説明

突起欠陥修正装置

【課題】突起欠陥部の過研磨を防止すると共に欠陥修正のタクトを短縮する。
【解決手段】平坦な基板5表面に形成された微細パターンの突起欠陥部7を研磨して修正する突起欠陥修正装置であって、前記基板5表面に対向して平滑面2aを有する研磨板2と、前記研磨板2を前記基板5表面から所定距離だけ離隔した状態で前記基板5に対して相対的にスライド移動させる移動機構3と、を備え、前記研磨板2に移動方向と交差して設けた切削部17により、前記研磨板2の相対移動に伴って前記突起欠陥部7を切削するものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、平坦な基板表面に形成された微細パターンの突起欠陥部を研磨して修正する突起欠陥修正装置に関し、詳しくは、突起欠陥部の過研磨を防止すると共に突起欠陥の修正タクトを短縮しようとする突起欠陥修正装置に係るものである。
【背景技術】
【0002】
従来の突起欠陥修正装置は、研磨テープをテープ送り機構により供給しながら、研磨ヘッドで研磨テープを対象物の突起に押し付けて該突起を研磨して除去するようになっていた(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−175800号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、このような従来の突起欠陥修正装置においては、研磨テープで突起を研磨して除去するものであったので、研磨ヘッドによる押圧力が強すぎたり、研磨テープの送り速度が速すぎたり、研磨時間が長かったりすると突起の過研磨が生じ、下地を傷つけて新たな欠陥を発生させるという問題があった。
【0005】
このような問題に対しては、研磨前に突起の高さを測定すると共に、研磨テープの番定、研磨ヘッドの押圧力、研磨テープの送り速度、及び研磨時間と研磨量との関係について予め実験により求めたルックアップテーブルを参照し、研磨量に応じて適切な研磨条件を設定して研磨する必要があり、突起欠陥の修正タクトが長くなるという問題があった。この場合、過研磨をより厳密に抑制するためには、所定時間研磨した後、突起の高さを計測し、さらに研磨するという動作を繰り返し行う必要があり、突起欠陥の修正タクトがより長くなるという問題があった。
【0006】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、突起欠陥部の過研磨を防止すると共に突起欠陥の修正タクトを短縮しようとする突起欠陥修正装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明による突起欠陥修正装置は、平坦な基板表面に形成された微細パターンの突起欠陥部を研磨して修正する突起欠陥修正装置であって、前記基板表面に対向して平滑面を有する研磨板と、前記研磨板を前記基板表面から所定距離だけ離隔した状態で前記基板に対して相対的にスライド移動させる移動機構と、を備え、前記研磨板に移動方向と交差して設けた切削部により、前記研磨板の相対移動に伴って前記突起欠陥部を切削するものである。
【0008】
このような構成により、平坦な基板表面に対向して平滑面を有する研磨板を、移動機構により基板表面から所定距離だけ離隔した状態で基板に対して相対的にスライド移動させ、研磨板に移動方向と交差して設けた切削部により、研磨板の基板に対する相対移動に伴って基板表面に形成された微細パターンの突起欠陥部を切削し、突起欠陥の修正をする。
【0009】
また、前記研磨板は、前記平滑面に前記突起欠陥部よりも形状の大きい凹部を少なくとも一つ形成し、該凹部の前記移動方向と交差する縁部を前記切削部としたものである。これにより、平滑面に突起欠陥部よりも形状の大きい凹部を少なくとも一つ形成した研磨板を基板に対して相対移動し、凹部の前記移動方向と交差する縁部である切削部で突起欠陥部を切削する。
【0010】
さらに、前記研磨板は、前記突起欠陥部よりも形状の大きい貫通孔を少なくとも一つ形成し、該貫通孔の前記移動方向と交差する前記平滑面側縁部を前記切削部としたものである。これにより、突起欠陥部よりも形状の大きい貫通孔を少なくとも一つ形成した研磨板を基板に対して相対移動し、貫通孔の前記移動方向と交差する平滑面側縁部である切削部で突起欠陥部を切削する。
