JP5051643B2 - 欠陥修正方法 - Google Patents

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５，６参照）。
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基板のドレイン線（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。

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、修正箇所にクラックが生じ易く、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、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した後に修正層を乾燥させる第１のステップと、修正層にレーザ光を照射して修正層を焼成する第２のステップとを含み、修正層は、その両端部が配線の正常な部分に重なるように形成され、第１および第２のステップを複数回繰り返して断線欠陥部を含む範囲の上に複数の修正層を積層する。第１のステップでは、帯状のフィルムを折り返して上下に配置し、上方フィルムにレーザ光を照射して孔を形成し、フィルムを巻き取って孔を下方フィルムに位置させるとともに下方フィルムを基板の上方に配置し、下方フィルムの上に塗布針を配置する。また、下方フィルムに開けられた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部で孔を含む所定の範囲で下方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に修正ペーストを塗布した後、塗布針を上方に退避させ、フィルムの復元力で下方フィルムを基板から引き離す。

また好ましくは、各第１のステップにおいて未使用の孔を使用する。
また好ましくは、複数回の第１のステップにおいて同じ孔を使用する。

また好ましくは、複数回の第１のステップにおいて、フィルムの復元力で下方フィルムが基板から引き離された状態で、孔と断線欠陥部の相対位置を変更しない。

また好ましくは、２回目以降の第１のステップでは、塗布針の先端部に修正ペーストを補給しない。

また好ましくは、さらに、下方フィルムの上に塗布針を配置する前に、上方フィルムの一部を移動させて下方フィルムに開けられた孔を露出させる。

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て、両端部が配線の正常な部分に重なる修正層を形成するステップを複数回繰り返し、断線欠陥部の上に複数の修正層を積層する。したがって、修正部の膜厚を厚くして、修正部の抵抗値の低減化を図ることができる。

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２０を塗布し、塗布した修正ペースト２０からなる修正層２０Ａを形成する。次に、修正層２０Ａ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２０Ａの導電性を確保する。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２０を塗布した場合、図３に示すように、修正層２０Ａの膜厚Ｒｔは、修正ペースト２０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２０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、修正層２０Ａを焼成して得られる焼成層の膜厚は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）で焼成層にクラックが発生し易く、修正部の抵抗値が高くなる要因となる。

修正層２０Ａ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２０Ａの膜厚を厚くする必要があるが、そのための実施の形態について以下に説明する。

図４は、この発明の一実施の形態による欠陥修正方法を示す図である。図４において、修正対象は保護膜１１が無い状態のＴＦＴ基板１であり、孔１２ａの開いたフィルム１２をマスクとして使用する。断線欠陥部８ｂの上方に孔１２ａを位置合わせした状態で、フィルム１２をＴＦＴ基板１の上面に一定の隙間Ｇを開けて配置する。フィルム１２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り、その厚さ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１２ａ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２０を塗布できるように、孔１２ａ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１２ａを形成すれば、修正層２０Ａ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１２ａ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５に示すように、レーザ部１３は、観察光学系１４の上部に固定され、観察光学系１４の下端に固定した対物レンズ１５からレーザ光が照射される。孔１２ａの形状および寸法は、たとえばレーザ部１３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１５で集光したレーザ光の断面形状に加工される。

フィルム１２に孔１２ａ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１２単体で行なわれる。たとえば、フィルム１２は、ＴＦＴ基板１から上方に離れた位置で、左右の固定ローラ１６，１７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１６，１７の中央に当たるフィルム１２にレーザ光を照射して孔１２ａ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１２との間に遮蔽板１８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、ＴＦＴ基板１以外の上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１２を付着、あるいは密着させた状態でレーザ照射による孔１２ａの加工を行なわないので、ドレイン線８や断線欠陥部８ｂの近傍を損傷することはない。また、フィルム１２を浮かした状態で孔１２ａを開けるので、フィルム１２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１２ａの形成が終了した時点では、孔１２ａ周りのフィルム１２の表面には、孔１２ａ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１２ａ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１２ａ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５に示した装置では、フィルム１２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１２の裏面を処理することも可能となる。

