(57)【要約】【課題】  転写された転写材料の温度が大なる温度勾配をもって急激に降温され、その際の大きな熱収縮により、転写された転写材料の被膜が大きく反り返ったり、盛り上がったりして、転写品質を劣化させることを防止し、それにより高品質な転写結果を得ることができる。【解決手段】  レーザビームの照射に先立って、修復対象物上の少なくとも前記修復予定箇所を予熱することにより、修復予定箇所に転写された前記修復材料の降温勾配を緩和すること。【選択図】  図９
2009302208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームを透過する性質を有する支持板の片面に修復材料の薄膜を被着させてなる転写板を、その薄膜被着面が向かい合うようにして、修復対象物の修復対象面に密着又は僅かの隙間を介して重ね合わせ、その背後からレーザビームを照射することにより、転写板上に被着された修復材料の薄膜を修復対象物の修復対象面上の修復予定箇所に転写するようにしたレーザ転写式修復方法であって、
前記レーザビームの照射に先立って、前記修復対象物上の少なくとも前記修復予定箇所を予熱することにより、修復予定箇所に転写された前記修復材料の降温勾配を緩和する、ことを特徴とするレーザ転写式修復方法。
【請求項２】
前記修復対象箇所の予熱は、前記修復対象物を載置するためのステージを加熱することにより行われる、ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ転写式修復方法。
【請求項３】
前記ステージの加熱は、前記修復箇所を含む小領域をチャンバにて取り囲み、その内部を真空にした状態で行われる、ことを特徴とする請求項２に記載のレーザ転写式修復方法。
【請求項４】
前記ステージの加熱は、ステージのほぼ全体を加熱するものである、ことを特徴とする請求項２に記載のレーザ転写式修復方法。
【請求項５】
前記ステージの加熱は、前記修復対象箇所を含む小領域を局部的に加熱するものである、ことを特徴とする請求項２に記載のレーザ転写式修復方法。
【請求項６】
前記修復対象箇所の予熱は、前記修復対象物の修復対象箇所を修復対象面側から加熱することにより行われる、ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ転写式修復方法。
【請求項７】
前記修復対象面側からの加熱は、当該修復対象面の修復対象箇所を高温ガスに露呈することで行われる、ことを特徴とする請求項６に記載のレーザ転写式修復方法。
【請求項８】
前記修復対象箇所の高温ガスへの露呈は、前記高温ガスを修復対象面に吹き付けることにより行われる、ことを特徴とする請求項７に記載のレーザ転写式修復方法。
【請求項９】
前記修復対象箇所の高温ガスへの露出は、前記修復対象箇所を含む小領域をチャンバにて取り囲み、その内部に高温ガスを充満させることにより行われる、ことを特徴とする請求項７に記載のレーザ転写式修復方法。
【請求項１０】
レーザビームを透過する性質を有する支持板の片面に修復材料の薄膜を被着させてなる転写板と、
修復対象箇所を含む修復対象面を上にした状態で修復対象物が載置されるステージと、
前記転写板を保持する転写板ホルダと、
前記転写板が、その薄膜被着面が向かい合うようにして、修復対象物の修復対象面に密着又は僅かの隙間を介して重ね合われるように、前記転写板ホルダを搬送しかつ位置決めする搬送位置決め手段と、
前記転写板ホルダの位置決めが完了したのち、前記転写板の背後からレーザビームを照射することにより、転写板上に被着された修復材料の薄膜を修復対象物の修復対象面上の修復予定箇所に転写するレーザビーム照射器とを有するレーザ転写式修復装置であって、
前記レーザビームの照射に先立って、前記修復対象物上の少なくとも前記修復予定箇所を予熱する予熱手段を有し、
それにより、前記修復予定箇所に転写された前記修復材料の降温勾配を緩和する、ことを特徴とするレーザ転写式修復装置。
【請求項１１】
前記予熱手段は、前記修復対象物を載置するためのステージを加熱するヒータである、ことを特徴とする請求項１０に記載のレーザ転写式修復装置。
【請求項１２】
前記ヒータによるステージの加熱は、前記修復箇所を含む小領域をチャンバにて取り囲み、その内部を真空にした状態で行われる、ことを特徴とする請求項１１に記載のレーザ転写式修復装置。
【請求項１３】
前記ヒータは、ステージのほぼ全体を加熱するものである、ことを特徴とする請求項１１に記載のレーザ転写式修復装置。
【請求項１４】
前記ヒータは、前記修復対象箇所を含む小領域を局部的に加熱するものである、ことを特徴とする請求項１１に記載のレーザ転写式修復装置。
【請求項１５】
前記予熱手段は、前記修復対象物の修復対象箇所を修復対象面側から加熱する上面側加熱手段である、ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ転写式修復装置。
【請求項１６】
前記上面側加熱手段は、当該修復対象面の修復対象箇所を高温ガスに露呈する高温ガス供給手段である、ことを特徴とする請求項１５に記載のレーザ転写式修復装置。
