JP4031146B2 - 表示素子の修正装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば液晶表示素子に具わる透明導電膜や透明絶縁膜に欠陥があった場合のその修正に好適な表示素子の修正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば液晶表示装置では、透明導電膜が配線（配線には電極も含む）材料として多用されている。透明導電膜として、典型的には、ＩＴＯ（酸化インジウム。ただし、錫を含むことが多い）が用いられている。錫を含む方が、含まない場合に比べて、光透過率および電気伝導度共に良好になるからである。
【０００３】
また、表示装置では透明絶縁膜が画素電極の下地膜などとして用いられている。
表示装置を製造するに当たり、スパッタ法等の好適な方法で、基板上に透明絶縁膜や透明導電膜が形成される。これら膜は必要に応じ、所定形状（例えば透明導電膜であれば配線の形状）にパターニングされる。
【０００４】
これら透明導電膜からなる配線や、透明絶縁膜は、欠陥（例えば欠損部分）が無いことが好ましいが、欠陥を有することもある。欠陥、例えば欠損部分がある場合、この欠損部分に透明絶縁膜または透明導電膜を形成して、欠陥を修正できれば、好ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
配線パターンが大きい場合なら、透明導電膜からなる配線の欠損部分のみ露出するマスクを試料上に置いて、該マスクを介して、新たな透明導電膜をスパッタ法などの好適な方法で試料上に形成することで、配線の欠陥を修正することができる。透明絶縁膜の欠損部分も同様である。
【０００６】
しかし、液晶表示装置をはじめとする近年の表示装置では、配線等はますます微細化されているため、マスクを用いる上記方法の採用は困難である。かといって、マスクレスで、透明導電膜の欠損部分に透明導電膜を堆積すること、および、透明絶縁膜の欠損部分に透明絶縁膜を堆積すること双方を、実施できる装置は、本願出願人の知る限り、現在のところ、実現されていない。
【０００７】
この発明はこの様な点に鑑みなされたものであり、従って、この発明の目的は、マスクレスで、表示素子用基板における透明導電膜の欠損部分に透明導電膜を堆積すること、および、透明絶縁膜の欠損部分に透明絶縁膜を堆積すること双方を、実施できる装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的の達成を図るため、表示素子の修正装置の発明によれば、配線の少なくとも一部に透明導電膜を用い、絶縁膜の少なくとも一部に透明絶縁膜を用いている表示素子用基板を収容でき、真空雰囲気を形成できおよびエネルギービームを走行できる処理室と、エネルギービームを発するエネルギービーム源と、処理室内を排気する排気部と、透明導電膜形成用ガスを処理室に供給する第１のガス供給手段と、透明絶縁膜形成用ガスを前記処理室に供給する第２のガス供給手段と、表示素子用基板の所定部分に透明導電膜を堆積させる場合は透明導電膜形成用ガスをこの所定部分に供給した状態でこの所定部分にエネルギービームを照射する処理を実行し、また、基板の所定部分に透明絶縁膜を堆積させる場合は透明絶縁膜形成用ガスをこの所定部分に供給した状態で該所定部分にエネルギービームを照射する処理を実行する様に、エネルギービーム源、対応するガス供給手段を制御する制御部とを含むことを特徴とする。
【０００９】
この発明の表示素子の修正装置によれば、透明絶縁膜形成用ガスおよびエネルギービームを用いることで、表示素子用基板の所望の領域にマスクレスで透明絶縁膜を堆積できる。また、透明導電膜形成用ガスおよびエネルギービームを用いることで、表示素子用基板の所望の領域にマスクレスで透明導電膜を堆積できる。従って、マスクレスで、表示素子用基板における透明導電膜の欠損部分に透明導電膜を堆積すること、および、透明絶縁膜の欠損部分に透明絶縁膜を堆積すること双方を、実施することができる。
【００１０】
なお、この修正装置の発明を実施するに当たり、酸化性ガスを供給する第３のガス供給手段を具えるのが好適である。酸化性ガスを用いることにより、透明導電膜に含ませる酸素の量を調整することができる。このように酸素の量を調整できると、透明導電膜の導電率と透過率を調整することができるので、好ましい。また、酸化性ガスを用いると、形成しようとする透明絶縁膜中に炭素が含まれるのを防止または低減できるので、好ましい。透明絶縁膜として、典型的には、シリコン系薄膜、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜が用いられる。このようなシリコン系薄膜の場合、これに炭素が含まれる程、光透過率が低下し、絶縁抵抗が低下することが知られている。このようなとき、酸化性ガスを用いると、堆積させようとする透明絶縁膜中に取り込まれる恐れのある炭素を酸化物の形、例えば一酸化炭素や二酸化炭素の形に変えることができる。このような酸化物は、処理室に接続されている排気部によって処理室外部に除去される。そのため、堆積させようとする透明絶縁膜に炭素が取り込まれる恐れを低減することができる。
【００１１】
酸化性ガスを用いる場合の供給量自体は、透明導電膜や透明絶縁膜に要求される仕様（光透過率や導電率など）に応じて実験的または理論的に決めるのが良い。
また、用い得るエネルギービームとして、イオンビーム、レーザビームまたは電子ビームを挙げることができる。微細な領域に透明導電膜や透明絶縁膜を堆積させ易いという点で、イオンビームおよび電子ビームは特に好ましい。然も、イオンビームおよび電子ビームは、透明導電膜や透明絶縁膜の所望部分を除去する手段としても利用できるという利点を得ることもできる。
【００１２】
エネルギービームとして、イオンビームを用いる場合、任意好適なイオン種のビームを用いることができる。しかし、好ましくは、イオン種をガリウムとしたイオンビームを用いるのが良い。ガリウムは融点が低い材料であるため、イオン源の設計が容易となる等の利点がある。また、シリコンイオンも好ましい。シリコンイオンは、試料がシリコンを用いた半導体素子を含む場合、該素子に対して不純物になりにくいからである。
【００１３】
また、エネルギービームとして、イオンビームを用いる場合、イオンビームに由来のイオンが透明導電膜や透明絶縁膜に注入されるのを低減するためのイオン阻止ガスを供給する第４のガス供給手段を具えるのが好適である。
イオン阻止ガスとして、ハロゲンガス、ハロゲン化水素ガスおよびハロゲンを含む物質のガスから選ばれる１種のガスまたは２種以上のガスの混合ガスを用いるのが良い。こうした方が良い理由は次の通りである。
【００１４】
例えば、イオン源としてガリウムを用いたＦＩＢ装置でガラス基板をエッチングする場合、このガラス基板中にガリウムが取り込まれる現象が起こることが知られている。この事実から推測すると、イオンビームを用いて透明導電膜や透明絶縁膜を堆積させると、イオンビームを構成するいずれの種類のイオン種もこの膜や試料中に取り込まれるおそれがある。透明導電膜や透明絶縁膜中にイオンが取り込まれると、該イオンによって該透明導電膜や透明絶縁膜の透過率は低下する。そこで、この発明の好適例の様に、イオン阻止ガスを併用すると、透明導電膜や透明絶縁膜中に取り込まれる恐れがあるイオンを、ハロゲンと反応させて化合物に変えることができる。例えばガリウムイオンはＧａＸ2（Ｘはハロゲン原子）等の化合物に変わる。この化合物は、処理室に接続されている排気部によって、処理室外部に排気される。そのため、不要なイオンが透明導電膜や透明絶縁膜中に取り込まれる恐れを低減できる。
【００１５】