フィルム１２に開けた孔１２ａ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１２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される。この工程は手動で行なっても構わない。図６は、孔１２ａ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１２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１２を支持する支点（たとえば図５に示した固定ローラ１６，１７）の間隔やフィルム１２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１２ａを含む微小範囲のフィルム１２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２０の塗布は、たとえば、図７に示すように、塗布針１９を用いて行なわれる。塗布針１９の先端部は尖っているが、その先端には平坦面１９ａが形成されている。平坦面１９ａの直径は、たとえば、３０〜１００μｍ程度であり、孔１２ａ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１２ａ全体を閉蓋することが可能な寸法の平坦面１９ａを有する塗布針１９を選択して使用するのが好ましい。このような塗布針１９を使用すれば、１回の塗布動作で孔１２ａを修正ペースト２０で充填することができる。

塗布針１９の平坦面１９ａの周りに修正ペースト２０が付着した状態で、孔１２ａの略中央に塗布針１９を上方から下降させると、フィルム１２は変形して孔１２ａの周りの微小範囲のフィルム１２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２０が充填される。塗布針１９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１９を含む可動部の自重のみでフィルム１２を押す。塗布針１９が下降してフィルム１２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１９はガイドに沿って上方に退避するので、塗布針１９の平坦面１９ａは過負荷とならない。塗布針１９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１２ａを含む微小範囲のフィルム１２が断線欠陥部８ｂの周囲に接触する時間は、塗布針１９がフィルム１２を押している間であり、修正ペースト２０がフィルム１２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１９を上方に退避させる。塗布針１９がフィルム１２から離れれば、フィルム１２の弾性で元の状態に戻り、孔１２ａを含む微小範囲のフィルム１２は断線欠陥部８ｂから離れる。そのため、フィルム１２がＴＦＴ基板１に接触する時間は極わずかである。

図８は、塗布針１９を上方に退避させた状態を示し、フィルム１２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１２ａの形状と略同形状の修正層２０Ａが残る。また、余分に塗布された修正ペースト２０はフィルム１２の表面および孔１２ａ内に残る。このように、フィルム１２をマスクとして修正を行なうので、塗布針１９による塗布形状よりも微細な修正層２０Ａ（パターン）を得ることが可能となる。

このような方法で断線欠陥部８ｂの修正を行なえば、塗布された修正ペースト２０がＴＦＴ基板１とフィルム１２との隙間に毛細管現象で吸い込まれることも無く、孔１２ａ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１２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１２を除去する際には、フィルム１２が修正層２０Ａに接触して修正層２０Ａを崩す心配がない。

修正ペースト２０の粘度が大きければ、ＴＦＴ基板１とフィルム１２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１２ａ全体に入らないため、断線欠陥部８ｂに修正ペースト２０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１２ａ近傍のフィルム１２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２０の粘度は小さくても構わない。

使用するフィルム１２の膜厚が、たとえば１０μｍあったとしても、フィルム１２の膜厚と同じ膜厚の修正層２０Ａを得るのは困難である。たとえば、フィルム１２の貫通孔１２ａ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１２の膜厚よりも小さい幅で孔１２ａが形成されることになる。このため、修正ペースト２０が孔１２ａ内に流れて断線欠陥部８ｂに付着しても、孔１２ａがＴＦＴ基板１から離れる際には、ほとんどの修正ペースト２０が孔１２ａ内に残り、修正層２０Ａの膜厚は１μｍ以下にとどまる。この傾向は、修正ペースト２０の粘度を変えてもあまり変化はない。

修正層２０Ａには、局所加熱による焼成処理が施される。たとえば、断線欠陥部８ｂの上方からフィルム１２を除去した後で連続発振のレーザ（たとえばＹＡＧ第２連続発振レーザ）で金属析出処理を行なう。この場合、レーザ部１３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１３とは別の図示しない連続発振レーザから観察光学系１４を介してレーザ光を照射できるようにするとよい。あるいは、焼成用の光学系を離れた位置に設けてもよい。

図９（ａ）（ｂ）は、断線欠陥部８ｂに塗布された修正層２０Ａをレーザ照射により焼成する方法を示す図である。図９（ａ）に示すように、焼成用レーザ光を対物レンズ１５によって、たとえば１０μｍ程度のスポット径に集光し、修正層２０Ａの一方端から他方端までドレイン線８の延在方向にレーザ光を走査するようにして焼成を行なう。修正層２０Ａを焼成して得られる焼成層２０ＡＡの膜厚は、図９（ｂ）に示すように、修正層２０Ａの膜厚の１／１０程度に収縮する。たとえば、修正層２０Ａの膜厚が０．５μｍであれば、焼成層２０ＡＡの膜厚は０．０５μｍ程度となり、ドレイン線８の膜厚Ｄｔに比べて非常に薄くなる。そのため、ドレイン線８の段差部（エッジ部）８ｃで断線し易くなり、修正部の抵抗値を低減できない原因となっている。

