KR20130098206A

KR20130098206A - 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법

Info

Publication number: KR20130098206A
Application number: KR1020130008093A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 야마모토
Original assignee: 오무론 가부시키가이샤
Priority date: 2012-02-27
Filing date: 2013-01-24
Publication date: 2013-09-04
Also published as: TWI510834B; KR101442952B1; JP2013174763A; JP5853336B2; CN103293719A; CN103293719B; TW201337384A

Abstract

본 발명의 과제는, 액정 기판 상의 배선을 수정하는 바이패스 배선을 형성할 때, 절연막이 지나치게 제거되어 버림으로써 발생하는 쇼트를 억제하는 것이다.
스텝 S1에 있어서, 피크 파워가 높은 펄스 레이저광으로, 기판 상의 결함을 수정하는 배선을 형성하는 경로의 컬러 필터를, 절연막 상에 그 일부의 두께가 남도록 제거한다. 스텝 S2에 있어서, 피크 파워가 낮은 CW 레이저광에 의해, 결함을 수정하는 배선을 형성하는 경로의 절연막 상에 일부의 두께가 남겨진 컬러 필터를 제거한다. 스텝 S3에 있어서, 펄스 레이저광에 의해 배선에 필요한 콘택트 가공을 실시한다. 스텝 S4에 있어서, CW 레이저에 의해 CVD 가공을 실시하고, 결함을 수정하는 경로에 바이패스 배선을 형성한다. 본 발명은, 레이저 가공 장치에 적용할 수 있다.

Description

레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법 {LASER PROCESSING DEVICE AND LASER PROCESSING METHOD}

본 발명은, 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법에 관한 것으로, 특히, 액정 기판의 컬러 필터를, 배선 상의 절연막을 손상시키는 일 없이 제거하고, 배선의 결함을 수정할 수 있도록 한 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법에 관한 것이다.

액정 기판에서 배선 상에 절연막과 컬러 필터가 부착된 COA 기판(Color filter on Array)에서의 배선으로의 수정 가공에 있어서는, 통상, 펄스 레이저에 의해 배선 접속용 경로를 레이저 조사하여 컬러 필터를 제거한 후, CVD(Chemical Vapor Deposition)에 의한 막 부착에 의한 배선 접속을 행하는 방법이 채용되어 있다.

그런데 이 수정 가공에 있어서는, 펄스 레이저에 의한 컬러 필터의 제거 가공 시에, 컬러 필터와 배선 사이에 있는 절연막이 제거되어 버리거나, 충분히 절연막이 남겨져 있지 않은 경우가 있어, 다른 라인과 교차하여 배선 접속의 막 부착 가공을 행할 때에, 전기적으로 쇼트해 버리는 경우가 있었다.

이러한 쇼트를 방지하기 위해, 배선 상의 절연막을 남겨 컬러 필터 등의 박막만을 정확하게 제거하는 가공법이 요구되고 있었다.

박막 등의 물질을 제거하는 가공에 대해서는, 자외 영역의 파장으로 변환된 펄스 레이저를 사용하고, 레이저 주파수, 스캔 스피드, 에너지 강도의 조건을 조정하여 가공함으로써, 박막만을 정확하게 제거하는 가공법이 제안되어 있다(특허문헌 1, 2 참조).

일본 특허 출원 공개 평9-152568호 공보 일본 특허 출원 공개 제2007-72116호 공보

그러나 액정 기판에 있어서의 배선 상의 컬러 필터와 배선 사이에 존재하는 절연막은, 상층으로 되는 컬러 필터에 대하여 하층의 절연막의 두께가 1자리 정도 작은 것이므로, 컬러 필터를 완전히 제거하도록 가공 조건에 설정해도, 피크 파워가 높은 펄스 레이저에 의해 제거하면 하층의 절연막까지 제거되어 버림으로써, 절연할 수 있을 만큼의 충분한 절연막이 남지 않는 경우가 있어, 다른 라인과 교차하는 CVD 가공에 의한 수정을 행하면 교차 부분에서 쇼트해 버리는 경우가 있었으므로, 신뢰성이 높은 수정 가공을 할 수 없었다.

또한, 피크 에너지가 낮은 CW(Continuous Wave) 레이저를 사용함으로써, 절연막으로의 데미지를 없애 컬러 필터를 제거하는 것도 생각할 수 있지만, CW 레이저만의 사용으로 제거하기에는, 컬러 필터의 층이 지나치게 두꺼우므로, 컬러 필터를 충분히 제거할 수 없다.

