(57)【要約】【課題】  比較的低エネルギのレーザビームであっても、ワンショットレーザ照射によるＬＭＴ法を用いたレーザリペア法により、確実な欠陥修復を行うことを可能としたレーザリペア用転写板を提供すること。【解決手段】  基体となるガラス板と、ガラス板のリペア対象物側の面に被着される転写材薄膜とを有し、転写材薄膜は、転写対象物の側に位置して、主として欠陥箇所の導通に寄与しかつ導電性の高い材質からなる第１の層と、ガラス板の側に位置して、主としてレーザ光の吸収発熱に寄与しかつ第１の層よりも融点、および／または、沸点の低い材質からなる第２の層とからなり、さらに第２の層についても導電性の高い材質よりなる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワンショットレーザ照射によるレーザメタルトランスファ方法により、リペア対象物上の導通不良箇所や断線箇所等の欠陥箇所に導電性被膜を転写することにより、その欠陥箇所をリペアするレーザリペア方法に適用される転写板であって、
基体となるガラス板と、
ガラス板のリペア対象物側の面に被着される転写材薄膜とを有し、
転写材薄膜は、
転写対象物の側に位置して、主として欠陥箇所の導通に寄与しかつ導電性の高い材質からなる第１の層と、
ガラス板の側に位置して、主としてレーザ光の吸収発熱に寄与しかつ第１の層よりも融点、および／または、沸点の低い材質からなる第２の層とからなり、さらに
第２の層についても導電性の高い材質よりなる、ことを特徴とするレーザリペア用転写板。
【請求項２】
第２の層を構成する材質のレーザ光に対する反射率は、第１の層を構成する材質のレーザ光に対する反射率よりも十分に低いものである、ことを特徴とする請求項１に記載のレーザリペア用転写板。
【請求項３】
第１の層を構成する材質が、タンタル、アルミニウム、又は銅であり、かつ第２の層を構成する材質が錫も、又はビスマスである、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザリペア用転写板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーザリペア用転写板に係り、特に、ワンショットレーザ照射によるレーザメタルトランスファ法（以下、ＬＭＴ法と言う）により、リペア対象物上の欠陥箇所に導電性被膜を転写することにより、その欠陥箇所をリペアするリペア方法に適用される転写板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ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リペア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リペア装置は、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的・物理的な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リペア装置にあっては、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的・物理的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リペア装置としては、レーザビームを走査させながら導電性被膜を修復対象に向けて転写させる方法を用いたレーザリペア装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
レーザビーム走査による従来のレーザリペア法の説明図（その１）が図４に、同説明図（その２）が図５にそれぞれ示されている。
【０００７】
図４（ａ）は、ＴＦＴ基板１０１上に転写板１０５が重ねられた状態を示す断面図、図５（ａ）は同状態の平面図である。なお、それらの図において、１０１はＴＦＴ基板、１０２はＴＦＴ基板１０１を構成するガラス基板、１０３はガラス基板１０２上に形成された電極パターン、１０５は転写板、１０６は転写板を構成するガラス板、１０７はガラス板１０６の下面（ＴＦＴ基板１０１側の面）に被着された導電性薄膜である。
【０００８】
レーザビーム１０８は、ガラス板１０６を透過して導電性薄膜１０７を裏からスポット照射される。レーザビーム１０８は、矢印１０９で示されるように、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。
【０００９】
図４（ｂ）には、レーザビームの照射が完了した状態における断面図が、図５（ｂ）には同状態の平面図がそれぞれ示されている。それらの図から明らかなように、レーザビーム１０８が照射された位置に存在した転写材薄膜１０７は、回路パターン上の欠陥箇所（この例では、断線箇所）１０４に向けてスパッタされ、欠陥箇所１０４には転写被膜片１１０が残される。この状態では、ガラス基板１０２上の電極パターン１０３上の断線箇所は転写被膜片１１０により電気的に導通され、これにより、欠陥箇所１０４の修復が行われる。
