KR20210136005A - 레이저 리페어 방법, 레이저 리페어 장치 - Google Patents

레이저 리페어 방법, 레이저 리페어 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210136005A
KR20210136005A KR1020217027234A KR20217027234A KR20210136005A KR 20210136005 A KR20210136005 A KR 20210136005A KR 1020217027234 A KR1020217027234 A KR 1020217027234A KR 20217027234 A KR20217027234 A KR 20217027234A KR 20210136005 A KR20210136005 A KR 20210136005A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
scanning
laser beam
laser
layer
Prior art date
Application number
KR1020217027234A
Other languages
English (en)
Inventor
미치노부 미즈무라
Original Assignee
브이 테크놀로지 씨오. 엘티디
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 브이 테크놀로지 씨오. 엘티디 filed Critical 브이 테크놀로지 씨오. 엘티디
Publication of KR20210136005A publication Critical patent/KR20210136005A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/032—Observing, e.g. monitoring, the workpiece using optical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/351—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for trimming or tuning of electrical components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702—Auxiliary equipment
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

하지층의 재질이나 층의 막두께의 편차에 영향받지 않고, 적정하게 가공 대상의 층을 수정 가공할 수 있도록 한다. 기판 상에 형성된 다층막 구조의 결함부에 레이저광을 조사하여 수정 가공을 행하는 레이저 리페어 방법으로서, 결함부를 포함하는 영역의 화상을 취득하고, 결함부를 포함하도록 화상 상에 레이저광의 주사 범위를 설정하며, 주사 범위 내에서의 레이저광의 주사 시에, 화상의 색 정보가 결함부라고 인식되는 주사 위치에서, 레이저광의 출력을 온으로 또는 높게 제어한다.

Description

레이저 리페어 방법, 레이저 리페어 장치
본 발명은, 레이저 리페어 방법, 레이저 리페어 장치에 관한 것이다.
레이저 리페어 장치는, 종래, 기판 상에 형성된 다층 구조의 배선 패턴에 대하여, 검사 대상 개소를 촬영한 결함 화상과, 결함이 없는 참조 화상을 조합하여 결함을 검출하고, 입력되는 지시 내용에 근거하여, 검출된 결함에 대하여 레이저광이 조사되는 가공 위치 및 가공 범위를 지정하며, 지정된 가공 위치 및 가공 범위에 레이저광을 조사하는 것이 이루어지고 있다(하기 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2008-188638호
종래의 레이저 리페어 장치는, 검출된 결함을 알 수 있는 배선 패턴의 화상에 대하여, 그래픽·유저·인터페이스에 의하여 화상 상에 결함부를 포함하는 직사각형의 가공 범위를 지정하고, 그 가공 범위 전역에 일정한 리페어 레시피(레이저 에너지, 레이저 주파수, 레이저 샷수 등 가공 파라미터)로 수정 가공을 행하고 있다.
이와 같은 종래의 레이저 리페어 장치는, 다층 구조의 가공 대상에 있어서, 가공 대상의 결함부에 있어서의 하지(下地)층의 재질이 부분적으로 다른 경우이더라도, 가공 범위 내를 결정된 일정한 리페어 레시피로 가공하기 때문에, 하지층의 재질의 차이에서 제거되는 부분과 제거되지 않는 부분의 불균일이 발생해 버려, 결함부에 대하여 적정한 수정을 행할 수 없는 경우가 있었다. 이에 대하여, 과잉된 조건에서의 가공으로 결함부를 모두 제거하고자 하면, 결함부의 하지층이 과잉되게 제거되어 버려, 적정한 층 구조를 유지할 수 없는 문제가 있었다.
또, 다층 구조의 가공 대상물에 있어서, 대형 기판의 제조 공정 등에서, 층의 막두께에 편차가 있는 경우에, 상술한 종래의 레이저 리페어 장치에서는, 수정 장소에 따라 막두께가 다름에도 불구하고, 결정된 일정한 리페어 레시피로 결함부의 가공이 행해지기 때문에, 이 경우에도 가공으로 제거해야 할 결함부가 남아 버리거나, 과잉된 가공으로 하지층이 제거되어 버리거나 하여, 적정한 수정을 행할 수 없는 문제가 있었다.