イオン阻止ガスとしてのハロゲンガスは、例えば、塩素ガス、ヨウ素ガス、臭素ガスおよびフッ素ガスから選ばれる１種のガスまたは２種以上のガスの混合ガスが良い。ハロゲン化水素ガスとして、上記例示のハロゲンガスを水素化したガスを挙げることができる。より好ましくはヨウ素ガスまたはヨウ素の水素化ガスが良い。これは、ヨウ素を含む場合、ガラス（表示装置などの基板として多用される）を損傷する程度が少ないので、基板の透過率等の変動を生じさせないからである。
【００１６】
イオン阻止ガスの供給量は、堆積される透明導電膜にイオンビームのイオンが含まれるのを防止または低減できる量でかつ必要最小限の量が良い。ただし、処理室内の真空度が悪くなると（例えば５×１０-5Ｔｏｒｒより悪くなると）イオンビーム自体の走行ができなくなるので、処理室の真空度を考慮して、イオン阻止ガスの供給量を決めるのが良い。この供給量は、具体的には、実験的または理論的に決めることができる。
【００１７】
また、この修正装置の発明を実施するに当たり、表示素子用基板上の透明導電膜の欠陥および透明絶縁膜の欠陥の双方または一方を検出する欠陥検出部として、表示素子用基板に電気信号を印加する電気信号印加部と表示素子用基板を観察するためのエミッション顕微鏡とを含むこと構成とするのが好適である。
透明導電膜や透明絶縁膜はそれ自体が透明であるため、その欠陥部分は光学顕微鏡では検出できない。これに対しこの好適例の欠陥検出部によれば、基板に電気信号を印加できるので、欠陥部分などに例えばリーク電流などを生じさせることができる。従って、基板上に熱分布を生じさせることができる。このような熱分布はエミッション顕微鏡により画像の形で検出できるので、欠陥検出が可能になる。
【００１８】
また、この修正装置の発明を実施するに当たり、透明導電膜および透明絶縁膜のいずれか一方または双方の所定部分を選択的に除去する手段を含む構成とするのが好適である。透明導電膜や透明絶縁膜の欠陥を修正するに当たり、修正箇所を修正がし易い様に広げる等の加工が必要な場合もある。または、欠陥として、透明導電膜や透明絶縁膜が不要な部分に残存する欠陥もある。このようなとき、この好適例の様に、除去手段を設けておくと、上記の修正個所を広げる加工や不要な部分を除去する加工を容易に行えるので、好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の表示素子の修正装置の実施の形態について説明する。なお、以下の説明に用いる各図はこの発明を理解出来る程度に各構成成分を概略的に示してあるにすぎない。また、各図において同様な構成成分については同一の符号を付すと共にその重複する説明を省略することもある。
【００２０】
図１は、表示素子の修正装置を構成する集束イオンビーム（ＦＩＢ）装置１０を説明するための、装置の概略的な構成図である。
このＦＩＢ装置１０は、処理室１１、イオンビーム供給部１３、排気部１５、ガス供給部１７、試料ステージ１９、欠陥検出部２１、２次荷電粒子検出部２２、画像形成装置２３および制御部２５を具える。
【００２１】
なお、図１では、試料ステージ１９上に試料２７、例えば、透明導電膜や透明絶縁膜が形成された表示素子用基板２７を置いた状態を示してある。
処理室１１は、その内部に真空雰囲気を形成できると共に、イオンビーム２９が走行でき、然も、試料２７を出し入れできる室である。この実施の形態の場合の処理室１１は、試料ステージ１９等を収容する第１室部分１１ａと、イオンビーム供給部１３等を収容していて筒状の形状を持つ第２室部分１１ｂとで構成してある。
【００２２】
イオンビーム供給部１３は、試料２７に対し、イオンビーム２９を、所望のビーム径をもつ集束イオンビームの状態で供給する。然も、試料２７の任意の位置にイオンビーム２９を照射でき、かつ、試料２７の任意の領域に対しイオンビーム２９を走査できる。そのため、この構成例のイオンビーム供給部１３は、イオン源１３ａ、引き出し電極１３ｂ、ブランキング電極１３ｃ、走査電極１３ｄおよび対物レンズ１３ｅを具えていて、周知の通り、この順で第２室部分１１ｂ内に配置されている。
【００２３】
イオン源１３ａは、試料２７に照射するためのイオンを発生する。このイオン源１３ａは、処理室１１の第２室部分１１ｂの頂部付近に設けてある。このイオン源１３ａは、１種類のイオンを発生するイオン源でも良く、２種類以上のイオンを発生してそれらのうちの任意の１種を選択的に取り出すことができるイオン源でも良い。ガリウムイオンは、ガリウム自体が融点が低い等の理由からイオン源を設計し易いため、特に好ましい。また、シリコンイオンも好ましい。なぜなら、シリコンイオンは、シリコン半導体に対して不純物となりにくいからである。
【００２４】
引き出し電極１３ｂは、イオン源１３ａで発生されたイオンを試料２７の側に引き出す。
ブランキング電極１３ｃは、試料２７へのイオンビーム２９の照射を停止したいときに使用される電極である。具体的には、試料２７に向かうイオンビーム２９を試料２７に向かう方向とは異なる方向に向けることができ、これにより、試料２７へのイオンビーム２９の照射を停止する。
【００２５】
走査電極１３ｄは、イオンビーム２９を、試料２７上を、走査させる。対物レンズ１３ｅは、イオンビーム２９を集束させる。
また、排気部１５は、処理室１１内を所望の真空度の真空状態にするもので、任意好適な真空ポンプで構成してある。図１に示す構成例ではこの排気部１５を第１室部分１１ａに接続してある。
【００２６】
ガス供給部１７は、この実施の形態の場合、透明導電膜形成用ガスを処理室１１に供給する第１のガス供給手段１７ａと、透明絶縁膜形成用ガスを処理室１１に供給する第２のガス供給手段１７ｂとを含む。さらに、この実施の形態の場合、酸化性ガスを供給する第３のガス供給手段１７ｃと、イオン阻止ガスを供給する第４のガス供給手段１７ｄとを含む。さらに、これら第１〜第４のガス供給手段からのガスを、試料２７の所定の限られた領域（例えば試料の欠陥修正領域）に供給する（吹き付ける）ためのガス銃１７ｅを含む。さらに、第１〜第４のガス供給手段の出力側にそれぞれ設置され、各ガス流量を調整するための流量コントローラ１７ｆを、含む。
【００２７】
なお、ガス銃１７ｅは、図１の構成例では、第１室部分１１ａに設けられていて、試料２７に向けて設置されている。ただし、図１の構成例ではガス銃が１つの例を示しているが、この例に限られない。例えば、第１〜第４のガス供給手段毎にガス銃を設けても良い。
これら第１〜第４のガス供給手段１７ａ〜１７ｄ自体は、用いるガスの種類に応じた任意好適な構成とする。すなわち、用いるガスのガス源がそもそも気体であるなら、ガス供給手段は、例えば、図示は省略するが、ガスを充填したボンベ、流量を制御するコントロールバルブ、真空ゲージ、バッファなどを具えた構成とすることができる。また、用いるガスのガス源がそもそも液体または固体であって然もこのガス源を加熱する必要がある場合は、ガス供給手段は、ガス源を加熱する手段や、流量をコントロールする手段などを具えた構成（図示せず）とすることができる。
【００２８】
なお、第１〜第４のガス供給手段１７ａ〜１７ｄそれぞれで用いるガスについては、後述する。
試料ステージ１９は、試料２７を載せると共に、試料２７をｘ、ｙおよびｚの三方向上の任意の位置に移動することができるステージである。ここで、ｚ方向とはイオン源１３ａと試料ステージ１９とを結ぶ線分に沿う方向であり、ｘ、ｙ方向とは、このｚ方向に垂直な平面を構成する互いに直交する方向である。このｘｙ平面が試料２７の搭載面となっている。
【００２９】
欠陥検出部２１は、この場合、試料に電気信号を印加する電気信号印加部２１ａと、試料を観察するためのエミッション顕微鏡２１ｂとを含む構成としてある。電気信号印加部２１ａは、試料上に熱分布が生じる程度に試料上の透明導電膜からなる配線に電気信号を印加するものである。エミッション顕微鏡２１ｂは、電気信号印加部２１ａによって試料上に形成された熱分布を観察する。この観察結果から、透明導電膜や透明絶縁膜に生じている欠陥を検出できる。
