JP2002066778A - 欠陥修正方法および欠陥修正装置 - Google Patents
欠陥修正方法および欠陥修正装置Info
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- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ビームウエスト方式でレーザウェルディング
修正を行なうことにより、修正確率を大幅に向上させる
欠陥修正方法および欠陥修正装置を提供する。 【解決手段】 レーザ照射機構１からのレーザ光１６を
補正レンズ１９でビームウエスト状態に補正し、補正し
たレーザ光１６を結像レンズ１８で結像し、対物レンズ
１５を介して輝点欠陥部分に照射し、電極と電極同士を
レーザウェルディングにより修正する。
修正を行なうことにより、修正確率を大幅に向上させる
欠陥修正方法および欠陥修正装置を提供する。 【解決手段】 レーザ照射機構１からのレーザ光１６を
補正レンズ１９でビームウエスト状態に補正し、補正し
たレーザ光１６を結像レンズ１８で結像し、対物レンズ
１５を介して輝点欠陥部分に照射し、電極と電極同士を
レーザウェルディングにより修正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は欠陥修正方法およ
び欠陥修正装置に関し、特に、アクティブマトリックス
駆動方式（ＴＦＴ方式）液晶ディスプレイの製造工程中
に発生する欠陥について、製造工程中のセル工程にて欠
陥を修正する欠陥修正方法および欠陥修正装置に関す
る。
び欠陥修正装置に関し、特に、アクティブマトリックス
駆動方式（ＴＦＴ方式）液晶ディスプレイの製造工程中
に発生する欠陥について、製造工程中のセル工程にて欠
陥を修正する欠陥修正方法および欠陥修正装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、
ノート型パーソナルコンピュータのメイン表示デバイス
としてその地位を確立し、さらにはディスクトップ型パ
ーソナルコンピュータの表示デバイスとしてもその地位
を確立しつつある。このような状況において、さらなる
需要拡大のためにはＬＣＤの低価格化が必要であり、コ
スト削減のためにＬＣＤメーカーにおいては、歩留り向
上を目指し、より完成品に近いセル状態での欠陥修正を
行なうようになってきている。
ノート型パーソナルコンピュータのメイン表示デバイス
としてその地位を確立し、さらにはディスクトップ型パ
ーソナルコンピュータの表示デバイスとしてもその地位
を確立しつつある。このような状況において、さらなる
需要拡大のためにはＬＣＤの低価格化が必要であり、コ
スト削減のためにＬＣＤメーカーにおいては、歩留り向
上を目指し、より完成品に近いセル状態での欠陥修正を
行なうようになってきている。
【０００３】ここで、セル状態とは、ＬＣＤを構成する
２枚のガラス基板が組合された状態のことを称し、ガラ
ス基板の間には既に液晶が封入されており、駆動回路を
接続して信号を与えればディスプレイとして動作可能な
状態になっているものをいう。このようなセル状態にお
いては、既に多くの製造工程を経てきており、この時点
での欠陥の発生による製品の廃棄は、最終出荷製品のコ
ストアップに繋がる。
２枚のガラス基板が組合された状態のことを称し、ガラ
ス基板の間には既に液晶が封入されており、駆動回路を
接続して信号を与えればディスプレイとして動作可能な
状態になっているものをいう。このようなセル状態にお
いては、既に多くの製造工程を経てきており、この時点
での欠陥の発生による製品の廃棄は、最終出荷製品のコ
ストアップに繋がる。
【０００４】セル状態での主な欠陥には、本来接続され
ている電極が欠けている電極オープン欠陥や、電極同士
が短絡するショート欠陥によるものと、ＴＦＴ動作不良
とによるものがある。製品として出荷する上で、セル状
態における欠陥で特に問題となるのが、ＬＣＤとして動
作している状態において、常に光が透過する画素となっ
てしまう欠陥、これは通常「輝点欠陥」と呼ばれてい
る。輝点欠陥は、上記光が透過するため、欠陥が人の目
に目立ちやすくＬＣＤ表示品質を大きく低下させるた
め、製品として出荷することができない。
ている電極が欠けている電極オープン欠陥や、電極同士
が短絡するショート欠陥によるものと、ＴＦＴ動作不良
とによるものがある。製品として出荷する上で、セル状
態における欠陥で特に問題となるのが、ＬＣＤとして動
作している状態において、常に光が透過する画素となっ
