(57)【要約】【課題】レーザビームの照射をよりきめ細かに制御し、欠陥をより適切に修正する。【解決手段】レシピ格納部１２３は、ガラス基板の表面上の複数の積層領域の各々に対して、積層された物質に応じた照射条件を対応づける照射条件画像を格納する。画像処理部１２７は、各種物質がガラス基板上に積層されることで製造されるＦＰＤ基板１０１の表面にある欠陥の範囲を認識し、照射条件画像に基づいて、欠陥の範囲を、どの積層領域と重なるかに応じて照射領域に区分する。主制御部１２２は、レーザ制御部１２５と空間変調制御部１２６を介して、各照射領域に対し、当該照射領域と重なる積層領域に対応づけられた照射条件で当該照射領域にレーザビームが照射されるよう、２次元空間光変調器１０６に１つ以上の空間変調パターンを順次指定しながらレーザユニット１０５を制御する。【選択図】図１
2010064120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路を形成するための１種類以上の物質を基板の表面上に１層以上積層することで製造される製品の表面にある欠陥にレーザビームを照射して前記欠陥を修正するレーザリペア装置であって、
前記レーザビームを射出する射出手段と、
前記射出手段から射出された前記レーザビームを、指定された空間変調パターンにしたがって空間変調して前記製品の表面上に照射するための２次元空間光変調手段と、
前記基板の表面上の複数の積層領域の各々に対して、当該積層領域上に１層以上積層された前記１種類以上の物質に応じた照射条件を対応づける照射条件情報を格納する格納手段と、
前記欠陥の範囲を認識する認識手段と、
前記格納手段に格納された前記照射条件情報に基づいて、前記認識手段が認識した前記欠陥の前記範囲を、前記複数の積層領域のいずれと重なるかに応じて１つ以上の照射領域に区分する区分手段と、
前記区分手段が区分した前記１つ以上の照射領域の各々に対し、当該照射領域と重なっている前記積層領域に対応づけられた前記照射条件で当該照射領域に前記レーザビームが照射されるように、前記２次元空間変調手段に１つ以上の空間変調パターンを順次指定しながら前記射出手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするレーザリペア装置。
【請求項２】
前記照射条件情報は画像として表現され、
前記画像において前記複数の積層領域の各々の輝度は、当該積層領域に対応づけられた前記照射条件に応じた値に設定されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザリペア装置。
【請求項３】
前記照射条件は、単位面積あたりに照射されるべきエネルギー量を表し、
前記複数の積層領域の各々において、前記エネルギー量に比例する値が前記輝度として設定されている、
ことを特徴とする請求項２に記載のレーザリペア装置。
【請求項４】
前記照射条件は、単位面積あたりに照射されるべきエネルギー量を表すことを特徴とする請求項１に記載のレーザリペア装置。
【請求項５】
前記レーザビームは、パルスレーザビームであり、
前記制御手段は、前記１つ以上の照射領域の各々において当該照射領域に対応する前記照射条件に相当するパルス数だけ前記パルスレーザビームが照射されるように、前記２次元空間変調手段に複数の空間変調パターンを順次指定しながら前記射出手段を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザリペア装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記１つ以上の照射領域の各々において当該照射領域に対応する前記照射条件に相当する時間だけ前記レーザビームが照射されるように、前記２次元空間変調手段に複数の空間変調パターンを順次指定しながら前記射出手段を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザリペア装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記１つ以上の照射領域の各々において単位面積あたりに照射されるエネルギーが当該照射領域に対応する前記照射条件に相当するように、出力パワーを順次切り換えて前記レーザビームを射出するよう前記射出手段を制御しながら前記２次元空間変調手段に複数の空間変調パターンを順次指定する、
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザリペア装置。
【請求項８】
前記制御手段は、順次指定される前記複数の空間変調パターンに応じて前記２次元空間変調手段が空間変調の仕方を切り換えるタイミングと、前記射出手段が前記出力パワーを切り換えるタイミングとが同期するように制御を行う、
ことを特徴とする請求項７に記載のレーザリペア装置。
【請求項９】
前記２次元空間光変調手段は、２次元アレイ状に並んでおり各々が少なくとも第１と第２の傾斜角に駆動可能な第１の個数の微小ミラーを有し、
前記制御手段が前記２次元空間光変調手段に指定する前記１つ以上の空間変調パターンの各々は、前記第１の個数の微小ミラーのそれぞれを、前記第１または前記第２の傾斜角に対応させるパターンであり、
前記制御手段は、
前記１つ以上の照射領域の各々について、前記第１の個数の微小ミラーのうち当該照射領域に対応する第２の個数の前記微小ミラーにおいて、前記第１と前記第２の傾斜角にそれぞれ駆動される前記微小ミラーの個数の比が当該照射領域に対応する前記照射条件に相当する値となるように、前記第２の個数の前記微小ミラーの各々に前記第１または前記第２の傾斜角を対応させる空間変調パターンを、
前記２次元空間光変調手段に指定する、
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザリペア装置。
【請求項１０】
前記制御手段が前記２次元空間光変調手段に順次指定する前記１つ以上の空間変調パターンのそれぞれは、
前記１つ以上の照射領域のうちの１つを表す第１の空間変調パターン、
前記第１の空間変調パターンで表される１つの前記照射領域と、該照射領域の近傍の領域との和を表す第２の空間変調パターン、
前記１つ以上の照射領域のうちの複数の和を表す第３の空間変調パターン、または、
前記第３の空間変調パターンで表される複数の前記照射領域と、該複数の照射領域の近傍の領域との和を表す第４の空間変調パターン
であることを特徴とする請求項１に記載のレーザリペア装置。
【請求項１１】
レーザリペア装置が、回路を形成するための１種類以上の物質を基板の表面上に１層以上積層することで製造される製品の表面にある欠陥にレーザビームを照射して前記欠陥を修正する方法であって、
前記基板の表面上の複数の積層領域の各々に対して、当該積層領域上に１層以上積層された前記１種類以上の物質に応じた照射条件を対応づける照射条件情報を読み取り、
前記欠陥の範囲を認識し、
読み取った前記照射条件情報に基づいて、認識した前記欠陥の前記範囲を、前記複数の積層領域のいずれと重なるかに応じて１つ以上の照射領域に区分し、
前記レーザビームを射出しながら空間変調のための１つ以上の空間変調パターンを順次切り換えることで、前記１つ以上の照射領域の各々に対し、当該照射領域と重なっている前記積層領域に対応づけられた前記照射条件で当該照射領域に前記レーザビームが照射されるように、射出した前記レーザビームを順次異なる仕方で空間変調して前記製品の表面に照射する、
ことを特徴とするレーザリペア方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路を形成するための１種類以上の物質を基板の表面上に１層以上積層することで製造される製品の表面にある欠陥にレーザビームを照射して欠陥を修正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＤ（Flat Panel Display）の製造工程では、回路を形成するための金属や絶縁体などの各種物質が、例えばフォトリソグラフィ加工によって、ガラス基板上に積層される。ＦＰＤには、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ；Liquid Crystal Display）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、ＳＥＤ（Surface-conduction Electron-emitter Display）などの様々な種類がある。
【０００３】
また、このようにガラス基板上に各種物質が積層されて製造される製品自体も「基板」、「ガラス基板」、「ＦＰＤガラス基板」などと呼ばれることがある。
以下では、まだ何も積層されていないサブストレートとしてのガラス基板と、各種物質が積層された製品とを区別するため、前者を「ガラス基板」といい、後者を「ＦＰＤ基板」という。なお、「製品」という用語は、製造途中の仕掛品も、製造完了後の完成品も含むものとする。
【０００４】
ＦＰＤの製造工程においては、ＦＰＤ基板に対する欠陥の検査および修正が行われる。近年は、ＦＰＤの大型化にともない、歩留まり向上のため、製造工程における修正の重要性が増している。欠陥には様々な種類があり、ＦＰＤ基板は様々な工程で様々に修正されている。
【０００５】
例えば、欠陥には、接続すべきでない導体同士が接続されてしまう「ショート欠陥」や、配線が途中で切れている「オープン欠陥」がある。また、ＦＰＤ基板の表面に付着したパーティクルやレジストなどの異物も、除去により修正すべき欠陥の例である。欠陥の修正方法は欠陥の種類に応じて異なるが、レーザビームの照射によって欠陥を修正する「レーザリペア（laser repair）」と呼ばれる技術が知られている。
【０００６】
例えば、ショート欠陥は、ＦＰＤ基板上に形成された配線の一部をレーザビームの照射により除去することで修正され、ＦＰＤ基板の表面に付着したパーティクルやレジストなどの異物も、レーザビームの照射により除去することで修正される。すなわち、ショート欠陥と異物はいずれもレーザリペアの対象である。
【０００７】
レーザリペアにおいては、個々の欠陥の種類や形状などに応じて、適切にレーザビームを照射することが望ましい。
例えば、ショート欠陥の修正においては、金属の除去に適した波長（例えば１０２４ｎｍ）のレーザビームが比較的高出力で照射される。それに対し、異物の除去においては、金属ではないパーティクルやレジストの除去に適した、より短い波長（例えば３５５ｎｍ）のレーザビームが照射される。また、欠陥以外の部分の損傷を避けるために、個々の欠陥の形状に応じてレーザビームの照射範囲が設定される。
【０００８】
また、従来は、例えば、配線をカットすることで画素を無能化し、画素が常に点灯している点灯欠陥を、画素が常に消灯している非点灯欠陥にするような修正が行われていた。しかし、不良画素を良好な状態に修正するような、より高度な修正が求められるようになってきている。そして、様々な修正工程の中でも修正が複雑なのは、透明電極からなる最終レイヤを形成する工程が済んだ後の修正である。
【０００９】
透明電極の下層には、形成済みのメタル配線やＴＦＴがある。また、透明電極は透明なので修正用のレーザビームを透過し、その結果、レーザビームがメタル配線やＴＦＴに届くことで画素が破壊されるおそれがある。そのため、最終レイヤが形成された後の修正は、画素の破壊を防ぐための工夫が求められ、複雑である。
【００１０】
よって、レーザビームを適切に照射するためには、欠陥の分類や欠陥の形状の認識が必要であり、分類や認識の結果に応じて、レーザビームの波長、照射時間、および照射範囲などを適切に定めることが好ましい。レーザビームの波長、照射時間、および照射範囲などの設定は、ＦＰＤ製造工場の従業員などのオペレータが行ってもよいが、設定の一部を自動的に行うこともできる。
【００１１】
例えば、レーザリペア装置において、ＣＣＤカメラが、被検査対象となるＦＰＤ基板を撮像して画像情報を生成し、画像処理部が、画像情報から、欠陥の特徴を示す欠陥特徴情報を生成し、欠陥特徴情報に基づいて、レーザ光を照射する際の照射条件を決定してもよい。そして、リペア用光源が、画像処理部から出力された照射条件の情報に基づいて、レーザ光のパワー等を設定し、ＦＰＤ基板の欠陥部をリペアするためのレーザ光を出射し、ＤＭＤがレーザ光を整形してもよい（例えば、特許文献１を参照。）。
【００１２】
また、参照画像との比較によりＦＰＤ基板に生じた欠陥を検出する欠陥検出部を備える欠陥修正装置が、さらに、以下の各部を備えてもよい（例えば、特許文献２を参照。）。
・駆動回路素子上や配線上にある欠陥に対して修正の禁止領域を設定する禁止領域設定部
・禁止領域に掛かる部分を除く欠陥部分と、禁止領域に関わらない欠陥と、を修正領域として設定する修正領域設定部
・修正領域に対して修正順の優先度を設定する優先度設定部
・優先度に従って欠陥を修正する修正部
【特許文献１】特開２００７−２９９８３号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００４／０９９８６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記のように、ＦＰＤ基板の表面にある欠陥を対象としたレーザリペアにおいては、より適切なレーザビームの照射を実現するために、いくつかの技術が開発されている。本発明の目的は、レーザリペアにおけるレーザビームの照射をよりきめ細かに制御し、欠陥のより適切な修正を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様によれば、回路を形成するための１種類以上の物質を基板の表面上に１層以上積層することで製造される製品の表面にある欠陥にレーザビームを照射して前記欠陥を修正するレーザリペア装置が提供される。また、本発明の別の態様によれば前記レーザリペア装置が実行する方法が提供される。
【００１５】
前記レーザリペア装置は、射出手段、２次元空間光変調手段、格納手段、認識手段、区分手段、および制御手段を備える。
前記射出手段は、前記レーザビームを射出する。
【００１６】
前記２次元空間光変調手段は、前記射出手段から射出された前記レーザビームを、指定された空間変調パターンにしたがって空間変調して前記製品の表面上に照射するためのものである。
【００１７】
前記格納手段は、前記基板の表面上の複数の積層領域の各々に対して、当該積層領域上に１層以上積層された前記１種類以上の物質に応じた照射条件を対応づける照射条件情報を格納する。
【００１８】
前記認識手段は、前記欠陥の範囲を認識する。
前記区分手段は、前記格納手段に格納された前記照射条件情報に基づいて、前記認識手段が認識した前記欠陥の前記範囲を、前記複数の積層領域のいずれと重なるかに応じて１つ以上の照射領域に区分する。
【００１９】
