JP2009086499A - 欠陥修正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】断線欠陥部に幅が狭くて厚い修正層を容易に形成することができ、修正部の抵抗値の低減化を図ることが可能な欠陥修正方法を提供する。
【解決手段】この欠陥修正方法では、ドレイン線８の断線欠陥部８ｂを含む範囲に修正ペースト１２を塗布し、両端部がドレイン線８の正常な部分に重なり、かつドレイン線８よりも幅が大きな修正層１２Ａを形成し、修正層１２Ａのうちのドレイン線８の幅からはみ出た不要部をレーザ照射によって除去し、修正層１２Ａのうちの残りの部分をレーザ照射によって焼成する。したがって、断線欠陥部８ｂに幅が狭くて厚い修正層１２Ａを容易に形成できる。
【選択図】図４

Description

この発明は欠陥修正方法に関し、特に、基板上に形成された配線の断線欠陥部を修正する欠陥修正方法に関する。より特定的には、この発明は、液晶ディスプレイに用いられるＴＦＴ(Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ)基板上に形成された配線の断線欠陥部を修正する欠陥修正方法に関する。

近年、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイの大型化、高精細化に伴い、ガラス基板上に形成された電極や液晶カラーフィルタなどに欠陥が存在する確率が高くなっており、歩留まりの向上を図るため欠陥を修正する方法が提案されている。

たとえば、液晶ディスプレイのガラス基板の表面には電極が形成されている。この電極が断線している場合、塗布針先端に付着させた導電性の修正ペーストを断線部に塗布し、電極の長さ方向に塗布位置をずらしながら複数回塗布して電極を修正する（たとえば、特許文献１参照）。

また、欠陥部を覆うようにフィルムを設け、欠陥部とフィルムとをレーザ光を用いて略同時に除去し、除去した部分にフィルムをマスクとしてインクを塗布し、その後、フィルムを剥離除去する方法がある（たとえば、特許文献２，３参照）。

この他にも、レーザＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長）を用いた断線修正方法（たとえば、特許文献４参照）や、マイクロディスペンサを用いて修正ペーストを塗布する方法がある（たとえば、特許文献５〜７参照）。
特開平８−２９２４４２号公報 特開平１１−１２５８９５号公報 特開２００５−９５９７１号公報 特開２００５−１０１２２２号公報 特開２００３−２１５６４０号公報 特開平９−１３５０６４号公報 特開２００６−２０２８２８号公報

しかしながら、電極を修正する方法では、塗布針先端に導電性の修正ペーストを付着させ、断線部に修正ペーストを転写するため、その塗布径は塗布針先端の平坦面の寸法で決まり、１０μｍ前後の塗布径を実現するのは困難であり、これを用いた細線形成も同様に難しかった。

また、フィルムをマスクとして使用する方法では、フィルムと欠陥部をレーザ光で略同時に除去するので、大きなレーザパワーが必要となり、欠陥部の周辺にダメージを与えてしまう。あるいは、欠陥部に付着（密着）したフィルム上部にレーザアブレーションにより孔を形成するため、そのときに発生するごみがフィルムと基板の隙間に侵入し、欠陥部近傍を汚染することも想定される。

さらに、フィルムと基板を付着あるいは密着した状態で、修正ペーストを孔に塗布すると、フィルムと基板との隙間に毛細管現象で修正ペーストが吸い込まれて広がり、基板を汚染することも考えられる。

また、レーザＣＶＤを用いた修正方法では、複数の原料ガスを断線部を含む局所空間に供給し、また、排出を行なう手段が必要となり、装置構成が複雑となる。

また、マイクロディスペンサ方式で断線部に修正ペーストを充填する方法では、マイクロディスペンサに供給する圧縮エアの制御が難しく、ＴＦＴ基板のデータ線のように１０μｍよりも細い描画パターンを求められる場合には、適用が困難である。また、マイクロディスペンサは、先端が中空先細になった構造のため、修正ペーストが詰まり易く、詰まりを防止するため、低粘度に管理された修正ペーストを使用する必要がある。

さらに、ＴＦＴ基板のドレイン線（データ線）の幅は５μｍ程度に微細化されており、修正ペーストをドレイン線と同じ幅で塗布することは難しく、ドレイン線に隣接する画素電極の方にはみ出すことが想定される。この場合、はみ出した部分を画素電極ごとレーザ照射により除去するか、はみ出した部分の周りの画素電極を除去することにより、短絡を回避する。この場合、有効な画素面積が減少するので、修正ペーストが大きくはみ出した場合には、除去によって１画素が機能しなくなる場合がある。

また、ＴＦＴ基板のドレイン線を修正する場合、修正部の抵抗値を１００Ω以下にすることが求められるが、幅が５μｍ程度のドレイン線と略同じ幅で修正ペーストを厚く塗布することは難しい。また、ドレイン線の断線欠陥部にはバリや段差部（エッジ）があるため、修正個所にクラックを生じ易く、修正部の抵抗値を低くすることは難しい状況にあった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、断線欠陥部に幅が狭くて厚い修正層を容易に形成することができ、修正部の抵抗値の低減化を図ることが可能な欠陥修正方法を提供することである。