【0011】
そして、前記研磨板は、透明な基板からなる。これにより、透明な基板からなる研磨板により、基板面上の突起欠陥部が存在する位置の目視観察を可能にする。
【0012】
また、前記研磨板を透して前記突起欠陥部を観察可能に顕微鏡を配設した。これにより、顕微鏡で研磨板を透して突起欠陥部を観察する。
【0013】
さらに、前記基板は、表面に一定のセルギャップを得るためのフォトスペーサを形成した液晶表示パネルのカラーフィルタ基板又はTFT基板である。これにより、表面に一定のセルギャップを得るためのフォトスペーサを形成した液晶表示パネルのカラーフィルタ基板又はTFT基板の突起欠陥部の修正を行なう。
【0014】
そして、前記研磨板は、前記平滑面を前記基板に形成されたフォトスペーサの上端面に当接した状態で前記基板に対して相対的にスライド移動するものである。これにより、研磨板の平滑面を基板に形成されたフォトスペーサの上端面に当接した状態で研磨板を基板に対して相対的にスライド移動させる。
【発明の効果】
【0015】
請求項1に係る発明によれば、研磨板を基板表面から所定距離だけ離隔した状態で基板に対して相対的にスライド移動させ、研磨板に移動方向と交差して設けた切削部により、研磨板の基板に対する相対移動に伴って基板表面の突起欠陥部を切削するものであるため、研磨板の基板表面に対する離隔距離を許容値内に設定することにより、突起欠陥部の頂部を切削してその高さを許容値内に収めることができる。したがって、突起欠陥部の過研磨を防止することができる。さらに、突起欠陥部の高さを予め測定する必要がないので、突起欠陥の修正タクトを短縮することができる。
【0016】
また、請求項2に係る発明によれば、研磨板を突起欠陥部上に設置して水平方向にスライド移動するだけで研磨板の平滑面に形成した凹部の上記移動方向と交差する縁部である切削部により突起欠陥部を切削することができる。この場合、凹部を複数形成すれば、凹部と突起欠陥部との位置合わせをする必要がないので、欠陥修正のタクトをより短縮することができる。
【0017】
さらに、請求項3に係る発明によれば、研磨板を突起欠陥部上に設置して水平方向にスライド移動するだけで研磨板に形成した貫通孔の上記移動方向と交差する平滑面側縁部である切削部により突起欠陥部を切削することができる。この場合、貫通孔を複数形成すれば、貫通孔と突起欠陥部との位置合わせをする必要がないので、欠陥修正のタクトをより短縮することができる。
【0018】
そして、請求項4に係る発明によれば、透明な研磨板を透して突起欠陥部の位置を目視により観察することができる。したがって、欠陥修正作業が容易になる。
【0019】
また、請求項5に係る発明によれば、顕微鏡により突起欠陥部を拡大観察することができ、研磨板の切削部と突起欠陥部との位置合わせを容易に行なうことができる。したがって、欠陥修正を確実に行なうことができる。
【0020】
さらに、請求項6に係る発明によれば、液晶表示パネルのカラーフィルタ基板又はTFT基板の突起欠陥の修正を行なうことができる。したがって、表示品質の高い液晶表示パネルの製造を歩留よく行なうことができる。
【0021】
そして、請求項7に係る発明によれば、研磨板の高さを設定しなくても、突起欠陥部を切削してフォトスペーサの高さに合わせることができ、突起欠陥の修正タクトをより一層短縮することができる。したがって、液晶表示パネルの暗点欠陥や干渉縞欠陥の発生を防止して、液晶表示パネルの画像品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明による突起欠陥修正装置の実施形態の概略構成を示す正面図である。
【図2】本発明の突起欠陥修正装置に使用する研磨板を示す図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のO−O線断面図である。
【図3】上記研磨板の凹部について示す説明図であり、(a)は研磨板の移動方向と研磨窪みとの関係を示し、(b)は凹部の側面のテーパ角度について示している。
