パターン修正方法
【課題】 騒音が小さく、リブのトップ面の突起部を正確に除去することが可能なパターン修正方法を提供する。
【解決手段】
このパターン修正方法では、その先端部が研磨テープ４０の裏面に当接される研磨ヘッドピン４１をＺ方向に移動可能に設けておき、上方からリブ１３の正常なトップ面５５に向けて研磨テープヘッドを下降させ、研磨ヘッドピン４１が基準位置よりも上方に移動開始したときのＺ座標Ｚ１を検出し、そのＺ座標Ｚ１に基づいて、突起部５６を上方から正常なトップ面５５まで研磨する。したがって、研磨テープ４０を用いるので、騒音は小さい。また、正常なトップ面５５の高さＺ１を正確に検出できる。
【解決手段】
このパターン修正方法では、その先端部が研磨テープ４０の裏面に当接される研磨ヘッドピン４１をＺ方向に移動可能に設けておき、上方からリブ１３の正常なトップ面５５に向けて研磨テープヘッドを下降させ、研磨ヘッドピン４１が基準位置よりも上方に移動開始したときのＺ座標Ｚ１を検出し、そのＺ座標Ｚ１に基づいて、突起部５６を上方から正常なトップ面５５まで研磨する。したがって、研磨テープ４０を用いるので、騒音は小さい。また、正常なトップ面５５の高さＺ１を正確に検出できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はパターン修正方法に関し、特に、基板の表面に形成されたリブのトップ面の突起部を除去するパターン修正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、製造工程における異物の付着などによりカラーフィルタの表面に生じる突起欠陥をテープ研磨によって修正するパターン修正方法がある（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
このパターン修正方法では、研磨テープヘッドにエアマイクロセンサを設け、研磨テープヘッドを上方から下げて研磨テープの表面をカラーフィルタの正常な表面に当接させた状態でエアマイクロセンサとカラーフィルタ表面までの距離ａを測定する。次に、研磨テープヘッドの位置を変えて研磨テープの表面を突起欠陥の頂点の近傍に位置決めした状態でエアーマイクロセンサとカラーフィルタ表面までの距離ｂを測定し、ｂ−ａに基づいて突起欠陥の高さを演算し、研磨している。
【０００４】
また、プラズマディスプレイパネルの背面板のリブのトップ面に製造工程で生じた突起欠陥や、リブ欠け欠陥に修正用ペーストを塗布して修正したために生じた盛り上り部を回転砥石で除去するパターン修正方法もある（たとえば特許文献２参照）。以下、突起欠陥と盛り上り部をリブのトップ面の突起部と呼ぶ。
【特許文献１】特開平９−２３４６６０号公報
【特許文献２】特開２０００−２９９０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、回転砥石でリブのトップ面の突起部を除去する方法には、砥石の回転により大きな騒音が発生するという問題があった。
【０００６】
また、研磨テープでカラーフィルタ表面の突起欠陥を除去する方法では、回転砥石のような騒音は発生しない。しかし、この方法で用いられるエアーマイクロセンサでは、研磨テープヘッドとカラーフィルタ表面との間の距離を測定できても、研磨テープヘッドとリブのトップ面との間の距離を正確に測定することはできない。これは、プラズマディスプレイパネルの背面基板の表面はカラーフィルタ基板のように全面がフラットな平面ではなく、リブのトップ面の幅は４０〜８０μｍ程度しかなく、リブ間は溝状態となっているからである。したがって、このパターン修正方法では、カラーフィルタ表面の突起欠陥を除去できても、リブのトップ面の突起部を正確に除去することはできない。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、騒音が小さく、リブのトップ面の突起部を正確に除去することが可能なパターン修正方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るパターン修正方法は、基板の表面に形成されたリブのトップ面の突起部を除去するパターン修正方法であって、基板をＸＹ平面上に保持するテーブル、その先端部が研磨テープの裏面に当接され、Ｚ方向に移動可能に設けられたヘッドピンと、ヘッドピンが基準位置よりも上方に移動したこと又は上向きの力を受けたことを検出するセンサとを含み、研磨テープの表面によって突起部を研磨する研磨テープヘッド、およびテーブルおよび／または研磨テープヘッドを移動させ、研磨テープヘッドをＸＹＺ座標で示される所望の位置に位置決めする位置決め装置を設け、位置決め装置によって上方からリブの正常なトップ面に向けて研磨テープヘッドを下降させ、センサの検出結果に基づいて、ヘッドピンが基準位置よりも上方に移動開始したとき又は上向きの力を受け始めたときの第１のＺ座標を検出する第１の検出ステップ、および第１のＺ座標を正常なトップ面の高さと設定し、研磨テープによって突起部を上方から正常なトップ面まで研磨する研磨ステップを実行するものである。したがって、研磨テープを用いるので、騒音は小さい。また、研磨テープの表面をリブの正常なトップ面に押圧したときのヘッドピンの移動又はヘッドピンが受ける力を利用してリブの正常なトップ面の高さを検出するので、正常なトップ面の高さを正確に検出することができ、トップ面の突起部を正確に除去することができる。
【０００９】
好ましくは、さらに、対象物にレーザ光を出射し、その反射光に基づいて対象物までの距離を検出するレーザ変位計を設け、さらに、レーザ変位計を用いて、正常なトップ面から見た突起部の高さを検出し、検出した突起部の高さと第１のＺ座標とに基づいて、研磨テープの表面が突起部の頂点に接触する第２のＺ座標を求める第２の検出ステップを実行し、研磨ステップでは、さらに第２のＺ軸座標に基づいて、突起部を上方から正常なトップ面まで研磨する。この場合は、トップ面の突起部をより正確に除去することができる。
【００１０】
また好ましくは、研磨ステップでは、さらに第２のＺ座標よりも所定の距離だけ高い第３のＺ座標まで研磨テープヘッドを早送りした後に、突起部を上方から正常なトップ面まで研磨する。この場合は、研磨テープヘッドを突起部に迅速に近付けることができる。
【００１１】
また好ましくは、第２の検出ステップでは、レーザ変位計の出射レーザ光を突起部の一方側から他方側までリブの長さ方向に走査して突起部の高さ形状を検出し、研磨ステップでは、さらに、第２の検出ステップで検出した突起部の高さ形状に基づき、研磨テープヘッドをリブの長さ方向に移動させて突起部全体を研磨する。この場合は、突起部が長い場合でも、突起部を正確に除去することができる。
【００１２】
また好ましくは、センサは、ヘッドピンの位置を検出する位置検出センサである。この場合は、ヘッドピンの位置が基準位置から上方に動いたことを検出することにより、研磨テープの表面が正常なトップ面に接触したことを検出することができる。
【００１３】
また好ましくは、センサは、下方からヘッドピンに加えられた反力を検出する反力検出センサである。この場合は、ヘッドピンへの反力が急に増大したことを検出することにより、研磨テープの表面が正常なトップ面に接触したことを検出することができる。
【００１４】
また好ましくは、研磨ステップでは、突起部の研磨時において反力検出センサの検出値が一定になるように位置決め装置を制御する。この場合は、研磨時にリブに大きな力が加えられることを防止することができる。
【００１５】
また好ましくは、ヘッドピンの先端部の直径は、リブのトップ面の幅と、隣接する２つのリブ間の溝の幅の２倍との和以下の大きさである。この場合は、研磨対象のリブに隣接する正常なリブが研磨されることを防止することができる。
【００１６】
また好ましくは、研磨テープヘッドは、さらに、ヘッドピンと同軸に設けられ、その下面にヘッドピンの基端部が固定された摺動部材と、摺動部材をＺ方向に移動可能に保持する保持部材とを含む。この場合は、ヘッドピンをＺ方向にしっつかりと保持することができる。
【００１７】
また好ましくは、保持部材は、摺動部材をＺ方向に案内する凹部と、凹部の底に形成され、ヘッドピンの先端部を通過させる貫通孔とを有するケースと、上方から摺動部材を所定の力で押圧する弾性部材とを含む。この場合は、接触時などにヘッドピンと基板の間に生じる衝撃を弾性部材で吸収することができる。
【００１８】