또한, 종래의 레이저 리페어 장치에서는, 직사각형의 가공 범위 중에 가공 대상의 결함부 이외의 층이 노출되어 있기 때문에, 가공 범위 전역을 일정한 리페어 레시피로 가공하면 결함부의 층뿐만 아니라 그 주위의 노출된 층을 가공해 버리는 문제가 있었다.
본 발명은, 이와 같은 문제에 대처하기 위하여 제안된 것이다. 즉, 하지층의 재질이나 층의 막두께의 편차에 영향받지 않고, 적정하게 가공 대상의 결함부를 수정 가공할 수 있도록 하는 것, 가공 대상의 결함부의 주위의 노출층이 가공되는 것을 억지(抑止)하여, 가공 대상의 결함부를 확실히 수정할 수 있도록 하는 것, 가공 대상의 결함부가 남아 버리거나, 가공 대상의 결함부의 하지층이 과잉되게 가공되어 버리는 것을 억지한 적정한 수정 가공을 자동으로 행할 수 있도록 하는 것 등이 본 발명의 과제이다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 이하의 구성을 구비하는 것이다.
기판 상에 형성된 다층막 구조의 결함부에 레이저광을 조사하여 수정 가공을 행하는 레이저 리페어 방법으로서, 상기 결함부를 포함하는 영역의 화상을 취득하고, 상기 결함부를 포함하도록 상기 화상 상에 상기 레이저광의 주사 범위를 설정하며, 상기 주사 범위 내에서의 상기 레이저광의 주사 시에, 상기 화상의 색 정보가 결함부라고 인식되는 주사 위치에서, 상기 레이저광의 출력을 온(ON)으로 또는 높게 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 방법.
기판 상에 형성된 다층막 구조의 결함부에 레이저광을 조사하여 수정 가공을 행하는 레이저 리페어 장치로서, 상기 결함부를 포함하는 주사 범위에 레이저광을 주사하는 주사부와, 상기 결함부를 포함하는 영역의 화상을 취득하는 카메라부와, 상기 카메라부가 취득한 화상에 근거하여, 상기 주사부와 상기 레이저의 출력을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 레이저광의 주사 시에, 상기 화상의 색 정보가 결함부라고 인식되는 주사 위치에서, 상기 레이저광의 출력을 온으로 또는 높게 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 장치.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 레이저 리페어 장치의 전체 구성을 나타내는 설명도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 관한 레이저 리페어 방법의 공정을 나타내는 설명도이다.
도 3은 분광 화상 취득 공정과 색 화상 인식 공정을 나타내는 설명도이다((a)는, 결함부를 포함하는 영역의 전체 파장 화상, (b)는, 판별된 제2층의 색 화상, (c)는, 결함부의 하지층이 되는 제1층의 색 화상).
도 4는 결함부 화상 추출 공정과 주사 범위 설정 공정을 나타내는 설명도이다((a)는, 분광 화상 취득부가 취득한 분광 화상으로부터 판별된 제2층의 색 화상, (b)는, 제2층의 기준 화상, (c)는, 추출된 결함부만의 화상).
도 5는 주사 가공 실행 공정을 나타내는 설명도이다((a)는 1회째의 주사 가공 상태, (b)는 2회째 이후의 주사 가공 상태).
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 이하의 설명에서, 다른 도면에 있어서의 동일 부호는 동일 기능의 부위를 나타내고 있으며, 각 도면에 있어서의 중복 설명은 적절히 생략한다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 관한 레이저 리페어 장치의 전체 구성의 일례를 나타내고 있다. 레이저 리페어 장치(1)는, 기판(100) 상에 형성된 다층막 구조(110)의 결함부에, 레이저광을 조사하여 수정 가공을 행하는 장치이다. 기판(100)은, 평면적으로 이동 가능한 스테이지(S) 상에 지지되어 있으며, 레이저 리페어 장치(1)의 광축(光軸)(P)을 기판 상의 임의의 위치에 맞출 수 있도록 되어 있다.
가공의 대상은, 예를 들면, TFT 기판이며, TFT 기판은, 유리 등의 기판(100) 상에 TFT(Thin-Film-Transistor)의 다층막 구조(110)가 형성되어 있다. 다층막 구조(110)는, 일례로서, 제1층(예를 들면, 폴리실리콘층(p-Si; polysilicon))(111), 제2층(예를 들면, 메탈 전극층)(112), 제3층(예를 들면, 절연층)(113), 제4층(예를 들면, 보호층)(114) 등으로 구성되어 있다.
