KR19990037199A

KR19990037199A - 수복된 금속패턴을 갖는 기판, 기판상의 금속패턴수복방법 및 그 수복장치

Info

Publication number: KR19990037199A
Application number: KR1019980043661A
Authority: KR
Inventors: 오사무 사까이; 게이지 다까기
Original assignee: 가타오카 마사타카; 알프스 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1998-10-19
Publication date: 1999-05-25
Also published as: KR100308438B1; TW531687B; US6331348B1; US20010006722A1; US6875952B2; JPH11189883A

Abstract

(과제) 단선결함부를 수정하기 위한 종래의 도전재는, 전기저항이 크고 발열이 일어나 기판에 손상을 끼칠 가능성이 있으며, 또한 도전재를 가열하기 위한 종래의 가열장치에서는 소성후에 균열 등이 발생하여 품질좋은 소성부를 얻을 수 없었다.

(해결수단) 단선결함부(6)를 수정하기 위한 도전재로서 금속유기화합물, 그 중에서도 금을 베이스로 한 유기화합물로 이루어진 페이스트(1)를 사용하여 소성을 행함으로써 매우 얇은 두께이며 또 전기저항이 낮은 금속박막(1a)을 얻을 수 있다. 또한, 가열장치로서 반도체레이저를 사용함으로써 단선결함부(6)만 가열할 수 있음과 동시에, 가열의 프로파일로서 예비소성 및 본소성을 하는 소성공정과 냉각공정을 거침으로써 고품질, 즉 균열이 없고 또한 치밀한 금속박막(1a)을 얻을 수 있다.

Description

수복된 금속패턴을 갖는 기판, 기판상의 금속패턴수복방법 및 그 수복장치

본 발명은 액정표시장치에 사용되는 유리기판 등에 형성되는 금속패턴이나 반도체 등의 마스크의 결함을 수복한 기판 및 기판상의 금속패턴수복방법과 수복장치에 관한 것이다.

근래 컴퓨터 등에 사용되는 표시장치로서 브라운관을 사용한 표시장치를 대신해서 액정을 사용한 매트릭스형 표시장치가 많이 채택되어 왔다. 또한, 화면상에 한 번에 표시할 수 있는 데이터를 많게 하기 위해서 대화면 또는 고해상도인 액정표시장치나 플라즈마표시장치의 개발도 진행되고 있다. 따라서, 수율을 저하시키는 결함기판의 발생이 많아져, 이 결함기판의 수복이 행해지고 있다. 또, 액정표시장치의 비용삭감을 위해서도 결함기판의 수복이 행해지고 있다.

통상의 매트릭스형 액정기판은, 2 장의 유리기판에 각각 ITO 등으로 이루어진 투명한 X 전극, 투명한 Y 전극이 에칭처리로 형성되고 각 기판의 전극형성면이 매트릭스형으로 대향시켜 배치되며 이 유리기판간에 액정이 봉입되어 형성된다. 상기와 같은 유리기판에 X 전극 또는 Y 전극이 형성되는 경우, 상기한 이물질의 혼입이나 에칭처리 등이 원인이 되어 도 9 에 나타내는 바와 같은 결함이 생기는 경우가 있다. 도 9 의 (A) 는 양품을 나타내고, 도 9 의 (B) 는 인접하는 라인의 일부가 접하고 있는 상태의 쇼트결함, 도 9 의 (C) 는 동일 라인상의 일부가 결함되어 있는 상태의 단선(오픈)결함을 나타내고 있다.

상기 도 9 의 (B) 의 쇼트결함을 수복하는 방법으로는 종래기술의 쇼트수복장치, 즉 레이저광원 등을 사용하여 쇼트된 부분을 절단하는 방법이 채택된다.

한편, 상기 도 9 의 (C) 의 단선결함을 수복하는 방법으로는 종래기술의 이하에 나타내는 방법이 개시되어 있다. 즉,

① 단선결함부에 유기인듐화합물의 용액을 도포하고 이것을 가열함으로써 상기 유기인듐화합물의 박막을 도전층으로 변환시키는 방법(일본 공개특허공보 평3-85523 호).

② 단선결함부에 도전성 유리를 도포하는 방법(일본 공개특허공보 평2-67517 호).

③ 도전성 미립자를 함유한 접착제를 전사하는 방법(일본 공개특허공보 평2-301723 호).