前記制御手段は、前記区分手段が区分した前記１つ以上の照射領域の各々に対し、当該照射領域と重なっている前記積層領域に対応づけられた前記照射条件で当該照射領域に前記レーザビームが照射されるように、前記２次元空間変調手段に１つ以上の空間変調パターンを順次指定しながら前記射出手段を制御する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、１つの欠陥よりも小さい個々の照射領域を単位として、照射条件に応じてレーザビームを照射することができる。つまり、１つの欠陥を単位として照射条件を決定していた従来のレーザリペアよりもきめ細かな制御が実現される。
【００２１】
また、照射条件情報が、各積層領域に対して、照射を許可するか禁止するかという二者択一の照射条件よりもきめ細かな多種類の照射条件を対応づけることにより、各照射領域へのレーザビームの照射は、従来よりもきめ細かく制御される。
【００２２】
本発明によれば、このようなきめ細かな制御により、より適切なレーザリペアが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、以下の実施形態でも、上記で定義したように、「ガラス基板」と「ＦＰＤ基板」という用語を使い分けて説明する。すなわち、「ガラス基板」はまだ何も積層されていないサブストレートであり、「ＦＰＤ基板」はガラス基板上に各種物質が積層された製品である。単に「基板」という場合は、「製品」であるＦＰＤ基板と対比される、ガラス基板を指す。
【００２４】
また、「製品」である「ＦＰＤ基板」は、製造途中の仕掛品でもよく、製造完了後の完成品でもよい。以下の実施形態におけるレーザリペアの対象は、このように定義されたＦＰＤ基板である。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態におけるレーザリペア装置の構成図である。本実施形態のレーザリペア装置１００は、ＦＰＤ基板１０１の表面にある欠陥にレーザビームを照射して修正する装置である。ＦＰＤ基板１０１は、上記のとおり、回路を形成するための１種類以上の物質を基板（すなわちガラス基板）の表面上に１層以上積層することで製造される製品である。例えば、一般的にＬＣＤ用のＦＰＤ基板は、４〜５層程度に物質を積層した多層構造を有する。本実施形態では、仕掛品のＦＰＤ基板１０１も、レーザ加工によって修正すべき加工対象物（ワーク）に含まれる。よって、ＦＰＤ基板１０１上の層の数を上記のとおり「１層以上」と定義している。
【００２６】
レーザリペア装置１００は、直接的に、またはネットワークを介して間接的に、ディスプレイ１０２および欠陥検査装置１０３と接続されている。
欠陥検査装置１０３は、ＦＰＤ基板１０１の表面に欠陥があるか否かを検査する装置である。欠陥検査装置１０３は、欠陥を検出すると、検出した欠陥の位置を表す座標を含む欠陥情報を生成する。欠陥検査装置１０３は、検出した欠陥の大きさ、形状、種類などを判別してもよく、判別した結果を欠陥情報に含めてもよい。
【００２７】
欠陥検査装置１０３は欠陥情報をレーザリペア装置１００に出力する。よって、レーザリペア装置１００は、欠陥検査装置１０３から入力される欠陥情報に基づいて、ＦＰＤ基板１０１のどこに欠陥があるのかを認識し、欠陥の修正を行うことができる。
【００２８】
本実施形態におけるレーザリペア装置１００は、ＰＣ（Personal Computer）１０４、レーザユニット１０５、２次元空間光変調器１０６、ステージ１０７、撮像部１０８、およびミラーやレンズなどの種々の光学素子を備える。
【００２９】
ＰＣ１０４は、レーザリペア装置１００の動作を制御する。レーザリペア装置１００は、ＰＣ１０４の代わりにワークステーションやサーバ機など、任意の他のコンピュータを備えていてもよい。
【００３０】
ＰＣ１０４は、処理を実行する不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの不図示の不揮発性メモリ、ワーキングエリアとして使われる不図示のＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスク装置などの外部記憶装置、およびオペレータからの入力を受け付けるための入力装置を備える。ＣＰＵがプログラムを実行することにより、後述の各部の機能が実現される。
【００３１】
プログラムは、ＰＣ１０４の外部記憶装置またはＲＯＭに記憶されていてもよい。あるいは、プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶され、記憶媒体の駆動装置を介してＰＣ１０４に提供されてもよいし、ネットワークを介してＰＣ１０４に提供されてもよい。
【００３２】
いずれにしろ、ＣＰＵは、プログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭをワーキングエリアとして利用しながらプログラムを実行することにより、図１においてＰＣ１０４内に示した各部の機能を実現する。ＰＣ１０４内の各部の機能については後述する。
【００３３】
レーザユニット１０５は、レーザビームを射出する射出手段として機能し、レーザ光源１０９、カップリングユニット１１０、レーザビームを導光するファイバ１１１、および所望の方向へレーザビームを射出するための投影ユニット１１２を備える。レーザ光源１０９は、例えば、ＹＡＧ（yttrium-aluminum-garnet）レーザ発振器である。
【００３４】
本実施形態でレーザリペアの対象となる欠陥は、主に、ＦＰＤ基板１０１の表面に付着したパーティクルやレジスト膜などである。よって、パーティクルやレジスト膜の除去に適した比較的短い波長のレーザビームを射出するレーザ光源１０９が利用される。本実施形態におけるレーザビームの波長は、例えば、３５５ｎｍでもよく、２６６ｎｍでもよく、その他の近紫外波長でもよい。
【００３５】
また、レーザ光源１０９は、パルス発振するものでも連続発振するものでもよい。すなわち、本実施形態におけるレーザビームは、パルスレーザビームでもよく、ＣＷ（Continuous Wave）レーザビームでもよい。パルスレーザビームの場合、パルス幅は例えば５ｎｓであり、パルス繰り返し周波数は例えば１００Ｈｚである。
【００３６】
レーザ光源１０９から射出されたレーザビームは、カップリングユニット１１０とファイバ１１１を介して投影ユニット１１２から射出される。
２次元空間光変調器１０６は、射出手段として機能するレーザユニット１０５から射出されたレーザビームを、指定された空間変調パターンにしたがって空間変調して、レーザリペアの対象の製品であるＦＰＤ基板１０１の表面上に照射するためのものである。２次元空間光変調器１０６は、本実施形態においては、微小ミラーが２次元アレイ状に配列されたＤＭＤ（Digital Micromirror Device）であり、レーザビームを任意の形状に形成することができる。また、スリットなどの物理的な機構と異なり、ＤＭＤは、２箇所以上に一括してレーザビームを照射することを可能とする。なお、ＤＭＤのかわりに、液晶を用いた透過型または反射型の空間光変調器を２次元空間光変調器１０６として利用することもできる。
【００３７】
ステージ１０７はＦＰＤ基板１０１を保持し、撮像部１０８はＦＰＤ基板１０１の表面を撮像する。ステージ１０７は、例えばクランプや吸着パッドを用いてＦＰＤ基板１０１を保持してもよい。また、ステージ１０７は、空気を噴出させてＦＰＤ基板１０１を浮上させる浮上式ステージでもよい。
【００３８】
ステージ１０７は、ＦＰＤ基板１０１の表面上の任意の位置を修正したり撮像したりすることが可能なように構成されている。すなわち、レーザビームの光路とＦＰＤ基板１０１との相対的な位置、および撮像部１０８の光軸とＦＰＤ基板１０１との相対的な位置が任意に変えられるように、ステージ１０７は構成されている。なお、ステージ１０７による相対移動の詳細は、レーザリペア装置１００における光学系について説明した後で説明する。
【００３９】
撮像部１０８は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラでもよく、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）カメラでもよい。また、撮像部１０８は、カラー画像を撮像するものでもよく、輝度画像と呼ばれるモノクロームのグレースケール画像を撮像するものでもよい。
【００４０】
以上のように、レーザリペア装置１００は、レーザユニット１０５から射出されたレーザビームを２次元空間光変調器１０６で空間変調してＦＰＤ基板１０１の表面上に照射することで、ＦＰＤ基板１０１の表面にある欠陥を修正する。このようなレーザビームの照射を実現するため、本実施形態におけるレーザリペア装置１００の光学系は、下記のように構成され、配置されている。
【００４１】
すなわち、レーザユニット１０５から射出されたレーザビームは、ミラー１１３で反射されて２次元空間光変調器１０６に所定の角度θｉｎで入射する。上記のとおり、本実施形態における２次元空間光変調器１０６は、微小ミラーが２次元アレイ上に配列されたＤＭＤである。
【００４２】
ＤＭＤの各微小ミラーには駆動用のメモリセルが対応しており、駆動用のメモリセルの状態に応じて、各微小ミラーのミラー面は異なる傾斜角に駆動される。メモリセルの状態には「オン状態」と「オフ状態」がある。各メモリセルへの信号は独立しているので、各微小ミラーも独立にオン状態とオフ状態のいずれかに駆動される。
【００４３】
オン状態の微小ミラーに対して、上記所定の角度θｉｎで入射した入射光は、２次元空間光変調器１０６に対して所定の角度θｏｕｔで反射する。しかし、オン状態とオフ状態では、微小ミラーのミラー面の傾斜角が異なるので、オフ状態の微小ミラーに対して同じ所定の角度θｉｎで入射した入射光は、所定の角度θｏｕｔとは異なる方向へと反射する。例えば、オン状態とオフ状態での微小ミラーの傾斜角の差は、１０度である。
【００４４】
オン状態の微小ミラーにおいて上記所定の角度θｏｕｔで反射したレーザビームは、ミラー１１４に入射し、ミラー１１４によって、結像レンズ１１５の光軸と平行な方向に反射され、結像レンズ１１５を介してビームスプリッタ１１６に到達する。すると、レーザビームはビームスプリッタ１１６で反射され、ハーフミラー１１７を透過し、対物レンズ１１８を介してＦＰＤ基板１０１の表面に照射される。
【００４５】
すなわち、図１に示すように、結像レンズ１１５の光軸に沿ってミラー１１４からビームスプリッタ１１６へと到達したレーザビームは、ビームスプリッタ１１６によって、対物レンズ１１８の光軸の方向へと反射される。ビームスプリッタ１１６は、例えばダイクロイックミラーでもよい。
【００４６】
また、２次元空間光変調器１０６のオフ状態の微小ミラーにおいて反射したレーザビームは、図１に破線で示したように、ミラー１１４には入射しない方向へ反射される。したがって、ミラー１１４に入射するレーザビームのビーム断面の形状は、２次元空間光変調器１０６における各微小ミラーをオン状態とオフ状態に対応させて駆動する空間変調パターンの形状となる。
【００４７】
レーザリペア装置１００はさらに、照明光源１１９と結像レンズ１２０とを備える。照明光源１１９から射出された照明光は、結像レンズ１２０を介してハーフミラー１１７に到達し、ハーフミラー１１７で対物レンズ１１８の光軸の方向に反射され、ＦＰＤ基板１０１の表面に照射される。
【００４８】
また、上記の撮像部１０８は、撮像部１０８の光軸が対物レンズ１１８の光軸と一致するように配置されている。撮像部１０８の光軸とは、フォトダイオードなどの受光素子が配列された受光面に垂直で、撮像視野の中心を通る軸である。
【００４９】
レーザリペア装置１００は、さらに結像レンズ１２１を備える。結像レンズ１２１の光軸も対物レンズ１１８の光軸と一致する。したがって、ＦＰＤ基板１０１の表面で反射した光は、対物レンズ１１８の光軸に沿って次のように進む。すなわち、ＦＰＤ基板１０１の表面での反射光は、対物レンズ１１８を介してハーフミラー１１７に入射し、ハーフミラー１１７を透過してビームスプリッタ１１６に入射し、ビームスプリッタ１１６を透過し、その後、結像レンズ１２１を介して撮像部１０８の受光面上に結像する。
【００５０】
このように、ビームスプリッタ１１６は、レーザビームの照射光路を撮像部１０８による観察光軸と一致させる機能を果たしている。
また、ＦＰＤ基板１０１の表面と２次元空間光変調器１０６とが共役の位置となるように、かつ、ＦＰＤ基板１０１の表面と撮像部１０８の受光面とが共役の位置となるように、レーザリペア装置１００は構成されている。すなわち、本実施形態においては、適切なレンズを選んで結像レンズ１１５、対物レンズ１１８、結像レンズ１２０、および結像レンズ１２１として用いることで、このような共役な位置関係を実現している。
【００５１】
なお、ミラー１１４、結像レンズ１１５、ビームスプリッタ１１６、ハーフミラー１１７、対物レンズ１１８、照明光源１１９、結像レンズ１２０、結像レンズ１２１は、１つの顕微鏡ユニットとしてまとめられていてもよい。顕微鏡ユニットは、２次元空間光変調器１０６で空間変調されたレーザビームを縮小してＦＰＤ基板１０１の表面上に投影する機能、およびＦＰＤ基板１０１の表面を拡大観察する機能を有する。
【００５２】
以上のように構成されたレーザリペア装置１００は、ＰＣ１０４によって下記のように制御される。
ＰＣ１０４は、主制御部１２２、レシピ格納部１２３、ステージ制御部１２４、レーザ制御部１２５、空間変調制御部１２６、および画像処理部１２７として機能する。
【００５３】
主制御部１２２は、ＰＣ１０４のＣＰＵがプログラムを実行することで実現される。主制御部１２２は、ステージ制御部１２４、レーザ制御部１２５、空間変調制御部１２６、および画像処理部１２７を制御する。また、主制御部１２２は、欠陥検査装置１０３から欠陥情報を受け取り、レシピ格納部１２３から「レシピ」と呼ばれる修正方法を指定するための情報を読み出し、画像処理部１２７から画像処理の結果を受け取る。
【００５４】
レシピ格納部１２３は、ＰＣ１０４が備える不図示のＲＡＭにより実現され、レシピを格納している。レシピ格納部１２３は、ＲＡＭとハードディスク装置の双方を用いて実現されてもよい。
【００５５】
ここで、ＦＰＤ基板１０１は、回路を形成するための１種類以上の物質をガラス基板の表面上に１層以上積層することで製造された、製造中または製造完了後の製品である。レシピの詳細は後述するが、本実施形態ではレシピとして、図３に例示する参照画像３００と図４に例示する照射条件画像４００が登録される。照射条件画像４００は、ガラス基板の表面上の複数の積層領域の各々に対して、当該積層領域上に１層以上積層された１種類以上の物質に応じた照射条件を対応づける照射条件情報の一例である。つまり、レシピ格納部１２３は、照射条件情報を格納する格納手段として機能する。
【００５６】
ステージ制御部１２４は、プログラムを実行するＰＣ１０４のＣＰＵと、ステージ１０７とＰＣ１０４との間のインターフェイスとによって、実現される。また、ステージ制御部１２４は、主制御部１２２からの指示にしたがってステージ１０７を制御する。
