WO2020250686A1 - レーザ修正方法、レーザ修正装置 - Google Patents

レーザ修正方法、レーザ修正装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2020250686A1
WO2020250686A1 PCT/JP2020/020968 JP2020020968W WO2020250686A1 WO 2020250686 A1 WO2020250686 A1 WO 2020250686A1 JP 2020020968 W JP2020020968 W JP 2020020968W WO 2020250686 A1 WO2020250686 A1 WO 2020250686A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
laser
processing
layer
correction
laser beam
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/020968
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
水村　通伸
Original Assignee
株式会社ブイ・テクノロジー
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 株式会社ブイ・テクノロジー filed Critical 株式会社ブイ・テクノロジー
Publication of WO2020250686A1 publication Critical patent/WO2020250686A1/ja

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
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/71—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited
    • 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
    • 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device

Definitions

  • the present invention relates to a laser correction method and a laser correction device.
  • Laser repair is performed after the inspection process in the manufacturing process such as FPD (Flat Panel Display), and is applied to the multilayer film substrate such as TFT (Thin Film Transistor) to the defective part identified in the inspection process.
  • a laser beam is irradiated to perform correction processing.
  • a defect is detected and input by collating a defect image obtained by photographing the inspection target portion with a reference image having no defect in the wiring pattern of the multilayer film structure formed on the substrate. Based on the instruction content, the processing position and processing range where the laser beam is applied to the detected defect are specified, and the laser light is applied to the specified processing position and processing range (the following patent). Reference 1).
  • a rectangular processing range including a defect portion is specified on the image by a graphic user interface, and a constant correction is performed over the entire processing range. Correction processing is performed according to the recipe (processing parameters such as laser energy, laser frequency, and number of laser shots).
  • the film thickness of the conventional laser correction device described above differs depending on the correction location. Regardless, since the defective part is processed according to a fixed correction recipe, even in this case, the defective part to be removed by the processing remains, or the base layer is removed by excessive processing. Therefore, there was a problem that proper correction could not be made.
  • the present invention has been proposed to deal with such a problem. That is, it is possible to properly correct and process defective parts to be processed without being affected by variations in the material of the base layer and the film thickness of the layer, and defective parts to be processed may remain or the defective parts to be processed may remain. It is an object of the present invention to enable proper correction processing that prevents the underlying layer of the defective portion from being excessively processed.
  • the present invention has the following configurations.
  • a laser characterized by identifying a processed substance based on an emission spectrum of light generated by plasma generated by irradiation of the laser beam and monitoring the processing state of the processing target layer based on the identification result. How to fix.
  • a laser correction device that irradiates a layer to be processed in a defect portion of a multilayer film structure formed on a substrate with a laser beam to perform repair processing, and is a laser irradiation unit that scans the laser beam in a scanning range including the defect portion. It is characterized by including an analysis unit that analyzes the emission spectrum of light generated by the plasma generated by the irradiation of the laser light, and a control unit that controls the laser irradiation unit based on the analysis result of the analysis unit. Laser correction device.
  • Explanatory drawing which shows the laser correction apparatus which concerns on embodiment of this invention.
  • Explanatory drawing showing the emission spectrum output by the analysis unit ((a) is the emission spectrum when the processing target layer is processed, and (b) is the emission spectrum when the lower layer of the processing target layer is processed). It is explanatory drawing which showed the process of the laser correction method. It is explanatory drawing which showed the operation flow of the control part in a processing process. It is explanatory drawing which shows the processing state of the defect part ((a) is the state which performs processing in the whole scanning range, (b) is the state which performs processing in a part of the scanning range).
  • the laser correction device 1 is a device that irradiates a defective portion of the multilayer film structure 110 formed on the substrate 100 with a laser beam to perform correction processing.
  • the substrate 100 is supported on a stage S that can be moved in a plane, so that the optical axis P of the laser correction device 1 can be aligned with an arbitrary position on the substrate.
  • the object of processing is, for example, a TFT substrate, and the TFT substrate has a multilayer film structure 110 of a TFT (Thin-Film-Transistor) formed on a substrate 100 such as glass.