④ 단선결함부에 도전성 물질을 도포하고 레이저를 조사하는 방법(일본 공개특허공보 평 2-19838 호).

등이 개시되어 있다.

그러나, 상기 인용예 ①∼④ 는 이하에 나타낸 결점이 있었다.

즉, 상기 ① 방법은 접합시키는 금속으로 인듐을 사용하고 있기 때문에 도전층 형성시의 가열에 의해 인듐이 산화되고 전기특성에 악영향을 미쳐 발열이 커진다는 문제가 있었다.

상기 ② 방법은 전극의 단선부의 수복에 도전성 유리를 도포하고 있기 때문에, 수복부에 발생하는 저항이 커져 발열이 커진다는 문제가 있었다. 마찬가지로, 상기 ③ 방법도 도전성 미립자를 함유한 수지를 사용하고 있기 때문에, 접합부의 저항치가 커져 그 때문에 발열이 커진다는 문제가 발생하며, 또 충분히 안정된 접합상태를 실현하기 위해서는 도포두께가 두꺼워진다는 구조적인 문제가발생하였다.

상기 ④ 방법은 도전성 물질의 가열에 있어서 YAG 레이저로 불리우는 장치를 사용하고 있기 때문에, 장치자체가 대형이고 취급이 번거로우며, 또한 레이저출력을 자유롭게 제어할 수 없기 때문에 도전성 물질이 급격히 소성, 냉각되고 보정후의 수복부에 균열이 발생하는 등으로 품질면에서 문제가 있었다. 또, YAG 레이저 이외에도 탄산가스 레이저 등이 종래부터 소성용으로 사용되어 왔으나, 어떤 레이저도 수명이나 취급면에서 일장일단이 있었다.

또, 액정표시장치의 유리기판상에 형성되는 투명전극은, 1 라인의 폭 및 두 께가 모두 매우 작기 때문에 상기와 같은 유기인듐화합물, 도전성 유리 및 도전성 미립자를 함유한 접착제에서는 접합부를 얇게 형성하는 것이 어렵고 또 매우 얇게 형성했다해도 균열이 생기는 등으로 단선부의 접합품질을 보상할 수 없었다.

또한, 액정표시장치의 기판상에 투명전극을 형성할 때에 박막상에 레지스트재료를 도포하고 이 레지스트재료를 마스크를 이용하여 노광하고 현상하여 레지스트패턴을 형성하고, 이 패턴에 따라 상기 박막을 에칭하여 소정 패턴의 투명전극을 형성한다. 이때, 상기 마스크에 결함이 있으면 투명전극의 패턴에 교란이 생긴다. 상기 마스크의 차광막에도 결함이 생기는 경우가 있으며, 이 결함을 수복할 때에도 상기와 동일한 문제가 생긴다.

그리고, 반도체형성용 마스크기판의 패턴에 결함이 있는 경우에는, 패턴이 미세하기 때문에 결함의 수복이 어려워져 마스크기판을 파기하기도 한다. 그러나, 최근 비용삭감을 위해서도 패턴결함을 수복하여 마스크기판을 사용하는 것이 필요하게 되었다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 액정표시장치의 유리기판 등에 형성된 전극의 단선결함이나 마스크의 차광막의 결함 등을 전기특성이 양호한, 즉 전기저항이 낮고 또 품질이 좋은 박막으로 수복함으로써, 수복된 결함부의 발열을 억제할 수 있으며, 또한 결함부에 형성되는 수복부에 균열을 발생시키는 일이 없는 수복된 금속패턴을 갖는 기판 및 기판상의 금속패턴수복방법과 수복장치를 제공한다.

도 1 의 (A), (B), (C) 는 본 발명의 전극수복방법을 나타낸 공정도.

도 2 는 전사프로브의 동작을 나타낸 설명도.

도 3 의 (A) 는 전사프로브의 구조를 나타낸 정면도, (B) 는 그 확대도.

도 4 는 소성에 있어서의 시간과 출력의 관계를 나타낸 프로파일의 설명도.

도 5 는 본 발명의 전극수복장치를 나타낸 개략도.

도 6 의 (A) 는 전극의 결함위치를 검사하기 위한 검사장치의 평면도, 도 6 의 (B) 는 회로도.

도 7 은 차광막에 의한 기판에 대한 전극패턴의 형성방법을 설명하기 위한 설명도.

도 8 은 금속패턴의 결함부의 수복방법을 설명하기 위한 설명도.