【請求項１７】
前記高温ガス供給手段は、前記高温ガスを修復対象面に吹き付ける高温ガス噴射手段である、ことを特徴とする請求項１６に記載のレーザ転写式修復装置。
【請求項１８】
前記上面側加熱手段は、前記修復対象箇所を含む小領域を取り囲み、かつその内部に高温ガスを充満させるチャンバである、ことを特徴とする請求項１５に記載のレーザ転写式修復装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、半導体集積回路、液晶表示パネル、プラズマ表示パネル等の回路パターンの欠陥修復等の用途に好適なレーザ転写式修復方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示パネル、プラズマ表示パネル等の表示装置において、回路パターンの欠陥修復を行うためには、レーザＣＶＤ法を利用したレーザ修復装置が採用されている。
【０００３】
このレーザＣＶＤ法を利用するレーザ修復装置は、レーザによる化学気相成長法を利用するものであって、具体的には、レーザを原料ガス中に置かれた基板に照射し、レーザ照射面での原料ガスの化学・物理反応を促進することによって、基板上の修復箇所に原料ガスの被膜を成長させるものである。
【０００４】
しかしながら、このような従来のレーザＣＶＤ法を利用するレーザ修復装置にあっては、修復材料として、ガス化できる材料（Ｗ、Ｃｒ、Ｍｏ）しか使用できないことに加え、レーザ照射面での原料ガスの化学・物理反応を利用するため、修復速度が遅いといった問題点が指摘されている。
【０００５】
一方、このような問題点を解決できるレーザ修復装置としては、レーザ転写法（ＬＭＴ：Laser Metal Transfer）を利用したレーザ修復装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
このレーザ転写法を利用するレーザ修復装置の原理が図１０に示されている。図において、ａは石英ガラス板、ｂは修復材料となる導電性金属の薄膜、ｃは基板、ｄは回路パターン、ｅはレンズ、ｆはレーザビーム、ｇは回路パターン上の欠陥箇所、ｂ´は飛ばされた金属薄膜である。なお、この例では、石英ガラス板ａと薄膜ｂとを合わせたものが、転写板となる。
【０００７】
このレーザ転写法にあっては、まず、同図（ａ）に示されるように、欠陥箇所ｇを有する基板ｃの上に、対物面に修復材料の薄膜ｂを有する石英ガラス板ａを距離Ｌを隔てて対向させ、同図（ｂ）に示されるように、レンズｅを介してレーザビームｆを所定のスポット形状に絞り込んで、照射する。すると、同図（ｃ）に示されるように、レーザビームｆが照射された薄膜部分ｂ´が飛ばされて、同図（ｄ）に示されるように、回路パターンｄ上の欠陥部分ｇの上に付着する。このとき、修復部分の線幅を２〜５μｍとした場合、距離Ｌとしては５μ〜２０μ程度となる。
【特許文献１】特開２０００−３１０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような従来のレーザ転写法を用いるレーザ修復装置にあっては、修復材料として、Ａｌ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｒ等のような様々な金属が選定できることに加え、転写板に対してレーザで照射するのみで修復できるため、修復速度が速いという利点がある。
【０００９】
しかしながら、このような従来のレーザ転写式修復装置にあっては、修復対象物である液晶表示パネル、プラズマ表示パネル、集積回路基板等々の表面温度は、工場内や試験室内の周囲環境である常温に維持されているのに対して、転写板から修復対象物の修復対象面に転写されたばかりの転写材料（例えば、Ｃｕ，Ａｌ等）の温度は、その溶融温度に近い極めて高温状態にあるため、そもそも転写片はミクロンオーダーの小片であることも相俟って、転写された転写材料の温度は大なる温度勾配をもって急激に降温され、その際の大きな熱収縮により、転写された転写材料の小片が大きく反り返ったり、盛り上がったりして、転写品質を劣化させると言う問題点があった。
【００１０】
この発明は、このような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、転写された転写材料の温度が大なる温度勾配をもって急激に降温され、その際の大きな熱収縮により、転写された転写材料の被膜が大きく反り返ったり、盛り上がったりして、転写品質を劣化させることを防止し、それにより高品質な転写結果を得ることができるレーザ転写式修復方法及び装置を提供することにある。
【００１１】
この発明のさらに他の目的並びに作用効果については、明細書の以下の記述を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の技術的な課題は、以下の構成を有するレーザ転写式修復方法及び装置により解決することができるものと考えられる。
【００１３】