  • the multilayer film structure 110 is composed of a first layer (for example, a polysilicon layer (p-Si; polysilicon)), a second layer (for example, a metal electrode layer), a third layer (for example, an insulating layer), and the like. Has been done.
  • the laser correction device 1 includes a laser irradiation unit 2, an analysis unit 3, and a control unit 4. Further, the laser correction device 1 includes an image monitor unit 5 that monitors a defective portion with an enlarged image.
  • the laser irradiation unit 2 irradiates the scanning range including the defective portion with the laser beam L, and includes a laser oscillator 20 that emits the laser beam L and a scanning unit 21 that scans the laser beam L into a set scanning range. Is equipped with.
  • the scanning range (processing range) of the laser beam L reflected by the mirror 22 is set by the driving range of the galvano mirrors 21A and 21B, and the irradiation point of the laser beam L is moved within the scanning range.
  • the form of scanning is not particularly limited, but as shown in the figure, in the example using two galvano mirrors 21A and 21B, one-dimensional line scanning is performed by driving one galvano mirror 21A, and the other galvano mirror 21B Raster scanning can be performed by driving to scan in a direction intersecting with line scanning.
  • the analysis unit 3 analyzes the emission spectrum of the light emitted by the plasma generated by the irradiation of the laser beam L to identify the substance processed by the irradiation of the laser beam L.
  • the light is emitted. It includes a fiber 30 and a spectroscope 31.
  • the optical fiber 30 receives the emitted light and transmits it to the spectroscope 31, and the spectroscope 31 outputs the emission spectrum of the light transmitted by the optical fiber 30.
  • the control unit 4 controls the laser irradiation unit 2 based on the analysis result of the analysis unit 3, and identifies the substance processed by the irradiation of the laser light L from the emission spectrum output from the analysis unit 3. Based on this identification result, the laser irradiation unit 2 is controlled while monitoring the processing state of the layer to be processed.
  • the image monitor unit 5 includes a microscope 50, a white light source 51, an image pickup camera 52, an image processing unit 53, a display device 54, and the like.
  • the white light emitted from the white light source 51 is irradiated to the image acquisition region of the defective portion via the mirror 51A, the half mirror 50B, and the optical system 50A of the microscope 50, and the light reflected from the image acquisition region.
  • the image acquired by the image pickup camera 52 is appropriately image-processed by the image processing unit 53 and displayed on the display screen of the display device 54.
  • the laser beam L emitted from the laser irradiation unit 2 irradiates the defective portion via the microscope 50 in the image monitor unit 5. That is, the optical axis of the microscope 50 of the image monitor unit 5 and the optical axis of the laser beam L toward the defect portion are coaxial, and the image monitor unit 5 has a processed state of the defect portion irradiated with the laser beam L. It can be monitored with an image.
  • a laser light cut filter (not shown) that cuts the laser light reflected by the defective portion is provided in front of the image pickup camera 52, and the display device 54 is provided with a reflected image (color image) of white light.
  • it can be clearly displayed at an appropriate magnification set by the microscope 50.
  • the analysis unit 3 performs analysis by laser-induced plasma spectroscopy.
  • a short pulse laser beam L is emitted from the laser oscillator 20, and the laser beam L is focused by the optical system 50A of the microscope 50 and irradiated to the surface of the defective portion.
  • a high-temperature and high-density plasma (destructive plasma) is generated at the focusing point of the laser beam L, atoms on the surface of the focusing point are induced by this plasma, and the excited atoms have a unique wavelength. It emits light and transitions to a state.
  • the defect portion is processed by appropriately combining the defect portion image monitor by the image monitor unit 5 and the defect portion processing state monitor by the laser-induced plasma spectroscopy in the analysis unit 3.
  • the state can be accurately grasped in real time.
  • the control unit 4 controls the control unit 4 according to the processing state of the defective portion, it is possible to control the correction recipe or the like according to the processing state of the defective portion.
  • FIG. 2 shows an example of the emission spectrum acquired by the analysis unit 3.
