JPH0588191A - レーザーを使用した修理装置およびパツシベーシヨン層に開口する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 例えば液晶表示パネルなどの大型マトリック
スの修理に適したレーザーを使用した修理装置の提供。 【構成】 低エネルギーで動作してターゲット修理領域
を融除し、ターゲット領域に溶液を塗布する液体ディス
ペンサと関連して動作する第１のレーザーと、ターゲッ
ト修理領域における材料の融除に先立って、塗布された
層の溶液を分解させる第２のレーザーとを有する修理工
具を使用して材料の除去及び付着などをおこなう修理装
置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマイクロ回路の非接触修
理に関し、特に、単純な活性マトリクス液晶表示パネ
ル，プリント回路基板，混成集積回路及び多チップモジ
ュールの修理に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のようなデバイスの製造は、デバイ
スごとのマイクロ回路の数が多くなったために複雑にな
って来ている。たとえば、活性マトリクス液晶表示パネ
ルは３５０cm² もの広さのプロセス領域を有する１００
万個を越える薄膜トランジスタを含むと思われる。これ
は、ＶＬＳＩやＵＬＳＩの製造技術と比べて歩どまりに
関して解決の難しい問題を生じさせる。たとえば、高密
度活性マトリクスＬＣＤの出荷パネルの典型的な歩どま
りはわずか１０％である。ＬＣＤパネルの欠陥のある場
所を修理すれば、そのようなパネルの歩どまりを著しく
向上させることができる。

【０００３】ＬＣＤパネルの修理に使用される装置の１
つは、マサチューセッツ州のＭｉｃｒｉｏｎ Ｃｏｒｐ
ｏｒａｔｉｏｎが製造しているＭｉｃｒｉｏｎ Ｌ１
（商標）である。Ｍｉｃｒｉｏｎ Ｌ１とよばれる装置
は金属線を切断し、ＬＣＤパネルの表面に金属を付着さ
せることができる。従って、ＭｉｃｒｉｏｎＬ１とよば
れる装置を線間（隣接線）短絡を修理するために使用し
ても良い。短絡を修理するときには、トレースを分離す
るためにレーザーを使用して導電経路を切断する。この
装置は線間短絡を修理できるが、その用途は限られてい
る。この装置はパッシベーション層を選択的に除去する
ことができないので、開放欠陥の修正や、交さ短絡の修
理は不可能である。開放欠陥の修正や、交さ短絡の修理
を実施できないために、この装置のＬＣＤパネルの歩ど
まりを向上させる能力は限定されてしまう。

【０００４】上記装置のもう１つの限界は、機器が複雑
なことにある。この装置は光分解プロセスに基づく付着
方式を採用している。動作中、ＬＣＤパネルは真空チャ
ンバの中に配置される。チャンバの中にガスを導入する
と、ガスはレーザーにより光分解されて、工作物の表面
に金属を形成する。この気体環境を維持するために、装
置は真空システムと、有毒ガス供給・通気・管理システ
ムとを支援しなければならないので、機器の複雑さは増
す。さらに、この装置の金属付着プロセスは非常に遅
く、書き込み速度は毎秒約１マイクロメートルである。
従って、大量生産、大量修理という点からいえば、スル
ープットが低く且つオペレータの制御を必要とすること
から、装置の用途は限定される。

【０００５】理論上は、ＬＣＤパネルを現在利用できる
いくつかの修理装置を巡るように移動させれば、パネル
の開放欠陥、交さ短絡および線間短絡の修理は実行可能
であろうが、そのような処理はきわめて煩わしく、コス
ト高にもつながると思われる。まず、保護パッシベーシ
ョン層を第１のレーザーにより除去し、次に、ＬＣＤパ
ネルを手作業でディスペンサまで移動させ、そこで、金
属−有機液体を塗布する。ＬＣＤパネルを乾燥させた
後、パネルを手作業で第２のレーザーシステムまで移動
させ、金属−有機材料を純粋な金属に分解する。