도 1에 있어서, 레이저 리페어 장치(1)는, 레이저광(L)을 출사하는 레이저 발진기(2)와, 레이저광(L)을 설정된 주사 범위에 주사하는 주사부(3)와, 결함부를 포함하는 영역의 화상을 취득하는 카메라부(4)와, 주사부(3)와 레이저광의 출력을 제어하는 제어부(5)와, 결함부를 포함하는 영역의 분광 화상을 취득하는 분광 화상 취득부(6)와, 결함부를 포함하는 영역에 백색광을 조사하는 백색 광원(7)과, 카메라부(4) 및 분광 화상 취득부(6)와 동축(同軸)의 광학계(8A)를 갖는 현미경(8)을 구비하고 있다.
제어부(5)는, 카메라부(4)와 분광 화상 취득부(6)가 취득하는 화상에 근거하여, 주사부(3)와 레이저광의 출력을 제어한다. 카메라부(4)가 취득한 화상 또는 분광 화상 취득부(6)가 취득한 분광 화상의 데이터가 제어부(5)에 송신되고, 제어부(5)에는, 상술한 화상 또는 분광 화상을 모니터링할 수 있는 모니터 장치(9)가 접속되어 있다.
레이저 발진기(2)로부터 출사된 레이저광(L)은, 예를 들면, 미러(10)에서 반사되고, 주사부(3)를 구성하는 2개의 갈바노 미러(3A, 3B)에서 반사되며, 하프 미러(11(11A))를 투과하고, 현미경(8)의 광학계(8A)를 투과하여, 수정 가공 대상이 되는 결함부에 조사된다.
주사부(3)는, 갈바노 미러(3A, 3B)의 구동 범위에 따라, 레이저광(L)의 주사 범위(가공 범위)가 설정되고, 레이저광의 조사점을 주사 범위 내에서 이동시킨다. 주사의 형태는 특별히 한정되지 않지만, 도시한 바와 같이, 2개의 갈바노 미러(3A, 3B)를 이용하는 예에서는, 1개의 갈바노 미러(3A)의 구동으로 1차원적인 선(線) 주사를 행하고, 다른 1개의 갈바노 미러(3B)의 구동으로 선 주사와 교차하는 방향의 주사를 행하는 래스터 주사를 행할 수 있다.
카메라부(4)는, 수정 가공 대상의 결함부를 포함하는 영역의 화상을 취득한다. 백색 광원(7)으로부터 출사되는 백색광이, 미러(12), 하프 미러(11(11B)), 광학계(8A)를 경유하여, 카메라부(4)가 화상을 취득하는 영역에 조사되고, 그곳으로부터 반사된 광이, 광학계(8A), 하프 미러(11(11A, 11B))를 경유하여, 카메라부(4)의 촬상면에 결상(結像)된다. 카메라부(4)로부터는 수정 가공 대상의 결함부를 포함하는 영역의 컬러 화상이 출력되고, 그 화상 데이터가 제어부(5)에 송신된다. 도시한 예에서는, 카메라부(4)의 전단(前段)에, 피조사 영역에서 반사된 레이저광을 차단하는 필터(20)가 배치되어 있다. 이로써, 결함부에 레이저광을 조사하면서, 반사된 레이저광을 차단하여 결함부의 화상을 취득할 수 있다.
분광 화상 취득부(6)는, 전환 미러(13)를 현미경(8)의 광축 상에 삽입함으로써, 결함부를 포함하는 영역에 백색광을 조사하고, 백색광을 조사한 영역으로부터의 반사광을 분광하여 분광 화상을 취득한다. 분광 화상 취득부(6)는, 분광기(6A)와 2D 카메라(6B)를 구비하고 있다. 도시한 예에서는, 전환 미러(13)를 이용하여 광학계의 전환을 행하고 있지만, 분광 화상 취득부(6)를 유닛화하여, 현미경(8)의 광학계(8A)의 후단(後段)에 삽입하도록 해도 된다.