この発明に係る欠陥修正方法は、基板上に形成された配線の断線欠陥部を修正する欠陥修正方法において、断線欠陥部を含む範囲に修正ペーストを塗布して修正層を形成するステップを含み、修正層は、その両端部が配線の正常な部分に重なるとともに、その幅が配線の幅よりも大きくなるように形成される。この欠陥修正方法は、さらに、修正層のうちの配線の幅からはみ出た不要部に第１のレーザ光を照射して不要部を除去するステップと、修正層のうちの残りの部分に第２のレーザ光を照射して残りの部分を焼成するステップとを含む。

好ましくは、さらに、基板を洗浄して修正層の残渣を除去する第４のステップを含む。
また好ましくは、第１のレーザ光のパワーは、不要部の下方のパターンが破壊されないように弱く設定される。

また好ましくは、第２のレーザ光のスポット径は配線の幅と略同じかそれよりも多少大きく設定され、第２のレーザ光は残りの部分全体に走査される。

また、この発明に係る他の欠陥修正方法は、基板上に形成された配線の断線欠陥部を修正する欠陥修正方法において、断線欠陥部を含む範囲に修正ペーストを塗布して修正層を形成するステップを含み、修正層は、その両端部が配線の正常な部分に重なるとともに、その幅が配線の幅よりも大きくなるように形成される。この欠陥修正方法は、さらに、修正層のうちの配線の幅と略同じ、あるいは幅以内の部分にレーザ光を照射してその部分を焼成するステップと、基板を洗浄して修正層のうちのレーザ光によって焼成されていない部分を除去するステップとを含む。

好ましくは、修正層を形成するステップでは、フィルムに断線欠陥部に応じた形状の孔を形成し、孔の開口部を断線欠陥部に隙間を開けて対峙させ、修正ペーストが付着した塗布針の先端面で孔を覆うようにして、孔を含む所定の範囲でフィルムを基板に押圧するとともに、孔を介して断線欠陥部を含む範囲に修正ペーストを塗布し、フィルムが基板に接触したことに応じて塗布針を上方に退避させ、フィルムの復元力でフィルムを基板から引き離す。

また好ましくは、基板はＴＦＴ基板である。

この発明に係る欠陥修正方法では、断線欠陥部を含む範囲に修正ペーストを塗布し、両端部が配線の正常な部分に重なり、かつ配線よりも幅が大きな修正層を形成し、修正層のうちの配線の幅からはみ出た不要部をレーザ照射によって除去し、修正層のうちの残りの部分をレーザ照射によって焼成する。したがって、断線欠陥部に幅が狭くて厚い修正層を容易に形成することができ、修正部の抵抗値の低減化を図ることができる。

また、この発明に係る他の欠陥修正方法では、断線欠陥部を含む範囲に修正ペーストを塗布し、両端部が配線の正常な部分に重なり、かつ配線よりも幅の広い修正層を形成し、修正層のうちの配線の幅以内の部分をレーザ照射によって焼成し、基板を洗浄して修正層のうちのレーザ光によって焼成されていない部分を除去する。したがって、断線欠陥部に幅が狭くて厚い修正層を容易に形成することができ、修正部の抵抗値の低減化を図ることができる。

［実施の形態１］
図１（ａ）は、修正対象であるＴＦＴ基板１の要部を示す平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩＢ−ＩＢ線断面図である。図１（ａ）（ｂ）において、ＴＦＴ基板１はガラス基板２を備える。ガラス基板２の表面に、図中の左右方向に延在するゲート線３が形成されるとともに、ゲート線３の所定位置に図中の下方向に突出するゲート電極３ａが形成される。ゲート線３およびゲート電極３ａの表面はゲート絶縁膜４で被覆され、ゲート絶縁膜４およびガラス基板２の表面はゲート絶縁膜５で被覆される。

ゲート絶縁膜５の表面に、複数の画素電極６が行列状に形成される。図中の上下方向に隣接する２つの画素電極６の間の領域にゲート線３が配置されている。ゲート電極３ａの上方にゲート絶縁膜４，５を介して半導体膜７が形成される。図中の左右方向に隣接する２つの画素電極６の間の領域に図中の上下方向に延在するドレイン線８が形成されるとともに、ドレイン線８の所定位置に図中の左方向に突出するドレイン電極８ａが形成される。このドレイン電極８ａの端部は、半導体膜７の一方端部の表面まで延びている。また、半導体膜７の他方端部の表面から画素電極６の一端部の表面にかけてソース電極９が形成される。