すなわち、本発明のレーザ転写式修復方法は、レーザビームを透過する性質を有する薄板片の片面に修復材料の薄膜を被着させてなる転写板を、その薄膜被着面が向かい合うようにして、修復対象物の修復対象面に密着又は僅かの隙間を介して重ね合わせ、その背後からレーザビームを照射することにより、転写板上に被着された修復材料の薄膜を修復対象物の修復対象面上の修復予定箇所に転写するようにしたレーザ転写式修復方法であって、前記レーザビームの照射に先立って、前記修復対象物上の少なくとも前記修復予定箇所を予熱することにより、修復予定箇所に転写された前記修復材料の降温勾配を緩和する、ことを特徴とするものである。
【００１４】
このような構成によれば、レーザビームの照射に先立って、前記修復対象物上の少なくとも前記修復予定箇所を予熱することにより、修復予定箇所に転写された前記修復材料の降温勾配を緩和するものであるから、転写された転写材料の温度が大なる温度勾配をもって急激に降温され、その際の大きな熱収縮により、転写された転写材料の被膜が大きく反り返ったり、盛り上がったりして、転写品質を劣化させることを防止し、それにより高品質な転写結果を得ることができる。
【００１５】
ここで、前記修復対象箇所の予熱は、前記修復対象物を載置するためのステージを例えば電気ヒーター等により加熱することにより行うようにしてもよく、そのようにすれば、その大小に拘わらず、修復対象物を効率良く予熱することができる。
【００１６】
また、前記ステージの加熱を、前記修復箇所を含む小領域をチャンバにて取り囲み、その内部を真空にした状態で行うようにすれば、真空の有する断熱効果とも相俟って、修復予定箇所から大気中への放熱を抑制し、その降温勾配を一層緩和することができる。
【００１７】
また、前記ステージの加熱を、ステージのほぼ全体を加熱することにより行うようにすれば、昨今普及しつつある薄型大画面テレビ用の液晶表示パネルやプラズマ表示パネルについても、その全体を一括して加熱することができる。
【００１８】
また、前記ステージの加熱を、前記修復対象箇所を含む小領域を局部的に加熱することにより行うようにすれば、無駄な熱エネルギーの消費を抑制しつつ、目的とする修復予定箇所を効率よく加熱することができる。
【００１９】
一方、前記修復対象箇所の予熱は、前記修復対象物の修復対象箇所を修復対象面側から加熱することにより行われる、ようにしてもよく、そのようにすれば、修復対象箇所を直接的に加熱することができる。
【００２０】
また、前記修復対象面側からの加熱を、当該修復対象面の修復対象箇所を高温ガスに露呈することで行われるようにすれば、修復対象箇所をむらなく均一に加熱することができる。
【００２１】
また、前記修復対象箇所の高温ガスへの露呈を、前記高温ガスを修復対象面に吹き付けることにより行われるようにすれば、簡単な構造により、修復対象箇所をむらなく均一に加熱することができる。
【００２２】
また、前記修復対象箇所の高温ガスへの露出を、前記修復対象箇所を含む小領域をチャンバにて取り囲み、その内部に高温ガスを充満させることにより行われるようにすれば、高温ガスの有する熱量をより有効に活用しつつ、修復対象箇所をむらなく均一に加熱することができる。
【００２３】
別の一面から見た本発明は、新規な構成を有するレーザ転写式修復装置として捉えることもできる。
【００２４】
すなわち、このレーザ転写式修復装置は、レーザビームを透過する性質を有する薄板片の片面に修復材料の薄膜を被着させてなる転写板と、修復対象箇所を含む修復対象面を上にした状態で修復対象物が載置されるステージと、前記転写板を保持する転写板ホルダと、前記転写板が、その薄膜被着面が向かい合うようにして、修復対象物の修復対象面に密着又は僅かの隙間を介して重ね合われるように、前記転写板ホルダを搬送しかつ位置決めする搬送位置決め手段と、前記転写板ホルダの位置決めが完了したのち、前記転写板の背後からレーザビームを照射することにより、転写板上に被着された修復材料の薄膜を修復対象物の修復対象面上の修復予定箇所に転写するレーザビーム照射器とを有するレーザ転写式修復装置であって、前記レーザビームの照射に先立って、前記修復対象物上の少なくとも前記修復予定箇所を予熱する予熱手段を有し、それにより、前記修復予定箇所に転写された前記修復材料の降温勾配を緩和する、ことを特徴とするものであります。
【００２５】
このような構成によれば、前記レーザビームの照射に先立って、前記修復対象物上の少なくとも前記修復予定箇所を予熱する予熱手段を有することから、修復予定箇所に転写された前記修復材料の降温勾配を緩和するものであるから、転写された転写材料の温度が大なる温度勾配をもって急激に降温され、その際の大きな熱収縮により、転写された転写材料の被膜が大きく反り返ったり、盛り上がったりして、転写品質を劣化させることを防止し、それにより高品質な転写結果を得ることができる。
【００２６】
ここで、前記予熱手段としては、前記修復対象物を載置するためのステージを加熱するヒータとしてもよく、そのようにすれば、比較的に簡単な構成により、その大小に拘わらず、修復対象物を効率良く予熱することができる。
【００２７】
また、前記ヒータによるステージの加熱を、前記修復箇所を含む小領域をチャンバにて取り囲み、その内部を真空にした状態で行われるようにすれば、真空の有する断熱効果とも相俟って、修復予定箇所から大気中への放熱を抑制し、その降温勾配を一層緩やかなものとすることができる。