도 9 는 기판상에 형성된 전극을 나타낸 평면도로서, (A) 는 정상, (B) 는 쇼트결함, (B) 는 단선결함을 나타내는 도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 페이스트 1a : 금속박막

1c : 판 페이스트 2 : 유리기판

3 : 전극 4 : 전사장치

4a : 전사프로브 4b : 평탄부

5a : 반도체레이저 6 : 단선결함부

7 : 코일스프링 10a : 소성후 기판

본 발명의 수복된 금속패턴을 갖는 기판은 기판상에 형성된 금속패턴의 결함부에 도전체가 도포되어 수복된 기판으로서, 상기 결함부가 금속유기화합물에서 석출된 금속의 박막으로 수복되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 금속패턴이 전극인 경우, 결함부에 금속유기화합물이 도포되고 상기 유기화합물이 가열에 의해 유기물성분이 비산되어, 금속성분만으로 이루어진 박막이 형성됨으로써 액정기판에 형성되는 매우 폭이 좁고 두께가 얇은 전극에 대해서도 전극의 단면적과 동일 정도 또는 그 이하에서 결함부에 박막을 형성하여 수복할 수 있다.

또, 본 발명의 기판은 액정표시장치의 유리기판으로 대표되지만 다른 IC 탑재기판 등이어도 되고, 또한 전극은 액정표시장치의 경우에는 ITO 등의 투명전극이지만 다른 동박막이나 금박막 전극이어도 된다.

그리고, 상기 금속패턴은 차광막이어도 된다. 상기 차광막은 유리기판 등에 전극패턴을 형성할 때의 마스크 또는 반도체형성용 마스크기판에 적용할 수 있다. 이와같은 차광막은 Cr(크롬)등으로 이루어진 금속패턴에 의해 형성되고, 이것을 유리기판 등에 설치하여 마스크로 사용할 수 있다. 이 경우, 차광막에 결함부가 발생하였을 때에는 상기 수단으로 수복한 후, 차광막의 금속패턴에서 비어져 나온 부분을 제거한다. 이렇게 하여 형성된 마스크를 레지스트층이 형성된 전극기판상에 배치하여 노광, 현상함으로써 레지스트층의 패턴을 형성할 수 있으며, 또 레지스트패턴에 따라 전극부분을 에칭 등으로 제거함으로써 기판상에 고밀도 전극패턴을 교란없이 형성할 수 있다.

상기 경우, 상기 금속유기화합물을 금 레지네이트를 베이스로 한 저온소성용 페이스트로 하는 것이 바람직하고, 이 페이스트를 사용하여 결함부가 금의 박막에 의해 수복됨으로써 도전성 수지 등 종래부터 사용되어 온 수복부재에 비해 매우 도전성이 좋으며 그 때문에 발열을 방지할 수 있는 기판이 얻어진다. 따라서, 열에 의한 유리기판 등에 대한 손상을 방지할 수 있는 것이다.

또, 본 발명은 기판상에 형성된 금속패턴의 결함부에 금속유기화합물을 도포하는 공정과, 상기 유기화합물을 가열하여 상기 결함부에 금속박막을 석출시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 금속유기화합물을 소성할 때의 가열원으로는, 반도체레이저를 사용하는 것이 바람직하고, 또 그 소성공정으로 예비소성 및 본소성으로 구성되는 가열공정과 냉각공정을 거쳐 반도체레이저의 출력을 조정하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성함으로써 금속유기화합물에서 석출된 금속박막이 치밀한 금속층으로 얻어지고 또한 매우 얇은 박막임에도 불구하고 안정된 전기특성이 얻어지는 것이다.

또, 상술한 페이스트는 그 색이 흑색이기 때문에, 상기 반도체레이저에 상응하는 단선결함부에 형성된 페이스트의 부분에만 레이저광이 흡수되어 가열되며, 그 이외의 부분은 레이저광이 흡수되지 않고 발열이 억제되기 때문에 결함부 이외의 유리기판의 부분에는 열에 의한 손상을 끼치는 경우가 없다.

또한, 본 발명은 석출된 금속박막의 금속패턴에서 비어져 나온 부분을 제거하는 제거공정을 갖는 것이 바람직하다.