このようにして、ゲート電極３ａとドレイン電極８ａとソース電極９と半導体膜７とを含むＴＦＴ１０が形成される。全体が保護膜１１および配向膜（図示せず）で被覆されて、ＴＦＴ基板１が完成する。ＴＦＴ基板１と液晶とカラーフィルタとで液晶パネルが構成される。

ここで図１（ａ）に示すように、ドレイン線８に断線欠陥部８ｂが存在するものとする。保護膜１１まで形成した後に断線欠陥部８ｂを修正する場合、保護膜１１の一部をレーザ加工により除去して断線欠陥部８ｂを露出させ、修正ペーストを塗布し、硬化成膜処理を行なってドレイン線８の導通を確保した後で、修正個所の上に保護膜１１を再形成する必要がある。そのため、修正の手間を簡略化できるように、保護膜１１を形成する前の工程で断線欠陥部８ｂの修正を行なう方が好ましい。たとえば、ドレイン線８の形成が終了した時点では保護膜１１は無く、この時点で断線修正を行なう。

図２は、この発明の基礎となる欠陥修正方法を示す図である。図２において、この欠陥修正方法では、断線欠陥部８ｂを含み、正常なドレイン線８に重なるように修正ペースト１２を塗布し、塗布した修正ペースト１２からなる修正層１２Ａを形成する。次に、修正層１２Ａにレーザ光を照射して局所的に加熱し、金属膜を析出して修正層１２Ａの導電性を確保する。修正ペースト１２は、たとえば、特許文献５〜７に記載されるマイクロディスペンサなどを用いて塗布される。ドレイン線８の線幅Ｄｗは、１０μｍ以下のものが多く、高精細化に伴って５μｍ以下のものも製造されている。

このように５μｍ以下の細いドレイン線（パターン）８からはみ出さず、略同じ幅で修正ペースト１２を塗布した場合、図３に示すように、修正層１２Ａの膜厚Ｒｔは、修正ペースト１２とドレイン線８との接触角や濡れ性で決まり、１μｍ以上の膜厚Ｒｔを得るのは難しく、膜厚Ｒｔは０．５μｍ前後に留まる。修正ペースト１２としては、金属ナノ粒子を分散させたペーストや金属錯体溶液が利用されるが、焼成すると焼成後の膜厚は１／１０程度に収縮するので、ドレイン線８の厚さＤｔに伴う段差部（エッジ）で焼成後の修正膜が断線し易く、修正部の抵抗値が高くなる要因となる。

修正層１２Ａを焼成して得られる焼成層をより厚くするためには、欠陥部８ｂに塗布される修正層１２Ａを厚くする必要があるが、厚く塗布しようとすると、修正層１２Ａの幅がドレイン線８の幅よりも太くなって、画素電極６側にはみ出す場合も想定される。そこで、修正ペースト１６のはみ出しがあっても画素電極６に影響を与えず、修正部の抵抗値の低減化を図ることが可能な実施形態１について説明する。

図４（ａ）（ｂ）は、この発明の実施の形態１による欠陥修正方法を示す図である。この欠陥修正方法では、まず図４（ａ）に示すように、ＴＦＴ基板１のドレイン線８に発生した断線欠陥部８ｂを含む範囲に、修正ペースト１２を塗布して修正層１２Ａを形成する。修正ペースト１２の塗布方法は、微細な範囲に塗布可能な方法であれば何でも良く、たとえば、マイクロディスペンサ方式やフィルムマスク方式を用いる。

図４（ａ）の例では、修正層１２Ａが画素電極６の上方にまで、はみ出している状態にある。この状態で焼成を行なうと、画素電極６とドレイン線８が短絡するため、焼成を行なう前にはみ出した個所をレーザ照射によって除去する。レーザ光としては、たとえばＹＡＧ第２高調波のパルスレーザ光を使用し、弱いパワーのレーザ光を照射して図４（ｂ）に示す加工領域１３（２点鎖線で囲まれた領域）の修正層１２Ａのみを除去する。修正層１２Ａは修正ペースト１２が乾燥した状態にあり、金属結合していないので、弱いパワーのレーザ光によって除去可能となる。レーザ照射される面には画素電極６が存在するが、画素電極６にダメージを与えないか、与えても軽微になるように予めレーザパワーは弱く設定される。また、加工領域１３の面積は必要最低限に留めることが望ましい。

次に、残った修正層１２Ａにレーザ光を照射して局所焼成を行ない、修正層１２Ａの導通を確保する。焼成用レーザ光としては、たとえば、ＹＡＧ第２連続発振レーザ光を使用する。そのレーザ光を必要なスポット径に集光し、レーザ光を修正層１２Ａ全体に走査して、金属析出処理を行なう。レーザ光のスポット径は、ドレイン線８の幅と略同じか、それよりも多少大きく設定される。

