JP2005294625A

JP2005294625A - 成膜装置

Info

Publication number: JP2005294625A
Application number: JP2004108996A
Authority: JP
Inventors: Naoji Nada; 直司名田; Hideo Kawabe; 英雄川部
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-04-01
Filing date: 2004-04-01
Publication date: 2005-10-20

Abstract

【課題】簡素な装置構成で、広範囲の成膜用原料を用いて安全に成膜を行うことができる成膜装置を提供する。
【解決手段】局所成膜部４０は、成膜用原料よりなるターゲット５０を支持するターゲット配設部６０を有している。第１光源３０からのパルスレーザ光ＰＬＢ１は、第１光学系７０により導かれ、ターゲット５０に照射される。ターゲット５０から成膜用原料が蒸発し、載置台２０上のＴＦＴアレイ基板１０の所望の位置に修復膜１２が形成される。従来のレーザＣＶＤ法では原料ガスの安全性という観点から真空室内で成膜していたアルミニウムまたは銅などの成膜用原料であっても、真空室なしで安全に成膜することができ、成膜用原料として種々の金属の単体あるいは合金、金属酸化物または金属窒化物を広範囲に選択可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、パルスレーザ光をターゲットに照射して蒸発させることにより基板上に薄膜を形成する成膜装置に関する。

従来より、半導体製造において、または液晶あるいは有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造において、フォトマスクの欠陥修正、ＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）基板の配線修正などに、レーザＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ；化学的気相成長）法が採用されている（例えば、特許文献１ないし特許文献３参照。）。このレーザＣＶＤ法は、レーザ光が照射されたところのみ薄膜を形成することができるので、有限の幅または長さを有する薄膜を所望の位置に形成するのに適している。

この方法を用いたレーザＣＶＤ装置では、真空室内に基板などを収容して成膜を行っているが、近年では、真空室を不要として装置を小型化するため、ガスカーテン方式によりレーザ光照射位置付近を外気から遮断するようにした局所成膜ヘッドが用いられるようになっている。更に、大型基板に対応した欠陥修復装置では、装置設置面積の縮小のため、基板を固定して局所成膜ヘッドを移動させる方式を採用することが多くなってきている。
特開平６−５３６３８号公報特開平９−１５２５６８号公報特開２００２−１３１８８８号公報

しかしながら、レーザＣＶＤ法は、成膜用原料の気化装置、有毒ガスまたは発火性ガスの除害装置などを必要とし、装置自体だけでなく維持・管理に関わるコストも大きいという問題を有していた。これら気化装置や除害装置は、成膜する材料が複数になるとその数だけ多く必要となる。

また、局所成膜ヘッドを用いたレーザＣＶＤ装置では、局所成膜ヘッドに成膜用原料ガス等を導入するため多数のガス配管を接続し、局所成膜ヘッド自体にもガス配管にもヒータを設けて温度管理をするなど、装置構成が極めて煩雑になってしまっていた。更に、大型基板に対応するために局所成膜ヘッドを移動させる方式を採用した場合には、局所成膜ヘッドの移動により、ガス配管に機械的負担がかかってしまい、定期的に配管を修繕しなければならなかった。

レーザＣＶＤ法では、成膜用原料の安全性という点から、局所成膜ヘッドに適用可能な成膜用原料は限られてしまっている。例えば、液晶ディスプレイ用のＴＦＴアレイ基板修復装置では、成膜用原料としてヘキサカルボニルタングステン（０）（Ｗ（ＣＯ）₆）またはモリブデンカルボニル（Ｍｏ（ＣＯ）₆）を用いて、タングステン（Ｗ）またはモリブデン（Ｍｏ）よりなる膜を形成するようにしている。これらの原料を用いた場合、原料に含まれる酸素（Ｏ）または炭素（Ｃ）が不純物として膜に混入してしまい、膜の抵抗率を増加させる要因となっていた。液晶ディスプレイは電圧駆動方式であるので、結線部の抵抗が多少高くても大きな問題にはならないが、電流駆動方式の有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイでは、高い抵抗による電圧降下がパネルの輝度特性に大きく影響を及ぼしてしまうおそれがある。したがって、結線による修復を行う場合、低抵抗金属であるアルミニウム（Ａｌ）または銅（Ｃｕ）よりなる膜を形成するほうが望ましい。しかし、これらの金属をレーザＣＶＤ法で成膜する場合、成膜用原料としてトリメチルアルミニウム（Ａｌ（ＣＨ₃）₃），ジメチルアルミナムハイドライド（Ａｌ（ＣＨ₃）₂Ｈ）等の発火性のある危険なガスを用いる必要がある。これらのガスは局所成膜ヘッドでは使用できず、安全性を考慮して基板全体を覆う真空装置が必要となっていた。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡素な装置構成で、広範囲の成膜用原料を用いて安全に成膜を行うことができる成膜装置を提供することにある。

