抜け欠陥、マスクの欠陥などを修正する塗布ユニットおよびパターン修正装置に関する。

近年、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイの大型化、高精細化に伴って、ディスプレイの製造工程において、基板上の電極やリブなどに欠陥が発生したり、液晶カラーフィルタの着色層に欠陥が発生したりする確率が高くなっている。このため、歩留まりの向上を図り、各種欠陥を修正する方法が提案されている。

図２６は、従来のパターン修正装置の全体構成を示す図である。図２６を参照して、このパターン修正装置１０１は、基板の表面を観察する観察光学系１０２と、観察された画像を映し出すモニタ１０３と、観察光学系１０２を介して基板にレーザ光を照射し不要部をカットするカット用レーザ部１０４と、修正液を塗布針先端に付着させて基板の欠陥部に塗布する塗布ユニット１０５と、欠陥部に塗布された修正液を加熱する基板加熱部１０６と、欠陥部を認識する画像処理部１０７と、装置全体を制御するホストコンピュータ１０８と、装置機構部の動作を制御する制御用コンピュータ１０９とを備える。さらに、その他に欠陥部を有する基板をＸＹ方向（水平方向）に移動させるＸＹステージ１１０と、ＸＹステージ１１０上で基板を保持するチャック部１１１と、観察光学系１０２や塗布ユニット１０５をＺ方向（垂直方向）に移動させるＺステージ１１２が設けられている。

塗布ユニット１０５の下方の先端には塗布針１１３が設けられている。また、インクタンクインデックス用モータ１１４には、複数のインクタンクを搭載したインクタンクテーブル１１５が接続されている。

基板の欠陥部を修正する際には、欠陥の位置まで塗布針１１３を移動させた後、インクタンクインデックス用モータ１１４を駆動してインクタンクテーブル１１５を回転させ、適切なインクタンクを選択する。そして、選択したインクタンクのインクを塗布針１１３の先端部に付着させ、そのインクを基板の欠陥部に塗布する。

たとえば、下記の特許文献１には、比較的簡単な構成でカラーフィルタの白欠陥および黒欠陥を自動的に修正することのできる欠陥修正方法および欠陥修正装置が開示されている。これによると、インク塗布用位置決めシリンダを上下動させインク塗布用針の先端にインクを付着させ、そのインクをカラーフィルタの欠陥に塗布する。

また、下記の特許文献２には、比較的幅の大きな欠陥でも修正が可能なパターン修正装置が開示されている。これによると、プラズマディスプレイの背面ガラス基板上に形成されたリブの一部が欠けている場合、塗布針の先端部に付着させた修正用ペーストを欠損部に塗布する。
特開平９−６１２９６号公報 特開２０００−２９９０５９号公報

従来のパターン修正装置では、欠陥部が大きい場合は修正用インクを欠陥部に複数回塗布する必要があり、塗布する度に塗布針を欠陥部からインクタンクまで戻して、塗布針にインクを付着しなおす必要があった。このため、欠陥部を修正し終わるまでに時間を要するという問題があった。また、修正用のインクの色を変えるごとに、塗布針を洗浄する必要があった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、簡単な構成で欠陥部を迅速に修正することが可能な塗布ユニットおよびパターン修正装置を提供することである。

この発明に係る塗布ユニットは、基板上に形成された微細パターンの欠陥部を修正するパターン修正装置の塗布ユニットであって、その底に第１の孔が開口され、修正液が注入された容器と、少なくとも先端部が第１の孔を貫通可能に形成された塗布針と、塗布針の基端部を固定保持する塗布針固定部材と、塗布針固定部材を介して塗布針を上下動可能に支持する直動案内部材と、塗布針固定部材を上下動させ、待機時に塗布針の先端部を容器に注入された修正液中に保持し、塗布時に塗布針を下方に移動させて塗布針の先端部を第１の孔から突出させ、塗布針の先端部に修正液を付着させる駆動部とを備え、塗布針の先端部に付着した修正液を欠陥部に塗布することを可能とするものである。駆動部は、塗布針固定部材を下側から支持する支持部材と、支持部材を上下動させるシリンダとを含み、塗布針の先端部が欠陥部に接触したときに塗布針の先端部から欠陥部に所定値以上の圧力が加わらないように、少なくとも塗布針の先端部が欠陥部に接触したときは塗布針固定部材の保持を開放する。
また、この発明に係る他の塗布ユニットは、基板上に形成された微細パターンの欠陥部を修正するパターン修正装置の塗布ユニットであって、その底に第１の孔が開口され、修正液が注入された容器と、容器の開口された上面に固定され、第２の孔が開口された蓋とを備えたものである。容器は第１および第２の孔を除いて蓋によって密閉されている。この塗布ユニットは、さらに、第１および第２の孔を貫通可能に形成された塗布針と、塗布針を第１および第２の孔を通る直線に沿って上下動可能に支持する直動案内部材と、塗布針を下方に移動させて塗布針の先端部を第１の孔から突出させ、塗布針の先端部に修正液を付着させる駆動部とを備え、塗布針の先端部に付着した修正液を欠陥部に塗布することを可能とする。
また、この発明に係るさらに他の塗布ユニットは、基板上に形成された微細パターンの欠陥部を修正するパターン修正装置の塗布ユニットであって、その底に第１の孔が開口され、修正液が注入された容器と、容器の底の下面の第１の孔の周辺に配置され、第１の孔から漏れた修正液を吸収する吸収部材と、少なくとも先端部が第１の孔を貫通可能に形成された塗布針と、塗布針を上下動可能に支持する直動案内部材と、塗布針を下方に移動させて塗布針の先端部を第１の孔から突出させ、塗布針の先端部に修正液を付着させる駆動部とを備え、塗布針の先端部に付着した修正液を欠陥部に塗布することを可能とするものである。

好ましくは、さらに、塗布針の基端部を固定保持する塗布針固定部材を備え、直動案内部材は、塗布針固定部材を介して塗布針を上下動可能に支持し、駆動部は、塗布針固定部材を上下動させ、待機時に塗布針の先端部を容器に注入された修正液中に保持し、塗布時に塗布針の先端部を第１の孔から突出させる。

また好ましくは、駆動部は、塗布針の先端部が欠陥部に接触したときに塗布針の先端部から欠陥部に所定値以上の圧力が加わらないように、少なくとも塗布針の先端部が欠陥部に接触したときは塗布針固定部材の保持を開放する。

また好ましくは、駆動部は、塗布針固定部材を下側から支持する支持部材と、支持部材を上下動させるシリンダとを含む。

また好ましくは、塗布針固定部材は磁性体材料で構成され、駆動部は、鉄心と、該鉄心に巻かれたコイルとを含み、コイルに電流が流されたことに応じて、塗布針固定部材との間の磁気吸引力によって塗布針固定部材を上方に移動させ、コイルの電流が止められたことに応じて、塗布針固定部材を下方に移動させる。

また好ましくは、さらに、塗布針固定部材の上端に固定された永久磁石を備え、駆動部は、鉄心と、該鉄心に巻かれたコイルとを含み、コイルに電流が流されたことに応じて、永久磁石との間の磁気反発力によって塗布針固定部材を下方に移動させ、コイルの電流が止められたことに応じて、永久磁石との間の磁気吸引力によって塗布針固定部材を上方に移動させる。

また好ましくは、さらに、塗布針固定部材の上端に固定された鉄心を備え、駆動部は、ソレノイドコイルを含み、ソレノイドコイルに電流が流されたことに応じて、鉄心との間の磁気吸引力によって塗布針固定部材を上方に移動させ、ソレノイドコイルの電流が止められたことに応じて、塗布針固定部材を下方に移動させる。

また好ましくは、１つのケースと、１つのケース内に設けられた複数組の容器、塗布針および駆動部とを備える。

また、この発明に係るパターン修正装置は、上記塗布ユニットと、塗布時に塗布ユニットと基板を相対的に移動させ、塗布針の先端部に付着した修正液を欠陥部に塗布する移動装置を備えたものである。

好ましくは、複数の塗布ユニットを備え、各塗布ユニットの容器には他の塗布ユニットの容器に注入された修正液と異なる種類の修正液が注入され、移動装置は、少なくとも複数の塗布ユニットのうちの欠陥部の種類に応じて選択された塗布ユニットと基板を相対的に移動させ、塗布針の先端部に付着した修正液を欠陥部に塗布する。

この発明に係る塗布ユニットでは、その底に第１の孔が開口され、修正液が注入された容器と、少なくとも先端部が第１の孔を貫通可能に形成された塗布針と、塗布針を上下動可能に支持する直動案内部材と、塗布針を下方に移動させて塗布針の先端部を第１の孔から突出させ、塗布針の先端部に修正液を付着させる駆動部とが設けられ、塗布針の先端部に付着した修正液を欠陥部に塗布することを可能とする。したがって、従来のように塗布針を欠陥部とインクタンク（またはペーストタンク）との間を往復させる工程が省略される。また、従来のように塗布針先端部に修正液を付着させた後に待機時間を設ける必要がなくなるか、あるいは待機時間を短縮することが可能となる。このため、欠陥修正に要する時間が短縮され、装置の構成が簡略化される。さらに、塗布針の先端部を修正液中に保持した状態で待機することによって、塗布針の先端部に付着した修正液の乾燥が防止され、塗布針の先端部の洗浄工程を省略することが可能となる。