【００５７】
すなわち、ステージ制御部１２４は、主制御部１２２から指定された位置で対物レンズ１１８の光軸がＦＰＤ基板１０１の表面と交わるように、ステージ１０７を制御する。ステージ制御部１２４の制御にしたがい、ステージ１０７は、対物レンズ１１８の光軸と垂直な平面内でＦＰＤ基板１０１を相対的に移動させる。
【００５８】
この相対的な移動は、ＦＰＤ基板１０１の表面上の任意の位置にレーザビームを照射し、かつ、ＦＰＤ基板１０１の表面上の任意の位置を視野の中心として撮像を行うためのものである。相対的な移動の具体的な方法は、ステージ１０７の具体的な構成によって様々に異なる。
【００５９】
例えば、床面と平行で互いに直交する２本の軸をｘ軸およびｙ軸とし、対物レンズ１１８の光軸は床面に垂直であり、ステージ１０７は床面と平行にＦＰＤ基板１０１を保持しているとする。この場合、例えば下記（ａ）〜（ｃ）のような構成が可能であり、ステージ１０７の構成に応じてステージ制御部１２４は次のように動作する。
【００６０】
（ａ）ステージ１０７以外の各部が床面に対して固定されており、ステージ１０７は不図示のモータによりｘ方向およびｙ方向にＦＰＤ基板１０１を移動させることができるように構成されている。
【００６１】
この場合、ステージ制御部１２４は、主制御部１２２の指示にしたがって、ｘ軸およびｙ軸に沿ってＦＰＤ基板１０１を移動させるよう、ステージ１０７を制御する。つまり、ステージ制御部１２４は、ｘ方向とｙ方向の移動量をステージ１０７の不図示のモータに指示し、対物レンズ１１８とＦＰＤ基板１０１の間の、ｘ方向およびｙ方向の相対位置を制御する。
【００６２】
（ｂ）ステージ１０７は、不図示のモータによりｘ方向にＦＰＤ基板１０１を移動させることができるように構成されており、かつ、床面に対して固定された門型のガントリーを備えている。
【００６３】
この場合、ガントリーはｙ軸に平行な梁を有し、梁がＦＰＤ基板１０１の上方にまたがるように設置されている。そして、レーザリペア装置１００のうちＰＣ１０４とステージ１０７以外の部分は、例えば１つの光学ユニットにまとめられてガントリーの梁に取り付けられている。光学ユニットは、不図示のモータにより、梁に沿ってｙ方向に移動することが可能である。つまり、ステージ制御部１２４は、ＦＰＤ基板１０１のｘ方向の移動量と、光学ユニットのｙ方向の移動量とをステージ１０７の不図示のモータに指示し、それにより、対物レンズ１１８とＦＰＤ基板１０１の間の、ｘ方向およびｙ方向の相対位置を制御する。
【００６４】
（ｃ）ステージ１０７は、床面に対してＦＰＤ基板１０１の位置を一定に保ち、かつ、モータによってｘ方向に移動することが可能な門型のガントリーを備えている。
この場合、ガントリーは、（ｂ）の場合と同様にｙ軸に平行な梁を有し、梁がＦＰＤ基板１０１の上方にまたがるように設置されている。また、（ｂ）の場合と同様の光学ユニットがガントリーの梁に取り付けられており、光学ユニットは梁に沿ってｙ方向に移動可能である。また、ガントリー全体が不図示のモータによりｘ方向に移動可能である。ステージ制御部１２４は、ガントリーのｘ方向の移動量と、光学ユニットのｙ方向の移動量とをステージ１０７の不図示のモータに指示し、それにより、対物レンズ１１８とＦＰＤ基板１０１の間の、ｘ方向およびｙ方向の相対位置を制御する。
【００６５】
例えば、以上の（ａ）〜（ｃ）のような構成により、ＦＰＤ基板１０１の表面上の任意の位置にレーザビームを照射し、かつ、ＦＰＤ基板１０１の表面上の任意の位置を視野の中心として撮像を行うための相対移動が実現される。
【００６６】
レーザ制御部１２５は、主制御部１２２からの指示にしたがってレーザユニット１０５を制御する。レーザ制御部１２５は、プログラムを実行するＰＣ１０４のＣＰＵと、レーザユニット１０５とＰＣ１０４との間のインターフェイスによって、実現される。レーザ制御部１２５は下記の（ａ）を制御する。レーザ制御部１２５は、レーザユニット１０５の仕様などに応じて、さらに（ｂ）〜（ｈ）のうち１つ以上を制御する。
【００６７】
（ａ）レーザビームの照射を開始するタイミング
（ｂ）レーザビームの出力パワー（すなわちレーザビームの断面の単位面積あたりのエネルギー強度）
（ｃ）レーザビームの波長
（ｄ）レーザビームの照射時間
（ｅ）レーザビームがパルスレーザビームである場合は、照射すべきパルス数
（ｆ）レーザビームがパルスレーザビームである場合は、パルス繰り返し周波数
（ｇ）レーザビームがパルスレーザビームである場合は、パルス幅
（ｈ）連続発振かパルス発振か
空間変調制御部１２６は、主制御部１２２からの指示にしたがって２次元空間光変調器１０６の個々の微小ミラーを独立にオン状態またはオフ状態に駆動することで、２次元空間光変調器１０６を制御する。空間変調制御部１２６は、プログラムを実行するＰＣ１０４のＣＰＵと、２次元空間光変調器１０６とＰＣ１０４との間のインターフェイス（ＤＭＤドライバなど）によって、実現される。
【００６８】
画像処理部１２７は、撮像部１０８が撮像して出力した撮像画像を受け取る。画像処理部１２７は、受け取った撮像画像をディスプレイ１０２に出力するとともに、受け取った撮像画像を処理して処理結果を主制御部１２２に出力する。また、画像処理部１２７は、主制御部１２２からの指示にしたがって、その他の画像処理を行い、処理結果を主制御部１２２に返す。
【００６９】
画像処理部１２７は、プログラムを実行するＰＣ１０４のＣＰＵと、撮像部１０８とＰＣ１０４との間のインターフェイス（画像キャプチャボードなど）と、ディスプレイ１０２とＰＣ１０４との間のインターフェイスによって実現される。
【００７０】
撮像部１０８と画像処理部１２７は、ＦＰＤ基板１０１の表面にある欠陥の範囲を認識する認識手段として機能する。また、画像処理部１２７は、格納手段として機能するレシピ格納部１２３に格納された照射条件情報に基づいて、認識した欠陥の範囲を、複数の積層領域のいずれと重なるかに応じて１つ以上の照射領域に区分する区分手段としても機能する。区分手段として機能する画像処理部１２７は、区分した結果である１つ以上の照射領域を主制御部１２２に出力する。
【００７１】
また、主制御部１２２、レーザ制御部１２５、および空間変調制御部１２６は、２次元空間変調手段としての空間変調制御部１２６に１つ以上の空間変調パターンを順次指定しながら射出手段としてのレーザユニット１０５を制御する制御手段として機能する。制御手段としての主制御部１２２、レーザ制御部１２５、および空間変調制御部１２６は、画像処理部１２７が区分した１つ以上の照射領域の各々に対し、当該照射領域と重なっている積層領域に対応づけられた照射条件で当該照射領域にレーザビームが照射されるように制御を行う。
【００７２】
続いて、ＦＰＤ基板１０１の具体例に即してレーザリペア装置１００の動作について説明する。図２〜図５は、ＦＰＤ基板１０１の具体例に即した図であり、図６はレーザリペア装置１００の動作を説明するフローチャートである。
【００７３】
図２は、ＦＰＤ基板の断面図の例である。図２のＦＰＤ基板２００は、図１のＦＰＤ基板１０１の具体例である。
ＦＰＤ基板２００は、回路を形成するための１種類以上の物質を、ガラス基板２０１の表面上に１層以上積層することで製造される製品の例である。図２では、下記のとおりガラス基板２０１の上に各種物質が６層に積層されて、ＦＰＤ基板２００が形成されている。
【００７４】
・第１層：ゲート２０２用の金属
・第２層：絶縁膜２０３
・第３層：アモルファスシリコン２０４
・第４層：ソース２０５とドレイン２０６用の金属
・第５層：絶縁膜２０７
・第６層：透明電極用のＩＴＯ（Indium Tin Oxide）２１０と２１１
なお、絶縁膜２０７には、ソース２０５をＩＴＯ２１０の透明電極と接続するためのコンタクトホール２０８と、ドレイン２０６をＩＴＯ２１１の透明電極と接続するためのコンタクトホール２０９が形成されている。このように各種物質をガラス基板２０１の上に積層することで、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）回路が形成される。
【００７５】
また、図２には第６層まで各種物質が積層されたＦＰＤ基板２００を示したが、例えば第１層までしかガラス基板２０１の上に物質が積層されていないＦＰＤ基板２００が、レーザリペアの対象の製品となる場合もある。
【００７６】
図２において、例えば直線Ａ、Ｂ、およびＣのように、ガラス基板２０１の表面に垂直な方向が、図１における対物レンズ１１８の光軸の方向である。よって、欠陥の広がりによっては、直線Ａ、Ｂ、またはＣがレーザビームの照射光路となる。
【００７７】
ここで、ＩＴＯ２１０とＩＴＯ２１１は透明であり、絶縁膜２０３や絶縁膜２０７にも、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などの透明な物質が使われることが多い。また、ゲート２０２、ソース２０５、およびドレイン２０６の金属膜も、非常に薄いために半透明の場合がある。したがって、照射されたレーザビームは、最上層の物質に影響するだけではなく、透過して下層の物質にも影響する。
【００７８】
また、発明者は実験から「金属が下層にあると、金属が下層にない場合に比べて、上層の物質が損傷を受けやすい」という知見を得た。例えば、図２の直線Ａ、Ｂ、およびＣは、金属が下層にある照射光路の例であり、これらの照射光路に沿ってレーザビームが照射されると、金属の上層の物質が損傷を受けやすい。金属が下層にあると上層の物質が損傷を受けやすい理由は、次のとおり２つ考えられる。
【００７９】
第１の理由は、透過光と反射光の両者の影響を受けるためである。例えば、直線Ｂに沿ってレーザビームが照射された場合、アモルファスシリコン２０４は、上から照射されて絶縁膜２０７を透過したレーザビームの影響を受けるだけでなく、各層を透過してゲート２０２の金属で反射されたレーザビームの影響も受けると考えられる。
【００８０】
そのため、この例においてアモルファスシリコン２０４は、過剰にレーザビームの照射の影響を受け、損傷されてしまう可能性がある。同様に、直線ＡやＣに沿ってレーザビームが照射される場合にも、透過光と反射光の両者の影響を受けて、金属の上層の物質が損傷を受ける可能性がある。
【００８１】
第２の理由は、熱の影響を受けるためである。金属にレーザビームが照射されると、高温になる。よって、例えば図２の直線Ｃに沿ってレーザビームが照射された場合、ゲート２０２とソース２０５の金属に挟まれた絶縁膜２０３とアモルファスシリコン２０４は、レーザビームの直接の影響だけではなく、金属からの熱の影響も受けると考えられる。
【００８２】
そのため、この例において絶縁膜２０３とアモルファスシリコン２０４は損傷されてしまう可能性がある。同様に、直線ＡやＢに沿ってレーザビームが照射される場合にも、熱の影響を受けて、金属の層に隣接する層が損傷を受ける可能性がある。
【００８３】
このように、レーザビームによる損傷の受けやすさは、既に積層済みの下層の物質に応じて異なる。よって、レーザリペアにおいてレーザビームの照射をより適切に行うためには、レーザリペアを行う時点での最上層の状態のみならず、下層の物質についても考慮に入れて照射の仕方を制御することが好ましい。
【００８４】
しかし、一律に「たとえ下層に金属があったとしても損傷を受けない程度に弱くレーザビームを照射する」という方針でレーザビームを照射すると、欠陥が十分に修正されない可能性もある。そこで、損傷を抑えつつも欠陥は十分に修正するため、本実施形態では、図４とともに後述する照射条件画像４００を利用して、下層の物質についても考慮に入れてレーザビームを照射する。
【００８５】
続いて、図３を参照して、ＦＰＤ基板の具体例の説明を続ける。
図３は、参照画像の例である。図３の参照画像３００は、レーザリペアの対象となるＦＰＤ基板の品種ごと、かつ、レーザリペアを行う工程ごとに用意されるテンプレートである。例えば、図３の参照画像３００は、ある品種のＦＰＤ基板に対して、図２における第６層まで物質の積層が完了した時点でのレーザリペアのために用意される。例えば、各層の積層が完了した時点でそれぞれレーザリペアが必要であれば、同じ品種のＦＰＤ基板に対して、第１層用〜第５層用の参照画像も用意する必要がある。
【００８６】
参照画像３００は、レーザリペア装置１００またはその他の装置により用意される。本実施形態では、レーザリペア装置１００が参照画像３００を用意するものとして説明する。
【００８７】
参照画像３００は、欠陥のないＦＰＤ基板の一部または全部を撮像して得られる画像である。参照画像３００の取得のために撮像されるＦＰＤ基板を、以下では「参照ＦＰＤ基板」といい、レーザリペアの対象の図１のＦＰＤ基板１０１とは区別する。
【００８８】
図３の参照画像３００は、例えば、参照ＦＰＤ基板がステージ１０７に載置された状態で、参照ＦＰＤ基板の一部または全部を撮像部１０８が撮像することで得られる。なお、参照画像３００を取得するための撮像が行われる際には、レーザリペアを行うときと同じ条件で照明光源１１９が照射光を照射する。また、ｎを正整数として、第ｎ層まで物質の積層が完了した時点で行うレーザリペアのための参照画像３００を取得する際には、第ｎ層まで物質の積層が完了した状態の参照ＦＰＤ基板が用いられる。
【００８９】
参照ＦＰＤ基板とＦＰＤ基板１０１のいずれも、ガラス基板上に、同一の回路パターンを２次元アレイ状に繰り返し形成することで製造される。以下、回路パターンの繰り返しの最小単位を「画素」という。例えば、ＦＰＤにおける１ドットは、赤色（Ｒ）・緑色（Ｇ）・青色（Ｂ）それぞれのカラーフィルタに対応する３画素の組で表示される。
【００９０】
図３には紙幅の都合上、２画素それぞれに対応する回路パターンの全体と、２画素それぞれの一部の回路パターンのみを示した。しかし、参照画像３００はより多くの画素に相当する範囲を含む画像であってもよい。例えば、レーザリペア装置１００は、参照ＦＰＤ基板の全域を撮像して参照画像３００を取得してもよい。
【００９１】
参照画像３００として撮像しようとする参照ＦＰＤ基板の範囲と撮像部１０８の撮像視野との関係により、参照画像３００が１回の撮像で取得される実施形態もあるし、参照画像３００が複数回の撮像で取得される実施形態もある。後者の場合、ステージ１０７が相対移動を行いながら撮像部１０８が撮像を繰り返し、画像処理部１２７が複数の撮像画像を合成して１枚の参照画像３００を生成する。
【００９２】
すなわち、対物レンズ１１８の光軸と参照ＦＰＤ基板との間の、ｘ方向およびｙ方向の少なくとも一方の相対位置を動かしながら撮像を繰り返すように、主制御部１２２は、ステージ制御部１２４を制御するとともに撮像部１０８に撮像のタイミングを指示する。そして、撮像部１０８は撮像のたびに撮像画像のデータを画像処理部１２７に出力する。主制御部１２２は、出力された複数の撮像画像を合成して１枚の参照画像３００を生成するよう画像処理部１２７に指示する。画像処理部１２７は指示にしたがって参照画像３００を生成する。
【００９３】