【００３０】
２次荷電粒子検出器２２は、試料２７にイオンビーム２９を照射したとき、試料２７から出る２次電子または２次イオンを受けて、その強度を電流の強弱に変換して画像形成装置（例えば走査型イオン顕微鏡（ＳＩＭ））２３に出力する。この２次荷電粒子検出器２２は、第１室部分１１ａ内の、かつ、２次荷電粒子を受けるのに最適な位置に、設けてある。
【００３１】
画像形成装置２３は、試料２７のイオンビームが照射された各点での２次荷電粒子放出能に応じた像を形成して表示部２３ａに表示する。従って、このＦＩＢ装置１０をＳＩＭとして利用できる。
これらエミッション顕微鏡２１ｂ、２次荷電粒子検出器２２および画像形成装置２３自体の構造は周知であるので、ここではその詳細な説明を省略する。
【００３２】
制御部２５は、処理室１１、イオンビーム供給部１３、排気部１５、ガス供給部１７、試料ステージ１９、欠陥検出部２１、２次荷電粒子検出器２２および画像形成装置２３それぞれが、所定の動作をするように、これらを制御する。この制御部２５は、例えばコンピュータと適正位置に設けたセンサと電子回路とを含む装置で構成することができる。特に、この場合の制御部２５は、処理室１１内を排気した後、処理室１１内に第１のガスまたは第２のガスを導入した状態で、試料２７の欠陥領域に前記イオンビーム２９を照射する等の所定の処理を、実行するように、処理室１１、イオンビーム供給部１３、排気部１５およびガス供給部１７を制御する。
【００３３】
このような制御は、例えば、真空度、イオンビーム強度、第１〜第４のガスの流量などの適正範囲を予め例えば実験的に調べておいて、制御部２５がこれらパラメータを真空計や流量計等で監視し、かつ、予め定めた手順に従う動作を制御することで実現できる。
次に、この表示素子の修正装置の理解を深めるために、表示素子用基板に生じた欠陥を修正する例をいくつか説明する。この説明を図１〜図４を参照して行う。なお、図２は、表示素子用基板３０の一例を示した断面図である。
【００３４】
この表示素子用基板３０は、ガラス基板３１と、この基板上に形成されたいわゆる逆スタガー型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３３と、ガラス基板３１上に形成された透明絶縁膜としてのシリコン系薄膜３５と、この薄膜３５上に形成されかつＴＦＴ３３に接続され透明導電膜からなるる画素電極３７とを具えている。
ＴＦＴ３３は、周知の様に、ゲート電極３３ａ、ドレイン電極３３ｂ、ソース電極３３ｃおよび半導体層３３ｄを含む。シリコン系薄膜３５の一部がゲート絶縁膜として利用されている。
【００３５】
この表示素子用基板３０は、液晶表示素子の一方の基板に当たる。この表示素子用基板３０は、画素電極３７の一部に欠損部分Ｐが生じ、また、シリコン系薄膜３５の一部に欠損部分Ｑが生じている。このような基板３０の各欠損部分Ｐ、Ｑを、以下の様に修正する。図３は、欠損部分Ｐの修正手順を説明する図である。
【００３６】
はじめに、試料ステージ１９上に、基板３０を置く（図３（Ａ））。次に、処理室１１内を所定の真空度になるように排気部１５により排気する。これに限られないが、好ましくは、１０-5Ｔｏｒｒ以上の高真空状態になるよう排気する。
次に、この場合は、透明導電膜形成用ガス、さらに、必要に応じ、酸化性ガス及び又はイオン阻止ガスを、ガス銃１７ｅを介して欠損部分Ｐを含む領域に供給する（吹き付ける）。
【００３７】
透明導電膜形成用ガスとして任意好適なガスを用いることができる。典型的には、インジウム化合物のガスおよび錫化合物のガスを共に供給する。これらガスの混合比は、形成する透明導電膜の仕様を考慮して、実験的、または理論的に決めれば良い。これに限られないが、前記混合比を、インジウムの重量に対する錫の重量が２％以上で１５％以下となるような混合比とするのが良い。前記混合比が２％未満であると、透明導電膜の導電率が低くなり実用的な使用が困難になり、１５％より多くなると透明導電膜の可視光に対する透過率が低くなり実用的に使用できなくなるからである。
【００３８】
インジウム化合物のガスとして、任意好適なガスを用いることができる。例えば、下記（１）式で表される化合物、下記（２）式で表される化合物および下記（３）式で表される化合物それぞれは、市販されていて入手が容易であるので、これら化合物から選ばれる１種の化合物のガスまたは２種以上の化合物のガスの混合ガスは、この発明で用いるインジウム化合物のガスとして好ましいと推定される。なお、（１）式、（２）式および（３）式中のＲは、アルキル基であり、（１）〜（３）式で同じでも異なっても良い。
【００３９】
このようなインジウム化合物のより具体的な例として、Ｉｎ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）3：トリアセチルアセトインジウムを挙げることができる。
また、錫化合物のガスとして、任意好適なガスを用いることができる。例えば、下記（４）式で表される化合物、下記（５）式で表される化合物、下記（６）式で表される化合物、下記（７）式で表される化合物および下記（８）式で表される化合物それぞれは、市販されていて入手が容易であるので、これら化合物から選ばれる１種の化合物のガスまたは２種以上の化合物のガスの混合ガスは、この発明で用いる錫化合物のガスとして好ましいと推定される。なお、（４）式〜（８）式中のＲは、アルキル基であり、（４）式〜（８）式で同じでも、一部同じでも、全部異なっても良い。
【００４０】
このような錫化合物のより具体的な例として、Ｓｎ（Ｃ4Ｈ9Ｏ）4：テトラターシャリーブトキシ錫を挙げることができる。
【００４１】
【化１】
【００４２】
上述の様に透明導電膜形成用ガス等を供給した状態で、欠損部分Ｐを含む所定領域を、イオンビーム２９で走査する（図３（Ａ））。この走査の結果、この所定領域に、透明導電膜（ＩＴＯ）３７ｘが堆積する（図３（Ｂ））。この透明導電膜３７ｘの膜厚は、たとえばイオンビームの走査回数などにより管理することができる。従って、イオンビームの走査回数と薄膜の膜厚との関係を予め実験などで求めておき、このデータを制御部２５のメモリ（図示せず）に記憶させておいて、このデータに基づいて膜厚を制御することができる。
【００４３】
また、透明導電膜３７ｘの組成は、主として、インジウム化合物のガス、錫化合物のガス、酸化性ガスおよびイオン阻止ガスの混合比や、処理室１１の真空度により制御することが出来る。従って、これら混合比や真空度に関するデータを予め求めておいて、これらデータに基づいて、透明導電膜の組成を所望の組成に制御するのが良い。
【００４４】
なお、酸化性ガスとして、酸素、オゾンおよび水蒸気から選ばれる１種のガス、または、２種以上のガスの混合ガスを用いることができる。これらのガスは、入手および管理が容易だからである。
また、イオン阻止ガスとして、ハロゲンガス、ハロゲン化水素ガスおよびハロゲンを含む物質のガスから選ばれる１種のガスまたは２種以上のガスの混合ガスを用いることができる。
【００４５】
次に、図４を参照して、欠損部分Ｑを修正する手順の一例を説明する。
先ず、欠損部分Ｑ周辺の不要なＩＴＯ膜３７を除去する。そのため、欠損部分Ｑ周辺をイオンビーム２９で走査して、該不要部分をエッチングする（図４（Ａ）、（Ｂ））。このとき、エッチング補助ガスを欠損部分Ｑ付近に供給しても良い。
【００４６】
次に、シリコン系薄膜３５に生じている穴欠陥を絶縁膜で埋める。そのため、欠損部分Ｑ付近に透明絶縁膜形成用ガスをガス銃１７ｅを介して供給する（吹き付ける）。この際、必要に応じ、酸化性ガス及び又はイオン阻止ガスを、ガス銃１７ｅを介して欠損部分Ｑ付近に供給する（吹き付ける）。