てしまう欠陥、これは通常「輝点欠陥」と呼ばれてい
る。輝点欠陥は、上記光が透過するため、欠陥が人の目
に目立ちやすくＬＣＤ表示品質を大きく低下させるた
め、製品として出荷することができない。
【０００５】ここで、特にノーマリホワイトモードのＬ
ＣＤにおける輝点欠陥の修正について説明する。ここで
いうノーマリホワイトモードＬＣＤとは、電源がオフの
状態において画素が光を透過させ、電源がオン状態にお
いて画素が光を遮光するモードのＬＣＤであり、最近の
透過型ＬＣＤはほとんどがこのモードを採用している。
これに対して、ノーマリブラックモードＬＣＤもある
が、ノーマリブラックモードにおいては、黒色表示品質
がノーマリホワイトモードＬＣＤに比べて劣るため、現
在はほとんど採用されていない。
ＣＤにおける輝点欠陥の修正について説明する。ここで
いうノーマリホワイトモードＬＣＤとは、電源がオフの
状態において画素が光を透過させ、電源がオン状態にお
いて画素が光を遮光するモードのＬＣＤであり、最近の
透過型ＬＣＤはほとんどがこのモードを採用している。
これに対して、ノーマリブラックモードＬＣＤもある
が、ノーマリブラックモードにおいては、黒色表示品質
がノーマリホワイトモードＬＣＤに比べて劣るため、現
在はほとんど採用されていない。
【０００６】ノーマリホワイトモードＬＣＤにおける輝
点欠陥とは、電極オープンやショート欠陥やＴＦＴ動作
不良などにより、画素電極に駆動電圧が印加されなくな
ることにより発生する。このような輝点欠陥を修正する
方法として、既に特開平８−１１０５２７号公報により
提案されている。従来より提案されている修正方法は、
輝点欠陥となった画素のＴＦＴのソース電極（またはド
レイン電極）とゲート電極をレーザウェルディングを呼
ばれる方法により短絡することにより、輝点欠陥を黒点
欠陥とする方法である。
点欠陥とは、電極オープンやショート欠陥やＴＦＴ動作
不良などにより、画素電極に駆動電圧が印加されなくな
ることにより発生する。このような輝点欠陥を修正する
方法として、既に特開平８−１１０５２７号公報により
提案されている。従来より提案されている修正方法は、
輝点欠陥となった画素のＴＦＴのソース電極（またはド
レイン電極）とゲート電極をレーザウェルディングを呼
ばれる方法により短絡することにより、輝点欠陥を黒点
欠陥とする方法である。
【０００７】図３はそのような輝点欠陥を修正する方法
を説明するための図である。図３（ａ）において、ＴＦ
Ｔパターンが形成されたガラス基板１１越しに絶縁層１
４を介したＴＦＴのソース電極（またはドレイン電極）
１２とゲート電極１３の重なり部に、対物レンズ１５を
介してレーザ光１６を照射し、レーザ光１６による熱エ
ネルギにより電極１２と１３とを溶接し、電気的に短絡
させる。それによって、図３（ｂ）に示すように、電極
１２と１３とが接続される。
を説明するための図である。図３（ａ）において、ＴＦ
Ｔパターンが形成されたガラス基板１１越しに絶縁層１
４を介したＴＦＴのソース電極（またはドレイン電極）
１２とゲート電極１３の重なり部に、対物レンズ１５を
介してレーザ光１６を照射し、レーザ光１６による熱エ
ネルギにより電極１２と１３とを溶接し、電気的に短絡
させる。それによって、図３（ｂ）に示すように、電極
１２と１３とが接続される。
【０００８】従来は、このレーザウェルディングに、図
４に示すようにＱスイッチ付きのＹＡＧレーザ光源など
を用い、スリット１７と結像レンズ１８によりレーザ光
１６を任意の照射形状に絞り込み、対物レンズ１５を介
して欠陥部に照射することにより修正を行なっていた。
４に示すようにＱスイッチ付きのＹＡＧレーザ光源など
を用い、スリット１７と結像レンズ１８によりレーザ光
１６を任意の照射形状に絞り込み、対物レンズ１５を介
して欠陥部に照射することにより修正を行なっていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来より使用されてい
るＱスイッチ付きレーザ光源のレーザ光１６をスリット
１７で絞り込んだ光学系によるレーザウェルディング修
正では、図４（ｂ）に示すように、スリット１７の形状
で絞り込んだレーザ光１６の照射範囲内に強度分布差が
あるため、修正はできるものの修正の成功率が低いとい
う問題点があった。
るＱスイッチ付きレーザ光源のレーザ光１６をスリット
１７で絞り込んだ光学系によるレーザウェルディング修
正では、図４（ｂ）に示すように、スリット１７の形状
で絞り込んだレーザ光１６の照射範囲内に強度分布差が
あるため、修正はできるものの修正の成功率が低いとい
