回路パターンの修復方法、修復装置およびそれらに用いる修復用ヘッド
【課題】幅広い材料を使用することができ、しかも、描画速度が速い回路パターンの修復方法及び装置、並びに、それに用いる転写材を提供する。
【解決手段】レーザ光を透過させるガラス板４０の片面に導電性被膜３９を形成してなる転写板１８を、ガラス基板７のゲート電極４１の断線箇所に対向するように配置し、転写板１８とガラス基板７との間に窒素ガスを供給する一方、前記転写板１８のガラス板４０側からレーザ光４２を照射することにより、導電性被膜３９を、ガラス基板７の断線箇所に転写して修復するようにしている。また、転写板１８を保持するホルダ２３は、窒素ガスをガラス基板７に向けて噴射する噴射孔よりも転写板１８の外周側に延びて、レーザ光の光路となる開口を有している。
【解決手段】レーザ光を透過させるガラス板４０の片面に導電性被膜３９を形成してなる転写板１８を、ガラス基板７のゲート電極４１の断線箇所に対向するように配置し、転写板１８とガラス基板７との間に窒素ガスを供給する一方、前記転写板１８のガラス板４０側からレーザ光４２を照射することにより、導電性被膜３９を、ガラス基板７の断線箇所に転写して修復するようにしている。また、転写板１８を保持するホルダ２３は、窒素ガスをガラス基板７に向けて噴射する噴射孔よりも転写板１８の外周側に延びて、レーザ光の光路となる開口を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイといった表示装置などの回路パターンの欠陥の修復（リペア）に好適な回路パターンの修復方法及び装置、並びに、それらに用いる修復用ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液晶ディスプレイには、マトリクス状に多数の走査線及び信号線の回路パターンが形成されており、この回路パターンのパターンニングプロセス中への塵埃の混入等に起因して、走査線や信号線の導通不良や断線等といった欠陥が生ずることがある。
【０００３】
特に、ディスプレイの一層の高精細化や大画面化が進む中、配線数や画素数の増加に伴って欠陥の発生を完全に防ぐことはできない。一方、液晶ディスプレイの製造コストの低減を図るためには、歩留まりの向上が望まれる。
【０００４】
このため、かかる回路パターン上の欠陥が発生したパネルを不良品とするのではなく、例えば、特許文献１に示すようなレーザＣＶＤ法を用いて欠陥を修復して良品とする作業が行われている。
【特許文献１】特開２００２−１８２２４６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、レーザＣＶＤ法を用いた欠陥の修復方法では、例えば、断線を修復する場合には、Ｗ（ＣＯ）６等の原料ガス中でレーザビームを走査してＷ等の導電性材料を堆積させて断線部分を接続するので、使用できる導電性材料としては、ガス化できる材料、例えば、Ｗ、Ｃｒ、Ｍｏ等に限定され、また、ガス化した導電性材料を堆積させて断線部分を接続するので、描画の速度が遅いといった難点がある。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みて為されたものであって、幅広い材料を使用することができ、しかも、描画速度が速い回路パターンの修復方法及び装置、並びに、それらに用いる修復用ヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の回路パターンの修復方法は、レーザ光を透過させる母材の片面に転写被膜を形成してなる転写材を、修復用ヘッドのホルダで保持して、修復対象となる欠陥を有する回路パターン上に前記転写被膜が対向するように配置し、前記転写材と前記回路パターンとの間にガスを供給する一方、前記転写材の前記母材側からレーザ光を照射することにより、前記転写被膜を回路パターン上の欠陥個所に転写する方法であって、前記ホルダは、前記レーザ光の光路となる開口および前記ガスを供給するガスの噴射孔を有するとともに、前記転写材を保持する領域において、前記開口の少なくとも一部が、前記噴射孔よりも前記転写材の外周側へ延びている。
【０００８】
母材は、レーザ光を透過させる材料であり、例えば、ガラス、あるいは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂フィルムなどを用いることができる。透過したレーザ光が転写被膜を転写できるだけのエネルギーを有する程度にレーザ光を透過させればよい。又、自らが、そのレーザ光によって変形や液体、気体への状態変化が生じない程度であればレーザ光を吸収してもよい。
【０００９】
転写被膜は、真空蒸着、スパッタリング、金属箔の張り付け等のような任意の被膜形成技術を用いて母材に形成することができる。
【００１０】
転写被膜は、Ａｌ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｃｒ等の導電性材料が好ましい。
【００１１】
回路パターン上の欠陥には、少なくとも断線若しくは導通不良を含む。
【００１２】
噴射孔は、ガスを供給できればよく、その噴射口の形状は、任意であり、例えば、円形、長円形、矩形、多角形、溝状、あるいは、円弧などの形状であってもよい。
【００１３】
ホルダの開口の前記一部は、噴射孔よりも転写材の外周側に延びておればよく、転写材の外周よりも外方に延びているのが好ましいが、転写材の外周よりも内方までしか延びていなくてもよい。
【００１４】
この開口には、レーザ光を透過させる材料が介在してもよい。
【００１５】
本発明の回路パターンの修復方法によると、回路パターンの欠陥に、転写材の転写被膜を対向させて背面からレーザ光を照射して転写被膜を局所的に熔融させ、もしくは、レーザ光が照射される転写被膜のうち母材と接する部分を含む一部を熔融または気化（昇華を含む）させて前記欠陥に転写することによって欠陥を修復するので、従来のレーザＣＶＤ法のように、ガス化できる導電性材料に限定されることなく、また、転写被膜をレーザ光で一括して転写できるので、ガス化した導電性材料を堆積させるレーザＣＶＤ法に比べて迅速に修復できる。
【００１６】
しかも、転写材と回路パターンとの間にガスを供給して冷却することができるので、転写被膜が欠陥箇所に転写されるときには、少なくとも表面の一部に固相の状態を含むようにすることができるので、これによって、転写被膜が欠陥部分の周囲に広がって転写される、いわゆる飛び散りによる汚染を抑制することができる。
【００１７】
また、転写材を保持するホルダには、レーザ光の光路となる開口が、噴射孔よりも転写材の外周側へ延びているので、この開口部分を利用して、転写材の外周寄りの領域の転写被膜を、回路パターンに転写することが可能となる。
【００１８】
（２）本発明の回路パターンの修復方法の一つの実施形態では、前記転写材を保持する前記ホルダを、前記回路パターンが形成された基板に対して、近接離反変位自在に保持し、前記ガスを、前記噴射孔に連通する前記転写材に形成された貫通孔から前記基板に向けて噴射し、該噴射を制御して前記転写材と前記基板との間隔を制御してもよい。
【００１９】
基板に対して近接離反変位自在とは、基板に対して略垂直方向に変位自在であることをいう。
【００２０】
ホルダの噴射孔と転写材の貫通孔とは、少なくとも一部が連通しておればよく、したがって、噴射孔と貫通孔との形状が異なっていてもよい。
【００２１】
転写材と基板との間隔が、所望の間隔になるように、その間隔を計測してガスの噴射を制御してもよいし、所望の間隔となるガスの噴射の流量や供給するガスの圧力を予め把握しておき、それらを制御してもよい。
【００２２】
転写材と基板とが接した状態でレーザ光を照射すると、両者が接合されてしまうので、間隔を空けることは必須である一方、この間隔が大きくなると、被膜の転写位置精度が低下したり、レーザ光の照射条件によっては飛び散りが広範囲になるため、間隔の制御は重要である。
【００２３】
この実施形態によると、基板に向けて噴射するガス流量を制御することによって、転写被膜を転写するのに好適な間隔に制御することができる。
【００２４】
また、かかる間隔の制御を行なうためには、ガスを基板に向かって噴射する必要があるので、転写材を保持するホルダのガスの噴射孔を、基板に対向するように位置させる必要がある。このため、基板のエッジに近い回路パターンの修復では、ガスの噴射孔が、基板に対向できるように、修復用ヘッドのホルダの移動位置、したがって、レーザの光路となるホルダの開口の位置が制限を受けることになるが、この実施形態によると、開口の少なくとも一部は、ガスの噴射孔よりも転写材の外周側まで延びているので、ガスの噴射孔は、基板のエッジの内方に位置させて基板に対向させながら、それよりも外方位置の回路パターンの修復が可能となる。
【００２５】
（３）本発明の回路パターンの修復方法の他の実施形態では、前記ガスを、不活性ガスまたは窒素ガスとしている。
【００２６】