  • A is an example of the emission spectrum acquired when the laser light L is irradiated to the processing target layer in the defect portion, and
  • (b) is an example of the laser light L irradiating the lower layer of the processing target layer. It is an emission spectrum acquired at the time. Such a difference in emission spectrum is analyzed by an analysis algorithm provided in the control unit 4, and a substance is identified.
  • a trained AI such as a neural network can be used as the analysis algorithm here.
  • the correction step in the laser correction method is performed after the inspection step S1, and is performed in the order of the defect position identification step S2, the defect shape identification step S3, and the correction processing step S4.
  • the position of the defect portion is specified from the result of the inspection step S1 performed prior to the correction step.
  • the enlarged image acquired by the image monitor unit 5 is set to a low magnification, and an image including a plurality of periodic patterns (patterns corresponding to the display pixels of the TFT substrate) in the multilayer film structure is acquired.
  • the optical axis of the microscope 50 is aligned with the specified position, the magnifying magnification is increased so that the shape of the defective portion can be monitored, and a magnified image in which the defective portion is centered is obtained.
  • the shape of the defect portion is specified by the enlarged image in which the defect portion is centered.
  • the image processing unit 53 identifies the shape of the defective portion by comparing the periodic pattern image including the defective portion with the periodic pattern image not including the defective portion.
  • An AI model such as a neural network can also be used to specify the shape of this defective portion. Specifically, a periodic pattern image including a defective portion (enlarged image in which the defective portion is centered) is input to the trained AI, and based on the output of this AI, the image processing unit 53 has a period including the defective portion. Identify the shape of the defective part from the pattern image.
  • the control unit 5 sets the laser irradiation range of the laser irradiation unit 2 so that the shape of the defect portion specified by the image processing unit 53 is included.
  • the laser irradiation range is the scanning range of the scanning unit 21, and when the shape of the defective portion is separated into a plurality of locations, the scanning range is set so as to include all of them.
  • laser machining is started as shown in FIG.
  • the processing is started and the laser beam L is applied to the defective portion by the set correction recipe (S01), the light generated by the plasma generated by the irradiation of the laser beam is emitted through the optical fiber 30 through the spectroscope 31.
  • the processed material is identified by the analysis unit 3 and the control unit 4.
  • the control unit 4 determines whether or not the substance in the lower layer of the processing target layer has been identified (S02), and if the substance in the lower layer has not been identified (S02: NO), the set correction recipe is used. Continue irradiation with laser light. Then, when the substance of the lower layer is identified (S02: YES), the modification recipe is changed so that the lower layer is not damaged, and the laser beam is irradiated.
  • control unit 4 determines whether or not the substance in the lower layer has been identified in the entire area of the laser scanning range (S04), and determines whether or not the substance in the lower layer has been identified in the entire scanning range (S04). If the material of the layer is not identified (S04: NO), the scanning is continued, and if the material of the lower layer is identified in the entire scanning range (S04: NO), the processing is completed.
  • the output state of the laser light in the scanning range F is set when the scanning position is on the processing target layer 112 in the defect portion W.
  • the output of the laser beam modification recipe is reduced to the extent that the lower layer is not damaged (the thick line shown in the figure is set).
  • the modified recipe shows that the laser beam is being irradiated.
  • the laser light output is a low recipe at the scanning position where the substance of the lower layer in the scanning range F is identified, and the laser light is set only at the scanning position on the processing target layer in the scanning range F. It will be irradiated with the modified recipe.
  • the laser correction device 1 and the laser correction method based on the laser correction device 1 by identifying the processed material when the defective portion is irradiated with the laser light, the laser light is applied by the correction recipe selectively set only for the layer to be processed. Irradiation can be performed, and processing can be completed promptly when all the layers to be processed are removed. As a result, damage to the lower layer can be suppressed as much as possible, and the defective portion W can be removed without leaving any uncut portion, and the defective portion can be properly removed without being affected by variations in the material of the lower layer and the film thickness of the layer. W can be modified.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

下地層の材質や層の膜厚のばらつきに影響されること無く、適正に加工対象の欠陥部を修正加工できるようにする。レーザ修正方法は、基板上に形成された多層膜構造の欠陥部における加工対象層にレーザ光を照射して修正加工を行うものであり、欠陥部を含むようにレーザ光の走査範囲を設定し、レーザ光の照射によって生成されるプラズマによって発生する光の発光スペクトルに基づいて、加工された物質を同定し、当該同定結果によって加工対象層の加工状態をモニタする。

Description

レーザ修正方法、レーザ修正装置
　本発明は、レーザ修正方法、レーザ修正装置に関するものである。
　レーザ修正（laser repair）は、ＦＰＤ（Flat Panel Display）などの製造工程において、検査工程後に行われ、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）などの多層膜基板を対象に、検査工程で特定された欠陥部に対してレーザ光を照射して修正加工を行うものである。
　従来のレーザ修正は、基板上に形成された多層膜構造の配線パターンに対して、検査対象箇所を撮影した欠陥画像と、欠陥の無い参照画像とを照合して欠陥を検出し、入力される指示内容に基づいて、検出された欠陥に対してレーザ光が照射される加工位置及び加工範囲を指定し、指定された加工位置及び加工範囲にレーザ光を照射することがなされている（下記特許文献１参照）。
特開２００８－１８８６３８号公報
　従来のレーザ修正装置は、検出された欠陥が分かる配線パターンの画像に対して、グラフィック・ユーザ・インターフェースにより画像上に欠陥部を含む長方形の加工範囲を指定し、その加工範囲全域に一定の修正レシピ（レーザエネルギー、レーザ周波数、レーザショット数など加工パラメータ）で修正加工を行っている。
　このような従来のレーザ修正装置は、多層膜構造の加工対象において、加工対象の欠陥部における下地層の材質が部分的に異なる場合などであっても、加工範囲内を決められた一定の修正レシピで加工するため、下地層の材質の違いで除去される部分と除去されない部分のむらが生じてしまい、欠陥部に対して適正な修正を行うことができない場合があった。これに対して、過剰な条件での加工で欠陥部を全て除去しようとすると、欠陥部の下地層が過剰に除去されてしまい、適正な層構造が維持できない問題があった。
　また、多層膜構造の加工対象物において、大型基板の製造工程などで、層の膜厚にばらつきがある場合に、前述した従来のレーザ修正装置では、修正場所によって膜厚が異なっているにも拘わらず、決められた一定の修正レシピで欠陥部の加工が行われるため、この場合にも加工で除去すべき欠陥部が残ってしまったり、過剰な加工で下地層が除去されてしまったりして、適正な修正を行うことができない問題があった。
　本発明は、このような問題に対処するために提案されたものである。すなわち、下地層の材質や層の膜厚のばらつきに影響されること無く、適正に加工対象の欠陥部を修正加工できるようにすること、加工対象の欠陥部が残ってしまったり、加工対象の欠陥部の下地層が過剰に加工されてしまうことを抑止した適正な修正加工を行えるようにすること、などが本発明の課題である。
　このような課題を解決するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。
　基板上に形成された多層膜構造の欠陥部における加工対象層にレーザ光を照射して修正加工を行うレーザ修正方法であって、前記欠陥部を含むように前記レーザ光の走査範囲を設定し、前記レーザ光の照射によって生成されるプラズマによって発生する光の発光スペクトルに基づいて、加工された物質を同定し、当該同定結果によって前記加工対象層の加工状態をモニタすることを特徴とするレーザ修正方法。
　基板上に形成された多層膜構造の欠陥部における加工対象層にレーザ光を照射して修正加工を行うレーザ修正装置であって、前記欠陥部を含む走査範囲にレーザ光を走査するレーザ照射部と、前記レーザ光の照射によって生成されるプラズマによって発生する光の発光スペクトルを分析する分析部と、前記分析部の分析結果に基づいて前記レーザ照射部を制御する制御部とを備えることを特徴とするレーザ修正装置。
本発明の実施形態に係るレーザ修正装置を示す説明図。 分析部が出力する発光スペクトルを示す説明図（（ａ）が加工対象層加工時の発光スペクトル、（ｂ）が加工対象層の下層レイヤー加工時の発光スペクトル）。 レーザ修正方法の工程を示した説明図である。 加工工程における制御部の動作フローを示した説明図である。 欠陥部の加工状態（（ａ）が走査範囲の全域で加工を行う状態、（ｂ）が走査範囲の一部で加工を行う状態）を示す説明図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。
　図１に示すように、レーザ修正装置１は、基板１００上に形成された多層膜構造１１０の欠陥部に、レーザ光を照射して修正加工を行う装置である。基板１００は、平面的に移動可能なステージＳ上に支持されており、レーザ修正装置１の光軸Ｐを基板上の任意の位置に合わせることができるようになっている。
　加工の対象は、例えば、ＴＦＴ基板であり、ＴＦＴ基板は、ガラスなどの基板１００上にＴＦＴ（Thin-Film-Transistor）の多層膜構造１１０が形成されている。多層膜構造１１０は、一例として、第１層（例えば、ポリシリコン層（p-Si;polysilicon)）、第２層（例えば、メタル電極層）、第３層（例えば、絶縁層）などで構成されている。
　図１において、レーザ修正装置１は、レーザ照射部２と、分析部３と、制御部４とを備えている。また、レーザ修正装置１は、欠陥部を拡大画像でモニタする画像モニタ部５を備えている。
　レーザ照射部２は、欠陥部を含む走査範囲にレーザ光Ｌを照射するものであり、レーザ光Ｌを出射するレーザ発振器２０と、レーザ光Ｌを設定された走査範囲に走査する走査部２１とを備えている。走査部２１は、ガルバノミラー２１Ａ，２１Ｂの駆動範囲によって、ミラー２２で反射されたレーザ光Ｌの走査範囲（加工範囲）が設定され、レーザ光Ｌの照射点を走査範囲内で移動させる。走査の形態は特に限定されないが、図示のように、２つのガルバノミラー２１Ａ，２１Ｂを用いる例では、一つのガルバノミラー２１Ａの駆動で一次元的な線走査を行い、もう一つのガルバノミラー２１Ｂの駆動で線走査と交差する方向の走査を行うラスター走査を行うことができる。
　分析部３は、レーザ光Ｌの照射によって生成されるプラズマによって発光する光の発光スペクトルを分析して、レーザ光Ｌの照射によって加工された物質を同定するものであり、図示の例では、光ファイバ３０と分光器３１を備えている。光ファイバ３０は、発光する光を受光して分光器３１に伝送するものであり、分光器３１は、光ファイバ３０によって伝送された光の発光スペクトルを出力する。
　制御部４は、分析部３の分析結果に基づいてレーザ照射部２を制御するものであり、分析部３から出力された発光スペクトルにより、レーザ光Ｌの照射によって加工された物質を同定し、この同定結果によって加工対象層の加工状態をモニタしながら、レーザ照射部２を制御する。
　画像モニタ部５は、顕微鏡５０、白色光源５１、撮像カメラ５２、画像処理部５３、表示装置５４などを備えている。画像モニタ部５は、白色光源５１から出射される白色光が、ミラー５１Ａ、ハーフミラー５０Ｂ、顕微鏡５０の光学系５０Ａを経由して、欠陥部の画像取得領域に照射され、そこから反射した光が、光学系５０Ａ、ハーフミラー５０Ｂ，５０Ｃを経由して、撮像カメラ５２の撮像面に結像される。撮像カメラ５２が取得した画像は、画像処理部５３で適宜の画像処理がなされて、表示装置５４の表示画面に表示される。
　ここで、レーザ照射部２から出射されるレーザ光Ｌは、画像モニタ部５における顕微鏡５０を介して欠陥部に照射される。すなわち、画像モニタ部５の顕微鏡５０の光軸と欠陥部に向かうレーザ光Ｌの光軸が同軸になっており、画像モニタ部５は、レーザ光Ｌが照射されている欠陥部の加工状態が画像でモニタできるようになっている。この際、撮像カメラ５２の前方には、欠陥部で反射したレーザ光をカットするレーザ光カットフィルタ（図示省略）が設けられており、表示装置５４には、白色光の反射画像（カラー画像）が、顕微鏡５０によって設定された適宜の拡大倍率で鮮明に表示できるようになっている。
　ここで、分析部３について更に詳細に説明する。分析部３では、レーザ誘起プラズマ分光法による分析が行われる。この分析では、レーザ発振器２０から短パルスのレーザ光Ｌが出射され、このレーザ光Ｌが顕微鏡５０の光学系５０Ａで集光されて欠陥部の表面に照射される。この際、レーザ光Ｌの集光点では、高温高密度のプラズマ（破壊プラズマ）が生成され、集光点の表面にある原子がこのプラズマによって誘起されて、励起された原子は固有の波長の光を放射して状態遷移する。これにより、このとき発生した光の発光スペクトルを分光器３１で取得し、発光スペクトルを分析することで、レーザ光Ｌが照射された欠陥部表面の物質の種類や量を同定することができ、この同定によって、レーザ光Ｌの照射による欠陥部の加工状態をモニタすることができる。
　このようなレーザ修正装置１は、画像モニタ部５による欠陥部画像のモニタと、分析部３でのレーザ誘起プラズマ分光法による欠陥部の加工状態のモニタとを適宜組み合わせることで、欠陥部の加工状態をリアルタイムで正確に把握することができる。そして、欠陥部の加工状態に応じて制御部４を制御することで、修正レシピなどを欠陥部の加工状態に応じて制御することができる。
　図２は、分析部３で取得した発光スペクトルの一例を示している。（ａ）が欠陥部における加工対象層にレーザ光Ｌを照射している際に取得される発光スペクトルの例であり、（ｂ）が加工対象層の下層レイヤにレーザ光Ｌを照射している際に取得される発光スペクトルである。このような発光スペクトルの違いは、制御部４が備える分析アルゴリズムで分析され、物質の同定がなされる。ここでの分析アルゴリズムには、ニューラルネットワークなどの学習済みＡＩを用いることができる。
　このようなレーザ修正装置１を用いたレーザ修正方法の一例を説明する。レーザ修正方法における修正工程は、図３に示すように、検査工程Ｓ１の後に行われ、欠陥位置特定工程Ｓ２、欠陥形状特定工程Ｓ３、修正加工工程Ｓ４の順に行われる。
　先ず、欠陥位置特定工程Ｓ２では、修正工程に先立って行われる検査工程Ｓ１の結果から欠陥部の位置を特定する。その際には、画像モニタ部５で取得される拡大画像を低倍率に設定して、多層膜構造における複数の周期パターン（ＴＦＴ基板の表示画素に対応するパターン）を含む画像を取得し、これを画像処理部５３にて画像処理することで、欠陥部が存在する周期パターンの位置を特定する。そして、特定された位置に顕微鏡５０の光軸を合わせて、欠陥部の形状がモニタリングできるように拡大倍率を高め、欠陥部がセンタリングされた拡大画像を得る。
　欠陥形状特定工程Ｓ３では、欠陥部がセンタリングされた拡大画像によって、欠陥部の形状を特定する。その際には、画像処理部５３が、欠陥部を含む周期パターン画像を、欠陥部を含まない周期パターン画像と比較することで、欠陥部の形状を特定する。
　この欠陥部の形状特定においても、ニューラルネットワークなどのＡＩモデルを用いることができる。具体的には、欠陥部を含む周期パターン画像（欠陥部がセンタリングされた拡大画像）を学習済みのＡＩに入力して、このＡＩの出力に基づいて、画像処理部５３が欠陥部を含む周期パターン画像内から欠陥部の形状を特定する。
　修正加工工程Ｓ４では、先ず、画像処理部５３にて特定された欠陥部の形状が含まれるように、制御部５がレーザ照射部２のレーザ照射範囲を設定する。レーザ照射範囲は、走査部２１の走査範囲であり、欠陥部の形状が複数箇所に分離して存在する場合には、これらの全てを含むように、走査範囲を設定する。
　走査範囲が設定されると、図４に示すように、レーザ加工を開始する。加工が開始されて、設定された修正レシピでレーザ光Ｌが欠陥部に照射される（Ｓ０１）と、レーザ光の照射によって生成されるプラズマによって発生する光が光ファイバ３０を介して分光器３１に取り込まれ、分析部３と制御部４による加工物質の同定がなされる。
　制御部４は、加工対象層の下層レイヤーの物質が同定された否かを判断し（Ｓ０２）、下層レイヤーの物質が同定されていない場合には（Ｓ０２：ＮＯ）、設定された修正レシピでレーザ光の照射を継続する。そして、下層レイヤーの物質が同定された場合には（Ｓ０２：ＹＥＳ）、修正レシピを下層レイヤーがダメージを受けない程度に変更してレーザ光を照射する。