상기 수단으로 금속패턴을 차광막으로 하는 마스크에 적용될 수 있으며, 가열후 석출된 금속박막에 대해 패턴에서 비어져 나온 금속박막부분이 제거된다. 따라서, 품질높은 금속패턴을 갖는 마스크를 형성할 수 있다.

또, 본 발명은 기판상에 형성된 금속패턴의 결함부를 수복하는 금속패턴수복장치로서, 금속유기화합물을 유지해두는 받이부와 상기 받이부와 전극의 결함부 사이를 이동하여 상기 받이부 내의 금속유기화합물을 상기 결함부에 전사하는 전사체와, 전극의 결함부에 전사된 상기 금속유기화합물을 소성하는 반도체레이저를 구비하는 것을 특징으로 한 것이다.

상기에서 금속패턴이 차광막일 때에, 금속패턴에서 비어져 나온 부분을 제거하는 레이저조사장치가 구비되어 있는 것이 바람직하다.

상기 수복장치를 차광막에 적용하는 경우에는, 결함이 생긴 금속패턴을 수복한 후에 상기 금속패턴에서 비어져 나온 부분을 제거해야만 하고, 제거되지 않은 경우에는 마스크로서의 품질저하를 초래한다. 때문에 YAG 레이저 등의 레이저조사장치에 의해 이 비어져 나온 부분을 커팅할 수 있고, 품질 저하를 방지할 수 있으며, 또한 상기한 유리기판에 Cr 면을 형성하는 고가의 마스크인 경우에는 결함이 생긴 경우에도 폐기처분하지 않게 되므로 비용저하를 도모할 수 있게 된다.

또, 상기에서 반도체레이저의 출력조절부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 장치에 의해 매우 미세한 전극의 결함부에 대해 매우 미량인 페이스트를 스무스하게 결함부에 전사할 수 있으며, 또한 균열 등이 없는 고품질 금속박막을 부여할 수 있다.

발명의 실시형태

본 발명의 수복된 전극을 갖는 기판을 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 의 (A) 내지 (C) 는 단선결함의 수복공정의 개략을 나타낸 것으로, 도 1 의 (A) 는 단선결함부(6)에 금속유기화합물로 이루어진 페이스트(1)가 도포된 상태, (B) 는 페이스트(1)를 가열하고 있는 상태, (C) 는 가열후의 단선결함부(6)의 수복상태를 나타내고 있다.

도 1 의 (A) 의 기판(10)은 수복전의 기판의 상태를 나타낸 것으로, 유리기판(2), 전극(3) 및 금속유기화합물로 이루어진 페이스트(1)의 적층상태를 나타내고 있다. 상기 유리기판(2)은 통상 사용되고 있는 기판으로서 상기 전극(3)에 대해서도 ITO 등의 통상 사용되는 재료로 이루어지고, 유리기판(2) 상에 등폭이며 또 등피치로 라인형상으로 에칭처리에 의해 패턴이 형성되어 있다. 또한, 상기 유리기판(2) 상에 형성된 전극(3)의 단선결함부(6)에는 금속유기화합물로 이루어진 페이스트(1)가 전사장치(4)에 의해 형성된다. 상기 단선결함부(6)는 에칭 등의 전극형성시에 ITO 등의 박막면에 이물질이 혼입되는 등으로 전극(3)에 생긴 것이다(도 9 의 (C) 참조).

상기 전사장치(4)는 도 2 에 나타낸 바와 같이 전사프로브(4a)와 받이부로 이루어진 기초대(4d) 및 판틀(4c)이 형성되어 있다. 그 판틀(4c) 내에는 페이스트(1)가 유입되고 스퀴지로 평탄하게 되어 페이스트(1)로 이루어진 판 페이스트(1c)로 형성되어 있다. 또한, 상기 전사프로브(4a)에는 이동장치(13a)(도 5 참조)가 부착되어 있으며, 기판의 단선결함부(6)와 판 페이스트(1c)의 사이를 자유롭게 이동할 수 있도록 되어 있다.