본 발명은 이러한 상황에 비추어 이루어진 것이며, 특히, 액정 기판에 있어서의 컬러 필터를 제거할 때, 피크 파워가 높은 펄스 레이저에 의해 절연막에 이르지 않는 일부를 남긴 상태까지 제거한 후, 피크 파워가 낮은 CW 레이저에 의해 남겨진 일부의 컬러 필터를 제거함으로써, 절연막으로의 데미지를 억제하면서, 컬러 필터를 제거할 수 있도록 하고, 절연막의 데미지에 의한 쇼트 등의 문제를 억제하여, 신뢰성이 높은 결함 수정을 실현하는 것이다.

본 발명의 일 측면의 레이저 가공 장치는, 기판 상의 박막으로 덮인 배선의 결함을 수정하는 레이저 가공 장치이며, 상기 배선의 결함을 수정하는 경로의 박막을, 그 두께 방향으로 일부를 남기는 상태까지 제거하는 펄스 레이저와, 상기 펄스 레이저에 의해 상기 배선의 결함을 수정하는 경로의 상기 박막이 일부를 남기는 상태까지 제거된 후, 상기 두께 방향으로 일부의 남겨진 박막을 제거하는 CW(Continuous Wave) 레이저를 포함한다.

본 발명의 일 측면의 레이저 가공 방법은, 기판 상의 박막으로 덮인 배선의 결함을 수정하는 레이저 가공 장치의 레이저 가공 방법이며, 펄스 레이저에 의해, 상기 배선의 결함을 수정하는 경로의 박막을, 그 두께 방향으로 일부를 남기는 상태까지 제거하고, 상기 펄스 레이저에 의해 상기 배선의 결함을 수정하는 경로의 박막이 두께 방향으로 일부를 남기는 상태까지 제거된 후, CW(Continuous Wave) 레이저에 의해, 상기 일부의 남겨진 박막을 제거한다.

본 발명의 일 측면에 있어서는, 펄스 레이저에 의해, 상기 배선의 결함을 수정하는 경로의 박막이, 그 두께 방향으로 일부가 남겨지는 상태까지 제거되고, 상기 펄스 레이저에 의해 상기 배선의 결함을 수정하는 경로의 상기 박막이 두께 방향으로 일부를 남기는 상태까지 제거된 후, CW(Continuous Wave) 레이저에 의해, 상기 일부의 남겨진 박막이 제거된다.

이로 인해, 피크 파워가 높은 펄스 레이저에 의해, 배선의 결함 개소의 박막이, 박막의 두께 방향으로 일부를 남기는 상태까지 제거되게 되므로, 박막의 하층으로 되는 절연막에 데미지를 부여하는 일 없이, 대부분의 박막을 제거하는 것이 가능해진다. 또한, 그 후, 피크 파워가 낮은 CW 레이저에 의해, 두께 방향으로 일부의 남겨진 박막이 제거되게 되므로, 박막의 하층에 존재하는 절연막에 데미지를 부여하지 않고, 또한, 박막을 남겨 두는 일 없이 제거하는 것이 가능해진다.

결과적으로, 절연막이 불필요하게 제거되는 일이 없어지므로, 절연막이 불필요하게 제거되는 것에 기인하는 수정 배선의 쇼트를 방지하는 것이 가능해져, 신뢰성이 높은 배선의 결함 수정을 실현하는 것이 가능해진다.

상기 펄스 레이저에는, 상기 CW 레이저에 의해 상기 박막이 제거된 후, 상기 배선의 결함을 수정하는 경로에 있어서의, 상기 박막과 상기 배선 사이에 형성된 절연막을 제거시키고, 상기 CW 레이저에는, 상기 펄스 레이저에 의해 상기 절연막이 제거된 후, CVD(Chemical Vapor Deposition)에 의해 막 부착함으로써 배선의 결함을 수정하는 경로를 접속시키도록 할 수 있다.

이로 인해, 박막과 절연막을 제거하는 펄스 레이저와, CVD용 CW 레이저를 사용함으로써, 박막의 하층에 존재하는 절연막에 데미지를 부여하는 일 없이, 또한, 박막을 남겨 두는 일 없이 제거하는 것이 가능해진다.

상기 펄스 레이저에 의해 제거되는, 상기 배선의 결함 개소로 되는 박막의 일부를 남기는 상태는, 상기 CW 레이저에 의해 제거 가능한 박막의 일부를 남기는 상태로 할 수 있다.

이로 인해, CVD용 CW 레이저를 사용함으로써, 박막의 하층에 존재하는 절연막에 데미지를 부여하는 일 없이, 또한, 박막을 남겨 두는 일 없이 제거하는 것이 가능해진다.

상기 기판 상의 박막은, 액정 기판 상의 컬러 필터로 할 수 있다.