この実施形態によると、転写被膜や回路パターンの材料が酸化され易い材料である場合に、レーザ光の照射により温度が上昇した状態にある転写被膜及びその被膜が転写されて温度が上昇した回路パターンの材料の酸化を抑制することができる。
【００２７】
（４）本発明の回路パターンの修復装置は、レーザ光を透過させる母材の片面に転写被膜を形成してなる転写材を、修復用ヘッドのホルダで保持して、修復対象となる欠陥を有する回路パターン上に前記転写被膜が対向するように配置し、前記転写材に前記母材側からレーザ光を照射することにより、前記転写被膜を回路パターン上の欠陥個所に転写する回路パターンの修復装置であって、前記ホルダは、前記レーザ光の光路となる開口および前記転写材と前記回路パターンとの間にガスを供給するガスの噴射孔を有するとともに、前記転写材を保持する領域において、前記開口の少なくとも一部が、前記噴射孔よりも前記転写材の外周側へ延びている。
【００２８】
本発明の回路パターンの修復装置によると、回路パターンの欠陥に、転写材の転写被膜を対向させて背面からレーザ光を照射して転写被膜を局所的に熔融させ、もしくは、レーザ光が照射される転写被膜のうち母材と接する部分を含む一部を熔融または気化（昇華を含む）させて前記欠陥に転写することによって欠陥を修復するので、従来のレーザＣＶＤ法のように、ガス化できる導電性材料に限定されることなく、また、転写被膜をレーザ光で一括して転写できるので、ガス化した導電性材料を堆積させるレーザＣＶＤ法に比べて迅速に修復できる。
【００２９】
しかも、転写材と回路パターンとの間にガスを供給して冷却することができるので、転写被膜が欠陥箇所に転写されるときには、少なくとも表面の一部に固相の状態を含むようにすることができるので、これによって、転写被膜が欠陥部分の周囲に広がって転写される、いわゆる飛び散りによる汚染を抑制することができる。
【００３０】
また、転写材を保持するホルダには、レーザ光の光路となる開口が、噴射孔よりも転写材の外周側へ延びているので、この開口部分を利用して、転写材の外周寄りの領域の転写被膜を、回路パターンに転写することが可能となる。
【００３１】
（５）本発明の回路パターンの修復装置の一つの実施形態では、前記ガスの供給流量を制御する流量制御手段を備え、前記修復用ヘッドは、前記ホルダを、前記回路パターンが形成された基板に対して、近接離反変位自在に保持する保持部材を備え、前記流量制御手段は、前記ホルダのガスの噴射孔から前記転写材に形成された貫通孔を介して前記基板に向けて噴射されるガスの流量を制御して、前記ホルダに保持された前記転写材と前記基板との間隔を制御するものである。
【００３２】
転写材と基板とが接した状態でレーザ光を照射すると、両者が接合されてしまうので、間隔を空けることは必須である一方、この間隔が大きくなると、被膜の転写位置精度が低下したり、レーザ光の照射条件によっては飛び散りが広範囲になるため、間隔の制御は重要である。
【００３３】
この実施形態によると、基板に向けて噴射するガス流量を制御することによって、転写被膜を転写するのに好適な間隔に制御することができる。
【００３４】
また、かかる間隔の制御を行なうためには、ガスを基板に向かって噴射する必要があるので、転写材を保持するホルダのガスの噴射孔を、基板に対向するように位置させる必要がある。このため、基板のエッジに近い回路パターンの修復では、ガスの噴射孔が、基板に対向できるように、修復用ヘッドのホルダの移動位置、したがって、レーザの光路となるホルダの開口の位置が制限を受けることになるが、この実施形態によると、開口の少なくとも一部は、ガスの噴射孔よりも転写材の外周側まで延びているので、ガスの噴射孔は、基板のエッジの内方に位置させて基板に対向させながら、それよりも外方位置の回路パターンの修復が可能となる。
【００３５】
（６）本発明の修復用ヘッドは、レーザ光を透過させる母材の片面に転写被膜を形成してなる転写材を、修復対象となる欠陥を有する回路パターン上に前記転写被膜が対向するように配置し、前記転写材に前記母材側からレーザ光を照射することにより、前記転写被膜を回路パターン上の欠陥個所に転写して修復するのに用いる修復用ヘッドであって、前記転写材を保持するホルダを備え、前記ホルダは、前記レーザ光の光路となる開口を有するとともに、前記転写材と前記回路パターンとの間にガスを供給するガスの噴射孔を有し、かつ、前記転写材を保持する領域において、前記開口の少なくとも一部が、前記噴射孔よりも前記転写材の外周側へ延びている。
【００３６】
本発明の修復用ヘッドによると、レーザ光の光路となる開口が、噴射孔よりも転写材の外周側へ延びているので、この開口部分を利用して、転写材の外周寄りの領域の転写被膜を、回路パターンに転写することが可能となる。
【００３７】
（７）本発明の修復用ヘッドの一つの実施形態では、前記ホルダを、前記回路パターンが形成された基板に対して、近接離反変位自在に保持する保持部材を備え、前記ホルダの前記噴射孔は、前記転写材に形成された貫通孔を介して前記基板に向けてガスを噴射するものである。
【００３８】
この実施形態によると、ホルダのガスの噴射孔から転写材の貫通孔を介して基板に向けて噴射するガス流量を制御することによって、転写材と基板との間隔を、転写被膜を転写するのに好適な間隔に制御することができる。
【００３９】
また、かかる間隔の制御を行なうためには、ガスを基板に向かって噴射する必要があるので、転写材を保持するホルダのガスの噴射孔を、基板に対向するように位置させる必要がある。このため、基板のエッジに近い回路パターンの修復では、ガスの噴射孔が、基板に対向できるように、修復用ヘッドのホルダの移動位置、したがって、レーザの光路となるホルダの開口の位置が制限を受けることになるが、この実施形態によると、開口の少なくとも一部は、ガスの噴射孔よりも転写材の外周側まで延びているので、ガスの噴射孔は、基板のエッジの内方に位置させて基板に対向させながら、それよりも外方位置の回路パターンの修復が可能となる。
【００４０】
（８）本発明の修復用ヘッドの他の実施形態では、前記ホルダは、前記転写材を真空吸着する吸着孔を有している。
【００４１】
吸着孔は、一箇所でもよいが、二箇所以上に設けられるのが好ましい。
【００４２】
吸着孔は、ガスの噴射孔の近傍に配置するのが好ましい。
【００４３】
この実施形態によると、転写材を真空吸着して保持することができる。
【００４４】
（９）上記（８）の実施形態では、前記ホルダの吸着面が面一とされている。
【００４５】
この実施形態によると、転写材を、面一に保持して、転写材と基板との間隔を、精度よく制御できる。
【００４６】
（１０）本発明の修復用ヘッドの他の実施形態では、前記ホルダには、前記噴射孔が３箇所以上形成されている。
【００４７】
三箇所以上の噴射孔は、点対象あるいは線対称に配置されるのが好ましい。
【００４８】
この実施形態によると、三箇所以上でガスを噴射して、転写材と基板との間隔を安定に維持することができる。また、各箇所の噴射孔のガスの流量を個別に制御して基板に対する転写材の傾きを調整することができる。
【００４９】
（１１）上記（１０）の実施形態では、前記ホルダの外方に配置される集合配管部材を備え、前記ホルダの各噴射孔にそれぞれ連通する各ガス供給路が、前記集合配管部材の共通のガス供給配管に、それぞれ連結される。
【００５０】
この実施形態では、共通のガス供給配管を介してガスを供給するので、ホルダの各噴射孔から噴射されるガス流量を均一にすることができる。
【発明の効果】
【００５１】
本発明によると、転写被膜をレーザ光で一括して転写できるので、ガス化した導電性材料を堆積させるレーザＣＶＤ法に比べて迅速に修復できるとともに、転写被膜の材料がガス化できる材料に限定されることもない。
【００５２】
しかも、転写材と回路パターンとの間にガスを供給して冷却することができるので、転写被膜が欠陥箇所に転写されるときには、少なくとも表面の一部に固相の状態を含むようにすることができるので、これによって、転写被膜が欠陥部分の周囲に広がって転写される、いわゆる飛び散りによる汚染を抑制することができる。
【００５３】
また、転写材を保持するホルダには、レーザ光の光路となる開口が、噴射孔よりも転写材の外周側へ延びているので、この開口部分を利用して、転写材の外周寄りの領域の転写被膜を、回路パターンに転写することが可能となる。
【００５４】
特に、基板のエッジ付近の回路パターンの修復において、ガスの噴射孔は、基板のエッジの内方に位置させて、ガスを基板に向かって噴射することにより、転写材と基板との間隔を制御しながら、ガスの噴射孔よりも外方に延びる開口を利用して、転写被膜を転写して回路パターンを修復することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下に、本発明の好適な実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００５６】