本発明による成膜装置は、成膜用の基板を支持する載置台と、パルスレーザ光を発生する少なくとも一つの光源と、成膜用原料よりなるターゲットを支持するターゲット配設部を有し、載置台上の基板の表面に対して相対的に変位可能な局所成膜部と、ターゲット配設部に支持されたターゲットに向けてパルスレーザ光を導く第１光学系とを備えたものである。

この成膜装置では、光源からのパルスレーザ光が、第１光学系により導かれ、ターゲット配設部上のターゲットに照射される。これにより、ターゲットから成膜用原料が蒸発し、載置台上の基板の所望の位置に膜が形成される。

本発明の成膜装置によれば、局所成膜部に、成膜用原料よりなるターゲットを支持するターゲット配設部を設け、パルスレーザ光をターゲットに照射して成膜を行うようにしたので、従来のレーザＣＶＤ法で用いられているような成膜用原料の気化装置、有毒ガスあるいは発火性ガスの除害装置、または温度管理されたガス配管などは不要となる。よって、装置構成を簡素化し、維持管理コストの削減を図ることができる。

また、成膜用原料としてガスでなくターゲットを用いるようにしたので、従来のレーザＣＶＤ法では原料ガスの安全性という観点から真空室内で成膜していたアルミニウムや銅などの成膜用原料であっても、真空室なしで安全に成膜することができ、成膜用原料として種々の金属の単体あるいは合金、金属酸化物または金属窒化物など広範囲に選択可能となる。よって、例えばＴＦＴアレイ基板の配線の欠陥部分を、配線と同一の材料であるアルミニウムまたは銅などの低抵抗金属を用いて修正することが可能となり、配線と修復された膜との間で異種金属の接触抵抗を無視することができる。また、欠陥や断線が、従来のレーザＣＶＤ法では修復困難な大きさのものであっても対応可能となる。特に、電流駆動方式の有機ＥＬディスプレイ用ＴＦＴアレイ基板の製造に極めて好適である。

更に、ターゲットの組成に近い膜を形成することができるので、例えば、耐食性を考慮した合金膜なども容易に形成することができ、金属酸化物や金属窒化物のターゲットを用いれば絶縁膜の修復なども可能となる。

加えて、浮上用ガスにより局所成膜部を基板に対して浮上させる浮上機構を備えるようにすれば、外気に触れることなく成膜を行うことができ、純度の高い膜を形成することができる。よって、例えば、配線修正の場合に不純物の混入を抑制して膜の純度を高め、抵抗上昇を抑えることができ、特に、電流駆動方式の有機ＥＬディスプレイ用ＴＦＴアレイ基板の製造に極めて好適である。

更にまた、ターゲット配設部に複数の取付面を設け、複数の取付面を、第１光学系により導かれてきたパルスレーザ光に対して移動可能とすれば、例えば、金属膜、絶縁膜および金属膜を交互に成膜するというようなことも可能となり、修復可能な欠陥の種類を大幅に増加させることができる。

加えてまた、成膜室の上面に設けられた窓と、光源からのパルスレーザ光を窓を介して載置台上の基板の表面に対して略垂直に入射させる第２光学系とを備えるようにすれば、断線欠陥だけでなく短絡欠陥の修正も同一装置により行うことができる。

更にまた、光源からのパルスレーザ光の進路を、第１光学系と第２光学系との間で切り替える進路切替部を備えるようにすれば、共通の光源を利用して断線欠陥の修復および短絡欠陥の修復の両方を行うことができ、装置構成を更に簡素化することができる。

