KR20100031465A - Laser repair apparatus and laser repair method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 회로를 형성하기 위한 1종류 이상의 물질을 기판의 표면 상에 1층 이상 적층함으로써 제조되는 제품의 표면에 있는 결함에 레이저빔을 조사하여 결함을 수정하는 기술에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the technique of correct | amending a defect by irradiating a laser beam to the defect in the surface of the product manufactured by laminating | stacking 1 or more types of 1 or more types of substance for forming a circuit on the surface of a board | substrate.
FPD(Flat Panel Display)의 제조 공정에서는, 예를 들면, 복수의 포토마스크를 사용한 포토리소그래피(photolithography)의 프로세스에 의해 패턴을 반복하면서 에칭 기술이나 스퍼터링 기술에 의해, 유리 기판 상에 전극 패턴이나 TFT(Thin Film Transistor)가 형성된다. 특히 액정 디스플레이(LCD; Liquid Crystal Display)의 TFT 기판은, 게이트 버스 라인(gate bus line)층, 절연막 층, 비결정질 실리콘층, 소스·드레인 버스 라인(source-drain bus line)층, 절연막층, 투명 전극층을 형성하는 4 내지 5개의 마스크를 사용하여 TFT 기판이 제조된다. FPD에는, 액정 디스플레이 외에, PDP(Plasma Display Panel), SED(Surface-conduction Electron-emitter Display) 등의 다양한 종류가 있다.In the manufacturing process of a flat panel display (FPD), for example, an electrode pattern and a TFT are formed on a glass substrate by an etching technique or a sputtering technique while repeating a pattern by a photolithography process using a plurality of photomasks. (Thin Film Transistor) is formed. In particular, a TFT substrate of a liquid crystal display (LCD) includes a gate bus line layer, an insulating film layer, an amorphous silicon layer, a source-drain bus line layer, an insulating film layer, and a transparent layer. TFT substrates are fabricated using four to five masks forming electrode layers. In addition to the liquid crystal display, there are various kinds of FPDs such as plasma display panels (PDPs) and surface-conduction electron-emitter displays (SEDs).
또한, 기판 상에 각종 물질이 적층되어 제조되는 제품 자체도 "기판", "유리 기판", "FPD 유리 기판" 등으로 불리우는 경우가 있다.In addition, the product itself produced by laminating various materials on the substrate may also be referred to as a "substrate", "glass substrate", "FPD glass substrate", or the like.
이하에서는, 아직 아무것도 적층되어 있지 않은 서브스트레이트(substrate)로서의 유리 기판과, 각종 물질이 적층되고 전극 패턴 및 TFT가 형성된 제품을 구별하기 위하여, 전자를 "유리 기판"이라고 하며, 후자를 "FPD 기판"이라고 한다. 그리고, "제품"이라는 용어는, 제조 도중의 미완성품(work-in-process)과, 제조 완료 후의 완성품도 포함하기로 한다.In the following description, the former is referred to as a "glass substrate" and the latter as a "FPD substrate" in order to distinguish between a glass substrate as a substrate on which nothing has yet been laminated, and a product in which various materials are stacked and electrode patterns and TFTs are formed. " The term " product " shall also include work-in-process during manufacture and finished products after completion of manufacture.
FPD의 제조 공정에서는, FPD 기판에 대한 결함의 검사 및 수정이 행해진다. 최근에는, FPD의 대형화에 수반하여, 각각의 제조 공정에서 발생한, 동작 불량의 요인이 되는 결함을 수정하여 수율(收率)을 향상시키는 것이 중요한 과제로 되고 있다.In the manufacturing process of the FPD, inspection and correction of defects on the FPD substrate are performed. In recent years, with increasing the size of the FPD, it has become an important problem to improve the yield by correcting a defect which is a cause of operation failure caused in each manufacturing process.