そこで、この実施の形態では、図５から図９に示した、塗布から焼成までの工程を１つの断線欠陥部８ｂに対して複数回行なうことにより、複数の焼成層２０ＡＡを断線欠陥部８ｂの上に積層する。したがって、複数の焼成層２０ＡＡからなる修正部の膜厚を厚くして修正部の抵抗値を低減させることができる。

ただし、この実施の形態では、フィルム１２に形成される孔１２ａを複数個使用するので、孔１２ａと断線欠陥部８ｂの位置決めなどに時間が掛かり、断線欠陥部８ｂを修正するために必要な時間が長くなる。そこで、この問題を解決することが可能な変更例について説明する。

図１０（ａ）〜（ｃ）は、この実施の形態の変更例を示す断面図である。図１０（ａ）では、図８と同じく、フィルム１２の孔１２ａを介して断線欠陥部８ｂに修正ペースト２０が塗布され、塗布針１９は上方に退避し、フィルム１２の復元力によって、フィルム１２はＴＦＴ基板１から離れた状態にある。この状態を保持した状態で、修正層２０Ａ１（第１の修正層）が乾燥する間、しばらく待機する。修正層２０Ａ１は微小であり乾燥しやすい状態にあり、待機時間は、使用する修正ペースト２０の種類によって異なるが、たとえば、数秒から数十秒程度とされる。乾燥を促進するため、ＴＦＴ基板１を適度に加熱してもよいし、修正ぺースト２０の溶媒として適度に揮発性の高いものを用いてもよいし、修正ペースト２０に光硬化剤（紫外線硬化剤）を添加してもよい。また、局所送風手段から修正層２０Ａに送風することによって修正層２０Ａを乾燥させてもよい。

待機が終了した時点で、図１０（ｂ）に示すように、同じ孔１２ａを用いて、修正層２０Ａ１に重ねて修正ペースト２０を塗布する。このとき、孔１２ａと断線欠陥部８ｂとの相対位置は変化していないので、そのまま塗布針１９先端の平坦面１９ａ周りに修正ペースト２０が付着した状態で塗布すれば良い。また、孔１２ａ内には既に修正ペースト２０が充填されているので、２回目の塗布で修正ペースト２０が多量に断線欠陥部８ｂに流入することはない。なお、２回目の塗布時には、修正ペースト２０が付着していない塗布針１９に変えて塗布しても構わない。

図１０（ｃ）は、２回目の塗布が完了した状態を示している。１回目の塗布で形成された修正層２０Ａ１の上に２回目の塗布で形成された修正層２０Ａ２（第２の修正層）が重なって積層されるため、修正層２０Ａの膜厚はより厚くなる。

この後で、図９（ａ）（ｂ）で示した方法で修正層２０Ａが焼成され、導電性の焼成層２０ＡＡが得られる。このとき、修正層２０Ａの膜厚が厚いので、ドレイン線８の段差部におけるクラックの発生が防止され、焼成層２０ＡＡの抵抗値を低減することが可能となる。

この変更例では、１回目の塗布と２回目の塗布で同じ貫通孔１２ａをマスクとして使用するため、別々の貫通孔１２ａを用いて重ねて塗布するのに比べて修正時間が大幅に短縮される。また、１回目の塗布が終わった状態でも断線欠陥部８ｂと貫通孔１２ａの位置はずれないので、位置調整は不要である。

なお、同じ断線欠陥部８ｂに対して、同じ孔１２ａを用いて修正ペースト２０を塗布する回数を増やせば、修正層１６Ａの膜厚を厚くして、ドレイン線８の段差部８ｃにおける焼成層１６ＡＡのクラックの発生を回避することができる。したがって、修正部の低抵抗化を図るためには、修正ペースト２０の塗布回数を増やすことが好ましい。ただし、塗布回数が多くなると、それに応じて断線欠陥部８ｂに供給される修正ペースト２０の液量が多くなり、修正層２０Ａの形状が崩れる場合も想定されるので、塗布回数は状況を見て適時決められる。通常、２回程度の塗布回数でも低抵抗化に効果がある。

