【手続補正書】
【提出日】平成17年7月11日(2005.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  回路パターンの修復方法及び装置、並びに、回路パターン修復用転写板
【特許請求の範囲】
【請求項１】  レーザ光を殆ど透過させる性質を有する基板の片面に導電性被膜を被着させてなる転写板を、修復対象となる欠陥を有する回路パターン上に前記導電性被膜が対面するように重ね合わせ、該重ね合わされた転写板にその背後からレーザ光を照射することにより、前記転写板上の導電性被膜を回路バターン上の欠陥個所に向けてスパッタさせて転写する、ことを特徴とする回路パターンの修復方法。
【請求項２】  回路パターン上の欠陥を修復するための装置であって、
レーザ光を殆ど透過させる性質を有する基板の片面に導電性被膜を被着させてなる転写板と、
修復対象となる欠陥を有する回路パターン上に、前記導電性被膜が対面するようにして、前記転写板が重ねられた状態において、前記転写板に対してその背後からレーザ光を照射するレーザ発振器と、
を具備することを特徴とする回路パターンの修復装置。
【請求項３】  レーザ光を殆ど透過させる性質を有する基板の一方の面に、該基板に対して他方の面からレーザ光を照射したときに瞬時に蒸発乃至昇華する性質を有する導電性被膜を被着させてなることを特徴とする回路パターン修復用転写板。
【請求項４】  前記レーザ光の照射は、不活性若しくは還元性の雰囲気中にて行なわれることを特徴とする請求項１若しくは２のいずれかに記載の方法若しくは装置。
【請求項５】  前記回路パターン上の欠陥には、断線若しくは導通不良が含まれていることを特徴とする請求項１若しくは２のいずれかに記載の方法若しくは装置。
【請求項６】  前記回路パターンは、液晶表示パネルやプラズマ表示パネル等の平面表示パネル、或いは、半導体集積回路に含まれる微細回路パターンであることを特徴とする請求項１若しくは２のいずれかに記載の方法若しくは装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プラズマディスプレイパネルや液晶ディスプレイパネルと言ったフラットディスプレイパネル（ＦＤＰ）に含まれるアドレス電極パターン、あるいは、シリコンウェハ上のＬＳＩ回路パターンなどのような微細回路パターンの欠陥修復に好適な回路パターンの修復方法及び装置、並びに、回路パターン修復用転写板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネルや液晶ディスプレイパネルなどといったフラットディスプレイパネルのアドレス電極パターン、あるいは、シリコンウェハ上のＬＳＩ回路パターン等の微細回路パターンにおいては、パターンニングプロセス中への異物混入等に起因して、しばしば導通不良や断線等といった欠陥が生ずることがある。このような回路パターン上の欠陥発生は、製品の歩留まり低下の原因となる。殊に、フラットディスプレイパネルの分野においては、数万画素の中に僅かでもそのような欠陥が存在すれば、そのパネルは不良品となるため、製品歩留まりに与える影響が大きい。このような回路パターン上の欠陥を、プロセスのクリーン度を向上させることにより低減させることは、コスト並びに技術的な面から困難が伴う。
【０００３】
そこで、特開平８−１８４８４２号公報には、このような回路パターン上の欠陥を修復する方法が提案されている。この方法は、配線が断線または半断線した断線または半断線個所に、金属錯体を含む溶液又は塗膜を供給し、この供給された断線または半断線個所にレーザ光を照射して前記金属錯体の熱分解反応により金属薄膜を前記断線又は半断線された配線の端部を覆って該端部の間に連続して析出させて前記配線の間を接続することを特徴とするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特開平８−１８４８４２号公報に記載された配線の断線修正方法にあっては、レーザ光の照射に先立ち、断線若しくは半断線箇所に対して、金属錯体溶液を、断線の大きさなどに応じた量だけ、正確に位置決めして供給せねばならないことから、塗布量の制御、位置決め制御、並びに、金属錯体溶液の粘性管理が難しいという