예를 들면, 동작 불량의 요인이 되는 결함으로서는, 배선끼리 접속되는 "쇼트 결함"이나, 배선이 도중에 끊어진 "오픈 결함"이 있다. 또한, 레지스트 패턴 성형 시에 생길 수 있는, "쇼트 결함"의 원인으로 되는 레지스트 패턴의 형상 불량도 수정 대상이 되는 결함이다. 또한, FPD 기판의 표면에 부착된 파티클(particle)이나 레지스트(resist) 등의 이물질도, 제거에 의해 수정해야 할 결함의 예이다. 결함의 수정 방법은 결함의 종류에 따라 상이하지만, 레이저빔의 조사에 의해 결함을 수정하는 "레이저 리페어(laser repair)"로 불리우는 기술이 잘 알려져 있다.For example, defects that cause malfunctions include "short defects" in which wirings are connected, and "open defects" in which wiring is broken in the middle. Moreover, the shape defect of the resist pattern which becomes the cause of a "short defect" which may arise at the time of resist pattern shaping | molding is also a defect which should be corrected. In addition, foreign matter such as particles or resist deposited on the surface of the FPD substrate is also an example of defects to be corrected by removal. The method of correcting a defect varies depending on the type of defect, but a technique known as "laser repair" which corrects a defect by irradiation of a laser beam is well known.
예를 들면, 쇼트 결함은, FPD 기판 상에 형성된 배선 사이가 연결되는 쇼트 결함을 레이저빔의 조사에 의해 제거함으로써 수정되고, FPD 기판의 표면에 부착 된, 파티클이나 레지스트 등의 동작 불량의 요인이 되는 이물질도, 레이저빔의 조사에 의해 제거함으로써 수정된다. 즉, 쇼트 결함과 이물질은 모두 레이저 리페어의 대상이 된다.For example, short defects are corrected by removing the short defects connected between the wirings formed on the FPD substrate by irradiation of a laser beam, and the factors of the operation defects such as particles and resists attached to the surface of the FPD substrate are reduced. The foreign matters to be removed are also corrected by removing them by irradiation of a laser beam. In other words, both the short defect and the foreign matter are subject to laser repair.
레이저 리페어에 있어서는, 각각의 결함의 종류나 형상 등에 따라 적절히 레이저빔을 조사하는 것이 바람직하다.In laser repair, it is preferable to irradiate a laser beam suitably according to the kind, shape, etc. of each defect.
예를 들면, 금속 패턴의 쇼트 결함의 수정에 있어서는, 금속 제거에 적합한 파장(예를 들면, 1024nm)의 레이저빔이 비교적 높은 출력으로 조사된다. 이에 비해, 이물질의 제거에 있어서는, 금속이 아닌 파티클이나 레지스트의 제거에 적합한, 보다 짧은 파장(예를 들면, 355nm)의 레이저빔이 조사된다. 또한, 결함 이외의 패턴 부분의 손상을 회피하기 위하여, 각각의 결함의 형상에 따라 레이저빔의 조사 범위가 설정된다.For example, in the correction of the short defect of a metal pattern, the laser beam of the wavelength (for example, 1024 nm) suitable for metal removal is irradiated with a comparatively high output. In contrast, in the removal of foreign matter, a shorter wavelength (for example, 355 nm) laser beam suitable for the removal of particles and resists other than metals is irradiated. In addition, in order to avoid damaging the pattern portions other than the defects, the irradiation range of the laser beam is set according to the shape of each defect.
또한, 종래에는, 예를 들면 배선을 커팅함으로써 화소를 무능화(無能化)시켜서, 화소가 항상 점등되고 있는 점등 결함을, 화소가 항상 소등되고 있는 비점등 결함으로 하는 수정이 행해지고 있었다. 그러나, 불량 화소를 양호한 상태가 되도록 수정하는, 보다 고도의 수정이 요구되어 지고 있다. 그리고, 다양한 수정 공정 중에서도 수정이 복잡한 것은, 투명 전극을 설치하는 최종 레이어(layer) 공정이 종료된 후의 수정이다.Further, conventionally, correction has been performed to disable a pixel by cutting wiring, for example, to make a lighting defect in which the pixel is always lit, a non-lighting defect in which the pixel is always off. However, more advanced correction is required to correct defective pixels so as to be in a good state. Among the various correction processes, the correction is complicated after the final layer process of installing the transparent electrode is completed.