【０００６】残念ながら、現在のディスペンサは、修理
に使用する、溶媒に溶解させた酢酸パラジウムなどの揮
発性が高く、粘度は低い金属−有機液体の均一な半自動
付着には不適切である。非常に低い粘度をもつ揮発性材
料を分配するのはきわめて困難である。エアブラシ又は
エアスプレーによってそのような材料をＬＣＤパネルに
塗布しようとしても、パネルの表面と接触する前に材料
の大半は乾燥してしまう。インクの付着、塗装、はけ
塗、さらにはフォトレジストスピニングの分野の研究に
よっても、揮発性の高い材料をその幅と厚みを調整しな
がら局部的に塗布する申し分のない半自動方式は得られ
なかった。Ｍｉｃｒｏｐｅｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
は、工作物の表面に液体を分配する活動フィードバック
システムを導入している。ところが、Ｍｉｃｒｏｐｅｎ
システムは分配ノズルの高さを設定するために液体の背
圧を利用するので、粘度の低い液体を一様な厚さに分配
するのには適していない。金属−有機液体は低粘度であ
るため、Ｍｉｃｒｏｐｅｎシステムがここで関心をもた
れているような環境で機能するには、背圧が不十分であ
る。Ｍｉｃｒｏｐｅｎシステムは粘度の高い液体の利用
をその根本にしている。

【０００７】現在のディスペンサにおけるもう１つの問
題は、工作物の表面との接触である。修理装置が工作物
と表面接触すると、工作物は損傷又は破壊されるおそれ
があるので、修理装置は工作物と接触してはならない。
従って、何らかの型のホバリング装置が必要である。現
在のホバリング装置は有用ではない。たとえば、キャパ
シタンスフィードバックによるホバリング装置の場合、
キャパシタンス測定装置は一方の側に接地板を備えてい
ないとつぶれてしまうので、故障が起こるであろう。

【０００８】現在の修理装置はパッシベーション層を選
択的に除去することができず、従って、開放欠陥や交さ
短絡の修理を行うことができないので、ＬＣＤパネルの
歩どまりを著しく向上させるのは不可能である。さら
に、金属線を形成するためにガス付着を使用する現在の
装置は低速であり、きわめて複雑な製造機器に依存して
いる。

【０００９】ＬＣＤパネルを一連の修理装置を巡るよう
に移送してゆくことに基づく修理過程の場合、開放欠陥
および交さ短絡の修理を実行するために、３つの異なる
装置を購入し且つ維持することが必要になるであろう。
そのような装置の間でＬＣＤパネルを移送してゆくと、
工作物の破損，紛失および汚染が起こる危険は高くなる
と考えられる。その上に、金属−有機液体を半自動で付
着させるのに適するディスペンサは依存していない。従
って、この分野では、液晶表示パネル、ＰＣ板，マルチ
チップモジュールなどの半自動修理が必要とされてい
る。

【００１０】

【発明の概要】本発明によれば、レーザーを使用する現
場修理装置は、高エネルギーで動作して信号線を切断す
ると共に、低エネルギーで動作してターゲット領域を融
除する第１のレーザーと、溶液をターゲット領域に塗布
する液体ディスペンサと、ターゲット修理領域における
材料の融除に先立って、塗布された層の溶液を分解させ
る第２のレーザーとを具備する修理工具により材料の除
去を行う。本発明は工作物の表面に高速で材料を付着さ
せ、表面から高速で材料を除去することができる。工作
物は、工作物を修理工具に対して三次元で位置決めする
ための並進運動段を有するハウジングに取り付けられて
いる。複数のレーザーからのビームを投射し、ターゲッ
ト工作物をアライメントし且つ進行中の修理作業を観察
する光学観察装置と共通する軸に沿って表面の照明を行
う光学系が設けられている。また、詰まりを起こさずに
液体の微細なトレースを塗布するのに適する液体アプリ
ケータ又はディスペンサが設けられている。

【００１１】本発明の特定の一実施例では、使用する溶
液は溶媒に溶解させた酢酸バラジウム、又は熱分解反応
を起こして、導電性残留物を形成することができる金属
−有機液体である。金属−有機液体を薄膜として塗布す
ると、分解によって、下方に位置する層に非常に良く接
着する導電性材料の線が形成される。それらの導電性材
料の線は破損した導電トレースの修理を行うのに適して
いる。