ここで、実施形態の説明に先立って、本発明の回路パターンの修復に用いられる転写の基本的な原理を、図１に基づいて説明する。
【００５７】
同図において、１は加工対象となる、例えば、ガラス基板であり、このガラス基板１上には、例えば、ゲート電極２が形成されており、このゲート電極２には、修復対象となる欠陥である断線が生じている。
【００５８】
一方、３は修復に用いる転写材としての転写板であり、この転写板３は、レーザ光を透過させる母材、例えば、ガラス板４の片面に、金属からなる転写被膜５が、真空蒸着やスパッタリングなどの手法によって形成されている。
【００５９】
この転写板３を、その転写被膜５がゲート電極２の断線箇所に対向させるように配置し、同図（ｂ）に示すように転写板３の背後からレーザ光６を、スリットを介して照射して転写被膜５を局所的に熔融させ、もしくは、レーザ光が照射される転写被膜５のうちガラス板４と接する部分を含む一部を熔融または気化（昇華を含む）させて同図（ｃ）、（ｄ）に示すようにゲート電極２に転写し、同図（ｅ）に示すようにゲート電極２の断線箇所を修復するものである。
【００６０】
図２は、かかる転写を利用した本発明の実施形態に係る回路パターンの修復装置の全体構成を示す図である。
【００６１】
加工対象である液晶のＴＦＴ基板などのガラス基板７が、紙面に平行なＸ軸方向および紙面に垂直なＹ軸方向に移動可能なステージ８上に載置されており、このステージ８に対向するように、装置本体９が配置されている。
【００６２】
この装置本体９の上部には、パルス波レーザ発振器１０および波長切替器１１が設けられている。パルス波レーザ発振器１０は、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザであり、波長切替器１１によって、基本波である１０６４ｎｍ、第２高調波である５３２ｎｍ、第３高調波である３５５ｎｍまたは第４高調波である２６６ｎｍのレーザ光を切替選択できるようになっており、転写の際には、基本波である１０６４ｎｍのレーザ光が使用される。
【００６３】
波長切替器１１の下端側には、鏡筒１２が設けられており、この鏡筒１２内には、レーザ光を所要の矩形形状にするための電動のスリット１３が設けられている。また、この鏡筒１２には、観察用のＣＣＤカメラ１４および照明用の光源１５が装着されている。
【００６４】
鏡筒１２の下方には、Ｘ軸方向に移動自在なレボルバー１６に取り付けられた紫外および赤外用の倍率の異なる複数の対物レンズ１７の一つが選択配置されており、レボルバー１６を移動させることにより、所望の対物レンズ１７を選択することができる。
【００６５】
この鏡筒１２の下端には、転写板１８を真空吸着によって保持する修復用ヘッドとしての転写ヘッド１９が取り付けられており、この転写ヘッド１９には、マスフローコントローラ２０を介して窒素ガス供給源２１からの窒素ガスを供給できるように構成されている。
【００６６】
鏡筒１２は、図３に示すように、光軸方向であるＺ軸方向に移動自在な移動フレーム２６に取り付けられている。更に、この移動フレーム２６には、同じくＺ軸方向に移動自在な移動フレーム２７を介して転写ヘッド１９が、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動自在に取り付けられている。
【００６７】
図４は、修復用ヘッドとしての転写ヘッド１９を下方側から見た図であり、図５は、その切断面線ＡＢＣＤＥに沿う断面図である。なお、各図において、転写板１８を所定の保持位置からずらした状態を示している。
【００６８】
例えば、ステンレスなどから構成される転写ヘッド１９は、該転写ヘッド１９を、上述の装置本体９に取り付けるための取付け板２２と、転写板１８を吸着保持するホルダ２３と、このホルダ２３に複数の配管３３，３６を介して連結された集合配管部材としてのマニホルド２４と、前記複数の配管３３，３６によってホルダ２３およびマニホルド２４を、上下方向（Ｚ軸方向）に変位自在に保持するとともに、前記取付け板２２に固定される保持部材としての固定リング２８とを備えている。
【００６９】
取付け板２２には、図５の矢符で示す装置本体９からのレーザ光の光路となる開口２２ａが形成されている。
【００７０】
ホルダ２３は、転写板１８を吸着保持する４つの保持部２３ａと、それらを連結する連結部２３ｂとが一体に成形されており、これら保持部２３ａと連結部２３ｂとで囲まれる部分は、開口２３ｃとなっており、この開口２３ｃが、装置本体９からのレーザ光の光路となる。
【００７１】
このように開口２３ｃは、４つの保持部２３ａ以外の部分では、転写板１８が保持される円形の領域Ｓよりも径方向外方まで延びており、図４においては、中央部から上下方向および左右方向に延びている。
【００７２】
これによって、後述のように、修復対象となるガラス基板のエッジに近い回路パターンの修復も可能となる。
【００７３】
各保持部２３ａは、第１のパッキン２９で囲まれた吸着部分に、転写板１８を真空吸着するため吸着孔３０を２箇所にそれぞれ有するとともに、第２のパッキン３１で囲まれた部分に、転写板１８に形成された貫通孔１８ａに連通して、転写の際に窒素ガスを下方へ噴射する噴射孔３２をそれぞれ有している。
【００７４】
吸着孔３０および噴射孔３２は、転写板１８が保持される円形の領域Ｓの中心を、対称の中心として点対称に配置されている。
【００７５】
各保持部２３ａの各吸着孔３０は、内部の吸引路を介して外部の吸引用配管３３の一端にそれぞれ連結され、各吸引用配管３３の他端が、マニホルド２４の共通の吸引路３４にそれぞれ連結され、吸引路３４が、ホースカプラ３５を介して真空源に連結される。
【００７６】
また、各保持部２３ａの各噴射孔３２は、内部の供給路を介して外部の窒素ガスの供給用配管３６の一端にそれぞれ連結され、各供給用配管３６の他端が、図５に示すように、マニホルド２４の窒素ガスの供給路３７にそれぞれ連結され、供給路３７が、ホースカプラ３８を介して、上述の窒素ガス供給源２１に連結される。
【００７７】
固定リング２８は、複数の吸引用配管３３および供給用配管３６にそれぞれ対応する、上方が切り欠かれた複数の保持溝２８ａを有しており、各保持溝２８ａ内に、各配管３３，３６が上下方向に変位自在に保持される。この固定リング２８は、取付け板２２に対して、適宜箇所で固定的に取付けられている。
【００７８】
再び、図２を参照して、装置本体９を制御する本体制御部２５は、例えば、パーソナルコンピュータやＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）で構成され、マスフローコントローラ２０を介して窒素ガス供給源２１からの流量を制御する流量制御部２５ａ、レーザ制御部２５ｂ、オートフォーカス制御部２５ｃ、鏡筒１２および転写ヘッド１８の駆動制御を行う駆動制御部２５ｄ、ＣＣＤカメラ１４が撮像した画像を処理する画像処理部２５ｅ等を備えるとともに、ガラス基板７のレーザ光照射部分を画像表示するモニタ２５ｆを備えている。
【００７９】
円板状の転写板１８は、図６の平面図および断面図に示すように、母材としてのガラス板４０の片面に、転写被膜としての導電性被膜３９を被着させて構成されている。この導電性被膜３９の材質としては、例えば、Ａｌ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｃｒ等を採用することができる。
【００８０】
また被膜の厚さは、例えば、０．１μｍ〜０．５μｍ程度である。
【００８１】
なお、この実施形態では、例えば、線幅は数μｍ、長さは数十μｍ程度までの欠陥の修復に適用することができる。
【００８２】
この転写板１８には、上述のように、転写ヘッド１９から供給される窒素ガスを噴出するための貫通孔１８ａが周方向の４箇所に形成されている。
【００８３】
なお、転写板１８は、円板状に限らず、矩形板状やその他の形状であってもよい。
【００８４】
図７は、この実施形態の修復装置を用いた修復方法を説明するための要部の断面図である。
【００８５】
同図（ａ）に示すように、転写板１８は、転写ヘッド１９のホルダ２３の保持部２３ａに、真空吸着されて保持されるとともに、該保持部２３ａの噴射孔３２を介して、転写板１８に形成されている貫通孔１８ａから窒素ガスが噴射され、転写板１８とガラス基板７との間に窒素ガスが供給されて冷却が行われる一方、この窒素ガスによって、ホルダ２３の上下方向（Ｚ軸方向）の変位が制御されて所要の間隔が確保される。
【００８６】
次に、パルス波レーザ発振器１０から出射したレーザ光４２は、波長切替器１１を介してスリット１３が配置された鏡筒１２及び対物レンズ１７を経由して転写板１８に照射される。その際に駆動制御部２５ｄは、鏡筒１２の移動制御やオートフォーカス制御を行い、同図（ｂ）に示すようにレーザ光４２を転写板１８に照射する。
【００８７】