【００２８】
また、前記ヒータが、ステージのほぼ全体を加熱するものでれば、昨今普及しつつある薄型大画面テレビ用の液晶表示パネルやプラズマ表示パネルについても、その全体を一括して加熱することができる。
【００２９】
また、前記ヒータが、前記修復対象箇所を含む小領域を局部的に加熱するものであれば、無駄な熱エネルギーの消費を抑制しつつ、目的とする修復予定箇所を効率よく加熱することができる。
【００３０】
一方、前記予熱手段としては、前記修復対象物の修復対象箇所を修復対象面側から加熱する上面側加熱手段とすることもでき、そのようにすれば、修復対象箇所を直接的に加熱することができる。
【００３１】
また、前記上面側加熱手段が、当該修復対象面の修復対象箇所を高温ガスに露呈する高温ガス供給手段であれば、修復対象箇所をむらなく均一に加熱することができる。
【００３２】
また、前記高温ガス供給手段が、前記高温ガスを修復対象面に吹き付ける高温ガス噴射手段であれば、比較的に簡単な構造により、修復対象箇所をむらなく均一に加熱することができる。
【００３３】
前記上面側加熱手段が、前記修復対象箇所を含む小領域を取り囲み、かつその内部に高温ガスを充満させるチャンバであれば、高温ガスの有する熱量をより有効に活用しつつ、修復対象箇所をむらなく均一に加熱することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明のレーザ転写式修復方法によれば、レーザビームの照射に先立って、前記修復対象物上の少なくとも前記修復予定箇所を予熱することにより、修復予定箇所に転写された前記修復材料の降温勾配を緩和するものであるから、転写された転写材料の温度が大なる温度勾配をもって急激に降温され、その際の大きな熱収縮により、転写された転写材料の被膜が大きく反り返ったり、盛り上がったりして、転写品質を劣化させることを防止し、それにより高品質な転写結果を得ることができる。
【００３５】
また、本発明のレーザ転写式修復装置によれば、レーザビームの照射に先立って、前記修復対象物上の少なくとも前記修復予定箇所を予熱する予熱手段を有することにより、前記修復予定箇所に転写された前記修復材料の降温勾配を緩和するものであるから、転写された転写材料の温度が大なる温度勾配をもって急激に降温され、その際の大きな熱収縮により、転写された転写材料の被膜が大きく反り返ったり、盛り上がったりして、転写品質を劣化させることを防止し、それにより高品質な転写結果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下に、本発明に係るレーザ転写式修復方法及び装置の好適な実施の一形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３７】
本発明が適用された配線パターン修復装置の要部（レーザ転写ユニット１００）に関するより具体的な外観斜視図が図１に示されている。
【００３８】
配線パターン修復装置（「レーザリペア装置」とも称される）は、修復対象となる液晶表示パネルやプラズマ表示パネル等を回路パターン面を上に向けて載置するためのステージ（図示せず）と、このステージの上方にあって、水平面内の任意のＸＹ座標に位置決め可能となされたＸＹ位置決め機構（図示せず）と、このＸＹ位置決め機構により吊り下げ支持されるレーザ転写ユニット１００とを含んで構成される。
【００３９】
レーザ転写ユニット１００は、上述のＸＹ位置決め機構によりステージ上に吊り下げ支持されるユニット機枠（図示せず）と、ユニット機枠に対して取り付けられる三次元位置決め機構２と、三次元位置決め機構２により位置決めされる転写ヘッド１と、ユニット機枠に対して昇降自在に取り付けられるレーザ照射光学系３とを含んで構成されている。
【００４０】
三次元位置決め機構２は、Ｘ方向駆動部２１と、Ｘ方向駆動部２１を支持するＹ方向駆動部２２と、Ｙ方向駆動部２２を支持するＺ方向駆動部２３とを含んでおり、転写板ホルダを支持する転写ヘッド１はＸ方向駆動部２１に取り付けられている。
【００４１】
レーザ照射光学系３は、図示しない上部レーザ源から到来するレーザビーム４０を入射口３９から導入すると共に、そのビーム断面を整形して、修復対象となる回路パターンの線幅対応の細長長方形状ビーム断面を形成するビーム整形機構３４と、ビーム整形機構３４により整形されたレーザビームを垂直下向きにビーム分離器３１へと案内するレーザ照射用光路Ｃ２と、ビーム分離器３１で分離された撮影光を水平方向に電子カメラ３７側へと案内する撮影用光路Ｃ３と、レーザ照射用光路Ｃ２を介して到来するレーザビームを垂直下向きに対物レンズ３２へと案内すると共に、対物レンズ３２から到来する撮影光を垂直上向きにビーム分離器３１へと案内する共用光路Ｃ１とを含んでいる。なお、３５はカメラの視野を照明するためのＬＥＤ照明器である。
【００４２】
換言すれば、レーザ照射光学系３は、垂直なレーザ照射用光路Ｃ２と、水平な撮影用光路Ｃ３と、それらの光路を結合一体化する垂直な共用光路Ｃ１とを有する同軸落射型光学系を構成している。