う問題点があった。
【００１０】それゆえに、この発明の主たる目的は、ビ
ームウエスト方式でレーザウェルディング修正を行なう
ことにより、修正確率を大幅に向上させることが可能な
欠陥修正方法および欠陥修正装置を提供することであ
る。
ームウエスト方式でレーザウェルディング修正を行なう
ことにより、修正確率を大幅に向上させることが可能な
欠陥修正方法および欠陥修正装置を提供することであ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、電源オフ時
に画素が光を透過させ、電源オン時に画素が光を遮光す
るモードを有する液晶ディスプレイにおいて、常に画素
が光を透過させてしまう輝点欠陥を修正する欠陥修正方
法であって、輝点欠陥を修正するために、レーザ光のビ
ームウエストを用いることを特徴とする。
に画素が光を透過させ、電源オン時に画素が光を遮光す
るモードを有する液晶ディスプレイにおいて、常に画素
が光を透過させてしまう輝点欠陥を修正する欠陥修正方
法であって、輝点欠陥を修正するために、レーザ光のビ
ームウエストを用いることを特徴とする。
【００１２】他の発明は、電源オフ時に画素が光を透過
させ、電源オン時に画素が光を遮光するモードを有する
液晶ディスプレイにおいて、常に画素が光を透過させて
しまう輝点欠陥を修正する欠陥修正装置であって、修正
対象となる被修正対象基板を水平方向に移動させるため
のテーブルと、被修正対象基板上の画素の輝点欠陥を検
査するための検査手段と、検査手段で検査された輝点欠
陥を修正するためのレーザ光を照射するレーザ光源と、
レーザ光の光軸上に挿入され、レーザ光をビームウエス
ト状態にする補正光学系を備えたことを特徴とする。
させ、電源オン時に画素が光を遮光するモードを有する
液晶ディスプレイにおいて、常に画素が光を透過させて
しまう輝点欠陥を修正する欠陥修正装置であって、修正
対象となる被修正対象基板を水平方向に移動させるため
のテーブルと、被修正対象基板上の画素の輝点欠陥を検
査するための検査手段と、検査手段で検査された輝点欠
陥を修正するためのレーザ光を照射するレーザ光源と、
レーザ光の光軸上に挿入され、レーザ光をビームウエス
ト状態にする補正光学系を備えたことを特徴とする。
【００１３】したがって、これらの発明によれば、レー
ザ光のビームウエストを用いることにより、修正確率を
大幅に向上できる。
ザ光のビームウエストを用いることにより、修正確率を
大幅に向上できる。
【００１４】また、検査手段は観察光学系を含み、観察
光学系の光軸とレーザ光源の光軸とを同軸上に配置した
ことを特徴とする。
光学系の光軸とレーザ光源の光軸とを同軸上に配置した
ことを特徴とする。
【００１５】また、レーザ光をスキャンすることによ
り、電極同士が短絡する欠陥の修正あるいは輝点欠陥の
原因となる電極同士を溶接することを特徴とする。
り、電極同士が短絡する欠陥の修正あるいは輝点欠陥の
原因となる電極同士を溶接することを特徴とする。
【００１６】さらに、テーブルを水平方向に移動させる
ことによりレーザ光をスキャンすることを特徴とする。
ことによりレーザ光をスキャンすることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の欠陥修正装置の
全体の構成を示す斜視図である。図１において、レーザ
照射機構１はレーザウェルディングのためのレーザ光を
照射するレーザ光源と、ＣＣＤカメラなどにより欠陥部
を観察するための観察光学系とを含んでおり、レーザ光
軸と観察光学系の光軸が同軸になるように構成されてい
る。Ｘ−Ｙテーブル２はチャック台４で保持されている
ワークをＸ−Ｙ方向（水平方向）に移動させる。Ｚ軸テ
ーブル３はレーザ照射機構１をＺ軸方向（上下方向）に
移動させる。ホストコンピュータ５は装置全体を制御す
るものであり、画像処理機構６はレーザ照射機構１に含
まれているＣＣＤカメラで撮像された画像を処理し、輝
点欠陥を判別する。制御用コンピュータ７は各装置を制
御する。透過照明８はＸ−Ｙテーブル２の下方からワー
クを照射し、観察および画像処理時における光源とな
る。
全体の構成を示す斜視図である。図１において、レーザ
照射機構１はレーザウェルディングのためのレーザ光を
照射するレーザ光源と、ＣＣＤカメラなどにより欠陥部
を観察するための観察光学系とを含んでおり、レーザ光
軸と観察光学系の光軸が同軸になるように構成されてい
る。Ｘ−Ｙテーブル２はチャック台４で保持されている
ワークをＸ−Ｙ方向（水平方向）に移動させる。Ｚ軸テ