図５（ａ）（ｂ）は、欠陥部８ｂに塗布された修正層１２Ａをレーザ照射によって焼成する方法を示す図である。図５（ａ）に示すように、焼成用レーザ光を対物レンズによって、たとえばドレイン線８の幅程度のスポット径に集光し、ドレイン線８の延在する方向に修正層１２Ａの一方端から他方端までレーザ光を走査するようにして焼成を行なう。図５（ｂ）に示すように、焼成によって修正層１２Ａの膜厚は収縮し、焼成層１２ＡＡの膜厚は修正層１２Ａの膜厚の１／１０程度になる。なお、図示しないスリットを用いて焼成用レーザ光の照射範囲を限定する方法であってもよい。

上述の通り、画素電極６にはみ出した修正層１２Ａはレーザ照射によって除去されるが、画素電極６の表面に残渣が残る場合が想定される。そこで、焼成が終了した後に、ＴＦＴ基板１を洗浄装置で洗浄して残渣を除去する。なお、残渣が洗浄工程で除去され易くするために、焼成用レーザ光が画素電極６に照射されないようにしたり、洗浄前に、残渣部周辺に修正ペースト１２の溶媒を滴下してもよい。また、洗浄時、ブラシを併用して残渣除去能力を高めてもよい。

修正層１２Ａ全体を局所加熱してから、画素電極６上にはみ出した焼成層１２ＡＡのみをレーザで除去することも可能であるが、未焼成の状態ではみ出し部を除去した方が、より弱いレーザパワーで除去が可能となり、残渣も少なくなり、洗浄時に残渣の除去が容易となる。

この実施の形態１では、断線欠陥部８ｂを含む範囲に修正ペースト１２を塗布して修正層１２Ａを形成し、修正層１２Ａのうちの不要部分をレーザ照射によって除去した後、修正層１２Ａの残りの部分をレーザ照射によって焼成する。したがって、修正ペースト１２を厚く塗布するために修正層１２Ａの幅がドレイン線８の幅よりも太くなって画素電極６側にはみ出した場合でも、画素電極６に影響を与えず、修正部の抵抗値の低減化を図ることができる。

また、図６（ａ）（ｂ）は、実施の形態１の変更例を示す図である。図５（ａ）（ｂ）で説明したように、たとえば、修正層１２Ａの膜厚が０．５μｍであれば、焼成層１２ＡＡは０．０５μｍ程度と非常に薄くなる。そのため、ドレイン線８の段差部（エッジ）８ｃにおいては焼成層１２ＡＡにクラックが生じ易く、修正部の抵抗値を低くできない原因となっていた。特に、ドレイン線８の幅Ｄｗが５μｍ以下の場合には、塗布膜厚を厚くできないので、修正部の抵抗値を低くすることは容易でない。

そこで、この変更例では、図６（ａ）に示すように、修正層１２Ａの幅がドレイン線８の幅よりも太くなるように、断線欠陥部８ｂを含む矩形領域に修正ペースト１２を塗布することにより、断線欠陥部８ｂ上における修正層１２Ａの膜厚をより厚くする。たとえば、修正層１２Ａの幅がドレイン線８の幅の複数倍以上になり、修正層１２Ａの中央部に断線欠陥部８ｂが覆われるように、修正ペースト１２を塗布する。このとき、修正ペースト１２が同じ接触角で塗布されたとすれば、塗布幅が太くなった分、修正層１２Ａの中央部の膜厚を厚くすることができる。

次いで図６（ｂ）に示すように、修正層１２Ａのうちの両側の画素電極６にはみ出した不要部（２つの加工領域１３の部分）を、レーザ照射によって除去する。その後、実施の形態１と同様に、修正層１２Ａの焼成、基板１の洗浄を行ない、欠陥修正を終了する。

なお、塗布した修正層１２Ａは、乾燥した状態で除去する方が好ましい。また、修正ペースト１２に樹脂成分が入っていると、はみ出した部分をレーザ除去した際に、修正層１２Ａにクラックが入って余分に剥離してしまう可能性があるので、樹脂成分を含まない修正ペースト１２または樹脂成分が少ない修正ペースト１２を使用することが好ましい。

［実施の形態２］
図７（ａ）〜（ｃ）は、この発明の実施の形態２による欠陥修正方法を示す図である。この欠陥修正方法では、図７（ａ）に示すように、断線欠陥部８ｂを含む矩形領域に修正ペースト１２を塗布して、ドレイン線８の幅Ｄｗよりも広い幅の修正層１２Ａを形成する。次に、焼成用レーザ光をドレイン線８の幅Ｄｗと略同じ、あるいは幅Ｄｗ以下のスポット径に集光し、ドレイン線８の延在する方向に修正層１２Ａの一方端から他方端までレーザ光を走査するようにして、修正層１２Ａの局部焼成を行なう。なお、図７（ａ）の二点鎖線で示すレーザ照射領域１４が走査範囲であるが、レーザ光を走査することなく、図示しないスリットによってレーザ照射範囲を決めてから一括してレーザ照射することも可能である。