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上述した従来の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、フラットディスプレイパネル（プラズマディスプレイパネル、液晶ディスプレイ等）のアドレス電極パターンやシリコンウェハ上のＬＳＩ回路パターン等の微細回路パターン上に生じた欠陥（断線、導通不良等）を、簡単、迅速かつ正確に修復することができるようにした回路パターンの修復方法及び装置、並びに、回路パターン修復用転写板を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の回路パターンの修復方法は、レーザ光を殆ど透過させる性質を有する基板の片面に導電性被膜を被着させてなる転写板を、修復対象となる欠陥を有する回路パターン上に前記導電性被膜が対面するように重ね合わせ、該重ね合わされた転写板にその背後からレーザ光を照射することにより、前記転写板上の導電性被膜を回路バターン上の欠陥個所に向けてスパッタさせて転写する、ことを特徴とするものである。
【０００７】
ここで、『レーザ光を殆ど透過させる性質を有する基板』とあるのは、転写板を構成する基板の材質が、使用されるレーザ光の性質との関係で決定されることを意味している。例えば、レーザ光としてＹＡＧレーザ光が使用される場合、基板としてはＹＡＧレーザ光を透過させる性質を有するガラス板を採用することができる。又、『導電性被膜』の材質としては、Ａｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｃｒ等の配線材料の他、任意の導電性化合物等を適宜に選択して採用することができる。又、導電性被膜の被着方法としては、真空蒸着、スパッタリング、金属箔の張り付け等のような任意の被膜形成技術を採用することができる。又、転写板と回路パターンとの重ね合わせに際しては、両者間にはスパッタリングを許容させる僅かな隙間が残される。もっとも、この程度の隙間であれば、別途スペーサ部材等を介在させずとも、回路パターン上に転写板を載せるだけでひとりでに隙間が生じるであろう。又、重ね合わされた転写板にはその背後からレーザ光が照射される。ここで、『背後から』とあるのは、導電性被膜が形成された面と反対側の面から照射することを意味している。
【０００８】
また、本発明の回路パターンの修復装置は、回路パターン上の欠陥を修復するための装置であって、レーザ光を殆ど透過させる性質を有する基板の片面に導電性被膜を被着させてなる転写板と、修復対象となる欠陥を有する回路パターン上に、前記導電性被膜が対面するようにして、前記転写板が重ねられた状態において、前記転写板に対してその背後からレーザ光を照射する走査型レーザマーカと、を具備することを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、『走査型レーザマーカ』とあるのは、この種の技術分野において当業者に広く知られているように、Ｘ，Ｙガルバノミラー等を用いてレーザ光を２次元平面内に走査することにより、任意の描線を可能とした装置である。ここで、照射されるレーザ光のスポット径は、使用されるレーザの性質によって決まり、波長１．０６４ミクロンのＹＡＧレーザが使用される場合には、２５ミクロン程度に絞ることができ、原理的には１．０６μｍにまで絞り込むことができる。従って、これらのスポット径を適宜に選択することによって、例えば２μｍ〜７０μｍ程度の線幅による描線を行うことができる。尚、現在普及しているプラズマディスプレイパネルのアドレス電極の線幅は３０ミクロン程度であり、またシリコンウェハ上のＬＳＩ回路パターンの線幅は１．３μｍもしくは１３μｍ程度であるから、レーザの種類を適切に設定することにより、これら回路パターンの修復を行うことができる。
【００１０】
又、本発明の回路パターン修復用転写板は、レーザ光に対して透明な性質を有する基板の一方の面に、該基板に対して他方の面からレーザ光を照射したときに瞬時に蒸発乃至昇華する性質を有する導電性被膜を被着させてなることを特徴とする。
【００１１】