透明絶縁膜形成用ガスとして任意好適なガスを用いることができる。典型的には、酸素原子および窒素原子の双方またはいずれか一方と、シリコン原子とを含むガスを用いることができる。または、酸素原子および窒素原子を積極的には含まず、シリコン原子を含むガス（シラン等）を用いても良い。しかし、第１のガスとして、前者のガス、すなわち、酸素原子および窒素原子の双方またはいずれか一方と、シリコン原子とを含むガスを用いるのが好ましい。こうした方が、ＦＩＢ装置によりシリコン系薄膜を形成し易いと考えられるからである。
【００４７】
透明絶縁膜形成用ガスとして、シリコン原子と酸素原子とを含むガスを用いた場合、欠損部分Ｑに、酸化シリコン系の薄膜を堆積させることができる。また、透明絶縁膜形成用ガスとして、シリコン原子と窒素原子とを含むガスを用いた場合欠損部分Ｑに、窒化シリコン系の薄膜を堆積させることができる。また、透明絶縁膜形成用ガスとして、シリコン原子と酸素原子と窒素原子とを含むガスを用いた場合、欠損部分Ｑに、酸窒化シリコン系の薄膜を堆積させることができる。
【００４８】
シリコン原子と酸素原子とを含むガスとして、下記の（ａ）式で示される化合物のガスから選ばれた１種のガスまたは２種以上のガスの混合ガスを挙げることができる。
【００４９】
【化２】
【００５０】
具体的には、例えば、テトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）のガス、テトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）のガスおよびテトラプロポキシシラン（ＴＰＯＳ）のガスから選ばれた１種のガス、または、２種以上のガスの混合ガスを用いることが出来る。これらのガス中でも、ＴＥＯＳは、特に好ましい。ＴＥＯＳは、ガス化が容易、形成した膜の段差被覆性が良い等、工業的に使用し易い材料だからである。
【００５１】
透明絶縁膜形成用ガス、酸化性ガス等の混合比は、形成する透明絶縁膜に要求される透過率などを考慮して、実験的、または理論的に決めれば良い。
上述の様に透明絶縁膜形成用ガス等を供給した状態で、欠損部分Ｑを含む所定領域を、イオンビーム２９で走査する（図４（Ｃ））。この走査の結果、この所定領域に、透明絶縁膜３５ｘが堆積する（図４（Ｃ））。この透明絶縁膜３５ｘの膜厚は、シリコン系薄膜３５の膜厚と同じであるのが好ましい。この膜厚は、例えばイオンビームの走査回数などにより管理することができる。従って、イオンビームの走査回数と薄膜の膜厚との関係を予め実験などで求めておき、このデータを制御部２５のメモリ（図示せず）に記憶させておいて、このデータに基づいて膜厚を制御することができる。
【００５２】
また、透明絶縁膜３５ｘの組成は、主として、透明絶縁膜形成用ガスの組成、さらには、酸化性ガスおよびイオン阻止ガスの混合比や、処理室１１の真空度により制御することが出来る。従って、これら混合比や真空度に関するデータを予め求めておいて、これらデータに基づいて、透明絶縁膜の組成を所望の組成に制御するのが良い。
【００５３】
なお、酸化性ガスやイオン阻止ガスは、図３を用いて説明したガスを用いれば良い。
次に、図３を用いた手順で、今度は欠損部分Ｑの透明導電膜の欠損上に新たに透明導電膜３７ｘを堆積させる（図４（Ｄ））。
以上の手順により表示素子用基板３０に生じている欠損部分Ｐ、Ｑを修正することができる。
【００５４】
上述においては、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上述した実施の形態に何ら限定されず多くの変形又は変更を加えることができる。
例えば、ＦＩＢ装置の各構成成分の配置は図１の例に限られない。また、各部１１，１３，１７などの構成は上述の例に限られない。
また、上述した実施の形態ではＦＩＢ装置を用いる例を説明したが、エネルギービームとしてレーザビームを用いた修正装置の場合にも実施の形態と同様な効果が期待できる。また、この場合、レーザビーム用の光学系の一部とエミッション顕微鏡の光学系の一部とを兼用できるという効果も得られる。
【００５５】
また、上述した実施の形態では、表示素子用基板３０に生じた欠損部分を修正する例を説明したが、本発明の修正装置は、透明導電膜や透明絶縁膜に欠陥が生じて問題となる各種の表示装置の欠陥修正に適用することができる。
【００５６】
【発明の効果】
上述した説明から明らかなように、この発明の表示素子の修正装置によれば、所定の処理室、エネルギービーム供給部、ガス供給部および制御部を具えたので、マスクレスで、表示素子用基板における透明導電膜の欠損部分に透明導電膜を堆積すること、および、透明絶縁膜の欠損部分に透明絶縁膜を堆積すること双方を実施できる装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態のＦＩＢ装置を説明する図である。
【図２】表示素子の欠陥例を説明する図である。
【図３】表示素子用基板の透明導電膜に生じた欠陥を修正する手順を説明する図である。
【図４】表示素子用基板の透明絶縁膜に生じた欠陥を修正する手順を説明する図である。
【符号の説明】
１０：実施の形態のＦＩＢ装置
１１：処理室
１３：イオンビーム供給部
１５：排気部
１７：ガス供給部
１７ａ：第１のガス供給手段
１７ｂ：第２のガス供給手段
１７ｃ：第３のガス供給手段
１７ｄ：第４のガス供給手段
１７ｅ：ガス銃
１７ｆ：流量コントローラ
１９：試料ステージ
２１：欠陥検出部
２１ａ：電気信号印加部
２１ｂ：エミッション顕微鏡
２２：２次荷電粒子検出器
２３：画像形成装置
２５：制御部
２７：試料
２９：イオンビーム
３０：表示素子用基板
３１：ガラス基板
３３：薄膜トランジスタ
３３ａ：ゲート電極
３３ｂ：ドレイン電極
３３ｃ：ソース電極
３３ｄ：半導体層
３５、３５ｘ：透明絶縁膜
３７：画素電極
３７ｘ：透明導電膜
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば液晶表示素子に具わる透明導電膜や透明絶縁膜に欠陥があった場合のその修正に好適な表示素子の修正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば液晶表示装置では、透明導電膜が配線（配線には電極も含む）材料として多用されている。透明導電膜として、典型的には、ＩＴＯ（酸化インジウム。ただし、錫を含むことが多い）が用いられている。錫を含む方が、含まない場合に比べて、光透過率および電気伝導度共に良好になるからである。
【０００３】
また、表示装置では透明絶縁膜が画素電極の下地膜などとして用いられている。
表示装置を製造するに当たり、スパッタ法等の好適な方法で、基板上に透明絶縁膜や透明導電膜が形成される。これら膜は必要に応じ、所定形状（例えば透明導電膜であれば配線の形状）にパターニングされる。
【０００４】
これら透明導電膜からなる配線や、透明絶縁膜は、欠陥（例えば欠損部分）が無いことが好ましいが、欠陥を有することもある。欠陥、例えば欠損部分がある場合、この欠損部分に透明絶縁膜または透明導電膜を形成して、欠陥を修正できれば、好ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
配線パターンが大きい場合なら、透明導電膜からなる配線の欠損部分のみ露出するマスクを試料上に置いて、該マスクを介して、新たな透明導電膜をスパッタ法などの好適な方法で試料上に形成することで、配線の欠陥を修正することができる。透明絶縁膜の欠損部分も同様である。
【０００６】