이에 의해, 피크 파워가 높은 펄스 레이저에 의해, 박막인 컬러 필터의 일부를 남겨 제거한 후, 컬러 필터의 나머지의 일부를 피크 파워가 낮은 CW 레이저로 제거할 수 있으므로, 절연막에 데미지를 부여하는 일 없이, 컬러 필터를 남겨 두는 일 없이 제거하는 것이 가능해진다.

상기 CW 레이저는, 상기 펄스 레이저에 의해 상기 배선의 결함을 수정하는 경로의 박막이 두께 방향으로 일부를 남기는 상태까지 제거된 후, 상기 일부의 남겨진 박막을 제거할 때, 상기 CVD에 의해 막 부착함으로써 배선의 결함을 수정하는 경로를 접속할 때보다도, 주사 속도가 고속이며, 또한, 레이저 파워가 강한 것으로 할 수 있다.

이에 의해, 박막보다 하층의 절연막에 데미지를 부여하는 일 없이, 박막을 남겨 두는 일 없이 제거하는 것이 가능해진다.

본 발명에 따르면, 기판 상의 박막으로 덮인 배선의 결함을 수정할 때, 기판 상의 박막의 하층이며, 배선보다 상층의 절연막에 데미지를 부여하는 일 없이, 박막을 제거할 수 있게 되므로, 절연막이 제거됨으로써 발생하는 쇼트를 방지하는 것이 가능해져, 결함 수정의 신뢰성을 향상시키는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명을 적용한 레이저 가공 장치의 일 실시 형태의 구성예를 설명하는 블록도.
도 2는 도 1의 레이저 가공 장치에 의한 결함 수정 처리를 설명하는 흐름도.
도 3은 액정 기판의 배선의 결함 수정 개소를 설명하는 도면.
도 4는 컬러 필터를 제거하는 처리를 설명하는 액정 기판의 상면도.
도 5는 컬러 필터를 제거하는 처리를 설명하는 액정 기판의 측면도.
도 6은 콘택트 가공 처리를 설명하는 액정 기판의 상면도.
도 7은 CVD 가공 처리를 설명하는 액정 기판의 상면도.
도 8은 CVD 가공 처리를 설명하는 액정 기판의 측면도.

[레이저 가공 장치의 구성예]

도 1은 본 발명을 적용한 레이저 가공 장치의 일 실시 형태의 구성예를 나타내는 도면이다.

도 1의 레이저 가공 장치(1)는, 기판 등의 가공 대상물의 배선의 결함을 레이저 가공에 의해 수정하는 장치이다. 또한, 이하, 가공 대상물의 일례로서, 액정 기판(2)을 들어 설명한다.

레이저 가공 장치(1)는, CVD 가공용 CW 레이저 발진기(11), 레이저 조사 강도 균일화 광학계(12), ZAP 가공용 펄스 레이저 발진기(13), 레이저 조사 강도 균일화 광학계(14), 가변 슬릿(15), 결상 가공 광학계(16), 가스 유닛(17), 원료 가스 공급·배기 유닛(18), 홀더(19), XY 스테이지(20), 관찰 광학계(21) 및 제어부(22)를 포함하도록 구성된다.

CW 레이저 발진기(11)는, 예를 들어, CW(Continuous Wave) 여기의 Q 스위치 Nd:YLF 레이저에 의해 구성되고, 제4 고조파의 레이저광(이하, CW 레이저광이라고도 함)을 발진하고, 출사한다.

레이저 조사 강도 균일화 광학계(12)는, 가변 슬릿(15)을 통과하는 CW 레이저광의 강도 분포를 대략 균일하게 하기 위한 광학계이다. 예를 들어, 레이저 조사 강도 균일화 광학계(12)는, 빔 익스팬더에서 CW 레이저광의 빔 직경을 확대하고, 강도 차가 작은 빔 중앙부를 가변 슬릿(15)의 개구에 입사시킴으로써, 가변 슬릿(15)을 통과하는 CW 레이저광의 공간 방향의 강도 분포를 평균화한다. 또한, 레이저 조사 강도 균일화 광학계(12)는, 갈바노미터 등에 의해 레이저 빔을 요동시켜, 가변 슬릿(15)을 통과하는 CW 레이저광의 시간 방향의 강도 분포를 평균화한다.

펄스 레이저 발진기(13)는, 예를 들어, 펄스 여기의 Q 스위치 Nd:YLF 레이저에 의해 구성되고, 제3 고조파의 레이저광(이하, 펄스 레이저광이라 함)을 발진하고, 출사한다.