以上のようにして取得される参照画像３００には、ＴＦＴやその下層の微細な金属配線などが写っている。すなわち、参照画像３００には、ゲートバスライン３０１ａおよび３０１ｃと、ＣＳ（storage capacitor）バスライン３０１ｂと、ソース／ドレイン配線３０２ａ〜３０２ｃと、ＣＳバスライン３０１ｂ上のコンタクトホール３０３ａおよび３０３ｂから延びる補助的な配線と、アモルファスシリコン２０４が積層されて形成されたＴＦＴ３０４ａ〜３０４ｄと、透明電極３０５ａ〜３０５ｄが写っている。また、図３において、ゲートバスライン３０１ａの上をソース／ドレイン配線３０２ａ〜３０２ｃが横切っていることは、図２においてゲート２０２の金属よりも上層にソース２０５とドレイン２０６の金属が積層されていることに対応する。
【００９４】
ＣＳバスライン３０１ｂは、ＴＦＴ３０４ａおよび３０４ｂに十分な電流を流すために、ゲートバスライン３０１ａおよび３０１ｃと同じく第１層に積層された金属からなる。なお、図３では透明な絶縁膜の範囲は図示を省略した。また、図３では透明電極３０５ａ〜３０５ｄの範囲を示してあるが、実際には、透明電極３０５ａ〜３０５ｄは透明なので、参照画像３００において必ずしも図３のように輪郭が明瞭に写っているとは限らない。      
【００９５】
このような参照画像３００は、レシピの一部として、例えばＰＣ１０４の不図示のハードディスク装置に格納される。その後、ＲＡＭにより実現されるレシピ格納部１２３に、必要に応じて参照画像３００が読み出され、格納される。また、参照画像３００は、図４の照射条件画像を生成するためにも利用される。
【００９６】
図４は、照射条件画像の例である。図４の照射条件画像４００は、図３の参照画像３００とともにレシピに含まれる。また、照射条件画像４００は参照画像３００に基づいて生成される。本実施形態では、参照画像３００に基づいてオペレータがレーザリペア装置１００に指示を与えることにより、画像処理部１２７が照射条件画像４００を生成する。
【００９７】
まず、図４の照射条件画像４００の内容と意味について説明してから、照射条件画像４００の生成について説明する。上記のとおり、照射条件画像４００は画像として表現された照射条件情報の一例である。照射条件情報は、画像以外の形式で表現されてもよい。
【００９８】
本実施形態における照射条件画像４００は、輝度画像と呼ばれるモノクロームのグレースケール画像であり、照射条件画像４００の各画素には照射条件を表す輝度が割り当てられている。なお図４の説明における「画素」とは、特に断らない限り、照射条件画像４００に写っているＦＰＤ基板の回路パターンの繰り返しの最小単位という意味の「画素」ではなく、照射条件画像４００自体を構成する最小単位としての「画素」を指している。
【００９９】
説明の簡単化のため、本実施形態における照射条件画像４００の各画素の輝度は０以上１００以下の整数値であるとする。つまり、輝度０が図４における黒に対応し、輝度１００が図４における白に対応するとする。
【０１００】
照射条件画像４００内の画素Ｐの輝度Ｌは、画素Ｐに対応するＦＰＤ基板１０１上の点Ｑにレーザビームを照射する場合の照射条件を表す。輝度Ｌの値が大きいほど、点Ｑにレーザビームを強く照射することを表す。なお、「強く照射する」と述べたが、図７〜図９とともに後述するように、照射の強さは様々な方法で制御することができる。図４〜図６は、照射の強弱を制御する方法によらない共通点を示す。
【０１０１】
照射条件画像４００において同じ輝度の複数の画素は、同じ１つの照射条件に対応している。例えば、図４の照射条件画像４００は、１００、６０、３０、および０という４種類の輝度にそれぞれ対応する、白、薄い灰色、濃い灰色、および黒という４色に塗り分けられている。以下では便宜上、図４〜図８の説明においては、輝度１００、６０、３０、および０に対応する照射条件を、それぞれ、「第１条件」、「第２条件」、「第３条件」、「第４条件」という。第１条件が最も強い照射を示す。第２条件は第１条件の６０％の強さの照射を示し、第３条件は第１条件の３０％の照射を示す。第４条件は第１条件の０％の照射を示し、換言すれば、第４条件は照射禁止を示す。
【０１０２】
図４のとおり、照射条件画像４００は、第１条件に対応して輝度１００で白く示された第１条件領域４０１ａと４０１ｂ、第２条件に対応して輝度６０の薄い灰色で示された第２条件領域４０２ａ〜４０２ｃ、第３条件に対応して輝度３０の濃い灰色で示された第３条件領域４０３ａ〜４０３ｃ、第４条件に対応して輝度０で黒く示された第４条件領域４０４ａ〜４０４ｈを含む。
【０１０３】
これらの各領域は、ガラス基板２０１の表面上にどのような物質がどのように積層されているかに応じて分けられる領域であり、上記の「積層領域」の例である。照射条件画像４００は、複数の積層領域の各々に対して、当該積層領域上に１層以上積層された１種類以上の物質に応じた照射条件を対応づける照射条件情報の一例である。
【０１０４】
このように、照射条件画像４００における複数の積層領域の各々の輝度は、当該積層領域に対応づけられた照射条件に応じた値に設定されている。例えば、照射条件は、単位面積あたりに照射されるべきエネルギー量を表し、複数の積層領域の各々において、エネルギー量に比例する値が輝度として設定されている。
【０１０５】
照射条件画像４００において白く示されている、第１条件領域４０１ａと４０１ｂは、図３の参照画像３００と比較すると明らかなように、電極もＴＦＴも配線も形成されていない領域である。
【０１０６】
第１条件領域４０１ａと４０１ｂは、換言すれば、図２においてガラス基板２０１の上に絶縁膜２０３と絶縁膜２０７しか積層されていない領域である。このような領域は、レーザビームの照射による損傷のおそれがほとんどないので、レーザビームを強く照射してもよく、第１条件を対応づけることが適切である。
【０１０７】
また、照射条件画像４００において薄い灰色で示されている第２条件領域４０２ａは、図３の参照画像３００と比較すると明らかなように、ゲートバスライン３０１ａが形成された領域のうち、その他の回路要素を形成するための物質（具体的には、アモルファスシリコン２０４、ソース２０５用の金属、ドレイン２０６用の金属、ＩＴＯ２１０、またはＩＴＯ２１１）が上層に積層されていない領域である。
【０１０８】
ＦＰＤ基板１０１において第２条件領域４０２ａに対応する領域にレーザビームが照射されると、図２を参照して説明したように、ゲート２０２の金属による影響で、上層の物質など周囲に損傷を与える可能性がある。したがって、第２条件領域４０２ａには、第１条件より弱くレーザビームを照射することが適切である。
【０１０９】
しかし、第２条件領域４０２ａには、ゲートバスライン３０１ａのみが形成され、上層にその他の回路要素が形成されていないので、ＴＦＴなどが形成された領域と比べて、回路の動作に悪影響を与えるような損傷のおそれは少ない。したがって、ＦＰＤ基板１０１において第２条件領域４０２ａに対応する領域へのレーザビームの照射は、極端に弱める必要もない。そこで、本実施形態では、第２条件領域４０２ａには第２条件を対応づけている。
【０１１０】
同様に、ゲートバスライン３０１ａと同じく第１層に形成されるＣＳバスライン３０１ｂとゲートバスライン３０１ｃのうち、その他の回路要素を形成するための物質が上層に積層されていない部分には、照射条件画像４００において薄い灰色で示されている第２条件領域４０２ｂと４０２ｃがそれぞれ対応する。
【０１１１】
また、照射条件画像４００において濃い灰色で示されている第３条件領域４０３ａ〜４０３ｃは、図３の参照画像３００と比較すると明らかなように、それぞれ、ソース／ドレイン配線３０２ａ〜３０２ｃ用の金属が積層された領域のうち、透明電極３０５ａ〜５０３ｄが上層に積層されていない領域である。
【０１１２】
ＦＰＤ基板１０１において第３条件領域４０３ａ〜４０３ｃに対応する領域にレーザビームが照射されると、図２を参照して説明したように、ソース２０５またはドレイン２０６の金属による影響で、上下の層の物質など周囲に損傷を与える可能性がある。したがって、ＦＰＤ基板１０１において第３条件領域４０３ａ〜４０３ｃに対応する領域には、第１条件より弱くレーザビームを照射することが適切である。
【０１１３】
また、第３条件領域４０３ａ〜４０３ｃの一部は、最下層にゲートバスライン３０１ａなどの金属が積層された領域を横切っている。よって、ＦＰＤ基板１０１において第３条件領域４０３ａ〜４０３ｃに対応する領域へレーザビームを照射すると、上層を透過して最下層にまで到達したレーザビームの影響も生じる。よって、ＦＰＤ基板１０１において第３条件領域４０３ａ〜４０３ｃに対応する領域へのレーザビームの照射は、第２条件よりもさらに弱い第３条件で行うことが適切である。
【０１１４】
もちろん、ソース／ドレイン配線３０２ａ〜３０２ｃの各範囲を、下層にゲートバスライン３０１ａ、ＣＳバスライン３０１ｂ、またはゲートバスライン３０１ｃの金属があるか否かに応じてさらに細かく分類し、それぞれ異なる照射条件を対応づけてもよい。しかし、本実施形態では、照射条件画像４００の生成の簡潔さと、照射条件画像４００による照射条件の指定の精密さとのバランスをとって、より細かな分類は控えた。
【０１１５】
また、図３においてコンタクトホール３０３ｂからＴＦＴ３０４ｂへと延びる補助的な配線も、ソース２０５およびドレイン２０６と同じ層に形成される。よって、これらの補助的な配線のうち透明電極３０５ａ〜３０５ｄと重複しない部分にも、第３条件領域４０３ａ〜４０３ｃと同じく第３条件が対応づけられ、図４では濃い灰色で表されている。
【０１１６】
また、照射条件画像４００において黒く示されている第４条件領域４０４ａ〜４０４ｈは、図３の参照画像３００と比較すると明らかなように、ＴＦＴ３０４ａ〜３０４ｄおよび透明電極３０５ａ〜３０５ｄのうちのいずれかと重複する領域である。すなわち、これらの第４条件領域４０４ａ〜４０４ｈは、アモルファスシリコン２０４、ＩＴＯ２１０、またはＩＴＯ２１１が積層されている領域である。
【０１１７】
ＴＦＴ３０４ａ〜３０４ｄおよび透明電極３０５ａ〜３０５ｄは、レーザビームの照射による損傷を受けやすく、損傷を受けたときに回路が故障する可能性も高いので、本実施形態ではＴＦＴ３０４ａ〜３０４ｄおよび透明電極３０５ａ〜３０５ｄが形成された領域へのレーザビームの照射を禁止している。上記のとおり、照射の禁止は第４条件に当たる。したがって、第４条件領域４０４ａ〜４０４ｈには第４条件が対応づけられている。
【０１１８】
以上のように、照射条件画像４００は、各画素Ｐの輝度Ｌが、画素Ｐに対応するＦＰＤ基板１０１上の点Ｑにレーザビームを照射する場合の照射条件を表す。また、輝度Ｌの値が大きいほど、点Ｑにレーザビームを強く照射することを表す。
【０１１９】
このような照射条件画像４００を図３の参照画像３００から生成する方法は実施形態に応じて様々である。本実施形態では、オペレータの入力に基づいて図１の画像処理部１２７が照射条件画像４００を生成する。ここで「オペレータ」とは、例えばＦＰＤ製造工場の従業員であり、参照画像３００に写った回路パターンについての十分な知識を持つ者である。
【０１２０】
また、図１では図示を省略したが、ＰＣ１０４は、マウスやタッチセンサなどのポインティングデバイス、およびキーボードなどを含む入力装置を備えている。そして、入力装置がオペレータから受け取った指示が、主制御部１２２を介して画像処理部１２７に与えられるように、ＰＣ１０４は構成されている。
【０１２１】
本実施形態において、レーザリペア装置１００は、参照画像３００を取得すると、参照画像３００をディスプレイ１０２に表示する。オペレータは、回路パターンについての知識に基づいて、例えば、「照射の強さを０〜１００の数値で表す場合は、ソース／ドレイン配線の部分には３０の強さで照射することが適当である」と判断する。
【０１２２】
そして、オペレータは、ディスプレイ１０２に表示された参照画像３００を見ながら、入力装置を介して、参照画像３００におけるソース／ドレイン配線３０２ａの範囲を指定し、指定した範囲に対して、照射条件を表す「３０」という値を割り当てるための指示を入力する。本実施形態における照射条件は、０〜１００の数値で表されるので、最も強い照射条件に対するパーセンテージを表しているとも言える。
【０１２３】
その他の積層領域についても同様に、オペレータは、入力装置を介して参照画像３００における各積層領域の範囲を指定する。そして、オペレータは、指定した積層領域に割り当てるべき照射条件を表す数値を、入力装置を介して入力する。
【０１２４】
また、本実施形態における画像処理部１２７は、オペレータの入力作業を補助するための各種機能を提供する。
画像処理部１２７がオペレータ補助のために提供する機能の１つの例は、同じ処理の繰り返しを自動化する機能である。
【０１２５】
参照画像３００には、規則正しく周期的に配列された多数の画素それぞれの回路パターンが写っている。そこで、画像処理部１２７は、任意の１画素の回路パターンについての指示を、他の画素の回路パターンについても同様に適用することで、オペレータの入力の負担を減らす。
【０１２６】
つまり、画像処理部１２７は、繰り返しの最小単位を抽出する画像処理を行うことにより、または、１画素の回路パターンの範囲を指定するオペレータからの入力を入力装置から主制御部１２２を介して受け取ることにより、１画素の回路パターンの範囲を認識する。
【０１２７】
そして、画像処理部１２７は、任意の１画素の回路パターンについてなされた、各積層領域の範囲の指示および各積層領域への照射条件の対応づけの指示を、他の画素の回路パターンにも適用する。その結果、オペレータが１画素について指示を与えるだけで、複数の画素の回路パターンを含む参照画像３００から、複数の画素の回路パターンを含む照射条件画像４００が生成される。
【０１２８】
また、画像処理部１２７は、積層領域の範囲をオペレータが指示するのを補助するため、公知の描画ツールやフォトレタッチツールと同様の機能を提供する。例えば、画像処理部１２７は、以下に例示する各種機能のうち少なくとも１つを提供することが好ましい。
【０１２９】
例えば、オペレータは、回路パターンに関する知識に基づき、透明電極３０５ａの範囲へのレーザビームの照射を禁止すべきであると判断する。図３において透明電極３０５ａは不規則な６角形である。
【０１３０】
そこで、例えば、入力装置は、透明電極３０５ａの６角形の６個の頂点を示す入力をオペレータから受け取り、主制御部１２２を介して画像処理部１２７に出力する。画像処理部１２７は、受け取った６個の頂点の座標から、透明電極３０５ａの６角形の範囲を選択し、オペレータが確認することができるように選択結果をディスプレイ１０２に表示してもよい。
【０１３１】
また、本実施形態では、入力装置と主制御部１２２を介して、参照画像３００内の１点を選択する入力をオペレータから受け取ったとき、選択された点の輝度Ａに近い輝度を有する範囲を選択する機能を、画像処理部１２７が提供する。画像処理部１２７は、選択結果をオペレータが必要に応じて修正することができるように、選択結果をディスプレイ１０２に表示する。