ーブル３はレーザ照射機構１をＺ軸方向（上下方向）に
移動させる。ホストコンピュータ５は装置全体を制御す
るものであり、画像処理機構６はレーザ照射機構１に含
まれているＣＣＤカメラで撮像された画像を処理し、輝
点欠陥を判別する。制御用コンピュータ７は各装置を制
御する。透過照明８はＸ−Ｙテーブル２の下方からワー
クを照射し、観察および画像処理時における光源とな
る。
【００１８】図２はこの発明の一実施形態による欠陥修
正方法を説明するための図である。この発明では、レー
ザウェルディングのために、レーザ光１６を図４に示し
たようにスリット１７で絞り込むのではなく、レーザ光
１６を集光させたビームウエストの状態で使用すること
により、擬似的にレーザ強度ばらつきを抑え、修正確率
を向上させることを可能とする。すなわち、ビームウエ
スト方式では、画像フォーカス位置とレーザフォーカス
位置（ビームウエスト位置）を合わせるために、結像レ
ンズ１８のレーザ光源側に補正レンズ１９を挿入し、ビ
ームウエストでの修正を実現する。ビームウエストの場
合も、レーザ光１６自体が図２（ｂ）に示すようにガウ
シアン分布を有するため、厳密にいうと強度ばらつきは
存在するが、修正対象に対してビーム系が十分小さいた
め、ばらつきが問題ないレベルとなる。したがって、こ
の発明によるビームウエスト方式でレーザウェルディン
グ修正を行なうことにより、修正確率を大幅に向上させ
ることが可能となる。
正方法を説明するための図である。この発明では、レー
ザウェルディングのために、レーザ光１６を図４に示し
たようにスリット１７で絞り込むのではなく、レーザ光
１６を集光させたビームウエストの状態で使用すること
により、擬似的にレーザ強度ばらつきを抑え、修正確率
を向上させることを可能とする。すなわち、ビームウエ
スト方式では、画像フォーカス位置とレーザフォーカス
位置（ビームウエスト位置）を合わせるために、結像レ
ンズ１８のレーザ光源側に補正レンズ１９を挿入し、ビ
ームウエストでの修正を実現する。ビームウエストの場
合も、レーザ光１６自体が図２（ｂ）に示すようにガウ
シアン分布を有するため、厳密にいうと強度ばらつきは
存在するが、修正対象に対してビーム系が十分小さいた
め、ばらつきが問題ないレベルとなる。したがって、こ
の発明によるビームウエスト方式でレーザウェルディン
グ修正を行なうことにより、修正確率を大幅に向上させ
ることが可能となる。
【００１９】輝点欠陥の修正は、輝点欠陥画素のＴＦＴ
ソース電極（またはドレイン電極）とゲート電極の重な
り部にレーザ照射機構１に搭載された高周波発振レーザ
からレーザ光１６を照射し、電極同士を溶接することに
より電気的に短絡することで、輝点欠陥を黒点欠陥にす
る。この際、Ｘ−Ｙテーブル２を繰返し水平方向に移動
させることによりレーザ光をスキャンし、電極同士を短
絡させる。
ソース電極（またはドレイン電極）とゲート電極の重な
り部にレーザ照射機構１に搭載された高周波発振レーザ
からレーザ光１６を照射し、電極同士を溶接することに
より電気的に短絡することで、輝点欠陥を黒点欠陥にす
る。この際、Ｘ−Ｙテーブル２を繰返し水平方向に移動
させることによりレーザ光をスキャンし、電極同士を短
絡させる。
【００２０】セル状態における輝点欠陥において、その
輝点欠陥の原因が電極のショートによるものについて
は、前述のレーザウェルディングの前にショート箇所を
電気的に開放する必要のあるものがある。この発明の実
施形態で用いたレーザ光源によれば、レーザパワーをレ
ーザウェルディング時よりも強く設定し、電極ショート
箇所に照射することによりショート部分をカットするこ
とが可能なため、電気的に開放することもできる。
輝点欠陥の原因が電極のショートによるものについて
は、前述のレーザウェルディングの前にショート箇所を
電気的に開放する必要のあるものがある。この発明の実
施形態で用いたレーザ光源によれば、レーザパワーをレ
ーザウェルディング時よりも強く設定し、電極ショート
箇所に照射することによりショート部分をカットするこ
とが可能なため、電気的に開放することもできる。
【００２１】なお、上述の説明では、セル状態について
の輝点欠陥の修正について説明したが、これに限ること
なくアレイ状態においても当然ながら同様の電極部ショ
ート欠陥のカットおよびウェルディングによる修正が可
能である。ここで、アレイ状態とは、ガラス基板上にＴ
ＦＴパターンや電極パターンが形成された状態であり、
この段階では前述のセル状態とは違い、ガラス基板単体
の状態となっている。