레이저 조사 강도 균일화 광학계(14)는, 레이저 조사 강도 균일화 광학계(12)와 마찬가지의 구성을 갖고 있고, 가변 슬릿(15)을 통과하는 펄스 레이저광의 공간 방향 및 시간 방향의 강도 분포를 대략 균일하게 한다. 또한, 레이저 조사 강도 균일화 광학계(14)는, 펄스 레이저광의 조사 파워 밀도를 조절하기 위한 광 어테뉴에이터를 구비한다.

또한, 이하, CW 레이저광과 펄스 레이저광을 특별히 구별할 필요가 없는 경우, 단순히 레이저광이라 한다.

가변 슬릿(15)은, 2매 1조의 나이프 엣지가 2조 설치되어 있고, 각 조의 나이프 엣지의 간격을 조정함으로써, 직사각형의 개구의 크기를 바꿀 수 있다. 또한, 가변 슬릿(15)은, 광축 주위로 전체를 회전시키는 기구를 갖고 있다.

결상 가공 광학계(16)는, 가변 슬릿(3)을 통과한 레이저광을 액정 기판(2)의 표면에서 결상시키는 광학계이다. 결상 가공 광학계(16)는, 예를 들어, 대물 렌즈(16a), 결상 렌즈(도시하지 않음), 다이클로익 미러(도시하지 않음), 레이저광의 광로를 형성하는 미러(도시하지 않음), 가변 슬릿(15) 통과 후의 레이저광의 출력을 측정하는 레이저 출력 측정기(도시하지 않음) 등에 의해 구성된다. 또한, 결상 가공 광학계(16)는, 레이저광에 의한 가변 슬릿(15)의 개구의 상인 조사 스폿을, 액정 기판(2) 상에서 소정의 속도로 스캔시키기 위해 대물 렌즈(16a)를 미동시키는 미동 스테이지(16b)를 구비한다.

가스 유닛(17)은, 원료 가스를 반송하기 위한 캐리어 가스 및 퍼지 가스를 원료 가스 공급·배기 유닛(18)에 공급한다. 또한, 가스 유닛(17)은, 원료 가스 공급·배기 유닛(18)의 흡인구로부터 흡인되는 가스에 포함되는 원료 가스를 열분해하고, 필터에 의해 포착한다. 또한, 액정 기판(2)의 가공부에 공급하는 원료 가스의 농도는, 제어부(22)의 제어를 기초로, 원료 가스의 용기의 온도를 조절하여 발생하는 원료 가스의 농도를 조절하거나, 퍼지 가스 및 캐리어 가스의 유량을 조절함으로써 조절된다.

원료 가스 공급·배기 유닛(18)은, 캐리어 가스 및 퍼지 가스를 액정 기판(2)의 가공부에 공급한다. 원료 가스는, 캐리어 가스에 의해 액정 기판(2)의 가공부에 공급된다. 퍼지 가스는, 액정 기판(2)의 가공부로부터 공기를 제거한다. 또한, 원료 가스 공급·배기 유닛(18)은, 원료 가스가 외부에 누설되지 않도록 흡인하는 흡인구를 구비하고, 흡인한 가스를 가스 유닛(17)에 공급한다. 이에 의해, 액정 기판(2)의 가공부 근방의 공간이, 원료 가스 분위기로 유지된다. 그리고 액정 기판(2)의 가공부 근방의 공간이, 원료 가스 분위기로 유지된 상태에서 CW 레이저광이 가공부에 조사됨으로써, 가공부에 CVD막이 퇴적한다.

또한, 원료 가스 공급·배기 유닛(18)은, 레이저광을 투과하는 창판을 구비한다. 퍼지 가스는, 그 창판이 CVD 가공되는 것을 방지하는 역할도 한다.

또한, CW 레이저광은, 액정 기판(2)의 배선의 결함을 수정하는 경로에 있어서의 컬러 필터의 제거 시에는, 원료 가스 공급·배기 유닛(18)으로부터는, 캐리어 가스 및 퍼지 가스 모두 공급되지 않는 상태에서 조사된다. 즉, 액정 기판(2)은, 표면으로 되는 최상층이 컬러 필터로 구성되어 있고, 하층을 향해, 절연막 및 배선층의 순으로 구성되어 있다. 배선의 결함을 수정하는 데 있어서는, 배선의 결함을 수정하는 경로에 있어서의 컬러 필터가 제거된 후, 결함을 수정하는 경로 중, 결함이 발생한 배선과 접하는 영역에 대해서만, 콘택트 가공에 의해 절연막이 파열된 상태에서, 그 밖의 절연막을 걸치도록, CVD에 의해 바이패스 배선이 새롭게 설치됨으로써 결함 수정이 이루어진다.