【図4】本発明の突起欠陥修正装置に使用する移動機構の概略構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の突起欠陥修正装置による突起欠陥修正の動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明による突起欠陥修正装置の実施形態の概略構成を示す正面図である。この突起欠陥修正装置は、平坦な基板表面に形成された微細パターンの突起欠陥部を研磨して修正するもので、ステージ1と、研磨板2と、移動機構3と、顕微鏡4とを備えてなる。なお、以下の説明においては、平坦な基板が表面に一定のセルギャップを得るためのフォトスペーサを形成した液晶表示パネルのカラーフィルタ基板5である場合について述べる。
【0024】
上記ステージ1は、上面にカラーフィルタ基板5を載置して保持するものであり、例えば表面に複数の吸引孔を形成してカラーフィルタ基板5を吸着することができるようになっている。
【0025】
上記ステージ1に対向して研磨板2が設けられている。この研磨板2は、カラーフィルタ基板5のフォトスペーサ6(図5参照)の上端面に当接して矢印Aで示す水平方向に移動し、カラーフィルタ基板5上に存在する許容高さ以上の突起である突起欠陥部7を切削して除去するものであり、図2に示すように、石英等の透明な基板8の略中央部にて、カラーフィルタ基板5と対向する平滑面2aに突起欠陥部7の横断面形状よりも横断面形状の大きい平面視長方形状の凹部(以下、「研磨窪み」という)9を例えばサンドブラスト加工、レーザ加工、又はエッチング加工により形成し、該研磨窪み9の縁部にて移動方向に交差する縁部を切削部17として該切削部17で突起欠陥部7を切削するようになっている。この場合、研磨板2は、上記研磨窪み9の長軸に交差する方向(図1に示す矢印A方向)に移動される。具体的には、上記研磨窪み9は、図3(a)に示すように、その長軸をカラーフィルタ基板5の表面に平行な面内で研磨板2の移動方向(矢印A方向)に直交する方向に対して角度θ(約10度以上)だけ傾けて設けるとよい。これにより、上記研磨窪み9の切削部17による突起欠陥部7のせん断性が向上する。研磨窪み9を研磨板2の移動方向(矢印A方向)に対して傾けるためには、研磨窪み9の加工時に、研磨板2の移動方向に対して研磨窪み9を傾けて形成するか、又は研磨窪み9の長軸が研磨板2の移動方向に直交する方向から角度θだけ傾くように研磨板2を配置することによって実現することができる。また、研磨板2の移動方向(矢印A方向)と交差する研磨窪み9の切削部17は、微細な波状(のこぎり波状)に形成されてもよい。
【0026】
また、図3(b)に示すように、研磨板2の移動方向(矢印A方向)と交差する研磨窪み9の側面にて、少なくとも移動方向手前側の側面9aのテーパ角度δが、カラーフィルタ基板5の表面5aに対して約70度以上となるように研磨窪み9を形成するとよい。これによっても、上記研磨窪み9の切削部17による突起欠陥部7のせん断性を向上することができる。そして、研磨窪み9は、穴であっても、基板8の一方端から他方端まで延びる溝であってもよい。さらに、研磨窪み9は、平面視ひし形又は楕円等の形状であってもよい。これにより、突起欠陥部7のせん断性を向上することができる。
【0027】
上記研磨板2をスライド移動可能に移動機構3が設けられている。この移動機構3は、研磨板2の上面周縁部2bを吸着して保持した状態で昇降すると共に、研磨板2をカラーフィルタ基板5表面に形成されたフォトスペーサ6の上端面に当接させた状態で矢印Aで示す水平方向に移動させるものであり、図4に示すように、保持手段10と、昇降手段11と、水平移動手段12と、駆動手段13と、制御手段14とを備えて構成されている。
【0028】
ここで、保持手段10は、研磨板2を吸着して保持するためのものであり、例えば下面に複数の吸引穴を形成した保持枠15と、吸引穴にチューブを介して接続された吸引ポンプ16とからなる。また、昇降手段11は、保持枠15を所定の移動範囲内で図1に示す矢印B,C方向に昇降させるもので、例えばZステージであり、センサーを備えて研磨板2がカラーフィルタ基板5のフォトスペーサ6に接触すると下降を停止させるようになっている。さらに、昇降手段11は、研磨板2がカラーフィルタ基板5に接触すると、研磨板2をカラーフィルタ基板5のフォトスペーサ6に所定の押圧力で弾性的に当接させるように形成されている。また、水平移動手段12は、保持枠15を所定の移動範囲内で同図に示す矢印A方向に水平移動させるもので、例えばXステージである。さらに、駆動手段13は、昇降手段11及び水平移動手段12を駆動するものであり、例えばモータと駆動回路とで構成されている。そして、制御手段14は、上記各構成要素が適切に駆動するように装置全体を統合して制御するものである。