加えてまた、光源から射出されるパルスレーザ光のパルス幅を、ピコ秒またはフェムト秒オーダーとすれば、ターゲット表面からの溶融物が落下して基板表面を汚染することを防止し、成膜品質を更に向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る成膜装置の断面構成を表している。この成膜装置は、例えば、液晶あるいは有機ＥＬディスプレイの製造において、ＴＦＴアレイ基板１０の配線パターン１１の欠陥部分１１ＡにＰＬＤ（Pulsed Laser Deposition ；パルスレーザ成膜）法により修復膜１２を形成して修正するのに用いられるものであり、成膜用のＴＦＴアレイ基板１０を支持する載置台２０と、成膜用のパルスレーザ光ＰＬＢ１を発生する第１光源３０と、載置台２０上のＴＦＴアレイ基板１０の表面に対して相対的に変位可能な局所成膜部４０とを備えている。局所成膜部４０は、成膜用原料よりなるターゲット５０を支持するターゲット配設部６０を有しており、第１光源３０からのパルスレーザ光ＰＬＢ１は、第１光学系７０によりターゲット５０に向けて導かれるようになっている。これにより、この成膜装置では、従来のレーザＣＶＤ法に比べて装置構成を著しく簡素化し、広範囲の成膜用原料を用いて安全に成膜を行うことができるようになっている。

ＴＦＴアレイ基板１０は、例えばガラスにより構成され、表面にアルミニウムまたは銅よりなる配線パターン１１が形成されている。配線パターン１１にはところどころに欠陥部分１１Ａが発生しているものとする。

載置台２０は、例えばＸ−Ｙステージにより構成され、ＴＦＴアレイ基板１０を局所成膜部４０および第１光学系７０の下部位置に移動させ、ＴＦＴアレイ基板１０上に点在する欠陥部分１１Ａに局所成膜部４０を対向させることができるようになっている。また、載置台２０には、ＴＦＴアレイ基板１０の載置、交換などの際に局所成膜部４０を待避させるための待避部（図示せず）が設けられている。

第１光源３０から射出されるパルスレーザ光ＰＬＢ１のパルス幅はナノ秒，ピコ秒またはフェムト秒オーダーであることが好ましく、中でも、パルス幅がピコ秒またはフェムト秒オーダーであればより好ましい。ターゲット５０の表面からの溶融物が落下してＴＦＴアレイ基板１０の表面を汚染することを防止し、成膜品質を更に向上させることができるからである。また、パルス幅が短いほど製造工程における断熱性が高くなるので、ターゲット５０の冷却を不要とすることができるからである。

局所成膜部４０は、例えば略円板状の形状を有すると共に、中央に成膜室４１を有しており、この成膜室４１内にターゲット配設部６０が設けられている。成膜室４１は、窓４１Ａにより塞がれ、載置台２０側が開放されている。窓４１Ａは、例えば、後述する加工用のパルスレーザ光ＰＬＢ２に対して透過性を有するガラスなどの透明材料により構成されている。

また、局所成膜部４０は、第１光源３０からのパルスレーザ光ＰＬＢ１を成膜室４１へと導く導入路４２および窓４２Ａを有している。導入路４２は、例えば、載置台２０上のＴＦＴアレイ基板１０に対して略平行に局所成膜部４０を貫通して成膜室４１内に通じている。窓４２Ａは、例えばパルスレーザ光ＰＬＢ１に対して透過性を有するガラスなどの透明材料により構成されている。ターゲット配設部６０の取付面６１と導入路４２の出口４２Ｂとは、成膜室４１内において対向する位置に配置されている。

ターゲット５０としては、例えば、金属単体および合金，金属酸化物並びに金属窒化物のうちの少なくとも１種よりなるものを用いることができ、用途に応じて選択することが望ましい。

特に、アルミニウム（Ａｌ）および銅（Ｃｕ）のうちの少なくとも１種よりなるターゲット５０を用いれば、ＴＦＴアレイ基板１０の配線パターン１１の欠陥部分１１Ａを、配線パターン１１と同一の材料を用いて修正することが可能となる。したがって、配線パターン１１と修復膜１２との間で異種金属の接触抵抗を無視することができる。また、欠陥や断線が従来のレーザＣＶＤ法では修復困難な大きさのものであっても対応可能となる。特に、電流駆動方式の有機ＥＬディスプレイ用ＴＦＴアレイ基板１０の製造に極めて好適である。