도 2 는 상기 전사프로브(4a)의 동작을 나타낸 것으로, 전사프로브(4a)는 먼저 초기상태(i)에서 판 페이스트(1c) 상으로 이동되고(ii), 하강된다(iii). 이어서, 전사프로브(4a)가 판 페이스트(1c)의 바닥부에 도달할 때까지 눌려지고 전사프로브(4a)를 상승시킴으로써, 일정량의 페이스트(1)가 전사프로브의 선단부에 전사된다. 이때 도 3 의 (A) 에 나타낸 바와 같이 전사프로브(4a)의 내부에는 탄성체로 코일스프링(7)이 설치되어 있으며, 전사프로브(4a)가 판 페이스트(1c)의 바닥부에 도달되면, 코일스프링(7)의 탄성력에 대해 전사프로브(4a)의 상부로부터 힘(F)으로 눌리게되어 있다. 이어서, 전사프로브(4a)는 유리기판(2)의 단선결함부(6) 상에 이동되고(iv), 하강된다(v). 그리고, 전사프로브(4a)를 상승시킴으로써 페이스트(1)가 전사프로브(4a)와 분리되고 상기 페이스트(1)가 단선결함부(6)에 전사하게 되며 초기상태(i)로 복귀된다(vi).

또한, 상기 전사프로브(4a)는 그 재질을 베릴륨-구리로 하는 것이 바람직하고, 또 도 3 의 (B) 에 나타낸 바와 같이 그 선단부가 평탄형상(4b)으로 되는 것이 전사를 용이하게 하는 점에서 바람직하다.

상기와 같은 전사프로브(4a)를 사용함으로써 정확도가 높은 위치결정을 위한기구나 제어가 불필요해지고 항상 일정량 페이스트(1)를 전사할 수 있다. 또한, 전사할 페이스트(1)의 양을 바꾸는 경우에는 판 페이스트(1c)의 깊이를 변경함으로써 용이하게 대응할 수 있다.

상기 금속유기화합물로 이루어진 페이스트(1)는 금 분말를 베이스로 한 금 페이스트가 아니라 금원자가 유기물과 결합하여 형성된 것으로 전체가 액상 페이스트로 형성된 것이다. 이와같은 페이스트(1)는 금 레지네이트를 베이스로 한 MOD(금속유기화합물 증착)타입의 금 페이스트를 사용하는 것이 바람직하고 또 그 중에서도 저온소성용의 것이 바람직하게 사용된다.

상기와 같이 하여 단선결함부(6)에 전사된 페이스트(1)로 이루어진 수복전 기판(10)은 도 1 의 (B) 공정으로 보내지며 거기에서 페이스트(1)의 소성이 행해진다.

이 소성에서 사용되는 가열장치의 가열원으로는 반도체레이저(5a)가 사용되고, 또 그 파장은 810 nm 근방의 근적외선을 조사함으로써 소성이 행해진다. 또한, 상기 반도체레이저(5a)는, 도시되어 있지 않지만, 복수의 반도체 소자를 유니트화시킨 것으로, 각각의 소자에서 발사되는 레이저광이 광섬유를 사용하여 묶이고 렌즈유니트에 의해 집광되어 대상물에 빛을 조사할 수 있도록 형성되어 있다.

상기와 같은 반도체레이저(5a)를 사용한 경우 도 1 의 (B) 의 화살표시로 나타나 있는 바와 같이 페이스트(1)에 조사되는 부분은 레이저광이 흡수되어 발열이 일어나 가열되는데, 그 이외의 부분은 레이저광이 흡수되지 않고 전극(3) 및 유리기판(2)를 빠져나간다. 즉, 이 반도체레이저(5a)는 근적외선이 발사되는 소자를 사용하고 있으며, 상기에 예시한 페이스트(1)는 그 페이스트 색이 흑색이기 때문에 근적외선이 흡수된다. 전사된 페이스트(1)의 부분만 가열처리되고, 그 이외의 유리기판(2)의 부분에는 발열이 일어나지 않아 유리기판(2)이 손상되는 경우가 없다.

또한, 이 반도체레이저(5a)는 레이저광의 출력강도를 용이하게 제어될 수 있으며, 따라서 단선결함부(6)가 페이스트(1)의 소성에서 고품질 소성부로서 얻을 수 있다.

상술한 고품질 소성부를 얻기 위한 가열공정으로 도 4 에 나타낸 프로파일을 들 수 있다. 도 4 는 가로축에 시간, 세로축에 단위면적당 조사되는 레이저 출력을 취한 것이다.