また好ましくは、保持部材は、摺動部材をＺ方向に案内する凹部と、凹部の底に形成され、ヘッドピンの先端部を通過させる貫通孔とを有するケースと、ケースの凹部を閉蓋する蓋部材と、摺動部材の下部とケースの凹部の底との間に設けられた弾性部材とを含む。摺動部材の上部と凹部と蓋部材で形成される空間に圧縮気体が供給される。圧縮気体の圧力は、摺動部材が弾性部材によって上方に押される力と、摺動部材が圧縮気体によって下方に押される力とが釣り合うように調整される。この場合は、接触時などにヘッドピンと基板の間に生じる衝撃を圧縮気体と弾性部材で吸収することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、この発明に係るパターン修正方法では、騒音が小さく、リブのトップ面の突起部を正確に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
実施の形態を説明する前に、まずプラズマディスプレイパネルおよびその製造工程においてリブに発生する欠陥について説明する。図１は、プラズマディスプレイパネルの構成を示す組立て分解図である。図１において、このプラズマディスプレイパネルは、前面ガラス基板１および背面ガラス基板１０を含む。前面ガラス基板１の裏面には、それぞれが広い幅の透明電極２と狭い幅のバス電極３からなる複数の複合電極が所定のピッチで形成され、それらは誘電体層４および保護膜５で被覆されている。背面ガラス基板１０の表面には、複数のアドレス電極１１が所定のピッチで形成され、それらは誘電体層１２で被覆されている。誘電体層１２の表面には、複数のリブ（隔壁）１３が所定のピッチで形成され、各谷間はＲ，ＧまたはＢの蛍光体層１４で被覆されている。
【００２１】
バス電極３とアドレス電極１１が直交するようにして、前面ガラス基板１と背面ガラス基板１０とがリブ１３を介して固着される。これにより、バス電極３とアドレス電極１１の各交差部にセルと呼ばれる放電空間が形成される。複数のバス電極３と複数のアドレス電極１１に選択的に電圧を印加すると、各セルが選択的に放電発光し、プラズマディスプレイパネルには、１枚の画像が表示される。
【００２２】
このようなプラズマディスプレイパネルの製造工程において、背面ガラス基板１０上にリブ１３を形成する際、異物の混入や製作工程上の不具合により、図２に示すように、リブ１３の一部が欠けたリブ欠け欠陥１５が発生したり、リブ１３の上面に突起欠陥１６が発生する場合がある。
【００２３】
このような欠陥１５，１６は、パネル点灯時に混色や暗い点を生じさせ、パネル品質を著しく低下させるので、蛍光体層１４を形成する前に欠陥１５，１６を修正する必要がある。本願発明は、このような欠陥１５，１６を修正するパターン修正装置に関するものである。以下、図面を用いて本願発明のパターン修正装置について詳細に説明する。
【００２４】
[実施の形態１]
図３（ａ）は、この発明の実施形態１による微細パターン修正装置の全体構成を示す外観図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ部拡大図である。図３（ａ）（ｂ）において、この微細パターン修正装置は、修正対象となるプラズマディスプレイパネル用の背面ガラス基板１０がその表面に載置され、背面ガラス基板１０と平行な図中Ｙ軸方向に移動するＹ軸テーブル２１と、背面ガラス基板１０と垂直な図中Ｚ軸方向に移動するＺ軸テーブル２２と、該Ｚ軸テーブル２２を搭載して背面ガラス１０と平行でＹ軸と直交する図中Ｘ軸方向に移動するＸ軸テーブル２３とを備える。
【００２５】
Ｚ軸テーブル２２には、背面ガラス基板１０の表面に形成されたリブ１３の欠陥を観察するための観察光学系２４と、リブ欠け欠陥１５に針を用いて修正ペーストを塗布する修正ペースト塗布機構２５と、塗布した修正ペーストからなる修正部にレーザ光を照射して乾燥または焼成させる連続発振レーザ装置２６と、リブ幅からはみ出した余分な修正ペーストをカットするパルス発振レーザ装置２７と、カットされた余分な修正ペーストを針または真空吸引によって除去するスクラッチ機構２８と、リブ１３のトップ面の突起部を研磨テープを用いて除去するテープ研磨ユニット２９と、該テープ研磨ユニット２９を搭載して図中Ｚ軸方向に移動する副Ｚ軸テーブル３０と、リブ１３のトップ面の突起部の高さ形状を検出するレーザ変位計３１とが設けられている。Ｚ軸テーブル２２は、Ｚ軸駆動モータ３２によって駆動される。
【００２６】
観察光学系２４は、複数の対物レンズとそれらのうちのいずれか１つを選択すレボルバとを含む顕微鏡と、ＣＣＤカメラからなる。修正ペースト塗布機構２５は、塗布針と、塗布針を上下に駆動させるアクチュエータと、修正ペーストのタンクなどを含む。テープ研磨ユニット２９は、研磨テープの表面をリブ１３のトップ面の突起部などに接触させる研磨テープヘッドと、新しい研磨テープを研磨テープヘッドに供給する供給リールと、使用済みの研磨テープを巻き取る巻取りリールなどを含む。レーザ変位計３１は、対象物（たとえばリブ１３のトップ面）にレーザ光を出射するレーザ装置と、対象物で反射したレーザ光を検出する光センサと、光センサの検出結果に基づいて、対象物までの距離を示す信号を出力する信号発生部とを含む。観察光学系２４、修正ペースト塗布機構２５、レーザ装置２６，２７、スクラッチ機構２８、テープ研磨ユニット２９、副Ｚ軸テーブル３０およびレーザ変位計３１は、修正ヘッドを構成する。
【００２７】
Ｚ軸テーブル２２は、背面ガラス基板１０に垂直なＺ方向において基板１０と修正ヘッドの相対位置決めを行なうことにより、観察光学系２４の焦点調整を行なったり、修正ペースト塗布機構２５のＺ軸方向の位置決めを行なったり、スクラッチ機構２８の針を基板１０に接触させたり、副Ｚ軸テーブル３０とともにテープ研磨ユニット２９の研磨テープの表面を基板１０に接触させるために使用される。Ｙ軸テーブル２１は、背面ガラス基板１０をＸＹ平面上に保持する。
【００２８】
Ｘ軸テーブル２３およびＹ軸テーブル２１は、背面ガラス基板１０に平行なＸＹ平面内において、基板１０と修正ヘッドの相対位置決めを行なうために使用される。Ｘ軸テーブル２３、Ｙ軸テーブル２１、Ｚ軸テーブル２２および副Ｚ軸テーブル３０の各々は、モータ、ボールねじなどにより駆動される。なお、位置決め機構の構成は、テーブル２１〜２３，３０に限られるものではなく、基板１０と修正ヘッドの相対位置をＸ，Ｙ，Ｚ方向に調整することができ、修正ヘッドをＸＹＺ座標で示される所望の位置に位置決めすることができるものであれば、どのようなものでもよい。
【００２９】
また、この微細パターン修正装置は、微細パターン修正装置全体を制御する制御部３３と、ユーザインタフェースとなる操作部３４と、ＣＣＤカメラで撮影された画像を表示する表示部３５を備える。制御部３３は、操作部３４からの指令信号に基づき、微細パターン修正装置全体に制御信号を送る。操作部３４は、座標入力装置、各種動作の指示装置などからなる。
【００３０】
図４は、テープ研磨ユニット２９の研磨テープヘッドの構成を示す断面図である。図４において、この研磨テープヘッドは、その先端部が研磨テープ４０の裏面に当接され、研磨テープ４０の表面を研磨対象であるリブ１３のトップ面の突起部に押圧する研磨ヘッドピン４１を備える。研磨ヘッドピン４１の先端の直径は、リブ１３のトップ面の幅と、隣接する２つのリブ１３間の溝の幅の２倍との和以下に設定されている。これにより、研磨対象のリブ１３に隣接する正常なリブ１３に研磨テープ４０が接触して正常なリブ１３が研磨されることを防止することができる。
【００３１】
研磨ヘッドピン４１の基端部は、円柱状の摺動部材４２の下面中央に固定されている。研磨ヘッドピン４１と摺動部材４２は、同軸に設けられている。摺動部材４２は、ヘッド部ケース４３の凹部内に収容されている。この凹部は、摺動部材４２をＺ軸方向に案内するように、シリンダ状に形成されている。ヘッド部ケース４３の底の中央には貫通孔が形成され、研磨ヘッドピン４１の先端部はその貫通孔を介してヘッド部ケース４３の外部に突出している。摺動部材４２の外周面とヘッド部ケース４３の内周面との間には、ヘッド部ケース４３内で摺動部材４２をスムーズに移動させるためのボール転動体４４が設けられている。
【００３２】