상술한 바와 같이, 배선의 결함을 수정하는 바이패스 배선을 형성하기 위한 경로에 대해서는, 우선, 컬러 필터가 제거되게 되지만, 컬러 필터의 제거는, 펄스 레이저광 및 CW 레이저광 모두 사용된다. 보다 상세하게는, 결함을 수정하는 경로에 있어서의 컬러 필터에 대하여, 우선, 피크 파워가 높은 펄스 레이저광에 의해, 절연막 상에 일부의 컬러 필터가 남는 상태(절연막 상에 일부의 두께의 컬러 필터가 남는 상태)까지 컬러 필터가 제거된다. 그리고 피크 파워가 낮은 CW 레이저광에 의해, 절연막 상에 그 일부의 두께가 남겨져 있는 컬러 필터가 제거된다. 이와 같이 컬러 필터가 제거됨으로써, 절연막에 가까운 부분에 대해서는, 피크 파워가 낮은 CW 레이저광이 사용되므로, 절연막으로의 데미지를 억제하면서, 컬러 필터를 남겨 두는 일 없이 제거할 수 있다. 결과적으로, 그 후, CVD에 의해 결함을 수정하는 경로 상에 바이패스 배선이 형성되어도, 결함이 발생한 배선을 접속해야 하는 위치 이외는, 절연막이 유효하게 남겨져 있으므로, 그 밖의 배선을 걸치도록 수정용 바이패스 배선이 접속되어도, 서로 절연 상태가 유지되므로, 바이패스 배선과, 바이패스 배선을 교차하도록 존재하는 배선의 쇼트가 방지되어, 신뢰성이 높은 결함 수정을 실현하는 것이 가능해진다.

홀더(19)는, XY 스테이지(20) 상에 탑재되고, 액정 기판(2)의 위치를 고정한다.

XY 스테이지(20)는, 제어부(22)의 제어를 기초로, 홀더(19)를 수평 방향으로 이동시키고, 홀더(19)에 보유 지지되어 있는 액정 기판(2)의 가공 위치의 위치 결정을 행한다.

제어부(22)는, 예를 들어, 컴퓨터 또는 각종 프로세서 등에 의해 구성되고, 레이저 가공 장치(1)의 각 부의 제어를 행한다. 보다 상세하게는, 제어부(22)는, 가스 유닛(17)을 제어하여, 원료 가스의 농도, 및, 퍼지 가스 및 캐리어 가스의 유량을 조절한다. 또한, 제어부(22)는, 파워 제어부(22a) 및 스캔 속도 제어부(22b)를 구비하고 있다. 파워 제어부(22a)는, CW 레이저 발진기(11)의 Q 스위치 주파수나 CW 레이저광의 펄스 폭 등을 조절한다. 또한, 파워 제어부(22a)는, 레이저 조사 강도 균일화 광학계(12)의 광 어테뉴에이터를 제어하여, CW 레이저광의 조사 파워 밀도를 조절한다. 또한, 파워 제어부(22a)는, 펄스 레이저 발진기(13)의 Q 스위치 주파수나 펄스 레이저광의 펄스 폭 등을 조절한다. 또한, 파워 제어부(22a)는, 레이저 조사 강도 균일화 광학계(14)의 광 어테뉴에이터를 제어하여, 펄스 레이저광의 조사 파워 밀도를 조절한다.

스캔 속도 제어부(22b)는, 결상 가공 광학계(16)의 미동 스테이지(16b)를 제어하여, 조사 스폿의 스캔 속도를 조절한다. 또한, 스캔 속도 제어부(22b)는, XY 스테이지(20)를 제어하여, 액정 기판(2)의 수평 방향의 위치를 이동시킨다.

[결함 수정 처리]

다음으로, 도 2의 흐름도를 참조하여, 도 1의 레이저 가공 장치에 의한 레이저 가공에 의한 액정 기판(2)에 있어서의 배선의 결함 수정 처리에 대해 설명한다.

스텝 S1에 있어서, 제어부(22)는, 펄스 레이저 발진기(13) 및 레이저 조사 강도 균일화 광학계(14)를 제어하여, 펄스 레이저광을 발생시키고, 가변 슬릿(15) 및 결증 가공 광학계(16)를 통해, 액정 기판(2)의 배선의 결함을 수정하는 경로의 컬러 필터를, 절연막 상에 일부의 두께의 컬러 필터가 남도록 제거한다. 이때, 제어부(22)는, XY 스테이지(20)를 제어하여, 홀더(19)에 의해 보유 지지되어 있는 액정 기판(2)의 가공 위치를 제어한다.