최종 레이어의 하층에는, 형성이 종료된 메탈(metal) 배선이나 TFT(Thin Film Transistor) 등이 있다. 또한, 투명 전극은 투명하므로 수정용 레이저빔을 투과하고, 그 결과 레이저빔이 메탈 배선이나 TFT에 도달하여 화소가 파괴될 우려 가 있다. 그러므로, 최종 레이어가 형성된 후의 수정은, 화소의 파괴를 방지하기 위한 연구가 필요하여, 복잡하게 된다.In the lower layer of the final layer, metal wiring, thin film transistor (TFT), and the like, which have been formed, are completed. In addition, since the transparent electrode is transparent, the crystal beam passes through the crystal laser beam, and as a result, the laser beam may reach the metal wiring or the TFT, and the pixel may be destroyed. Therefore, the correction after the final layer is formed requires a study for preventing the destruction of the pixel, which is complicated.
레이저 리페어 장치에서, CCD(Charge Coupled Device) 카메라가, 피검사 대상으로 되는 FPD 기판을 촬상하여 화상 정보를 생성하고, 화상 처리부가, 화상 정보로부터 결함의 특징을 나타내는 결함 특징 정보를 생성하고, 결함 특징 정보에 기초하여, DMD(Digital Micromirror Device)가 레이저광을 정형(整形)하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).In the laser repair apparatus, a CCD (Charge Coupled Device) camera captures an FPD substrate to be inspected to generate image information, and the image processing unit generates defect characteristic information indicating a characteristic of the defect from the image information. Based on the characteristic information, it is known that DMD (Digital Micromirror Device) shaping a laser beam (for example, refer patent document 1).
또한, 참조 화상과의 비교에 의해 FPD 기판에 생긴 결함을 검출하는 결함 검출부를 구비하는 결함 수정 장치가, 이하의 각 부를 더 구비해도 된다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).Moreover, the defect correction apparatus provided with the defect detection part which detects the defect which generate | occur | produced in the FPD board | substrate by comparison with a reference image may further comprise each of the following parts (for example, refer patent document 2).
· 회로 소자 상이나 배선 상 등에 있는 결함에 대하여 수정을 금지하는 영역을 설정하는 금지 영역 설정부Prohibited area setting section for setting an area for prohibiting correction for defects on a circuit element or a wiring
· 금지 영역 부분을 제외한 결함 부분과, 금지 영역과는 관계없는 결함을 수정 영역으로서 설정하는 수정 영역 설정부A defect area except for the prohibited area, and a correction area setting unit for setting a defect not related to the prohibited area as a correction area.
· 수정 영역에 대하여 수정 순서의 우선도를 설정하는 우선도 설정부Priority setting section for setting the priority of the correction order for the correction area
· 우선도에 따라 결함을 수정하는 수정부· Correction to fix defects according to priority
[특허 문헌 1] 일본 특허출원 공개번호 2007-29983호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Publication No. 2007-29983
[특허 문헌 2] 국제 공개 WO 2004/099866호 공보[Patent Document 2] International Publication WO 2004/099866
전술한 바와 같이, FPD 기판의 표면에 있는 결함을 대상으로 한 레이저 리페어에 있어서는, 보다 적절한 레이저빔의 조사를 실현하기 위하여, 몇 가지 기술이 개발되어 있다. 본 발명의 목적은, 레이저 리페어에 있어서의 레이저빔의 조사를 보다 세밀하게 제어하여, 결함의 수정을 더욱 적절하게 실현하는 것이다.As described above, in the laser repair for the defects on the surface of the FPD substrate, several techniques have been developed in order to realize more appropriate irradiation of the laser beam. An object of the present invention is to more precisely control the irradiation of a laser beam in a laser repair, and to more appropriately realize the correction of a defect.