백색 광원(7)으로부터 출사되는 백색광은, 미러(12), 하프 미러(11(11B)), 광학계(8A)를 경유하여, 결함부를 포함하는 영역에 조사되고, 그곳으로부터의 반사광이, 광학계(8A)를 경유하여, 전환 미러(13)에서 반사되며, 분광기(6A)로 분광되어, 2D 카메라(6B)의 결상면에 결상된다. 2D 카메라(6B)는, 분광기(6B)로 분광된 광을 각 파장의 라인에서 결상한다. 백색광의 피조사 영역을 일 방향으로 주사하면서, 파장마다 라인 결상된 화상을 2D 카메라(6B)의 결상면에서 취득하고, 동일한 파장이며 다른 타이밍의 화상을 서로 연결하는 처리를 행함으로써, 파장마다의 2차원 화상(분광 화상)이 취득된다.
상술한 전환 미러(13)는, 현미경(8)의 광축에 대하여 삽입·퇴피(退避)되도록 배치되어 있다. 전환 미러(13)가, 현미경(8)의 광축으로부터 어긋나 있는 상태에서는, 카메라부(4)가 화상을 취득하고 있으며, 또 이 상태에서, 레이저광(L)이 결함부에 조사된다. 전환 미러(13)가 현미경(12)의 광축에 삽입되어 있는 상태에서는, 상술한 바와 같이, 분광 화상 취득부(6)가, 결함부를 포함하는 영역의 분광 화상을 취득한다.
이와 같은 레이저 리페어 장치(1)를 이용한 레이저 리페어 방법의 공정은, 결함 검사 장치에 의한 검사 결과에 근거하여 결함부를 특정한 후에 행해진다. 결함 검사 장치에 의한 검사 공정에서는, 예를 들면, 특정된 결함부에 대하여, 결함부의 위치 좌표, 형상, 사이즈, 색 등에 더하여, 어느 공정에서 발생한 결함인지의 공정 정보 등의 데이터가 검사 결과로서 취득된다.
레이저 리페어 장치(1)를 이용한 레이저 리페어 방법의 공정은, 상술한 검사 공정 후, 준비 공정으로서, 수정 가공을 행하는 것이 특정된 결함부의 위치에, 레이저 리페어 장치(1)의 광축(P)(현미경(8)의 광축)을 맞추도록, 레이저 리페어 장치(1) 또는 기판(100)을 지지하는 스테이지(S)를 이동시킨다. 그리고, 카메라부(4)에서 수정 가공 대상의 결함부를 포함하는 화상이 얻어지는 상태로 한 후에, 도 2에 나타내는 바와 같이, 분광 화상 취득(S1), 색 정보 인식(S2), 결함부 화상 추출(S3), 주사 범위 설정(S4), 주사 가공 실행(S5)의 각 공정이 행해진다.
분광 화상 취득 공정(S1)에서는, 결함부를 포함하는 영역에 백색 광원(7)으로부터 출사되는 백색광을 조사하며, 그 영역을 일 방향으로 주사하면서, 그 영역으로부터의 반사광을 분광 화상 취득부(6)에 입사시킴으로써, 분광 화상을 취득하고, 그 화상 데이터를 제어부(5)로 보낸다. 이때, 백색광의 피조사 영역을 일 방향으로 주사하면서, 파장마다 라인 결상된 화상을 2D 카메라(6B)의 결상면에서 취득하고, 동일한 파장이며 다른 타이밍의 화상을 서로 연결하는 처리를 행함으로써, 분광 화상이 취득된다.
그리고, 파장마다의 분광 화상을 중첩함으로써, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 결함부(W)를 포함하는 영역의 전체 파장 화상이 취득된다. 도시한 예에서는, 유리의 기판(100) 상에, 폴리실리콘층인 제1층(111)이 형성되고, 일부가 제1층(111)에 겹치도록 하여 메탈 전극층인 제2층(112)이 형성되어 있는 상태의 전체 파장 화상이 취득되어 있다. 이 전체 파장 화상에 의하여, 결함부(W)를 갖는 층(제2층(112))과 그 하지층(제1층(111))의 패턴 형상 등을 확인할 수 있다. 다음으로, 분광 화상 취득부(6)에 의하여, 각 파장의 분광 화상을 취득한다.