しかし、液晶表示装置をはじめとする近年の表示装置では、配線等はますます微細化されているため、マスクを用いる上記方法の採用は困難である。かといって、マスクレスで、透明導電膜の欠損部分に透明導電膜を堆積すること、および、透明絶縁膜の欠損部分に透明絶縁膜を堆積すること双方を、実施できる装置は、本願出願人の知る限り、現在のところ、実現されていない。
【０００７】
この発明はこの様な点に鑑みなされたものであり、従って、この発明の目的は、マスクレスで、表示素子用基板における透明導電膜の欠損部分に透明導電膜を堆積すること、および、透明絶縁膜の欠損部分に透明絶縁膜を堆積すること双方を、実施できる装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的の達成を図るため、表示素子の修正装置の発明によれば、配線の少なくとも一部に透明導電膜を用い、絶縁膜の少なくとも一部に透明絶縁膜を用いている表示素子用基板を収容でき、真空雰囲気を形成できおよびエネルギービームを走行できる処理室と、エネルギービームを発するエネルギービーム源と、処理室内を排気する排気部と、透明導電膜形成用ガスを処理室に供給する第１のガス供給手段と、透明絶縁膜形成用ガスを前記処理室に供給する第２のガス供給手段と、表示素子用基板の所定部分に透明導電膜を堆積させる場合は透明導電膜形成用ガスをこの所定部分に供給した状態でこの所定部分にエネルギービームを照射する処理を実行し、また、基板の所定部分に透明絶縁膜を堆積させる場合は透明絶縁膜形成用ガスをこの所定部分に供給した状態で該所定部分にエネルギービームを照射する処理を実行する様に、エネルギービーム源、対応するガス供給手段を制御する制御部とを含むことを特徴とする。
【０００９】
この発明の表示素子の修正装置によれば、透明絶縁膜形成用ガスおよびエネルギービームを用いることで、表示素子用基板の所望の領域にマスクレスで透明絶縁膜を堆積できる。また、透明導電膜形成用ガスおよびエネルギービームを用いることで、表示素子用基板の所望の領域にマスクレスで透明導電膜を堆積できる。従って、マスクレスで、表示素子用基板における透明導電膜の欠損部分に透明導電膜を堆積すること、および、透明絶縁膜の欠損部分に透明絶縁膜を堆積すること双方を、実施することができる。
【００１０】
なお、この修正装置の発明を実施するに当たり、酸化性ガスを供給する第３のガス供給手段を具えるのが好適である。酸化性ガスを用いることにより、透明導電膜に含ませる酸素の量を調整することができる。このように酸素の量を調整できると、透明導電膜の導電率と透過率を調整することができるので、好ましい。また、酸化性ガスを用いると、形成しようとする透明絶縁膜中に炭素が含まれるのを防止または低減できるので、好ましい。透明絶縁膜として、典型的には、シリコン系薄膜、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜が用いられる。このようなシリコン系薄膜の場合、これに炭素が含まれる程、光透過率が低下し、絶縁抵抗が低下することが知られている。このようなとき、酸化性ガスを用いると、堆積させようとする透明絶縁膜中に取り込まれる恐れのある炭素を酸化物の形、例えば一酸化炭素や二酸化炭素の形に変えることができる。このような酸化物は、処理室に接続されている排気部によって処理室外部に除去される。そのため、堆積させようとする透明絶縁膜に炭素が取り込まれる恐れを低減することができる。
【００１１】
酸化性ガスを用いる場合の供給量自体は、透明導電膜や透明絶縁膜に要求される仕様（光透過率や導電率など）に応じて実験的または理論的に決めるのが良い。
また、用い得るエネルギービームとして、イオンビーム、レーザビームまたは電子ビームを挙げることができる。微細な領域に透明導電膜や透明絶縁膜を堆積させ易いという点で、イオンビームおよび電子ビームは特に好ましい。然も、イオンビームおよび電子ビームは、透明導電膜や透明絶縁膜の所望部分を除去する手段としても利用できるという利点を得ることもできる。
【００１２】
エネルギービームとして、イオンビームを用いる場合、任意好適なイオン種のビームを用いることができる。しかし、好ましくは、イオン種をガリウムとしたイオンビームを用いるのが良い。ガリウムは融点が低い材料であるため、イオン源の設計が容易となる等の利点がある。また、シリコンイオンも好ましい。シリコンイオンは、試料がシリコンを用いた半導体素子を含む場合、該素子に対して不純物になりにくいからである。
【００１３】
また、エネルギービームとして、イオンビームを用いる場合、イオンビームに由来のイオンが透明導電膜や透明絶縁膜に注入されるのを低減するためのイオン阻止ガスを供給する第４のガス供給手段を具えるのが好適である。
イオン阻止ガスとして、ハロゲンガス、ハロゲン化水素ガスおよびハロゲンを含む物質のガスから選ばれる１種のガスまたは２種以上のガスの混合ガスを用いるのが良い。こうした方が良い理由は次の通りである。
【００１４】
例えば、イオン源としてガリウムを用いたＦＩＢ装置でガラス基板をエッチングする場合、このガラス基板中にガリウムが取り込まれる現象が起こることが知られている。この事実から推測すると、イオンビームを用いて透明導電膜や透明絶縁膜を堆積させると、イオンビームを構成するいずれの種類のイオン種もこの膜や試料中に取り込まれるおそれがある。透明導電膜や透明絶縁膜中にイオンが取り込まれると、該イオンによって該透明導電膜や透明絶縁膜の透過率は低下する。そこで、この発明の好適例の様に、イオン阻止ガスを併用すると、透明導電膜や透明絶縁膜中に取り込まれる恐れがあるイオンを、ハロゲンと反応させて化合物に変えることができる。例えばガリウムイオンはＧａＸ2（Ｘはハロゲン原子）等の化合物に変わる。この化合物は、処理室に接続されている排気部によって、処理室外部に排気される。そのため、不要なイオンが透明導電膜や透明絶縁膜中に取り込まれる恐れを低減できる。
【００１５】
イオン阻止ガスとしてのハロゲンガスは、例えば、塩素ガス、ヨウ素ガス、臭素ガスおよびフッ素ガスから選ばれる１種のガスまたは２種以上のガスの混合ガスが良い。ハロゲン化水素ガスとして、上記例示のハロゲンガスを水素化したガスを挙げることができる。より好ましくはヨウ素ガスまたはヨウ素の水素化ガスが良い。これは、ヨウ素を含む場合、ガラス（表示装置などの基板として多用される）を損傷する程度が少ないので、基板の透過率等の変動を生じさせないからである。
【００１６】
イオン阻止ガスの供給量は、堆積される透明導電膜にイオンビームのイオンが含まれるのを防止または低減できる量でかつ必要最小限の量が良い。ただし、処理室内の真空度が悪くなると（例えば５×１０-5Ｔｏｒｒより悪くなると）イオンビーム自体の走行ができなくなるので、処理室の真空度を考慮して、イオン阻止ガスの供給量を決めるのが良い。この供給量は、具体的には、実験的または理論的に決めることができる。
【００１７】
また、この修正装置の発明を実施するに当たり、表示素子用基板上の透明導電膜の欠陥および透明絶縁膜の欠陥の双方または一方を検出する欠陥検出部として、表示素子用基板に電気信号を印加する電気信号印加部と表示素子用基板を観察するためのエミッション顕微鏡とを含むこと構成とするのが好適である。
透明導電膜や透明絶縁膜はそれ自体が透明であるため、その欠陥部分は光学顕微鏡では検出できない。これに対しこの好適例の欠陥検出部によれば、基板に電気信号を印加できるので、欠陥部分などに例えばリーク電流などを生じさせることができる。従って、基板上に熱分布を生じさせることができる。このような熱分布はエミッション顕微鏡により画像の形で検出できるので、欠陥検出が可能になる。
【００１８】