본 발명의 일태양에 의하면, 회로를 형성하기 위한 1종류 이상의 물질을 기판의 표면 상에 1층 이상 적층함으로써 제조되는 제품의 표면에 있는 결함에 레이저빔을 조사하여 상기 결함을 수정하는 레이저 리페어 장치가 제공된다. 또한, 본 발명의 다른 태양에 의하면 상기 레이저 리페어 장치가 실행하는 방법이 제공된다.According to one aspect of the present invention, a laser repair apparatus for correcting the defect by irradiating a laser beam to a defect on the surface of a product produced by laminating one or more layers of one or more kinds of substances for forming a circuit on the surface of the substrate. Is provided. In addition, according to another aspect of the present invention, there is provided a method performed by the laser repair apparatus.
상기 레이저 리페어 장치는, 사출 수단, 2차원 공간 변조 수단, 저장 수단, 인식 수단, 구분 수단 및 제어 수단을 구비한다.The laser repair apparatus includes an injection means, a two-dimensional space modulation means, a storage means, a recognition means, a division means and a control means.
상기 사출 수단은, 상기 레이저빔을 사출한다.The injection means emits the laser beam.
상기 2차원 공간 변조 수단은, 상기 사출 수단으로부터 사출된 상기 레이저빔을, 지정된 공간 변조 패턴에 따라서 공간 변조하여 제품의 표면 상에 조사하기 위한 것이다.The two-dimensional spatial modulation means is for irradiating onto the surface of the product by spatially modulating the laser beam emitted from the injection means in accordance with a designated spatial modulation pattern.
상기 저장 수단은, 상기 기판의 표면 상의 복수의 적층 영역 각각에 대하여, 상기 적층 영역 상에 1층 이상 적층된 상기 1종류 이상의 물질에 따른 조사 조건을 대응시키는 조사 조건 정보를 저장한다.The storage means stores irradiation condition information corresponding to irradiation conditions according to the one or more kinds of materials laminated in one or more layers on the stacking region for each of the plurality of stacking regions on the surface of the substrate.
상기 인식 수단은, 상기 결함의 범위를 인식한다.The recognition means recognizes the range of the defect.
상기 구분 수단은, 상기 저장 수단에 저장된 상기 조사 조건 정보에 기초하여, 상기 인식 수단이 인식한 상기 결함의 범위를, 복수의 적층 영역 중 어느 한 영역과 중첩되는가에 따라 1개 이상의 조사 영역으로 구분한다.The dividing means divides the range of the defect recognized by the recognizing means into one or more irradiating areas based on one of a plurality of stacked regions, based on the irradiating condition information stored in the storing means. do.
상기 제어 수단은, 상기 구분 수단이 구분한 상기 1개 이상의 조사 영역 각각에 대하여, 상기 조사 영역과 중첩되는 상기 적층 영역에 대응한 상기 조사 조건으로 상기 조사 영역에 상기 레이저빔이 조사되도록, 상기 2차원 공간 변조 수단에 1개 이상의 공간 변조 패턴을 순차적으로 지정하면서 상기 사출 수단을 제어한다.The control means is configured to irradiate the laser beam to the irradiation area under the irradiation conditions corresponding to the stacked areas overlapping the irradiation area with respect to each of the one or more irradiation areas divided by the dividing means. The ejection means is controlled while sequentially assigning one or more spatial modulation patterns to the dimensional space modulation means.
본 발명에 따르면, 1개의 결함보다 작은 각각의 조사 영역을 단위로 하여, 조사 조건에 따라 레이저빔을 조사할 수 있다. 즉, 1개의 결함을 단위로 하여 조사 조건을 결정하던 종래의 레이저 리페어보다 세밀한 제어가 실현된다.According to the present invention, the laser beam can be irradiated in accordance with the irradiation conditions on the basis of each irradiation area smaller than one defect. In other words, finer control is achieved than conventional laser repair, which determines irradiation conditions on the basis of one defect.