の輝点欠陥の修正について説明したが、これに限ること
なくアレイ状態においても当然ながら同様の電極部ショ
ート欠陥のカットおよびウェルディングによる修正が可
能である。ここで、アレイ状態とは、ガラス基板上にＴ
ＦＴパターンや電極パターンが形成された状態であり、
この段階では前述のセル状態とは違い、ガラス基板単体
の状態となっている。
【００２２】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【００２３】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、電源
オフ時に画素が光を透過させ、電源オン時に画素が光を
遮光するモードを有する液晶ディスプレイにおいて、常
に画素が光を透過させてしまう輝点欠陥を修正するため
にレーザ光のビームウエストを用いるようにしたので、
液晶セルの輝点欠陥修正成功率を大きく向上させること
が可能となる。
オフ時に画素が光を透過させ、電源オン時に画素が光を
遮光するモードを有する液晶ディスプレイにおいて、常
に画素が光を透過させてしまう輝点欠陥を修正するため
にレーザ光のビームウエストを用いるようにしたので、
液晶セルの輝点欠陥修正成功率を大きく向上させること
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施形態の欠陥修正装置の外観
斜視図である。
斜視図である。
【図２】 この発明の一実施形態のビームウエスト方式
による光学系概念図を示す。
による光学系概念図を示す。
【図３】 従来の輝点欠陥を修正する方法を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図４】 従来のスリットを用いた光学系の概念図であ
る。
る。
１ レーザ照射機構、２ Ｘ−Ｙテーブル、３ Ｚ軸テ
ーブル、４ チャック台、５ ホストコンピュータ、６
画像処理機構、７ 制御用コンピュータ、８透過照明
光源、９ モニタ、１５ 対物レンズ、１６ レーザ
光、１７ スリット、１８ 結像レンズ、１９ 補正レ
ンズ。
ーブル、４ チャック台、５ ホストコンピュータ、６
画像処理機構、７ 制御用コンピュータ、８透過照明
光源、９ モニタ、１５ 対物レンズ、１６ レーザ
光、１７ スリット、１８ 結像レンズ、１９ 補正レ
ンズ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２３Ｋ 101:36 Ｇ０２Ｆ 1/136 ５００ Ｆターム(参考） 2H088 FA15 FA16 FA18 FA24 HA08 MA16 2H092 JA24 JA38 JA42 JB13 JB72 MA35 MA49 MA52 MA57 NA25 NA27 NA29 PA06 4E068 BH02 CA07 CA11 CC02 CD05 CD13 DA09
Claims (5)
- 【請求項１】 電源オフ時に画素が光を透過させ、電源
オン時に画素が光を遮光するモードを有する液晶ディス
プレイにおいて、常に画素が光を透過させてしまう輝点
欠陥を修正する欠陥修正方法であって、 前記輝点欠陥を修正するために、レーザ光のビームウエ
ストを用いることを特徴とする、欠陥修正方法。 - 【請求項２】 電源オフ時に画素が光を透過させ、電源
オン時に画素が光を遮光するモードを有する液晶ディス
プレイにおいて、常に画素が光を透過させてしまう輝点
欠陥を修正する欠陥修正装置であって、 修正対象となる被修正対象基板を水平方向に移動させる
ためのテーブルと、 前記被修正対象基板上の画素の輝点欠陥を検査するため
の検査手段と、 前記検査手段で検査された輝点欠陥を修正するためのレ
ーザ光を照射するレーザ光源と、 前記レーザ光の光軸上に挿入され、該レーザ光をビーム
ウエスト状態にする補正光学系を備えたことを特徴とす
る、欠陥修正装置。 - 【請求項３】 前記検査手段は観察光学系を含み、該観
察光学系の光軸と前記レーザ光源の光軸とを同軸上に配
置したことを特徴とする、請求項２に記載の欠陥修正装
置。 - 【請求項４】 前記レーザ光をスキャンすることによ
り、電極同士が短絡する欠陥の修正あるいは前記輝点欠
陥の原因となる電極同士を溶接することを特徴とする、
請求項２または３に記載の欠陥修正装置。 - 【請求項５】 前記テーブルを水平方向に移動させるこ
とにより前記レーザ光をスキャンすることを特徴とす
る、請求項４に記載の欠陥修正装置。
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