즉, 예를 들어, 액정 기판(2) 상의 결함 위치가, 도 3의 결함 위치 51로 나타내어지는 경우, 펄스 레이저광에 의해, 도 4에서 도시되는 영역 61로 나타내어지는 결함을 수정하기 위한 바이패스 배선을 형성하기 위한 경로 상의 컬러 필터가, 절연막 상에 그 일부의 두께가 남도록 제거된다. 보다 상세하게는, 도 5의 도 4에 있어서의 AA 단면도에서 도시되는 바와 같이, 컬러 필터(71)에 있어서의 영역 61 중의, 도면 중의 우측 상향의 사선부로 도시되는 영역 61 중, 컬러 필터(71)의 일부의 두께로 되는 하층부(61b)를 남기도록, 상층부(61a)만이, 펄스 레이저광에 의해 제거된다.

또한, 도 3, 도 4는 액정 기판(2)의 상면도이며, 도 5는 도 4에 있어서의 영역 61의 AA 단면도이다. 도 5에서 도시되는 바와 같이 액정 기판(2)은, 영역 61이 구성되기 전의 단계에 있어서는, 절연막 72-1 상에 게이트 라인 배선 53-2가 형성되고, 그 위에 게이트 라인 배선 53-1이 덮이도록 절연막 72-2가 형성되고, 절연막 72-2의 상층에 컬러 필터(71)가 적층되도록 형성되어 있다.

또한, 도 3, 도 4에는, 액정 기판(2) 상에 데이터 라인 배선 52-1, 52-2 및 게이트 라인 배선 53-1 내지 53-4가, 절연막(도시하지 않음)을 사이에 두고, 각각 수평 방향 및 수직 방향으로 배선되어 있는 상태가 도시되어 있다. 또한, 데이터 라인 배선 52-1 상의 게이트 라인 53-2의 도면 중 좌측의 점선으로 도시되는 원 표시가, 데이터 라인 배선 52-1이 단선하고 있는 결함 위치 51을 나타내고 있다.

스텝 S2에 있어서, 제어부(22)는, CW 레이저 발진기(11) 및 레이저 조사 강도 균일화 광학계(12)를 제어하여, CW 레이저광을 발생시키고, 가변 슬릿(15) 및 결증 가공 광학계(16)를 통해, 액정 기판(2)의 배선의 결함 위치 51의 수정에 필요로 하는 컬러 필터(71)의 영역 61 중, 스텝 S1의 처리에 의해 펄스 레이저광에 의해 제거되지 않고, 절연막 72-2 상에 남겨진 일부의 두께의 컬러 필터를 제거한다. 이때, 제어부(22)는, XY 스테이지(20)를 제어하여, 홀더(19)에 의해 보유 지지되어 있는 액정 기판(2)의 가공 위치를 제어한다.

즉, 도 5에서 도시되는 바와 같이, 컬러 필터(71)에 있어서의 영역 61 중, 펄스 레이저광에 의해 제거되지 않고, 일부의 두께만 남겨져 있는, 도면 중의 우측 하향의 사선부로 도시되는 하층부(61b)가, CW 레이저광에 의해 제거된다.

이로 인해, 피크 파워가 높은 펄스 레이저광에서는, 결함을 수정하는 바이패스 배선을 형성하는 경로의 컬러 필터(71)의 영역 61 중, 절연막 72-2 상에 컬러 필터(71)의 일부의 두께를 남기는 상층부(61a)만이 제거되게 되므로, 절연막 72-2에 데미지를 부여하는 일 없이, 컬러 필터(71)의 대부분을 제거하는 것이 가능해진다. 또한, 영역 61 중, 펄스 레이저광에 의해 상층부(61a)가 제거되었을 때의 나머지의 컬러 필터(71)의 하층부(61b)만이 피크 파워가 낮은 CW 레이저광에 의해 제거된다. 이로 인해, 절연막 72-2에 데미지를 부여하지 않고, 또한, 컬러 필터(71)를 남겨 두는 일 없이 제거하는 것이 가능해진다. 또한, CW 레이저광에 의해 제거하는 것이 가능한 컬러 필터(71)의 두께에는 한계가 있으므로, CW 레이저광에 의해 제거 가능한 컬러 필터(71)의 두께가, 하층부(61b)의 두께로서 설정할 수 있도록, 펄스 레이저광에 의해 제거되어야 하는 상층부(61a)의 두께는 설정된다.