또한, 조사 조건 정보가, 각각의 적층 영역에 대하여, 조사를 허가할지 금지할지의 양자택일의 조사 조건보다 세밀한 다양한 종류의 조사 조건을 대응시킴으로써, 각각의 조사 영역에 대한 레이저빔의 조사는, 종래보다 세밀하게 제어된다.In addition, the irradiation of the laser beam to each irradiation area is conventionally performed by allowing the irradiation condition information to correspond to various types of irradiation conditions that are finer than alternative irradiation conditions of whether to permit or prohibit irradiation to each stacked area. Finer control.
본 발명에 따르면, 이와 같은 세밀한 제어에 의해, 보다 적절한 레이저 리페어가 가능하게 된다.According to the present invention, such fine control enables a more suitable laser repair.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the Example of this invention is described in detail, referring drawings.
그리고, 이하의 실시예에서도, 앞서 정의한 바와 같이, "유리 기판"과 "FPD 기판"이라는 용어를 구분하여 설명한다. 즉, "유리 기판"은 아직 아무것도 적층되어 있지 않은 서브스트레이트이며, "FPD 기판"은 유리 기판 상에 각종 물질이 적층된 제품이다. 단지 "기판"이라고 할 경우에는, "제품"인 FPD 기판과 대비되는 유리 기판을 가리킨다.In the following examples, the terms "glass substrate" and "FPD substrate" will be described separately as defined above. That is, a "glass substrate" is a substrate on which nothing has been laminated yet, and a "FPD substrate" is a product in which various materials are laminated on a glass substrate. When only "substrate" is referred to, it refers to a glass substrate as opposed to an FPD substrate which is a "product".
또한, "제품"인 "FPD 기판"은, 게이트 버스 라인층, 절연막층, 비결정질 실리콘층, 소스·드레인 버스 라인층, 절연막층, 투명 전극층을 제조하는 각각의 제조 공정 도중의 제작중인 미완성품일 수도 있고, 각각의 층이 형성된 제조 완료 후의 완성품일 수도 있다. 이하의 실시예에서의 레이저 리페어의 대상은, 이와 같이 정의된 FPD 기판이다.In addition, "FPD substrate" which is a "product" is an unfinished product which is being manufactured during each manufacturing process of manufacturing a gate bus line layer, an insulating film layer, an amorphous silicon layer, a source / drain bus line layer, an insulating film layer, and a transparent electrode layer. It may be sufficient as the finished product after completion of manufacture in which each layer was formed. The object of the laser repair in the following example is an FPD substrate defined as above.
도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서의 레이저 리페어 장치의 구성도이다. 본 실시예의 레이저 리페어 장치(100)는, FPD 기판(101)에 발생한, 동작 불량의 요인이 되는 결함에 레이저빔을 조사하여 수정하는 장치이다. FPD 기판(101)은, TFT를 스위칭 소자로서 사용하는 액티브 매트릭스(active matrix)형 액정 디스플레이의 회로를 형성하기 위한 1종류 이상의 물질을 기판(즉 유리 기판)의 표면 상에 1층 이상 적층함으로써 제조되는 제품이다. 예를 들면, 일반적으로 LCD용 FPD 기판은, 4∼5층 정도로 물질을 적층한 다층 구조를 가진다. 본 실시예에서는, 제작중인 미완성품인 FPD 기판(101)도, 레이저 가공에 의해 수정해야 할 가공 대상물(공작물; work)에 포함된다. 따라서, FPD 기판(101) 상의 층의 수를 전술한 바와 같이 "1층 이상"으로 정의하고 있다.1 is a block diagram of a laser repair apparatus according to an embodiment of the present invention. The