以下、上記実施の形態および変更例を実行するための種々の装置について説明する。図１１（ａ）（ｂ）は、フィルム１２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２５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１２は、固定ローラ２６〜２８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１２は、左右に配置された固定ローラ２７，２８と、それらの間の上方に配置された固定ローラ２６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１１（ａ）に示すように、固定ローラ２６，２７の間のフィルム１２Ａにレーザ光を照射して孔１２ａ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１８を上下に並行に張り渡されたフィルム１２の間に配置してもよい。

フィルム供給ユニット２５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１２ａとの位置調整に使用される。また、フィルム供給ユニット２５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、ドレイン線８と貫通孔１２ａの傾きの微調整を可能にしてもよい。

なお、図１１（ａ）では、フィルム１２が左右に折り返されていて、上方にあるフィルム１２に孔１２ａ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１２が存在するので、下方にあるフィルム１２が遮蔽板１８の代用として使用可能な場合には、遮蔽板１８は省略可能である。

孔１２ａの形成が終了した時点では、フィルム１２Ａ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１２ａ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１２ａ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１３としては、孔１２ａ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１２を付着、あるいは密着させた状態でレーザ光による孔１２ａ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１２を浮かした状態で孔１２ａを開けるので、フィルム１２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、ＴＦＴ基板１以外の位置でフィルム１２にレーザ照射を行なう方法であれば、ＴＦＴ基板１の異物汚染を防止することができる。

次に、図１１（ｂ）に示すように、フィルム１２を図中Ｒ方向（時計針回転方向）に巻き取り、フィルム１２Ａの表面が下を向くようにフィルム１２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１２を相対移動させ、孔１２ａと断線欠陥部８ｂを位置合わせしてＴＦＴ基板１とフィルム１２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１２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１２を支持する支点（たとえば固定ローラ２７，２８）の間隔やフィルム１２の厚さ、フィルム１２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１２の間に図示しない塗布ユニットを挿入して孔１２ａの上方から修正ペースト２０を塗布する。

また、図１２（ａ）〜（ｃ）は、フィルム１２をＴＦＴ基板１上に配置する他のフィルム供給ユニット３５の構成および動作を示す断面図である。また、図１３（ａ）（ｂ）は、それぞれ図１２（ａ）（ｂ）を上方から見た図である。このフィルム供給ユニット３５を備えた欠陥修正装置では、断線欠陥部８ｂの上方に位置する上方フィルム１２Ａを機械的に移動させ、断線欠陥部８ｂの上方に下方フィルム１２Ｂのみが配置されている状態にしてから、下方フィルム１２Ｂの孔１２ａを介して断線欠陥部８ｂに修正ペースト２０を塗布する。

すなわち、図１２（ａ）において、フィルム供給ユニット３５には、着脱可能なフィルム供給リールおよびフィルム巻き取りリール（図示せず）が装着されている。フィルム供給リールから供給されるフィルム１２は、固定ローラ３６〜３８を経由して対物レンズ１５とＴＦＴ基板１の間に導かれ、固定ローラ３９で折り返され、固定ローラ４０を経由してフィルム巻き取りリールに巻き取られる。

固定ローラ３７，３８は、可動部材４１に固定され、一定範囲で上下方向に移動可能とされる。図１２（ａ）では、可動部材４１は上方の位置に固定された状態にある。この状態では、固定ローラ３７，３８によって支持され、それらに挟まれた区間Ｌ１の上方フィルム１２Ａと、固定ローラ３９，４０に挟まれた区間Ｌ２の下方フィルム３Ｂとは、一定の間隔、たとえば約１０ｍｍ前後を保って略平行に張られた状態にあり、また、ＴＦＴ基板１に対しても略平行に対峙する。フィルム供給ユニット３５の区間Ｌ２の部分（フィルム配置部３５ａ）は、対物レンズ１５の下方に挿入されてフィルム１２をマスクとした修正に使用される。

また、区間Ｌ１の上方フィルム１２Ａの下方には、上方フィルム１２Ａを移動させるためのフック４２が配置されている。フック４２は、フィルム１２よりも若干広い幅の平板部材と、平板部材の一方側（図中前側）の端部に所定の間隔で立設された２本の爪４２ａとを含み、ＴＦＴ基板１に対して略平行で上方フィルム１２Ａと直交する方向（幅方向）に移動可能に設けられている。図１２（ａ）では、フック４２は上方フィルム１２Ａとは接触しておらず、それらの間には一定の隙間が確保されている。