この発明に係るパターン修正装置では、上記塗布ユニットと、塗布時に塗布針の先端部を欠陥部に接触させて、塗布針の先端部に付着した修正液を欠陥部に塗布するように塗布ユニットと基板を相対的に移動させる移動装置とが設けられる。この場合も、従来のように塗布針を欠陥部とインクタンク（またはペーストタンク）との間を往復させる工程が省略される。また、従来のように塗布針先端部に修正液を付着させた後に待機時間を設ける必要がなくなるか、あるいは待機時間を短縮することが可能となる。このため、欠陥修正に要する時間が短縮され、装置の構成が簡略化される。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるパターン修正装置の全体構成を示す図である。図１において、パターン修正装置１は、基板の表面を観察する観察光学系２と、観察された画像を映し出すモニタ３と、観察光学系２を介して基板にレーザ光を照射し不要部をカットするカット用レーザ部４と、修正液を塗布針先端に付着させて基板の欠陥部に塗布する塗布ユニット５と、欠陥部に塗布された修正液を加熱する基板加熱部６と、欠陥部を認識する画像処理部７と、装置全体を制御するホストコンピュータ８と、装置機構部の動作を制御する制御用コンピュータ９とを備える。さらに、その他に欠陥部を有する基板をＸＹ方向（水平方向）に移動させるＸＹステージ１０と、ＸＹステージ１０上で基板を保持するチャック部１１と、観察光学系２や塗布ユニット５をＺ方向（垂直方向）に移動させるＺステージ１２などが設けられている。

ＸＹステージ１０は、塗布ユニット５によって修正液を欠陥部に塗布する際や、観察光学系２によって基板の表面を観察する際などに、基板を適切な位置に相対移動させるために用いられる。図１に示したＸＹステージ１０は、２つの一軸ステージを直角方向に重ねた構成を有している。ただし、ＸＹステージ１０は、観察光学系２や塗布ユニット５に対して基板を相対的に移動させることができるものであればよく、図１に示すＸＹステージ１０の構成に限定されるものではない。近年では、基板サイズの大型化に伴い、Ｘ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ独立して移動可能なガントリー型のＸＹステージが多く採用されている。

図２（Ａ）〜（Ｄ）は、塗布ユニット５の構成を簡略化して表したもので、欠陥修正の主要工程を説明するものである。図２（Ａ）に示すように、塗布ユニット５は、修正液１３が注入された容器部１６と、塗布針１４の先端部１４ａに修正液１３を付着させて基板１５の欠陥部１５ａに塗布する塗布部１７と、塗布部１７を垂直方向に駆動する駆動部１８とから構成される。

容器部１６は、断面凹状の容器１９とその開口された上面を閉じる蓋２０とで構成され、支持台４７に固定される。容器１９の底の中心部および蓋２０の中心部には、それぞれ塗布針１４が貫通可能な孔１９ａ，２０ａが開口されており、孔１９ａ，２０ａは同軸上に位置する。また、蓋２０は容器１９に固着されるが、蓋２０を容器１９に圧入してもよいし、蓋２０と容器１９の接合面にそれぞれ凹凸部を設けて嵌合するようにしてもよい。蓋２０の位置合わせを容易にするために、蓋２０に図示しない嵌合用のフランジ面を形成してもよいし、さらに、容器１９の内周側面の上部を雌ネジ加工し、蓋２０の外径面に雄ネジ加工して、互いにネジ結合するようにしてもよい。また、その接合面に図示しないシール部材を設けることによって、容器１９と蓋２０との隙間の密閉性を高めてもよい。

容器１９および蓋２０は、たとえば、フッ素系樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアセタール樹脂などのような樹脂系材料、あるいは、修正液１３で腐食されない金属材料などで構成される。または、金属材料の表面をフッ素系樹脂などでコーティングしてもよい。容器１９および蓋２０の孔１９ａ，２０ａの径は、塗布針１４の外径よりもわずかに大きいものとする。孔１９ａ，２０ａと塗布針１４とは、一定の隙間を持っている。容器１９の底に形成された孔１９ａは微小であり、修正液１３の表面張力や容器１９の撥水・撥油性により、孔１９ａから修正液１３が漏れることはない。

塗布針１４の外径は１ｍｍ以下であり、通常は０．７〜０．４ｍｍ程度である。塗布針１４の先端部１４ａは、先端に近づくに従って先細りになるようにテーパ状に加工されており、直径３０μｍ〜７０μｍ程度の平坦な先端面を有する。塗布針１４としては、たとえば塗布針先端部１４ａ以外の部分の径が同一であるものや、塗布針先端部１４ａに近い部分の径が段状に小さくなっているものを使用する。

修正液１３としては、液晶カラーフィルタの白抜け欠陥を修正する場合には、白抜け欠陥部の着色層と同色のインクを用いる。また、プラズマディスプレイのリブ欠損を修正する場合には、リブの材料であるガラスの微粒子を溶媒中に分散させたペーストを用いる。また、電極のオープン欠陥を修正する場合には、銀ペーストや金ペースト、金属錯体溶液、コロイド溶液を用いる。修正液１３は、最適な粘度になるように希釈液を用いて予め調整される。たとえば、インクの場合は３０ｃＰ（センチポアーズ）前後の粘度に調整される。修正液１３の注入量は、塗布針先端部１４ａが浸かる程度であればよい。１回の塗布動作で消費される修正液の量はｐｌ（ピコリットル）単位であるため、容器１９内に注入する修正液１３は微量でよい（たとえば、１ｍｌ以下）。

塗布部１７は、塗布針１４と、塗布針１４の基端部を固定する塗布針固定板２５と、塗布針固定板２５を垂直方向に移動可能に保持するためのリニアガイド２３とを含む。リニアガイド２３は、レール部２３ａとスライド部２３ｂとで構成される。リニアガイド２３のレール部２３ａは支持台４７の側面に固定されており、スライド部２３ｂはレール部２３ａに沿って垂直方向（Ｚ方向）に移動可能に設けられている。リニアガイド２３は、スライド部２３ｂとレール部２３ａとの間に転動体（ボールなど）を介在させた循環式転がり案内の構成を有し、スライド部２３ｂはレール２３ａ上を極軽い力で自在に直線運動することが可能となっている。また、リニアガイド２３を用いることで、塗布針１４の支持剛性を強くできるため、塗布精度の安定化に寄与する。

駆動部１８は、スライド部２３ｂに固定された塗布針固定板２５を、リニアガイド２３の中間位置に保持する機能と、スライド部２３ｂの保持を開放する機能を持つ。スライド部２３ｂを保持開放した場合、スライド部２３ｂは、レール部２３ａ上で自由に進退可能となり、スライド部２３ｂ、塗布針固定板２５および塗布針１４の自重により、その下方にあるストッパ４８の位置まで下降する。なお、レール部２３ａの上方にもストッパ４８が設けてあり、スライド部２３ｂは、レール部２３ａから外れることはない。また、ストッパ４８の機能を内蔵したリニアガイド２３を用いた場合には、ストッパ４８を省略できる。ここでは、支持台４７の側面にレール部２３ａを固定した場合を示しているが、レール部２３ａとスライド部２３ｂとを入れ替え、支持台４７の側面にスライド部２３ｂを固定して、レール部２３ａに塗布針固定台２５を固定しても構わない。

次に、基板１５の欠陥部１５ａを修正する動作について説明する。図１に戻って、ＸＹステージ１０により基板１５の欠陥部１５ａを観察光学系２の直下に移動させ、モニタ３上にその欠陥部１５ａの画像を表示させる。このとき、欠陥部１５ａがモニタ３の画面中央に位置するように微調整される。そして、画像処理部７によって欠陥部１５ａの大きさが特定される。基板１５が液晶カラーフィルタ基板の場合には欠陥部１５ａの画素の色判別も行なわれる。液晶カラーフィルタ基板の黒欠陥、異物欠陥、突起欠陥、混色欠陥など、白抜け欠陥以外の欠陥を修正する場合は、図１に示したカット用レーザ部４によるレーザ加工を行なって一度白抜け欠陥にした後、塗布ユニット５によって欠陥修正する。白抜け欠陥を修正する場合は、レーザ加工を省略してもよいし、場合によってはカット用レー
ザ部４を用いてレーザ加工することによって、欠陥部の形状を修正し易い任意の形状にしてもよい。その後、予め設定された観察光学系２と塗布ユニット５とのオフセット位置に基づいてＸＹステージ１０を移動させ、塗布ユニット５の塗布針１４の直下に欠陥部１５ａを位置させる。

図２（Ａ）に示すように、塗布動作開始前の待機状態においては、塗布針１４は蓋２０の孔２０ａを貫通しており、塗布針先端部１４ａが修正液１３の中に浸漬された状態を保持するように、スライド部２３ｂに固定された塗布針固定板２５を駆動部１８によりリニアガイド２３の所定位置に保持する。