레이저 리페어 장치(100)는, 직접적으로, 또는 네트워크를 통하여 간접적으 로, 디스플레이(102) 및 결함 검사 장치(103)에 접속되어 있다.The
결함 검사 장치(103)는, FPD 기판(101)의 표면에 결함이 있는지의 여부를 검사하는 장치이다. 결함 검사 장치(103)는, 결함을 검출하면, 검출된 결함의 위치를 나타내는 좌표를 포함하는 결함 정보를 생성한다. 결함 검사 장치(103)는, 검출된 결함의 크기, 형상, 종류 등을 판별해도 되고, 판별한 결과를 결함 정보에 포함시켜도 된다.The
결함 검사 장치(103)는 결함 정보를 레이저 리페어 장치(100)에 출력한다. 따라서, 레이저 리페어 장치(100)는, 결함 검사 장치(103)로부터 입력된 결함 정보에 기초하여, FPD 기판(101)의 어디에 결함이 있는지를 인식하여, 결함의 수정을 행할 수 있다.The
본 실시예에 있어서의 레이저 리페어 장치(100)는, PC(Personal Computer)(104), 레이저 유닛(laser unit)(105), 2차원 공간 광변조기(106), 스테이지(107), 촬상부(108), 및 미러나 렌즈 등의 각종 광학 소자를 구비한다.The
PC(104)는, 레이저 리페어 장치(100)의 동작을 제어한다. 레이저 리페어 장치(100)는, PC(104) 대신 워크스테이션이나 서버기 등, 임의의 다른 컴퓨터를 포함할 수도 있다.The
PC(104)는, 처리를 실행하는 도시하지 않은 CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory) 등의 도시하지 않은 불휘발성 메모리, 작업 영역(working area)으로서 사용되는 도시하지 않은 RAM(Random Access Memory), 하드 디스크 장치 등의 외부 기억 장치, 및 오퍼레이터로부터의 입력을 받아들이기 위한 입력 장 치를 구비한다. CPU가 프로그램을 실행함으로써, 후술하는 각 부의 기능이 실현된다.The
프로그램은, PC(104)의 외부 기억 장치 또는 ROM에 기억되어 있을 수도 있다. 또는, 프로그램은, 컴퓨터가 판독 가능한 기억 매체에 기억되어, 기억 매체의 구동 장치를 통하여 PC(104)에 제공될 수도 있으며, 네트워크를 통하여 PC(104)에 제공될 수도 있다.The program may be stored in an external storage device or ROM of the
CPU는, 프로그램을 RAM에 로드하고, RAM를 작업 영역으로서 이용하면서 프로그램을 실행함으로써, 도 1의 PC(104) 내에 나타낸 각 부의 기능을 실현한다. PC(104) 내의 각 부의 기능에 대해서는 후술한다.The CPU realizes the functions of the respective parts shown in the
레이저 유닛(105)은, 레이저빔을 사출하는 사출 수단으로서 기능하고, 레이저 광원(109), 커플링 유닛(coupling unit)(110), 레이저빔을 도광(導光)하는 파이버(fiber)(111), 및 원하는 방향으로 레이저빔을 사출하기 위한 투영 유닛(112)을 구비한다. 레이저 광원(109)은, 예를 들면, YAG(yttrium-aluminum-garnet) 레이저 발진기이다.The
본 실시예에서 레이저 리페어의 대상으로 되는 결함은, 주로 FPD 기판(101)의 표면에 부착된 파티클이나 레지스트막 등이다. 따라서, 파티클이나 레지스트막 등의 제거에 적절한 비교적 짧은 파장의 레이저빔을 사출하는 레이저 광원(109)이 이용된다. 본 실시예에 있어서의 레이저빔의 파장은, 예를 들면, 355nm, 혹은 266nm일 수도 있고, 그 외의 파장을 가지는 근자외선(近紫外線)일 수도 있다.The defects which are the targets of the laser repair in this embodiment are mainly particles, resist films and the like adhering to the surface of the
또한, 레이저 광원(109)은, 펄스 발진할 수도 있고 연속 발진할 수도 있다. 즉, 본 실시예에 있어서의 레이저빔은, 펄스 레이저빔일 수도 있고, CW(Continuous Wave) 레이저빔일 수도 있다. 펄스 레이저빔의 경우, 펄스 폭은 예를 들면 5ns이며, 펄스 반복 주파수는 예를 들면 100Hz이다.In addition, the
레이저 광원(109)으로부터 사출된 레이저빔은, 커플링 유닛(110)과 파이버(111)를 통하여 투영 유닛(112)으로부터 사출된다.The laser beam emitted from the