また、特に、金属合金よりなるターゲット５０を用いれば、耐食性の高い修復膜１２を容易に形成することができる。更に、金属酸化物や金属窒化物よりなるターゲット５０を用いれば絶縁膜の修復なども可能となる。

ターゲット配設部６０の取付面６１は、載置台２０の表面に対して傾斜（傾斜角θ）しており、ターゲット５０に対してパルスレーザ光ＰＬＢ１が斜めに照射されるようになっている。傾斜角θは、ターゲット５０のパルスレーザ光ＰＬＢ１が照射された位置からターゲット５０の表面に対して法線方向に直線を引き、その直線とＴＦＴアレイ基板１０との交点が修正されるべき欠陥部分１１Ａとなるように設定されている。ターゲット５０のパルスレーザ光ＰＬＢ１が照射された位置から成膜用原料がターゲット５０の表面に対して垂直な方向（法線方向）に放出されるからである。

第１光学系７０は、例えば、パルスレーザ光ＰＬＢ１を整形する図示しないアパーチャ等と共に、ミラー７１，７２と、集光レンズ７３とを有している。ミラー７１，７２は、パルスレーザ光ＰＬＢ１を導入路４２に進入させるためのものである。集光レンズ７３は、ターゲット５０の表面にパルスレーザ光ＰＬＢ１が焦点を結ぶように焦点距離が決められている。なお、集光レンズ７３は、必ずしも導入路４２内に設けられる必要はなく、局所成膜部４０の外部の光学系に組み込まれていてもよい。また、成膜に伴いターゲット５０が局所的に削られてしまうことを防ぐため、例えば、第１光学系７０に、パルスレーザ光ＰＬＢ１を任意の方向および速度でスキャンする機構（図示せず）を設けたり、あるいは、ターゲット配設部６０にターゲット５０を任意の軌道および速度で回転させたりする機構（図示せず）を設けることが望ましい。

また、この成膜装置は、第２光源８０を備え、この第２光源８０から加工用のパルスレーザ光ＰＬＢ２を発生するようになっている。第２光源８０からのパルスレーザ光ＰＬＢ２は、第２光学系９０により、窓４１Ａを介して載置台２０上のＴＦＴアレイ基板１０の表面に対して略垂直に入射するようになっている。これにより、この成膜装置では、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成された配線パターン１１または修復膜１２を、パルスレーザ光ＰＬＢ２により選択的に除去加工することができ、断線欠陥だけでなく短絡欠陥の修正も同一装置により行うことができる。なお、第２光源８０は、例えば、第１光源３０と同様に構成されている。

第２光学系９０は、例えば、パルスレーザ光ＰＬＢ２を整形する図示しないアパーチャ等と共に、パルスレーザ光ＰＬＢ２の進行方向を変更するミラー９１およびパルスレーザ光ＰＬＢ２を集光する観察用対物レンズ９２を有している。この観察用対物レンズ９２は、ＴＦＴアレイ基板１０上の欠陥部分１１Ａの状況を観察するための観察部を構成している。観察用対物レンズ９２の倍率は例えば５０倍、作動距離は例えば１５ｍｍである。

更に、この成膜装置には、浮上機構１００と、パージガスＧ２を窓４１Ａに吹き付けるパージガス供給機構１１０とが設けられている。

浮上機構１００は、例えば窒素（Ｎ₂）などの浮上用ガスＧ１により局所成膜部４０をＴＦＴアレイ基板１０に対して浮上させるものである。また、浮上機構１００は、浮上用ガスＧ１により成膜室４１への外気の侵入を遮断するガスカーテンとしての機能も有しており、窓４１Ａ，４２Ａと共に成膜室４１を外気から遮断し、不純物の混入を防止して純度の高い修復膜１２を形成することができるようになっている。