ホストコンピュータ８から塗布動作開始の指令が与えられると、駆動部１８による塗布針固定板２５の保持が開放され、図２（Ｂ）に示すように、塗布針固定板２５、塗布針１４、スライド部２３ｂが一体となってストッパ４８の位置まで垂直方向に下降する。このとき、塗布針１４は容器１９の底の孔１９ａから突き出る。このとき、塗布針先端部１４ａには、修正液（インクまたは金属ペースト）１３ａが付着している。

図３は、図２（Ｂ）に示した塗布針先端部１４ａの様子を示す部分拡大図である。図３に示すように、塗布針１４が容器１９の底の孔１９ａを貫通して突き出る際、孔１９ａは塗布針１４の外周側面に付着した余分な修正液を拭き取る。このため、容器１９の外に修正液１３が漏れることはない。また、塗布針１４が孔１９ａから突き出たときには、塗布針先端部１４ａに付着した修正液１３ａは既に塗布可能な状態に形成されている。

図４（Ａ）（Ｂ）は、従来のパターン修正装置における塗布針先端部１４ａの様子を示す図である。液晶カラーフィルタの白抜け欠陥を修正する場合には、白抜け欠陥部の着色層と同色のインクを修正液１３として用いる。従来のパターン修正装置では、塗布針１４を下降させてインクタンク内の修正液１３に漬けて、塗布針先端部１４ａに修正液を付着させた後、塗布針１４を上昇させてインクタンクから抜き出す。この瞬間、図４（Ａ）に示すように、塗布針先端部１４ａに付着した修正液１３ａは、その自重で下方部分が膨らんだ形状となっている。この状態では、平面形状に加工された塗布針先端部１４ａの先端面を有効に利用することができず、修正液１３ａを所望の塗布径にして欠陥部に塗布することができない。時間が経つとともに、塗布針先端部１４ａに付着した修正液１３ａは、上方に引き上げられていく。約数秒待機すると、図４（Ｂ）に示すように、塗布針先端部１４ａの先端面に修正液１３ａの層が薄く残った状態になり、修正液１３ａを所望の塗布径にして欠陥部に塗布することが可能になる。このように、従来のパターン修正装置では、修正液１３ａを欠陥部に塗布する際に約数秒待機する必要があった。

しかし、この実施の形態１では、図３に示したように、塗布針１４が孔１９ａから突き出たときには、塗布針先端部１４ａに付着した修正液１３ａが既に塗布可能な状態に形成されている。したがって、従来のように塗布針先端部１４ａに修正液１３ａを付着させた後に待機時間を設ける必要がなくなるか、あるいは待機時間を短縮することが可能となる。このため、１回の塗布動作に要する時間が短縮される。

次に、図２（Ｃ）に示すように、塗布ユニット５を所定距離Ｌ１だけ下降させる。この所定距離Ｌ１は、図２（Ｂ）の状態における塗布針先端部１４ａから欠陥部１５ａまでの距離Ｌ２よりも少し大きな値になるように予め設定される。所定距離Ｌ１は、たとえば塗布針先端１４ａが欠陥部１５ａに接触した後、さらに０．５〜１ｍｍ程度塗布ユニット５が下降するように予め設定される。このため、塗布ユニット５が下降して、塗布針先端部１４ａが基板１５の欠陥部１５ａに接触した後、レール部２３ａ上をスライド部２３ｂが上昇する。このとき、スライド部２３ｂとともに塗布針固定板２５も上昇する。塗布動作時に塗布針先端部１４ａから欠陥部１５ａにかかる荷重の大きさは、スライド部２３ｂと、塗布針固定板２５と、塗布針１４との重量の合計値となる。したがって、塗布針先端部１４ａから欠陥部１５ａに過大な圧力がかからず、基板１５が破損されることもない。塗布荷重は、たとえば、約１０ｇ前後とかなり小さい。

なお、塗布ユニット５を下降させる手段として、塗布ユニット５を固定したＺステージ１２を用いてもよいし、垂直方向に駆動する機能を含む別の駆動ステージ（図示せず）を用いて塗布ユニット５を上下動させてもよい。

塗布針先端部１４ａが欠陥部１５ａに修正液１３ａを塗布した後、図２（Ｄ）に示すように、塗布ユニット５を元の位置まで上昇させると共に、駆動部１８を駆動して塗布針先端１４ａを修正液１３中に戻した状態で保持すれば、１回の塗布動作が完了する。

なお、欠陥部１５ａに修正液１３ａをさらに塗布する必要がある場合は、この塗布動作を繰り返して行なえばよい。また、欠陥部１５ａが大きいほど必要な塗布動作の回数は多くなるが、塗布針１４を上下に移動させるだけで塗布針先端部１４ａに修正液１３ａを付着しなおすことができる。

図５（Ａ）〜（Ｄ）は、図２（Ａ）〜（Ｄ）で示した塗布ユニット５の具体的構成を示す図である。図５（Ａ）〜（Ｄ）では、駆動部１８としてエアーシリンダ４９が使用されている。容器１９の側部には突起部１９ｇが設けられ、その突起部１９ｇの裏面には凹部１９ｈがあり、その凹部１９ｈには磁石３１が埋め込まれている。突起部１９ｇは、磁性材料からなる支持台４７の側面に設けられた凹部４７ａに嵌合し、磁石３１の磁気吸引力によって支持台４７に固定される。

エアーシリンダ４９は、支持台４７に固定され、その出力軸４９ａは上下方向に伸縮する。出力軸４９ａにはピン５０が水平に固定されており、ピン５０は出力軸４９ａと一体となって上下方向に移動する。ピン５０の一端は、塗布針１４を固定する塗布針固定板２５に加工された切り欠き部２５ａに下方から接しており、塗布針１４を固定した塗布針固定板２５を、リニアガイド２３の中間位置に保持する機能と、開放する機能を持つ。

図５（Ａ）では、エアーシリンダ４９の出力軸４９ａが突出した位置にあり、ピン５０の一端は、塗布針１４を固定する塗布針固定板２５に加工された切り欠き部２５ａに下方から接して押し上げ、塗布針１４を固定した塗布針固定板２５を、リニアガイド２３の中間位置に保持する。この状態では、塗布針先端部１４ａは修正液１３の中に浸漬された状態となる。

図５（Ｂ）では、エアーシリンダ４９の出力軸４９ａが下方に引き込まれた状態にあり、それに合わせて、塗布針固定板２５、塗布針１４およびスライド部２３ｂが一体となって下降し、塗布針１４は容器１９の底の孔１９ａから突き出る。塗布針先端部１４ａには、修正液（インクまたは金属ペースト）１３ａが付着した状態となる。この例では、ストッパ４８にスライド部２３ｂが接触する手前まで下降しており、塗布針固定板２５の下降位置は、ピン５０の位置によって拘束される。

次に、図５（Ｃ）に示すように、駆動ステージ５１の駆動軸５１ａを下降させて塗布ユニット５を所定距離だけ下降させ、塗布針先端１４ａを欠陥部１５ａに接触させて修正液１３を塗布する。このとき、塗布針先端１４ａが基板１５の欠陥部１５ａに接触した後、さらに０．５〜１ｍｍ程度塗布ユニット５が下降するように設定されるので、それ以降、塗布針１４はその接触を保ったままレール部２３ａに沿って上方に移動する。次いで図５（Ｄ）に示すように、駆動ステージ５１の駆動軸５１ａを上昇させて塗布ユニット５を上昇させるとともに、エアーシリンダ４９の出力軸４９ａを突出させて塗布針１４を上昇させ、塗布ユニット５を元の状態に戻すことで１回の塗布動作が終了する。

なお、このようにして修正が行われるに従い、修正液１３が減少したり、あるいは修正液１３の劣化によって容器１９を交換する必要がある場合には、塗布針１４を上方に退避させてから、容器部１９ごと交換する。

[実施の形態２]
図６（Ａ）〜（Ｄ）は、実施の形態２によるパターン修正装置の塗布ユニット５の構成および塗布動作を示す断面図である。図６（Ａ）を参照して、塗布ユニット５は、修正液１３が注入された容器部１６と、塗布針先端部１４ａに修正液１３を付着させて欠陥部に塗布する塗布部１７と、塗布部１７を垂直方向に駆動する駆動部１８と、ケース２２とを含む。

容器部１６は、断面凹状の容器１９とその開口された上面を閉じる蓋２０とで構成される。容器１９の底の中心部および蓋２０の中心部には、それぞれ塗布針１４が貫通可能な孔１９ａ，２０ａが開口されており、孔１９ａ，２０ａは同軸上に位置する。また、容器１９と蓋２０とが接する部分には、ゴムなどのシール部材２１を介在させて、容器１９に蓋２０を密着固定する。シール部材２１を設けることによって、容器１９と蓋２０との隙間から修正液１３が漏れることが防止される。ただし、容器１９と蓋２０との密着性が特に要求されない場合は、シール部材２１は不要となる。

容器１９の外周側面にはフランジ１９ｂが設けられ、有底円筒状のケース２２の底には段付孔２２ａが形成されている。容器１９にフランジ１９ｂを設けているため、ケース２２の段付孔２２ａに容器１９の円筒部１９ｅを嵌合すると容器１９がケース２２に固定される。