そして、上記回路パターンの修復方法及び装置並びに、回路パターン修復用転写板によれば、特開平８−１８４８４２号公報に記載された技術のように、供給量、供給位置、並びに粘度の制御が困難な金属錯体溶液を使用しないため、この種の回路パターン修復作業を、簡単、迅速、かつ正確に行うことができる。
【００１２】
尚、本発明の修復方法は、転写板に被着された導電性被膜を回路パターン上の欠陥個所に向けてスパッタさせて転写させるものであるため、導電性被膜として酸素との結合が容易な素材を使用すると、表面が酸化されて、導通障害を来すおそれもある。このような場合には、転写板を囲む小空間あるいは修復される回路パターンを含む基板の全体を、不活性若しくは還元性の雰囲気中に置くことが好ましいであろう。不活性若しくは還元性の雰囲気として好適なものとしては窒素ガス雰囲気が挙げられる。
【００１３】
又、本発明にいう『回路パターン上の欠陥』には、少なくとも断線若しくは導通不良が含まれている。ここで、断線とは完全不導通状態のことであり、導通不良とは規定値以上の高い抵抗値を示すことを意味している。
【００１４】
更に、本発明の回路パターンの修復技術は、プラズマディスプレイパネルや液晶ディスプレイパネル等のフラットディスプレイパネル、あるいは、シリコンウェハ上の半導体集積回路に含まれる微細回路パターンの修復に利用できることはもちろんである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
先に説明したように、本発明の方法及び装置、並びに回路パターン修復用転写板は、様々な微細回路パターンの修復に利用することができる。ここで、微細な回路パターンとしては、先に繰り返し説明したように、プラズマディスプレイパネルや液晶ディスプレイパネル等のフラットディスプレイパネルに存在するアドレス電極パターン、あるいは、シリコンウェハ上に形成されたＬＳＩ回路パターン等を挙げることができる。そこで、以下に、本発明を実施して、液晶ディスプレイパネルに含まれるアドレス電極パターンの欠陥を修復する様子を説明する。
【００１６】
液晶ディスプレイパネルの中で最も高画質のカラーＴＦＴの製造工程は、次の５工程に大別される。
【００１７】
［１］ガラス基板製造工程（ＴＦＴ基板、カラーフィルタ基板となるガラス基板の製造工程）
［２］パターン形成工程（ガラス基板に金属膜を堆積させ、ＴＦＴを作り込む工程）
［３］カラーフィルタ製造工程（液晶ディスプレイパネルをカラー化するためのカラーフィルタの製造工程）
［４］セル組立工程（カラーＴＦＴを構成する各種部品・材料を組立て、液晶セルにする工程）
［５］モジュール組立工程（駆動ＩＣ、プリント基板、バックライト等モジュール部品を組立て、液晶ディスプレイパネルとして完成させる構成）
それら５つの工程の中で、本発明の修復方法は、パターン形成工程において実施される。１０インチサイズのカラーＴＦＴの画面は、約１００万個の微小画素から成り立っており、画素の１つ１つにはスイッチの役割を担う（アクティブ素子）としてのトランジスタが付けられている。画素に取り付けられたトランジスタは、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）素子と呼ばれ、ＴＦＴ素子を作り込んだガラス基板はＴＦＴ基板、ガラス基板にＴＦＴ素子を作り込む工程はパターン形成工程と呼ばれる。図１において、ＡはＴＦＴ基板、Ｂはカラーフィルタ基板、１はアドレス電極を構成するＸ電極パターン、２は同様にアドレス電極を構成するＹ電極パターン、３はアクティブ素としての薄膜トランジスタ、４はガラス基板である。
【００１８】
ちなみに、アクティブ素子として機能する薄膜トランジスタの断面構造を図２に示す。同図において、４はガラス基板、３１はゲート（Ｔａ）、３２は酸化タンタル（ＴａＯｘ）、３３は窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、３４はアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、３５は金属電極、３６はｎ＋アモルファスシリコン（ｎ＋ａ−Ｓｉ）、３７は画素駆動電極（ＩＴＯ）、３８はエッチングストッパである。
【００１９】