또한, CW 레이저는, 컬러 필터(71)를 제거할 때에는, 후술하는 결함을 수정하는 경로 상에 배선을 형성하는 CVD 가공 시보다도, 스캔 속도를 고속으로 하고, 또한, 레이저 강도를 강하게 할 필요가 있다. 이로 인해, CW 레이저에 의해 컬러 필터(71)를 제거할 때, 제어부(22)의 스캔 속도 제어부(22b)는, 결상 가공 광학계(16)의 미동 스테이지(16b)를 제어하여, 조사 스폿의 스캔 속도를, CVD 가공 시보다도 고속으로 하도록 제어하는 동시에, 파워 제어부(22a)는, CW 레이저광의 레이저 강도를 CVD 가공 시보다도 강하게 하도록 제어한다.

스텝 S3에 있어서, 제어부(22)는, 펄스 레이저 발진기(13) 및 레이저 조사 강도 균일화 광학계(14)를 제어하여, 펄스 레이저광을 발생시키고, 가변 슬릿(15) 및 결증 가공 광학계(16)를 통해, 도 6에서 도시되는 영역 61 중, 액정 기판(2)의 배선의 결함을 수정하는 경로로 되는 영역 61 중, 도면 중의 점선의 원 표시로 도시되는 위치 81-1, 81-2의 절연막 72-1을 제거하는, 소위 콘택트 가공을 행한다.

즉, 이 처리에 의해 위치 81-1에 있어서는, 도 6에서 도시되는 바와 같이, 절연막 72-2가 제거된 상태로 된다. 또한, 도 6에 있어서는, 위치 81-1에 있어서의 절연막 72-2가 제거된 상태만이 도시되어 있지만, 위치 81-2에 대해서도 마찬가지로 콘택트 가공되어, 절연막 72-2가 제거된다.

스텝 S4에 있어서, 제어부(22)는, CW 레이저 발진기(11) 및 레이저 조사 강도 균일화 광학계(12)를 제어하여, CW 레이저광을 발생시키고, 가변 슬릿(15) 및 결증 가공 광학계(16)를 통해, 액정 기판(2)의 배선의 결함 위치 51을 수정하는 경로인 영역 61a에 대하여, 바이패스 배선을 형성하기 위한 CVD 가공을 실시한다. 이때, 제어부(22)는, XY 스테이지(20)를 제어하여, 홀더(19)에 의해 보유 지지되어 있는 액정 기판(2)의 가공 위치를 제어한다. 또한, 제어부(22)는, 필요에 따라, 가스 유닛(17)을 제어하여, 원료 가스 공급·배기 유닛(18)에 대하여, CVD 가공에 필요로 하는 원료 가스를 반송하기 위한 캐리어 가스 및 퍼지 가스를 공급시킨다.

이 결과, CVD 가공에 의해, 도 7의 우측 하향의 사선부로 도시되는 바와 같이, 결함 위치 51을 수정하는 경로에 바이패스 배선(91)이 형성된다. 바이패스 배선(91)은, 도 8의, 도 7에 있어서의 BB 단면도에서 도시되는 바와 같이, 콘택트 가공된 위치 81-1에 있어서, 절연막(72)이 제거되어 있으므로, 데이터 라인 배선 52-1과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 도시하지 않지만, 위치 81-2에 대해서도 마찬가지의 구성으로 되어 있으므로, 역시, 바이패스 배선(91)은, 데이터 라인 배선 52-1의 결함을 수정하도록 전기적으로 접속된 상태로 된다. 또한, 바이패스 배선이 형성된 영역에 있어서는, 콘택트 가공된 위치 81-1, 81-2 이외의 영역에 있어서는, 절연막 72-2가 유효하게 존재한다. 이로 인해, 예를 들어, 도 7의 위치 92로 나타내어지는, 게이트 라인 배선 53-2와, 바이패스 배선(91)이 교차하는 구성으로 되어 있어도, 그 사이에는 절연막 72-2가 존재하므로, 전기적으로는 절연되어 있으므로, 쇼트하는 일이 방지된 상태에서, 데이터 라인 배선 52-1의 결함 위치 51로 나타내어지는 결함을 수정하기 위한 바이패스 배선(91)을 형성하는 것이 가능해진다.

이상의 처리에 의해, 액정 기판의 결함 수정 처리에 있어서의 컬러 필터의 제거에 있어서, 피크 파워가 높은 펄스 레이저광에 의해, 컬러 필터의 하층에 존재하는 절연막 상에 그 일부의 두께를 남기도록 컬러 필터가 제거된 후, 피크 파워가 낮은 CW 레이저광에 의해, 절연막 상에 일부의 두께만 남겨진 컬러 필터가 제거되도록 하였으므로, 절연막으로의 데미지를 저감하고, 또한, 컬러 필터를 남겨 두는 일 없이 제거하는 것이 가능해진다.