浮上機構１００には、局所成膜部４０の載置台２０側の面に、浮上用ガスＧ１を載置台２０上のＴＦＴアレイ基板１０に向けて吹き出す通気部１０１と、成膜室４１方向へ向かって流れてくる浮上用ガスＧ１を吸引する第１吸引口１０２とが設けられている。通気部１０１は、浮上用ガスＧ１を吹き出すため、多数の空孔により構成されている。通気部１０１は、浮上用ガスＧ１を均一に放出するため例えば多孔質材料により構成されていることが好ましい。多孔質材料としては、例えば多孔質金属、多孔質セラミックスあるいは多孔質合成樹脂が好ましく、中でも多孔質アルミニウム（Ａｌ）がより好ましい。アルミニウムは精度を伴う加工が容易であり、また局所成膜部４０の本体に、ロウ付けもしくは拡散接合などの方法により強固に固定することができるからである。また、通気部１０１を構成する多孔質材料の空孔率は、例えば１５％ないし５０％、具体的には例えば１５％である。浮上機構１００は、更に、浮上用ガスＧ１の圧力または流量を制御する弁（図示せず）を備えており、浮上用ガスＧ１の圧力または流量を制御して、局所成膜部４０とＴＦＴアレイ基板１０との間隔、すなわち局所成膜部４０の浮上量を制御することができるようになっている。

パージガス供給機構１１０は、窓４１Ａに意図しない金属膜等が形成されるなどして汚染されてしまうことを防止するため、アルゴン（Ａｒ）ガスなどの不活性ガスを用いたパージガスＧ２を窓４１Ａに吹き付けるものである。パージガス供給機構１１０は、パージガスＧ２を成膜室４１へと導入するパージガス供給路１１１と、成膜室４１方向へ向かって流れてくるパージガスＧ２を吸引する第２吸引口１１２とを備えている。パージガス供給機構１１０は、更に、パージガスＧ２の圧力または流量を制御する弁（図示せず）を備えている。

なお、浮上用ガスＧ１を吸引する第１吸引口１０２とパージガスＧ２を吸引する第２吸引口１１２とは、別々に設けられていることが好ましい。浮上機構１００による外気遮断の制御とパージガス供給機構１１０によるパージガスＧ２の供給制御とを互いに独立に行うことが可能となるからである。

図２は、この成膜装置の全体構成を表すブロック図である。この成膜装置は、載置台２０，第１光源３０，第１光学系７０，第２光源８０および第２光学系９０の観察用対物レンズ９２を制御する制御ユニット１２０を備えている。

図１に示した浮上機構１００の通気部１０１は浮上用ガス供給ユニット１０３に接続され、同じく図１に示したパージガス供給機構１１０のパージガス供給路１１１はパージガス供給ユニット１１３に接続され、同じくそれぞれ図１に示した浮上機構１００の第１吸引口１０２およびパージガス供給機構１１０の第２吸引口１１２は排気ユニット１３０に接続されている。浮上用ガス供給ユニット１０３，パージガス供給ユニット１１３および排気ユニット１３０もまた、制御ユニット１２０により制御されている。

図３は、この成膜装置によりＴＦＴアレイ基板１０の配線パターン１１の欠陥部分１１Ａに修復膜１２を形成して修正する工程を順に表すものである。まず、ターゲット配設部６０に、例えば成膜用原料としてアルミニウムまたは銅よりなるターゲット５０を取り付け、局所成膜部４０を載置台２０の待避部（図示せず）に待避させておいて載置台２０にＴＦＴアレイ基板１０を載置する。ターゲット５０の取り付けおよびＴＦＴアレイ基板１０の載置作業が完了したのち、通気部１０１から浮上用ガスＧ１が吹き出して局所成膜部４０が浮上し、載置台２０によりＴＦＴアレイ基板１０が局所成膜部４０の下部位置に移動する。これにより、局所成膜部４０が、ＴＦＴアレイ基板１０上の配線パターン１１の図３（Ａ）に示したような断線状の欠陥部分１１Ａに対向する。

局所成膜部４０が欠陥部分１１Ａに対向したのち、第１光源３０によりパルスレーザ光ＰＬＢ１が発生し、このパルスレーザ光ＰＬＢ１が、第１光学系７０により導かれ、ターゲット配設部６０上のターゲット５０に照射される。これにより、図１に示したように、ターゲット５０のパルスレーザ光ＰＬＢ１が照射された位置から成膜用原料が蒸発し、図３（Ｂ）に示したように、欠陥部分１１Ａが、アルミニウムまたは銅よりなる修復膜１２で結線される。このとき、欠陥部分１１Ａが長い場合には、欠陥部分１１Ａを確実に修復膜１２でつなぐため、載置台２０を微動させるか、あるいはパルスレーザ光ＰＬＢ１を欠陥部分１１Ａに沿ってスキャンしながら成膜を行うようにすることが好ましい。