처음에 레이저를 소정의 출력까지 상승시킨 후(0 ∼ 8 초), 일정시간 단계적(8 ∼ 16 초, 16 ∼ 24 초)으로 저출력이 유지되며, 이 때 예비소성이 행해져 액체인 페이스트(1) 중의 용제분이 날린다. 그 후 일정시간(24 ∼ 34 초) 동안 고출력이 유지됨으로써 본소성이 행해져 금속성분의 석출이 행해지고 소성완료 후에 서서히 출력을 내려(34 ∼ 42 초)냉각이 행해진다. 상기와 같은 공정을 거침으로써 결함부(6)에 형성된 금속의 석출부가 균열이 없으며 또한 치밀한 고품질 금속박막(1a)을 얻을 수 있다. 또한, 상기 프로파일은 일례로 금속유기화합물의 전사량 등에 의해 적절하게 변경할 수 있다.

상기와 같이 하여 단선결함부(6)가 수복되고 도 1 의 (C) 에 나타낸 바와 같은 금속의 석출물에 의한 금속박막(1a)이 얻어지며 수복된 기판(10a)이 수득되는 것이다.

상기와 같이 본 발명의 기판상의 결함 전극수복방법은, 유리기판(2) 상의 전극(3)에 생긴 단선결함부(6)에 대해 전사장치(4)에 의해 금속유기화합물로 이루어진 페이스트(1)가 전사되고 그 페이스트(1)의 부분이 반도체레이저(5a)로 이루어진 가열장치(5)에 의해 소성되며 페이스트(1) 중의 금속성분만 석출시켜 결함부의 수복이 행해진 것이다.

도 5 는 전극기판(10) 상의 결함전극부(6)의 검사에서 수복까지의 장치전체를 나타낸 것이다.

이 장치는 테이블(12), 검사장치(8), 전사장치(4), 및 가열장치(5)로 이루어진다. 테이블(12)은, 전극(3)이 형성된 유리기판(2)이 얹혀져 있는 대이고, X 축 방향, Y 축 방향 및 회전(θ)방향으로 자유롭게 이동시킬 수 있다. 따라서, 테이블(12)위에 놓인 유리기판(2)의 위치보정을 할 수 있다.

상기 검사장치(8)는 검사프로브(8a) 및 검사브러시(8b)를 가지고 있으며, 또한 이들은 검사회로(8c) 및 이동장치(13c)에 접속되어 제어장치(11)에 의해 제어된다.

도 6 은 단선결함부(6)의 위치특정을 하는 검사장치를 설명하기 위한 개략도이고, 도 6 의 (A) 는 상면도, (B) 는 측면도이다. 또한, 상기 검사브러시(8b)는 그 폭이 인접하는 전극(3)의 라인에 걸리도록 넓게 형성되어 있으며, 때문에 다소 검사브러시(8b)가 전극(3)의 라인에서 벗어나더라도 검사오류가 일어나지는 않는다.

처음에 전극(3)이 형성된 유리기판(2)이 테이블(12)에 얹혀지면, 검사프로브(8a) 및 검사브러시(8b)가 전극(3)의 양단에 설치되고 라인형상으로 형성되어 있는 전극(3)의 일측부터 순서대로 검사가 행해진다. 상기 검사프로브(8a) 및 검사브러시(8b)는 검사회로(8c)에 접속되어 있다. 이 검사장치(8)는, 전원(E), 저항(R) 및 저항(R)에 흐르는 전압을 측정하기 위한 전압계로 구성되어 있으며, 검사장치(8)의 양단이 검사프로브(8a)와 검사브러시(8b)에 각각 접속되어 있다. 상기 검사장치에 의해 정상으로 전극(3)이 형성되어 있는 경우에는 전극(3)사이에 도통이 일어남으로써 검사회로(8c)에 형성된 저항(R)사이에 전압이 생겨 일측에 단선결함부(6)가 존재하고 있는 경우에는 전극(3)사이에 도통은 일어나지 않기 때문에 저항(R)사이에는 전압이 발생하지 않는다. 이 전압치(V)의 유무를 모니터로 확인함으로써 어떤 라인의 전극(3)에 결함이 발생하고 있는지를 확인할 수 있다.

이와 같이 해서 결함이 발생하고 있는 전극(3)의 라인이 특정되면, 이어서 검사브러시(8b)가 검사프로브(8a)방향으로 이동을 개시하여 단선결함부(6)가 발생하고 있는 장소의 특정이 행해진다.