2차원 공간 광변조기(106)는, 사출 수단으로서 기능하는 레이저 유닛(105)으로부터 사출된 레이저빔을, 지정된 공간 변조 패턴에 따라서 공간 변조하여, 레이저 리페어의 대상 제품인 FPD 기판(101)의 표면 상에 조사하기 위한 것이다. 2차원 공간 광변조기(106)는, 본 실시예에 있어서는, 미소 미러가 2차원 어레이형으로 배열된 DMD(Dlgital Micromirror Device)이며, 레이저빔의 반사 단면 형상을 각각의 미소 미러의 ON/OFF에 의해 임의의 형상으로 형성할 수 있다. 또한, 종래의 차광판에 의해 직사각형 개구를 형성하는 기계적인 기구와는 달리, DMD는, 복수 개소에 임의의 형상으로 반사 패턴을 일괄적으로 형성하고, 각각의 반사 패턴으로 반사한 레이저빔을 FPD 기판에 조사할 수 있도록 한다. 그리고, DMD 대신 액정을 사용한 투과형 또는 반사형 공간 광변조기를 2차원 공간 광변조기(106)로서 이용할 수도 있다.The two-dimensional spatial
스테이지(107)는 FPD 기판(101)을 유지하고, 촬상부(108)는 FPD 기판(101)의 표면을 촬상한다. 스테이지(107)는, 예를 들면, 클램프(clamp)나 흡착 패드(suction pad)를 사용하여 FPD 기판(101)을 지지해도 된다. 또한, 스테이지(107)는, 공기를 분출시켜서 FPD 기판(101)을 부상시키는 부상식 스테이지일 수 도 있다.The
스테이지(107)는, FPD 기판(101)의 표면 위의 임의의 위치를 수정하거나 촬상 등을 행할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 레이저빔의 광로와 FPD 기판(101)의 상대적인 위치, 및 촬상부(108)의 광축과 FPD 기판(101)의 상대적인 위치을 임의로 바꿀 수 있도록, 스테이지(107)는 XY 방향으로 2차원 이동하도록 구성되어 있다. 이 XY 스테이지(107) 대신, FPD 기판(101)을 탑재하는 스테이지를 고정시키고, 이 고정 스테이지를 넘도록 걸쳐놓은 갠트리(gantry)를 고정 스테이지를 따라 이동 가능하게 설치하고, 이 갠트리의 수평 암부에 레이저 리페어 헤드[laser repair head; 레이저 유닛(105), 레이저 조사 광학계, 및 관찰 광학계]를 이동 가능하게 설치해도 된다. 그리고, 스테이지(107)에 의한 상대 이동의 상세한 내용은, 레이저 리페어 장치(100)에서의 광학계에 대하여 설명한 후에 설명한다.The
촬상부(108)는, 예를 들면, CCD(Charge Coupled Device) 카메라일 수도 있고, CMOS(Complementary Metal-0xide Semiconductor) 카메라일 수도 있다. 또한, 촬상부(108)는, 컬러 화상을 촬상할 수도 있고, 휘도 화상으로 불리우는 모노크롬의 그레이 스케일(grayscale) 화상을 촬상할 수도 있다.The
이상과 같이, 레이저 리페어 장치(100)는, 레이저 유닛(105)으로부터 사출된 레이저빔의 단면 형상을 2차원 공간 광변조기(106)로 레이저 리페어 대상으로 되는 결함의 형상으로 성형하여 FPD 기판(101)의 표면 상에 조사함으로써, FPD 기판(101)의 표면에 있는 결함을 수정한다. 이와 같은 레이저빔의 조사를 실현하기 위하여, 본 실시예에 있어서의 레이저 리페어 장치(100)의 광학계는, 하기와 같이 구성되며, 배치되어 있다.As described above, the
즉, 레이저 유닛(105)으로부터 사출된 레이저빔은, 미러(113)에서 반사되어 2차원 공간 광변조기(106)에 소정 각도 θin으로 입사한다. 전술한 바와 같이 본 실시예에 있어서의 2차원 공간 광변조기(106)는, 미소 미러가 2차원 어레이 상에 배열된 DMD이다.That is, the laser beam emitted from the
DMD의 각 미소 미러에는 구동용 메모리 셀(memory cell)이 대응하고 있고, 구동용 메모리 셀의 상태에 따라 각 미소 미러의 미러면은 상이한 경사각으로 구동된다. 메모리 셀의 상태에는 "온 상태"와 "오프 상태"가 있다. 각각의 메모리 셀로의 신호는 독립적이므로, 각각의 미소 미러도 독립적으로 온 상태와 오프 상태 중 어느 하나로 구동된다.Each micromirror of the DMD corresponds to a driving memory cell, and the mirror surface of each micromirror is driven at a different inclination angle according to the state of the driving memory cell. There are two states of a memory cell, an "on state" and an "off state." Since the signal to each memory cell is independent, each micromirror is independently driven in either the on state or the off state.