摺動部材４２の上面肩部には弾性部材が装着されている。弾性部材４５として、図ではコイルバネが示されているが、たとえばリング状のゴムでもよい。この弾性部材４５により、接触時などに研磨ヘッドピン４１と基板１０の間に生じる衝撃を吸収することができ、研磨ヘッドピン４１と基板１０が破壊されることを防止することができる。ヘッド部ケース４３の上端部には、蓋部材４６が固定されている。蓋部材４６の中央には、ネジ孔が形成されており、そのネジ孔にはネジ調整部４７の外周部に形成されたネジ部が螺合されている。ネジ調整部４７の下部は、弾性部材４５の上端部に当接されている。ネジ調整部４７は、弾性部材４５が適度な弾性力を発生するように締め付けられている。ただし、実際の加工においては、研磨テープ４０の走行スピードや、切り込みスピードなどの加工条件や対象物強度などによって、ネジ調整部４７の調整により、弾性部材４５の弾性力を働かせずに、研磨ヘッドピン４１や摺動部材４２の自重による力のみを研磨テープ４０に加える場合もある。
【００３３】
また、ネジ調整部４７の中央には貫通孔が形成されており、その貫通孔には連結棒４８が挿入されている。連結棒４８の下端は摺動部材４２の上面中央に固定されている。連結棒４８と摺動部材４２は、同軸に設けられている。連結棒４８の上端部は、ネジ調整部４７の外部に突出している。連結棒４８の上側には、変位センサ４９が設けられている。変位センサ４９は、連結棒４８の上端部の変位量を検出する。これにより、研磨ヘッドピン４１がヘッド部ケース４３に対して相対的に移動した変位量を検出することができる。
【００３４】
図５（ａ）〜（ｆ）は、この微細パターン修正装置を用いてリブ欠け欠陥８５を修正する方法を示す図である。なお、突起部の研磨方法については後述する。まず図５（ａ）（ｂ）に示すように、リブ１３の形成された背面ガラス基板１０をＹ軸テーブル２１上に載置し、Ｙ軸テーブル２１およびＸ軸テーブル２３を水平方向に移動させ、リブ欠け欠陥１５が修正ペースト塗布機構２５の真下に来るように位置決めする。修正ペースト塗布機構２５は、たとえば特開平９−２６５００７号公報の図８に示すような機構が用いられ、塗布針５０に修正ペースト５１を付着させ、リブ欠け欠陥１５に塗布する。以下、リブ欠け欠陥１５に塗布された修正ペースト５１を修正部５２と称する。
【００３５】
次に図５（ｃ）に示すように、ＣＯ２レーザのような連続発振レーザ装置２６によってレーザ光を修正部５２に照射して乾燥させる。図５（ｂ）（ｃ）の工程を複数回繰り返してリブ欠け欠陥１５を埋めてもよい。次いで図５（ｄ）に示すように、パルス発振レーザ装置２７によってリブ１３の幅に沿ってレーザ光を照射することにより、修正部５２のうちのリブ１３の幅からはみ出した余分な修正ペースト５１をカットして分離する。
【００３６】
次に図５（ｅ）に示すように、スクラッチ機構２８のスクラッチ針５３により、リブ１３から分離された修正ペースト５０のはみ出し部を除去する。スクラッチ機構部２８にはバキューム機能（図示せず）が設けられており、スクラッチ針５３により除去された修正ペースト５１のかすを吸引することが可能となっている。このため、修正後も修正箇所を清浄状態に保つことが可能となる。
【００３７】
次に図５（ｆ）に示すように、連続発振レーザ装置２６によって修正部５２に図５（ｃ）の場合よりも強いレーザ光を照射し、リブ欠け欠陥１５に塗布し整形した修正部５２の焼成を行なう。
【００３８】
以下、この実施の形態１の特徴となるリブ１３のトップ面の突起部の研磨方法について説明する。リブ１３のトップ面の突起部の研磨は、図５（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）の工程のうちのいずれの工程の後に行なってもよい。また、図５（ａ）〜（ｆ）の工程を行なわずに、図２で示した突起欠陥１６を研磨してもよい。
【００３９】
図６に示すように、リブ１３の正常なトップ面５５に突起部５６があるものとし、そのＸＹ座標は予め求められているものとする。まず、制御部３３は、Ｙ軸テーブル２１およびＸ軸テーブル２３を制御して、研磨ヘッドピン４１の先端部を研磨対象の突起部５６の近傍の正常なトップ面５５の上方の所定位置に位置決めする。次に、Ｚ軸テーブル２２および副Ｚ軸テーブル３０を制御して、テープ研磨ユニット２９を所定距離だけ下降させる。テープ研磨ユニット２９の下降中に研磨テープ４０の表面が正常なトップ面５に接触すると、研磨ヘッドピン４１がヘッド部ケース４３に対して相対的に上方に移動し始める。
【００４０】
研磨ヘッドピン４１のヘッド部ケース４３に対する相対的な移動は、変位センサ４９によって検出される。制御部３３は、変位センサ４９の出力信号に基づいて、研磨ヘッドピン４１がヘッド部ケース４３に対して相対的に移動を開始したときのＺ座標Ｚ１を検出して記憶し、Ｚ軸テーブル２２および副Ｚ軸テーブル３０を停止させる。Ｚ座標Ｚ１は、Ｚ軸テーブル２２および副Ｚ軸テーブル３０の基準位置からの移動量に基づいて求められる。
【００４１】
Ｚ軸テーブル２２および副Ｚ軸テーブル３０を制御してテープ研磨ユニット２９を所定位置まで上昇させた後、Ｙ軸テーブル２１およびＸ軸テーブル２３を制御し、レーザ変位計３１の出射レーザ光を突起部５６の一方側から他方側までリブ１３の長さ方向に走査して、突起部５６の一方側の正常なトップ面５５から突起部５６の頂点を経て突起部５６の他方側までの高さ形状を測定する。レーザ変位計３１の出射レーザ光の正常なトップ面５５におけるスポット径は、１０μｍ以下に設定されている。これにより、突起部５６の高さ形状を正確に測定できる。
【００４２】
突起部５６の高さ形状の測定結果（たとえば図６で示される断面形状）は、表示部３５の画面に表示される。表示部３５の画面上で正常なトップ面５５の位置に画面中のポインタを位置させてクリックし、次いで突起部５６の頂点の位置に画面中のポインタを位置させてクリックすると、制御部３３により、正常なトップ面５５から突起部５６の頂点までの高さｈ１が検出される。制御部３３は、検出した突起部５６の高さｈ１と上記Ｚ座標Ｚ１とに基づいて、研磨テープ４０の表面が突起部５６の頂点に接触するＺ座標Ｚ２（＝Ｚ１＋ｈ１）を求め、さらにＺ座標Ｚ２よりも所定の距離ｈ２だけ高いＺ座標Ｚ３（＝Ｚ２＋ｈ２）を求める。
【００４３】
次に、制御部３３は、Ｙ軸テーブル２１およびＸ軸テーブル２３を制御して、研磨ヘッドピン４１の先端部を研磨対象の突起部５６の上方の所定位置に位置決めする。次に、Ｚ軸テーブル２２および副Ｚ軸テーブル３０を制御して、テープ研磨ユニット２９をＺ座標Ｚ３まで早送りで下降させ、そこから研磨テープ４０を駆動して正常なトップ面５５の高さＺ１まで所定の切込みスピードで研磨する。このとき制御部３３は、変位センサ４９の出力信号に基づき、研磨ヘッドピン４１のヘッド部ケース４３に対する変位量が一定になるように、切込みスピードを制御する。突起部５６が長いために１回で除去できない場合は、テープ研磨ユニット２９の上昇、突起部５６の長さ方向への移動、早送り下降、研磨を必要回数繰り返すことにより、突起部５６全体を除去する。これにより、突起部５６を除去して、リブ１３の高さを正常なトップ面５５に揃えることができる。
【００４４】
この実施の形態１では、リブ１３のトップ面の突起部を研磨テープ４０で研磨するので、回転砥石で研磨する場合に比べ、騒音が小さくなる。
【００４５】
また、回転砥石で研磨する場合は砥石の先端位置が加工高さの精度に大きく影響するので、磨耗などに伴って砥石を交換するとき、新しい砥石の先端位置を交換前の砥石の先端位置に合わせるか、あるいは新しい砥石と交換前の砥石との先端位置の差を検出して制御部３３にフィードバックする必要があり、手間を要した。しかし、本願発明では、研磨テープ４０の交換の有無に関係なく、研磨する毎に、研磨テープ４０の表面がリブ１３の正常なトップ面に接触するＺ座標Ｚ１を検出し、そのＺ座標Ｚ１に基づいて突起部を研磨するので、常に正確な高さ精度を維持することができ、研磨テープ４０の交換作業の簡単化を図ることができる。
【００４６】
なお、この実施の形態１では、研磨ヘッドピン４１のＺ方向の位置変化を変位センサ４９で検出し、その検出結果に基づいて研磨テープ４０とリブ１３の接触状態を検出したが、変位センサ４９の代わりに、下方から研磨ヘッドピン４１に与えられる反力の変化を検出するロードセルのような反力検出センサを用いてもよい。テープ研磨ユニット２９の下降中に研磨テープ４０の表面が正常なトップ面５５に接触すると、下方から研磨ヘッドピン４１に与えられる反力が増加し始めるので、反力検出センサの検出結果に基づいて研磨テープ４０の表面が正常なトップ面５５に接触したことを検出することができる。また、研磨中は、研磨ヘッドピン４１に対する反力が一定になるように、テープ研磨ユニット２９の下降スピードを制御すると良い。