색 정보 인식 공정(S2)에서는, 분광 화상 취득부(6)에 의하여 취득한 분광 화상에 의하여, 결함부(W) 및 그 하지층의 색 정보를 인식한다. 제어부(5)는, 분광 화상 취득부(6)로부터 보내져 온 분광 화상의 데이터를 화상 해석하여, 각층(各層)의 색 화상을 판별한다. 여기에서는, 검사 공정에서 취득한 정보로부터, 메탈 전극층인 제2층(112)에 결함부(W)가 존재하는 것을 알 수 있으므로, 제어부(5)는, 보내져 온 분광 화상으로부터 제2층(112)의 색 화상을 결함부(W)의 색 화상으로서 판별한다. 도 3의 (b)는, 판별된 제2층(112)의 색 화상을 나타내고 있다. 제어부(5)는, 이 색 화상으로부터 제2층(112)의 색 정보(예를 들면, RGB값)를 산출하고, 이 값이 결함부(W)의 색 정보라고 인식한다. 메탈 전극층의 색 화상으로부터 산출되는 색 정보는, 예를 들면, RGB값이, R: 127, G: 127, B: 127이다.
또, 제어부(5)는, 취득한 분광 화상에 의하여, 제2층(112)과 동일하게, 결함부(W)의 하지층인 제1층(111)의 색 화상을 판별한다. 도 3의 (c)는, 결함부(W)의 하지층이 되는 제1층(111)의 색 화상을 나타내고 있다. 제어부(5)는, 이 색 화상으로부터 제1층(111)의 색 정보(예를 들면, RGB값)를 산출한다. 폴리실리콘층의 색 화상으로부터 산출되는 색 정보는, 예를 들면, RGB값이, R: 255, G: 192, B: 0이다.
결함부 화상 추출 공정(S3)은, 결함부(W)를 포함하는 층(제2층(112))의 색 화상을 결함이 없는 기준 화상과 비교하여, 결함부(W)의 화상을 추출한다. 도 4의 (a)는, 분광 화상 취득부(6)가 취득한 분광 화상으로부터 판별된 제2층(112)의 색 화상이며, 이 층의 화상을 도 4의 (b)에 나타내는 제2층(112)의 기준 화상과 비교함으로써, 도 4의 (c)에 나타내는 바와 같이, 결함부(W)만의 화상이 추출된다. 여기에서의 기준 화상은, 다층막 구조(110)의 설곗값으로서 미리 제어부(5)에 입력되어 있다. 다음의 주사 범위 설정 공정(S4)에서는, 상술한 결함부 화상 추출 공정(S3)에서 추출된 결함부(W)의 화상을 이용하여, 결함부(W)를 포함하도록 화상 상에 레이저광의 주사 범위(F)를 설정한다.
주사 가공 실행 공정(S5)에서는, 설정된 주사 범위(F) 내에서의 레이저광의 주사 시에, 카메라부(4)로 취득되는 화상의 색 정보가 결함부라고 인식되는 주사 위치에서, 레이저광의 출력을 온으로 또는 높게 제어하고, 카메라부(4)로 취득되는 화상의 색 정보가 하지층이라고 인식되는 주사 위치에서, 레이저광의 출력을 오프(OFF)로 또는 낮게 제어한다.
제어부(5)는, 주사부(3)를 구동하여 주사 범위(F) 내의 주사 가공을 행하기 전에, 상술한 색 정보 인식 공정에 있어서, 미리 취득한 분광 화상을 화상 해석하여, 주사 범위(F) 내의 화상의 색 정보가, 결함부(W)의 색에 해당하는지, 하지층의 색에 해당하는지를, 주사 위치마다 인식하고 있다. 구체적으로는, RGB값이, R: 127, G: 127, B: 127인 영역은, 메탈 전극층인 제2층(112)의 화상이기 때문에, 주사 범위(F) 내에 있어서는, 결함부(W)라고 인식하고, RGB값이, R: 255, G: 192, B: 0인 범위는, 폴리실리콘층인 제1층(111)의 화상이기 때문에, 주사 범위(F) 내에 있어서는, 하지층이라고 인식하고 있다.