このようにしてレーザ光が照射されると、転写板１８の下面に被着された導電性被膜３９は、局所的に熔融し、もしくは、レーザ光が照射される導電性被膜３９のうちガラス板４０と接する部分を含む一部が熔融または気化（昇華を含む）し、同図（ｃ）に示すようにガラス板４０から分離して落下し、同図（ｄ），（ｅ）に示すように、ガラス基板７表面のゲート電極４１の欠陥である断線箇所に転写されることになる。
【００８８】
この転写の際に、窒素ガスによって導電性被膜３９が冷却され、少なくとも表面の一部に固相の状態を含むようにすることができるので、導電性被膜３９が欠陥部分の周囲に広がって転写される、いわゆる飛び散りによる汚染を抑制することができる。
【００８９】
これによって、ガラス基板７上のゲート電極４１は、転写された導電性被膜３９が熔融拡散または固相拡散により電気的に接続され、断線個所の修復が行われる。
【００９０】
転写被膜の厚さは、転写板１８上の導電性被膜３９の素材並びに厚さを調整することによって、あるいは、転写回数を選択する、すなわち、転写ヘッド１９を水平方向に移動させて導電性被膜を、転写された断線箇所に対向させて転写を繰り返すことによって、任意に設定することができる。
【００９１】
更に、窒素ガスの噴射流量によって、転写板１８とガラス基板７との距離を制御することができ、一定の流量に制御することにより、ガラス基板７の配線の凹凸に応じて、ホルダ２３がＺ軸方向に変位することになり、所要の間隔、例えば、１μｍ〜１０μｍが確保される。
【００９２】
この間隔は、導電性被膜３９を転写した際に、導電性被膜３９が断線箇所の周囲へ広がらないように、狭いのが好ましいが、転写板１８を移動させた場合に、ガラス基板４０に接触して傷つけない間隔である必要がある。
【００９３】
また、窒素ガスは、冷却および間隔の制御と共に、導電性被膜３９およびゲート電極４１の酸化を防止する機能を果たすことができる。
【００９４】
また、図７（ｅ）の転写が終了した後、引き続いてレーザ光のパワーを、転写のときよりも低くしてレーザアニールを行って転写被膜を安定化させるようにしてもよい。例えば、転写用のパルス光照射の後に、パワーを低くしたＣＷ光照射を行ったり、平均照射パワーを低くするようなパルス駆動（低デューティ化や低尖頭値駆動）としてもよい。
【００９５】
この実施形態では、転写板１８を保持するホルダ２３は、開口２３ｃが、保持部２３ａ以外の部分では、噴射孔３２よりも転写板１８の外周側の外方まで広く開放しているので、修復対象となる回路パターンが、ガラス基板７のエッジに近くに形成されていても、修復可能である。
【００９６】
例えば、図８の断面図に示すように、ホルダ４３の中央部に、レーザ光の光路となる開口４３ａを有し、下面に周方向に連続した二つの溝４３ｂ，４３ｃを形成し、外側の溝４３ｂは、転写板１８を真空吸着するための吸着用溝とし、内側の溝４３ｃは、転写板１８の貫通孔１８ａに連通し、転写する際に窒素ガスを供給するための窒素ガスの供給用溝とし、各溝４３ｂ，４３ｃを、吸着用および供給用の各管路にそれぞれ連通するように構成した場合を考える。
【００９７】
かかるホルダ４３を用いて、上述の図７と同様にしてガラス基板７のエッジの回路パターンを修復しようとすると、ガラス基板７と転写材１８との距離を制御する窒素ガスの噴射孔を、ガラス基板７に対向させる必要があり、噴射孔よりも内方の開口４３ａを介してレーザ光を照射して転写することになる。
【００９８】
したがって、例えば、図９に示すように、窒素ガスの噴射孔をガラス基板７に対向させると、ガラス基板７のエッジに近接した回路パターンの断線箇所４４の上方には、ホルダ４３の開口４３ａを位置させることができず、レーザ光４２を照射して転写できず、回路パターンを修復することができない。
【００９９】
これに対して、この実施形態のホルダ２３では、上述のように、開口２３ｃが、窒素ガスの噴射孔３２よりも外方まで延びているので、図１０に示すように、外方に延びている開口２３ｃを介してレーザ光４２を照射して転写することができ、ガラス基板７のエッジ部分の回路パターンも修復することが可能となる。
【０１００】
本発明は、液晶ディスプレイに限らず、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、表面電界デスプレイ（ＳＥＤ）といった表示装置、あるいは、シリコンウェハ上の半導体集積回路に含まれる回路パターンの修復に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明に用いる転写の基本的な原理を説明するための図である。
【図２】本発明に係る回路パターンの修復装置の全体構成図である。
【図３】図２の装置本体の側面図である。
【図４】転写ヘッドを下方側から見た図である。
【図５】図４の切断面線ＡＢＣＤＥに沿う断面図である。
【図６】転写板を示す図である。
【図７】回路パターンの修復の手順を示す断面図である。
【図８】ホルダの他の構成を示す断面図である。
【図９】図９のホルダを用いた修復の課題を説明するための断面図である。
【図１０】本発明に係るホルダを用いた修復を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１，７ ガラス基板
２，４１ ゲート電極
３，１８ 転写板
１９ 転写ヘッド
２３ ホルダ
２３ｃ 開口
２４ マニホルド
２８ 固定リング
３２ 噴射孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイといった表示装置などの回路パターンの欠陥の修復（リペア）に好適な回路パターンの修復方法及び装置、並びに、それらに用いる修復用ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液晶ディスプレイには、マトリクス状に多数の走査線及び信号線の回路パターンが形成されており、この回路パターンのパターンニングプロセス中への塵埃の混入等に起因して、走査線や信号線の導通不良や断線等といった欠陥が生ずることがある。
【０００３】
特に、ディスプレイの一層の高精細化や大画面化が進む中、配線数や画素数の増加に伴って欠陥の発生を完全に防ぐことはできない。一方、液晶ディスプレイの製造コストの低減を図るためには、歩留まりの向上が望まれる。
【０００４】
このため、かかる回路パターン上の欠陥が発生したパネルを不良品とするのではなく、例えば、特許文献１に示すようなレーザＣＶＤ法を用いて欠陥を修復して良品とする作業が行われている。
【特許文献１】特開２００２−１８２２４６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、レーザＣＶＤ法を用いた欠陥の修復方法では、例えば、断線を修復する場合には、Ｗ（ＣＯ）６等の原料ガス中でレーザビームを走査してＷ等の導電性材料を堆積させて断線部分を接続するので、使用できる導電性材料としては、ガス化できる材料、例えば、Ｗ、Ｃｒ、Ｍｏ等に限定され、また、ガス化した導電性材料を堆積させて断線部分を接続するので、描画の速度が遅いといった難点がある。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みて為されたものであって、幅広い材料を使用することができ、しかも、描画速度が速い回路パターンの修復方法及び装置、並びに、それらに用いる修復用ヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の回路パターンの修復方法は、レーザ光を透過させる母材の片面に転写被膜を形成してなる転写材を、修復用ヘッドのホルダで保持して、修復対象となる欠陥を有する回路パターン上に前記転写被膜が対向するように配置し、前記転写材と前記回路パターンとの間にガスを供給する一方、前記転写材の前記母材側からレーザ光を照射することにより、前記転写被膜を回路パターン上の欠陥個所に転写する方法であって、前記ホルダは、前記レーザ光の光路となる開口および前記ガスを供給するガスの噴射孔を有するとともに、前記転写材を保持する領域において、前記開口の少なくとも一部が、前記噴射孔よりも前記転写材の外周側へ延びている。
【０００８】
母材は、レーザ光を透過させる材料であり、例えば、ガラス、あるいは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂フィルムなどを用いることができる。透過したレーザ光が転写被膜を転写できるだけのエネルギーを有する程度にレーザ光を透過させればよい。又、自らが、そのレーザ光によって変形や液体、気体への状態変化が生じない程度であればレーザ光を吸収してもよい。
【０００９】
転写被膜は、真空蒸着、スパッタリング、金属箔の張り付け等のような任意の被膜形成技術を用いて母材に形成することができる。
【００１０】
転写被膜は、Ａｌ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｃｒ等の導電性材料が好ましい。
【００１１】
回路パターン上の欠陥には、少なくとも断線若しくは導通不良を含む。