【００４３】
対物レンズ３２から垂直下向きに出射されるレーザビームは、対物レンズ３２の集光作用により、出射光路上の所定距離において集光されて集光点が生ずる。レーザ照射による薄膜転写処理は、この出射光路上の所定距離に生ずるレーザ集光点において行われる。
【００４４】
一方、電子カメラ３７は、常に、このレーザ集光点に位置する物体にピントが合うようにピント合わせが行われている。加えて、電子カメラ３７には、映像信号に基づいてピントが合った状態か否かを外部へ判定出力する機能が内蔵されている。
【００４５】
また、レーザ照射光学系３の全体は、図示しないボールネジ機構と駆動モータとの作用により、Ｚ方向ガイドレール３８に沿って任意距離だけ垂直方向へと上下動可能になされている。
【００４６】
したがって、レーザ照射光学系３の全体を上昇又は下降させながら、電子カメラ３７のピント判定出力を監視すれば、レーザ照射対象物に集光点が合致しているか否かを知ることができる。また、ある基準高さからの降下距離を計測しつつ、電子カメラ３７のピント判定出力を監視すれば、ピントがあったときまでの降下距離計測値に基づいて、基準高さからそのレーザ照射対象物までの降下距離を知ることができる。後述するように、この実施形態においては、上述のレーザ照射光学系３の作用を利用することで、転写板の高さ方向位置決め制御を実現している。
【００４７】
なお、図１において、３６は複数の対物レンズを円周上に支持する回転ディスク、３３は回転ディスク３２の回転角度制御に使用されるロータリエンコーダであり、これらにより対物レンズの自動交換を可能としている。
【００４８】
転写ヘッドの外観斜視図が図２に、同分解斜視図が図３に、上下反転状態の外観斜視図が図４にそれぞれ示されている。
【００４９】
それらの図から明らかなように、転写ヘッド１は、転写ヘッド機体１１を主体として構成されている。この転写ヘッド機体１１は、Ｘ方向駆動部２１に対して取り付けるための取付部１１ａと、転写板ホルダ１３を支持するための支持部１１ｂとを有している。
【００５０】
支持部１１ｂの中央には空所１１ｃが形成され、この空所１１ｃ内にホルダ１３が収容される。ホルダ１３を空所１１ｃ内に支持するためには、この例では、板バネ１２が使用される。板バネ１２は略正方形状の輪郭を有し、その中央には開口１２ａが形成されると共に、開口１２ａの外周には打ち抜き孔１２ｂ，１２ｃ及びネジ孔１２ｄ，１２ｅが形成されている。これらの打ち抜き孔１２ｂ，１２ｃによって局部的なバネ性が付与されることは当業者であれば容易に理解されるであろう。
【００５１】
板バネ１２とホルダ１３との結合は、板バネ１２側のネジ孔１２ｅとホルダ１３側のネジ孔１３ｂとを介して行われる。また、板バネ１２と支持部１１ｂとの結合は、板バネ１２側尚ネジ孔１２ｄと支持部１１ｂ側のネジ孔１２ｄを介して行われる。
【００５２】
これにより、ホルダ１３は、空所１１ｃ内において水平方向への移動を規制されかつ上下方向への移動については板バネ１２の弾性範囲内において許容されるように構成されている。
【００５３】
ホルダ１３の外周面上の２箇所には、圧気入口孔（図示せず）が設けられ、その下面には転写板上の圧気噴射孔と整合させて複数の圧気出口孔が環状に整列配置されている。これら入口孔と出口孔との間には円環状の内部通路が形成されている。コネクタ１５ｅ，１５ｆは、ホルダ１３側の圧気入口に固定されている。
【００５４】
支持部１１ｂに設けられた空所１１ｃの内周面には、２個のコネクタ１５ｃ，１５ｄが固定され、支持部１１ｂの外周面には２個のコネクタ１５ａ，１５ｂが固定されている。ここで、コネクタ１５ａとコネクタ１５ｃとが連通し、コネクタ１５ｂとコネクタ１５ｄとが連通する。コネクタ１５ｅとコネクタ１５ｃとは可撓性チューブ１６ａを介して連結され、コネクタ１５ｆとコネクタ１５ｄとは同様に可撓性チューブ１６ｂを介して連結される。コネクタ１５ａとコネクタ１５ｂにはそれぞれチューブ接続用のプラグが形成されているから、ここに可撓性チューブを差し込むことによって、支持部１１ｂからホルダ１３の内部へと圧気を供給することが可能となる。
【００５５】
ホルダ１３の中央部には転写窓１３ａが開口されており、この転写窓１３ａから下面側に保持された転写板１４が露出される。この例では、転写板１４はホルダ１３の下面に接着剤で固定される。転写板１４の裏面には、円周に沿って適当な間隔で複数個の噴射口１４ａが配列されている。コネクタ１５ａ，１５ｂから圧気を供給すると、この供給された圧気は、転写板１４裏面側の噴射口１４ａから転写対象物へ向けて噴射される。これにより、転写板１４はホルダ１３と共に浮上する。
【００５６】
以上の構成よりなる配線パターン修復装置によって、修復作業を行う場合には、まず、図示しないＸＹ位置決め機構を作動して、レーザ転写ユニット１００に含まれる対物レンズ３２をリペア箇所の真上に位置決めする。この位置決めには、リペア箇所のＸＹ座標と対物レンズ３２の光軸のＸＹ座標とに基づくオープンループの位置決め制御、並びに、電子カメラ３７の映像を画像処理して得られるリペア箇所の位置と電子カメラ視野内の基準点との距離を計測しつつ行うサーボループの位置決め制御が併用される。