また、この修正装置の発明を実施するに当たり、透明導電膜および透明絶縁膜のいずれか一方または双方の所定部分を選択的に除去する手段を含む構成とするのが好適である。透明導電膜や透明絶縁膜の欠陥を修正するに当たり、修正箇所を修正がし易い様に広げる等の加工が必要な場合もある。または、欠陥として、透明導電膜や透明絶縁膜が不要な部分に残存する欠陥もある。このようなとき、この好適例の様に、除去手段を設けておくと、上記の修正個所を広げる加工や不要な部分を除去する加工を容易に行えるので、好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の表示素子の修正装置の実施の形態について説明する。なお、以下の説明に用いる各図はこの発明を理解出来る程度に各構成成分を概略的に示してあるにすぎない。また、各図において同様な構成成分については同一の符号を付すと共にその重複する説明を省略することもある。
【００２０】
図１は、表示素子の修正装置を構成する集束イオンビーム（ＦＩＢ）装置１０を説明するための、装置の概略的な構成図である。
このＦＩＢ装置１０は、処理室１１、イオンビーム供給部１３、排気部１５、ガス供給部１７、試料ステージ１９、欠陥検出部２１、２次荷電粒子検出部２２、画像形成装置２３および制御部２５を具える。
【００２１】
なお、図１では、試料ステージ１９上に試料２７、例えば、透明導電膜や透明絶縁膜が形成された表示素子用基板２７を置いた状態を示してある。
処理室１１は、その内部に真空雰囲気を形成できると共に、イオンビーム２９が走行でき、然も、試料２７を出し入れできる室である。この実施の形態の場合の処理室１１は、試料ステージ１９等を収容する第１室部分１１ａと、イオンビーム供給部１３等を収容していて筒状の形状を持つ第２室部分１１ｂとで構成してある。
【００２２】
イオンビーム供給部１３は、試料２７に対し、イオンビーム２９を、所望のビーム径をもつ集束イオンビームの状態で供給する。然も、試料２７の任意の位置にイオンビーム２９を照射でき、かつ、試料２７の任意の領域に対しイオンビーム２９を走査できる。そのため、この構成例のイオンビーム供給部１３は、イオン源１３ａ、引き出し電極１３ｂ、ブランキング電極１３ｃ、走査電極１３ｄおよび対物レンズ１３ｅを具えていて、周知の通り、この順で第２室部分１１ｂ内に配置されている。
【００２３】
イオン源１３ａは、試料２７に照射するためのイオンを発生する。このイオン源１３ａは、処理室１１の第２室部分１１ｂの頂部付近に設けてある。このイオン源１３ａは、１種類のイオンを発生するイオン源でも良く、２種類以上のイオンを発生してそれらのうちの任意の１種を選択的に取り出すことができるイオン源でも良い。ガリウムイオンは、ガリウム自体が融点が低い等の理由からイオン源を設計し易いため、特に好ましい。また、シリコンイオンも好ましい。なぜなら、シリコンイオンは、シリコン半導体に対して不純物となりにくいからである。
【００２４】
引き出し電極１３ｂは、イオン源１３ａで発生されたイオンを試料２７の側に引き出す。
ブランキング電極１３ｃは、試料２７へのイオンビーム２９の照射を停止したいときに使用される電極である。具体的には、試料２７に向かうイオンビーム２９を試料２７に向かう方向とは異なる方向に向けることができ、これにより、試料２７へのイオンビーム２９の照射を停止する。
【００２５】
走査電極１３ｄは、イオンビーム２９を、試料２７上を、走査させる。対物レンズ１３ｅは、イオンビーム２９を集束させる。
また、排気部１５は、処理室１１内を所望の真空度の真空状態にするもので、任意好適な真空ポンプで構成してある。図１に示す構成例ではこの排気部１５を第１室部分１１ａに接続してある。
【００２６】
ガス供給部１７は、この実施の形態の場合、透明導電膜形成用ガスを処理室１１に供給する第１のガス供給手段１７ａと、透明絶縁膜形成用ガスを処理室１１に供給する第２のガス供給手段１７ｂとを含む。さらに、この実施の形態の場合、酸化性ガスを供給する第３のガス供給手段１７ｃと、イオン阻止ガスを供給する第４のガス供給手段１７ｄとを含む。さらに、これら第１〜第４のガス供給手段からのガスを、試料２７の所定の限られた領域（例えば試料の欠陥修正領域）に供給する（吹き付ける）ためのガス銃１７ｅを含む。さらに、第１〜第４のガス供給手段の出力側にそれぞれ設置され、各ガス流量を調整するための流量コントローラ１７ｆを、含む。
【００２７】
なお、ガス銃１７ｅは、図１の構成例では、第１室部分１１ａに設けられていて、試料２７に向けて設置されている。ただし、図１の構成例ではガス銃が１つの例を示しているが、この例に限られない。例えば、第１〜第４のガス供給手段毎にガス銃を設けても良い。
これら第１〜第４のガス供給手段１７ａ〜１７ｄ自体は、用いるガスの種類に応じた任意好適な構成とする。すなわち、用いるガスのガス源がそもそも気体であるなら、ガス供給手段は、例えば、図示は省略するが、ガスを充填したボンベ、流量を制御するコントロールバルブ、真空ゲージ、バッファなどを具えた構成とすることができる。また、用いるガスのガス源がそもそも液体または固体であって然もこのガス源を加熱する必要がある場合は、ガス供給手段は、ガス源を加熱する手段や、流量をコントロールする手段などを具えた構成（図示せず）とすることができる。
【００２８】
なお、第１〜第４のガス供給手段１７ａ〜１７ｄそれぞれで用いるガスについては、後述する。
試料ステージ１９は、試料２７を載せると共に、試料２７をｘ、ｙおよびｚの三方向上の任意の位置に移動することができるステージである。ここで、ｚ方向とはイオン源１３ａと試料ステージ１９とを結ぶ線分に沿う方向であり、ｘ、ｙ方向とは、このｚ方向に垂直な平面を構成する互いに直交する方向である。このｘｙ平面が試料２７の搭載面となっている。
【００２９】
欠陥検出部２１は、この場合、試料に電気信号を印加する電気信号印加部２１ａと、試料を観察するためのエミッション顕微鏡２１ｂとを含む構成としてある。電気信号印加部２１ａは、試料上に熱分布が生じる程度に試料上の透明導電膜からなる配線に電気信号を印加するものである。エミッション顕微鏡２１ｂは、電気信号印加部２１ａによって試料上に形成された熱分布を観察する。この観察結果から、透明導電膜や透明絶縁膜に生じている欠陥を検出できる。
【００３０】
２次荷電粒子検出器２２は、試料２７にイオンビーム２９を照射したとき、試料２７から出る２次電子または２次イオンを受けて、その強度を電流の強弱に変換して画像形成装置（例えば走査型イオン顕微鏡（ＳＩＭ））２３に出力する。この２次荷電粒子検出器２２は、第１室部分１１ａ内の、かつ、２次荷電粒子を受けるのに最適な位置に、設けてある。
【００３１】
画像形成装置２３は、試料２７のイオンビームが照射された各点での２次荷電粒子放出能に応じた像を形成して表示部２３ａに表示する。従って、このＦＩＢ装置１０をＳＩＭとして利用できる。
これらエミッション顕微鏡２１ｂ、２次荷電粒子検出器２２および画像形成装置２３自体の構造は周知であるので、ここではその詳細な説明を省略する。
【００３２】
制御部２５は、処理室１１、イオンビーム供給部１３、排気部１５、ガス供給部１７、試料ステージ１９、欠陥検出部２１、２次荷電粒子検出器２２および画像形成装置２３それぞれが、所定の動作をするように、これらを制御する。この制御部２５は、例えばコンピュータと適正位置に設けたセンサと電子回路とを含む装置で構成することができる。特に、この場合の制御部２５は、処理室１１内を排気した後、処理室１１内に第１のガスまたは第２のガスを導入した状態で、試料２７の欠陥領域に前記イオンビーム２９を照射する等の所定の処理を、実行するように、処理室１１、イオンビーム供給部１３、排気部１５およびガス供給部１７を制御する。
【００３３】
このような制御は、例えば、真空度、イオンビーム強度、第１〜第４のガスの流量などの適正範囲を予め例えば実験的に調べておいて、制御部２５がこれらパラメータを真空計や流量計等で監視し、かつ、予め定めた手順に従う動作を制御することで実現できる。