【０１３２】
上記の「輝度Ａに近い輝度」とは、例えば、正数Ｂを用いて「（Ａ−Ｂ）以上かつ（Ａ＋Ｂ）以下の範囲の輝度」と定義される。正数Ｂは、予め画像処理部１２７が決めた数値でもよく、オペレータが入力装置から入力した数値でもよく、参照画像３００における輝度の分布に基づいて画像処理部１２７が決定した数値でもよい。
【０１３３】
例えば、入力装置は、オペレータから、ソース／ドレイン配線３０２ａ内の１点を指定する入力を受け取り、受け取った入力を、主制御部１２２を介して画像処理部１２７に出力する。ソース／ドレイン配線３０２ａは参照画像３００においてほぼ一定の輝度に写っているので、上記の正数Ｂが適切に設定されていれば、画像処理部１２７は、参照画像３００内のソース／ドレイン配線３０２ａの範囲を適切に選択することができる。その結果、オペレータがソース／ドレイン配線３０２ａの範囲を指定するのに、ポインティングデバイスなどの入力装置を介して複雑な形状を描画する必要がなくなる。
【０１３４】
また、参照画像３００上の１本の直線を指定する入力をオペレータから入力装置が受け取ったとき、画像処理部１２７は、指定された直線上の輝度変化を示すグラフを生成してディスプレイ１０２に表示してもよい。
【０１３５】
例えば、ＣＳバスライン３０１ｂとゲートバスライン３０１ｃの間に、ＣＳバスライン３０１ｂと平行な直線を指定する入力を入力装置が受け取ったとする。指定された直線上での輝度は、ソース／ドレイン配線３０２ａ〜３０２ｃの部分と、その他の部分で異なる。よって、指定された直線上での輝度変化を示すグラフは、オペレータが参照画像３００内での輝度に基づいてソース／ドレイン配線３０２ａの範囲を決定するのに役立つ。
【０１３６】
画像処理部１２７は、以上のような様々な補助機能を提供してオペレータの入力の負担を減らしつつ、入力装置が受け取った入力に基づいて、参照画像３００から照射条件画像４００を生成する。
【０１３７】
なお、照射条件情報を照射条件画像４００のようなグレースケール画像で表現することにより、オペレータが視覚的に照射条件を把握することが容易となり、レシピの設定におけるヒューマンエラーを抑制することが可能である。
【０１３８】
図５は、欠陥の写った撮像画像の例である。図５の撮像画像５００は、レーザリペアの対象のＦＰＤ基板１０１を撮像部１０８が撮像することで取得される。
すなわち、主制御部１２２は、欠陥検査装置１０３から欠陥情報を受け取る。ここで、欠陥情報が示す１つ以上の欠陥のうち、これからレーザリペアにより修正しようとする欠陥を「対象欠陥」ということにする。主制御部１２２は対象欠陥を選択する。そして、主制御部１２２は、対物レンズ１１８の光軸が対象欠陥を通るようにするため、欠陥情報に基づいて、対物レンズ１１８の光軸とＦＰＤ基板１０１との間のｘ方向およびｙ方向の相対位置を動かすようステージ制御部１２４に命令する。ステージ制御部１２４は主制御部１２２からの命令にしたがってステージ１０７を制御する。こうして制御された相対移動の結果、対物レンズ１１８の光軸は、対象欠陥を通る。
【０１３９】
なお、上記の相対移動においては、レーザリペア装置１００の歪みなどが原因で生じる誤差の補正を主制御部１２２あるいはステージ制御部１２４が行ってもよい。また、誤差の影響で、相対移動の結果、対物レンズ１１８の光軸が厳密には対象欠陥を通っていない場合もある。しかし、そのような場合でも、対象欠陥が撮像部１０８の視野内に入り、かつ、対物レンズ１１８を介して照射されるレーザビームのビーム断面内に入っていれば、特に問題はない。
【０１４０】
上記の相対移動の後、照明光源１１９が照明光を照射した状態で、撮像部１０８がＦＰＤ基板１０１の表面を撮像し、撮像画像５００を取得する。撮像部１０８は、撮像画像５００をディスプレイ１０２に出力するとともに、画像処理部１２７にも出力する。
【０１４１】
参照ＦＰＤ基板を撮像して得た図３の参照画像３００と比較すると、レーザリペアの対象のＦＰＤ基板１０１を撮像して得た図５の撮像画像５００は、各種の回路要素が写っている点では参照画像３００と類似している。しかし、撮像画像５００は、欠陥５０６が写っている点で参照画像３００と異なる。
【０１４２】
すなわち、撮像画像５００にもゲートバスライン５０１ａ、ＣＳバスライン５０１ｂ、ゲートバスライン５０１ｃ、およびソース／ドレイン配線５０２ａ〜５０２ｃが写っている。さらに、ソース／ドレイン配線５０２ａ〜５０２ｃと同じ層に形成された、ＣＳバスライン５０１ｂ上のコンタクトホール５０３ａと５０３ｂから延びる補助的な配線も、撮像画像５００には写っている。また、撮像画像５００には、アモルファスシリコン２０４が積層されて形成されたＴＦＴ５０４ａ〜５０４ｄも写っている。参照画像３００と同様に、透明電極５０５ａ〜５０５ｄは透明なので、実際の撮像画像５００においては必ずしも輪郭が明確ではないが、図５には透明電極５０５ａ〜５０５ｄの輪郭を示してある。
【０１４３】
また、上記のように撮像画像５００には、対象欠陥たる欠陥５０６も写っている。欠陥５０６は、例えば、ＦＰＤ基板１０１の表面に付着した、パーティクルまたはレジスト膜の残りなどである。欠陥５０６は、ゲートバスライン５０１ｃ、ソース／ドレイン配線５０２ｂ、および透明電極５０５ａ〜５０５ｃなど、それぞれ異なる物質が積層された複数の領域にわたって存在している。本実施形態によれば、これらの異なる領域ごとに異なる照射条件で欠陥５０６上にレーザビームを照射して、欠陥５０６内でのレーザビームの照射の仕方をきめ細かく制御することができる。
【０１４４】
以上、図２〜図５を参照して、ＦＰＤ基板の具体例に即して、レシピおよび撮像画像について説明した。
続いて、図６〜図９を参照して、レーザリペア装置１００の動作について説明する。なお、図４に関して説明したように、照射条件は照射の強弱を示すが、照射の強弱は様々な方法で制御することができる。そこで、まず図６を参照して、照射の強弱を制御する方法によらない共通点について説明してから、図７〜図９を参照して、照射の強弱を制御する様々な方法について具体的に説明する。
【０１４５】
図６は、１枚のＦＰＤ基板１０１に関するレーザリペア装置１００の動作を説明するフローチャートである。なお、図６の処理が始まる前に、既に以下の（ａ）〜（ｃ）の処理は済んでいるものとする。
【０１４６】
（ａ）ＦＰＤ基板１０１をレーザリペア装置１００に搬入する処理。
（ｂ）例えば不図示の入力装置が、ＦＰＤ基板１０１の品種やＦＰＤ基板１０１の識別子などの情報を受け取って、主制御部１２２に与える処理。
【０１４７】
（ｃ）欠陥検査装置１０３が、ＦＰＤ基板１０１に関する欠陥情報をレーザリペア装置１００に出力し、主制御部１２２が、欠陥情報を例えばＲＡＭに読み出す処理。
これら（ａ）〜（ｃ）の処理が済んだ後、図６の処理が開始され、図６の処理の終了後、ＦＰＤ基板１０１はレーザリペア装置１００から搬出される。
【０１４８】
図６のステップＳ１０１において、主制御部１２２は、不図示のハードディスク装置などに予め格納されているレシピを、レシピ格納部１２３に読み出す。
次に、ステップＳ１０２において、主制御部１２２は、欠陥検査装置１０３から受け取った欠陥情報から１つの欠陥に関する欠陥座標を読み取る。ここで欠陥座標を読み取った欠陥が、図５に関して定義した「対象欠陥」であり、例えば図５の欠陥５０６である。
【０１４９】
そして、ステップＳ１０３において、照明光源１１９が照明光を照射している状態で撮像部１０８がＦＰＤ基板１０１の表面の対象欠陥を撮像する。その結果、撮像部１０８は例えば図５の撮像画像５００を取得する。撮像部１０８は、撮像した撮像画像５００をディスプレイ１０２と画像処理部１２７に出力する。
【０１５０】
続いて、ステップＳ１０４で、画像処理部１２７は、撮像部１０８から出力された図５の撮像画像５００に基づいて欠陥５０６の範囲を認識する。
例えば、画像処理部１２７は、撮像画像５００を、レシピに含まれる図３の参照画像３００と比較し、例えばパターンマッチング処理を行う。その結果、画像処理部１２７は、例えば図３のゲートバスライン３０１ｃは図５のゲートバスライン５０１ｃに対応し、図３のソース／ドレイン配線３０２ｂは図５のソース／ドレイン配線５０２ｂに対応する、といったマッチング結果を得る。
【０１５１】
画像処理部１２７は、マッチング結果に基づいて参照画像３００と撮像画像５００の位置合わせを行い、位置合わせ後の参照画像３００と撮像画像５００の差分画像を生成する。参照ＦＰＤ基板はレーザリペアの対象のＦＰＤ基板１０１と同品種なので、参照画像３００と撮像画像５００の撮像時に照明光源１１９を同じ設定にすれば、参照画像３００と撮像画像５００において互いに対応する部分は、ほぼ同じ輝度で写る。よって、画像処理部１２７は、適当な閾値を用いて差分画像を２値化するなどの方法により、欠陥５０６の大きさ、形状、位置、および範囲を認識することができる。
【０１５２】
そして、次のステップＳ１０５において、画像処理部１２７は、認識した欠陥５０６の範囲を、レシピに含まれる図４の照射条件画像４００と比較する。なお、比較の前処理として、画像処理部１２７は、ステップＳ１０４で行われた撮像画像５００と参照画像３００の位置合わせのための調整量を用いて、撮像画像５００と、参照画像３００から生成された照射条件画像４００との位置合わせを行う。位置合わせ後の撮像画像５００における欠陥５０６の範囲を照射条件画像４００と比較した結果に基づき、画像処理部１２７は、欠陥５０６の範囲を１つ以上の照射領域に区分する。
【０１５３】
すなわち、図４と図５に示される本実施形態の例では、画像処理部１２７は、欠陥５０６の範囲を以下の（ａ）〜（ｉ）の照射領域に区分する。
（ａ）白い第１条件領域４０１ｂと重なる領域。
【０１５４】
（ｂ）第４条件領域４０４ｂの周囲にあり図４において参照符号の付いていない白い領域と重なる領域。
（ｃ）第４条件領域４０４ｄの周囲にあり図４において参照符号の付いていない白い領域と重なる領域。
【０１５５】
（ｄ）第４条件領域４０４ｆの周囲にあり図４において参照符号の付いていない白い領域と重なる領域。
（ｅ）薄い灰色の第２条件領域４０２ｃと重なる領域（２つに分離した領域）。
【０１５６】
（ｆ）濃い灰色の第３条件領域４０３ｂと重なる領域。
（ｇ）黒い第４条件領域４０４ｂと重なる領域。
（ｈ）黒い第４条件領域４０４ｄと重なる領域。
【０１５７】
（ｉ）黒い第４条件領域４０４ｆと重なる領域。
画像処理部１２７は、このように欠陥５０６の範囲を複数の照射領域（ａ）〜（ｉ）に区分すると、区分した結果を主制御部１２２に出力する。そして、処理はステップＳ１０６に移行する。
【０１５８】
ステップＳ１０６において、主制御部１２２は、ステップＳ１０５での区分の結果に基づいて、空間変調パターン列を決定し、生成する。以下、「空間変調パターン列」とは、１つ以上の空間変調パターンからなる列を指すものとする。
【０１５９】
また、各「空間変調パターン」は、２次元空間光変調器１０６に指定されるパターンである。具体的には、各空間変調パターンは２次元空間光変調器１０６の各微小ミラーに対して独立にオン状態またはオフ状態のいずれかを指定するパターンである。
【０１６０】
例えば、ＭとＮは正整数であり、２次元空間光変調器１０６は、Ｍ×Ｎ個の微小デバイスを備えているとする。例えば、２次元空間光変調器１０６がＤＭＤならば微小デバイスは微小ミラーである。この場合、各空間変調パターンは、オン状態を白で表し、オフ状態を黒で表したＭ×Ｎ画素の２値画像で表すことができる。
【０１６１】
また、ステップＳ１０６で主制御部１２２は、ステップＳ１０５での区分の結果だけではなくレーザユニット１０５の仕様にも基づいて、空間変調パターン列を生成する。
例えば、レーザ光源１０９は、パルス発振のみ可能なものでもよく、連続発振のみ可能なものでもよく、レーザ制御部１２５の指示に応じてパルス発振と連続発振のどちらも可能なものでもよい。また、レーザ光源１０９は、出力パワーが固定されたものでもよく、レーザ制御部１２５の指示に応じて出力パワーを切り換え可能なものでもよい。
【０１６２】
このようなレーザユニット１０５の仕様の違いに応じて、主制御部１２２は、照射条件が表す照射の強さを具体的にはどのように制御するかを決定し、照射の強さの制御の仕方に合わせて、空間変調パターン列を決定する。空間変調パターン列の例は、図７〜図９とともに後述する。
【０１６３】
続いて、ステップＳ１０７において主制御部１２２は、ステップＳ１０６で決定し、生成した空間変調パターン列にしたがって空間変調の仕方を順次変えながらレーザビームを照射するための制御を行う。ステップＳ１０７における制御は、ステップＳ１０５で区分された１つ以上の照射領域の各々に対し、当該照射領域と重なっている積層領域に対応づけられた照射条件で当該照射領域にレーザビームが照射されるようにするための制御である。
【０１６４】
すなわち、主制御部１２２は、空間変調パターン列を空間変調制御部１２６に指定するとともに、レーザビームの照射に関するパラメータをレーザ制御部１２５に指定する。その結果、主制御部１２２の指示に基づいて空間変調制御部１２６とレーザ制御部１２５は、２次元空間光変調器１０６における空間変調の仕方に応じてレーザユニット１０５が適切にレーザビームを照射するように、制御を行う。
【０１６５】
そして、次のステップＳ１０８において主制御部１２２は、図６の処理の開始前に予め欠陥検査装置１０３から受け取って読み取っていた欠陥情報に、未処理の他の欠陥に関する情報が残っているか否かを判断する。もし、未処理の他の欠陥があれば、処理はステップＳ１０２に戻る。逆に、欠陥情報に示されたすべての欠陥を処理済みであれば、図６の処理は終了する。
【０１６６】
以上、レーザリペア装置１００の一連の動作について図６を参照して説明した。
以下では、図６のステップＳ１０６およびステップＳ１０７と関連づけながら、図７〜図９を参照して空間変調パターン列の例を説明する。
【０１６７】
図７は、空間変調パターン列の第１の例を示す図である。図７の空間変調パターン列６００は、空間変調パターン６０１、空間変調パターン６０４、および空間変調パターン６０７の３つからなる。
【０１６８】
空間変調パターン列６００は、レーザ光源１０９の出力パワーが可変の場合に好適な空間変調パターン列の一例である。また、空間変調パターン列６００内での３つの空間変調パターンの順序は任意であるが、以下では空間変調パターン６０１、６０４、６０７という順序であるとする。
【０１６９】
上記のとおり、２次元空間光変調器１０６がＭ×Ｎ個の微小ミラーを備えたＤＭＤである場合、各空間変調パターンは、オン状態を白で表し、オフ状態を黒で表したＭ×Ｎ画素の２値画像で表すことができる。図７では、空間変調パターン６０１、６０４、および６０７を、図５の欠陥５０６の近傍に相当する部分のみを抜粋して、白と黒の２値画像で示してある。図７で図示を省略した部分は、オフ状態を表す黒で表されるべき部分である。
【０１７０】