【００４７】
[実施の形態２]
図７は、この発明の実施の形態２によるパターン修正装置の研磨テープヘッドを示す断面図であって、図４と対比される図である。
【００４８】
図７において、この研磨テープヘッドでは、研磨ヘッドピン４１の基端部は、円柱状の摺動部材６０の下面中央に固定されている。研磨ヘッドピン４１と摺動部材６０は、同軸に設けられている。摺動部材６０は、ヘッド部ケース６１の凹部内に収容されている。この凹部は、摺動部材６０をＺ軸方向に案内するように、シリンダ状に形成されている。ヘッド部ケース６０の底の中央には貫通孔が形成され、研磨ヘッドピン４１の先端部はその貫通孔を介してヘッド部ケース６０の外部に突出している。ヘッド部ケース６１には、給気路６２と排気路６３が形成されている。圧縮気体は、給気路６２と、ヘッド部ケース６１の内周面に設けられた複数の小孔とを介して摺動部材６０の外周面に供給され、摺動部材６０の外周面の上部に形成された溝と排気路６３を介して排気される。この圧縮空気は、ベアリングの役割を果たし、摺動部材６０をＺ軸方向にスムーズに移動させる。
【００４９】
また、摺動部材６０の下面肩部とヘッド部ケース６１の底との間には弾性部材４５が装着されている。ヘッド部ケース６１の上端の開口部は、蓋部材６４で閉じられている。蓋部材６４の中央には貫通孔が形成されており、その貫通孔には連結棒４８が挿入されている。連結棒４８の下端は摺動部材６０の上面中央に固定され、その上端は変位センサ４９に結合されている。
【００５０】
また、蓋部材６４には給気路６５が形成されており、摺動部材６０の上面と蓋部材６４の下面とヘッド部ケース６１の内周面とで形成される空間に、外部から給気路６５を介して圧縮空気が供給される。この圧縮空気は、摺動部材６０の上端部とヘッド部ケース６１の内周面との隙間で絞られつつ排気路６３を介して排気されるとともに、連結棒４８の外周面と蓋部材６４の貫通孔の内周面との隙間で絞られつつ排気される。このため上記空間に空気圧が生じ、この圧力により、摺動部材６０を下方へ押し付ける力が発生する。この空気圧は、弾性部材４５が摺動部材６０を上方に押す力と釣合うように調整される。この空気圧と弾性部材４５の弾性力により、接触時などに研磨ヘッドピン４１と基板１０の間に生じる衝撃を吸収することができ、研磨ヘッドピン４１と基板１０が破壊されることを防止することができる。他の構成および動作は、実施の形態１と同じであるので、その説明は繰り返さない。
【００５１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】プラズマディスプレイパネルの構成を示す組立て分解図である。
【図２】図１に示したリブの欠陥を示す図である。
【図３】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４】図３に示したテープ研磨ユニットの研磨テープヘッドの構成を示す断面図である。
【図５】図３に示したパターン修正装置を用いてリブ欠け欠陥を修正する方法を示す図である。
【図６】図３および図４に示したパターン修正装置を用いて突起部を研磨する方法を説明するための断面図である。
【図７】この発明の実施の形態２によるパターン修正装置の研磨テープヘッドを示す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 前面ガラス基板、２ 透明電極、３ バス電極、４，１２ 誘電体層、５ 保護膜、１０ 背面ガラス基板、１１ アドレス電極、１３ リブ、１４ 蛍光体層、１５ リブ欠け欠陥、１６ 突起欠陥、２１ Ｙ軸テーブル、２２ Ｚ軸テーブル、２３ Ｘ軸テーブル、２４ 観察光学系、２５ 修正ペースト塗布機構、２６ 連続発振レーザ装置、２７ パルス発振レーザ装置、２８ スクラッチ機構、２９ テープ研磨ユニット、３０ 副Ｚ軸テーブル、３１ レーザ変位計、３２ Ｚ軸駆動モータ、３３ 制御部、３４ 操作部、３５ 表示部、４０ 研磨テープ、４１ 研磨ヘッドピン、４２ 摺動部材、４３，６１ ヘッド部ケース、４４ ボール転動体、４５ 弾性部材、４６，６４ 蓋部材、４７ ネジ調整部、４８ 連結棒、４９ 変位センサ、５０ 塗布針、５１ 修正ペースト、５２ 修正部、５３ スクラッチ針、５５ 正常トップ面、５６ 突起部、６２，６５ 給気路、６３ 排気路。
【技術分野】
【０００１】
この発明はパターン修正方法に関し、特に、基板の表面に形成されたリブのトップ面の突起部を除去するパターン修正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、製造工程における異物の付着などによりカラーフィルタの表面に生じる突起欠陥をテープ研磨によって修正するパターン修正方法がある（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
このパターン修正方法では、研磨テープヘッドにエアマイクロセンサを設け、研磨テープヘッドを上方から下げて研磨テープの表面をカラーフィルタの正常な表面に当接させた状態でエアマイクロセンサとカラーフィルタ表面までの距離ａを測定する。次に、研磨テープヘッドの位置を変えて研磨テープの表面を突起欠陥の頂点の近傍に位置決めした状態でエアーマイクロセンサとカラーフィルタ表面までの距離ｂを測定し、ｂ−ａに基づいて突起欠陥の高さを演算し、研磨している。
【０００４】
また、プラズマディスプレイパネルの背面板のリブのトップ面に製造工程で生じた突起欠陥や、リブ欠け欠陥に修正用ペーストを塗布して修正したために生じた盛り上り部を回転砥石で除去するパターン修正方法もある（たとえば特許文献２参照）。以下、突起欠陥と盛り上り部をリブのトップ面の突起部と呼ぶ。
【特許文献１】特開平９−２３４６６０号公報
【特許文献２】特開２０００−２９９０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、回転砥石でリブのトップ面の突起部を除去する方法には、砥石の回転により大きな騒音が発生するという問題があった。
【０００６】
また、研磨テープでカラーフィルタ表面の突起欠陥を除去する方法では、回転砥石のような騒音は発生しない。しかし、この方法で用いられるエアーマイクロセンサでは、研磨テープヘッドとカラーフィルタ表面との間の距離を測定できても、研磨テープヘッドとリブのトップ面との間の距離を正確に測定することはできない。これは、プラズマディスプレイパネルの背面基板の表面はカラーフィルタ基板のように全面がフラットな平面ではなく、リブのトップ面の幅は４０〜８０μｍ程度しかなく、リブ間は溝状態となっているからである。したがって、このパターン修正方法では、カラーフィルタ表面の突起欠陥を除去できても、リブのトップ面の突起部を正確に除去することはできない。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、騒音が小さく、リブのトップ面の突起部を正確に除去することが可能なパターン修正方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るパターン修正方法は、基板の表面に形成されたリブのトップ面の突起部を除去するパターン修正方法であって、基板をＸＹ平面上に保持するテーブル、その先端部が研磨テープの裏面に当接され、Ｚ方向に移動可能に設けられたヘッドピンと、ヘッドピンが基準位置よりも上方に移動したこと又は上向きの力を受けたことを検出するセンサとを含み、研磨テープの表面によって突起部を研磨する研磨テープヘッド、およびテーブルおよび／または研磨テープヘッドを移動させ、研磨テープヘッドをＸＹＺ座標で示される所望の位置に位置決めする位置決め装置を設け、位置決め装置によって上方からリブの正常なトップ面に向けて研磨テープヘッドを下降させ、センサの検出結果に基づいて、ヘッドピンが基準位置よりも上方に移動開始したとき又は上向きの力を受け始めたときの第１のＺ座標を検出する第１の検出ステップ、および第１のＺ座標を正常なトップ面の高さと設定し、研磨テープによって突起部を上方から正常なトップ面まで研磨する研磨ステップを実行するものである。したがって、研磨テープを用いるので、騒音は小さい。また、研磨テープの表面をリブの正常なトップ面に押圧したときのヘッドピンの移動又はヘッドピンが受ける力を利用してリブの正常なトップ面の高さを検出するので、正常なトップ面の高さを正確に検出することができ、トップ面の突起部を正確に除去することができる。
【０００９】