図１３（ａ）に示すように、固定ローラ３６，３９，４０は支持台４３に固定され、可動部材４１と支持台４３との間には直動案内部材４４が介在している。可動部材４１に固着されたピン４５の他端部にはアーム４６が固定されていて、アーム４６はエアシリンダ４７の出力軸に固定されている。エアシリンダ４７の出力軸を上下に移動させることで可動部材４１を上下に移動させることができる。また、フック４２はエアシリンダ４８の出力軸に固定され、エアシリンダ４８の出力軸をＴＦＴ基板１に対して略水平方向に移動させることで、フック４２はフィルム１２の送り方向とは略垂直な方向に移動可能とされる。

この状態で、区間Ｌ１の略中央の上方フィルム１２Ａ上に、レーザ光を照射して断線欠陥部８ｂの形状に応じた形状の貫通孔１２ａを形成する。このとき、フック４２の平板部材が遮蔽板として機能し、レーザアブレーションにより発生する異物（ごみ）を受けるので、ＴＦＴ基板１が汚染されることを防止することができる。フック４２の平板部材の上面にごみを受ける凹部を形成してあってもよい。孔１２ａの形成が終了した時点では、フィルム１２のレーザ照射面には、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いる。ごみの除去のため、孔１２ａを中心として、その周りの広い範囲に弱いパワーで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１２ａ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。

次に、図１２（ｂ）に示すように、フィルム１２をフィルム巻き取りリールによって巻き取りながら、孔１２ａを区間Ｌ２の下方フィルム１２Ｂの略中央まで移動させる。次いで、フック４２を後方に移動させると、図示しないフィルム巻き取りリール側はフィルム１２が後戻りしないようになっているので、図示しないフィルム供給リールからフィルム１２が供給されながら図１３（ｂ）に示すように、上方フィルム１２Ａはフック４２の爪４２ａに引っ張られて後方に移動し、孔１２ａを含む下方フィルム１２Ｂが上方から見て露出する。なお、エアシリンダ４８の出力軸と、可動部材４１との干渉を避けるため、可動部材４１にはＵ字切り欠き部４１ａが設けられている。

図１３（ｂ）では、フック４２で上方フィルム１２ＡがＴＦＴ基板１に対してそのままの形状で平行移動しているように記載されているが、実際には、フック４２内のフィルム１２は２つ折りになったり、ＴＦＴ基板１に対して垂直に立つようになるが、機能上問題はない。

この状態から、図１２（ｃ）に示すように、可動部材４１を下降させて、可動部材４１に固定された固定ローラ３７，３８が、固定ローラ３９，４０よりも下方に位置するようにする。こうすることで、下方フィルム１２Ｂは固定ローラ３７，３８の間でＴＦＴ基板１に対して略平行に対峙する。なお、フィルム１２には一定の張力が常に掛かった状態にあり、また、固定ローラ３９，４０の間の下方フィルム１２Ｂを固定ローラ３７，３８で下方に押し込む方向なので、フィルム１２が撓むこともなく、また、上方フィルム１２Ａが機械的に横移動したことによるフィルム１２の捻れの影響は、固定ローラ３７，３８間の下方フィルム１２Ｂには及ばない。

次に、断線欠陥部８ｂと孔１２ａとの位置合わせを行ない、孔１２ａを含む下方フィルム１２ＢとＴＦＴ基板１とが一定の隙間Ｇを持って対峙するようにする。その後、図１０（ｂ）で示したように、塗布針１９で修正ペースト２０を塗布すれば、断線欠陥部８ｂの近傍を汚染することなく、塗布膜厚を確保した修正が完了する。

なお、図１３（ｂ）に示す状態、すなわち、上方フィルム１２Ａをフック４２で横移動させた状態で下方フィルム１２Ｂに孔１２ａを形成することも可能である。

図１２（ａ）〜（ｃ）および図１３（ａ）（ｂ）で示した方法では、固定ローラ３９でフィルム１２を折り返し、上方フィルム１２Ａと下方フィルム１２Ｂとが一定の間隔で上下に配置された状態で、上方フィルム１２Ａを機械的に横移動させて下方フィルム１２Ｂ１枚で修正を行なうため、断線欠陥部８ｂと孔１２ａとの位置合わせが容易になる。