以下では、空間変調パターンにおいて、オン状態を指定する白い領域を「オン領域」、オフ状態を指定する黒い領域を「オフ領域」という。また、図７では便宜上、欠陥５０６の輪郭線を白く表示してある。しかし、実際には欠陥５０６の輪郭線に対応する各微小ミラーに対してオン状態が指定されるわけではない。
【０１７１】
空間変調パターン６０１は、図４の照射条件画像４００において、「３０」という輝度で表される第３条件に対応するオン領域６０２と、それ以外のオフ領域６０３とからなる。
【０１７２】
オン領域６０２は、図６のステップＳ１０５に関して説明した（ｆ）の照射領域を含む。また、図７の例では、より確実に欠陥５０６を修正するために、レーザリペア装置１００は欠陥５０６上だけでなく、欠陥５０６の近傍にもレーザビームを照射する。そのため、空間変調パターン６０１におけるオン領域６０２は、（ｆ）の照射領域と、欠陥５０６の近傍において図４の第３条件領域４０３ｂと重なっている領域との和である。
【０１７３】
つまり、オン領域６０２は、欠陥５０６の内部または近傍において第３条件領域４０３ｂと重なる領域である。第３条件領域４０３ｂは、第３条件（すなわち「３０」という輝度で表される照射条件）と対応づけられている。
【０１７４】
また、空間変調パターン６０４は、図４の照射条件画像４００において、「６０」という輝度で表される第２条件に対応するオン領域６０５と、それ以外のオフ領域６０６とからなる。オン領域６０５は、２つに分離しているが、まとめて「オン領域６０５」と証する。
【０１７５】
オン領域６０５は、図６のステップＳ１０５に関して説明した（ｅ）の照射領域を含む。また、オン領域６０５は、より確実に欠陥５０６を修正するために、欠陥５０６の近傍において図４の第２条件領域４０２ｃと重なっている領域を含む。
【０１７６】
つまり、オン領域６０５は、欠陥５０６の内部または近傍において第２条件領域４０２ｃと重なる領域である、第２条件領域４０２ｃは、第２条件（すなわち「６０」という輝度で表される照射条件）と対応づけられている。
【０１７７】
また、空間変調パターン６０７は、図４の照射条件画像４００において、「１００」という輝度で表される第１条件に対応するオン領域６０８と、それ以外のオフ領域６０９とからなる。オン領域６０８は、４つに分離しているが、まとめて「オン領域６０８」と証する。
【０１７８】
オン領域６０８は、図６のステップＳ１０５に関して説明した（ａ）〜（ｄ）の照射領域を含む。また、オン領域６０８は、より確実に欠陥５０６を修正するために、欠陥５０６の近傍において、図４の第１条件を示す白い部分と重なっている領域を含む。
【０１７９】
つまり、オン領域６０８は、欠陥５０６の内部または近傍において、「１００」という輝度で表される第１条件と対応づけられた領域（例えば第１条件領域４０１ｂ）と重なる領域である。
【０１８０】
このように、空間変調パターン列６００は、第３条件と対応する空間変調パターン６０１、第２条件と対応する空間変調パターン６０４、および第１条件と対応する空間変調パターン６０７からなる。空間変調パターン６０１、６０４、および６０７は、照射条件画像４００における特定の階調（すなわち特定の輝度）の領域に基づく形状を有し、その同じ形状にレーザビームを整形するためのパターンである。空間変調パターン列６００に第４条件と対応する空間変調パターンがないのは、本実施形態における第４条件はレーザビームの照射禁止を示すためである。
【０１８１】
続いて、空間変調パターン列６００の使われ方について説明する。空間変調パターン列６００が使われるのは、例えば、下記（ａ）および（ｂ）が成立する場合である。レーザ光源１０９は連続発振してもパルス発振してもよい。
【０１８２】
（ａ）レーザ光源１０９の出力パワーは可変である。
（ｂ）図４の照射条件画像４００において最も強い照射条件を表す「１００」という輝度に対応する出力パワーＰｍａｘと照射時間Ｔが、予め設定されている。例えば、出力パワーＰｍａｘと照射時間Ｔの値は、照射条件画像４００と関連づけられてレシピ格納部１２３に格納されている。
【０１８３】
（ａ）および（ｂ）が成立する場合、図６のステップＳ１０６において主制御部１２２が空間変調パターン列６００を生成すると、ステップＳ１０７では以下のようにして空間変調パターン列６００にしたがったレーザビームの照射が行われる。
【０１８４】
「３０」という輝度で表される第３条件に対応する空間変調パターン６０１にしたがって２次元空間光変調器１０６にレーザビームを空間変調させるため、主制御部１２２は、空間変調パターン６０１のデータを空間変調制御部１２６に出力する。また、主制御部１２２は、第３条件に対応する出力パワーＰ３を式（１）により算出する。
【０１８５】
Ｐ３＝Ｐｍａｘ×（３０／１００）                          （１）
そして、主制御部１２２は、照射時間Ｔにわたって出力パワーＰ３でレーザビームをレーザユニット１０５から射出し続けるための制御を行うよう、レーザ制御部１２５に指示する。
【０１８６】
また、主制御部１２２は、空間変調制御部１２６とレーザ制御部１２５を介して、２次元空間光変調器１０６とレーザユニット１０５の動作タイミングを同期させる。すなわち、２次元空間光変調器１０６が空間変調パターン６０１にしたがって各微小ミラーを駆動するタイミングでレーザユニット１０５がレーザビームの射出を開始するように、主制御部１２２は同期制御を行う。
【０１８７】
以上のようにして、照射時間Ｔにわたり、出力パワーＰ３で射出されたレーザビームが空間変調パターン６０１にしたがって空間変調されてＦＰＤ基板１０１の表面に照射される状態が続くと、次に、主制御部１２２は照射の仕方を切り換える。
【０１８８】
すなわち、「６０」という輝度で表される第２条件に対応する空間変調パターン６０４にしたがって２次元空間光変調器１０６にレーザビームを空間変調させるため。主制御部１２２は、空間変調パターン６０４のデータを空間変調制御部１２６に出力する。また、主制御部１２２は、第２条件に対応する出力パワーＰ２を式（２）により算出する。
【０１８９】
Ｐ２＝Ｐｍａｘ×（６０／１００）                          （２）
そして、主制御部１２２は、照射時間Ｔにわたって出力パワーＰ２でレーザビームをレーザユニット１０５から射出し続けるための制御を行うよう、レーザ制御部１２５に指示する。また、主制御部１２２は上記と同様の同期制御を行う。
【０１９０】
以上のようにして、照射時間Ｔにわたり、出力パワーＰ２で射出されたレーザビームが空間変調パターン６０４にしたがって空間変調されてＦＰＤ基板１０１の表面に照射される状態が続くと、再度、主制御部１２２は照射の仕方を切り換える。
【０１９１】
すなわち、「１００」という輝度で表される第１条件に対応する空間変調パターン６０７にしたがって２次元空間光変調器１０６にレーザビームを空間変調させるため。主制御部１２２は、空間変調パターン６０７のデータを空間変調制御部１２６に出力する。また、主制御部１２２は、第１条件に対応する出力パワーＰ１を式（３）により算出する。
【０１９２】
Ｐ１＝Ｐｍａｘ×（１００／１００）                        （３）
そして、主制御部１２２は、照射時間Ｔにわたって出力パワーＰ１でレーザビームをレーザユニット１０５から射出し続けるための制御を行うよう、レーザ制御部１２５に指示する。また、主制御部１２２は上記と同様の同期制御を行う。
【０１９３】
以上のようにして、照射時間Ｔにわたり、出力パワーＰ１で射出されたレーザビームが空間変調パターン６０４にしたがって空間変調されてＦＰＤ基板１０１の表面に照射される状態が続くと、欠陥５０６の修正は終了する。すなわち、図６においてステップＳ１０７からステップＳ１０８に処理が移行する。
【０１９４】
また、上記の説明では、空間変調パターン６０１、６０４、および６０７にそれぞれしたがった空間変調が行われる時間の長さは等しく照射時間Ｔであり、出力パワーがＰ３、Ｐ２、Ｐ１と変化する。しかし、レーザ光源１０９が連続発振する場合、またはレーザ光源１０９がパルス発振する場合においてパルス繰り返し周期が照射時間Ｔに比較して十分に短く、照射時間にパルス数が比例すると見なすことができる場合には、ステップＳ１０７における以下のような制御も可能である。
【０１９５】
すなわち、主制御部１２２は、第３条件に対応する空間変調パターン６０１による空間変調を行いながらレーザビームを照射すべき照射時間Ｔ３を、式（４）により算出する。
Ｔ３＝Ｔ×（３０／１００）                                （４）
そして、主制御部１２２は、照射時間Ｔ３にわたって出力パワーＰｍａｘでレーザビームを射出し続けるよう、レーザ制御部１２５を介して間接的にレーザユニット１０５を制御する。また、主制御部１２２は、上記と同様の同期制御を行いながら、空間変調制御部１２６に空間変調パターン６０１のデータを出力する。
【０１９６】
そして、照射時間Ｔ３の経過後、主制御部１２２は、第２条件に対応する空間変調パターン６０４による空間変調を行いながらレーザビームを照射すべき照射時間Ｔ２を、式（５）により算出する。
【０１９７】
Ｔ２＝Ｔ×（６０／１００）                                （５）
そして、主制御部１２２は、照射時間Ｔ２にわたって出力パワーＰｍａｘでレーザビームを射出し続けるよう、レーザ制御部１２５を介して間接的にレーザユニット１０５を制御する。また、主制御部１２２は、上記と同様の同期制御を行いながら、空間変調制御部１２６に空間変調パターン６０４のデータを出力する。
【０１９８】
そして、照射時間Ｔ２の経過後、主制御部１２２は、第１条件に対応する空間変調パターン６０７による空間変調を行いながらレーザビームを照射すべき照射時間Ｔ１を、式（６）により算出する。
【０１９９】
Ｔ１＝Ｔ×（１００／１００）                              （６）
そして、主制御部１２２は、照射時間Ｔ１にわたって出力パワーＰｍａｘでレーザビームを射出し続けるよう、レーザ制御部１２５を介して間接的にレーザユニット１０５を制御する。また、主制御部１２２は、上記と同様の同期制御を行いながら、空間変調制御部１２６に空間変調パターン６０７を出力する。
【０２００】
以上のとおり、主制御部１２２、レーザ制御部１２５、および空間変調制御部１２６は制御手段として次のように機能する。すなわち、制御手段としての各部は、１つ以上の照射領域の各々において当該照射領域に対応する照射条件に相当する時間だけレーザビームが照射されるように、２次元空間光変調器１０６に複数の空間変調パターンを順次指定しながらレーザユニット１０５を制御する。
【０２０１】
また、出力パワーと照射時間のいずれを変化させるにしろ、制御手段として機能する各部は、１つ以上の照射領域の各々において単位面積あたりに照射されるエネルギーが当該照射領域に対応する照射条件に相当するように、出力パワーを順次切り換えてレーザビームを射出するようレーザユニット１０５を制御しながら２次元空間光変調器１０６に複数の空間変調パターンを順次指定する。
【０２０２】
そして、上記の例では、制御手段として機能する各部は、さらに、順次指定される複数の空間変調パターンに応じて２次元空間光変調器１０６が空間変調の仕方を切り換えるタイミングと、レーザユニット１０５が出力パワーを切り換えるタイミングとが同期するように制御をしている。
【０２０３】
このように、主制御部１２２は、空間変調制御部１２６を介して２次元空間光変調器１０６に３つの空間変調パターン６０１、６０４、および６０７を順次指定しながら、レーザ制御部１２５を介してレーザユニット１０５を制御している。そして、主制御部１２２が照射時間と出力パワーの一方を固定して他方を変える制御を行うことで、図６のステップＳ１０５に関して説明した照射領域（ａ）〜（ｉ）の各々に対する適切なレーザビームの照射が実現される。
【０２０４】
すなわち、１つの欠陥５０６よりも小さな領域である個々の照射領域（ａ）〜（ｉ）を単位とした、きめ細かなレーザビームの照射の制御が行われる。本実施形態では欠陥５０６の近傍の小領域にも付加的にレーザビームが照射されるが、上記で説明したとおり、欠陥５０６の近傍の小領域も各積層領域に対応して設定されている。したがって、本実施形態によれば、照射領域（ａ）〜（ｉ）の各々に対し、当該照射領域と重なっている積層領域に対応づけられた照射条件で当該照射領域にレーザビームが照射される。
【０２０５】
また、従来、レーザビームのビーム断面形状を整形するためにスリットなどの物理的機構を用いる方法が知られているが、本実施形態では、電気的に駆動可能なＤＭＤを２次元空間光変調器１０６として利用している。
【０２０６】
したがって、本実施形態では空間変調パターンの切り換えに要する時間をゼロと見なすことができる。そのため、本実施形態では、物理的機構を用いる従来の方法と比較して遥かに短い時間で、１つの欠陥５０６よりも小さい領域を単位としてレーザビームの照射をきめ細かに、かつ適切に制御することが可能である。
【０２０７】
また、きめ細かな制御によって、無駄なレーザビームの照射を防ぐこともできるので、結果的に、レーザビームによって２次元空間光変調器１０６やその他の光学素子に無駄なストレスが与えられることもない。したがって、２次元空間光変調器１０６などの寿命を必要以上に縮めてしまうこともない。
【０２０８】
図８は、空間変調パターン列の第２の例を示す図である。図８の空間変調パターン列７００は、空間変調パターン７０１、空間変調パターン７０４、および空間変調パターン７０７の３つからなる。また、空間変調パターン列７００内での３つの空間変調パターンの順序は任意であるが、以下では空間変調パターン７０１、７０４、７０７という順序であるとする。
【０２０９】
図７と同様に図８も、空間変調パターン７０１、７０４、および７０７を、図５の欠陥５０６の近傍に相当する部分のみを抜粋して、白と黒の２値画像で示してある。また、欠陥５０６の輪郭線を便宜上図示した点も、図７と同様である。
【０２１０】
空間変調パターン７０１は、対応する微小ミラーをオン状態に駆動するためのオン領域７０２と、それ以外のオフ領域７０３とからなる。
オン領域７０２は、欠陥５０６またはその近傍において、図４の照射条件画像４００で「３０」という輝度で表される第３条件に対応する領域と重なるか、「６０」という輝度で表される第２条件に対応する領域と重なるか、または「１００」という輝度で表される第１条件に対応する領域と重なる領域である。換言すれば、オン領域７０２は、図６のステップＳ１０５に関して説明した（ａ）〜（ｆ）の照射領域の和を含む。また、オン領域７０２はさらに、欠陥５０６の近傍において、第１〜第３条件のいずれかに対応する照射条件画像４００内の領域と重なる領域を含む。
【０２１１】
同様に、空間変調パターン７０４は、オン領域７０５とオフ領域７０６からなる。オン領域７０５は、２つに分離しているが、まとめて「オン領域７０５」と称する。