好ましくは、さらに、対象物にレーザ光を出射し、その反射光に基づいて対象物までの距離を検出するレーザ変位計を設け、さらに、レーザ変位計を用いて、正常なトップ面から見た突起部の高さを検出し、検出した突起部の高さと第１のＺ座標とに基づいて、研磨テープの表面が突起部の頂点に接触する第２のＺ座標を求める第２の検出ステップを実行し、研磨ステップでは、さらに第２のＺ軸座標に基づいて、突起部を上方から正常なトップ面まで研磨する。この場合は、トップ面の突起部をより正確に除去することができる。
【００１０】
また好ましくは、研磨ステップでは、さらに第２のＺ座標よりも所定の距離だけ高い第３のＺ座標まで研磨テープヘッドを早送りした後に、突起部を上方から正常なトップ面まで研磨する。この場合は、研磨テープヘッドを突起部に迅速に近付けることができる。
【００１１】
また好ましくは、第２の検出ステップでは、レーザ変位計の出射レーザ光を突起部の一方側から他方側までリブの長さ方向に走査して突起部の高さ形状を検出し、研磨ステップでは、さらに、第２の検出ステップで検出した突起部の高さ形状に基づき、研磨テープヘッドをリブの長さ方向に移動させて突起部全体を研磨する。この場合は、突起部が長い場合でも、突起部を正確に除去することができる。
【００１２】
また好ましくは、センサは、ヘッドピンの位置を検出する位置検出センサである。この場合は、ヘッドピンの位置が基準位置から上方に動いたことを検出することにより、研磨テープの表面が正常なトップ面に接触したことを検出することができる。
【００１３】
また好ましくは、センサは、下方からヘッドピンに加えられた反力を検出する反力検出センサである。この場合は、ヘッドピンへの反力が急に増大したことを検出することにより、研磨テープの表面が正常なトップ面に接触したことを検出することができる。
【００１４】
また好ましくは、研磨ステップでは、突起部の研磨時において反力検出センサの検出値が一定になるように位置決め装置を制御する。この場合は、研磨時にリブに大きな力が加えられることを防止することができる。
【００１５】
また好ましくは、ヘッドピンの先端部の直径は、リブのトップ面の幅と、隣接する２つのリブ間の溝の幅の２倍との和以下の大きさである。この場合は、研磨対象のリブに隣接する正常なリブが研磨されることを防止することができる。
【００１６】
また好ましくは、研磨テープヘッドは、さらに、ヘッドピンと同軸に設けられ、その下面にヘッドピンの基端部が固定された摺動部材と、摺動部材をＺ方向に移動可能に保持する保持部材とを含む。この場合は、ヘッドピンをＺ方向にしっつかりと保持することができる。
【００１７】
また好ましくは、保持部材は、摺動部材をＺ方向に案内する凹部と、凹部の底に形成され、ヘッドピンの先端部を通過させる貫通孔とを有するケースと、上方から摺動部材を所定の力で押圧する弾性部材とを含む。この場合は、接触時などにヘッドピンと基板の間に生じる衝撃を弾性部材で吸収することができる。
【００１８】
また好ましくは、保持部材は、摺動部材をＺ方向に案内する凹部と、凹部の底に形成され、ヘッドピンの先端部を通過させる貫通孔とを有するケースと、ケースの凹部を閉蓋する蓋部材と、摺動部材の下部とケースの凹部の底との間に設けられた弾性部材とを含む。摺動部材の上部と凹部と蓋部材で形成される空間に圧縮気体が供給される。圧縮気体の圧力は、摺動部材が弾性部材によって上方に押される力と、摺動部材が圧縮気体によって下方に押される力とが釣り合うように調整される。この場合は、接触時などにヘッドピンと基板の間に生じる衝撃を圧縮気体と弾性部材で吸収することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、この発明に係るパターン修正方法では、騒音が小さく、リブのトップ面の突起部を正確に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
実施の形態を説明する前に、まずプラズマディスプレイパネルおよびその製造工程においてリブに発生する欠陥について説明する。図１は、プラズマディスプレイパネルの構成を示す組立て分解図である。図１において、このプラズマディスプレイパネルは、前面ガラス基板１および背面ガラス基板１０を含む。前面ガラス基板１の裏面には、それぞれが広い幅の透明電極２と狭い幅のバス電極３からなる複数の複合電極が所定のピッチで形成され、それらは誘電体層４および保護膜５で被覆されている。背面ガラス基板１０の表面には、複数のアドレス電極１１が所定のピッチで形成され、それらは誘電体層１２で被覆されている。誘電体層１２の表面には、複数のリブ（隔壁）１３が所定のピッチで形成され、各谷間はＲ，ＧまたはＢの蛍光体層１４で被覆されている。
【００２１】
バス電極３とアドレス電極１１が直交するようにして、前面ガラス基板１と背面ガラス基板１０とがリブ１３を介して固着される。これにより、バス電極３とアドレス電極１１の各交差部にセルと呼ばれる放電空間が形成される。複数のバス電極３と複数のアドレス電極１１に選択的に電圧を印加すると、各セルが選択的に放電発光し、プラズマディスプレイパネルには、１枚の画像が表示される。
【００２２】
このようなプラズマディスプレイパネルの製造工程において、背面ガラス基板１０上にリブ１３を形成する際、異物の混入や製作工程上の不具合により、図２に示すように、リブ１３の一部が欠けたリブ欠け欠陥１５が発生したり、リブ１３の上面に突起欠陥１６が発生する場合がある。
【００２３】
このような欠陥１５，１６は、パネル点灯時に混色や暗い点を生じさせ、パネル品質を著しく低下させるので、蛍光体層１４を形成する前に欠陥１５，１６を修正する必要がある。本願発明は、このような欠陥１５，１６を修正するパターン修正装置に関するものである。以下、図面を用いて本願発明のパターン修正装置について詳細に説明する。
【００２４】
[実施の形態１]
図３（ａ）は、この発明の実施形態１による微細パターン修正装置の全体構成を示す外観図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ部拡大図である。図３（ａ）（ｂ）において、この微細パターン修正装置は、修正対象となるプラズマディスプレイパネル用の背面ガラス基板１０がその表面に載置され、背面ガラス基板１０と平行な図中Ｙ軸方向に移動するＹ軸テーブル２１と、背面ガラス基板１０と垂直な図中Ｚ軸方向に移動するＺ軸テーブル２２と、該Ｚ軸テーブル２２を搭載して背面ガラス１０と平行でＹ軸と直交する図中Ｘ軸方向に移動するＸ軸テーブル２３とを備える。
【００２５】
Ｚ軸テーブル２２には、背面ガラス基板１０の表面に形成されたリブ１３の欠陥を観察するための観察光学系２４と、リブ欠け欠陥１５に針を用いて修正ペーストを塗布する修正ペースト塗布機構２５と、塗布した修正ペーストからなる修正部にレーザ光を照射して乾燥または焼成させる連続発振レーザ装置２６と、リブ幅からはみ出した余分な修正ペーストをカットするパルス発振レーザ装置２７と、カットされた余分な修正ペーストを針または真空吸引によって除去するスクラッチ機構２８と、リブ１３のトップ面の突起部を研磨テープを用いて除去するテープ研磨ユニット２９と、該テープ研磨ユニット２９を搭載して図中Ｚ軸方向に移動する副Ｚ軸テーブル３０と、リブ１３のトップ面の突起部の高さ形状を検出するレーザ変位計３１とが設けられている。Ｚ軸テーブル２２は、Ｚ軸駆動モータ３２によって駆動される。
【００２６】
観察光学系２４は、複数の対物レンズとそれらのうちのいずれか１つを選択すレボルバとを含む顕微鏡と、ＣＣＤカメラからなる。修正ペースト塗布機構２５は、塗布針と、塗布針を上下に駆動させるアクチュエータと、修正ペーストのタンクなどを含む。テープ研磨ユニット２９は、研磨テープの表面をリブ１３のトップ面の突起部などに接触させる研磨テープヘッドと、新しい研磨テープを研磨テープヘッドに供給する供給リールと、使用済みの研磨テープを巻き取る巻取りリールなどを含む。レーザ変位計３１は、対象物（たとえばリブ１３のトップ面）にレーザ光を出射するレーザ装置と、対象物で反射したレーザ光を検出する光センサと、光センサの検出結果に基づいて、対象物までの距離を示す信号を出力する信号発生部とを含む。観察光学系２４、修正ペースト塗布機構２５、レーザ装置２６，２７、スクラッチ機構２８、テープ研磨ユニット２９、副Ｚ軸テーブル３０およびレーザ変位計３１は、修正ヘッドを構成する。
【００２７】