塗布部１７は、塗布針１４と、塗布針１４を固定する塗布針固定板２５と、塗布針固定板２５を垂直方向に移動可能に保持するためのリニアガイド２３とで構成される。リニアガイド２３はレール部２３ａとスライド部２３ｂとを含み、レール部２３ａはケース２２の内周面２２ｂに固定されている。スライド部２３ｂはレール部２３ａに沿って垂直方向（Ｚ方向）に移動可能である。

スライド部２３ｂには位置決め固定台２４が固定され、位置決め固定台２４には塗布針固定板２５が固定ネジ２６によって固定されている。塗布針１４が容器１９および蓋２０の孔１９ａ，２０ａを貫通可能なように、塗布針１４の中心線が孔１９ａ，２０ａの中心を通るように塗布針１４が配置されている。塗布針固定板２５は鉄などの磁性体で構成される。たとえば、機械構造用炭素鋼材（ＳＣ材）を用いる場合は、その表面に錆防止のためのＮｉメッキを施す。ステンレス鋼（ＳＵＳ４３０など）を用いる場合はＮｉメッキは不要である。

スライド部２３ｂ、位置決め固定台２４、塗布針固定板２５、塗布針１４および固定ネジ２６の自重により、スライド２３ｂはレール２３ａの下端まで下降し、スライド部２３ｂはレール部２３ａから抜け出ないようにリニアガイド２３に設けられたストッパ（図示せず）によって受け止められている。なお、ここでは、ケース２２の内周面２２ｂにレール部２３ａを固定した場合を示しているが、レール部２３ａとスライド部２３ｂとを入れ替え、ケース２２の内周２２ｂにスライド部２３ｂを固定してレール部２３ａに位置決め固定台２４を固定しても構わない。

ケース２２の開口された上面には蓋３８が固定され、ケース２２は密封されている。駆動部１８は、鉄心２７ａとコイル２７ｂで構成される電磁石２７である。鉄心２７ａは、蓋３８に固定されている。

なお、ケース２２の側面（図では右側）には窓２２ｊが形成されており、蓋４１で閉じられている。組立て時には、蓋４１を取外して窓２２ｊからリニアガイド２３や塗布針固定板２５などの部材を組立てる。組立て後は、蓋４１を被せてケース２２を密封する。なお、ケース２２内を密封する必要がなければ、ケース２２の形状を断面コの字型にして内部を開放状態にしてもよく、ケース２２は円筒形状に限定されるものではない。

次に、基板１５の欠陥部１５ａを修正する動作について説明する。図６（Ａ）に示すように、塗布動作開始前の待機状態においては、コイル２７ｂに電流を流し、塗布針固定板２５を電磁石２７に吸着させている。このとき、塗布針１４は蓋２０の孔２０ａを貫通しており、塗布針先端部１４ａが修正液１３の中に浸漬されている。

ホストコンピュータ８から塗布動作開始の指令が与えられると、電磁石２７のコイル２７ｂの電流を止める。すると、電磁石２７が吸引力を失うため、図６（Ｂ）に示すように、塗布針固定板２５、塗布針１４、位置決め固定台２４、固定ネジ２６およびスライド部２３ｂが一体となって垂直方向に下降する。このとき、塗布針１４は容器１９の底の孔１９ａから突き出る。塗布針先端部１４ａには、修正液（インクまたは金属ペースト）１３ａが付着している。

次に、図６（Ｃ）に示すように、塗布ユニット５を所定距離Ｌ１だけ下降させる。この所定距離Ｌ１は、図６（Ｂ）の状態における塗布針先端部１４ａから欠陥部１５ａまでの距離Ｌ２よりも少し大きな値になるように予め設定される。所定距離Ｌ１は、たとえば塗布針先端１４ａが欠陥部１５ａに接触した後、さらに０．５〜１ｍｍ程度塗布ユニット５が下降するように予め設定される。このため、塗布ユニット５が下降して、塗布針先端部１４ａが基板１５の欠陥部１５ａに接触した後、レール部２３ａ上をスライド部２３ｂが上昇する。このとき、スライド部２３ｂとともに塗布針固定板２５も上昇する。塗布動作時に塗布針先端部１４ａから欠陥部１５ａにかかる荷重の大きさは、スライド２３ｂと、位置決め固定台２４と、塗布針固定板２５と、塗布針１４と、固定ネジ２６の重量の合計値となる。したがって、塗布針先端部１４ａから欠陥部１５ａに過大な圧力がかからず、基板１５が破損されることもない。塗布荷重は、約１０ｇ前後とかなり小さい。

なお、塗布ユニット５を下降させる手段として、塗布ユニット５を固定したＺステージ１２を用いる。または、垂直方向に駆動可能な別の駆動部（図示せず）を用いて塗布ユニット５を上下動させてもよい。

塗布ユニット５を最下端まで下降させた時、塗布針固定板２５の上部から電磁石２７までの距離は、図６（Ｂ）の時よりも短くなっている。このようにして塗布針先端部１４ａから欠陥部１５ａに修正液１３ａを塗布した後、電磁石２７のコイル２７ｂに通常より多めの電流を流すと、図６（Ｄ）に示すように、塗布針固定板２５は電磁石２７に吸着される。このとき、塗布針先端１４ａは修正液１３中に戻る。その後、塗布ユニット５を元の位置まで上昇させて（図６（Ａ）参照）、１回の塗布動作が完了する。なお、塗布針固定板２５が電磁石２７に吸着された後は、コイル２７ｂに流す電流を小さくしても塗布針固定板２５は落下しない。このため、電磁石２７の発熱を抑制することができる。

欠陥部１５ａに修正液１３ａをさらに塗布する必要がある場合は、この塗布動作を繰り返して行なえばよい。また、欠陥部１５ａが大きいほど必要な塗布動作の回数は多くなるが、塗布針１４を上下に移動させるだけで塗布針先端部１４ａに修正液１３ａを付着しなおすことができる。

図７（Ａ）〜（Ｄ）は、パターン修正装置の他の塗布動作を示す図であって、図６（Ａ）〜（Ｄ）と対比される図である。図７（Ａ）に示すように、塗布動作開始前の待機状態においては、コイル２７ｂに電流を流し、塗布針固定板２５を電磁石２７に吸着させている。

ホストコンピュータ８から塗布動作開始の指令が与えられると、図７（Ｂ）に示すように、塗布ユニット５を下降させる。このとき、塗布ユニット５と基板１５との間隔が微小になるように、基板１５に接触しない範囲で下降される。

この状態で電磁石２７のコイル２７ｂの電流を止めると、電磁石２７が吸引力を失うため、図７（Ｃ）に示すように、塗布針固定板２５、塗布針１４、位置決め固定台２４、固定ネジ２６およびスライド部２３ｂが一体となって垂直方向に下降する。このとき、塗布針１４は容器１９の底の孔１９ａから突き出る。そして、基板１５の欠陥部１５ａ表面に塗布針先端部１４ａが接触し、塗布針先端部１４ａに付着した修正液（インクまたは金属ペースト）１３ａが欠陥部１５ａに塗布される。なお、上述したように塗布荷重は約１０ｇ前後とかなり小さいため、塗布針先端部１４ａから欠陥部１５ａに過大な圧力がかからず、基板１５が破損されることもない。

この状態で電磁石２７のコイル２７ｂに通常より多めの電流を流すと、図７（Ｄ）に示すように、塗布針固定板２５は電磁石２７に吸着される。欠陥部１５ａに修正液１３ａをさらに塗布する必要がある場合は、ＸＹステージ１０によって基板１５を少しずつ移動させながら、コイル２７ｂの電流のオン／オフを繰り返せばよい。

したがって、この実施の形態２では、従来のように塗布針１４を欠陥部１５ａとインクタンク（またはペーストタンク）との間を往復させる工程が省略されるため、欠陥修正に要する時間が短縮される。また、修正液１３は容器１９と蓋２０の孔１９ａ，２０ａを除いて密閉された容器部１６内に入っており、塗布針１４は蓋２０の孔２０ａに微小な隙間を持って常に挿入された状態にあるため、修正液１３が大気に直接触れる面積は少ない。したがって、修正液１３の希釈液（溶媒）の蒸発を防止することができ、修正液１３の使用可能な日数（交換周期）を長くすることが可能となるため、パターン修正装置１の保守の軽減が図れる。さらに、塗布動作の待機状態において塗布針先端部１４ａを修正液１３の中に浸けているため、塗布針先端部１４ａに付着した修正液の乾燥を防ぐことができる。また、塗布針先端部１４ａの洗浄工程も省略可能となる。なお、修正液１３の希釈液があまり蒸発せず、上方からの異物の混入が問題にならなければ、蓋２０を省略してもよい。

また、従来は先端部分の径が異なる複数の塗布針１４を用意しておき、欠陥の大きさに応じて塗布針１４を選択して使用していた。しかし、この実施の形態１では１回の塗布動作に要する時間が短いため、先端部分の径が最も小さい塗布針１４を１本だけ用いて、塗布動作の回数を調整すればよい。その分、装置の構成が簡略化される。また、塗布径の異なる塗布ユニット５を複数台備えても、１回当たりの塗布時間は短くなるため、従来に比べて塗布時間の短縮化が可能となる。