また、ターゲット５０とＴＦＴアレイ基板１０との距離によっては、蒸発した成膜用原料の拡散により、修復膜１２が配線パターン１１よりもやや幅広に形成される場合がある。そのような場合には、配線パターン１１の幅や間隔により、短絡防止のため、必要に応じてパルスレーザ光ＰＬＢ２を用いて修復膜１２を整形することが好ましい。その場合には、欠陥部分１１Ａが修復膜１２により結線されたのち、第２光源８０によりパルスレーザ光ＰＬＢ２が発生し、このパルスレーザ光ＰＬＢ２が、第２光学系９０により、窓４３を介して載置台２０上のＴＦＴアレイ基板１０の表面に対して略垂直に入射し、図３（Ｃ）に示したように修復膜１２に照射され、矢印Ａ方向に移動する。これにより、図３（Ｄ）に示したように、修復膜１２の不要な部分が選択的に除去されて整形される。

なお、配線パターン１１に短絡状の欠陥部分が発生していた場合には、上述した図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示した工程により配線パターン１１の不要な部分を選択的に除去して短絡箇所を切断し、修復することが可能である。

以上の工程を繰り返すことにより、ＴＦＴアレイ基板１０の配線パターン１１の欠陥部分１１Ａが順次修正される。ここでは、局所成膜部４０が、ターゲット５０を支持するターゲット配設部６０を有し、パルスレーザ光ＰＬＢ１がターゲット５０に照射されて修復膜１２が形成されるので、アルミニウムまたは銅よりなる修復膜１２が真空室なしで安全に成膜される。よって、欠陥部分１１Ａが、配線パターン１１と同一の材料であるアルミニウムまたは銅などの低抵抗金属よりなる修復膜１２により結線され、配線パターン１１と修復膜１２との間で異種金属の接触抵抗が無視できる程度に小さくなり、修復膜１２における配線抵抗の上昇が抑制される。

また、従来のレーザＣＶＤ法では、１００μｍ程度の大きな欠陥をタングステンまたはモリブデンよりなる修復膜で結線した場合、修復膜の抵抗が大きすぎて配線として十分な性能が得られなくなるおそれがあった。これに対して、本実施の形態では、上述したように低抵抗な修復膜１２により結線されるので、欠陥部分１１Ａが従来のレーザＣＶＤ法では修復困難な大きさのものであっても対応可能となる。

このように本実施の形態では、局所成膜部４０に、ターゲット５０を支持するターゲット配設部６０を設け、パルスレーザ光ＰＬＢ１をターゲット５０に照射して修復膜１２を形成するようにしたので、従来のレーザＣＶＤ法で用いられているような成膜用原料の気化装置、有毒ガスあるいは発火性ガスの除害装置、または温度管理されたガス配管などは不要となる。よって、装置構成を簡素化し、維持管理コストの削減を図ることができる。

また、成膜用原料としてガスでなくターゲット５０を用いるようにしたので、従来のレーザＣＶＤ法では原料ガスの安全性という観点から真空室内で成膜していたアルミニウムまたは銅などの成膜用原料であっても、真空室なしで安全に成膜することができ、成膜用原料として種々の金属の単体あるいは合金、金属酸化物または金属窒化物を広範囲に選択可能となる。よって、例えば配線パターン１１の欠陥部分１１Ａを、配線パターン１１と同一の材料であるアルミニウムまたは銅などの低抵抗金属よりなる修復膜１２により修正することが可能となり、配線パターン１１と修復膜１２との間で異種金属の接触抵抗を無視することができる。また、欠陥部分１１Ａが従来のレーザＣＶＤ法では修復困難な大きさのものであっても対応可能となる。特に、電流駆動方式の有機ＥＬディスプレイ用ＴＦＴアレイ基板の製造に極めて好適である。

更に、ターゲット５０の組成に近い組成の修復膜１２を形成することができるので、例えば、耐食性を考慮した合金膜なども容易に形成することができ、金属酸化物や金属窒化物のターゲット５０を用いれば絶縁膜の修復なども可能となる。