図７（ｂ）は、レーザ照射による局所焼成が終了した状態を示している。この状態では、ドレイン線８と重なるように焼成層（クロスハッチング部）１６ＡＡが得られ、導通が確保される。焼成層１２ＡＡの左右の修正層１２Ａは、焼成されずにペーストの状態あるいは乾燥した状態で残る。

この状態でＴＦＴ基板１は、修正装置から洗浄装置に移されて洗浄が行われ、図７（ｃ）に示すように、未焼成の修正層１２Ａは除去される。なお、洗浄で修正層１２Ａが除去され易くするために、図７（ｂ）の状態で、修正部周辺に修正ペースト１２の溶媒を滴下してあってもよい。

この実施の形態２では、修正層１２Ａをレーザ照射で除去しないので、画素電極６にダメージを与えることはない。また、欠陥部８ｂに塗布される修正層１２Ａの膜厚を厚くできるので、焼成して得られる焼成層１２ＡＡの膜厚を厚くすることが可能となり、修正部の抵抗値を低くすることが容易になる。さらに、修正層１２Ａの塗布精度はあまり必要とされないので好都合である。

なお、この実施の形態２では、未焼成の修正ペースト１２を洗浄によって除去するので、修正層１２Ａの大きさを気にしないで済むが、修正層１２Ａが画素電極６に重なる面積を極力小さくする方が良いことは言うまでもない。

図８は、修正層１２Ａを形成する方法を示す図である。図８において、この形成方法では、孔２０ａの開いたフィルム２０をマスクとして使用する。断線欠陥部８ｂの上方に孔２０ａを位置合わせした状態で、フィルム２０をＴＦＴ基板１の上面に一定に隙間を開けて配置する。フィルム２０は、たとえば薄膜のポリイミドフィルムであり、その幅はマスクとして使用するのに十分な幅があれば良く、たとえば、５ｍｍ〜１５ｍｍ程度にスリットしたロール状フィルムである。フィルム２０の厚さＦｔは、その下が透けて見える程度のものが好ましく、たとえば１０〜２５μｍ程度である。

孔２０ａの開口部は、たとえば短軸長がＳｗで長軸長がＳｌの角形状であり、断線欠陥部８ｂの両端に位置する正常なドレイン線８にも修正ペースト１２を塗布できるように、孔２０ａの長軸長Ｓｌは断線欠陥部８ｂよりも長く設定される。このように、正常なドレイン線８と重なるように孔２０ａを形成すれば、修正層１２Ａと正常なドレイン線８とが重なる領域を確保できるので、修正部の抵抗値の低減化、密着性の向上などの効果が期待できる。

孔２０ａは、レーザ照射によるレーザアブレーションで形成される。レーザとしては、ＹＡＧ第３高調波レーザやＹＡＧ第４高調波レーザ、あるいはエキシマレーザなどのパルスレーザを用いる。たとえば、図９に示すように、レーザ部２１は、観察光学系２２の上部に固定され、観察光学系２２の下端に固定した対物レンズ２３からレーザ光が照射される。孔２０ａの形状および寸法は、たとえばレーザ部２１に内蔵される可変スリット（図示せず）により決定され、対物レンズ２３で集光したレーザ光の断面形状に加工される。

フィルム２０に孔２０ａを開ける工程は、断線欠陥部８ｂから離れた位置、あるいは、断線欠陥部８ｂにレーザ光が当たらないように、フィルム２０単体で行なわれる。たとえば、フィルム２０は、ＴＦＴ基板１から上方に離れた位置で、左右の固定ローラ２４，２５により水平に支持された状態に保持され、左右の固定ローラ２４，２５の中央に当たるフィルム２０にレーザ光を照射して孔２０ａを形成する。このとき、レーザアブレーションにより発生するごみがＴＦＴ基板１上に落下しないように、ＴＦＴ基板１とフィルム２０との間に遮蔽板２６を配置してもよい。なお、ＴＦＴ基板１上に異物が飛散しないように、基板１の上方以外の位置でレーザアブレーションを行なうことも可能である。

このように、断線欠陥部８ｂにフィルム２０を付着、あるいは密着させた状態でレーザ照射による孔２０ａの加工を行なわないので、ドレイン線８や断線欠陥部８ｂおよびその近傍を損傷することはない。また、フィルム２０を浮かした状態で孔２０ａを開けるので、フィルム２０の裏面にレーザアブレーション時に発生する異物（ゴミ）が付着することを抑制することができる。

孔２０ａの形成が終了した時点では、孔２０ａ周りのフィルム２０の表面には、孔２０ａをレーザアブレーションした際に発生したごみが飛散しており、ごみの除去のため、孔２０ａを中心として、その周りの広い範囲を弱いパワーでレーザ照射する工程を入れてもよい。このとき、ＹＡＧ第２高調波レーザに切り替えて、弱いパワーで孔２０ａを中心とする広い範囲にレーザ照射すれば、ごみのみを除去することも可能であり、新たにごみが発生することを防止することができる。図９に示した装置では、フィルム２０の裏面に付着したごみをレーザ照射で除去できないが、図示しないフィルム反転機構を設ければ表面と同様にフィルム２０の裏面も処理することも可能となる。