【００１２】本発明は、活性マトリクス液晶表示パネル
などの大型アレイの修理に特に有用である。本発明によ
れば、膜の塗布、レーザーによる切断、制御下のレーザ
ーによる融除及び制御下のレーザーによる付着を単一の
装置で実行することができる。装置は制御下でレーザー
による融除を行うので、パッシベーション層を制御下で
除去できる。従って、本発明の装置はＬＣＤパネルの開
放欠陥や交叉短絡の修理をおこなうことができる。パネ
ル上の修理箇所の数を増すことにより、歩どまりは向上
する。歩どまりが向上するということは、装置全体のコ
ストが安くなり、ひいては、液晶表示パネル製造設備に
要する投資を低く抑えられることを意味している。添付
の図面と関連させながら以下の詳細な説明を参照すれ
ば、本発明はさらに良く理解されるであろう。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明に従ったレーザー検査・修理
装置１０を示す。この修理装置１０は膜を塗布するディ
スペンサ１２と、観察装置２８の光学系を含み、第１の
レーザー２０と第２のレーザー２２のビームを組み合わ
せる光学系１４と、工作物配置装置１６とを含む。第１
のレーザー２０と、第２のレーザー２２と、観察装置２
８の光学系は光学系１４の中に含まれている。検査・修
理装置１０は材料を選択的に切断し、除去し、工作物１
８に付着させる。

【００１４】光学系 図５は、本発明による光学系の特定の一実施例を示す。
本発明では、光学系１４はアルゴン・イオンレーザー２
０からのビームと、エキシマーレーザー２２からのビー
ムと、観察光源２６からの光とを共通軸２７に沿って組
み合わせる。組み合わせ光ビームは、工作物１８のター
ゲット領域をアライメントするためと、進行中の修理状
況を観察するために使用される。エキシマーレーザー２
２は工作物１８の表面のターゲット領域で材料を切断
し、融除するために使用される（図１）。エキシマーレ
ーザー２２は、たとえば、１９３nm、２４８nm及び３０
８nmの波長の周期的なエネルギーパルスを発射する。通
常は高エネルギーパルスを使用して工作物上の材料を切
断し、低エネルギーパルスを使用して融除を実施する。
アルゴン・イオンレーザー２０は４５７〜５１４ナノメ
ートルの波長の持続エネルギーを発射する。アルゴン・
イオンレーザー２０は金属−有機材料を純粋な金属に分
解するために使用される。

【００１５】図５に示すように、アルゴン−イオンビー
ム３０は、対物レンズ系４２の開口を一杯にするのを助
けるためにビームの開きを大きくする目的で使用される
第１の負のレンズ３２を通過するように向けられてい
る。拡大した後、レーザービーム３０はミラー３４から
反射される。ミラー３４はビームの当初の光路を９０°
変更させる。反射されたレーザービーム３０はリレーレ
ンズ３６を通過する。このリレーレンズ３６は、レーザ
ーごとに生じるレーザービームのプロファイルの変動に
よる画質調整の融通性を与えるものである。その後、レ
ーザービーム３０は、レーザービーム３０をほぼシルク
ハット形の横断面をもつ形状に整形するために使用され
る第１の開口３８を通過する。交さ短絡のシルクハット
形ビームはほぼ一定の強さを有し、その境界は鮮鋭であ
る。強さの一様性と、レーザービームの効率とを向上さ
せるために、マルチモードアルゴン・イオンレーザーを
使用すべきである。その後、シルクハット形のアルゴン
・イオンレーザービーム３０′は第３のレンズ４０を通
過する。第３のレンズ４０と対物レンズ系４２は修理装
置１０の結像レンズである。それらのレンズは、一体と
なって、開口を基板平面に所望の倍率で結像する。

【００１６】エキシマーレーザー２２は、１つのモード
においては、制御下で融除を行うために使用される。た
とえば、パッシベーション層を制御自在に除去すること
又は金属線を切断することを目的としてエキシマーレー
ザーを使用できる。動作中、エキシマーレーザー２２は
紫外線ビーム５０を発射し、このビームはミラー５２に
より反射されて当初の光路を９０°変化させ、リレーレ
ンズ５４を通過する。リレーレンズ５４は画質調整に融
通性を与えるために使用される。エキシマーレーザーか
らのビーム５０は、そのビーム５０をほぼシルクハット
形の横断面を有するビームに整形するために使用される
第２の開口５６を通過する。整形後のビームの強さはほ
ぼ一定であり、ビームの境界は鮮鋭である。工作物の表
面におけるビームの横断面の大きさは約５μｍ×５μｍ
である。このシルクハット形のレーザービーム５０′
は、レーザーパワーの単純な調整によって融除領域を容
易に制御できるようなレーザービーム強さプロファイル
を形成する。エキシマーレーザーのビーム５０′はミラ
ー６２により反射されて、レンズ６８を通過する。この
レンズ６８は、対物レンズ系４２と共に、開口をウェハ
の平面に所望の倍率で結像する結像レンズを形成するた
めに使用される。光検出器７０はレーザービームの強さ
を監視するために使用される。