【００５７】
リペア箇所の真上に対物レンズ３２の光軸が位置決めされたならば、次に、三次元位置決め機構２を作動して、対物レンズ３２の光軸を遮ぎる重なり位置から同光軸を遮らない待避位置へと転写ヘッド１を待避させたのち、レーザ照射光学系３全体を降下させつつ、電子カメラ３７のピント判定出力を監視し、ピントがあった時点までの降下距離から、所定の基準高さからリペア対象物上面までの距離（Ａ）を取得する。
【００５８】
次に、三次元位置決め機構を再び作動して、対物レンズ３２の光軸を遮らない待避位置から対物レンズ３２の光軸を遮ぎる重なり位置へと転写ヘッド１を復帰させたのち、先ほどと同様にして、レーザ照射光学系３の全体を降下させつつ、電子カメラ３７のピント判定出力を監視し、ピントがあった時点までの降下距離から、所定の基準高さからリペア対象物上面までの距離（Ｂ）を取得する。
【００５９】
次に、距離（Ａ）と距離（Ｂ）とに基づいて、転写板とリペア対象物との距離（Ｘ）｛（Ａ）−（Ｂ）｝を算出したのち、リペア対象物表面からの転写板１０１までの高さ（Ｈ１：約５ｍｍ程度）を第１の目標高さとして、それまでの降下距離（Ｘ−Ｈ１）だけ転写ヘッド機体１０４をオープンループ制御で降下させる。降下距離（Ｘ−Ｈ１）だけ転写ヘッド機体１０４をオープンループ制御で降下させたならば、続いて、リペア対象物表面からの転写板１０１までの高さ（Ｈ２：約１００μｍ程度）を第２の目標高さとして、それまでの降下距離（Ｘ−Ｈ１−Ｈ２）だけ転写ヘッド機体１０４をオープンループ制御で降下させる。
【００６０】
このとき、第２の目標高さ（Ｈ２）は、圧気噴射による自力浮上作用が作動し始める高さ領域内に設定されているため、転写ヘッド機体１０４が第２の目標高さ（Ｈ２）まで降下する途中で、転写板ホルダ１０３は転写ヘッド機体１０４に対して自力浮上する。そのため、第１及び第２の目標高さへ接近するためのオープンループ制御に多少の誤差があったり、リペア対象物側の理由で表面高さが変動したりしても、転写ヘッド１の降下する過程で、転写板１０１がリペア対象物に衝突して表面を損壊する等の虞を確実に回避することができ、転写板１０１とリペア対象物との距離は、圧気噴射による自力浮上作用により、圧気の圧力乃至流量を適切に設定することで、最適範囲（例えば、５〜２０μｍ）に維持されることとなる。
【００６１】
その後、図示しないレーザ源を駆動することによって、レーザビームをワンショット照射すると、照射スポット（例えばライン上）に対応する転写材料の薄膜がリペア対象箇所へと転写され、必要であれば、その近接距離を維持したまま転写ヘッド１を所定ピッチ水平方向へシフトさせては、以上のワンショット照射を複数回繰り返す。
【００６２】
すると、修復対象箇所には、転写材料の薄膜が複数層積層されて、必要な積層厚が得られる。この水平方向へのシフト中にあっては、窒素ガス等の圧気の噴射が行われているため、転写箇所の冷却作用と間隙保持作用とが同時になされ、転写板が不用意に修復対象物に衝突してこれを損壊させるといった事態を未然に防止することができる。
【００６３】
このように、上述の転写ヘッド１によれば、圧気を噴射することによって、転写板１０１と転写対象物との距離を向こう合わせで所定の微細距離に保持することができるため、Ｚ方向駆動部２３を介する電気的な制御については転写板が転写対象物まである程度近づくまでのおおよその制御をするだけでよく、以後は気体の噴射による向こう合わせの浮上作用が作用して、転写板を安全に転写対象物に近接させることができるため、修復対象となる表示デバイス等の上に多数の欠陥箇所が存在するような場合でも、それらの箇所に順次高速で移動しては、転写ヘッド１を降下させる処理を高速に繰り返すことができ、この種の作業のタクトタイムを大幅に短縮できる利点がある。
【００６４】
次に、本発明の要部であるところの修復対象物の予熱について説明する。先に説明したように、本発明に係るレーザ転写式修復方法は、レーザビームを透過する性質を有する支持板の片面に修復材料の薄膜を被着させてなる転写板を、その薄膜被着面が向かい合うようにして、修復対象物の修復対象面に密着又は僅かの隙間を介して重ね合わせ、その背後からレーザビームを照射することにより、転写板上に被着された修復材料の薄膜を修復対象物の修復対象面上の修復予定箇所に転写するようにしたレーザ転写式修復方法であって、前記レーザビームの照射に先立って、前記修復対象物上の少なくとも前記修復予定箇所を予熱することにより、修復予定箇所に転写された前記修復材料の降温勾配を緩和する、ことを特徴とするものである。そして、この方法を実施するために、以下の例にあっては、レーザビームの照射に先立って、修復対象物上の少なくとも修復予定箇所を予熱する予熱手段を有している。
【００６５】
まず、修復対象箇所の予熱を、修復対象物を載置するためのステージを加熱することにより行う場合について説明する。
【００６６】