加えて、浮上機構１００を備えているので、局所成膜部４０をＴＦＴアレイ基板１０に対して浮上させて、外気に触れることなく成膜を行うことができ、純度の高い修復膜１２を形成することができる。よって、不純物の混入を抑制して修復膜１２の純度を高め、抵抗上昇を抑えることができ、特に、電流駆動方式の有機ＥＬディスプレイ用ＴＦＴアレイ基板の製造に極めて好適である。

更にまた、第２光学系９０により、パルスレーザ光ＰＬＢ２を窓４１Ａを介して載置台２０上のＴＦＴアレイ基板１０の表面に対して略垂直に入射させるようにしたので、断線欠陥だけでなく短絡欠陥の修正も同一装置により行うことができる。

なお、上記実施の形態では、１個のターゲット配設部６０が局所成膜部４０に固定して設けられているものとして説明したが、ターゲット配設部６０は、局所成膜部４０に対して脱着可能または移動可能であってもよい。

また、ターゲット配設部６０の取付面６１の数は１面に限られない。例えば図４に示したように、３面の取付面６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃを設け、これらの取付面６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃのいずれか一つが、導入路４２の出口４２Ｂに対向する位置に交替可能に移動するようにしてもよい。このようにすれば、３面の取付面６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃに異なる材料よりなるターゲット５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃをそれぞれ取り付けておき、取付面６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃのいずれかを導入路４２の出口４２Ｂに対向する位置に交互に移動させて特定のターゲット５０Ａ，５０Ｂまたは５０Ｃのみにパルスレーザ光ＰＬＢ１を照射させることができる。よって、ターゲットの交換を容易に行うことができ、例えば金属膜，絶縁膜および金属膜を交互に成膜するというようなことも可能となり、修復可能な欠陥の種類を大幅に増加させることができる。これらの取付面６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃは、図４に示したようにそれぞれ別のターゲット配設部６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃに設けられていてもよいし、図示しないが一つのターゲット配設部に設けられていてもよい。また、これらの取付面６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの配置としては、図４に示したように成膜室４１の内壁に沿って周方向に並列して設け、矢印Ｂに示したように回転移動により交換可能としてもよいし、図示しないが成膜室４１の内壁に上下方向に配列させ、上下移動により交換可能としてもよい。なお、図４では例えば３個の取付面６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃを備えた場合を表したが、取付面６１の個数は特に限定されない。また、図４では、浮上機構１００およびパージガス供給機構１１０は省略している。

また、上記実施の形態では、第１光源３０と第２光源８０とを別々に設け、成膜用と加工用とで使い分けるようにした場合について説明したが、例えば図５に示したように、第２光源８０を省略し、第１光源３０からのパルスレーザ光ＰＬＢ１の進路を、第１光学系７０と第２光学系９０との間で切り替える進路切替部１４０を備えるようにすれば、共通の第１光源３０からのパルスレーザ光ＰＬＢ１を利用して断線欠陥の修復および短絡欠陥の修復の両方を行うこともでき、装置構成を更に簡素化することができる。この進路切替部１４０は、例えばミラーにより構成することが可能である。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態においては、成膜装置の構成を具体的に挙げて説明したが、成膜装置の構成は上記実施の形態に限られない。例えば、第２光源８０および第２光学系９０は、必ずしも設ける必要はなく、これらを省略して成膜専用の装置としてもよい。

また、例えば、上記実施の形態では、載置台２０により、ＴＦＴアレイ基板１０を局所成膜部４０に対して移動させる場合について説明したが、第１光源３０，第１光学系７０および局所成膜部４０をＴＦＴアレイ基板１０に対して移動させるようにしてもよく、あるいは両方を移動させるようにしてもよい。

更に、例えば、上記実施の形態では、ＴＦＴアレイ基板１０の配線パターン１１の欠陥部分１１Ａにアルミニウムまたは銅よりなる修復膜１２を形成する場合について説明したが、他の材料よりなる膜を形成してもよい。加えて、浮上用ガスＧ１またはパージガスＧ２は、上記実施の形態で説明したガス種に限られず、他のガスでもよい。