【００１７】エキシマーレーザー２２のアライメントを
行うために、６７０ナノメートルの可視光範囲のレーザ
ーダイオード６４が設けられている。エキシマーレーザ
ー２２が動作しているとき、ビームスプリッタ６０はア
ライメント用ビーム５９をエキシマーレーザーのビーム
５０′の光路に沿って同軸に分割する。レーザーダイオ
ード６４は可視光スペクトル中の持続ビームを発射し、
そのビームはエキシマーレーザーのビーム５０′と一致
しながら観察装置２８に入射する。第３の開口５８はア
ライメント用ビームを工作物の表面におけるエキシマー
レーザーのビームと同じ大きさまで狭める。

【００１８】ビームスプリッタ４４はアルゴン・イオン
レーザーのビーム３０′を観察光源２６からの照明ビー
ムと組み合わせて、対物レンズ系４２に向かって導く。
ビームスプリッタ４６はエキシマーレーザーのビーム５
０′を光学系の軸２７に沿って追加し、対物レンズ系４
２に向かって導く。光学観察装置２８はアルゴン・イオ
ンレーザーのビーム３０′と、エキシマーレーザーのア
ライメント用ビーム５９とを含めたエキシマーレーザー
のビーム５０′と、光源２６からの光とを光学観察装置
２８の共通軸２７に沿って組み合わせる。光学観察装置
２８における共通軸２７に沿った組み合わせ光源は、組
み合わせ光ビームを工作物１８のターゲット領域とアラ
イメントするため及び進行中の修理を観察するために使
用される。観察装置２８は、工作物を一様に照明する白
色光源２６と、ビデオカメラ７４とを含む。工作物の反
射のばらつきに対応するため、光源の強さは調整自在で
ある。ビデオカメラ７４は、オペレータがレーザービー
ムを観察できるように、テレビジョンモニター（図示せ
ず）に接続している。

【００１９】アルゴン・イオンレーザー２０からのレー
ザービーム３０′と、エキシマーレーザーからのビーム
５０′と、光ビーム７２とは全て光学系の共通軸２７に
沿って組み合わされて、対物レンズ系４２に入射する。
対物レンズ系４２はカセグレイン反射レンズである。こ
れら３つの光源はそれぞれ異なる波長を有するが、カセ
グレイン反射レンズは、上記のビームの３つの異なる波
長が１９３〜８００ナノメートルの動作範囲で等しい焦
点距離を有するように動作する。光学系１４の各要素
は、安定を得るために、光学系装着板７７（図１）に取
り付けられており、その結果、カメラ、レンズ及び他の
関連機器の動きが阻止されるので、工作物のターゲット
領域の焦点の合った鮮明な画像が得られる確率は高くな
るのである。

【００２０】工作物配置装置 図１を参照すると、工作物１８（図１には図示せず）
は、工作物１８を修理工具に対して３次元で位置決めす
るための並進運動段７６，７８，８０を有するハウジン
グに取り付けられている。第１のＸ段７６は工作物のＸ
方向の動きを調整する。第２のＹ段７８は工作物１８の
Ｙ方向の動きを調整する。第３のＺ段８０は工作物１８
に対する光学観察装置２８のＺ方向の動きを調整する。

【００２１】Ｘ段７６とＹ段７８は、表面が約４５０mm
×４５０mmの広さの矩形のプラットフォームである。Ｘ
段７６と、Ｙ段７８は、共に、原点から約５２５mmの範
囲内で移動する。Ｚ段８０は、表面が約１５０mm×５０
mmの広さの矩形のプラットフォームである。Ｚ段８０は
原点から約５０mmの範囲内で移動する。Ｚ段８０は光学
系装着板７７に取り付けられており、光学系１４を焦点
合わせするために使用される。