欠陥部１５ａに適切な量の修正液１３ａが塗布された後は、図１に示した基板加熱部６を用いて欠陥部１５ａを含む範囲を加熱して、塗布した修正液を乾燥・焼成することも可能である。なお、基板１５全体を加熱するヒータをチャック部１１に内蔵してもよいし、チャック部１１に内蔵したヒータと基板加熱部６とを併用することも可能である。また、修正液１３が紫外線硬化タイプである場合は、基板加熱部６を紫外線照射装置に変更してもよいし、紫外線照射装置をガラスで構成されるチャック部１１の下方に設けてもよい。

以上のようにして、フラットパネルディスプレイなどの基板に形成された電極のオープン欠陥、プラズマディスプレイの背面パネル基板上に形成されたリブ（隔壁）の欠損、液晶カラーフィルタ基板の白抜け欠陥、マスクの欠陥などを修正することができる。また、プラズマディスプレイの背面パネル基板上のリブとリブの間の凹部の蛍光体欠陥や、リブ上面の黒色部の色抜け欠陥なども修正することができる。

図８は、実施の形態２の変更例１を示す図である。図８において、ケース２２内の側面２２ｂには、スペーサ４２が固定されている。スペーサ４２の側面（図では右側）には、Ｕ字型の鉄心２７ａが固定されている。Ｕ字型の鉄心２７ａにはコイル２７ｂが巻かれている。

コイル２７ｂに電流を流すと、電磁石２７に塗布針固定板２５が吸着され、Ｕ字型の鉄心２７ａと塗布針固定板２５とで閉じた磁気ループ３０が形成される。コイル２７ｂの電流を止めれば、塗布針１４が下降する。この場合、図６（Ａ）〜（Ｄ）に示した電磁石２７と比べて吸引力を強くすることができる。なお、この場合の塗布動作は図６（Ａ）〜（Ｄ）、図７（Ａ）〜（Ｄ）に示した場合と同様であるため、ここでは説明を省略する。

図９は、実施の形態２の変更例２を示す図である。図９において、図６（Ａ）〜（Ｄ）で示した電磁石２７に代わって電磁ソレノイド２８が用いられている。電磁ソレノイド２８は、塗布針固定板２５の上面に固定された可動鉄心２８ａと、ケース２２の蓋３８に固定されたソレノイドコイル２８ｂとで構成される。

電磁ソレノイド２８のソレノイドコイル２８ｂに電流を流せば、可動鉄心２８ａが上方に吸引される。ソレノイドコイル２８ｂの電流を止めれば、塗布針１４が下降する。なお、この場合の塗布動作は図６（Ａ）〜（Ｄ）、図７（Ａ）〜（Ｄ）に示した場合と同様であるため、ここでは説明を省略する。

図１０は、実施の形態２の変更例３を示す図である。図１０において、図６（Ａ）〜（Ｄ）で示した塗布針固定板２５の上面に、電磁石２７に対向するように永久磁石２９が固着されている。この場合、塗布動作開始前の待機状態において、電磁石２７のコイル２７ｂに電流を流さなくても、永久磁石２９が電磁石２７の鉄心２７ａに吸着され、塗布針先端部１４ａが修正液１３の中に浸漬される。

塗布動作開始の指令が与えられたことに応じて、電磁石２７のコイル２７ｂに電流を流し、鉄心２７ａの極性を永久磁石２９の極性と同じにする。これにより、電磁石２７と永久磁石２９とが互いに反発して、永久磁石２９、塗布針固定板２５、塗布針１４、位置決め固定台２４、固定ネジ２６およびスライド部２３ｂが一体となって落下する。そして、塗布針１４が容器１９の底の孔１９ａから突き出る。仮に、永久磁石２９が鉄心２７ａから放れ難い場合には、永久磁石２９と鉄心２７ａの間に微小なエアーギャップが形成されるようにスライド部２３ｂのストロークを調整するか、あるいは永久磁石２９と鉄心２７ａのいずれかの表面に非磁性のスペーサを固着するとよい。

図６（Ａ）〜（Ｄ）に示した例では、待機時においてコイル２７ｂに電流を流し続ける必要があった。しかし、この実施の形態２の変更例３では、塗布針固定板２５の上面に永久磁石２９を設けたため、待機時はコイル２７ｂに電流を流す必要がなく、塗布動作時にのみコイル２７ｂに電流を流せばよい。

図１１は、実施の形態２の変更例４を示す図である。図１１において、図８で示した塗布針固定板２５の上面に、電磁石２７に対向するように２つの永久磁石２９ａ，２９ｂが固着されている。２つの永久磁石２９ａ，２９ｂの磁束の向きは互いに異なる。Ｕ字型の鉄心２７ａにはコイル２７ｂが巻かれている。この場合、塗布動作開始前の待機状態において、電磁石２７のコイル２７ｂに電流を流さなくても、永久磁石２９ａ，２９ｂがＵ字型の鉄心２７ａに吸着され、Ｕ字型の鉄心２７ａと永久磁石２９ａ，２９ｂと塗布針固定板２５とで閉じた磁気ループ３０が形成される。この場合、図８に示した電磁石２７と比べて吸引力を強くすることができる。

塗布動作開始の指令が与えられたことに応じて、電磁石２７のコイル２７ｂに電流を流す。これにより、電磁石２７と永久磁石２９ａ，２９ｂとが互いに反発して、永久磁石２９ａ，２９ｂ、塗布針固定板２５、塗布針１４、位置決め固定台２４、固定ネジ２６およびスライド部２３ｂが一体となって落下する。そして、塗布針１４が容器１９の底の孔１９ａから突き出る。

この場合、図１０に示した実施の形態２の変更例３と同様に、塗布針固定板２５の上面に永久磁石２９ａ，２９ｂを設けたため、待機時はコイル２７ｂに電流を流す必要がなく、塗布動作時にのみコイル２７ｂに電流を流せばよい。

図１２は、実施の形態２の変更例５を示す図である。図１２において、容器１９の底壁の上面１９ｃは、孔１９ａに近づくに従って壁厚が薄くなるテーパ形状を有する。したがって、修正液１３が残り少なくなっても塗布針先端部１４ａが修正液１３に浸かるため、修正液１３を有効に使用することができる。

図１３は、図１２に示した塗布ユニット５の要部の部分拡大図である。図１３において、容器１９の外周側面に設けられたフランジ１９ｂの下面にはリング状の溝部１９ｅが形成されており、溝部１９ｅにはリング状の磁石３１が嵌め込まれている。容器１９は、鉄系の磁性体からなるケース２２の段付孔２２ａに嵌合される。ここで、容器１９に嵌め込まれた磁石３１とケース２２との間で働く吸引力によって、容器１９がケース２２に密着固定される。このような構成にすれば、工具を用いることなく、容器１９の交換および位置合わせが可能となる。

また、容器１９の底壁の下面に形成されたテーパ部１９ｆは、孔１９ａに近づくに従って壁厚が薄くなるテーパ形状を有する。テーパ部１９ｆの外周部分には、リング状に加工された吸収シート３２が設けられている。吸収シート３２は、たとえば両面テープなどで容器１９に固定される。この吸収シート３２は、取替え可能である。塗布動作を複数回繰返した場合、塗布針１４が容器１９の孔１９ａを摺動することによって、塗布針先端部１４ａに付着した修正液１３が容器１９の外部に漏れてくる場合が考えられる。このとき、漏れた修正液１３は、テーパ形状を有する下面１９ｆを伝わって吸収シート３２に吸収される。吸収シート３２としては、吸収性に優れ自己発塵の少ないものがよく、たとえばＰＶＡ（ポリビニルアルコール）系の多孔質シートを用いる。図示しないが、吸収シート３２がテーパ部１９ｆと重複するように配置すれば、修正液１３の漏れの早い段階で修正液１３が吸収される。

なお、孔１９ａから漏れた修正液１３を受けるためのシャッタを、穴１９ａの下方に設けてもよいが、機構を簡略化するため、ここではシャッタを省略した。また必要であれば、孔１９ａの周りにたとえばＯリング（ゴム部材）を設けて、塗布針１４の外周側面に付着した修正液１３を拭き取るようにしてもよい。ただし、このＯリングの内径は塗布針１４の外径と同じかそれよりもわずかに大きいものとし、塗布針１４の下降を妨げないようにする。

なお、容器１９および蓋２０の孔１９ａ，２０ａと塗布針１４との摺動による摩擦を低減するために、塗布針１４の外周側面を摺動性に優れたフッ素樹脂などでコーティング加工してもよい。また、孔１９ａ，２０ａを摺動性に優れた滑り軸受（樹脂など）で形成してもよい。

図１４は、実施の形態２の変更例６を示す図である。図１４において、図１３に示した容器１９に相当する部分がケース２２の底に直接設けられている。すなわち、ケース２２の底にテーパ形状の凹部２２ｃを形成し、そこに修正液１３を注入する。凹部２２ｃの底には塗布針１４が貫通可能な孔２２ｅが開口されている。また、ケース２２の底壁の下面には、孔２２ｅに近づくに従って壁厚が薄くなるテーパ部２２ｉが形成されている。