また、下方フィルム１２Ｂの孔１２ａの上方には物が無いので、作動距離ＷＤが短い高倍率の対物レンズ（たとえば、２０倍）に切り替えて、位置合わせを行なうことが可能である。また、塗布手段と上方フィルム１２Ａとの干渉を回避できるので、上方フィルム１２Ａと下方フィルム１２Ｂとの間隔を狭くすることが可能となり、高倍率の対物レンズへの切り替えが容易になる。

また、前述の例では、レーザ部１３でフィルム１２に１つの孔１２ａを形成して、それをマスクとして微細パターンを描画していたが、固定ローラ２６，２７（あるいは３７，３８）で支持される間のフィルム１２上に、複数の孔１２ａを間隔を開けて形成し、その孔１２ａを順次選択して、修正に使用すれば、フィルム１２の使用量を削減できるとともに、修正のタクトタイムを短縮できる。この方法は、特に、フィルム１２を上下に折り返して配置する装置において効果を発揮する。

また、塗布手段の一例として、図１４（ａ）（ｂ）に示す塗布ユニット４９がある。塗布ユニット４９は、その底に第１の孔５０ａが開口され、修正ペースト２０が注入された容器５０と、第２の孔５１ａが開口され、容器５０を密封する蓋５１と、第１および第２の孔５０ａ，５１ａと略同じ径を有する塗布針１９とを含む。塗布針１９の先端の平坦面１９ａは、第２の孔５１ａを貫通して修正ペースト２０内に浸漬される。第１および第２の孔５０ａ，５１ａの径は、それらに貫通する塗布針１９の径よりも少し大きいが微小であるので、修正ペースト２０の表面張力や容器５０の撥水・撥油性により、第１の孔５０ａからの修正ペースト２０の漏れはほとんど無い。

容器５０に形成され、修正ペースト２０を注入するための穴は、孔５０ａに近づくに従って断面積が小さくなるテーパ形状を有する。したがって、少ない修正ペースト２０でも塗布針１９の平坦面１９ａを含む先端部を浸漬することができ、経済的である。修正ペースト２０の量は、たとえば２０μｌ（マイクロリットル）である。修正ペースト２０は日持ちしないものもあり、容器５０は定期的に交換する。あるいは、使用済み容器５０を洗浄後、再利用することも可能である。容器５０の着脱を簡単にするため、手でつかみ易い構造し、かつ、磁石による吸引を用いた着脱方法にすれば使い勝手は向上する。

塗布針１９の基端部は塗布針固定板５２に固着され、塗布針固定板５２は図示しないガイド（直動部材）により上下動可能に支持される。この状態から、図１４（ｂ）に示すように、塗布針１９の平坦面１９ａを容器５０の底面に設けた第１の孔５０ａから突出させると、塗布針１９の平坦面１９ａには修正ペースト２０が付着する。さらに塗布針１９を下降させ、平坦面１９ａで孔１２ａの開口部を閉蓋するようにフィルム１２上を押圧すると、フィルム１２が変形して孔１２ａの周りの微小範囲のフィルム１２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２０が充填される。

塗布針固定板５２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支持されており、塗布針１９を含む可動部の自重のみでフィルム１２を押す。塗布針１９が下降してフィルム１２をＴＦＴ基板１に接触した後もさらに下降させようとしても、塗布針１９がガイドに沿って上方に退避するので、塗布針１９の平坦面１９ａは過負荷とならない。塗布針１９の駆動手段（図示せず）は、制御手段（図示せず）により、時間管理されて制御される。

この塗布方法では、塗布針１９を断線欠陥部８ｂと容器（インクタンクまたはペーストタンク）との間を往復動させる工程が省略されるため、欠陥修正に要する時間が短縮される。

また、修正ペースト２０は孔５０ａ，５１ａを除いて密閉された容器５０内に入っており、塗布針１９は容器５０の蓋５１の孔５１ａに微小な隙間を持って常に挿入された状態にあるため、修正ペースト２０が大気に直接触れる面積は少ない。したがって、修正ペースト２０の希釈液（溶媒）の蒸発を防止することができ、修正ペースト２０の使用可能な日数（交換周期）を長くすることが可能となり、パターン修正装置の保守が軽減化される。