도 6 의 (B) 에 나타낸 바와 같이 검사브러시(8b)는 상태 ① 에서 검사프로브(8a) 방향(상태 ④ 방향)으로 슬라이딩하면서 이동하는데, 이때 단선결함부(6) 에 도달하기 전의 상태 ② 에서는 전압은 발생하지 않고, 단선결함부(6)을 넘은 시점의 상태 ③ 에서 전압이 발생하며 따라서 단선결함부(6)의 위치가 특정되도록 되어 있다. 이와같이 해서 단선결함부(6)가 어떤 라인에서 발생하고 또한 라인의 어느 장소인지가 정확히 특정된다.

상기와 같이 해서 단선결함부(6)이 발견되면, 이어서 전사장치(4)가 작동된다. 이 전사장치(4)의 전사프로브(4a)는 이동장치(13a)에 접속되어 있으며, 전사프로브(4a)가 판 페이스트(1c)와 단선결함부(6)의 사이를 자유롭게 이동할 수 있도록 제어장치(11)에 의해 제어되어 있다.

상기 전사장치(4)에 의해 단선결함부(6)에 페이스트(1)의 전사가 행해지면, 이어서 반도체레이저(5a)로 이루어진 가열장치에 의해 페이스트(1)에 대한 소성이 행해진다. 이 반도체레이저(5a)는 이동장치(13b)에 접속되어 있으며, 단선결함부(6)에 형성된 페이스트(1)의 상부로 자유롭게 이동할 수 있도록 제어장치(11)에 의해 제어되어 있다.

상기와 같이 해서 모든 라인의 전극(3)이 검사, 수복됨으로써 양품으로 기판을 사용할 수 있는 것이다.

또, 본 발명은 상기 실시형태에 한정된 것이 아니라 예컨대 유리기판 등에 전극을 형성할 때의 마스크 또는 반도체형성용 마스크기판에 형성되는 차광막의 수복에 적용할 수 있다.

도 7 은 차광막(마스크)에 의한 기판에 대한 전극의 형성방법을 설명하기 위한 설명도, 도 8 은 차광막에서의 금속패턴의 결함부의 수복방법을 설명하기 위한 설명도이다.

도 7 에 나타낸 마스크(20)는 유리기판(21)의 일면측에 금속패턴에 의한 차광막(22)을 형성함으로써 형성된다. 상기 차광막(22)은 유리기판(21) 상에 크롬(Cr)에 의한 금속패턴이 스패터링 등으로 형성된다.

상기 마스크(20)를 액정표시기판용으로 사용한 경우, 액정용 유리기판(2) 상에 ITO 등으로 이루어진 전극을 형성할 수 있다. 즉, 도 7 에 나타낸 바와 같이 유리기판(2)과 전극층(3)과 레지스트층(15)이 순서대로 적층된 기판에서 상기 레지스트층(15) 상에 상기 마스크(20)을 배치하고, 도 7 에 나타낸 바와 같은 상태에서 노광, 현상처리함으로써 레지스트층(15)의 차광막(22)로 덮힌 부분 이외의 부분을 제거하여 레지스트패턴이 형성된다. 또한, 에칭처리함으로써 레지스트패턴 이외의 전극층(3)이 제거된다. 그리고, 차광막(22) 상의 남은 레지스트층(15)을 리프트-오프하여 제거함으로써 유리기판(2)표면에 금속패턴에 의한 전극이 형성된다.

상기한 마스크(20)는, 제조시에 유리기판(21) 상에 차광막(22)으로 금속패턴이 형성되지만, 이 경우 도 8 에 나타낸 바와 같은 결함부(24)가 형성되는 경우가 있다. 때문에, 상기 결함부(24)에 페이스트(23)가 전사되고 소성 등이 행해짐으로써 결함부(24)가 수복된다.

이 경우 페이스트(23)는 상기와 동일한 금속유기화합물, 구체적으로는 금 레지네이트를 베이스로 한 MOD(금속유기화합물 증착)타입의 금 페이스트를 사용할 수 있다.

또, 페이스트(23)의 소성에는 상기와 동일한 반도체레이저를 사용할 수 있으며, 이 때의 파장은 근적외선에서 행해진다. 이 경우 반도체레이저(근적외선)에 의해 소성됨으로써 유리기판(21)에 대해 손상을 끼치기 어려워진다. 즉, 상기 레이저광으로는 유리기판(21)의 부분은 투과하고 차광막(22)의 부분은 흡수되기 때문에 전사되는 페이스트(23)에 대한 유리기판(21)에 걸리는 부분과 차광막(22)의 금속면에 걸리는 부분에 온도차이가 잘 발생하지 않게 됨으로써 양자의 가열상태는 균일해져 단단해지는 정도에 차이가 생긴다는 문제가 방지된다.

그러나, 상기와 같이 해서 수복된 결함부는 차광막(22)의 금속패턴에서 비어져나오는(도 8 의 사선부분)경우가 있으며, 이 상태대로는 마스크(20)로서의 품질이 저하되기 때문에(전극의 경우에는 단락만 되어 있지 않으면 비어져 나온 상태대로도 좋다), 비어져 나온 부분의 제거가 필요해진다. 이 경우의 제거방법으로는 YAG 레이저 등의 레이저조사장치가 작용된다.

이 경우 본 발명의 수복장치에 YAG 레이저 등의 레이저조사장치가 구비된다.

본 발명은 전극에 단선결함이 발견된 경우라도 결함을 보수함으로써 결함부를 고품질 금속박막으로 형성할 수 있음과 동시에, 또한 전기특성이 양호하며 결함부에 발열이 생겨 기판을 손상시키는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 그 소성수단에 반도체레이저를 사용함으로써 결함부에 도포된 페이스트의 부분만 가열이 행해지기 때문에 그 이외의 부분은 발열하지 않고 기판이 손상을 받는 경우가 없는 것이다. 또, 결함부의 금속 석출공정을 예비소성 및 본소성으로 이루어진 소성공정과 냉각공정에 의해 처리함으로써 균열이 없는 치밀한 금속의 박막을 얻을 수 있다.

또, 본 발명은 전사장치 및 가열장치 모두 매우 컴팩트하게 형성할 수 있는 장치이기 때문에, 종래부터 사용되어온 장치에 뒤에서 부착하거나 할 수도 있고, 범용성이 우수한 장치로 제공할 수 있다. 또, 가열장치로서 반도체레이저를 사용함으로써 레이저의 수명이나 취급 등의 점에서 종래부터의 결점을 해소할 수 있다.

그리고, 본 발명에 의해 마스크의 차광막을 수정할 수 있다.

Claims

기판상에 형성된 금속패턴의 결함부에 도전체가 도포되어 수복된 기판으로서, 상기 결함부가 금속유기화합물에서 석출된 금속의 박막으로 수복된 것을 특징으로 하는 수복된 금속패턴을 갖는 기판.
제 1 항에 있어서,

상기 금속패턴은 전극인 것을 특징으로 하는 수복된 금속패턴을 갖는 기판.
제 1 항에 있어서,

상기 금속패턴은 차광막인 것을 특징으로 하는 수복된 금속패턴을 갖는 기판.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속유기화합물은 금 레지네이트를 베이스로 한 저온소성용 페이스트인 것을 특징으로 하는 수복된 금속패턴을 갖는 기판.
기판상에 형성된 금속패턴의 결함부에 금속유기화합물을 도포하는 공정과,

상기 금속유기화합물을 가열하여 상기 결함부에 금속을 석출시켜 박막을 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판상의 금속패턴수복방법.
제 5 항에 있어서,

상기 금속유기화합물을 가열하는 열원으로서 반도체레이저로부터 조사되는 레이저광의 에너지를 사용하는 것을 특징으로 하는 기판상의 금속패턴수복방법.
제 6 항에 있어서,

상기 반도체레이저의 출력을 조절하여 상기 금속유기화합물을 예비소성 및 본소성하고, 추가로 냉각하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판상의 금속패턴수복방법.
제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 석출된 금속박막의 금속패턴에서 비어져 나온 부분을 제거하는 제거공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판상의 금속패턴수복방법.
기판상에 형성된 금속패턴의 결함부를 수복하는 금속패턴수복장치로서,

금속유기화합물을 유지해두는 받이부,

상기 받이부와 상기 금속패턴의 결함부 사이를 이동하여 상기 받이부 내의 상기 금속유기화합물을 상기 결함부에 전사하는 전사체, 및

상기 금속패턴의 결함부에 전사된 상기 금속유기화합물을 소성하는 반도체레이저를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판상의 금속패턴수복장치.
제 9 항에 있어서,

상기 금속패턴이 차광막일 때에, 상기 금속패턴에서 비어져 나온 부분을 제거하는 레이저조사장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판상의 금속패턴수복장치.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

상기 반도체레이저의 출력조절부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판상의 금속패턴수복장치.