ヒータによるステージ加熱の説明図が図５に示されている。同図に示されるように、本発明のレーザ転写式修復装置は、レーザビーム４０を透過する性質を有する支持板１４ａの片面（図では下面）に修復材料の薄膜１４ｂを被着させてなる転写板１４と、修復対象箇所を含む修復対象面を上にした状態で修復対象物５が載置されるステージ４と、前記転写板１４を保持する転写板ホルダ１３と、前記転写板１４が、その薄膜被着面（図では下面）が向かい合うようにして、修復対象物５の修復対象面（図では上面）に密着又は僅かの隙間を介して重ね合われるように、前記転写板ホルダ１３を搬送しかつ位置決めする搬送位置決め手段（図１に示される転写ヘッド機体１１、三次元位置決め機構２等が相当）と、前記転写板ホルダ１３の位置決めが完了したのち、前記転写板１４の背後（図では上面側）からレーザビームを照射することにより、転写板１４上に被着された修復材料の薄膜１４ｂを修復対象物５の修復対象面の修復予定箇所（図示せず）に転写するレーザビーム照射器（レーザ照射光学系３及びレーザビーム４０参照）とを有する。
【００６７】
なお、図５において、符号１２が付されているのは、先に説明したように、転写板１４を転写板ホルダ１３に弾性的に支持するための板バネであるが、これは転写板１４を転写板ホルダ１３に支持するための支持機構の一例に過ぎない。転写板１４の浮遊が必要ないのであれば、転写板１４と転写板ホルダ１３とを堅固に結合してもよい。
【００６８】
加えて、この例にあっては、レーザビームの照射に先立って、修復対象物５上の少なくとも修復予定箇所を予熱する予熱手段として、ステージ４には電気ヒータ４ａが組み込まれており、それにより、前記修復予定箇所に転写された前記修復材料の降温勾配を緩和するように構成されている。そのようにすれば、比較的に簡単な構成により、その大小に拘わらず、修復対象物を効率良く予熱することができる。
【００６９】
ステージの形状乃至サイズについては、修復対象物の形状乃至サイズとの関係で選択される事項であるが、大画面テレビ等の大型表示パネルを想定した場合には、６８０ｍｍ×８８０ｍｍ乃至３１３０ｍｍ×３５００ｍｍの長方形とされる。
【００７０】
このような形状乃至サイズのステージ４の場合、電気ヒータ４ａの配置並びに駆動方式については、（１）ステージ４の全面一様に電気ヒータ４ａを分散配置してそれらを一括駆動することにより、ステージ４の全面を同時に加熱する場合、（２）ステージ４の全面一様に電気ヒータ４を配置するものの、それらの駆動については、ステージ全面を複数に区分してなる小領域毎に選択駆動可能とし、修復対象箇所を含む小領域のみを局部的に加熱する場合、等々の選択肢が存在する。また、ヒータが、修復対象箇所を含む小領域を局部的に加熱するものであれば、無駄な熱エネルギーの消費を抑制しつつ、目的とする修復予定箇所を効率よく加熱することができる。
【００７１】
また、いずれの場合にも、所定温度範囲（例えば、５０℃〜２００℃）にて温度設定可能とすると共に、ステージ４の適所に埋め込まれた１又は２以上の温度センサにより実際の温度を検知し、適宜なフィードバック技術（ＰＩＤ制御等）を採用することにより、ステージ４の全面又は各小領域をそれぞれ設定された温度に維持するように構成することが好ましいことは言うまでもない。
【００７２】
真空下におけるヒータによるステージ加熱の説明図が図６に示されている。この例にあっては、ヒータ４ａによるステージ４の加熱を、修復箇所を含む小領域をチャンバ６にて取り囲み、その内部を真空にした状態で行われるようにしたものであり、このようにすれば、真空の有する断熱効果とも相俟って、修復予定箇所から大気中への放熱を抑制し、その降温勾配を一層緩やかなものとすることができる。
【００７３】
なお、図６において、チャンバ６は転写ヘッド１の全体を取り囲むと共に、下面のみが開口された直方体状のものであり、その下面開口縁部を修復対象物５の上面に密着させた状態において、排気口６ａから内部の気体を排出することで、チャンバ６内を真空とすることができる。また、このチャンバの上面中央には、レーザビームを透過させるための透明な窓が開設されている。このチャンバ６は、転写ヘッド機体１１により支持され、転写ヘッド１と一体的に搬送乃至位置決めされる。
【００７４】
一方、予熱手段としては、修復対象物の修復対象箇所を修復対象面側から加熱する上面側加熱手段とすることもでき、そのようにすれば、修復対象箇所を直接的に加熱することができる。また、上面側加熱手段が、当該修復対象面の修復対象箇所を高温ガスに露呈する高温ガス供給手段であれば、修復対象箇所をむらなく均一に加熱することができる。
【００７５】
熱風吹き込みによる高温ガス加熱の説明図が図７に示されている。同図に示されるように、この例にあっては、高温ガス供給手段としては、高温ガス（例えば、空気又は不活性ガス）７を修復対象面に吹き付ける高温ガス噴射ノズル８とされており、それにより比較的に簡単な構造により、修復対象箇所をむらなく均一に加熱することができる。
【００７６】
高温ガス噴射ノズル８の吹き出し方向については、図示のものに限らず、修復対象物５の上面に向けて吹き付けるもの、高温ガスの旋回流を生じさせるように指向するもの等々、様々な選択肢が考えられる。また、噴射ノズル８の数についても、修復対象物のサイズ並びに形状との関係で決まる選択事項である。