【0029】
上記研磨板2の上方には、顕微鏡4が設けられている。この顕微鏡4は、研磨板2を透してカラーフィルタ基板5の突起欠陥部7を観察するものである。
【0030】
次に、このように構成された突起欠陥修正装置の動作について図5を参照して説明する。
先ず、カラーフィルタ基板5表面の欠陥検査が行われ、突起欠陥部7の位置座標が検出される。
【0031】
次に、図5(a)に示すように、カラーフィルタ基板5がステージ1上に載置される。そして、上記欠陥検査により取得された突起欠陥部7の位置座標データに基づいてステージ1又は顕微鏡4がXY平面内を水平移動され、カラーフィルタ基板5の突起欠陥部7が顕微鏡4下に位置付けられる。なお、Y軸は、図1において、手前から奥に向かう方向である。
【0032】
続いて、図5(b)に示すように、移動機構3の駆動手段13が制御手段14に制御されて駆動し、水平移動手段12を移動して保持手段10に周縁部2bが吸着保持された研磨板2を顕微鏡4下まで移動する。そして、研磨板2の研磨窪み9が突起欠陥部7の上方に位置付けられる。ここで、研磨窪み9の位置が突起欠陥部7の上方からずれている場合には、顕微鏡4により研磨板2を透して研磨窪み9と突起欠陥部7の位置を確認しながら、駆動手段13により水平移動手段12を微動させて、研磨溝9内に突起欠陥部7が位置するように位置調整がなされる。
【0033】
このようにして、研磨窪み9が突起欠陥部7の上方に位置付けられると、駆動手段13により昇降手段11が駆動されて保持枠15が垂直移動し、図5(c)に示すように、研磨板2の下面の平滑面2aがカラーフィルタ基板5のフォトスペーサ6の上端面6aに当接するまで研磨板2が同図に示す矢印B方向に下降する。
【0034】
次に、図5(d)に示すように、研磨板2の平滑面2aをカラーフィルタ基板5のフォトスペーサ6の上端面6aに当接させた状態で、水平移動手段12が駆動手段13により駆動されて保持枠15が水平移動し、同図に示す矢印A方向に研磨板2を移動させる。これにより、同図に示すように、突起欠陥部7が研磨窪み9の矢印A方向手前側の縁部の切削部17によって切削されて除去される。
【0035】
その結果、図5(e)に示すように、突起欠陥部7の頂部が切削されて、突起欠陥部7の高さがカラーフィルタ基板5のフォトスペーサ6の高さに揃えられる。その後、駆動手段13により昇降手段11が駆動されて保持枠15が図1に示す矢印C方向に所定位置まで上昇し、研磨板2がカラーフィルタ基板5面から離されてカラーフィルタ基板5の突起欠陥修正が完了する。
【0036】
なお、上記実施形態においては、研磨板2が研磨窪み9を一つ形成したものである場合について説明したが、本発明はこれに限られず、研磨窪み9は、研磨板2の移動方向に所定間隔で複数並べて設けられていてもよい。これにより、研磨板2の研磨窪み9と突起欠陥部7との位置合わせをする必要がなく、突起欠陥の修正タクトをより短縮することができる。即ち、研磨板2を突起欠陥部7の上方に位置付けた後、研磨板2をカラーフィルタ基板5のフォトスペーサ6の上端面6aに当接させて水平方向にスライド移動させるだけで、複数の研磨窪み9のうち、いずれか一つの研磨窪み9の切削部17によりカラーフィルタ基板5上に存在する突起欠陥部7を切削することができる。
【0037】
また、上記実施形態においては、平坦な基板がフォトスペーサ6を形成したカラーフィルタ基板5の場合について説明したが、本発明はこれに限られず、基板はフォトスペーサ6を形成したTFT基板であってもよい。
【0038】
さらに、上記実施形態においては、平坦な基板がフォトスペーサ6を形成したものである場合について述べたが、本発明はこれに限られず、平坦な基板はフォトスペーサ6を形成したものでなくてもよい。この場合、研磨板2は平坦な基板表面から所定距離(突起の許容高さ)だけ離隔した状態で上記基板に対して水平方向にスライド移動される。これにより、突起欠陥部7を許容高さに切削することができる。
【0039】