次に、この表示素子の修正装置の理解を深めるために、表示素子用基板に生じた欠陥を修正する例をいくつか説明する。この説明を図１〜図４を参照して行う。なお、図２は、表示素子用基板３０の一例を示した断面図である。
【００３４】
この表示素子用基板３０は、ガラス基板３１と、この基板上に形成されたいわゆる逆スタガー型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３３と、ガラス基板３１上に形成された透明絶縁膜としてのシリコン系薄膜３５と、この薄膜３５上に形成されかつＴＦＴ３３に接続され透明導電膜からなるる画素電極３７とを具えている。
ＴＦＴ３３は、周知の様に、ゲート電極３３ａ、ドレイン電極３３ｂ、ソース電極３３ｃおよび半導体層３３ｄを含む。シリコン系薄膜３５の一部がゲート絶縁膜として利用されている。
【００３５】
この表示素子用基板３０は、液晶表示素子の一方の基板に当たる。この表示素子用基板３０は、画素電極３７の一部に欠損部分Ｐが生じ、また、シリコン系薄膜３５の一部に欠損部分Ｑが生じている。このような基板３０の各欠損部分Ｐ、Ｑを、以下の様に修正する。図３は、欠損部分Ｐの修正手順を説明する図である。
【００３６】
はじめに、試料ステージ１９上に、基板３０を置く（図３（Ａ））。次に、処理室１１内を所定の真空度になるように排気部１５により排気する。これに限られないが、好ましくは、１０-5Ｔｏｒｒ以上の高真空状態になるよう排気する。
次に、この場合は、透明導電膜形成用ガス、さらに、必要に応じ、酸化性ガス及び又はイオン阻止ガスを、ガス銃１７ｅを介して欠損部分Ｐを含む領域に供給する（吹き付ける）。
【００３７】
透明導電膜形成用ガスとして任意好適なガスを用いることができる。典型的には、インジウム化合物のガスおよび錫化合物のガスを共に供給する。これらガスの混合比は、形成する透明導電膜の仕様を考慮して、実験的、または理論的に決めれば良い。これに限られないが、前記混合比を、インジウムの重量に対する錫の重量が２％以上で１５％以下となるような混合比とするのが良い。前記混合比が２％未満であると、透明導電膜の導電率が低くなり実用的な使用が困難になり、１５％より多くなると透明導電膜の可視光に対する透過率が低くなり実用的に使用できなくなるからである。
【００３８】
インジウム化合物のガスとして、任意好適なガスを用いることができる。例えば、下記（１）式で表される化合物、下記（２）式で表される化合物および下記（３）式で表される化合物それぞれは、市販されていて入手が容易であるので、これら化合物から選ばれる１種の化合物のガスまたは２種以上の化合物のガスの混合ガスは、この発明で用いるインジウム化合物のガスとして好ましいと推定される。なお、（１）式、（２）式および（３）式中のＲは、アルキル基であり、（１）〜（３）式で同じでも異なっても良い。
【００３９】
このようなインジウム化合物のより具体的な例として、Ｉｎ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）3：トリアセチルアセトインジウムを挙げることができる。
また、錫化合物のガスとして、任意好適なガスを用いることができる。例えば、下記（４）式で表される化合物、下記（５）式で表される化合物、下記（６）式で表される化合物、下記（７）式で表される化合物および下記（８）式で表される化合物それぞれは、市販されていて入手が容易であるので、これら化合物から選ばれる１種の化合物のガスまたは２種以上の化合物のガスの混合ガスは、この発明で用いる錫化合物のガスとして好ましいと推定される。なお、（４）式〜（８）式中のＲは、アルキル基であり、（４）式〜（８）式で同じでも、一部同じでも、全部異なっても良い。
【００４０】
このような錫化合物のより具体的な例として、Ｓｎ（Ｃ4Ｈ9Ｏ）4：テトラターシャリーブトキシ錫を挙げることができる。
【００４１】
【化１】
上述の様に透明導電膜形成用ガス等を供給した状態で、欠損部分Ｐを含む所定領域を、イオンビーム２９で走査する（図３（Ａ））。この走査の結果、この所定領域に、透明導電膜（ＩＴＯ）３７ｘが堆積する（図３（Ｂ））。この透明導電膜３７ｘの膜厚は、たとえばイオンビームの走査回数などにより管理することができる。従って、イオンビームの走査回数と薄膜の膜厚との関係を予め実験などで求めておき、このデータを制御部２５のメモリ（図示せず）に記憶させておいて、このデータに基づいて膜厚を制御することができる。
【００４３】
また、透明導電膜３７ｘの組成は、主として、インジウム化合物のガス、錫化合物のガス、酸化性ガスおよびイオン阻止ガスの混合比や、処理室１１の真空度により制御することが出来る。従って、これら混合比や真空度に関するデータを予め求めておいて、これらデータに基づいて、透明導電膜の組成を所望の組成に制御するのが良い。
【００４４】
なお、酸化性ガスとして、酸素、オゾンおよび水蒸気から選ばれる１種のガス、または、２種以上のガスの混合ガスを用いることができる。これらのガスは、入手および管理が容易だからである。
また、イオン阻止ガスとして、ハロゲンガス、ハロゲン化水素ガスおよびハロゲンを含む物質のガスから選ばれる１種のガスまたは２種以上のガスの混合ガスを用いることができる。
【００４５】
次に、図４を参照して、欠損部分Ｑを修正する手順の一例を説明する。
先ず、欠損部分Ｑ周辺の不要なＩＴＯ膜３７を除去する。そのため、欠損部分Ｑ周辺をイオンビーム２９で走査して、該不要部分をエッチングする（図４（Ａ）、（Ｂ））。このとき、エッチング補助ガスを欠損部分Ｑ付近に供給しても良い。
【００４６】
次に、シリコン系薄膜３５に生じている穴欠陥を絶縁膜で埋める。そのため、欠損部分Ｑ付近に透明絶縁膜形成用ガスをガス銃１７ｅを介して供給する（吹き付ける）。この際、必要に応じ、酸化性ガス及び又はイオン阻止ガスを、ガス銃１７ｅを介して欠損部分Ｑ付近に供給する（吹き付ける）。
透明絶縁膜形成用ガスとして任意好適なガスを用いることができる。典型的には、酸素原子および窒素原子の双方またはいずれか一方と、シリコン原子とを含むガスを用いることができる。または、酸素原子および窒素原子を積極的には含まず、シリコン原子を含むガス（シラン等）を用いても良い。しかし、第１のガスとして、前者のガス、すなわち、酸素原子および窒素原子の双方またはいずれか一方と、シリコン原子とを含むガスを用いるのが好ましい。こうした方が、ＦＩＢ装置によりシリコン系薄膜を形成し易いと考えられるからである。
【００４７】
透明絶縁膜形成用ガスとして、シリコン原子と酸素原子とを含むガスを用いた場合、欠損部分Ｑに、酸化シリコン系の薄膜を堆積させることができる。また、透明絶縁膜形成用ガスとして、シリコン原子と窒素原子とを含むガスを用いた場合欠損部分Ｑに、窒化シリコン系の薄膜を堆積させることができる。また、透明絶縁膜形成用ガスとして、シリコン原子と酸素原子と窒素原子とを含むガスを用いた場合、欠損部分Ｑに、酸窒化シリコン系の薄膜を堆積させることができる。
【００４８】
シリコン原子と酸素原子とを含むガスとして、下記の（ａ）式で示される化合物のガスから選ばれた１種のガスまたは２種以上のガスの混合ガスを挙げることができる。
【００４９】
【化２】
具体的には、例えば、テトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）のガス、テトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）のガスおよびテトラプロポキシシラン（ＴＰＯＳ）のガスから選ばれた１種のガス、または、２種以上のガスの混合ガスを用いることが出来る。これらのガス中でも、ＴＥＯＳは、特に好ましい。ＴＥＯＳは、ガス化が容易、形成した膜の段差被覆性が良い等、工業的に使用し易い材料だからである。