図１５は、実施の形態２の変更例７を示す図である。図１５において、図１２に示した容器１９に相当する部分がケース２２の底に直接設けられている。すなわち、ケース２２の底に凹部２２ｃを形成し、そこに修正液１３を注入する。この凹部２２ｃの底にはさらに凹部２２ｄが形成されており、凹部２２ｄの中心部に塗布針１４が貫通可能な孔２２ｅが開口されている。この場合も、修正液１３が残り少なくなっても塗布針先端部１４ａが修正液１３に浸かるため、修正液１３を有効に使用することができる。

図１６は、実施の形態２の変更例８を示す図である。図１６において、複数の塗布ユニット５がユニット支持板３３に固定支持されている。ユニット支持板３３は、たとえば図１に示したＺステージ１２に固定される。

液晶カラーフィルタ基板の白抜け欠陥を修正する場合、基板上の画素の着色層の色Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）およびブラックマトリクスＢＭ（黒）に対応した各色の塗布ユニット５を用意する必要がある。また、場合によっては表面保護用のオーバーコートＯＣ（上塗りインク）の塗布ユニット５も用意する必要がある。ここでは、塗布ユニット５が３色分設けられた構成を示している。

塗布ユニット５の外周側面にフランジ２２ｆが設けられている。フランジ２２ｆの下面にはリング状の溝部２２ｇが形成されており、溝部２２ｇにはリング状の磁石３４が嵌め込まれている。また、塗布ユニット５の底には嵌合面２２ｋが形成されている。各塗布ユニット５は、鉄系の磁性体からなるユニット支持板３３に形成された孔３３ａに嵌合される。ここで、フランジ２２ｆに嵌め込まれた磁石３４とユニット支持板３３との間ではたらく吸引力によって、各塗布ユニット５がユニット支持板３３に密着固定される。このような構成にすれば、工具を用いることなく、塗布ユニット５の交換および位置合わせが可能となる。

この場合、基板の欠陥部の修正に必要な色の修正液が入った塗布ユニット５を選択して、図６（Ａ）〜（Ｄ）または図７（Ａ）〜（Ｄ）で説明した塗布動作が行われる。観察光学系２と塗布ユニット５とのオフセット位置は、図１に示したホストコンピュータ８または制御用コンピュータ９に予め入力される。

また、塗布ユニット５を必要な数だけ搭載すれば、液晶カラーフィルタ基板上の画素の着色層の色に対応して白抜け欠陥を修正することが可能となる。

なお、ここでは、複数の塗布ユニット５を一列に配置した例を示したが、図１７に示すように、複数の塗布ユニット５を円周方向に配列しても構わない。また、その他の配置方法であっても構わない。さらに、図２および図５で示した塗布ユニット５を複数並列に配置した構成であってもよい。このように、塗布ユニット５を複数用意すれば、従来必要であったターンテーブルなどの機構を必要とせず、装置の機構を簡略化することができる。また、従来のように使用する修正液１３の色を変更する度に塗布針１４を洗浄する必要もない。このため、装置の構成が簡略化されると共にタクトタイムの短縮化に貢献することができる。

また、塗布ユニット５のケース２２が円筒状であって、塗布針先端１４ａの位置がケース２２の中心に位置するように構成すれば、塗布ユニット５の交換時にオフセット位置を再調整する手間が省ける。また、塗布ユニット５をユニット支持板３３に設置する際に取付け方向を気にする必要もなく、位置合わせ（位相合わせ）のための機構も不要である。

［実施の形態３］
図１８は、この発明の実施の形態３によるパターン修正装置の要部の構成を示す図である。図１６において、実施の形態１，２で用いたリニアガイド２３に代わって、リニアブッシュ３５を直動案内装置として用いている。

円筒状のケース２２内に、ケース２２と同軸上にリニアブッシュ３５を配置している。リニアブッシュ３５の上部には、ケース２２に固定された止め輪３６が設けられ、リニアブッッシュ３５がケース２２から抜け出るのが防止されている。リニアブッシュ３５の下方には、修正液１３を注入するための凹部２２ｃが形成されている。この凹部２２ｃの底にはさらに凹部２２ｄが形成されており、凹部２２ｄの中心部に塗布針１４が貫通可能な孔２２ｅが開口されている。凹部２２ｃの上面は蓋２０で閉じられている。蓋２０の中心部には塗布針１４が貫通可能な孔２０ａが開口されており、孔２０ａ，２２ｅは同軸上に位置する。また、凹部２２ｃと蓋２０とが接する部分には、ゴムなどのシール部材２１を介在させて、蓋２０を密着固定している。

ケース２２の材質としては、非磁性のステンレス材あるいはフッ素系樹脂が用いられる。スレンレス材を用いる場合には、修正液１３を注入する凹部２２ｃの表面、および孔２２ｅの内周面をフッ素系樹脂などでコーティングしてもよい。

リニアブッシュ３５内の転動体３５ａの循環によって、円柱形状を有する可動軸３７は垂直方向に移動可能となっている。可動軸３７の下部には穴３７ｂが形成されており、治具（図示せず）を用いて穴３７ｂに塗布針１４が接着固定される。塗布針１４はケース２２の中心軸上に配置される。図示しないが、可動軸３７と塗布針１４とを一体成形して同軸度を高めた構成にしても構わない。可動軸３７の上部の外周側面には、ストッパとして機能するフランジ３７ａが設けられている。可動軸３７は、フランジ３７ａがケース２２の段部２２ｈに接触する位置まで下降可能である。

ケース２２の上面には蓋３８が固定され、ケース２２は密封されている。電磁石２７の鉄心２７ａは、蓋３８に固定されている。鉄心２７ａの周りには、コイル２７ｂが巻かれている。このように、可動軸３７のフランジ３７ａ上方に電磁石２７が配置されており、電磁石２７は可動軸３７を上方に吸引する機能を有する。なお、この場合の塗布動作は図６（Ａ）〜（Ｄ）、図７（Ａ）〜（Ｄ）に示した場合と同様であるため、ここでは説明を省略する。

また、ケース２２の底の下面には、孔２２ｅに近づくに従って壁厚が薄くなるテーパ部２２ｉが形成されている。テーパ部２２ｉの外周部分には、リング状に加工された吸収シート３２が設けられている。孔２２ｅから漏れた修正液１３は、テーパ部２２ｉを伝わって吸収シート３２に吸収される。

塗布ユニット５のケース２２の外周側面にはフランジ２２ｆが設けられている。フランジ２２ｆの下面にはリング状の溝部２２ｇが形成されており、溝部２２ｇにはリング状の磁石３４が嵌め込まれている。塗布ユニット５は、鉄系の磁性体からなるユニット支持板３３に形成された孔３３ａに嵌合される。ここで、フランジ２２ｆに嵌め込まれた磁石３４とユニット支持板３３との間で働く磁気吸引力によって、塗布ユニット５がユニット支持板３３に密着固定される。

修正液１３がなくなった時点、あるいは塗布動作が設定回数まで到達した時点で、塗布ユニット５が新しいものと交換される。塗布ユニット５は、ユニット支持板３３にネジなどで固定されず、磁石の吸引力で固着されているだけであるため、交換作業を工具を使わずに行なうことが可能となる。使用済みの塗布ユニット５は、分解洗浄した後再度修正液１３を注入すれば再利用可能であり、リサイクル性に優れている。この例では、ケース２２は一体形成されているが、修正液１３の入る部分とそれ以外の部分に分離し、着脱可能に構成してもよい。

以上のような構成により、円筒状のケース２２の中心に塗布針先端１４ａを配置することが可能であり、塗布ユニット５の交換時にオフセット位置を再調整する手間が省ける。また、塗布ユニット５をユニット支持板３３に設置する際に取付け方向を気にする必要もなく、位置合わせ（位相合わせ）のための機構も不要である。

なお、図８に示したように、電磁石２７をＵ字型の鉄心２７ａとコイル２７ｂとで構成しても構わない。また、図示しないが、複数の塗布ユニット５を使用する場合は、ユニット支持板３３に複数の塗布ユニット５を一列に配置しても、円周方向に配列しても構わない。

図１９は、実施の形態３の変更例１を示す図である。図１９において、図１８で示した電磁石２７に代わって電磁ソレノイド２８が用いられている。電磁ソレノイド２８は、可動軸３７の上面に固定された可動鉄心２８ａと、ケース２２の蓋３８に固定されたソレノイドコイル２８ｂとで構成される。なお、この場合の塗布動作は図６（Ａ）〜（Ｄ）、図７（Ａ）〜（Ｄ）に示した場合と同様であるため、ここでは説明を省略する。

図２０は、実施の形態３の変更例２を示す図である。図２０において、図１８で示した可動軸３７の上面に、電磁石２７に対向するように永久磁石２９が固着されている。この場合、待機時はコイル２７ｂに電流を流す必要がなく、塗布動作時にのみコイル２７ｂに電流を流せばよい。

なお、図１１に示したように、電磁石２７をＵ字型の鉄心２７ａとコイル２７ｂとで構成し、可動軸３７の上面に電磁石２７に対向するように２つの永久磁石２９ａ，２９ｂを固着しても構わない。