결과적으로, 컬러 필터의 제거 시에, 데미지를 받은 절연막에 의해 피복되어 있었던 배선이 노출되는 것이 억제되므로, 바이패스 배선이, 다른 배선과 교차하는 구성으로 되어도, 쇼트해 버리는 것과 같은 문제를 방지하는 것이 가능해진다.

또한, 이상에 있어서는, 결함을 수복하기 위한 바이패스 배선을 형성하기 위한 경로의 컬러 필터를 제거하는 예에 대해 설명해 왔지만, 절연막에 대하여 충분한 두께를 구비한 것이며, 하층에 절연막이 형성되어 있는 박막을 제거하는 경우에 있어서, 절연막에 데미지를 부여하지 않고 제거하는 가공 처리에도 적용하는 것이 가능하다.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 기판 상의 박막으로 덮인 배선의 결함을 수정할 때, 기판 상의 박막의 하층이며, 배선보다 상층의 절연막에 데미지를 부여하는 일 없이, 박막을 제거할 수 있게 되므로, 박막을 제거할 때에, 절연막도 제거되어 버림으로써, 바이패스 배선과, 다른 배선이 교차하는 구성으로 되어도, 전기적으로 쇼트해 버리는 것과 같은 것을 방지하는 것이 가능해져, 결함 수정의 신뢰성을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 본 명세서에 있어서, 각종 처리를 실행하는 스텝은, 기재된 순서를 따라 시계열적으로 행해지는 처리는, 물론, 반드시 시계열적으로 처리되지 않더라도, 병렬적 혹은 개별로 실행되는 처리를 포함하는 것이다.

1 : 레이저 가공 장치
2 : 액정 기판
11 : CW 레이저 발진기
12 : 레이저 조사 강도 균일화 광학계
13 : 펄스 레이저 발진기
14 : 레이저 조사 강도 균일화 광학계
15 : 가변 슬릿
16 : 결상 가공 광학계
16a : 대물 렌즈
16b : 미동 스테이지
17 : 가스 유닛
18 : 원료 가스 공급·배기 유닛
22 : 제어부
22a : 파워 제어부
22b : 스캔 속도 제어부

Claims

기판 상의 박막으로 덮인 배선의 결함을 수정하는 레이저 가공 장치이며,
상기 배선의 결함을 수정하는 경로의 박막을, 그 두께 방향으로 일부를 남기는 상태까지 제거하는 펄스 레이저와,
상기 펄스 레이저에 의해 상기 배선의 결함을 수정하는 경로의 상기 박막이 두께 방향으로 일부를 남기는 상태까지 제거된 후, 상기 일부의 남겨진 박막을 제거하는 CW(Continuous Wave) 레이저를 포함하는, 레이저 가공 장치.
제1항에 있어서, 상기 펄스 레이저는, 상기 CW 레이저에 의해 상기 박막이 제거된 후, 상기 배선의 결함을 수정하는 경로에 있어서의, 상기 박막과 상기 배선 사이에 형성된 절연막을 제거하고,
상기 CW 레이저는, 상기 펄스 레이저에 의해 상기 절연막이 제거된 후, CVD(Chemical Vapor Deposition)에 의해 막 부착함으로써 배선의 결함을 수정하는 경로를 접속하는, 레이저 가공 장치.
제1항에 있어서, 상기 펄스 레이저에 의해 제거되는, 상기 배선의 결함을 수정하는 경로의 박막의 일부를 남기는 상태는, 상기 CW 레이저에 의해 제거 가능한 박막의 일부를 남기는 상태인, 레이저 가공 장치.
제1항에 있어서, 상기 기판 상의 박막은, 액정 기판 상의 컬러 필터인, 레이저 가공 장치.
제1항에 있어서, 상기 CW 레이저는, 상기 펄스 레이저에 의해 상기 배선의 결함을 수정하는 경로의 박막이 두께 방향으로 일부를 남기는 상태까지 제거된 후, 상기 일부의 남겨진 박막을 제거할 때, 상기 CVD에 의해 막 부착함으로써 배선의 결함을 수정하는 경로를 접속할 때보다도, 주사 속도가 고속이며, 또한, 레이저 파워가 강한, 레이저 가공 장치.
기판 상의 박막으로 덮인 배선의 결함을 수정하는 레이저 가공 장치의 레이저 가공 방법이며,
펄스 레이저에 의해, 상기 배선의 결함을 수정하는 경로의 박막을, 그 두께 방향으로 일부를 남기는 상태까지 제거하고,
상기 펄스 레이저에 의해 상기 배선의 결함을 수정하는 경로의 박막이 두께 방향으로 일부를 남기는 상태까지 제거된 후, CW(Continuous Wave) 레이저에 의해, 상기 일부의 남겨진 박막을 제거하는, 레이저 가공 방법.