フィルム２０に開けた孔２０ａと断線欠陥部８ｂとが画像処理結果、あるいは、それぞれの位置座標データに基づき、ＴＦＴ基板１とフィルム２０との相対移動により位置決めされ、それらが一定の隙間を持って対峙した状態にする。この工程は手動で行なっても構わない。図１０は、孔２０ａと断線欠陥部８ｂとが隙間Ｇを持って対峙した状態を示す。フィルム２０は一定の張力によって張られた状態にある。隙間Ｇは、フィルム２０を支持する支点（たとえば図９に示した固定ローラ２４，２５）の間隔やフィルム２０の厚さによって異なるが、たとえば１０〜１０００μｍ程度に設定される。ＴＦＴ基板１の表面には複数のパターンが積層されているため、凹凸形状になっているが、孔２０ａを含む微小範囲のフィルム２０がＴＦＴ基板１と接触しない程度の隙間Ｇを保っていれば良い。たとえば、隙間Ｇは２００μｍ程度に設定される。

修正ペースト１２の塗布は、たとえば、図１１に示すように、塗布針２７を用いて行なわれる。塗布針２７の先端部は尖っているが、その先端には平坦面２７ａが形成されている。平坦面２７ａの直径は、たとえば、３０〜１００μｍ程度であり、孔２０ａの大きさに合わせて最適な直径のものを選択して使用する。孔２０ａ全体を閉蓋することが可能な寸法の平坦面２７ａを有する塗布針２７を選択して使用するのが好ましい。このような塗布針２７を使用すれば、１回の塗布動作で孔２０ａを修正ペースト１２で充填することができる。

塗布針２７の平坦面２７ａの周りに修正ペースト１２が付着した状態で、孔２０ａの略中央に塗布針２７を上方から下降させると、フィルム２０は変形して孔２０ａの周りの微小範囲のフィルム２０が断線欠陥部８ｂの周囲に付着し、断線欠陥部８ｂに修正ペースト１２が充填される。塗布針２７は、図示しないガイド（直動軸受）によって上下方向に進退可能に保持されており、塗布針２７を含む可動部の自重のみでフィルム２０を押す。塗布針２７が下降してフィルム２０が断線欠陥部８ｂの周囲に接触した後にさらに下降させようとしても、塗布針２７はガイドに沿って上方に退避するので、塗布針２７の平坦面２７ａは過負荷とならない。塗布針２７は、図示しない制御手段によって時間管理されて制御される。

孔２０ａを含む微小範囲のフィルム２０が断線欠陥部８ｂの周囲に接触する時間は、塗布針２７がフィルム２０を押している間であり、修正ペースト１２がフィルム２０とＴＦＴ基板１（断線欠陥部８ｂ近傍）との隙間に毛細管現象で流れる前に、塗布針２７を上方に退避させる。塗布針２７がフィルム２０から離れれば、フィルム２０の弾性で元の状態に戻り、孔２０ａを含む微小範囲のフィルム２０は断線欠陥部８ｂから離れる。そのため、フィルム２０がＴＦＴ基板１に接触する時間は極わずかである。

図１２は、塗布針２７を上方に退避させた状態を示し、フィルム２０はＴＦＴ基板１から離れた状態に復帰しており、断線欠陥部８ｂには、孔２０ａの形状と略同形状の修正層１２Ａが残る。また、余分に塗布された修正ペースト１２はフィルム２０の表面に残る。このように、フィルム２０をマスクとして修正を行なうので、塗布針２７による塗布形状よりも微細な修正層１２Ａ（パターン）を得ることが可能となる。

このような方法で修正ペースト１２を塗布すれば、塗布した修正ペースト１２がＴＦＴ基板１とフィルム２０との隙間に毛細管現象で吸い込まれることも無く、孔２０ａよりも広い範囲に渡ってＴＦＴ基板１を汚染する心配もなくなる。また、塗布が終了した時点で、フィルム２０は断線欠陥部８ｂやＴＦＴ基板１から完全に離れているため、その後の工程でフィルム２０を除去する際には、フィルム２０が修正層１２Ａに接触して修正層１２Ａを崩す心配がない。

修正ペースト１２の粘度が大きければ、ＴＦＴ基板１とフィルム２０との隙間に毛細管現象で吸い込まれる可能性は低くなるが、逆に流動性が悪くなって、孔２０ａ全体に入らないため、断線欠陥部８ｂに修正ペースト１２が付着しないことも想定される。それに対して、前述のように、塗布時のみ孔２０ａ近傍のフィルム２０を断線欠陥部８ｂの周囲に付着させるので、毛細管現象の影響を最小限に留めることができる。したがって、修正ペースト１２の粘度は小さくても構わない。