【００１０】
このような従来のレーザリペア法によれば、図５（ａ）に示されるように、照射スポット１０８ａの直径Ｄ１は、修復対象となる電極パターン１０３の線幅とほぼ等しい小径なもので済むため、比較的に低エネルギーのレーザビームで足りるという利点を有する反面、図中矢印１０９に示されるように、実線位置から破線位置まで照射スポットを移動させるものであるから、１修復箇所当たりの所要時間が長く、昨今普及している大型フラットディスプレイパネル（例えば、幅１メートル×長さ２メートル程度）上の多数の欠陥を修復すると言った用途には、１パネル当たりの修復時間が長いと言う問題がある。
【００１１】
そこで、本出願人は先に、ワンショットレーザ照射によるＬＭＴ法を用いたレーザリペア法を提案している。このようなレーザリペア法の説明図（その１）が図６に、同説明図（その２）が図７にそれぞれ示されている。なお、それらの図において、先に説明した図４及び図５と同一構成部分については同符号を付して説明は省略する。
【００１２】
ワンショットレーザ照射によるＬＭＴ法を用いたレーザリペア法の場合、レーザビーム１１１としては、図７（ａ）に示されるように、照射スポット１１１ａとして、長さ（Ｌ１）×幅（Ｗ１）の細長長方形状のものが採用される。すなわち、この照射スポット１１１ａは、欠陥箇所１０４の形状に対応したものである。
【００１３】
そして、このレーザリペア法の場合、レーザビーム１１１の照射スポット１１１ａの位置は固定したまま、強力なレーザビームをワンショット照射するだけで、図７（ｂ）に示されるように、欠陥箇所１０４上に転写被膜片１１０が転写されて修復が完了する。
【００１４】
そのため、このワンショットレーザ照射によるＬＭＴ法を用いたレーザリペア法によれば、１修復当たりの所要時間が短くて済み、昨今普及しつつある大型フラットディスプレイパネルに適用した場合にも、１パネル当たりの修復時間が短いと言う利点がある。
【００１５】
しかしながら、このようなワンショットレーザ照射によるＬＭＴ法を用いたレーザリペア法にあっては、照射スポット１１１ａ内の全域に亘って強力なレーザビーム照射が必要とされるため、欠陥箇所１０４のサイズが増大するにつれて、必要とされるレーザエネルギが飛躍的に増大し、これにより大出力のレーザビーム発生源が必要となって、コストアップに繋がるという問題点がある。
【００１６】
一方、レーザマーキング法の分野においては、基体となるガラス板と転写材薄膜となるクロム（Ｃｒ）薄膜との間に、酸化クロム層を介在させることによって、レーザビームの吸収効率を高め、これにより必要とされるレーザビームエネルギを軽減させるという技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【００１７】
なお、ここで、「レーザマーキング法」とは、ガラス板の一方の面に、他方の面からレーザビームを照射したときに瞬時に蒸発ないし昇華する性質を有する有色被膜を被着させ、これをマーキング対象物に重ねて、レーザビーム照射を行うことで、マーキング対象物の表面に所望の文字、数字、記号などを転写するものである。
【特許文献１】特開２０００−３１０１３号公報
【特許文献２】特開平１１−７７３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、特許文献２に記載のレーザマーキング用転写板にあっては、レーザビームを吸収して発熱する層としては、絶縁性材料である酸化クロム膜が使用されているため、これを導通不良箇所や断線箇所の修復を目的とするレーザリペア方法に適用した場合、修復対象物側に転写される薄膜には絶縁材料が混入付着してしまい、到底実用に供し得るものではない。つまり、レーザマーキング法において大切なことは、転写材被膜により形成されるマークの視認性や光学読み取り性であって、その転写により形成されるマークの導通可否を配慮する必要はない。
【００１９】
この発明は、このような技術的背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、比較的低エネルギのレーザビームであっても、ワンショットレーザ照射によるＬＭＴ法を用いたレーザリペア法により、確実な欠陥修復を行うことを可能としたレーザリペア用転写板を提供することにある。
【００２０】
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】
【００２１】
上述の技術的課題は、以下の構成を有するレーザリペア用転写板によって解決することができると考えられる。
【００２２】
すなわち、このレーザリペア用転写板は、ワンショットレーザ照射によるレーザメタルトランスファ方法により、リペア対象物上の導通不良箇所や断線箇所などの欠陥箇所に導電性被膜を転写することにより、その欠陥箇所をリペアするレーザリペア方法に適用される。
【００２３】
このレーザリペア用転写板は、基体となるガラス板と、ガラス板のリペア対象物側の面に被着される転写材薄膜とを有して構成される。