パターン形成工程では、マザーガラスであるガラス基板４には、まず保護膜がスパッタリング等により成膜される。この工程は、ガラス基板メーカー、ＬＣＤメーカー、成膜専門メーカー、カラーフィルタメーカーのいずれかで行われている。次に、保護膜が付けられたガラス基板にＩＴＯ膜を含む金属薄膜を形成し、パターニングの工程を７〜８回繰り返し、ＴＦＴを作り込む。ちなみに、パターニング工程の流れが図４のフローチャートに示されている。同図に示されるように、１回のパターニング工程は、ＳＴ１〜ＳＴ１１に示されるように、洗浄工程、成膜工程、洗浄工程、レジスト塗布工程、プリベイク工程、露光工程、現像工程、ポストベイク工程、エッチング工程、レジストアクリ工程、検査工程からなる１１の工程により成り立っている。そして、これら一連の工程ＳＴ１〜ＳＴ１１が７〜８回程度繰り返されて、ガラス基板からアレイ基板が完成する。一連の工程ＳＴ１〜ＳＴ１１の最終工程には検査工程が設けられており、この検査工程（ＳＴ１１）では、アドレス電極パターンを構成するＸ電極１及びＹ電極２の導通確認が行われ、断線あるいは導通不良といった欠陥個所の特定が行われる。こうして発見された欠陥個所の一例が図３の素子平面図に示されている。同図において１はＸ電極、２はＹ電極、３はアクティブ素子としての薄膜トランジスタ、４はガラス基板、３５はドレイン若しくはソースとして機能する金属電極、３７は画素駆動電極（ＩＴＯ）である。この例では、断線個所５と導通不良個所６とからなる２個所の欠陥がＹ電極２上に存在する。即ち、断線個所５では、Ｙ電極２が完全にとぎれており、また導通不良個所６ではＹ電極２の幅が局部的に狭まっている。このようにして欠陥個所が発見されたＴＦＴ基板は、修復工程へと送られ、ここで本発明が実施されることにより、回路パターン上の欠陥は修復される。
【００２０】
本発明方法並びにそれを実施するための装置の構成が図５に模式的に示されている。同図において、Ａは修復対象となる欠陥を有する回路パターンを上向きにして配置されたＴＦＴ基板、７はＹＡＧレーザ光に対して透明な性質を有するガラス板の片面（図では下面）に導電性被膜を被着させてなる転写板、８は修復対象となる欠陥を有する回路パターン上に、前記導電性被膜が対面するようにして、前記転写板７が重ねられた状態において、前記転写板７に対してその背後からレーザ光を照射する走査型レーザマーカである。
【００２１】
転写板７は、ＴＦＴ基板Ａ上の欠陥部分を覆うようにして、その上に重ね合わされている。転写板７の下面側に被着された導電性被膜の材質としては、Ａｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｃｒ等を採用することができる。また被膜の厚さは、所望の転写パターンの厚みを考慮して決定され、この例では１ミクロン〜５ミクロン程度に設定されている。また転写板７の下面とＴＦＴ基板Ａの回路パターンとの間には、通常の載置状態において、１ミクロン〜５ミクロン程度の隙間が存在する。この隙間が、後述するスパッタ作用を許容する。この隙間を適切な大きさとするために、転写板７をＴＦＴ基板７に押圧してもよい。
【００２２】
走査型レーザマーカ８は、当業者には良く知られた構成を有するものであり、ＹＡＧレーザ発振器から到来するレーザ光Ｂ１を処理するビームエキスパンダ８１と、ビームエキスパンダ８１から出射されたレーザ光Ｂ２を反射するＹ軸ミラー８２と、Ｙ軸ミラー８２を駆動するＹ軸ガルバノメータスキャナ８３と、Ｙ軸ミラー８２で反射されたレーザ光８３を反射するＸ軸ミラー８４と、Ｘ軸ミラー８４を駆動するＸ軸ガルバノメータスキャナ８５と、Ｘ軸ミラー８４で反射されたレーザ光Ｂ４をレーザ光Ｂ５に収束して転写板７上にスポット照射するｆθレンズ８６とから構成されている。これにより、走査型レーザマーカ８によって、転写板７上には、任意の軌跡をもってレーザビームを照射可能になされている。尚、レーザ光Ｂ５の照射スポット径は、２５μｍ〜７５μｍ程度に設定されている。尚、この種の走査型レーザマーカ８には、ビームスポット位置決め機構が備えられているため、先の検査工程にて検出された欠陥個所の座標を、走査型レーザマーカ８の位置決め機構に教示することにより、転写板７を透過して回路パターン上の欠陥個所を正確にレーザビームで照射することができる。その際、レーザビームスポットの軌跡は、スポット照射、ワブリング照射、塗りつぶし乃至一筆書き照射の中から最適なものを適宜選択すれば良い。