使用するフィルム２０の膜厚が、たとえば１０μｍあったとしても、フィルム２０の膜厚と同じ膜厚の修正層１２Ａを得ることは困難である。たとえば、フィルム２０に形成される貫通孔２０ａはドレイン線８の線幅以下に加工されるので、ドレイン線８の線幅が５μｍであればフィルム２０の膜厚よりも細い孔２０ａが形成されることになり、修正ペースト１２が孔２０ａ内に流れて欠陥部８ｂに付着しても、孔２０ａが基板１から離れる際には、ほとんどの修正ペースト１２が孔２０ａ内に残る。そのため、修正層１２Ａの膜厚は１μｍ以下にとどまる。この傾向は、修正ペースト１２の粘度を変えてもあまり変化はない。

修正層１２Ａには、修正ペースト１２の仕様に合わせて焼成処理が行なわれ、金属析出処理が行なわれる。この場合、レーザ部２１がパルス発振と連続発振の切替えができるタイプであれば機構は簡単になるが、切替えができない場合には、レーザ部２１とは別の図示しない連続発振レーザを用意して観察光学系２２にレーザ光を入力できるようにするか、あるいは、焼成のための光学系を離れた位置に備える。

図１３（ａ）（ｂ）は、フィルム２０をＴＦＴ基板１に対して一定の隙間を持って対峙させるフィルム供給ユニット３０を示す図である。図示しないフィルム供給リールから出たフィルム２０は、固定ローラ３１〜３３を経由して図示しないフィルム巻き取りリールに巻き取られる。フィルム２０は、左右に配置された固定ローラ３２，３３と、それらの間の上方に配置された固定ローラ３１とにより、左右に折り返して上下に並行に張り渡された状態にされる。図１３（ａ）に示すように、固定ローラ３１，３２の間のフィルム２０Ａにレーザ光を照射して孔２０ａを形成する。このとき、レーザアブレーションにより発生するごみがＴＦＴ基板１上に落下しないように遮蔽板２６を上下に並行に張り渡されたフィルム２０の間に配置してもよい。

フィルム供給ユニット３０は、図示しないＸＹＺステージにより、ＸＹＺ方向に移動可能とされる。ＸＹＺステージは、断線欠陥部８ｂと孔２０ａとの位置調整に使用される。また、フィルム供給ユニット３０にＴＦＴ基板１に対して平行に回転する回転手段を持たせてもよい。

なお、図１３（ａ）では、フィルム２０が左右に折り返されていて、上方にあるフィルム２０に孔２０ａを開ける際には、少し距離を置いてその下方にもフィルム２０が存在するので、下方にあるフィルム２０が遮蔽板２６の代用として使用可能な場合には、遮蔽板２６は省略可能である。

孔２０ａの形成が終了した時点では、フィルム２０Ａの表面には、レーザアブレーションの際に発生したごみが飛散している。ごみの除去のため、孔２０ａを中心として、その周りの広い範囲に弱いパワーのレーザ光を照射する工程を入れてもよい。このとき、ＹＡＧ第２高調波レーザに切り替えて、弱いレーザパワーで孔２０ａを中心とする広い範囲を照射すれば、ごみのみを除去することも可能であり、新たにごみが発生することを防止することができる。レーザ部２１としては、孔２０ａを開けるためのレーザ光と、ごみを除去するためのレーザ光の２種類のレーザ光のうちのいずれかのレーザ光を選択的に出射できるものを使用するとよい。

このように、断線欠陥部８ｂにフィルム２０を付着、あるいは密着させた状態でレーザ光による孔２０ａの加工を行なわないので、ＴＦＴ基板１の断線欠陥部８ｂ近傍をレーザ光によって損傷することはない。また、フィルム２０を浮かした状態で孔２０ａを開けるので、フィルム２０の裏面にゴミが付着することを抑制することができる。なお、フィルム２０にレーザ照射する場合、ＴＦＴ基板１以外の位置で加工を行なえば、ＴＦＴ基板１の異物汚染を完全に防止することができる。

次に、図１３（ｂ）に示すように、フィルム２０を図中Ｒ方向（時計針回転方向）に巻き取り、フィルム２０Ａの表面が下を向くようにフィルム２０を反転させる。次いで、画像処理結果に基づいてＴＦＴ基板１に対してフィルム２０を相対移動させ、孔２０ａと断線欠陥部８ｂを位置合わせしてＴＦＴ基板１とフィルム２０が対峙した状態にする。この工程は手動で行なっても構わない。フィルム２０は一定の張力によって張られた状態にある。隙間Ｇは、フィルム２０を支持する支点（たとえば固定ローラ３２，３３）の間隔やフィルム２０の厚さ、フィルム２０に与える張力によって異なるが、たとえば１０〜１０００μｍ程度に設定される。次いで、上下に張り渡したフィルム２０の間に図示しない塗布ユニットを挿入して孔２０ａの上方から修正ペースト１２を塗布する。