Ｚ軸テーブル２２は、背面ガラス基板１０に垂直なＺ方向において基板１０と修正ヘッドの相対位置決めを行なうことにより、観察光学系２４の焦点調整を行なったり、修正ペースト塗布機構２５のＺ軸方向の位置決めを行なったり、スクラッチ機構２８の針を基板１０に接触させたり、副Ｚ軸テーブル３０とともにテープ研磨ユニット２９の研磨テープの表面を基板１０に接触させるために使用される。Ｙ軸テーブル２１は、背面ガラス基板１０をＸＹ平面上に保持する。
【００２８】
Ｘ軸テーブル２３およびＹ軸テーブル２１は、背面ガラス基板１０に平行なＸＹ平面内において、基板１０と修正ヘッドの相対位置決めを行なうために使用される。Ｘ軸テーブル２３、Ｙ軸テーブル２１、Ｚ軸テーブル２２および副Ｚ軸テーブル３０の各々は、モータ、ボールねじなどにより駆動される。なお、位置決め機構の構成は、テーブル２１〜２３，３０に限られるものではなく、基板１０と修正ヘッドの相対位置をＸ，Ｙ，Ｚ方向に調整することができ、修正ヘッドをＸＹＺ座標で示される所望の位置に位置決めすることができるものであれば、どのようなものでもよい。
【００２９】
また、この微細パターン修正装置は、微細パターン修正装置全体を制御する制御部３３と、ユーザインタフェースとなる操作部３４と、ＣＣＤカメラで撮影された画像を表示する表示部３５を備える。制御部３３は、操作部３４からの指令信号に基づき、微細パターン修正装置全体に制御信号を送る。操作部３４は、座標入力装置、各種動作の指示装置などからなる。
【００３０】
図４は、テープ研磨ユニット２９の研磨テープヘッドの構成を示す断面図である。図４において、この研磨テープヘッドは、その先端部が研磨テープ４０の裏面に当接され、研磨テープ４０の表面を研磨対象であるリブ１３のトップ面の突起部に押圧する研磨ヘッドピン４１を備える。研磨ヘッドピン４１の先端の直径は、リブ１３のトップ面の幅と、隣接する２つのリブ１３間の溝の幅の２倍との和以下に設定されている。これにより、研磨対象のリブ１３に隣接する正常なリブ１３に研磨テープ４０が接触して正常なリブ１３が研磨されることを防止することができる。
【００３１】
研磨ヘッドピン４１の基端部は、円柱状の摺動部材４２の下面中央に固定されている。研磨ヘッドピン４１と摺動部材４２は、同軸に設けられている。摺動部材４２は、ヘッド部ケース４３の凹部内に収容されている。この凹部は、摺動部材４２をＺ軸方向に案内するように、シリンダ状に形成されている。ヘッド部ケース４３の底の中央には貫通孔が形成され、研磨ヘッドピン４１の先端部はその貫通孔を介してヘッド部ケース４３の外部に突出している。摺動部材４２の外周面とヘッド部ケース４３の内周面との間には、ヘッド部ケース４３内で摺動部材４２をスムーズに移動させるためのボール転動体４４が設けられている。
【００３２】
摺動部材４２の上面肩部には弾性部材が装着されている。弾性部材４５として、図ではコイルバネが示されているが、たとえばリング状のゴムでもよい。この弾性部材４５により、接触時などに研磨ヘッドピン４１と基板１０の間に生じる衝撃を吸収することができ、研磨ヘッドピン４１と基板１０が破壊されることを防止することができる。ヘッド部ケース４３の上端部には、蓋部材４６が固定されている。蓋部材４６の中央には、ネジ孔が形成されており、そのネジ孔にはネジ調整部４７の外周部に形成されたネジ部が螺合されている。ネジ調整部４７の下部は、弾性部材４５の上端部に当接されている。ネジ調整部４７は、弾性部材４５が適度な弾性力を発生するように締め付けられている。ただし、実際の加工においては、研磨テープ４０の走行スピードや、切り込みスピードなどの加工条件や対象物強度などによって、ネジ調整部４７の調整により、弾性部材４５の弾性力を働かせずに、研磨ヘッドピン４１や摺動部材４２の自重による力のみを研磨テープ４０に加える場合もある。
【００３３】
また、ネジ調整部４７の中央には貫通孔が形成されており、その貫通孔には連結棒４８が挿入されている。連結棒４８の下端は摺動部材４２の上面中央に固定されている。連結棒４８と摺動部材４２は、同軸に設けられている。連結棒４８の上端部は、ネジ調整部４７の外部に突出している。連結棒４８の上側には、変位センサ４９が設けられている。変位センサ４９は、連結棒４８の上端部の変位量を検出する。これにより、研磨ヘッドピン４１がヘッド部ケース４３に対して相対的に移動した変位量を検出することができる。
【００３４】
図５（ａ）〜（ｆ）は、この微細パターン修正装置を用いてリブ欠け欠陥８５を修正する方法を示す図である。なお、突起部の研磨方法については後述する。まず図５（ａ）（ｂ）に示すように、リブ１３の形成された背面ガラス基板１０をＹ軸テーブル２１上に載置し、Ｙ軸テーブル２１およびＸ軸テーブル２３を水平方向に移動させ、リブ欠け欠陥１５が修正ペースト塗布機構２５の真下に来るように位置決めする。修正ペースト塗布機構２５は、たとえば特開平９−２６５００７号公報の図８に示すような機構が用いられ、塗布針５０に修正ペースト５１を付着させ、リブ欠け欠陥１５に塗布する。以下、リブ欠け欠陥１５に塗布された修正ペースト５１を修正部５２と称する。
【００３５】
次に図５（ｃ）に示すように、ＣＯ２レーザのような連続発振レーザ装置２６によってレーザ光を修正部５２に照射して乾燥させる。図５（ｂ）（ｃ）の工程を複数回繰り返してリブ欠け欠陥１５を埋めてもよい。次いで図５（ｄ）に示すように、パルス発振レーザ装置２７によってリブ１３の幅に沿ってレーザ光を照射することにより、修正部５２のうちのリブ１３の幅からはみ出した余分な修正ペースト５１をカットして分離する。
【００３６】
次に図５（ｅ）に示すように、スクラッチ機構２８のスクラッチ針５３により、リブ１３から分離された修正ペースト５０のはみ出し部を除去する。スクラッチ機構部２８にはバキューム機能（図示せず）が設けられており、スクラッチ針５３により除去された修正ペースト５１のかすを吸引することが可能となっている。このため、修正後も修正箇所を清浄状態に保つことが可能となる。
【００３７】
次に図５（ｆ）に示すように、連続発振レーザ装置２６によって修正部５２に図５（ｃ）の場合よりも強いレーザ光を照射し、リブ欠け欠陥１５に塗布し整形した修正部５２の焼成を行なう。
【００３８】
以下、この実施の形態１の特徴となるリブ１３のトップ面の突起部の研磨方法について説明する。リブ１３のトップ面の突起部の研磨は、図５（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）の工程のうちのいずれの工程の後に行なってもよい。また、図５（ａ）〜（ｆ）の工程を行なわずに、図２で示した突起欠陥１６を研磨してもよい。
【００３９】
図６に示すように、リブ１３の正常なトップ面５５に突起部５６があるものとし、そのＸＹ座標は予め求められているものとする。まず、制御部３３は、Ｙ軸テーブル２１およびＸ軸テーブル２３を制御して、研磨ヘッドピン４１の先端部を研磨対象の突起部５６の近傍の正常なトップ面５５の上方の所定位置に位置決めする。次に、Ｚ軸テーブル２２および副Ｚ軸テーブル３０を制御して、テープ研磨ユニット２９を所定距離だけ下降させる。テープ研磨ユニット２９の下降中に研磨テープ４０の表面が正常なトップ面５に接触すると、研磨ヘッドピン４１がヘッド部ケース４３に対して相対的に上方に移動し始める。
【００４０】
研磨ヘッドピン４１のヘッド部ケース４３に対する相対的な移動は、変位センサ４９によって検出される。制御部３３は、変位センサ４９の出力信号に基づいて、研磨ヘッドピン４１がヘッド部ケース４３に対して相対的に移動を開始したときのＺ座標Ｚ１を検出して記憶し、Ｚ軸テーブル２２および副Ｚ軸テーブル３０を停止させる。Ｚ座標Ｚ１は、Ｚ軸テーブル２２および副Ｚ軸テーブル３０の基準位置からの移動量に基づいて求められる。
【００４１】
Ｚ軸テーブル２２および副Ｚ軸テーブル３０を制御してテープ研磨ユニット２９を所定位置まで上昇させた後、Ｙ軸テーブル２１およびＸ軸テーブル２３を制御し、レーザ変位計３１の出射レーザ光を突起部５６の一方側から他方側までリブ１３の長さ方向に走査して、突起部５６の一方側の正常なトップ面５５から突起部５６の頂点を経て突起部５６の他方側までの高さ形状を測定する。レーザ変位計３１の出射レーザ光の正常なトップ面５５におけるスポット径は、１０μｍ以下に設定されている。これにより、突起部５６の高さ形状を正確に測定できる。
【００４２】
突起部５６の高さ形状の測定結果（たとえば図６で示される断面形状）は、表示部３５の画面に表示される。表示部３５の画面上で正常なトップ面５５の位置に画面中のポインタを位置させてクリックし、次いで突起部５６の頂点の位置に画面中のポインタを位置させてクリックすると、制御部３３により、正常なトップ面５５から突起部５６の頂点までの高さｈ１が検出される。制御部３３は、検出した突起部５６の高さｈ１と上記Ｚ座標Ｚ１とに基づいて、研磨テープ４０の表面が突起部５６の頂点に接触するＺ座標Ｚ２（＝Ｚ１＋ｈ１）を求め、さらにＺ座標Ｚ２よりも所定の距離ｈ２だけ高いＺ座標Ｚ３（＝Ｚ２＋ｈ２）を求める。
【００４３】
次に、制御部３３は、Ｙ軸テーブル２１およびＸ軸テーブル２３を制御して、研磨ヘッドピン４１の先端部を研磨対象の突起部５６の上方の所定位置に位置決めする。次に、Ｚ軸テーブル２２および副Ｚ軸テーブル３０を制御して、テープ研磨ユニット２９をＺ座標Ｚ３まで早送りで下降させ、そこから研磨テープ４０を駆動して正常なトップ面５５の高さＺ１まで所定の切込みスピードで研磨する。このとき制御部３３は、変位センサ４９の出力信号に基づき、研磨ヘッドピン４１のヘッド部ケース４３に対する変位量が一定になるように、切込みスピードを制御する。突起部５６が長いために１回で除去できない場合は、テープ研磨ユニット２９の上昇、突起部５６の長さ方向への移動、早送り下降、研磨を必要回数繰り返すことにより、突起部５６全体を除去する。これにより、突起部５６を除去して、リブ１３の高さを正常なトップ面５５に揃えることができる。
【００４４】
この実施の形態１では、リブ１３のトップ面の突起部を研磨テープ４０で研磨するので、回転砥石で研磨する場合に比べ、騒音が小さくなる。
【００４５】
また、回転砥石で研磨する場合は砥石の先端位置が加工高さの精度に大きく影響するので、磨耗などに伴って砥石を交換するとき、新しい砥石の先端位置を交換前の砥石の先端位置に合わせるか、あるいは新しい砥石と交換前の砥石との先端位置の差を検出して制御部３３にフィードバックする必要があり、手間を要した。しかし、本願発明では、研磨テープ４０の交換の有無に関係なく、研磨する毎に、研磨テープ４０の表面がリブ１３の正常なトップ面に接触するＺ座標Ｚ１を検出し、そのＺ座標Ｚ１に基づいて突起部を研磨するので、常に正確な高さ精度を維持することができ、研磨テープ４０の交換作業の簡単化を図ることができる。
【００４６】
なお、この実施の形態１では、研磨ヘッドピン４１のＺ方向の位置変化を変位センサ４９で検出し、その検出結果に基づいて研磨テープ４０とリブ１３の接触状態を検出したが、変位センサ４９の代わりに、下方から研磨ヘッドピン４１に与えられる反力の変化を検出するロードセルのような反力検出センサを用いてもよい。テープ研磨ユニット２９の下降中に研磨テープ４０の表面が正常なトップ面５５に接触すると、下方から研磨ヘッドピン４１に与えられる反力が増加し始めるので、反力検出センサの検出結果に基づいて研磨テープ４０の表面が正常なトップ面５５に接触したことを検出することができる。また、研磨中は、研磨ヘッドピン４１に対する反力が一定になるように、テープ研磨ユニット２９の下降スピードを制御すると良い。
【００４７】
[実施の形態２]
図７は、この発明の実施の形態２によるパターン修正装置の研磨テープヘッドを示す断面図であって、図４と対比される図である。
【００４８】
図７において、この研磨テープヘッドでは、研磨ヘッドピン４１の基端部は、円柱状の摺動部材６０の下面中央に固定されている。研磨ヘッドピン４１と摺動部材６０は、同軸に設けられている。摺動部材６０は、ヘッド部ケース６１の凹部内に収容されている。この凹部は、摺動部材６０をＺ軸方向に案内するように、シリンダ状に形成されている。ヘッド部ケース６０の底の中央には貫通孔が形成され、研磨ヘッドピン４１の先端部はその貫通孔を介してヘッド部ケース６０の外部に突出している。ヘッド部ケース６１には、給気路６２と排気路６３が形成されている。圧縮気体は、給気路６２と、ヘッド部ケース６１の内周面に設けられた複数の小孔とを介して摺動部材６０の外周面に供給され、摺動部材６０の外周面の上部に形成された溝と排気路６３を介して排気される。この圧縮空気は、ベアリングの役割を果たし、摺動部材６０をＺ軸方向にスムーズに移動させる。
【００４９】
また、摺動部材６０の下面肩部とヘッド部ケース６１の底との間には弾性部材４５が装着されている。ヘッド部ケース６１の上端の開口部は、蓋部材６４で閉じられている。蓋部材６４の中央には貫通孔が形成されており、その貫通孔には連結棒４８が挿入されている。連結棒４８の下端は摺動部材６０の上面中央に固定され、その上端は変位センサ４９に結合されている。
【００５０】
また、蓋部材６４には給気路６５が形成されており、摺動部材６０の上面と蓋部材６４の下面とヘッド部ケース６１の内周面とで形成される空間に、外部から給気路６５を介して圧縮空気が供給される。この圧縮空気は、摺動部材６０の上端部とヘッド部ケース６１の内周面との隙間で絞られつつ排気路６３を介して排気されるとともに、連結棒４８の外周面と蓋部材６４の貫通孔の内周面との隙間で絞られつつ排気される。このため上記空間に空気圧が生じ、この圧力により、摺動部材６０を下方へ押し付ける力が発生する。この空気圧は、弾性部材４５が摺動部材６０を上方に押す力と釣合うように調整される。この空気圧と弾性部材４５の弾性力により、接触時などに研磨ヘッドピン４１と基板１０の間に生じる衝撃を吸収することができ、研磨ヘッドピン４１と基板１０が破壊されることを防止することができる。他の構成および動作は、実施の形態１と同じであるので、その説明は繰り返さない。
【００５１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】プラズマディスプレイパネルの構成を示す組立て分解図である。
【図２】図１に示したリブの欠陥を示す図である。
【図３】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４】図３に示したテープ研磨ユニットの研磨テープヘッドの構成を示す断面図である。
【図５】図３に示したパターン修正装置を用いてリブ欠け欠陥を修正する方法を示す図である。
【図６】図３および図４に示したパターン修正装置を用いて突起部を研磨する方法を説明するための断面図である。
【図７】この発明の実施の形態２によるパターン修正装置の研磨テープヘッドを示す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 前面ガラス基板、２ 透明電極、３ バス電極、４，１２ 誘電体層、５ 保護膜、１０ 背面ガラス基板、１１ アドレス電極、１３ リブ、１４ 蛍光体層、１５ リブ欠け欠陥、１６ 突起欠陥、２１ Ｙ軸テーブル、２２ Ｚ軸テーブル、２３ Ｘ軸テーブル、２４ 観察光学系、２５ 修正ペースト塗布機構、２６ 連続発振レーザ装置、２７ パルス発振レーザ装置、２８ スクラッチ機構、２９ テープ研磨ユニット、３０ 副Ｚ軸テーブル、３１ レーザ変位計、３２ Ｚ軸駆動モータ、３３ 制御部、３４ 操作部、３５ 表示部、４０ 研磨テープ、４１ 研磨ヘッドピン、４２ 摺動部材、４３，６１ ヘッド部ケース、４４ ボール転動体、４５ 弾性部材、４６，６４ 蓋部材、４７ ネジ調整部、４８ 連結棒、４９ 変位センサ、５０ 塗布針、５１ 修正ペースト、５２ 修正部、５３ スクラッチ針、５５ 正常トップ面、５６ 突起部、６２，６５ 給気路、６３ 排気路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に形成されたリブのトップ面の突起部を除去するパターン修正方法であって、
前記基板をＸＹ平面上に保持するテーブル、
その先端部が研磨テープの裏面に当接され、Ｚ方向に移動可能に設けられたヘッドピンと、前記ヘッドピンが基準位置よりも上方に移動したこと又は上向きの力を受けたことを検出するセンサとを含み、前記研磨テープの表面によって前記突起部を研磨する研磨テープヘッド、および
前記テーブルおよび／または前記研磨テープヘッドを移動させ、前記研磨テープヘッドをＸＹＺ座標で示される所望の位置に位置決めする位置決め装置を設け、
前記位置決め装置によって上方から前記リブの正常なトップ面に向けて前記研磨テープヘッドを下降させ、前記センサの検出結果に基づいて、前記ヘッドピンが前記基準位置よりも上方に移動開始したとき又は上向きの力を受け始めたときの第１のＺ座標を検出する第１の検出ステップ、および
前記第１のＺ座標を前記正常なトップ面の高さと設定し、前記研磨テープによって前記突起部を上方から前記正常なトップ面まで研磨する研磨ステップを実行する、パターン修正方法。