제어부(5)는, 상술한 인식하에서, 카메라부(4)에 의한 화상 취득을 행하면서, 주사 개시 후의 레이저광의 출력을 제어한다. 그리고, 주사 범위 내의 화상의 색 정보가 결함부(W)에 해당하는 주사 위치에서는, 레이저광의 출력을 온 또는 높게 하고, 주사 범위 내의 화상의 색 정보가 하지층에 해당하는 주사 위치에서는, 레이저광의 출력을 오프 또는 낮게 제어한다. 이로써, 주사 범위(F) 내에서의 레이저광의 출력 상태는, 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이, 결함부(W)(제2층(112)) 상에 주사 위치가 있는 경우만 레이저광의 출력이 온 또는 높아지고, 하지층(제1층(111)) 상에 주사 위치가 있는 경우에는 레이저광의 출력이 오프 또는 낮아진다(도시한 굵은 선이 레이저광이 온 또는 높은 부분을 나타내고 있다.).
레이저광의 주사는, 주사 범위를 복수 회 주사하고, 2회 이후의 주사 가공 시에도, 상술한 바와 동일한 제어가 행해진다. 이에 의하면, 만일, 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 2회째 이후의 주사 가공으로, 주사 범위(F) 내의 일부에서 하지층이 노출되어, 부분적으로 결함부(W)가 남아 있는 것 같은 경우에도, 주사 범위(F) 내의 하지층이라고 인식되는 주사 위치에서는, 레이저광의 출력은 오프 또는 낮아지고, 주사 범위(F) 내의 결함부(W)라고 인식되는 주사 위치에서만, 레이저광의 출력은 온 또는 높게 제어된다. 그리고, 주사 전에 모든 주사 범위의 색 정보가 하지층에 해당한다고 인식되는 경우에, 주사 가공을 종료한다.
이와 같은 레이저 리페어 장치(1) 및 그에 따른 레이저 리페어 방법에 의하면, 화상 인식에 의하여, 자동으로 결함부에만 선택적으로 레이저광을 조사할 수 있으므로, 하지층에 대한 가공을 최대한 억제하여 절삭되지 않는 부분 없이 결함부(W)를 제거할 수 있다. 이로써, 하지층의 재질이나 층의 막두께의 편차에 영향받지 않고, 적정하게 결함부(W)를 수정 가공할 수 있으며, 또, 결함부(W)의 주위의 노출층이 가공되는 것을 억지할 수 있으므로, 가공 후에도 다층막 구조를 적정하게 유지할 수 있다.
또한, 상술한 실시형태에 있어서는, 분광 화상 취득부(6)에 의한 분광 화상에 의하여, 결함부(W)나 그 하지층의 색 정보를 인식하고 있지만, 카메라부(4)의 컬러 화상을 화상 해석함으로써 결함부(W)나 그 하지층의 색 정보를 인식할 수 있는 경우에는, 분광 화상 취득부(6)에 의한 분광 화상의 취득을 생략할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명해 왔지만, 구체적인 구성은 이들 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위의 설계의 변경 등이 있어도 본 발명에 포함된다. 또, 상술한 각 실시형태는, 그 목적 및 구성 등에 특별히 모순이나 문제가 없는 한, 서로의 기술을 유용하여 조합하는 것이 가능하다.
1: 레이저 리페어 장치
2: 레이저 발진기
3: 주사부
3A, 3B: 갈바노 미러
4: 카메라부
5: 제어부
6: 분광 화상 취득부
6A: 분광기
6B: 2D 카메라
7: 백색 광원
8: 현미경
8A: 광학계
9: 모니터 장치
10, 12: 미러
11(11A, 11B): 하프 미러
13: 전환 미러
20: 필터
100: 기판
110: 다층막 구조
111: 제1층(폴리실리콘층)
112: 제2층(메탈 전극층)
113: 제3층(절연층)
114: 제4층(보호층)
S: 스테이지
P: 광축
L: 레이저광
W: 결함부
F: 주사 범위

Claims (7)

  1. 기판 상에 형성된 다층막 구조의 결함부에 레이저광을 조사하여 수정 가공을 행하는 레이저 리페어 방법으로서,
    상기 결함부를 포함하는 영역의 화상을 취득하고,
    상기 결함부를 포함하도록 상기 화상 상에 상기 레이저광의 주사 범위를 설정하며,
    상기 주사 범위 내에서의 상기 레이저광의 주사 시에, 상기 화상의 색 정보가 결함부라고 인식되는 주사 위치에서, 상기 레이저광의 출력을 온으로 또는 높게 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이저광의 주사는, 상기 주사 범위를 복수 회 주사하는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 결함부를 포함하는 영역에 백색광을 조사하고, 상기 영역으로부터의 반사광을 분광하여 분광 화상을 취득하며,
    취득한 상기 분광 화상에 의하여, 상기 결함부의 색 정보를 인식하는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 분광 화상에 의하여, 상기 결함부의 하지층의 색 정보를 인식하고,
    상기 주사 범위 내에서의 상기 레이저광의 주사 시에, 상기 화상의 색 정보가 상기 하지층이라고 인식되는 주사 위치에서, 상기 레이저광의 출력을 오프로 또는 낮게 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 방법.