なお、場合によっては孔２０ａの上方にあるフィルム２０の一部を移動して、塗布ユニットとの干渉を避けるようにしてもよい。

今まで説明してきた方法は、細線パターンを容易に、かつ、修正膜厚を厚く形成することができるため、たとえば、液晶パネルのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）パネルの電極修正のように、１０μｍ以下のパターン形成と、低抵抗化が必要な場所への応用も可能である。

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。

欠陥修正方法の修正対象であるＴＦＴ基板の要部を示す図である。 この発明の基礎となる欠陥修正方法を示す図である。 図２に示した欠陥修正方法の問題点を説明するための図である。 この発明の実施の形態１による欠陥修正方法を示す図である。 図４に示した修正層を焼成する方法を示す図である。 この実施の形態１の変更例を示す図である。 この発明の実施の形態２による欠陥修正方法を示す図である。 図７に示した修正層を形成する方法を示す図である。 図８に示したフィルムに孔を開ける工程を示す断面図である。 図９に示した孔を断線欠陥部に対峙させる工程を示す断面図である。 図１０に示した孔を介して断線欠陥部に修正ペーストを塗布する工程を示す断面図である。 図１１に示した塗布針を上方に退避させた状態を示す断面図である。 図８に示したフィルムをＴＦＴ基板に対して一定の隙間を持って対峙させるフィルム供給ユニットを示す断面図である。

符号の説明

１ ＴＦＴ基板、２ ガラス基板、３ ゲート線、３ａ ゲート電極、４，５ ゲート絶縁膜、６ 画素電極、７ 半導体膜、８ ドレイン線、８ａ ドレイン電極、８ｂ 断線欠陥部、９ ソース電極、１０ ＴＦＴ、１１ 保護膜、１２ 修正ペースト、１２Ａ 修正層、１２ＡＡ 焼成層、１３ 加工領域、１４ レーザ照射領域、２０，２０Ａ フィルム、２０ａ 孔、２１ レーザ部、２２ 観察光学系、２３ 対物レンズ、２４，２５，３１〜３３ 固定ローラ、２６ 遮蔽板、２７ 塗布針、２７ａ 平坦面、３０ フィルム供給ユニット。

Claims (7)

1. 基板上に形成された配線の断線欠陥部を修正する欠陥修正方法において、
   前記断線欠陥部を含む範囲に修正ペーストを塗布して修正層を形成するステップを含み、
   前記修正層は、その両端部が前記配線の正常な部分に重なるとともに、その幅が前記配線の幅よりも大きくなるように形成され、
   さらに、前記修正層のうちの前記配線の幅からはみ出た不要部に第１のレーザ光を照射して前記不要部を除去するステップと、
   前記修正層のうちの残りの部分に第２のレーザ光を照射して前記残りの部分を焼成するステップとを含むことを特徴とする、欠陥修正方法。
2. さらに、前記基板を洗浄して前記修正層の残渣を除去するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の欠陥修正方法。
3. 前記第１のレーザ光のパワーは、前記不要部の下方のパターンが破壊されないように弱く設定されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の欠陥修正方法。
4. 前記第２のレーザ光のスポット径は前記配線の幅と略同じかそれよりも多少大きく設定され、
   前記第２のレーザ光は前記残りの部分全体に走査されることを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の欠陥修正方法。
5. 基板上に形成された配線の断線欠陥部を修正する欠陥修正方法において、
   前記断線欠陥部を含む範囲に修正ペーストを塗布して修正層を形成するステップを含み、
   前記修正層は、その両端部が前記配線の正常な部分に重なるとともに、その幅が前記配線の幅よりも大きくなるように形成され、
   さらに、前記修正層のうちの前記配線の幅と略同じ、あるいは幅以内の部分にレーザ光を照射してその部分を焼成するステップと、
   前記基板を洗浄して前記修正層のうちの前記レーザ光によって焼成されていない部分を除去するステップとを含むことを特徴とする、欠陥修正方法。
6. 前記修正層を形成するステップでは、
   フィルムに前記断線欠陥部に応じた形状の孔を形成し、
   前記孔の開口部を前記断線欠陥部に隙間を開けて対峙させ、
   前記修正ペーストが付着した塗布針の先端面で前記孔を覆うようにして、前記孔を含む所定の範囲で前記フィルムを前記基板に押圧するとともに、前記孔を介して前記断線欠陥部を含む範囲に前記修正ペーストを塗布し、
   前記フィルムが前記基板に接触したことに応じて前記塗布針を上方に退避させ、前記フィルムの復元力で前記フィルムを前記基板から引き離すことを特徴とする、請求項１から請求項５までのいずれかに記載の欠陥修正方法。
7. 前記基板はＴＦＴ基板であることを特徴とする、請求項１から請求項６までのいずれかに記載の欠陥修正方法。

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