【００７７】
チャンバ包囲による高温ガス充満加熱の説明図が図８に示されている。同図に示されるように、この例にあっては、上面側加熱手段として、修復対象箇所を含む小領域を取り囲み、かつその内部に高温ガスを充満させるチャンバ６が採用されており、それにより、高温ガス７の有する熱量をより有効に活用しつつ、修復対象箇所をむらなく均一に加熱することができる。なお、図において、６ｂはチャンバ６内に高温ガス７を導入するための導入口である。また、このチャンバ６の上面中央には、レーザビームを透過させるための透明な窓が開設されている。
【００７８】
最後に、転写時温度特性を従来例と本発明とで比較して示す図が図９に示されている。同図にやや誇張して示されるように、従来の転写時温度特性（ａ）の場合には、修復対象物である基板表面温度（破線）はほぼ常温に維持されていたため、転写直後の転写材温度（実線）は大なる降温勾配をもって急激に低下する結果、その際の大なる熱収縮によって、転写片は大きく反り返ったり、盛り上がったりして、転写品質を劣化させる。
【００７９】
これに対して、本発明が適用された場合における転写時温度特性（ｂ）の場合には、修復対象物である基板表面温度（破線）は、適当な温度に予熱されているため、転写直後の転写材温度（実線）は比較的に小さい降温勾配をもって緩やかに低下する結果、その際の熱収縮量は抑制され、転写片は大きく反り返ったり、盛り上がったりすることがなくなり、転写品質が改善される。
【００８０】
本発明者等の鋭意研究によれば、集積回路や表示パネルの回路パターン修復に通常使用される銅（Ｃｕ）を修復材料とした場合、修復対象物の温度を５０℃乃至２００℃にまで予熱したときに、良好な転写品質が得られることが確認された。５０℃よりも低い温度においては、加熱の効果が得られず、良好な転写品質が得られなかった。２００℃よりも高い温度においては、修復対象物の表面状態に影響が出る恐れがあり、やはり転写品質を上げる上で好ましくないとの結論が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明のレーザ転写式修復方法によれば、レーザビームの照射に先立って、前記修復対象物上の少なくとも前記修復予定箇所を予熱することにより、修復予定箇所に転写された前記修復材料の降温勾配を緩和するものであるから、転写された転写材料の温度が大なる温度勾配をもって急激に降温され、その際の大きな熱収縮により、転写された転写材料の被膜が大きく反り返ったり、盛り上がったりして、転写品質を劣化させることを防止し、それにより高品質な転写結果を得ることができる。
【００８２】
また、本発明のレーザ転写式修復装置によれば、レーザビームの照射に先立って、前記修復対象物上の少なくとも前記修復予定箇所を予熱する予熱手段を有することにより、前記修復予定箇所に転写された前記修復材料の降温勾配を緩和するものであるから、転写された転写材料の温度が大なる温度勾配をもって急激に降温され、その際の大きな熱収縮により、転写された転写材料の被膜が大きく反り返ったり、盛り上がったりして、転写品質を劣化させることを防止し、それにより高品質な転写結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明が適用された配線パターン修復装置の外観斜視図である。
【図２】転写ヘッドの外観斜視図である。
【図３】転写ヘッドの分解斜視図である。
【図４】転写ヘッドの上下反転状態の外観斜視図である。
【図５】ヒータによるステージ加熱の説明図である。
【図６】真空下におけるヒータによるステージ加熱の説明図である。
【図７】熱風吹き込みによる高温ガス加熱の説明図である。
【図８】チャンバ包囲による高温ガス充満加熱の説明図である。
【図９】転写時温度特性を比較して示す図である。
【図１０】本発明の前提となるレーザ転写法の説明図である。
【符号の説明】
【００８４】
１      転写ヘッド
２      三次元位置決め機構
３      レーザ照射光学系
４      ステージ
４ａ    電気ヒータ
５      修復対象物
５ａ    表面
６      チャンバ
６ａ    排気口
６ｂ    導入口
７      高温ガス
８      噴射ノズル
１１    転写ヘッド機体
１２    板バネ
１３    転写板ホルダ
１４    転写板
１４ａ  支持板
１４ｂ  薄膜
４０      レーザビーム
１００  レーザ転写ユニット
【図１】
2009302208.tif 000003
【図２】
2009302208.tif 000004
【図３】
2009302208.tif 000005
【図４】
2009302208.tif 000006
【図５】
2009302208.tif 000007
【図６】
2009302208.tif 000008
【図７】
2009302208.tif 000009
【図８】
2009302208.tif 000010
【図９】
2009302208.tif 000011
【図１０】
2009302208.tif 000012