【請求項２】
さらに、対象物にレーザ光を出射し、その反射光に基づいて前記対象物までの距離を検出するレーザ変位計を設け、
さらに、前記レーザ変位計を用いて、前記正常なトップ面から見た前記突起部の高さを検出し、検出した前記突起部の高さと前記第１のＺ座標とに基づいて、前記研磨テープの表面が前記突起部の頂点に接触する第２のＺ座標を求める第２の検出ステップを実行し、
前記研磨ステップでは、さらに前記第２のＺ軸座標に基づいて、前記突起部を上方から前記正常なトップ面まで研磨する、請求項１に記載のパターン修正方法。
【請求項３】
前記研磨ステップでは、さらに前記第２のＺ座標よりも所定の距離だけ高い第３のＺ座標まで前記研磨テープヘッドを早送りした後に、前記突起部を上方から前記正常なトップ面まで研磨する、請求項２に記載のパターン修正方法。
【請求項４】
前記第２の検出ステップでは、前記レーザ変位計の出射レーザ光を前記突起部の一方側から他方側まで前記リブの長さ方向に走査して前記突起部の高さ形状を検出し、
前記研磨ステップでは、さらに、前記第２の検出ステップで検出した前記突起部の高さ形状に基づき、前記研磨テープヘッドを前記リブの長さ方向に移動させて前記突起部全体を研磨する、請求項２または請求項３に記載のパターン修正方法。
【請求項５】
前記センサは、前記ヘッドピンの位置を検出する位置検出センサである、請求項１から請求項４までのいずれかに記載のパターン修正方法。
【請求項６】
前記センサは、下方から前記ヘッドピンに加えられた反力を検出する反力検出センサである、請求項１から請求項４までのいずれかに記載のパターン修正方法。
【請求項７】
前記研磨ステップでは、前記突起部の研磨時において前記反力検出センサの検出値が一定になるように前記位置決め装置を制御する、請求項６に記載のパターン修正方法。
【請求項８】
前記ヘッドピンの先端部の直径は、前記リブのトップ面の幅と、隣接する２つのリブ間の溝の幅の２倍との和以下の大きさである、請求項１から請求項７までのいずれかに記載のパターン修正方法。
【請求項９】
前記研磨テープヘッドは、
さらに、前記ヘッドピンと同軸に設けられ、その下面に前記ヘッドピンの基端部が固定された摺動部材と、
前記摺動部材を前記Ｚ方向に移動可能に保持する保持部材とを含む、請求項１から請求項８までのいずれかに記載のパターン修正方法。
【請求項１０】
前記保持部材は、
前記摺動部材を前記Ｚ方向に案内する凹部と、前記凹部の底に形成され、前記ヘッドピンの先端部を通過させる貫通孔とを有するケースと、
上方から前記摺動部材を所定の力で押圧する弾性部材とを含む、請求項９に記載のパターン修正方法。
【請求項１１】
前記保持部材は、
前記摺動部材を前記Ｚ方向に案内する凹部と、前記凹部の底に形成され、前記ヘッドピンの先端部を通過させる貫通孔とを有するケースと、
前記ケースの凹部を閉蓋する蓋部材と、
前記摺動部材の下部と前記ケースの凹部の底との間に設けられた弾性部材とを含み、
前記摺動部材の上部と前記凹部と前記蓋部材で形成される空間に圧縮気体が供給され、
前記圧縮気体の圧力は、前記摺動部材が前記弾性部材によって上方に押される力と、前記摺動部材が前記圧縮気体によって下方に押される力とが釣り合うように調整される、請求項９に記載のパターン修正方法。
【請求項１】
基板の表面に形成されたリブのトップ面の突起部を除去するパターン修正方法であって、
前記基板をＸＹ平面上に保持するテーブル、
その先端部が研磨テープの裏面に当接され、Ｚ方向に移動可能に設けられたヘッドピンと、前記ヘッドピンが基準位置よりも上方に移動したこと又は上向きの力を受けたことを検出するセンサとを含み、前記研磨テープの表面によって前記突起部を研磨する研磨テープヘッド、および
前記テーブルおよび／または前記研磨テープヘッドを移動させ、前記研磨テープヘッドをＸＹＺ座標で示される所望の位置に位置決めする位置決め装置を設け、
前記位置決め装置によって上方から前記リブの正常なトップ面に向けて前記研磨テープヘッドを下降させ、前記センサの検出結果に基づいて、前記ヘッドピンが前記基準位置よりも上方に移動開始したとき又は上向きの力を受け始めたときの第１のＺ座標を検出する第１の検出ステップ、および
前記第１のＺ座標を前記正常なトップ面の高さと設定し、前記研磨テープによって前記突起部を上方から前記正常なトップ面まで研磨する研磨ステップを実行する、パターン修正方法。
【請求項２】
さらに、対象物にレーザ光を出射し、その反射光に基づいて前記対象物までの距離を検出するレーザ変位計を設け、
さらに、前記レーザ変位計を用いて、前記正常なトップ面から見た前記突起部の高さを検出し、検出した前記突起部の高さと前記第１のＺ座標とに基づいて、前記研磨テープの表面が前記突起部の頂点に接触する第２のＺ座標を求める第２の検出ステップを実行し、
前記研磨ステップでは、さらに前記第２のＺ軸座標に基づいて、前記突起部を上方から前記正常なトップ面まで研磨する、請求項１に記載のパターン修正方法。
【請求項３】
前記研磨ステップでは、さらに前記第２のＺ座標よりも所定の距離だけ高い第３のＺ座標まで前記研磨テープヘッドを早送りした後に、前記突起部を上方から前記正常なトップ面まで研磨する、請求項２に記載のパターン修正方法。
【請求項４】
前記第２の検出ステップでは、前記レーザ変位計の出射レーザ光を前記突起部の一方側から他方側まで前記リブの長さ方向に走査して前記突起部の高さ形状を検出し、
前記研磨ステップでは、さらに、前記第２の検出ステップで検出した前記突起部の高さ形状に基づき、前記研磨テープヘッドを前記リブの長さ方向に移動させて前記突起部全体を研磨する、請求項２または請求項３に記載のパターン修正方法。
【請求項５】
前記センサは、前記ヘッドピンの位置を検出する位置検出センサである、請求項１から請求項４までのいずれかに記載のパターン修正方法。
【請求項６】
前記センサは、下方から前記ヘッドピンに加えられた反力を検出する反力検出センサである、請求項１から請求項４までのいずれかに記載のパターン修正方法。
【請求項７】
前記研磨ステップでは、前記突起部の研磨時において前記反力検出センサの検出値が一定になるように前記位置決め装置を制御する、請求項６に記載のパターン修正方法。
【請求項８】
前記ヘッドピンの先端部の直径は、前記リブのトップ面の幅と、隣接する２つのリブ間の溝の幅の２倍との和以下の大きさである、請求項１から請求項７までのいずれかに記載のパターン修正方法。
【請求項９】
前記研磨テープヘッドは、
さらに、前記ヘッドピンと同軸に設けられ、その下面に前記ヘッドピンの基端部が固定された摺動部材と、
前記摺動部材を前記Ｚ方向に移動可能に保持する保持部材とを含む、請求項１から請求項８までのいずれかに記載のパターン修正方法。
【請求項１０】
前記保持部材は、
前記摺動部材を前記Ｚ方向に案内する凹部と、前記凹部の底に形成され、前記ヘッドピンの先端部を通過させる貫通孔とを有するケースと、
上方から前記摺動部材を所定の力で押圧する弾性部材とを含む、請求項９に記載のパターン修正方法。
【請求項１１】
前記保持部材は、
前記摺動部材を前記Ｚ方向に案内する凹部と、前記凹部の底に形成され、前記ヘッドピンの先端部を通過させる貫通孔とを有するケースと、
前記ケースの凹部を閉蓋する蓋部材と、
前記摺動部材の下部と前記ケースの凹部の底との間に設けられた弾性部材とを含み、
前記摺動部材の上部と前記凹部と前記蓋部材で形成される空間に圧縮気体が供給され、
前記圧縮気体の圧力は、前記摺動部材が前記弾性部材によって上方に押される力と、前記摺動部材が前記圧縮気体によって下方に押される力とが釣り合うように調整される、請求項９に記載のパターン修正方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２２１９０７（Ｐ２００６−２２１９０７Ａ）
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２９３４（Ｐ２００５−３２９３４）
【出願日】平成１７年２月９日（２００５．２．９）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月９日（２００５．２．９）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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