【００１２】
噴射孔は、ガスを供給できればよく、その噴射口の形状は、任意であり、例えば、円形、長円形、矩形、多角形、溝状、あるいは、円弧などの形状であってもよい。
【００１３】
ホルダの開口の前記一部は、噴射孔よりも転写材の外周側に延びておればよく、転写材の外周よりも外方に延びているのが好ましいが、転写材の外周よりも内方までしか延びていなくてもよい。
【００１４】
この開口には、レーザ光を透過させる材料が介在してもよい。
【００１５】
本発明の回路パターンの修復方法によると、回路パターンの欠陥に、転写材の転写被膜を対向させて背面からレーザ光を照射して転写被膜を局所的に熔融させ、もしくは、レーザ光が照射される転写被膜のうち母材と接する部分を含む一部を熔融または気化（昇華を含む）させて前記欠陥に転写することによって欠陥を修復するので、従来のレーザＣＶＤ法のように、ガス化できる導電性材料に限定されることなく、また、転写被膜をレーザ光で一括して転写できるので、ガス化した導電性材料を堆積させるレーザＣＶＤ法に比べて迅速に修復できる。
【００１６】
しかも、転写材と回路パターンとの間にガスを供給して冷却することができるので、転写被膜が欠陥箇所に転写されるときには、少なくとも表面の一部に固相の状態を含むようにすることができるので、これによって、転写被膜が欠陥部分の周囲に広がって転写される、いわゆる飛び散りによる汚染を抑制することができる。
【００１７】
また、転写材を保持するホルダには、レーザ光の光路となる開口が、噴射孔よりも転写材の外周側へ延びているので、この開口部分を利用して、転写材の外周寄りの領域の転写被膜を、回路パターンに転写することが可能となる。
【００１８】
（２）本発明の回路パターンの修復方法の一つの実施形態では、前記転写材を保持する前記ホルダを、前記回路パターンが形成された基板に対して、近接離反変位自在に保持し、前記ガスを、前記噴射孔に連通する前記転写材に形成された貫通孔から前記基板に向けて噴射し、該噴射を制御して前記転写材と前記基板との間隔を制御してもよい。
【００１９】
基板に対して近接離反変位自在とは、基板に対して略垂直方向に変位自在であることをいう。
【００２０】
ホルダの噴射孔と転写材の貫通孔とは、少なくとも一部が連通しておればよく、したがって、噴射孔と貫通孔との形状が異なっていてもよい。
【００２１】
転写材と基板との間隔が、所望の間隔になるように、その間隔を計測してガスの噴射を制御してもよいし、所望の間隔となるガスの噴射の流量や供給するガスの圧力を予め把握しておき、それらを制御してもよい。
【００２２】
転写材と基板とが接した状態でレーザ光を照射すると、両者が接合されてしまうので、間隔を空けることは必須である一方、この間隔が大きくなると、被膜の転写位置精度が低下したり、レーザ光の照射条件によっては飛び散りが広範囲になるため、間隔の制御は重要である。
【００２３】
この実施形態によると、基板に向けて噴射するガス流量を制御することによって、転写被膜を転写するのに好適な間隔に制御することができる。
【００２４】
また、かかる間隔の制御を行なうためには、ガスを基板に向かって噴射する必要があるので、転写材を保持するホルダのガスの噴射孔を、基板に対向するように位置させる必要がある。このため、基板のエッジに近い回路パターンの修復では、ガスの噴射孔が、基板に対向できるように、修復用ヘッドのホルダの移動位置、したがって、レーザの光路となるホルダの開口の位置が制限を受けることになるが、この実施形態によると、開口の少なくとも一部は、ガスの噴射孔よりも転写材の外周側まで延びているので、ガスの噴射孔は、基板のエッジの内方に位置させて基板に対向させながら、それよりも外方位置の回路パターンの修復が可能となる。
【００２５】
（３）本発明の回路パターンの修復方法の他の実施形態では、前記ガスを、不活性ガスまたは窒素ガスとしている。
【００２６】
この実施形態によると、転写被膜や回路パターンの材料が酸化され易い材料である場合に、レーザ光の照射により温度が上昇した状態にある転写被膜及びその被膜が転写されて温度が上昇した回路パターンの材料の酸化を抑制することができる。
【００２７】
（４）本発明の回路パターンの修復装置は、レーザ光を透過させる母材の片面に転写被膜を形成してなる転写材を、修復用ヘッドのホルダで保持して、修復対象となる欠陥を有する回路パターン上に前記転写被膜が対向するように配置し、前記転写材に前記母材側からレーザ光を照射することにより、前記転写被膜を回路パターン上の欠陥個所に転写する回路パターンの修復装置であって、前記ホルダは、前記レーザ光の光路となる開口および前記転写材と前記回路パターンとの間にガスを供給するガスの噴射孔を有するとともに、前記転写材を保持する領域において、前記開口の少なくとも一部が、前記噴射孔よりも前記転写材の外周側へ延びている。
【００２８】
本発明の回路パターンの修復装置によると、回路パターンの欠陥に、転写材の転写被膜を対向させて背面からレーザ光を照射して転写被膜を局所的に熔融させ、もしくは、レーザ光が照射される転写被膜のうち母材と接する部分を含む一部を熔融または気化（昇華を含む）させて前記欠陥に転写することによって欠陥を修復するので、従来のレーザＣＶＤ法のように、ガス化できる導電性材料に限定されることなく、また、転写被膜をレーザ光で一括して転写できるので、ガス化した導電性材料を堆積させるレーザＣＶＤ法に比べて迅速に修復できる。
【００２９】
しかも、転写材と回路パターンとの間にガスを供給して冷却することができるので、転写被膜が欠陥箇所に転写されるときには、少なくとも表面の一部に固相の状態を含むようにすることができるので、これによって、転写被膜が欠陥部分の周囲に広がって転写される、いわゆる飛び散りによる汚染を抑制することができる。
【００３０】
また、転写材を保持するホルダには、レーザ光の光路となる開口が、噴射孔よりも転写材の外周側へ延びているので、この開口部分を利用して、転写材の外周寄りの領域の転写被膜を、回路パターンに転写することが可能となる。
【００３１】
（５）本発明の回路パターンの修復装置の一つの実施形態では、前記ガスの供給流量を制御する流量制御手段を備え、前記修復用ヘッドは、前記ホルダを、前記回路パターンが形成された基板に対して、近接離反変位自在に保持する保持部材を備え、前記流量制御手段は、前記ホルダのガスの噴射孔から前記転写材に形成された貫通孔を介して前記基板に向けて噴射されるガスの流量を制御して、前記ホルダに保持された前記転写材と前記基板との間隔を制御するものである。
【００３２】
転写材と基板とが接した状態でレーザ光を照射すると、両者が接合されてしまうので、間隔を空けることは必須である一方、この間隔が大きくなると、被膜の転写位置精度が低下したり、レーザ光の照射条件によっては飛び散りが広範囲になるため、間隔の制御は重要である。
【００３３】
この実施形態によると、基板に向けて噴射するガス流量を制御することによって、転写被膜を転写するのに好適な間隔に制御することができる。
【００３４】
また、かかる間隔の制御を行なうためには、ガスを基板に向かって噴射する必要があるので、転写材を保持するホルダのガスの噴射孔を、基板に対向するように位置させる必要がある。このため、基板のエッジに近い回路パターンの修復では、ガスの噴射孔が、基板に対向できるように、修復用ヘッドのホルダの移動位置、したがって、レーザの光路となるホルダの開口の位置が制限を受けることになるが、この実施形態によると、開口の少なくとも一部は、ガスの噴射孔よりも転写材の外周側まで延びているので、ガスの噴射孔は、基板のエッジの内方に位置させて基板に対向させながら、それよりも外方位置の回路パターンの修復が可能となる。
【００３５】
（６）本発明の修復用ヘッドは、レーザ光を透過させる母材の片面に転写被膜を形成してなる転写材を、修復対象となる欠陥を有する回路パターン上に前記転写被膜が対向するように配置し、前記転写材に前記母材側からレーザ光を照射することにより、前記転写被膜を回路パターン上の欠陥個所に転写して修復するのに用いる修復用ヘッドであって、前記転写材を保持するホルダを備え、前記ホルダは、前記レーザ光の光路となる開口を有するとともに、前記転写材と前記回路パターンとの間にガスを供給するガスの噴射孔を有し、かつ、前記転写材を保持する領域において、前記開口の少なくとも一部が、前記噴射孔よりも前記転写材の外周側へ延びている。
【００３６】
本発明の修復用ヘッドによると、レーザ光の光路となる開口が、噴射孔よりも転写材の外周側へ延びているので、この開口部分を利用して、転写材の外周寄りの領域の転写被膜を、回路パターンに転写することが可能となる。
【００３７】
（７）本発明の修復用ヘッドの一つの実施形態では、前記ホルダを、前記回路パターンが形成された基板に対して、近接離反変位自在に保持する保持部材を備え、前記ホルダの前記噴射孔は、前記転写材に形成された貫通孔を介して前記基板に向けてガスを噴射するものである。