【００２２】工作物１８は、修理作業中、工作物１８を
所定の場所に保持するためにわずかな下向きの圧力を与
える真空チャック段８４に乗っている。真空チャック段
８４の内部には一連の抵抗器がある。修理装置に電力が
供給されると、それらの抵抗器は熱という形でエネルギ
ーを放出する。この熱が真空チャック段８４を加熱し、
真空チャック段８４は工作物１８を加熱して、乾燥させ
る。Ｙ並進運動段７６は真空チャック段８４の下方にあ
る。Ｘ並進運動段７６はＹ並進運動段７８の下方にあ
る。

【００２３】オペレータの手で工作物１８を動かしても
良いし、適切な伝動装置を介して運動を生じさせるコン
ピュータで作成した「修理ファイル」を使用しても良
い。結像情報システムは、それぞれの欠陥の場所と種類
を識別する修理ファイルとしてデータを生成する。修理
ファイルはコンピュータにレーザーを工作物の欠陥の付
近に自動的に位置決めさせる。

【００２４】ディスペンサ 図２、図３及び図４にディスペンサ１２を示す。ディス
ペンサ１２は、局所限定した領域に粘度の低い液体を高
速で表面付着させる非接触半自動装置である。工作物１
８と、ディスペンサマニホルド１０４の支持面８８との
間に一定且つ精密な間隔を確立させるために、空気軸受
けを使用する。

【００２５】図２は、ディスペンサマニホルド１０４の
支持面８８の横断面図である。中心の円形オリフィス９
０は、金属−有機液体を分配するための出口である。液
体出口９０は支持面８８の中心に位置し、その直径は約
０．２mmである。支持面８８を取り囲んでいる円形リッ
プ８９は、支持面８８をディスペンサマニホルド１０４
に装着する。支持面８８とリップ８９が同じ平面に位置
しないように、支持面８８と円形リップ８９の間には段
差がある。円形リップ８９の直径は約２８mmであり、支
持面８８の直径は約２０mmである。

【００２６】１２個の円形オリフィス９２及び９８は支
持面８８からの空気の流れを調整する。外側の９個のオ
リフィス９２は、空気入口１１８によりディスペンサマ
ニホルド１０４の中へ送り出される空気を放出するエア
ジェットである。９個のオリフィス９２は、それぞれ、
約０．５mmの直径を有し、液体出口９０の中心から等し
い半径の上に位置している。それぞれのオリフィス９２
はその他のオリフィスから４０°の間隔の位置にある。
内側の３個のオリフィス９８は直径約１mmの通気孔であ
り、全て、支持面８８の中心から等しい半径の上に位置
している。それぞれのオリフィス９８は他の２つのオリ
フィスから１２０°の間隔をおいた位置にある。エアジ
ェットであるオリフィス９２から外方へ逃げた余分な空
気を通気孔としてのオリフィス９８から排出しても良
い。オリフィス９８を通して余分な空気を使い切るの
で、余分な空気が液体出口ノズル９０に入り込むことは
ない。

【００２７】図３は、ディスペンサ１２の側面図であ
る。２本のサイドバー１０６，１０８はディスペンサマ
ニホルド１０４を支持する。サイドバー１０６，１０８
と、支持ビーム１０７は光学系装着板７７に取り付けら
れている。支持ビーム１０７はばね１１０に張力を与え
て、ディスペンサ１２が使用中であるときに下向きの力
を発生させる。この下向きの力に対抗する背圧の力は、
オリフィス９２を介してエアジェットにより発生され
る。ディスペンサ１２を使用していないときには、ディ
スペンサ１２が工作物１８と接触しないように、カム
（図示せず）がサイドバーアーム１０６を上昇させる。
ディスペンサ１２は、サイドバーアーム１０６，１０８
に結合するＬ字形の支持ビームをさらに含む。Ｌ字形の
支持ビーム１１２はディスペンサマニホルド１０４を支
持する。ディスペンサマニホルド１０４は、マニホルド
１０４をＬ字形の支持ビーム１１２にねじ留めすること
により支持ビーム１１２に取り付けられている。