【００２３】
このようにしてレーザビーム照射が行われると、転写板７の下面に被着された導電性被膜は、回路パターン上の欠陥個所の表面にスパッタされて転写される。このスパッタリングのプロセスが図６の断面図に示されている。
【００２４】
同図（ａ）はＴＦＴ基板Ａ上に転写板７が重ねられた状態を示している。図において、ＡはＴＦＴ基板、４はＴＦＴ基板Ａを構成するガラス基板、２はガラス基板４上に形成されたＹ電極パターン、７は転写板、７１は転写板を構成するガラス板、７２はガラス板７１の下面に被着された導電性被膜である。レーザ光Ｂ５はガラス板７１を透過して導電性被膜７２を裏からスポット照射する。レーザ光Ｂ５は図中実線で示される位置から破線で示される位置まで所定の軌跡を描いて移動する。
【００２５】
同図（ｂ）には、レーザ光を照射の完了した状態が示されている。同図から明らかなように、レーザ光Ｂ５が照射された位置に存在した導電性被膜は、回路パターン上の断線個所５に向けてスパッタされ、転写被膜７３とされている。この状態では、ガラス基板４上のＹ電極２は転写被膜７３により電気的に接続される。これにより断線個所５の修復が行われる。尚、導通不良個所６の修復についても同様である。転写被膜７３の厚さは、転写板７上の導電性被膜７２の素材並びに厚さを調整することによって任意に設定することができる。導電性被膜７２としてＡｕのように酸化されにくい材質が使用される場合、上述したスパッタリング処理は空気中で行うことができる。一方、導電性被膜７２としてＣｒのような酸化されやすい物質が使用される場合には、同図（ａ）及び（ｂ）に示される工程は、窒素雰囲気等のような不活性若しくは還元性の雰囲気中にて行うことが好ましい。
【００２６】
その後、同図（ｃ）に示されるように、転写板７をＴＦＴ基板Ａの上から取り除けば、Ｙ電極２上の断線個所５は転写被膜７３によって導通された状態となり、断線個所５の修復が完了する。このように、以上の実施形態においては、ＹＡＧレーザ光を殆ど透過させる性質を有するガラス板７１の片面に導電性被膜７２を被着させてなる転写板７を、修復対象となる欠陥を有する回路パターン上に前記導電性被膜７２が対面するように重ね合わせ、該重ね合わされた転写板７にその背後からレーザ光Ｂ５を照射することにより、前記転写板７上の導電性被膜７２を回路パターン上の欠陥個所に向けてスパッタさせて転写被膜７３とするようにしたものである。そのため、従来方法のように、金属錯体溶液を使用しないことから、供給量や供給位置の制御並びに溶液の粘度管理などがいっさい不要となって、この種の修復作業を簡単、迅速、かつ正確に行うことが可能となる。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、この発明によれば、この種の回路パターンの修復を、従来方法に比べて、簡単、迅速、かつ正確に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
ＴＦＴ液晶ディスプレイパネルをＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板とに分離して示す模式的分解斜視図である。
【図２】
ＴＦＴ基板上に作られた薄膜トランジスタの断面構造を示す断面図である。
【図３】
ＴＦＴ基板上における回路パターンの断線個所並びに導通不良個所を示す平面図である。
【図４】
ＴＦＴ液晶ディスプレイパネルの製造工程におけるパターン形成工程の手順を示すフローチャートである。
【図５】
本発明に係る回路パターンの修復装置の構成を概念的に示す斜視図である。
【図６】
修復対象となる欠陥を有する回路パターン上に、転写板を重ねて、その背後よりレーザ光を照射したときの作用を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ  ＴＦＴ基板
Ｂ  カラーフィルタ基板
１  Ｘ電極パターン
２  Ｙ電極パターン
３  アクティブ素子を構成する薄膜トランジスタ
４  ＴＦＴ基板を構成するガラス板
５  断線個所
６  導通不良個所
７  転写板
８  走査型レーザマーカ
７１  転写板を構成するガラス板
７２  ガラス板の表面に被着された導電性被膜
７３  転写被膜
Ｂ５  転写板をその背後から照射するレーザ光