また、塗布動作の待機状態において塗布針１９の平坦面１９ａを含む先端部を修正ペースト２０の中に浸けているため、塗布針１９の平坦面１９ａに付着した修正ペースト２０の乾燥を防ぐことができ、塗布針平坦面１９ａの洗浄工程も省略可能となる。

このように、塗布ユニット４９を小型にできるので、平坦面１９ａの径が異なる複数の塗布ユニット４９を用意しておき、断線欠陥部８ｂの大きさに応じて塗布針１９を選択して使用することも可能である。

また、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、塗布ユニット４９を、対物レンズ１５の直下で、かつ、断線欠陥部８ｂの真上に挿入することも可能となる。このとき、挿入スペースを確保するため、対物レンズ１５は低倍率に切り換えることが望ましい。たとえば、１０倍の対物レンズ１５の作動距離ＷＤは３０ｍｍ程度あり、塗布ユニット４９の高さを低く設計すれば容易に挿入可能である。

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、修正部の低抵抗化が必要な場所に適用可能となる。また、電極以外では、液晶カラーフィルタのブラックマトリックスは高精細化に伴い線幅が２０μｍを切っており、１回の塗布では膜厚を確保できない場合にも適用可能となる。

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。 この発明の一実施の形態による欠陥修正方法を示す図である。 図４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５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６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７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に示した修正層を焼成する方法を示す図である。 この実施の形態の変更例を示す図である。 図４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の構成を示す断面図である。 他のフィルム供給ユニットの構成を示す断面図である。 図１２に示したフィルム供給ユニットの平面図である。 図７に示した塗布針を用いた塗布ユニットの構成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、１２，１２Ａ，１２Ｂ フィルム、１２ａ 孔、１３ レーザ部、１４ 観察光学系、１５ 対物レンズ、１６，１７，２６〜２８，３６〜４０ 固定ローラ、１８ 遮蔽板、１９ 塗布針、１９ａ 平坦面、２０ 修正ペースト、２０Ａ 修正層、２０ＡＡ 焼成層、２５，３５ フィルム供給ユニット、３５ａ フィルム配置部、４１ 可動部材、４１ａ Ｕ字切り欠き部、４２ フック、４２ａ 爪、４３ 支持台、４４ 直動案内部材、４５ ピン、４６ アーム、４７，４８ エアシリンダ、４９ 塗布ユニット、５０ 容器、５０ａ 第１の孔、５１ 蓋、５１ａ 第２の孔、５２ 塗布針固定板。

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した後に前記修正層を乾燥させる第１のステップと、
   前記修正層にレーザ光を照射して前記修正層を焼成する第２のステップとを含み、
   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ように形成され、
   前記第１および第２のステップを複数回繰り返して前記断線欠陥部を含む範囲の上に複数の前記修正層を積層し、
   前記第１のステップでは、帯状のフィルムを折り返して上下に配置し、上方フィルムにレーザ光を照射して孔を形成し、前記フィルムを巻き取って前記孔を下方フィルムに位置させるとともに前記下方フィルムを前記基板の上方に配置し、前記下方フィルムの上に塗布針を配置し、
   前記下方フィルムに開けられた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前記塗布針の先端部で前記孔を含む所定の範囲で前記下方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に前記修正ペーストを塗布した後、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下方フィルムを前記基板から引き離すことを特徴とする、欠陥修正方法。
2. 各第１のステップにおいて未使用の前記孔を使用することを特徴とする、請求項１に記載の欠陥修正方法。
3. 複数回の前記第１のステップにおいて同じ前記孔を使用することを特徴とする、請求項１に記載の欠陥修正方法。
4. 複数回の前記第１のステップにおいて、前記フィルムの復元力で前記下方フィルムが前記基板から引き離された状態で、前記孔と前記断線欠陥部の相対位置を変更しないことを特徴とする、請求項３に記載の欠陥修正方法。
5. ２回目以降の前記第１のステップでは、前記塗布針の先端部に前記修正ペーストを補給しないことを特徴とする、請求項１に記載の欠陥修正方法。
6. さらに、前記下方フィルムの上に前記塗布針を配置する前に、前記上方フィルムの一部を移動させて前記下方フィルムに開けられた前記孔を露出させることを特徴とする、請求項１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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