加えて、例えば、上記実施の形態では、浮上機構１００の浮上用ガスＧ１により成膜室４１への外気の侵入を遮断し、パルスレーザ光ＰＬＢ１の照射位置周辺を局所真空状態として修復膜１２を形成する場合について説明したが、ターゲット５０とＴＦＴアレイ基板１０との距離が例えば１０μｍ以下であれば、大気中での成膜も可能である。ただし、浮上機構１００の浮上用ガスＧ１により成膜室４１への外気の侵入を遮断するほうが、修復膜１２への不純物混入を防止することができるので好ましい。

本発明の成膜装置は、上述したＴＦＴアレイ基板の欠陥部分の修正またはフォトマスクの欠陥修正などの用途のほか、回路基板の作製や、またはデバイス製造における微小領域への局所成膜などにも適用することができる。

本発明の一実施の形態に係る成膜装置の構成を表す断面図である。図１に示した成膜装置の全体構成を表すブロック図である。図１に示した成膜装置によりＴＦＴアレイ基板の配線パターンの欠陥部分に修復膜を形成して修正する工程を順に表す平面図である。図１に示した局所装置の一変形例を基板側から見た構成を概略的に表す平面図である。図２に示した成膜装置の他の変形例を表すブロック図である。

符号の説明

１０…ＴＦＴアレイ基板、１１…配線パターン、１１Ａ…欠陥部分、１２…修復膜、２０…載置台、３０…第１光源、４０…局所成膜部、４１…成膜室、４２…導入路、４３…窓、５０…ターゲット、６０…ターゲット配設部、６１…取付面、７０…第１光学系、８０…第２光源、９０…第２光学系、１００…浮上機構、１０１…通気部、１０２…第１吸引口、１１０…パージガス供給機構、Ｇ１…浮上用ガス、Ｇ２…パージガス

Claims

成膜用の基板を支持する載置台と、
パルスレーザ光を発生する少なくとも一つの光源と、
成膜用原料よりなるターゲットを支持するターゲット配設部を有し、前記載置台上の基板の表面に対して相対的に変位可能な局所成膜部と、
前記ターゲット配設部に支持されたターゲットに向けてパルスレーザ光を導く第１光学系と
を備えたことを特徴とする成膜装置。
浮上用ガスにより前記局所成膜部を前記基板に対して浮上させる浮上機構を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
前記浮上機構は、前記浮上用ガスを前記基板に向けて吹き出す通気手段と、前記浮上用ガスを吸引する吸引手段とを備えた
ことを特徴とする請求項２記載の成膜装置。
前記局所成膜部は、中央に成膜室を有しており、前記ターゲット配設部は前記成膜室内に設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
前記局所成膜部は、前記光源からのパルスレーザ光を前記成膜室へと導く導入路を有し、前記導入路は、前記載置台上の基板に対して略平行に前記局所成膜部を貫通して前記成膜室に通じている
ことを特徴とする請求項４記載の成膜装置。
前記ターゲット配設部の取付面と前記導入路の成膜室側出口とは、前記成膜室内において対向する位置に配置されている
ことを特徴とする請求項５記載の成膜装置。
前記ターゲット配設部の取付面は、前記載置台の表面に対して傾斜しており、前記ターゲットに対してパルスレーザ光が斜めに照射される
ことを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
前記ターゲット配設部は複数の取付面を有し、前記複数の取付面のいずれか一つが、前記導入路の成膜室側出口に対向する位置に交替可能に移動する
ことを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
前記成膜室の上面に設けられた窓と、
前記光源からのパルスレーザ光を前記窓を介して前記載置台上の基板の表面に対して略垂直に入射させる第２光学系と
を備えたことを特徴とする請求項４記載の成膜装置。
前記光源からのパルスレーザ光の進路を、前記第１光学系と前記第２光学系との間で切り替える進路切替部を備えた
ことを特徴とする請求項９記載の成膜装置。
前記光源から射出されるパルスレーザ光のパルス幅は、ピコ秒またはフェムト秒オーダーである
ことを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
前記ターゲットとして、金属単体および合金，金属酸化物並びに金属窒化物のうちの少なくとも１種よりなるものを用いる
ことを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
前記ターゲットとして、アルミニウム（Ａｌ）および銅（Ｃｕ）のうちの少なくとも１種よりなるものを用いる
ことを特徴とする請求項１記載の成膜装置。