オン領域７０５は、欠陥５０６またはその近傍において、図４の照射条件画像４００で「６０」という輝度で表される第２条件に対応する領域と重なるか、または「１００」という輝度で表される第１条件に対応する領域と重なる領域である。換言すれば、オン領域７０５は、（ａ）〜（ｅ）の照射領域の和を含み、さらに、欠陥５０６の近傍において、第１〜第２条件のいずれかに対応する照射条件画像４００内の領域と重なる領域を含む。
【０２１２】
そして、空間変調パターン７０７は、欠陥５０６またはその近傍において、図４の照射条件画像４００で「１００」という輝度で表される第１条件に対応する領域と重なるオン領域７０８と、その他のオフ領域７０９とからなる。換言すれば、オン領域７０８は、（ａ）〜（ｄ）の照射領域の和を含み、さらに、欠陥５０６の近傍において、第１条件に対応する照射条件画像４００内の領域と重なる領域を含む。なお、オン領域７０８は、４つに分離しているが、まとめて「オン領域７０８」と称する。
【０２１３】
すなわち、オン領域７０２はオン領域７０５を包含し、オン領域７０５はオン領域７０８を包含している。この点は、図７においてオン領域６０２、オン領域６０５、およびオン領域６０８が重ならない点と異なる。
【０２１４】
続いて、空間変調パターン列７００の使われ方について説明する。空間変調パターン列７００は、レーザ光源１０９の出力パワーが一定の場合にも使うことができる。また、レーザ光源１０９は連続発振するものでもよく、パルス発振するものでもよい。空間変調パターン列７００は、例えば、下記（ａ）または（ｂ）が成立する場合に使われる。
【０２１５】
（ａ）レーザ光源１０９が連続発振する場合、図４の照射条件画像４００において最も強い照射条件を表す「１００」という輝度に対応する照射時間Ｔｍａｘが、予め設定されている。例えば、照射時間Ｔｍａｘの値は、照射条件画像４００と関連づけられてレシピ格納部１２３に格納されている。
【０２１６】
（ｂ）レーザ光源１０９がパルス発振する場合、図４の照射条件画像４００において最も強い照射条件を表す「１００」という輝度に対応するパルス数Ｎｍａｘが、予め設定されている。例えば、パルス数Ｎｍａｘの値は、照射条件画像４００と関連づけられてレシピ格納部１２３に格納されている。
【０２１７】
（ａ）または（ｂ）が成立する場合、図６のステップＳ１０６において主制御部１２２が空間変調パターン列７００を生成すると、ステップＳ１０７では以下のようにして空間変調パターン列７００にしたがったレーザビームの照射が行われる。
【０２１８】
主制御部１２２は、空間変調パターン７０１にしたがって２次元空間光変調器１０６にレーザビームを空間変調させるため、空間変調パターン７０１のデータを空間変調制御部１２６に出力する。また、空間変調パターン７０１では、最も弱い照射条件である第３条件から最も強い照射条件である第１条件まで、複数の照射条件に対応する領域がオン領域７０２に含まれる。
【０２１９】
よって、レーザ光源１０９が連続発振する場合、主制御部１２２は、「３０」という輝度で表される第３条件に対応する照射時間Ｔ３を上記の式（４）により算出する。あるいは、レーザ光源１０９がパルス発振する場合、主制御部１２２は、第３条件に対応するパルス数Ｎ３を式（７）により算出する。
【０２２０】
Ｎ３＝Ｎｍａｘ×（３０／１００）                          （７）
そして、レーザ光源１０９が連続発振する場合、主制御部１２２は、照射時間Ｔ３にわたってレーザビームを射出し続けるよう、レーザ制御部１２５を介して間接的にレーザユニット１０５を制御する。あるいは、レーザ光源１０９がパルス発振する場合、主制御部１２２は、パルスをＮ３回照射するよう、レーザ制御部１２５を介して間接的にレーザユニット１０５を制御する。
【０２２１】
同時に、主制御部１２２は、レーザユニット１０５がレーザビームを射出している間、空間変調パターン７０１による空間変調が行われるように、図７に関して説明したのと同様の同期制御を行う。
【０２２２】
そして、照射時間Ｔ３の経過後、あるいはＮ３回のパルスの照射後、主制御部１２２は照射の仕方を切り換える。
すなわち、主制御部１２２は、空間変調パターン７０４にしたがって２次元空間光変調器１０６にレーザビームを空間変調させるため、空間変調パターン７０４のデータを空間変調制御部１２６に出力する。また、空間変調パターン７０４では、第２条件と第１条件に対応する領域がオン領域７０５に含まれる。また、オン領域７０５はオン領域７０２に包含されている。
【０２２３】
よって、空間変調パターン７０４にしたがったレーザビームの照射においては、オン領域７０５に対応する２つの照射条件のうち、より弱い照射条件である第２条件を基準として、主制御部１２２は照射時間またはパルス数を算出する。すなわち、主制御部１２２は、第２条件で必要とされる照射エネルギーと、空間変調パターン７０１による空間変調を受けながら既にＦＰＤ基板１０１の表面上に照射されたレーザビームによる照射エネルギーとの差分に基づく計算を行う。
【０２２４】
主制御部１２２は、レーザ光源１０９が連続発振する場合、式（８）により照射時間Ｔａを算出し、レーザ光源１０９がパルス発振する場合、式（９）によりパルス数Ｎａを算出する。
【０２２５】
Ｔａ＝Ｔ×（（６０−３０）／１００）                      （８）
Ｎａ＝Ｎｍａｘ×（（６０−３０）／１００）                  （９）
そして、レーザ光源１０９が連続発振する場合、主制御部１２２は、照射時間Ｔａにわたってレーザビームを射出し続けるよう、レーザ制御部１２５を介して間接的にレーザユニット１０５を制御する。あるいは、レーザ光源１０９がパルス発振する場合、主制御部１２２は、パルスをＮａ回照射するよう、レーザ制御部１２５を介して間接的にレーザユニット１０５を制御する。
【０２２６】
同時に、主制御部１２２は、レーザユニット１０５がレーザビームを射出している間、空間変調パターン７０４による空間変調が行われるように同期制御を行う。
そして、照射時間Ｔａの経過後、あるいはＮａ回のパルスの照射後、主制御部１２２は照射の仕方を切り換える。
【０２２７】
すなわち、主制御部１２２は、空間変調パターン７０７にしたがって２次元空間光変調器１０６にレーザビームを空間変調させるため、空間変調パターン７０７のデータを空間変調制御部１２６に出力する。また、空間変調パターン７０７には、第１条件に対応する領域のみがオン領域７０８に含まれ、オン領域７０８はオン領域７０２とオン領域７０５の双方に包含されている。
【０２２８】
よって、空間変調パターン７０７にしたがったレーザビームの照射において主制御部１２２が算出すべき照射時間またはパルス数は、第１条件で必要とされる照射エネルギーと既に照射されたエネルギーとの差分に対応する値である。すなわち、主制御部１２２は、レーザ光源１０９が連続発振する場合、式（１０）により照射時間Ｔｂを算出し、レーザ光源１０９がパルス発振する場合、式（１１）によりパルス数Ｎｂを算出する。
【０２２９】
Ｔｂ＝Ｔ×（（１００−６０）／１００）                  （１０）
Ｎｂ＝Ｎｍａｘ×（（１００−６０）／１００）              （１１）
そして、レーザ光源１０９が連続発振する場合、主制御部１２２は、照射時間Ｔｂにわたってレーザビームを射出し続けるよう、レーザ制御部１２５を介して間接的にレーザユニット１０５を制御する。あるいは、レーザ光源１０９がパルス発振する場合、主制御部１２２は、パルスをＮｂ回照射するよう、レーザ制御部１２５を介して間接的にレーザユニット１０５を制御する。
【０２３０】
同時に、主制御部１２２は、レーザユニット１０５がレーザビームを射出している間、空間変調パターン７０７による空間変調が行われるように同期制御を行う。
なお、上記の説明では主制御部１２２が、各空間変調パターン７０１、７０４、および７０７に対応する照射時間またはパルス数を、レーザ制御部１２５を介して明示的に制御している。しかし、明示的な制御は省略することもできる。
【０２３１】
すなわち、レーザユニット１０５に対して主制御部１２２は、レーザ制御部１２５を介して、レーザビームの照射開始のタイミングと照射時間Ｔを通知するだけでもよい。その場合でも、レーザビームの照射開始時点から照射時間Ｔ３の経過後、およびレーザビームの照射開始時点から照射時間Ｔ２（＝Ｔ３＋Ｔａ）の経過後に、主制御部１２２が空間変調制御部１２６を介して空間変調パターンを切り換えるだけで、レーザリペア装置１００は上記と同様に動作する。なぜなら、２次元空間光変調器１０６における空間変調の仕方の切り換えに要する時間はゼロと見なすことができるためである。
【０２３２】
式（４）〜（１１）から明らかなとおり、上記の制御によれば、レーザ光源１０９が連続発振する場合に、第１〜第３条件にそれぞれ対応する領域にレーザビームが照射される時間の合計は、それぞれＴ、Ｔ２、Ｔ３である。また、上記の制御によれば、レーザ光源１０９がパルス発振する場合に、第１〜第３条件にそれぞれ対応する領域に照射されるパルス数の合計は、それぞれＮｍａｘ、Ｎｍａｘ×（６０／１００）、Ｎ３である。
【０２３３】
よって、空間変調パターン列７００を用いた上記の制御により、図６のステップＳ１０５で説明した各照射領域（ａ）〜（ｆ）には、それぞれ対応する照射条件で（すなわち照射条件画像４００における輝度に比例した強さで）、レーザビームが照射される。
【０２３４】
以上のとおり、レーザ光源１０９がパルス発振する場合に、主制御部１２２、レーザ制御部１２５、および空間変調制御部１２６は制御手段として次のように機能する。すなわち、制御手段としての各部は、１つ以上の照射領域の各々において当該照射領域に対応する照射条件に相当するパルス数だけパルスレーザビームが照射されるように、２次元空間光変調器１０６に複数の空間変調パターンを順次指定しながらレーザユニット１０５を制御する。
【０２３５】
また、図８の例において、主制御部１２２は、照射時間やパルス数ではなく、出力パワーを変える制御を行ってもよい。すなわち、主制御部１２２はレーザ制御部１２５を介して、空間変調パターン７０１、７０４、および７０７に対応して、それぞれ出力パワーＰ３、（Ｐ２−Ｐ３）、および（Ｐ１−Ｐ２）でレーザビームが照射されるように、レーザユニット１０５を制御してもよい。この場合、空間変調パターンごとの照射時間の長さは等しく、例えば上記の照射時間Ｔである。
【０２３６】
以上、図７と図８を参照して、複数の空間変調パターンからなる空間変調パターン列を用いた制御の例を説明した。しかし、空間変調パターン列は、１つの空間変調パターンのみからなっていてもよい。
【０２３７】
図９は、空間変調パターン列の第３の例を示す図である。図９の例は、図３および図４に示したのとは別のレシピを使ったレーザリペアにおける例である。
図９の重ね合わせ概念図８００は、レーザリペアの対象であるＦＰＤ基板１０１を撮像した撮像画像における欠陥８０１を照射領域に区分することを概念的に示す図である。また、図９の空間変調パターン９００は、重ね合わせ概念図８００の区分にしたがったレーザビームの照射を行うためのものである。図９の例では、１つの空間変調パターン９００のみからなる空間変調パターン列が用いられる。
【０２３８】
重ね合わせ概念図８００には、欠陥８０１の範囲と、４つの照射条件にそれぞれ対応する４つの積層領域の範囲がそれぞれ示されている。図４の例と同様に、図９の例においても、照射条件が０〜１００の整数で示される。図９の例における各照射条件は次の数値で表される。
【０２３９】
・第１条件：  ５０
・第２条件：  ７５
・第３条件：１００
・第４条件：    ０
重ね合わせ概念図８００には、第１条件〜第４条件とそれぞれ対応づけられた第１条件領域８０２、第２条件領域８０３、第３条件領域８０４、および第４条件領域８０５が示されている。第１条件領域８０２は左側の長方形の領域であり、第２条件領域８０３は右下の長方形の領域であり、第３条件領域８０４は右側のＬ字形の領域であり、第４条件領域８０５は右上の長方形の領域である。
【０２４０】
重ね合わせ概念図８００に示すように、欠陥８０１は、これら４つの積層領域にまたがっている。したがって、図６のステップＳ１０５において画像処理部１２７は、欠陥８０１の範囲を４つの照射領域に区分する。すなわち、欠陥８０１の範囲は、第１条件領域８０２と重なる第１照射領域８０６、第２条件領域８０３と重なる第２照射領域８０７、第３条件領域８０４と重なる第３照射領域８０８、および、第４条件領域８０５と重なる第４照射領域８０９に区分される。
【０２４１】
こうして区分された照射領域に基づき、図６のステップＳ１０６において主制御部１２２は、１つの空間変調パターン９００のみからなる空間変調パターン列を生成する。そして、ステップＳ１０７では、空間変調パターン９００による空間変調を行いながらレーザビームを照射するための制御を主制御部１２２、レーザ制御部１２５、および空間変調制御部１２６が行う。
【０２４２】
空間変調パターン９００は、図７および図８と同様に、Ｍ×Ｎ個の微小ミラーを備えたＤＭＤに対応するＭ×Ｎ画素の２値画像のうち、欠陥８０１の近傍に相当する部分のみを抜粋して示したものである。なお、図９の例では、欠陥８０１の近傍への付加的なレーザビームの照射は行われない。
【０２４３】
また、図示の便宜上、積層領域同士の境界線および欠陥８０１の輪郭線を空間変調パターン９００に示した。しかし、空間変調パターン９００を表す実際の２値画像には、これらの境界線および輪郭線は存在しない。
【０２４４】
また、空間変調パターン９００における小さな個々の正方形は、空間変調パターン９００を示す２値画像における１画素であり、各微小ミラーに対応する。各微小ミラーに対応する各画素は、オン状態を示す白またはオフ状態を示す黒で示されている。
【０２４５】
空間変調パターン９００において第１照射領域８０６に対応する範囲内には、オン状態を示す白の画素とオフ状態を示す黒の画素が混在している。そして、白の画素と黒の画素の個数の比は、照射条件が０〜１００の整数で示され、第１照射領域８０６に対応する第１条件が「５０」という数値で表されることから、式（１２）のとおりである。
【０２４６】
５０：（１００−５０）＝１：１                          （１２）
同様に、空間変調パターン９００において第２照射領域８０７に対応する範囲内にも、オン状態を示す白の画素とオフ状態を示す黒の画素が混在している。そして、白の画素と黒の画素の個数の比は、照射条件が０〜１００の整数で示され、第２照射領域８０７に対応する第２条件が「７５」という数値で表されることから、式（１３）のとおりである。
【０２４７】
７５：（１００−７５）＝３：１                          （１３）
また、空間変調パターン９００において第３照射領域８０８に対応する範囲内には、オン状態を示す白の画素しかない。これは、第３照射領域８０８に対応する第３条件が「１００」という、照射条件を示すために用いられる最大の数値で表されるためである。換言すれば、空間変調パターン９００において第３照射領域８０８に対応する範囲内における白の画素と黒の画素の個数の比は、式（１４）のとおりである。