　更に、レーザ走査範囲内のレーザ走査を継続する際に、制御部４は、レーザ走査範囲の全域で下層レイヤーの物質が同定されたか否かの判断を行い（Ｓ０４）、走査範囲の全域で下層レイヤーの物質が同定されていない場合は（Ｓ０４：ＮＯ）、走査を継続し、走査範囲の全域で下層レイヤーの物質が同定された場合は（Ｓ０４：ＮＯ）、加工終了する。
　これによると、図５（ａ）に示すように、走査範囲Ｆ内でのレーザ光の出力状態は、欠陥部Ｗにおいて加工対象層１１２上に走査位置がある場合に、レーザ光は設定された修正レシピで出力され、下層レイヤー１１１上に走査位置がある場合には、レーザ光の修正レシピは、下層レイヤーがダメージを受けない程度に出力が低下した状態になる（図示の太線が設定された修正レシピでレーザ光が照射されている状態を示している。）。
　これにより、仮に、図５（ｂ）に示すように、２回目以降の全域走査で、走査範囲Ｆ内の一部で下層レイヤーが露出し、部分的に欠陥部Ｗが残っているような場合には、走査範囲Ｆ内の下層レイヤーの物質が同定されている走査位置では、レーザ光の出力は低いレシピになり、走査範囲Ｆ内の加工対象層上の走査位置のみで、レーザ光は設定された修正レシピで照射されることになる。
　このようなレーザ修正装置１及びそれによるレーザ修正方法によると、欠陥部にレーザ光を照射した場合の加工物質を同定することで、加工対象層のみに選択的に設定した修正レシピでレーザ光を照射することができ、また、加工対象層が全て除去された時点で速やかに加工を終了することができる。これにより、下層レイヤーのダメージを極力抑えて、削り残し無く欠陥部Ｗを除去することができるようになり、下層レイヤーの材質や層の膜厚のばらつきに影響されること無く、適正に欠陥部Ｗを修正加工することができる。
　以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
１：レーザ修正装置，２：レーザ照射部，３：分析部，
４：制御部，５：画像モニタ部，
２０：レーザ発振器，２１：走査部，２１Ａ，２１Ｂ：ガルバノミラー，
３０：光ファイバ，３１：分光器，
５０：顕微鏡，５０Ａ：光学系，
５１：白色光源，５２：撮像カメラ，
５３：画像処理部，５４：表示装置，
１００：基板，１１０：多層膜構造，
Ｓ：ステージ，Ｐ：光軸，Ｌ：レーザ光

Claims (7)

  1. 　基板上に形成された多層膜構造の欠陥部における加工対象層にレーザ光を照射して修正加工を行うレーザ修正方法であって、
    　前記欠陥部を含むように前記レーザ光の走査範囲を設定し、
    　前記レーザ光の照射によって生成されるプラズマによって発生する光の発光スペクトルに基づいて、加工された物質を同定し、当該同定結果によって前記加工対象層の加工状態をモニタすることを特徴とするレーザ修正方法。
  2. 　前記発光スペクトルによって、前記加工対象層の下層レイヤーの物質が同定された時点で、前記レーザ光の修正レシピを変更することを特徴とする請求項１記載のレーザ修正方法。
  3. 　前記発光スペクトルによって、前記走査範囲の全域で前記加工対象層の下層レイヤーの物質が同定されたところで、修正加工を終了することを特徴とする請求項１又は２記載のレーザ修正方法。
  4. 　基板上に形成された多層膜構造の欠陥部における加工対象層にレーザ光を照射して修正加工を行うレーザ修正装置であって、
    　前記欠陥部を含む走査範囲にレーザ光を走査するレーザ照射部と、
    　前記レーザ光の照射によって生成されるプラズマによって発生する光の発光スペクトルを分析する分析部と、
    　前記分析部の分析結果に基づいて前記レーザ照射部を制御する制御部とを備えることを特徴とするレーザ修正装置。
  5. 　前記制御部は、前記走査範囲内での前記レーザ光の走査時に、前記分析部によって前記加工対象層の下層レイヤーの物質が同定された時点で、前記レーザ光の修正レシピを変更することを特徴とする請求項４記載のレーザ修正装置。
  6. 　前記制御部は、前記分析部によって前記走査範囲の全域で前記加工対象層の下層レイヤーの物質が同定されたところで、修正加工を終了することを特徴とする請求項４又は５に記載のレーザ修正装置。
  7. 　前記レーザ照射部は、前記欠陥部をモニタする顕微鏡を介して前記欠陥部にレーザ光を照射することを特徴とする請求項４～６のいずれか１項記載のレーザ修正装置。
PCT/JP2020/020968 2019-06-13 2020-05-27 レーザ修正方法、レーザ修正装置 WO2020250686A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-110486 2019-06-13
JP2019110486A JP2020201221A (ja) 2019-06-13 2019-06-13 レーザ修正方法、レーザ修正装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020250686A1 true WO2020250686A1 (ja) 2020-12-17