図２１は、実施の形態３の変更例３を示す図である。図２１において、ケース２２に、修正液１３を補充するための補充通路３９が形成されている。修正液１３がなくなった時点、あるいは設定回数の塗布動作が終了した時点で、塗布ユニット５をユニット支持板３３にセットした状態で、補充通路３９の補充口３９ａから修正液１３を補充する。補充後は、補充口３９ａにテープ４０を貼って、ケース２２内を密閉状態にする。

なお、アクリルやポリカーボネイト等の透明部材でケース２２の下部を形成すれば、修正液１３の残量を目で確認することが可能になる。また、修正液１３の色や材質も目視によって特定可能となる。実施の形態２で示した容器１９を透明部材で形成した場合も同様である。

塗布ユニット５のケース２２表面に修正液１３の仕様とその充填量、組立日付、塗布針１４の塗布径、塗布可能回数、使用可能期限などを記したラベルやバーコード、または色識別マークなどを貼って、塗布ユニット５を管理することもできる。

ここではその代わりに、蓋３８の表面には凹部３８ａが形成され、凹部３８ａにデータの書込／読出が可能なＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ４３が嵌め込まれている。ＲＦＩＤタグ４３には、修正液１３の仕様とその注入量、組立日付、塗布針１４の塗布径、塗布可能回数、使用可能期限などが書込まれる。このＲＦＩＤタグ４３は、凹部３８ａに嵌め込んだ後に栓（図示せず）で密封してもよいし、流動性がある樹脂材料（エポキシ樹脂など）を流し込んで固めてもよい。蓋３８を樹脂などの部材で構成すれば、ＲＦＩＤタグ４３のデータを非接触リーダ（図示せず）で読込み特性が良好であり、その方が好ましい。なお、ＲＦＩＤタグ４３は、ケース２２の表面であればどこに貼付けてもよい。

これにより、塗布ユニット５の仕様を確認できるだけでなく、塗布ユニット５の履歴管理も行なうことができる。すなわち、ＲＦＩＤタグ４３に今までの履歴情報を入力しておくと、塗布ユニット５をパターン修正装置１に搭載する前の内容確認や、再組み立てする際の履歴管理が容易となる。また、パターン修正装置１内にＲＦＩＤタグ４３のリーダを備えれば、パターン修正装置１単体で、現在搭載されている塗布ユニット５の種類を把握することができ、その情報を元にした装置の制御も可能となる。

図２２は、実施の形態３の変更例４を示す図である。交換用の新しい塗布ユニット５を準備する際、外部からの振動によって塗布針先端部１４ａが塗布ユニット５から突出してしまう恐れがある。また、図１８に示したように永久磁石２９を用いない塗布ユニット５の場合は、駆動部１８（電磁石２７または電磁ソレノイド２８）の配線作業が終わるまでの間、塗布針先端部１４ａが塗布ユニット５から突出してしまう恐れがある。

そこで、図２２に示すように、ケース２２の側面に開口された孔２２ｍからストッパ４４を挿入する。このストッパ４４は、可動軸３７のフランジ３７ａの下面３７ｃを受止め、塗布針１４が落下しないように可動軸３７を固定支持する。したがって、交換用の塗布ユニット５をパターン修正装置１に搭載する前であっても、塗布針先端部１４ａを修正液１３中に浸した状態を維持することが可能となる。塗布ユニット５をユニット支持板３３に固定して電磁石２７（駆動部１８）の配線作業が完了し、電磁石２７が制御可能になった後でストッパ４４を抜き取って、塗布ユニット５を使用可能な状態にする。

なお、ストッパ４４が孔２２ｍから簡単に抜けないようにするため、孔２２ｍを雌ネジ加工し、ストッパ４４を雄ネジ加工して互いにネジ結合するようにしてもよい。また、実施の形態１に示したように塗布針固定板２５をリニアガイド２３で保持する場合は、たとえば塗布針固定板２５の側面にストッパ４４が挿入可能な穴を形成しておけばよい。

図２３は、実施の形態３の変更例５を示す図である。塗布針１４が上下に移動する距離が長い場合、塗布針１４の外周側面に付着した修正液１３が、蓋２０の孔２０ａから蓋２０の上面に漏れることが予想される。蓋２０の上面に修正液１３が漏れると、時間の経過とともに漏れた修正液１３が固まって、塗布針１４の動きを鈍くする恐れがある。

そこで、図２３に示すように、塗布針１４と一体となって上下動する可動軸３７の移動可能な距離、すなわちフランジ３７ａの下面から段部２２ｈまでの距離ｈ１を、蓋２０の下面２０ｃから修正液１３の液面１３ｂまでの距離ｈ２よりも短くする。これにより、塗布針１４が上下動しても、塗布針１４の外周側面に付着した修正液１３が蓋２０の孔２０ａまで到達しないため、塗布針１４の動きが鈍くなることはない。ただし、修正液１３の注入量は、距離ｈ１，ｈ２を考慮して管理される。

なお、修正液１３の希釈液の揮発性が低く、上方からの異物の混入が問題にならなければ、蓋２０を省略してもよい。また、蓋２０の孔２０ａの径を塗布針１４の径よりも十分大きくして、孔２０ａの内周面に修正液が付着しないようにしても構わない。

図２４は、実施の形態３の変更例６を示す図である。図２４において、この塗布ユニット５は、１つのケース２２内に収容された３つの副塗布ユニット５ａ，５ｂ，５ｃを含む。

ケース２２の左側面および右側面にはそれぞれフランジ２２ｆが設けられている。フランジ２２ｆの下面には溝部２２ｇが形成されており、溝部２２ｇには磁石３４が嵌め込まれている。ケース２２は、鉄系の磁性体からなるユニット支持板３３に形成された孔３３ａに嵌合されている。ここで、ケース２２に嵌め込まれた磁石３４とユニット支持板３３との間ではたらく吸引力によって、ケース２２がユニット支持板３３に密着固定される。

蓋３８の表面には、３つの副塗布ユニット５ａ，５ｂ，５ｃの仕様を含むデータが入力されたＲＦＩＤタグ４３が固着されている。

フランジ２２ｆの上面には、３つの副塗布ユニット５ａ，５ｂ，５ｃの順番が分かるように基準マーク４５を設ける。基準マーク４５としては、窪み部を設けてもよいし、シールを貼付してもよい。この基準マーク４５の位置から副塗布ユニット５ａ，５ｂ，５ｃを位置付けする。なお、ケース２２の表面上に副塗布ユニット５ａの番号を刻印してもよい。

このように複数の副塗布ユニット５ａ，５ｂ，５ｃを１つのケース２２内に設けた場合、図１６および図１７に示したように複数の塗布ユニット５をユニット支持板３３上に配置するよりも小スペース化が可能となる。なお、ここでは、３つの副塗布ユニット５ａ，５ｂ，５ｃがブロック形状のケース２２内に一列に配置された例を示したが、円筒形状のケース２２内に円周方向に配列してもよい。また、ここでは、１つのケース２２内に３つの副塗布ユニットが収容される場合を示したが、１つのケース２２内に収容される副塗布ユニットの数は任意である。

図２５（Ａ）（Ｂ）は、実施の形態３の変更例７を示す図である。図２５（Ａ）は塗布ユニット５の上面図であり、図２５（Ｂ）は塗布ユニット５の側面図である。

円筒形状を有するケース２２内には、４つの副塗布ユニット５ａ〜５ｄが収容されている。このようにケース２２が円筒形状を有する場合は、ケース２２の外周側面に設けられたフランジ２２ｆに、位置合わせピン４６を設ける。位置合わせピン４６の位置を基準として、蓋３８の上面には４つの副塗布ユニット５ａ〜５ｄの順番を示す刻印１〜４が打たれている。ケース２２を固定支持するユニット支持板３３（図示せず）に位置合わせピン４６が嵌合可能な穴を形成することによって、ケース２２の位置合わせ（位相合わせ）が可能となる。

なお、実施の形態２および実施の形態３では、塗布ユニット５の駆動部１８として磁気を用いる方式を示したが、これに限定されるものではなく、他の駆動源を用いてもよい。たとえば、実施の形態１で示したように、エアーシリンダを駆動源としてもよい。また、複数の塗布ユニット５をケース２２に固定する場合、ケース２２は円筒やブロック形状としたが、共通の部材に複数の容器１９、塗布針１４、駆動部１８を配置したものであってもよく、ケース２２の形状を限定するものではない。

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。

この発明の実施の形態１によるパターン修正装置の全体構成を示す図である。 図１に示した塗布ユニットの概略構成および塗布動作を示す断面図である。 図２に示した塗布針先端部の様子を示す部分拡大図である。 従来のパターン修正装置における塗布針先端部の様子を示す図である。 図２に示した塗布ユニットの具体的構成および塗布動作を示す断面図である。 この発明の実施の形態２によるパターン修正装置の塗布ユニットの構成および塗布動作を示す図である。 図６に示した塗布ユニットを用いた他の塗布動作を示す図である。 実施の形態２の変更例１を示す図である。 実施の形態２の変更例２を示す図である。 実施の形態２の変更例３を示す図である。 実施の形態２の変更例４を示す図である。 実施の形態２の変更例５を示す図である。 図１２に示した塗布ユニットの要部の部分拡大図である。 実施の形態２の変更例６を示す図である。 実施の形態２の変更例７を示す図である。 実施の形態２の変更例８を示す図である。 複数の塗布ユニットを円周方向に配列した図である。 この発明の実施の形態３によるパターン修正装置の塗布ユニットの構成を示す図である。 実施の形態３の変更例１を示す図である。 実施の形態３の変更例２を示す図である。 実施の形態３の変更例３を示す図である。 実施の形態３の変更例４を示す図である。 実施の形態３の変更例５を示す図である。 実施の形態３の変更例６を示す図である。 実施の形態３の変更例７を示す図である。 従来のパターン修正装置の全体構成を示す図である。