  5. 기판 상에 형성된 다층막 구조의 결함부에 레이저광을 조사하여 수정 가공을 행하는 레이저 리페어 장치로서,
    상기 결함부를 포함하는 주사 범위에 레이저광을 주사하는 주사부와,
    상기 결함부를 포함하는 영역의 화상을 취득하는 카메라부와,
    상기 카메라부가 취득한 화상에 근거하여, 상기 주사부와 상기 레이저의 출력을 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 레이저광의 주사 시에, 상기 화상의 색 정보가 결함부라고 인식되는 주사 위치에서, 상기 레이저광의 출력을 온으로 또는 높게 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 결함부를 포함하는 영역에 백색광을 조사하고, 상기 영역으로부터의 반사광을 분광한 분광 화상을 취득하는 분광 화상 취득부를 구비하며,
    상기 제어부는, 상기 분광 화상에 의하여, 상기 결함부의 색 정보를 인식하는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 분광 화상에 의하여, 상기 결함부의 하지층의 색 정보를 인식하고, 상기 주사 범위 내에서의 상기 레이저광의 주사 시에, 상기 화상의 색 정보가 상기 하지층이라고 인식되는 주사 위치에서, 상기 레이저광의 출력을 오프로 또는 낮게 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 장치.
KR1020217027234A 2019-03-11 2020-02-07 레이저 리페어 방법, 레이저 리페어 장치 KR20210136005A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2019-043524 2019-03-11
JP2019043524A JP7557843B2 (ja) 2019-03-11 2019-03-11 レーザリペア方法、レーザリペア装置
PCT/JP2020/004877 WO2020184024A1 (ja) 2019-03-11 2020-02-07 レーザリペア方法、レーザリペア装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210136005A true KR20210136005A (ko) 2021-11-16

Family

ID=72427292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217027234A KR20210136005A (ko) 2019-03-11 2020-02-07 레이저 리페어 방법, 레이저 리페어 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220184729A1 (ko)
JP (1) JP7557843B2 (ko)
KR (1) KR20210136005A (ko)
CN (1) CN113518682B (ko)
WO (1) WO2020184024A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7365047B2 (ja) * 2020-01-14 2023-10-19 株式会社ブイ・テクノロジー 表面分析方法、表面分析装置
CN115841969B (zh) * 2022-12-12 2023-09-08 江苏宜兴德融科技有限公司 一种半导体器件激光钝化设备及钝化方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008188638A (ja) 2007-02-05 2008-08-21 Sony Corp 欠陥修正装置、配線基板の製造方法、ディスプレイ装置の製造方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5837962A (en) * 1996-07-15 1998-11-17 Overbeck; James W. Faster laser marker employing acousto-optic deflection
JP2001298085A (ja) * 2000-04-12 2001-10-26 Sony Corp ヒューズ溶断装置及びヒューズ溶断方法
US20080124816A1 (en) * 2004-06-18 2008-05-29 Electro Scientific Industries, Inc. Systems and methods for semiconductor structure processing using multiple laser beam spots
JP4688525B2 (ja) 2004-09-27 2011-05-25 株式会社 日立ディスプレイズ パターン修正装置および表示装置の製造方法
WO2006100780A1 (ja) * 2005-03-24 2006-09-28 Olympus Corporation リペア方法及びその装置
JP5261938B2 (ja) 2007-01-24 2013-08-14 大日本印刷株式会社 レーザ光による欠陥修正方法
JP2009163056A (ja) * 2008-01-08 2009-07-23 Pioneer Electronic Corp ディスプレイパネルにおける欠陥表示セルのリペア方法
US7982160B2 (en) * 2008-03-31 2011-07-19 Electro Scientific Industries, Inc. Photonic clock stabilized laser comb processing