【０２４８】
１００：（１００−１００）＝１：０                      （１４）
逆に、空間変調パターン９００において第４照射領域８０９に対応する範囲内には、オフ状態を示す黒の画素しかない。これは、第４照射領域８０９に対応する第４条件が「０」という、照射条件を示すために用いられる最小の数値で表されるためである。換言すれば、空間変調パターン９００において第４照射領域８０９に対応する範囲内における白の画素と黒の画素の個数の比は、式（１５）のとおりである。
【０２４９】
０：（１００−０）＝０：１                              （１５）
空間変調パターン９００のみからなる空間変調パターン列にしたがったレーザビームの照射は、特に、１つの微小ミラーに対応してレーザビームが照射されるＦＰＤ基板１０１の表面上の面積が十分に小さい場合に好適である。なぜなら、この場合、空間変調パターン９００にしたがって空間変調しながらレーザビームを照射することで、１つの照射領域内を平均すると、各照射領域には、当該照射領域と重なっている積層領域に対応づけられた照射条件でレーザビームが照射されるからである。
【０２５０】
例えば、最も強い照射条件を示す「１００」という数値に対して５０％の比率の値で第１条件が示され、式（１２）のとおり第１照射領域８０６の５０％にレーザビームが照射される。よって、１つの微小ミラーに対応してレーザビームが照射されるＦＰＤ基板１０１の表面上の面積が十分に小さければ、「第１照射領域８０６内を平均すると、最も強い照射条件の５０％の強さで、むらなくレーザビームが照射されている」と見なすことができる。他の照射領域についても同様である。
【０２５１】
つまり、図９の例は、次のように概括することができる。
・２次元空間光変調器１０６は、２次元アレイ状に並んでおり各々が少なくとも第１と第２の傾斜角（すなわち、オン状態とオフ状態にそれぞれ対応する傾斜角）に駆動可能な第１の個数（＝Ｍ×Ｎ個）の微小ミラーを有する。
【０２５２】
・制御手段として機能する空間変調制御部１２６が２次元空間光変調器１０６に指定する空間変調パターン９００は、第１の個数の微小ミラーのそれぞれを、第１または第２の傾斜角に対応させるパターンである。
【０２５３】
・その空間変調パターン９００は、１つ以上の照射領域の各々について、第１の個数の微小ミラーのうち当該照射領域に対応する第２の個数の微小ミラーにおいて、第１と第２の傾斜角にそれぞれ駆動される微小ミラーの個数の比が当該照射領域に対応する照射条件に相当する値となるように、第２の個数の微小ミラーの各々に第１または第２の傾斜角を対応させる空間変調パターンである。
【０２５４】
なお、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、様々に変形可能である。以下にその例をいくつか述べる。
ＦＰＤ基板における回路を構成するための物質の積層の仕方は実施形態に応じて様々である。図２の断面図は具体例の一つであり、図２とは異なる物質をガラス基板２０１に積層してＦＰＤ基板を製造する場合もある。例えば、アモルファスシリコン２０４の代わりにポリシリコンが使われる場合もあり、積層の仕方が図２と異なる場合もある。そのような場合にも、上記実施形態と同様にして、積層された物質に応じたレシピに基づいて適切なレーザビームの照射を実現することができる。
【０２５５】
また、上記実施形態においてレーザリペアの対象となる製品は、サブストレートとしてのガラス基板上に各種物質を積層することで製造されるＦＰＤ基板である。しかし、ＦＰＤ基板以外の製品に対しても上記実施形態を適用することができる。例えば、レーザリペアの対象となる製品は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）チップやプリント配線基板などでもよい。
【０２５６】
ＬＳＩチップは、サブストレートとしての半導体ウェハ上に、例えばフォトリソグラフィ技術を用いて配線層や絶縁層を積層することで製造される。一般には、１枚の半導体ウェハ上に多数のダイが形成され、１枚の半導体ウェハから多数のＬＳＩチップが製造される。よって、欠陥の生じたダイを単に廃棄するほうが、欠陥の修正を行うよりも製造効率が良い場合もある。
【０２５７】
しかしながら、ＬＳＩチップやプリント配線基板のようなＦＰＤ基板以外の製品の製造工程においても、上記実施形態のレーザリペア装置１００と同様の装置によって、製品の表面にある欠陥の修正が可能であることは明らかである。
【０２５８】
また、図１に示した各光学素子の配置は一例にすぎない。例えば、レーザユニット１０５の配置を変えることによってミラー１１３を省くことができるのは明らかである。その他にも、様々な変形が可能である。
【０２５９】
さらに、図１においてはレーザリペア装置１００がＰＣ１０４を内蔵しているが、ＰＣ１０４は、レーザリペア装置１００の外部装置であってもよい。その場合、ＰＣ１０４は、直接的に、またはネットワークを介して間接的にレーザリペア装置１００と接続される。ＰＣ１０４がレーザリペア装置１００に内蔵されない場合であっても、上記実施形態と同様にして、ＰＣ１０４はレーザリペア装置１００の動作を制御する。
【０２６０】
また、レシピを格納するレシピ格納部１２３は、例えばＰＣ１０４のＲＡＭにより実現されるが、レシピ格納部１２３がどこからレシピを読み込むかは、実施形態に応じて任意である。例えば、レシピは、ＰＣ１０４のハードディスク装置、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体、または、ネットワークを介してＰＣ１０４と接続された他のコンピュータが備える記憶装置など、どこに格納されていてもよい。いずれにしろ、ＰＣ１０４はレシピを取得し、レシピ格納部１２３として機能するＲＡＭに格納する。
【０２６１】
また、上記実施形態ではレーザリペア装置１００が欠陥検査装置１０３から欠陥情報を受け取っている。しかし、レーザリペア装置１００は、ステージ１０７による相対移動を行いながら撮像部１０８による撮像を行い、撮像された画像を画像処理部１２７で処理することによって、自ら欠陥を検出することもできる。その場合、欠陥検査装置１０３はなくてもよい。
【０２６２】
また、図６のステップＳ１０４において画像処理部１２７は、認識した欠陥５０６の位置と範囲に基づいて、撮像画像５００における欠陥５０６の輝度を認識することもできる。画像処理部１２７は、欠陥５０６の輝度に基づいて欠陥５０６の種類を認識し、欠陥５０６の種類に応じて修正の要否を判断してもよい。そして、修正不要と画像処理部１２７が判断した場合は、以下のステップＳ１０５〜Ｓ１０７は省略可能である。
【０２６３】
また、適切な修正がなされたか否かをオペレータが確認することができるように、図６のステップＳ１０７とステップＳ１０８の間に、修正後の欠陥５０６を撮像部１０８が再度撮像して、撮像した画像をディスプレイ１０２に出力するステップが存在してもよい。
【０２６４】
また、図７〜図９に例示したように、具体的にどのような各空間変調パターンからなる空間変調パターン列を生成するかは、実施形態に応じて様々である。典型的には、図７〜図９に示したように、各空間変調パターンは、次の（ａ）〜（ｄ）のいずれかだが、それ以外のパターンであってもよい。
【０２６５】
（ａ）１つ以上の照射領域のうちの１つを表す空間変調パターン
（ｂ）上記（ａ）の空間変調パターンで表される１つの照射領域と、その照射領域の近傍の領域との和を表す空間変調パターン
（ｃ）１つ以上の照射領域のうちの複数の和を表す空間変調パターン
（ｄ）上記（ｃ）の空間変調パターンで表される複数の照射領域と、その複数の照射領域の近傍の領域との和を表す空間変調パターン
また、各照射領域にそれぞれの照射条件に応じてレーザビームを照射するための制御方法は、図７〜図９に例示した方法に限らない。例えば、空間変調パターンの切り換えに応じて、出力パワーと照射時間の双方を変えてもよい。
【０２６６】
あるいは、レーザ光源１０９が連続発振し、かつ、２次元空間光変調器１０６を実現するＤＭＤにおいて微小ミラーの駆動速度がレーザビームの照射時間Ｔ０に比べて十分に速い場合は、次のような制御も可能である。
【０２６７】
すなわち、レーザ制御部１２５は、一定の出力パワーのＣＷレーザビームを照射時間Ｔ０にわたって射出するようレーザ光源１０９を制御する。それと並行して空間変調制御部１２６は、各微小ミラーを、オン状態の時間が照射時間Ｔ０に占める割合（すなわちデューティ比）が照射条件画像４００における輝度に比例するように、例えばＰＷＭ（Pulse Width Modulation）によって駆動する。主制御部１２２は、レーザ制御部１２５と空間変調制御部１２６に、上記の制御を行うように命令を与える。
【０２６８】
また、例えば照射条件の強さが、単位面積あたりに照射されたエネルギーの総量で表される場合には、最終的に各照射領域に照射条件に応じた単位面積あたりのエネルギーが照射されていればよい。よって、例えば、出力パワーの切り換えのタイミングと、空間変調パターンの切り換えのタイミングは、必ずしも一致していなくてもよい。
【０２６９】
また、例えば、照射条件が０から１００の整数で表される場合、「０」または「１００」で表される照射条件に対応する積層領域は、必ずしも存在する必要はない。つまり、すべての積層領域が中間的な照射条件と対応づけられていてもよい。もちろん、照射条件を表す数値の範囲は、上記実施形態のように０〜１００でなくてもよく、任意に予め決めておくことができる。
【０２７０】
例えば、レーザユニット１０５の仕様に合わせて照射条件を表す数値の範囲を適切に定めておくことにより、式（１）〜（１１）における乗算をなくし、Ｐｍａｘなどの定数をレシピ格納部１２３が格納する必要をなくすこともできる。例えば、０からＰｍａｘの範囲の数値を照射条件画像４００における輝度として設定することができるようにした場合、照射条件を表す数値そのものが、レーザユニット１０５に指定すべき出力パワーの値である。よって、式（１）〜（３）の計算は不要となる。他の式についても同様である。
【０２７１】
なお、上記実施形態では、実際に参照ＦＰＤ基板を撮像して得られた参照画像３００に基づいて照射条件画像４００が生成されている。しかし、参照画像３００の代わりに、ＦＰＤ基板１０１の設計データに基づいて、照射条件画像４００を生成することもできる。設計データの具体例は、フォトリソグラフィ用のマスクパターンのＣＡＤ（Computer Aided Design）データである。ＣＡＤデータを用いる場合は、実際に積層される物質の形状とマスクパターンの形状との微小な差の補正などが必要なこともある。
【０２７２】
また、上記実施形態では、オペレータからの入力に基づいて照射条件画像４００が生成されているが、照射条件画像４００の生成におけるオペレータの関与を減らすことも可能である。
【０２７３】
例えば、ＦＰＤ基板１０１の設計データは、各層に積層すべき物質に関する、物質名や層の厚みなどのデータを含む。よって、主制御部１２２は、例えば不図示の物性値データベースなどを参照することにより、設計データに基づいて、各層に積層される物質の物性値を取得することができる。物性値の例は、比熱、ならびに、レーザユニット１０５から射出される特定の波長のレーザビームの反射率および吸収率などである。
【０２７４】
主制御部１２２は、層の厚みのデータや取得した物性値のデータに基づいて、照射条件として指定すべき輝度の値を算出してもよい。そして、主制御部１２２は、算出した結果を画像処理部１２７に指定したりオペレータに提示したりしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０２７５】
【図１】本発明の一実施形態におけるレーザリペア装置の構成図である。
【図２】ＦＰＤ基板の断面図の例である。
【図３】参照画像の例である。
【図４】照射条件画像の例である。
【図５】欠陥の写った撮像画像の例である。
【図６】１枚のＦＰＤ基板に関するレーザリペア装置の動作を説明するフローチャートである。
【図７】空間変調パターン列の第１の例を示す図である。
【図８】空間変調パターン列の第２の例を示す図である。
【図９】空間変調パターン列の第３の例を示す図である。
【符号の説明】
【０２７６】
１００  レーザリペア装置
１０１  ＦＰＤ基板
１０２  ディスプレイ
１０３  欠陥検査装置
１０４  ＰＣ
１０５  レーザユニット
１０６  ２次元空間光変調器
１０７  ステージ
１０８  撮像部
１０９  レーザ光源
１１０  カップリングユニット
１１１  ファイバ
１１２  投影ユニット
１１３、１１４  ミラー
１１５、１２０、１２１  結像レンズ
１１６  ビームスプリッタ
１１７  ハーフミラー
１１８  対物レンズ
１１９  照明光源
１２２  主制御部
１２３  レシピ格納部
１２４  ステージ制御部
１２５  レーザ制御部
１２６  空間変調制御部
１２７  画像処理部
２００  ＦＰＤ基板
２０１  ガラス基板
２０２  ゲート
２０３、２０７  絶縁膜
２０４  アモルファスシリコン
２０５  ソース
２０６  ドレイン
２０８〜２０９  コンタクトホール
２１０〜２１１  ＩＴＯ
３００  参照画像
３０１ａ、３０１ｃ、５０１ａ、５０１ｃ  ゲートバスライン
３０１ｂ、５０１ｂ  ＣＳバスライン
３０２ａ〜３０２ｃ、５０２ａ〜５０２ｃ  ソース／ドレイン配線
３０３ａ〜３０３ｂ、５０３ａ〜５０３ｂ  コンタクトホール
３０４ａ〜３０４ｄ，５０４ａ〜５０４ｄ  ＴＦＴ
３０５ａ〜３０５ｄ，５０５ａ〜５０５ｄ  透明電極
４００  照射条件画像
４０１ａ〜４０１ｂ  第１条件領域
４０２ａ〜４０２ｃ  第２条件領域
４０３ａ〜４０３ｃ  第３条件領域
４０４ａ〜４０４ｈ  第４条件領域
５００  撮像画像
５０６、８０１  欠陥
６００、７００  空間変調パターン列
６０１、６０４、６０７、７０１、７０４、７０７、９００  空間変調パターン
６０２、６０５、６０８、７０２、７０５、７０８  オン領域
６０３、６０６、６０９、７０３、７０６、７０９  オフ領域
８００  重ね合わせ概念図
８０２〜８０５  第１〜第４条件領域
８０６〜８０９  第１〜第４照射領域
【図１】
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【図２】
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【図６】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010064120.tif 000008
【図７】
2010064120.tif 000009
【図８】
2010064120.tif 000010
【図９】
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