【００３８】
この実施形態によると、ホルダのガスの噴射孔から転写材の貫通孔を介して基板に向けて噴射するガス流量を制御することによって、転写材と基板との間隔を、転写被膜を転写するのに好適な間隔に制御することができる。
【００３９】
また、かかる間隔の制御を行なうためには、ガスを基板に向かって噴射する必要があるので、転写材を保持するホルダのガスの噴射孔を、基板に対向するように位置させる必要がある。このため、基板のエッジに近い回路パターンの修復では、ガスの噴射孔が、基板に対向できるように、修復用ヘッドのホルダの移動位置、したがって、レーザの光路となるホルダの開口の位置が制限を受けることになるが、この実施形態によると、開口の少なくとも一部は、ガスの噴射孔よりも転写材の外周側まで延びているので、ガスの噴射孔は、基板のエッジの内方に位置させて基板に対向させながら、それよりも外方位置の回路パターンの修復が可能となる。
【００４０】
（８）本発明の修復用ヘッドの他の実施形態では、前記ホルダは、前記転写材を真空吸着する吸着孔を有している。
【００４１】
吸着孔は、一箇所でもよいが、二箇所以上に設けられるのが好ましい。
【００４２】
吸着孔は、ガスの噴射孔の近傍に配置するのが好ましい。
【００４３】
この実施形態によると、転写材を真空吸着して保持することができる。
【００４４】
（９）上記（８）の実施形態では、前記ホルダの吸着面が面一とされている。
【００４５】
この実施形態によると、転写材を、面一に保持して、転写材と基板との間隔を、精度よく制御できる。
【００４６】
（１０）本発明の修復用ヘッドの他の実施形態では、前記ホルダには、前記噴射孔が３箇所以上形成されている。
【００４７】
三箇所以上の噴射孔は、点対象あるいは線対称に配置されるのが好ましい。
【００４８】
この実施形態によると、三箇所以上でガスを噴射して、転写材と基板との間隔を安定に維持することができる。また、各箇所の噴射孔のガスの流量を個別に制御して基板に対する転写材の傾きを調整することができる。
【００４９】
（１１）上記（１０）の実施形態では、前記ホルダの外方に配置される集合配管部材を備え、前記ホルダの各噴射孔にそれぞれ連通する各ガス供給路が、前記集合配管部材の共通のガス供給配管に、それぞれ連結される。
【００５０】
この実施形態では、共通のガス供給配管を介してガスを供給するので、ホルダの各噴射孔から噴射されるガス流量を均一にすることができる。
【発明の効果】
【００５１】
本発明によると、転写被膜をレーザ光で一括して転写できるので、ガス化した導電性材料を堆積させるレーザＣＶＤ法に比べて迅速に修復できるとともに、転写被膜の材料がガス化できる材料に限定されることもない。
【００５２】
しかも、転写材と回路パターンとの間にガスを供給して冷却することができるので、転写被膜が欠陥箇所に転写されるときには、少なくとも表面の一部に固相の状態を含むようにすることができるので、これによって、転写被膜が欠陥部分の周囲に広がって転写される、いわゆる飛び散りによる汚染を抑制することができる。
【００５３】
また、転写材を保持するホルダには、レーザ光の光路となる開口が、噴射孔よりも転写材の外周側へ延びているので、この開口部分を利用して、転写材の外周寄りの領域の転写被膜を、回路パターンに転写することが可能となる。
【００５４】
特に、基板のエッジ付近の回路パターンの修復において、ガスの噴射孔は、基板のエッジの内方に位置させて、ガスを基板に向かって噴射することにより、転写材と基板との間隔を制御しながら、ガスの噴射孔よりも外方に延びる開口を利用して、転写被膜を転写して回路パターンを修復することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下に、本発明の好適な実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００５６】
ここで、実施形態の説明に先立って、本発明の回路パターンの修復に用いられる転写の基本的な原理を、図１に基づいて説明する。
【００５７】
同図において、１は加工対象となる、例えば、ガラス基板であり、このガラス基板１上には、例えば、ゲート電極２が形成されており、このゲート電極２には、修復対象となる欠陥である断線が生じている。
【００５８】
一方、３は修復に用いる転写材としての転写板であり、この転写板３は、レーザ光を透過させる母材、例えば、ガラス板４の片面に、金属からなる転写被膜５が、真空蒸着やスパッタリングなどの手法によって形成されている。
【００５９】
この転写板３を、その転写被膜５がゲート電極２の断線箇所に対向させるように配置し、同図（ｂ）に示すように転写板３の背後からレーザ光６を、スリットを介して照射して転写被膜５を局所的に熔融させ、もしくは、レーザ光が照射される転写被膜５のうちガラス板４と接する部分を含む一部を熔融または気化（昇華を含む）させて同図（ｃ）、（ｄ）に示すようにゲート電極２に転写し、同図（ｅ）に示すようにゲート電極２の断線箇所を修復するものである。
【００６０】
図２は、かかる転写を利用した本発明の実施形態に係る回路パターンの修復装置の全体構成を示す図である。
【００６１】
加工対象である液晶のＴＦＴ基板などのガラス基板７が、紙面に平行なＸ軸方向および紙面に垂直なＹ軸方向に移動可能なステージ８上に載置されており、このステージ８に対向するように、装置本体９が配置されている。
【００６２】
この装置本体９の上部には、パルス波レーザ発振器１０および波長切替器１１が設けられている。パルス波レーザ発振器１０は、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザであり、波長切替器１１によって、基本波である１０６４ｎｍ、第２高調波である５３２ｎｍ、第３高調波である３５５ｎｍまたは第４高調波である２６６ｎｍのレーザ光を切替選択できるようになっており、転写の際には、基本波である１０６４ｎｍのレーザ光が使用される。
【００６３】
波長切替器１１の下端側には、鏡筒１２が設けられており、この鏡筒１２内には、レーザ光を所要の矩形形状にするための電動のスリット１３が設けられている。また、この鏡筒１２には、観察用のＣＣＤカメラ１４および照明用の光源１５が装着されている。
【００６４】
鏡筒１２の下方には、Ｘ軸方向に移動自在なレボルバー１６に取り付けられた紫外および赤外用の倍率の異なる複数の対物レンズ１７の一つが選択配置されており、レボルバー１６を移動させることにより、所望の対物レンズ１７を選択することができる。
【００６５】
この鏡筒１２の下端には、転写板１８を真空吸着によって保持する修復用ヘッドとしての転写ヘッド１９が取り付けられており、この転写ヘッド１９には、マスフローコントローラ２０を介して窒素ガス供給源２１からの窒素ガスを供給できるように構成されている。
【００６６】
鏡筒１２は、図３に示すように、光軸方向であるＺ軸方向に移動自在な移動フレーム２６に取り付けられている。更に、この移動フレーム２６には、同じくＺ軸方向に移動自在な移動フレーム２７を介して転写ヘッド１９が、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動自在に取り付けられている。
【００６７】
図４は、修復用ヘッドとしての転写ヘッド１９を下方側から見た図であり、図５は、その切断面線ＡＢＣＤＥに沿う断面図である。なお、各図において、転写板１８を所定の保持位置からずらした状態を示している。
【００６８】
例えば、ステンレスなどから構成される転写ヘッド１９は、該転写ヘッド１９を、上述の装置本体９に取り付けるための取付け板２２と、転写板１８を吸着保持するホルダ２３と、このホルダ２３に複数の配管３３，３６を介して連結された集合配管部材としてのマニホルド２４と、前記複数の配管３３，３６によってホルダ２３およびマニホルド２４を、上下方向（Ｚ軸方向）に変位自在に保持するとともに、前記取付け板２２に固定される保持部材としての固定リング２８とを備えている。
【００６９】
取付け板２２には、図５の矢符で示す装置本体９からのレーザ光の光路となる開口２２ａが形成されている。
【００７０】
ホルダ２３は、転写板１８を吸着保持する４つの保持部２３ａと、それらを連結する連結部２３ｂとが一体に成形されており、これら保持部２３ａと連結部２３ｂとで囲まれる部分は、開口２３ｃとなっており、この開口２３ｃが、装置本体９からのレーザ光の光路となる。
【００７１】
このように開口２３ｃは、４つの保持部２３ａ以外の部分では、転写板１８が保持される円形の領域Ｓよりも径方向外方まで延びており、図４においては、中央部から上下方向および左右方向に延びている。
【００７２】
これによって、後述のように、修復対象となるガラス基板のエッジに近い回路パターンの修復も可能となる。
【００７３】