【００２８】ディスペンサマニホルド１０４は円柱形で
あり、空気と液体を流通させるための少なくとも２本の
通路から構成されている。第１の通路は液体入口１１４
からディスペンサマニホルド１０４の支持面８８にある
流体出口９０まで延出している。液体はディスペンサマ
ニホルド１０４の最上部にある液体入口１１４から入っ
て、ディスペンサマニホルドの最上部に接続する管を通
る。この管は、金属−有機溶液を一定量だけ所望の流量
でディスペンサマニホルド１０４へ送り出す容積式ポン
プ（図示せず）に接続している。金属−有機溶液は液体
入口１１４から液体用円柱部１１６に沿って下り、支持
面８８に位置する液体出口９０に向かう。

【００２９】圧縮空気は側面空気入口１１８を経てディ
スペンサマニホルド１０４の中に入る。空気はオリフィ
ス９２から押し出され、余分な空気はオリフィス９８を
経て排出される。ディスペンサマニホルド１０４は、オ
リフィス９２を除くディスペンサマニホルド１０４のど
の領域からも空気が逃げないように作用するＯリングに
よって密封されている。

【００３０】空気軸受は工作物１８と支持面８８との間
に隙間を確保するために使用される。空気軸受を工作物
１８に関して自ら高さ調整させるために、ディスペンサ
マニホルドの上部領域１２６と下部領域１２８との間に
球形継手１２４が配設されている。ディスペンサマニホ
ルドの上部領域１２６は静止しており、その面は凸面で
ある。ディスペンサマニホルドの上部領域１２６の凸面
は下部領域１２８の凹面に対応している。ディスペンサ
マニホルドの下部領域１２８は移動自在である。下部領
域１２８が球形継手１２４に沿ってわずかに動いても、
２つの部材は工作物１８に対して平らなままである。デ
ィスペンサマニホルドの下部領域１２８の動きによっ
て、装置は支持面８８の下方の圧力を均等化することが
でき、その結果、工作物１８に関する支持面８８の高さ
が均等になる。

【００３１】修理動作 動作中、修理装置１０はディスペンサ１２と、光学系１
４と、工作物配置装置１６とを利用して、工作物の表面
の材料を選択的に切断し、除去し、塗布する。修理装置
１０の典型的な用途は、開放し、接続していない金属ト
レース中の欠陥の修理である。図６〜図１５は、欠陥修
理のいくつかの工程を示す。図６では、金属トレース部
分及び１３２の２つの端部の間に隙間４００ができてい
るため、電気的接続は成立していない。図１０は、パッ
シベーション層１３５の下方におけるこの欠陥の横断面
図である。

【００３２】工作物１８を修理するためには、これら２
つの金属トレース部分１３０，１３２を接続させなけれ
ばならない。図６及び図１０に示す欠陥の場合、接続さ
せるべき金属トレース部分１３０，１３２の上にパッシ
ベーション層１３５がある。修理の第１の工程は、金属
トレース部分１３０，１３２の上に接点領域１３６，１
３８を開放するためにパッシベーション層１３５を融除
することから成る。エキシマーレーザー２２は、パッシ
ベーション層１３５の下方の金属を害さずにパッシベー
ション層の所定の部分１４０，１４２を正確に融除する
ことができる。シルクハット形の横断面形状を有するエ
キシマーレーザーのビーム３０′は低エネルギーのパル
スをパッシベーション層１３５に対して発射し、パッシ
ベーション層は、それが完全に除去されて、金属がそこ
なわれずに顔を出すまで、ゆっくりと破壊されてゆく。
図７は、レーザーでパッシベーション層を除去した後の
工作物の斜視図である。また、図１１は、エキシマーレ
ーザーがパッシベーション層を除去した後の工作物の横
断面図である。

【００３３】修理動作の次の工程では、領域Ａ（１３
６）と領域Ｂ（１３８）で金属−有機溶液１４４が２箇
所の露出金属領域を包み込むように、金属有機溶液をタ
ーゲット領域に分配する。この領域には、金属と分配さ
れた金属−有機溶液との接触を妨害するような不純物、
パッシベーション又は酸化物が存在していてはならな
い。図８は、ターゲット領域に金属−有機溶液を分配し
た後のターゲット領域の斜視図である。図１２は、液体
がターゲット領域に分配されているときの横断面図であ
る。分配される流体は、通常、金属−有機化合物を活性
成分とする溶媒ベース液体である。好ましい実施例にお
ける活性成分は酢酸パラジウムであるが、他の酢酸塩も
使用可能であろう。酢酸パラジウムは、純粋なパラジウ
ムに分解されたとき、すぐれた電気的特性を示す。パッ
シベーション層への金属の接着を促進するために、微量
の樹脂酸チタンを添加しても良い。

【００３４】ディスペンサ１２は、局所限定した領域に
粘度の低い液体を高速で付着させる非接触半自動装置を
構成している。支持面８８が形成する空気軸受けは、工
作物１８とディスペンサ１２の支持面８８との間に隙間
を確保するために使用される。本発明の好ましい実施例
では、支持面８８と工作物１８との間隔は約３０マイク
ロメートルである。

【００３５】液体出口ノズル９０はその直径とほぼ等し
い面積に液体を分配する。ただし、このノズルインジェ
クタの大きさは変わっても良い。典型的なインジェクタ
の大きさは直径２００マクロメートルから１ミリメート
ルの範囲である。液体の体積流量を分配するのに必要と
される液体の量と一致するように調整すれば、液体を塗
布するときに液体の広がり、しみ出し又は液体ぎれは起
こらない。通常、液体出口９０は非常に平坦なノズルを
有する。好ましい実施例では、平坦なノズル面を形成す
るためにサファイア宝石ビードを使用する。ディスペン
サマニホルド１０４の支持面８８は、液体出口９０から
液体が分配されるときにＸＹ段が動き、支持面８８が液
体を液体出口ノズル９０の縁部からほぼかき落とさせ
て、３０マイクロメートルの液体のみを残すように、ド
クターブレードとして作用する。

【００３６】本発明の一実施例では、液体出口９０と直
径が等しい液体の区間を塗布するために、丸形のブレー
ド又は面を有する液体出口９０を利用しても良い。好ま
しい実施例においては、液体の区間は円形ではなく、直
線状である。区間の幅は、両側に等しい量の液体が存在
しているために中心における乾燥の過程が垂直に進むよ
うに十分に広くとられる。ところが、区画の側部では多
少の横方向の乾燥が起こるので、液体は側部では均一に
乾燥しない。この問題は、アプリケータを修理を実行す
べきターゲット領域の中心に向けることにより改善され
る。たとえば、修理にわずか１０マイクロメートルの幅
しか必要としない場合には、液体区間は２００ミクロン
の幅となるであろう。これにより、レーザーにより書き
込まれない著しく広い液体の区域が残る。区画の「スイ
ートスポット」の第２の部分は、修理のために区画に沿
って大きな横方向、長手方向の幅を生じさせる。

【００３７】金属−有機溶液を分配した後、修理動作の
次の工程では、アルゴン・イオンレーザーのビーム５０
による書き込みによって、金属−有機化合物を分解す
る。この分解工程が始まる前に、金属−有機材料を乾燥
させておくべきである。乾燥過程をスピードアップする
ために、真空チャック段８４には発熱体が内蔵されてい
る。真空チャック段８４は内部発熱体により６０℃に予
備加熱される。金属−有機材料が酢酸パラジウムである
場合、６０℃の温度で十分であるが、他の金属−有機化
合物については別の温度範囲が必要になるであろう。工
作物を加熱すると、金属−有機化合物は急速に乾燥し、
その結果、非常に急速に書き込みできる膜が残るのであ
る。これにより、工作物１８の処理量は増加する。

【００３８】金属−有機材料が十分に乾燥した後、アル
ゴン・イオンレーザーのビーム３０を接点領域Ｂ又はそ
の付近に向ける。レーザービーム３０を金属−有機化合
物に当てると、化合物は分解して純粋な金属を形成す
る。図９は、工作物１８をレーザー照射した後の斜視図
である。図１３は、レーザービームによる工作物１８の
照射を示す横断面図である。工作物配置装置１６のＸ段
とＹ段は工作物１８を接点領域Ｂから接点領域Ａへ移動
させ、アルゴン・イオンレーザーのビーム３０によって
位置Ｂから位置Ａまで金属接続線１４４′をほぼ描いて
ゆく。金属接続線の層を形成した後、残留する化合物を
化学的に溶解させることにより、書き込みのなかった金
属−有機化合物の膜を除去する。これは、通常、液晶表
示パネルの製造では標準的な方法である気相イソプロピ
ルアルコール洗浄方法により行われる。接点領域１３８
と接点領域１３６との間の電気的連続性はパッシベーシ
ョン層１３５を介して確保される。他の修理も同様にし
て実施することができる。たとえば、図１４を参照する
と、金属トレース部分１５２，１５４の間の線間短絡又
は隣接トレース短絡１５０をレーザービーム５０′（図
１５）を使用した融除によって除去できることがわか
る。この場合、余分の材料は切り取られている。