【００２４】
この転写材薄膜は、転写対象物の側に位置して、主として欠陥箇所の導通に寄与しかつ導電性の高い材質からなる第１の層と、ガラス板の側に位置して、主としてレーザ光の吸収発熱に寄与しかつ第１の層よりも融点、および／または、沸点の低い材質からなる第２の層とからなる。さらに、第２の層についても導電性の高い材質よりなる。
【００２５】
このような構成によれば、転写材の背面側からレーザビームを照射すると、このレーザビームはガラス板を透過した後、第１の層に照射される。すると、第１の層ではこのレーザビームを吸収して急激に発熱し、これに隣接する第１の層を効率よく溶融ないし昇華させるから、これにより導電性の高い材質からなる第１の層が欠陥箇所に転写されて、これを修復する。このとき、第２の層についても溶融ないし昇華して、第１の層と共に欠陥箇所に転写されるが、第２の層についても同様に導電性の高い材質よりなることから、これが欠陥箇所において導通を阻害することはない。そのため、この転写板によれば、比較的低エネルギを有するレーザビームを使用しつつも、欠陥箇所における確実な修復が可能となるのである。
【００２６】
このとき、第２の層を構成する材質のレーザ光に対する反射率が、第１の層を構成する材質のレーザ光に対する反射率よりも充分に低ければ、レーザビームのエネルギはより一層第２の層に吸収されて、その温度を上昇させるため、上述の吸収発熱作用を一層促進することとなる。
【００２７】
本発明者等により鋭意研究によれば、第１の層を構成する材質としては、タンタル、アルミニウム、又は銅などが好ましく、また第２の層を構成する材質としては錫、又はビスマスが好ましいとの知見が得られた。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、比較的低エネルギのレーザビームであっても、ワンショットレーザ照射によるＬＭＴ法を用いたレーザリペア法によって、欠陥箇所を確実に修復することが可能な、レーザリペア用転写板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、この発明に係るレーザリペア用転写板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。
【００３０】
本発明の前提となるワンショットレーザ照射によるＬＭＴ法を用いたレーザリペア法の説明図が図１に示されている。図において、１は転写板、２は石英ガラス板、３は修復材料となる導電性金属の薄膜、４は基板、５は回路パターン、６は対物レンズ、７はレーザビーム、８は回路パターン上の欠陥箇所、３′はレーザビーム照射により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２と薄膜３とが一体化されたものが転写板１に相当する。
【００３１】
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８を有する基板４の上に、対物面に修復材料の薄膜３を有する石英ガラス板２を微細距離Ｌを隔てて対向させ、同図（ｂ）に示されるように、レンズ６を介してレーザビーム７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７が照射された薄膜部分３′が飛ばされて、同図（ｄ）に示されるように、回路パターン５上の欠陥部分８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５〜２０μｍ程度が好ましいとの知見が得られている。
【００３２】
次に、本発明の要部である転写板について説明する。転写板の実施形態を示す断面図が図２に示されている。同図（ａ）に示される転写板１は、本発明の第１実施形態であって、この転写板１は、基板となる石英ガラス板２と、ガラス板２のリペア対象物側の面に被着される転写材薄膜３とを有する。
【００３３】
転写材薄膜３は、転写対象物の側に位置して、主として欠陥箇所の導通に寄与しかつ導電性の高い材質からなる第１の層３１と、ガラス板２の側に位置して、主としてレーザ光の吸収発熱に寄与しかつ第１の層３１よりも融点、および／または、沸点の低い材質からなる第２の層３２とから構成される。加えて、この第２の層３２についても導電性の高い材質により構成されている。また、第２の層３２を構成する材質のレーザ光に対する反射率は、第１の層３１を構成する材質のレーザ光に対する反射率よりも充分に低いことが好ましい。
【００３４】
反射率、融点、沸点、体積抵抗率（０℃）のそれぞれを各金属について示す図表が図３に示されている。上述の各層に対する要求を考慮すると、この表から明らかなように、第１の層３１を構成する材質としては、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、又は銅（Ｃｕ）が好ましく、また第２の層３２を構成する材質としては錫（Ｓｎ）、ビスマス（Ｂｉ）が好ましいことがわかる。
【００３５】