また、上記実施形態においては、研磨板2の切削部17が研磨窪み9の縁部である場合について説明したが、本発明はこれに限られず、切削部17は、研磨板2を上下に貫通する貫通孔の平滑面2a側縁部にて移動方向と交差する縁部としてもよく、又は研磨板2の移動方向と交差する側面の平滑面2a側縁部としてもよい。
【0040】
さらに、上記実施形態においては、研磨板2が透明な基板8からなる場合について説明したが、本発明はこれに限られず、研磨板2はガラス、金属、樹脂材料等からなる不透明な部材又は透過度が低い部材で形成されてもよい。この場合、表面平坦性が高く、表面の潤滑性、低付着性に優れた材料を選択して使用するとよい。研磨板2として不透明な部材又は透過度の低い部材を選択したときには、基板8を上下に貫通する貫通孔とするとよい。これにより、貫通孔を通して平坦な基板表面を目視観察、又は顕微鏡観察しながら突起欠陥部7を上記貫通孔内に位置決めすることが可能となる。
【0041】
さらにまた、上記実施形態においては、研磨板2を矢印A方向に水平移動する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、研磨板2を水平方向に往復移動させてもよい。この場合、研磨板2の研磨窪み9又は貫通孔の移動方向と交差する平滑面2a側の二つの縁部、又は研磨板2の移動方向と交差する二つの側面の平滑面2a側縁部が切削部17として機能する。
【0042】
そして、以上の説明においては、移動機構3により研磨板2が移動する場合について述べたが、本発明はこれに限られず、移動機構3によりステージ1が移動されてもよい。
【符号の説明】
【0043】
2…研磨板
2a…研磨板の平滑面
3…移動機構
4…顕微鏡
5…カラーフィルタ基板(基板)
6…フォトスペーサ
6a…フォトスペーサの上端面
7…突起欠陥部
8…透明な基板
9…研磨窪み(凹部)
17…切削部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
平坦な基板表面に形成された微細パターンの突起欠陥部を研磨して修正する突起欠陥修正装置であって、
前記基板表面に対向して平滑面を有する研磨板と、
前記研磨板を前記基板表面から所定距離だけ離隔した状態で前記基板に対して相対的にスライド移動させる移動機構と、を備え、
前記研磨板に前記移動方向と交差して設けた切削部により、前記研磨板の相対移動に伴って前記突起欠陥部を切削することを特徴とする突起欠陥修正装置。
【請求項2】
前記研磨板は、前記平滑面に前記突起欠陥部よりも形状の大きい凹部を少なくとも一つ形成し、該凹部の前記移動方向と交差する縁部を前記切削部としたことを特徴とする請求項1記載の突起欠陥部修正装置。
【請求項3】
前記研磨板は、前記突起欠陥部よりも形状の大きい貫通孔を少なくとも一つ形成し、該貫通孔の前記移動方向と交差する前記平滑面側縁部を前記切削部としたことを特徴とする請求項1記載の突起欠陥部修正装置。
【請求項4】
前記研磨板は、透明な基板からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の突起欠陥修正装置。
【請求項5】
前記突起欠陥部を観察可能に顕微鏡を配設したことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の突起欠陥修正装置。
【請求項6】
前記基板は、表面に一定のセルギャップを得るためのフォトスペーサを形成した液晶表示パネルのカラーフィルタ基板又はTFT基板であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の突起欠陥修正装置。
【請求項7】
前記研磨板は、前記平滑面を前記基板に形成されたフォトスペーサの上端面に当接した状態で前記基板に対して相対的にスライド移動することを特徴とする請求項6記載の突起欠陥修正装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2010−228077(P2010−228077A)
【公開日】平成22年10月14日(2010.10.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−81131(P2009−81131)
【出願日】平成21年3月30日(2009.3.30)
【出願人】(500171707)株式会社ブイ・テクノロジー (283)
【Fターム(参考)】