符号の説明

１，１０１ パターン修正装置、２，１０２ 観察光学系、３，１０３ モニタ、４，１０４ カット用レーザ部、５，１０５ 塗布ユニット、５ａ〜５ｄ 副塗布ユニット、６，１０６ 基板加熱部、７，１０７ 画像処理部、８，１０８ ホストコンピュータ、９，１０９ 制御用コンピュータ、１０，１１０ ＸＹステージ、１１，１１１ チャック部、１２，１１２ Ｚステージ、１３ 修正液、１３ｂ 液面、１４，１１３ 塗布針、１４ａ 塗布針先端部、１５ 基板、１５ａ 欠陥部、１６ 容器部、１７ 塗布部、１８ 駆動部、１９ 容器、１９ａ，２０ａ，２２ｅ，３３ａ 孔、１９ｂ，２２ｆ，３７ａ フランジ、９ｃ 上面、１９ｅ 円筒部、１９ｆ テーパ部、１９ｇ 突起部、１９ｈ 凹部、２０ 蓋、２０ｂ フランジ面、２０ｃ 下面、２１ シール部材、２２ ケース、２２ａ 段付孔、２２ｂ 側面、２２ｃ，２２ｄ 凹部、２２ｇ 溝部、２２ｈ 段部、２２ｉ テーパ部、２２ｊ 窓、２２ｋ 嵌合面、２３ リニアガイド、２３ａ レール部、２３ｂ スライド部、２４ 位置決め固定台、２５ 塗布針固定板、２５ａ 切り欠き部、２６ 固定ネジ、２７ 電磁石、２７ａ 鉄心、２７ｂ コイル、２８ 電磁ソレノイド、２９，２９ａ，２９ｂ 永久磁石、３０ 磁気ループ、３１，３４ 磁石、３２ 吸収シート、３３ ユニット支持板、３５ リニアブッシュ、３５ａ 転動体、３６ 止め輪、３７ 可動軸、３７ｂ 穴、３８，４１ 蓋、３９ 補充通路、３９ａ 補充口、４０ テープ、４２ スペーサ、４３ ＲＦＩＤタグ、４４ ストッパ、４５ 基準マーク、４６ 位置合わせピン、４７ 支持台、４７ａ 凹部、４８ ストッパ、４９ エアーシリンダ、４９ａ 出力軸、５０ ピン、５１ 駆動ステージ、５１ａ 駆動軸、１１４ インクタンクインデックス用モータ、１１５ インクタンクテーブル。

Claims (12)

1. 基板上に形成された微細パターンの欠陥部を修正するパターン修正装置の塗布ユニットであって、
   その底に第１の孔が開口され、修正液が注入された容器、
   少なくとも先端部が前記第１の孔を貫通可能に形成された塗布針、
   前記塗布針の基端部を固定保持する塗布針固定部材、
   前記塗布針固定部材を介して前記塗布針を上下動可能に支持する直動案内部材、および
   前記塗布針固定部材を上下動させ、待機時に前記塗布針の先端部を前記容器に注入された修正液中に保持し、塗布時に前記塗布針を下方に移動させて前記塗布針の先端部を前記第１の孔から突出させ、前記塗布針の先端部に修正液を付着させる駆動部を備え、
   前記塗布針の先端部に付着した修正液を前記欠陥部に塗布することを可能とし、
   前記駆動部は、
   前記塗布針固定部材を下側から支持する支持部材と、
   前記支持部材を上下動させるシリンダとを含み、
   前記塗布針の先端部が前記欠陥部に接触したときに前記塗布針の先端部から前記欠陥部に所定値以上の圧力が加わらないように、少なくとも前記塗布針の先端部が前記欠陥部に接触したときは前記塗布針固定部材の保持を開放する、塗布ユニット。
2. 基板上に形成された微細パターンの欠陥部を修正するパターン修正装置の塗布ユニットであって、
   その底に第１の孔が開口され、修正液が注入された容器、および
   前記容器の開口された上面に固定され、第２の孔が開口された蓋を備え、
   前記容器は前記第１および第２の孔を除いて前記蓋によって密閉されており、
   さらに、前記第１および第２の孔を貫通可能に形成された塗布針、
   前記塗布針を前記第１および第２の孔を通る直線に沿って上下動可能に支持する直動案内部材、および
   前記塗布針を下方に移動させて前記塗布針の先端部を前記第１の孔から突出させ、前記塗布針の先端部に修正液を付着させる駆動部を備え、
   前記塗布針の先端部に付着した修正液を前記欠陥部に塗布することを可能とする、塗布ユニット。
3. 基板上に形成された微細パターンの欠陥部を修正するパターン修正装置の塗布ユニットであって、
   その底に第１の孔が開口され、修正液が注入された容器、
   前記容器の底の下面の前記第１の孔の周辺に配置され、前記第１の孔から漏れた修正液を吸収する吸収部材、
   少なくとも先端部が前記第１の孔を貫通可能に形成された塗布針、
   前記塗布針を上下動可能に支持する直動案内部材、および
   前記塗布針を下方に移動させて前記塗布針の先端部を前記第１の孔から突出させ、前記塗布針の先端部に修正液を付着させる駆動部を備え、
   前記塗布針の先端部に付着した修正液を前記欠陥部に塗布することを可能とする、塗布ユニット。
4. さらに、前記塗布針の基端部を固定保持する塗布針固定部材を備え、
   前記直動案内部材は、前記塗布針固定部材を介して前記塗布針を上下動可能に支持し、
   前記駆動部は、前記塗布針固定部材を上下動させ、待機時に前記塗布針の先端部を前記容器に注入された修正液中に保持し、塗布時に前記塗布針の先端部を前記第１の孔から突出させる、請求項２または請求項３に記載の塗布ユニット。
5. 前記駆動部は、前記塗布針の先端部が前記欠陥部に接触したときに前記塗布針の先端部から前記欠陥部に所定値以上の圧力が加わらないように、少なくとも前記塗布針の先端部が前記欠陥部に接触したときは前記塗布針固定部材の保持を開放する、請求項４に記載の塗布ユニット。
6. 前記駆動部は、
   前記塗布針固定部材を下側から支持する支持部材と、
   前記支持部材を上下動させるシリンダとを含む、請求項４または請求項５に記載の塗布ユニット。
7. 前記塗布針固定部材は磁性体材料で構成され、
   前記駆動部は、鉄心と、該鉄心に巻かれたコイルとを含み、前記コイルに電流が流されたことに応じて、前記塗布針固定部材との間の磁気吸引力によって前記塗布針固定部材を上方に移動させ、前記コイルの電流が止められたことに応じて、前記塗布針固定部材を下方に移動させる、請求項４または請求項５に記載の塗布ユニット。
8. さらに、前記塗布針固定部材の上端に固定された永久磁石を備え、
   前記駆動部は、鉄心と、該鉄心に巻かれたコイルとを含み、前記コイルに電流が流されたことに応じて、前記永久磁石との間の磁気反発力によって前記塗布針固定部材を下方に移動させ、前記コイルの電流が止められたことに応じて、前記永久磁石との間の磁気吸引力によって前記塗布針固定部材を上方に移動させる、請求項４または請求項５に記載の塗布ユニット。
9. さらに、前記塗布針固定部材の上端に固定された鉄心を備え、
   前記駆動部は、ソレノイドコイルを含み、前記ソレノイドコイルに電流が流されたことに応じて、前記鉄心との間の磁気吸引力によって前記塗布針固定部材を上方に移動させ、前記ソレノイドコイルの電流が止められたことに応じて、前記塗布針固定部材を下方に移動させる、請求項４または請求項５に記載の塗布ユニット。
10. １つのケースと、
    前記１つのケース内に設けられた複数組の前記容器、前記塗布針および前記駆動部とを備える、請求項１から請求項９までのいずれかに記載の塗布ユニット。
11. 請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の塗布ユニット、および
    前記塗布時に前記塗布ユニットと前記基板を相対的に移動させ、前記塗布針の先端部に付着した修正液を前記欠陥部に塗布する移動装置を備える、パターン修正装置。
12. 複数の塗布ユニットを備え、各塗布ユニットの容器には他の塗布ユニットの容器に注入された修正液と異なる種類の修正液が注入され、
    前記移動装置は、少なくとも前記複数の塗布ユニットのうちの前記欠陥部の種類に応じて選択された塗布ユニットと前記基板を相対的に移動させ、前記塗布針の先端部に付着した修正液を前記欠陥部に塗布する、請求項１１に記載のパターン修正装置。

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