JP2009262161A (ja) 2008-04-22 2009-11-12 Olympus Corp 修正装置、修正方法、制御装置、およびプログラム
JP2009271274A (ja) * 2008-05-07 2009-11-19 Toppan Printing Co Ltd カラーフィルタ基板の欠陥修正装置および欠陥修正方法
JP5331421B2 (ja) 2008-09-12 2013-10-30 オリンパス株式会社 レーザリペア装置およびレーザリペア方法
JP2010097433A (ja) 2008-10-16 2010-04-30 Olympus Corp 領域選択装置および領域選択方法
JP5338334B2 (ja) * 2009-01-21 2013-11-13 オムロン株式会社 レーザ光源装置およびレーザ加工装置
JP2012063725A (ja) * 2010-09-17 2012-03-29 Sony Corp 欠陥修正装置及び欠陥修正方法
JP5437287B2 (ja) * 2011-02-07 2014-03-12 オリンパス株式会社 レーザリペア装置
JP2011099875A (ja) 2011-02-18 2011-05-19 Olympus Corp 外観検査装置
US8430707B2 (en) * 2011-05-27 2013-04-30 Sage Electrochromics, Inc. Apparatus and method for repair of defects in an electronic energy control or display device
JP2013091068A (ja) * 2011-10-24 2013-05-16 Olympus Corp リペア装置、およびリペア方法
JP2013146760A (ja) 2012-01-19 2013-08-01 Olympus Corp 欠陥修正装置、及び、欠陥修正方法
JP2013226588A (ja) * 2012-04-26 2013-11-07 Olympus Corp リペア装置及びリペア方法
US20140138359A1 (en) * 2012-11-20 2014-05-22 Lawrence Livermore National Security, Llc Method and system for damage reduction in optics using short pulse pre-exposure
CN203918234U (zh) * 2014-05-30 2014-11-05 深圳市大族激光科技股份有限公司 触控面板修复装置
CN104570415B (zh) * 2014-12-05 2017-07-18 合肥鑫晟光电科技有限公司 金属线的修复方法及修复设备
US10252374B2 (en) * 2016-01-25 2019-04-09 Caterpillar Inc. System and method for laser cladding in controlled environment
US20180141170A1 (en) * 2016-11-18 2018-05-24 Caterpillar Inc. Restoration of cast iron using iron powder

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008188638A (ja) 2007-02-05 2008-08-21 Sony Corp 欠陥修正装置、配線基板の製造方法、ディスプレイ装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20220184729A1 (en) 2022-06-16
JP2020148804A (ja) 2020-09-17
JP7557843B2 (ja) 2024-09-30
CN113518682B (zh) 2024-03-01
CN113518682A (zh) 2021-10-19
WO2020184024A1 (ja) 2020-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101026010B1 (ko) 레이저 가공장치 및 레이저 가공방법
JP2011025316A (ja) 欠陥修正装置
KR20210136005A (ko) 레이저 리페어 방법, 레이저 리페어 장치
JP7287669B2 (ja) 欠陥部認識装置及び欠陥部認識方法
JP2008155263A (ja) 欠陥修正装置及び欠陥修正方法
JP2004148379A (ja) レーザマーキングシステム及びレーザマーキング方法
CN114096368B (zh) 激光修复方法、激光修复装置
JP2018179812A (ja) 穴内部検査装置、及び穴内部検査方法
JP6423294B2 (ja) レーザ処理装置及び処理方法
CN113966527B (zh) 激光修复方法、激光修复装置
WO2020209004A1 (ja) レーザリペア方法、レーザリペア装置
JP2009192371A (ja) 外観検査装置及び外観検査方法
KR101665764B1 (ko) 묘화 장치, 기판 처리 시스템 및 묘화 방법
KR20130073050A (ko) 레이저 가공 장치 및 그 보정 데이터 생성 방법
JP2018036203A (ja) 穴内部検査装置、及び穴内部検査方法
WO2020250686A1 (ja) レーザ修正方法、レーザ修正装置
TWI853037B (zh) 雷射修復方法、雷射修復裝置
JPH06277864A (ja) レーザ加工装置
JP2009008913A (ja) パターン修正装置および方法
JP2009262191A (ja) パターンの欠陥修正方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal