JP2000031013A - 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 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 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。

Description

【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，Ａ
ｇ，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】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） 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） 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） 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） 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
化タングステン（ＴａＯｘ）、３３は窒化シリコン（Ｓ
ｉＮｘ）、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、Ｌ
ＣＤ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、パターン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Ｔ
ＦＴ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、Ａ
ｕ，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、２５
μｍ〜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Ｂ
５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

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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
   ザ光を照射する走査型レーザマーカと、 を具備することを特徴とする回路パターンの修復装置。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。