【００３９】当業者には理解されるであろうが、本発明
の趣旨から逸脱せずに他の特定の形態で本発明を実施で
きる。たとえば、修理装置は光学系のアライメントのた
めに自動化アライメント装置を使用できるであろう。従
って、本発明の好ましい実施例の開示は実例を示すこと
を目的としており、特許請求の範囲に記載されている本
発明の範囲を限定しようとするものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による装置の斜視図。

【図２】本発明によるディスペンサの支持面の部分横断
面底面図。

【図３】本発明によるディスペンサ及び工作物の表面の
部分横断面側面図。

【図４】本発明によるディスペンサの部分横断面正面
図。

【図５】本発明による装置における光学系の概略図。

【図６】第１の種類の（開放）欠陥を有する第１の構造
の斜視図。

【図７】本発明に従った遊離工程の後の第１の構造の斜
視図。

【図８】本発明に従った分配工程の後の第１の構造の斜
視図。

【図９】本発明に従った照射工程の後の第１の構造の斜
視図。

【図１０】第１の種類の欠陥を有する第１の構造の側横
断面図。

【図１１】本発明に従った遊離工程の後の第１の構造の
側横断面図。

【図１２】本発明に従った分配工程の後の第１の構造の
側横断面図。

【図１３】本発明に従った照射工程の後の第１の構造の
側横断面図。

【図１４】第２の種類の欠陥を有する第２の構造の斜視
図。

【図１５】本発明に従った切断工程を示す第２の実施例
の斜視図。

【符号の説明】

１０ レーザー修理装置 １２ ディスペンサ １４ 光学系 １６ 工作物配置装置 １８ 工作物 ２０ アルゴン・イオンレーザー ２２ エキシマーレーザー ２６ 観察光源 ２７ 共通軸 ２８ 光学観察装置 ３０，３０′ アルゴン・イオンレーザーのビーム ３８ 第１の開口 ５０，５０′ エキシマーレーザーのビーム ５６ 第２の開口 ８８ 支持面 ９０ 液体出口 ９２，９８ オリフィス １０４ ディスペンサマニホルド １１８ 空気入口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランソア・ジエイ・ヘンリイ アメリカ合衆国 95030 カリフオルニア 州・ロス ガトス・スカイランド ロー ド・24580

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 材料の付着および除去によりマイクロ回
   路の修理を実施するレーザー修理装置において、 ａ）工作物のターゲット領域を切断し且つ融除する第１
   のレーザーと； ｂ）前記ターゲット領域に金属−有機溶液を塗布するデ
   ィスペンサ手段と； ｃ）前記溶液を前記ターゲット領域を含めて導電性金属
   に分解する第２のレーザーと； ｄ）前記第１のレーザーのビームと、前記第２のレーザ
   ーのビームとを共通軸に沿って組み合わせる光学手段
   と； ｅ）前記工作物を移動させる工作物配置手段とを具備す
   るレーザー修理装置。
2. 【請求項２】 基板上に構成された回路構造の金属層を
   露出させて、信号導通用オーバレイを前記金属層と接触
   させるために、前記金属層の上に境界面を有するパッシ
   ベーション層に通路を開口させる方法であって、 ａ）前記パッシベーション層の中に少なくとも１つのビ
   ームのパルスが注入されたときに、前記金属層の上の前
   記境界面が破壊されるような十分なエネルギーをもっ
   て、複数のパルスの形態をとるビームをエキシマーレー
   ザーから発生する工程と； ｂ）強さがほぼ一定であり且つシルクハット形の鮮鋭な
   境界線を有する横断面領域を規定するために、前記ビー
   ムを整形する工程と； ｃ）前記シルクハット形のビームを前記パッシベーショ
   ン領域のターゲット領域に、前記境界面を破壊させるの
   に十分な回数だけ、十分な持続時間にわたり注入する工
   程と； ｄ）前記通路を規定するために、ターゲット領域で前記
   パッシベーション層を除去する工程とから成る方法。