【００５１】
透明絶縁膜形成用ガス、酸化性ガス等の混合比は、形成する透明絶縁膜に要求される透過率などを考慮して、実験的、または理論的に決めれば良い。
上述の様に透明絶縁膜形成用ガス等を供給した状態で、欠損部分Ｑを含む所定領域を、イオンビーム２９で走査する（図４（Ｃ））。この走査の結果、この所定領域に、透明絶縁膜３５ｘが堆積する（図４（Ｃ））。この透明絶縁膜３５ｘの膜厚は、シリコン系薄膜３５の膜厚と同じであるのが好ましい。この膜厚は、例えばイオンビームの走査回数などにより管理することができる。従って、イオンビームの走査回数と薄膜の膜厚との関係を予め実験などで求めておき、このデータを制御部２５のメモリ（図示せず）に記憶させておいて、このデータに基づいて膜厚を制御することができる。
【００５２】
また、透明絶縁膜３５ｘの組成は、主として、透明絶縁膜形成用ガスの組成、さらには、酸化性ガスおよびイオン阻止ガスの混合比や、処理室１１の真空度により制御することが出来る。従って、これら混合比や真空度に関するデータを予め求めておいて、これらデータに基づいて、透明絶縁膜の組成を所望の組成に制御するのが良い。
【００５３】
なお、酸化性ガスやイオン阻止ガスは、図３を用いて説明したガスを用いれば良い。
次に、図３を用いた手順で、今度は欠損部分Ｑの透明導電膜の欠損上に新たに透明導電膜３７ｘを堆積させる（図４（Ｄ））。
以上の手順により表示素子用基板３０に生じている欠損部分Ｐ、Ｑを修正することができる。
【００５４】
上述においては、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上述した実施の形態に何ら限定されず多くの変形又は変更を加えることができる。
例えば、ＦＩＢ装置の各構成成分の配置は図１の例に限られない。また、各部１１，１３，１７などの構成は上述の例に限られない。
また、上述した実施の形態ではＦＩＢ装置を用いる例を説明したが、エネルギービームとしてレーザビームを用いた修正装置の場合にも実施の形態と同様な効果が期待できる。また、この場合、レーザビーム用の光学系の一部とエミッション顕微鏡の光学系の一部とを兼用できるという効果も得られる。
【００５５】
また、上述した実施の形態では、表示素子用基板３０に生じた欠損部分を修正する例を説明したが、本発明の修正装置は、透明導電膜や透明絶縁膜に欠陥が生じて問題となる各種の表示装置の欠陥修正に適用することができる。
【００５６】
【発明の効果】
上述した説明から明らかなように、この発明の表示素子の修正装置によれば、所定の処理室、エネルギービーム供給部、ガス供給部および制御部を具えたので、マスクレスで、表示素子用基板における透明導電膜の欠損部分に透明導電膜を堆積すること、および、透明絶縁膜の欠損部分に透明絶縁膜を堆積すること双方を実施できる装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態のＦＩＢ装置を説明する図である。
【図２】表示素子の欠陥例を説明する図である。
【図３】表示素子用基板の透明導電膜に生じた欠陥を修正する手順を説明する図である。
【図４】表示素子用基板の透明絶縁膜に生じた欠陥を修正する手順を説明する図である。
【符号の説明】
１０：実施の形態のＦＩＢ装置
１１：処理室
１３：イオンビーム供給部
１５：排気部
１７：ガス供給部
１７ａ：第１のガス供給手段
１７ｂ：第２のガス供給手段
１７ｃ：第３のガス供給手段
１７ｄ：第４のガス供給手段
１７ｅ：ガス銃
１７ｆ：流量コントローラ
１９：試料ステージ
２１：欠陥検出部
２１ａ：電気信号印加部
２１ｂ：エミッション顕微鏡
２２：２次荷電粒子検出器
２３：画像形成装置
２５：制御部
２７：試料
２９：イオンビーム
３０：表示素子用基板
３１：ガラス基板
３３：薄膜トランジスタ
３３ａ：ゲート電極
３３ｂ：ドレイン電極
３３ｃ：ソース電極
３３ｄ：半導体層
３５、３５ｘ：透明絶縁膜
３７：画素電極
３７ｘ：透明導電膜
Claims (13)
- 配線の少なくとも一部に透明導電膜を用い、絶縁膜の少なくとも一部に透明絶縁膜を用いている表示素子用基板を収容でき、真空雰囲気を形成できおよびエネルギービームを走行できる処理室と、
前記エネルギービームを発するエネルギービーム供給部と、
前記処理室内を排気する排気部と、透明導電膜形成用ガスを前記処理室に供給する第１のガス供給手段と、
透明絶縁膜形成用ガスを前記処理室に供給する第２のガス供給手段と、
前記基板の所定部分に透明導電膜を堆積させる場合は前記透明導電膜形成用ガスを前記所定部分に供給した状態で該所定部分に前記エネルギービームを照射する処理を実行し、また、前記基板の所定部分に透明絶縁膜を堆積させる場合は前記透明絶縁膜形成用ガスを前記所定部分に供給した状態で該所定部分に前記エネルギービームを照射する処理を実行する様に、前記エネルギービーム供給部、対応するガス供給手段を制御する制御部と
を含むことを特徴とする表示素子の修正装置。 - 請求項１に記載の表示素子の修正装置において、前記エネルギービーム源がレーザビーム源であることを特徴とする表示素子の修正装置。
- 請求項１に記載の表示素子の修正装置において、前記エネルギービーム源が電子ビーム源であることを特徴とする表示素子の修正装置。
- 請求項１に記載の表示素子の修正装置において、前記エネルギービーム源がイオンビーム源であることを特徴とする表示素子の修正装置。
- 請求項１に記載の表示素子の修正装置において、さらに、前記処理室に酸化性ガスを供給する第３のガス供給手段を含むことを特徴とする表示素子の修正装置。
- 請求項４に記載の表示素子の修正装置において、さらに、堆積させる薄膜中に前記イオンビームに由来のイオンが注入されるのを低減するためのイオン阻止ガスを前記処理室に供給する第４のガス供給手段を含むことを特徴とする表示素子の修正装置。
- 請求項１に記載の表示素子の修正装置において、さらに、前記表示素子用基板上の前記透明導電膜および前記透明絶縁膜に欠陥が生じている場合の該欠陥を検出する欠陥検出部として、前記表示素子用基板に電気信号を印加する電気信号印加部と前記表示素子用基板を観察するためのエミッション顕微鏡とを含むことを特徴とする表示素子の修正装置。
- 請求項１に記載の表示素子の修正装置において、
前記第１のガス供給手段は、インジウム化合物のガスおよび錫化合物のガスを少なくとも供給する手段であり、
前記第２のガス供給手段は、シリコン系薄膜形成用のガスを供給する手段であること
を特徴とする表示素子の修正装置。 - 請求項５に記載の表示素子の修正装置において、
前記第３のガス供給手段は、酸素、オゾンおよび水蒸気から選ばれる１種のガス、または、２種以上のガスの混合ガスを供給する手段であること
を特徴とする表示素子の修正装置。 - 請求項６に記載の表示素子の修正装置において、
前記第４のガス供給手段は、ハロゲンガス、ハロゲン化水素ガスおよびハロゲンを含む物質のガスから選ばれる１種のガスまたは２種以上のガスの混合ガスを供給する手段であること
を特徴とする表示素子の修正装置。 - 請求項１に記載の表示素子の修正装置において、前記エネルギービームは、前記透明導電膜や透明絶縁膜の所定部分を選択的に除去する手段でもあること
を特徴とする表示素子の修正装置。 - 請求項１１に記載の表示素子の修正装置において、
前記除去する手段がイオンビームであること
を特徴とする表示素子の修正装置。 - 請求項１１に記載の表示素子の修正装置において、
前記除去する手段が電子ビームであること
を特徴とする表示素子の修正装置。
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