Family

ID=73743354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/020968 WO2020250686A1 (ja) 2019-06-13 2020-05-27 レーザ修正方法、レーザ修正装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2020201221A (ja)
TW (1) TW202103827A (ja)
WO (1) WO2020250686A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0687087A (ja) * 1992-07-20 1994-03-29 Fujitsu Ltd エキシマレーザ加工方法及び装置
JP2005230903A (ja) * 2004-02-23 2005-09-02 Japan Science & Technology Agency レーザ加工モニタリングシステム
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
JP2013043198A (ja) * 2011-08-24 2013-03-04 Disco Corp 穿孔方法およびレーザー加工装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0687087A (ja) * 1992-07-20 1994-03-29 Fujitsu Ltd エキシマレーザ加工方法及び装置
JP2005230903A (ja) * 2004-02-23 2005-09-02 Japan Science & Technology Agency レーザ加工モニタリングシステム
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
JP2013043198A (ja) * 2011-08-24 2013-03-04 Disco Corp 穿孔方法およびレーザー加工装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020201221A (ja) 2020-12-17
TW202103827A (zh) 2021-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10121687B2 (en) Monitoring method and apparatus for control of excimer laser annealing
US7977602B2 (en) Laser ablation using multiple wavelengths
WO2021033417A1 (ja) 欠陥部認識装置及び欠陥部認識方法
CN115428125A (zh) 检查装置以及检查方法
WO2020184024A1 (ja) レーザリペア方法、レーザリペア装置
JP5641545B2 (ja) 薄膜の表面検査方法および検査装置
WO2021005907A1 (ja) レーザ修正方法、レーザ修正装置
WO2020250686A1 (ja) レーザ修正方法、レーザ修正装置
JP2809134B2 (ja) 液晶表示用カラーフィルタの欠陥修正方法および装置
WO2020195137A1 (ja) 検査装置及び検査方法
WO2020250685A1 (ja) レーザ修正方法、レーザ修正装置
JP2009000928A (ja) レーザ割断装置及び基板の製造方法
WO2020209004A1 (ja) レーザリペア方法、レーザリペア装置
JP2021534456A (ja) 表示装置パネルに対するレーザーリペア及び検査方法とこれに適したリペア及び検査装置
KR20200019386A (ko) 레이저 가공 장치
JP2010102063A (ja) カラーフィルタ基板の修正方法およびカラーフィルタ
JP2000162760A (ja) フォトマスク修正装置及び方法
JPH10328866A (ja) レーザ加工装置
JPH08160600A (ja) フォトマスクの欠損欠陥修正方法および装置
JPH01309245A (ja) 集束イオンビーム装置におけるパターン膜修正方法
JPH02172150A (ja) 外観検査装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20821727

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20821727

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1