各保持部２３ａは、第１のパッキン２９で囲まれた吸着部分に、転写板１８を真空吸着するため吸着孔３０を２箇所にそれぞれ有するとともに、第２のパッキン３１で囲まれた部分に、転写板１８に形成された貫通孔１８ａに連通して、転写の際に窒素ガスを下方へ噴射する噴射孔３２をそれぞれ有している。
【００７４】
吸着孔３０および噴射孔３２は、転写板１８が保持される円形の領域Ｓの中心を、対称の中心として点対称に配置されている。
【００７５】
各保持部２３ａの各吸着孔３０は、内部の吸引路を介して外部の吸引用配管３３の一端にそれぞれ連結され、各吸引用配管３３の他端が、マニホルド２４の共通の吸引路３４にそれぞれ連結され、吸引路３４が、ホースカプラ３５を介して真空源に連結される。
【００７６】
また、各保持部２３ａの各噴射孔３２は、内部の供給路を介して外部の窒素ガスの供給用配管３６の一端にそれぞれ連結され、各供給用配管３６の他端が、図５に示すように、マニホルド２４の窒素ガスの供給路３７にそれぞれ連結され、供給路３７が、ホースカプラ３８を介して、上述の窒素ガス供給源２１に連結される。
【００７７】
固定リング２８は、複数の吸引用配管３３および供給用配管３６にそれぞれ対応する、上方が切り欠かれた複数の保持溝２８ａを有しており、各保持溝２８ａ内に、各配管３３，３６が上下方向に変位自在に保持される。この固定リング２８は、取付け板２２に対して、適宜箇所で固定的に取付けられている。
【００７８】
再び、図２を参照して、装置本体９を制御する本体制御部２５は、例えば、パーソナルコンピュータやＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）で構成され、マスフローコントローラ２０を介して窒素ガス供給源２１からの流量を制御する流量制御部２５ａ、レーザ制御部２５ｂ、オートフォーカス制御部２５ｃ、鏡筒１２および転写ヘッド１８の駆動制御を行う駆動制御部２５ｄ、ＣＣＤカメラ１４が撮像した画像を処理する画像処理部２５ｅ等を備えるとともに、ガラス基板７のレーザ光照射部分を画像表示するモニタ２５ｆを備えている。
【００７９】
円板状の転写板１８は、図６の平面図および断面図に示すように、母材としてのガラス板４０の片面に、転写被膜としての導電性被膜３９を被着させて構成されている。この導電性被膜３９の材質としては、例えば、Ａｌ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｃｒ等を採用することができる。
【００８０】
また被膜の厚さは、例えば、０．１μｍ〜０．５μｍ程度である。
【００８１】
なお、この実施形態では、例えば、線幅は数μｍ、長さは数十μｍ程度までの欠陥の修復に適用することができる。
【００８２】
この転写板１８には、上述のように、転写ヘッド１９から供給される窒素ガスを噴出するための貫通孔１８ａが周方向の４箇所に形成されている。
【００８３】
なお、転写板１８は、円板状に限らず、矩形板状やその他の形状であってもよい。
【００８４】
図７は、この実施形態の修復装置を用いた修復方法を説明するための要部の断面図である。
【００８５】
同図（ａ）に示すように、転写板１８は、転写ヘッド１９のホルダ２３の保持部２３ａに、真空吸着されて保持されるとともに、該保持部２３ａの噴射孔３２を介して、転写板１８に形成されている貫通孔１８ａから窒素ガスが噴射され、転写板１８とガラス基板７との間に窒素ガスが供給されて冷却が行われる一方、この窒素ガスによって、ホルダ２３の上下方向（Ｚ軸方向）の変位が制御されて所要の間隔が確保される。
【００８６】
次に、パルス波レーザ発振器１０から出射したレーザ光４２は、波長切替器１１を介してスリット１３が配置された鏡筒１２及び対物レンズ１７を経由して転写板１８に照射される。その際に駆動制御部２５ｄは、鏡筒１２の移動制御やオートフォーカス制御を行い、同図（ｂ）に示すようにレーザ光４２を転写板１８に照射する。
【００８７】
このようにしてレーザ光が照射されると、転写板１８の下面に被着された導電性被膜３９は、局所的に熔融し、もしくは、レーザ光が照射される導電性被膜３９のうちガラス板４０と接する部分を含む一部が熔融または気化（昇華を含む）し、同図（ｃ）に示すようにガラス板４０から分離して落下し、同図（ｄ），（ｅ）に示すように、ガラス基板７表面のゲート電極４１の欠陥である断線箇所に転写されることになる。
【００８８】
この転写の際に、窒素ガスによって導電性被膜３９が冷却され、少なくとも表面の一部に固相の状態を含むようにすることができるので、導電性被膜３９が欠陥部分の周囲に広がって転写される、いわゆる飛び散りによる汚染を抑制することができる。
【００８９】
これによって、ガラス基板７上のゲート電極４１は、転写された導電性被膜３９が熔融拡散または固相拡散により電気的に接続され、断線個所の修復が行われる。
【００９０】
転写被膜の厚さは、転写板１８上の導電性被膜３９の素材並びに厚さを調整することによって、あるいは、転写回数を選択する、すなわち、転写ヘッド１９を水平方向に移動させて導電性被膜を、転写された断線箇所に対向させて転写を繰り返すことによって、任意に設定することができる。
【００９１】
更に、窒素ガスの噴射流量によって、転写板１８とガラス基板７との距離を制御することができ、一定の流量に制御することにより、ガラス基板７の配線の凹凸に応じて、ホルダ２３がＺ軸方向に変位することになり、所要の間隔、例えば、１μｍ〜１０μｍが確保される。
【００９２】
この間隔は、導電性被膜３９を転写した際に、導電性被膜３９が断線箇所の周囲へ広がらないように、狭いのが好ましいが、転写板１８を移動させた場合に、ガラス基板４０に接触して傷つけない間隔である必要がある。
【００９３】
また、窒素ガスは、冷却および間隔の制御と共に、導電性被膜３９およびゲート電極４１の酸化を防止する機能を果たすことができる。
【００９４】
また、図７（ｅ）の転写が終了した後、引き続いてレーザ光のパワーを、転写のときよりも低くしてレーザアニールを行って転写被膜を安定化させるようにしてもよい。例えば、転写用のパルス光照射の後に、パワーを低くしたＣＷ光照射を行ったり、平均照射パワーを低くするようなパルス駆動（低デューティ化や低尖頭値駆動）としてもよい。
【００９５】
この実施形態では、転写板１８を保持するホルダ２３は、開口２３ｃが、保持部２３ａ以外の部分では、噴射孔３２よりも転写板１８の外周側の外方まで広く開放しているので、修復対象となる回路パターンが、ガラス基板７のエッジに近くに形成されていても、修復可能である。
【００９６】
例えば、図８の断面図に示すように、ホルダ４３の中央部に、レーザ光の光路となる開口４３ａを有し、下面に周方向に連続した二つの溝４３ｂ，４３ｃを形成し、外側の溝４３ｂは、転写板１８を真空吸着するための吸着用溝とし、内側の溝４３ｃは、転写板１８の貫通孔１８ａに連通し、転写する際に窒素ガスを供給するための窒素ガスの供給用溝とし、各溝４３ｂ，４３ｃを、吸着用および供給用の各管路にそれぞれ連通するように構成した場合を考える。
【００９７】
かかるホルダ４３を用いて、上述の図７と同様にしてガラス基板７のエッジの回路パターンを修復しようとすると、ガラス基板７と転写材１８との距離を制御する窒素ガスの噴射孔を、ガラス基板７に対向させる必要があり、噴射孔よりも内方の開口４３ａを介してレーザ光を照射して転写することになる。
【００９８】
したがって、例えば、図９に示すように、窒素ガスの噴射孔をガラス基板７に対向させると、ガラス基板７のエッジに近接した回路パターンの断線箇所４４の上方には、ホルダ４３の開口４３ａを位置させることができず、レーザ光４２を照射して転写できず、回路パターンを修復することができない。
【００９９】
これに対して、この実施形態のホルダ２３では、上述のように、開口２３ｃが、窒素ガスの噴射孔３２よりも外方まで延びているので、図１０に示すように、外方に延びている開口２３ｃを介してレーザ光４２を照射して転写することができ、ガラス基板７のエッジ部分の回路パターンも修復することが可能となる。
【０１００】
本発明は、液晶ディスプレイに限らず、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、表面電界デスプレイ（ＳＥＤ）といった表示装置、あるいは、シリコンウェハ上の半導体集積回路に含まれる回路パターンの修復に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明に用いる転写の基本的な原理を説明するための図である。
【図２】本発明に係る回路パターンの修復装置の全体構成図である。
【図３】図２の装置本体の側面図である。
【図４】転写ヘッドを下方側から見た図である。
【図５】図４の切断面線ＡＢＣＤＥに沿う断面図である。
【図６】転写板を示す図である。
【図７】回路パターンの修復の手順を示す断面図である。
【図８】ホルダの他の構成を示す断面図である。
【図９】図９のホルダを用いた修復の課題を説明するための断面図である。
【図１０】本発明に係るホルダを用いた修復を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１，７ ガラス基板