本発明者等が行った実験によれば、第１の層３１として１０００〜２０００Åのタンタル（Ｔａ）薄膜を使用し、かつ第２の層３２として１０００〜５０００Åの錫（Ｓｎ）薄膜を使用した二層構造のもの（本発明品）と、１０００〜２０００オングストロームのタンタル（Ｔａ）薄膜だけの単層構造のもの（従来品）とにおいて、波長１０６４ｎｍのレーザ照射を行った場合、次のような結果が得られた。
薄膜構成        最小打抜きパワー密度の比率（Ｔａを１と設定）
Ｓｎ／Ｔａ                  ０．９
Ｔａ                        １
上記の結果により、低融点金属膜として錫（Ｓｎ）を第２の層３２として使うことで、タンタル（Ｔａ）の単層構造のものに比べて、約１０％低い照射エネルギで必要な転写を行えることが確認された。
【００３６】
図２（ｂ）には、本発明に係る転写板の第２実施形態が示されている。この例にあっては、第２の層３２として、上側層３２１と下側層３２２との二層構造のものが使用されている。この場合、上側層３２１としては反射率、融点、沸点、ともに低い金属である錫（Ｓｎ）が使用され、下側層３２２としては反射率はさほど低くはないものの、融点および沸点の低いビスマス（Ｂｉ）が使用されている。
【００３７】
このような二層構造によれば、上側層３２１がレーザビームを効率よく吸収して発熱し、その熱が下側層３２２に伝わって、これを溶融気化させることにより、本来の導通に寄与する第１の層３１をより効率よく溶融気化させて、所望の転写を確実に実現することができる。より一般的には、第２の層３２となる素材を適切に選ぶことにより、レーザ転写に必要なエネルギを１０〜２０％程度削減することができる。
【００３８】
以上説明した第１及び第２の実施形態によれば、第１の層３１を構成する材質としてタンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、または銅（Ｃｕ）などの導電率の高い金属を採用する一方、第２の層３２として錫（Ｓｎ）やビスマス（Ｂｉ）などの融点および沸点の低い金属が採用されているため、レーザビームのエネルギはガラス板２に接する第２の層３２（３２１，３２２）において効率よく吸収されて発熱し、これにより本来の導通に寄与する第１の層３１が効率よく溶融気化することにより、比較的低エネルギのレーザビームによっても、この種のワンショットレーザ照射によるＬＭＴ法を用いたレーザリペア法において欠陥箇所を確実に修復することが可能となるのである。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明によれば、比較的低エネルギのレーザビームであっても、ワンショットレーザ照射によるＬＭＴ法を用いたレーザリペア法によって、欠陥箇所を確実に修復することが可能な、レーザリペア用転写板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の前提となるレーザリペア法の説明図である。
【図２】転写板の実施形態を示す断面図である。
【図３】反射率、融点、沸点、及び体積抵抗率（０℃）を各金属について示す図表である。
【図４】レーザビーム走査による従来のレーザリペア法の説明図（その１）である。
【図５】レーザビーム走査による従来のレーザリペア法の説明図（その２）である。
【図６】本発明の前提となるワンショットレーザ照射によるＬＭＴ法を用いたレーザリペア法の説明図（その１）である。
【図７】本発明の前提となるワンショットレーザ照射によるＬＭＴ法を用いたレーザリペア法の説明図（その２）である。
【符号の説明】
【００４１】
１      転写板
２      石英ガラス
３      転写材の薄膜
３′    飛散する薄膜
４      基板
５      回路パターン
６      対物レンズ
７      レーザビーム
８      欠陥箇所
３１    第１の層
３２    第２の層
１０１    ＴＦＴ基板
１０２    ガラス基板
１０３    電極パターン
１０４    欠陥箇所
１０５    転写板
１０６    ガラス板
１０７    転写材被膜
１０８    レーザビーム
１０８ａ    照射スポット
１０８ａ′  移動先の照射スポット
１０９    レーザビームの走査方向
１１０    転写被膜片
１１１    レーザビーム
１１１ａ  照射スポット
３２１    第２の層の上側層
３２２    第２の層の下側層
Ｌ１      照射スポットの長さ
Ｗ１      照射スポットの幅
【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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【図６】
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【図７】
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