２，４１ ゲート電極
３，１８ 転写板
１９ 転写ヘッド
２３ ホルダ
２３ｃ 開口
２４ マニホルド
２８ 固定リング
３２ 噴射孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を透過させる母材の片面に転写被膜を形成してなる転写材を、修復用ヘッドのホルダで保持して、修復対象となる欠陥を有する回路パターン上に前記転写被膜が対向するように配置し、前記転写材と前記回路パターンとの間にガスを供給する一方、前記転写材の前記母材側からレーザ光を照射することにより、前記転写被膜を回路パターン上の欠陥個所に転写する方法であって、
前記ホルダは、前記レーザ光の光路となる開口および前記ガスを供給するガスの噴射孔を有するとともに、前記転写材を保持する領域において、前記開口の少なくとも一部が、前記噴射孔よりも前記転写材の外周側へ延びていることを特徴とする回路パターンの修復方法。
【請求項２】
前記転写材を保持する前記ホルダを、前記回路パターンが形成された基板に対して、近接離反変位自在に保持し、前記ガスを、前記噴射孔に連通する前記転写材に形成された貫通孔から前記基板に向けて噴射し、該噴射を制御して前記転写材と前記基板との間隔を制御する請求項１に記載の回路パターンの修復方法。
【請求項３】
前記ガスが、不活性ガスまたは窒素ガスである請求項１または２に記載の回路パターンの修復方法。
【請求項４】
レーザ光を透過させる母材の片面に転写被膜を形成してなる転写材を、修復用ヘッドのホルダで保持して、修復対象となる欠陥を有する回路パターン上に前記転写被膜が対向するように配置し、前記転写材に前記母材側からレーザ光を照射することにより、前記転写被膜を回路パターン上の欠陥個所に転写する回路パターンの修復装置であって、
前記ホルダは、前記レーザ光の光路となる開口および前記転写材と前記回路パターンとの間にガスを供給するガスの噴射孔を有するとともに、前記転写材を保持する領域において、前記開口の少なくとも一部が、前記噴射孔よりも前記転写材の外周側へ延びていることを特徴とする回路パターンの修復装置。
【請求項５】
前記ガスの供給流量を制御する流量制御手段を備え、
前記修復用ヘッドは、前記ホルダを、前記回路パターンが形成された基板に対して、近接離反変位自在に保持する保持部材を備え、
前記流量制御手段は、前記ホルダのガスの噴射孔から前記転写材に形成された貫通孔を介して前記基板に向けて噴射されるガスの流量を制御して、前記ホルダに保持された前記転写材と前記基板との間隔を制御する請求項４に記載の回路パターンの修復装置。
【請求項６】
レーザ光を透過させる母材の片面に転写被膜を形成してなる転写材を、修復対象となる欠陥を有する回路パターン上に前記転写被膜が対向するように配置し、前記転写材に前記母材側からレーザ光を照射することにより、前記転写被膜を回路パターン上の欠陥個所に転写して修復するのに用いる修復用ヘッドであって、
前記転写材を保持するホルダを備え、
前記ホルダは、前記レーザ光の光路となる開口を有するとともに、前記転写材と前記回路パターンとの間にガスを供給するガスの噴射孔を有し、かつ、前記転写材を保持する領域において、前記開口の少なくとも一部が、前記噴射孔よりも前記転写材の外周側へ延びていることを特徴とする修復用ヘッド。
【請求項７】
前記ホルダを、前記回路パターンが形成された基板に対して、近接離反変位自在に保持する保持部材を備え、
前記ホルダの前記噴射孔は、前記転写材に形成された貫通孔を介して前記基板に向けてガスを噴射するものである請求項６に記載の修復用ヘッド。
【請求項８】
前記ホルダは、前記転写材を真空吸着する吸着孔を有する請求項６または７に記載の修復用ヘッド。
【請求項９】
前記ホルダの吸着面が面一とされている請求項８に記載の修復用ヘッド。
【請求項１０】
前記ホルダには、前記噴射孔が３箇所以上形成されている請求項６〜９のいずれか１項に記載の修復用ヘッド。
【請求項１１】
前記ホルダの外方に配置される集合配管部材を備え、
前記ホルダの各噴射孔にそれぞれ連通する各ガス供給路が、前記集合配管部材の共通のガス供給配管に、それぞれ連結される請求項１０に記載の修復用ヘッド。
【請求項１】
レーザ光を透過させる母材の片面に転写被膜を形成してなる転写材を、修復用ヘッドのホルダで保持して、修復対象となる欠陥を有する回路パターン上に前記転写被膜が対向するように配置し、前記転写材と前記回路パターンとの間にガスを供給する一方、前記転写材の前記母材側からレーザ光を照射することにより、前記転写被膜を回路パターン上の欠陥個所に転写する方法であって、
前記ホルダは、前記レーザ光の光路となる開口および前記ガスを供給するガスの噴射孔を有するとともに、前記転写材を保持する領域において、前記開口の少なくとも一部が、前記噴射孔よりも前記転写材の外周側へ延びていることを特徴とする回路パターンの修復方法。
【請求項２】
前記転写材を保持する前記ホルダを、前記回路パターンが形成された基板に対して、近接離反変位自在に保持し、前記ガスを、前記噴射孔に連通する前記転写材に形成された貫通孔から前記基板に向けて噴射し、該噴射を制御して前記転写材と前記基板との間隔を制御する請求項１に記載の回路パターンの修復方法。
【請求項３】
前記ガスが、不活性ガスまたは窒素ガスである請求項１または２に記載の回路パターンの修復方法。
【請求項４】
レーザ光を透過させる母材の片面に転写被膜を形成してなる転写材を、修復用ヘッドのホルダで保持して、修復対象となる欠陥を有する回路パターン上に前記転写被膜が対向するように配置し、前記転写材に前記母材側からレーザ光を照射することにより、前記転写被膜を回路パターン上の欠陥個所に転写する回路パターンの修復装置であって、
前記ホルダは、前記レーザ光の光路となる開口および前記転写材と前記回路パターンとの間にガスを供給するガスの噴射孔を有するとともに、前記転写材を保持する領域において、前記開口の少なくとも一部が、前記噴射孔よりも前記転写材の外周側へ延びていることを特徴とする回路パターンの修復装置。
【請求項５】
前記ガスの供給流量を制御する流量制御手段を備え、
前記修復用ヘッドは、前記ホルダを、前記回路パターンが形成された基板に対して、近接離反変位自在に保持する保持部材を備え、
前記流量制御手段は、前記ホルダのガスの噴射孔から前記転写材に形成された貫通孔を介して前記基板に向けて噴射されるガスの流量を制御して、前記ホルダに保持された前記転写材と前記基板との間隔を制御する請求項４に記載の回路パターンの修復装置。
【請求項６】
レーザ光を透過させる母材の片面に転写被膜を形成してなる転写材を、修復対象となる欠陥を有する回路パターン上に前記転写被膜が対向するように配置し、前記転写材に前記母材側からレーザ光を照射することにより、前記転写被膜を回路パターン上の欠陥個所に転写して修復するのに用いる修復用ヘッドであって、
前記転写材を保持するホルダを備え、
前記ホルダは、前記レーザ光の光路となる開口を有するとともに、前記転写材と前記回路パターンとの間にガスを供給するガスの噴射孔を有し、かつ、前記転写材を保持する領域において、前記開口の少なくとも一部が、前記噴射孔よりも前記転写材の外周側へ延びていることを特徴とする修復用ヘッド。
【請求項７】
前記ホルダを、前記回路パターンが形成された基板に対して、近接離反変位自在に保持する保持部材を備え、
前記ホルダの前記噴射孔は、前記転写材に形成された貫通孔を介して前記基板に向けてガスを噴射するものである請求項６に記載の修復用ヘッド。
【請求項８】
前記ホルダは、前記転写材を真空吸着する吸着孔を有する請求項６または７に記載の修復用ヘッド。
【請求項９】
前記ホルダの吸着面が面一とされている請求項８に記載の修復用ヘッド。
【請求項１０】
前記ホルダには、前記噴射孔が３箇所以上形成されている請求項６〜９のいずれか１項に記載の修復用ヘッド。
【請求項１１】
前記ホルダの外方に配置される集合配管部材を備え、
前記ホルダの各噴射孔にそれぞれ連通する各ガス供給路が、前記集合配管部材の共通のガス供給配管に、それぞれ連結される請求項１０に記載の修復用ヘッド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−１８５６８０（Ｐ２００８−１８５６８０Ａ）
【公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７５４１（Ｐ２００７−１７５４１）
【出願日】平成１９年１月２９日（２００７．１．２９）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２９日（２００７．１．２９）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
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