온 상태의 미소 미러에 대하여, 상기 소정 각도 θin으로 입사한 입사광은, 2차원 공간 광변조기(106)에 대하여 소정 각도 θout으로 반사한다. 그러나, 온 상태와 오프 상태에서는, 미소 미러의 미러면의 경사각이 상이하므로, 오프 상태의 미소 미러에 대하여 같은 소정 각도 θin로 입사한 입사광은, 소정 각도 θout과는 상이한 방향으로 반사한다. 예를 들면, 온 상태와 오프 상태에서의 미소 미러의 경사각의 차이는, 10°이다.Incident light incident on the micromirror in the on state is reflected at the predetermined angle θin at the predetermined angle θout with respect to the two-dimensional spatial
온 상태의 미소 미러에 있어서 상기 소정 각도 θout으로 반사한 레이저빔은, 미러(114)에 입사하고, 미러(114)에 의해, 결상 렌즈(115)의 광축과 평행한 방향으로 반사되고, 결상 렌즈(115)를 통하여 빔스플리터(116)에 도달한다. 그러면, 레이저빔은 빔스플리터(116)에서 반사되고, 하프 미러(117)를 투과하며, 대물 렌 즈(118)를 통하여 FPD 기판(101)의 표면에 조사된다.In the on-mirror micromirror, the laser beam reflected at the predetermined angle θout is incident on the
즉, 도 1에 나타낸 바와 같이, 결상 렌즈(115)의 광축을 따라 미러(114)로부터 빔스플리터(116)까지 도달한 레이저빔은, 빔스플리터(116)에 의해, 대물 렌즈(118)의 광축의 방향으로 반사된다. 빔스플리터(116)는, 예를 들면, 다이크로익 미러(dichroic mirror)일 수도 있다.That is, as shown in FIG. 1, the laser beam reaching the
또한, 2차원 공간 광변조기(106)의 오프 상태의 미소 미러에서 반사한 레이저빔은, 도 1에 파선으로 나타낸 바와 같이, 미러(114)에는 입사하지 않는 방향으로 반사된다. 따라서, 미러(114)에 입사하는 레이저빔의 빔 단면의 형상은, 2차원 공간 광변조기(106)에서의 각 미소 미러를 온 상태와 오프 상태로 대응시켜 구동하는 공간 변조 패턴의 형상으로 된다.In addition, the laser beam reflected by the micromirror in the OFF state of the two-dimensional spatial
레이저 리페어 장치(100)는, 조명광원(119)과 결상 렌즈(120)를 더 구비하고, 촬상부(108)는, 촬상부(108)의 광축이 대물 렌즈(118)의 광축과 일치하도록 배치되어 있다. 조명광원(119)으로부터 사출된 조명광은, 결상 렌즈(120)를 통하여 하프 미러(117)에 도달하고, 하프 미러(117)에서 대물 렌즈(118)의 광축의 방향으로 반사되고, FPD 기판(101)의 표면에 조사된다.The
레이저 리페어 장치(100)는, 결상 렌즈(121)를 더 구비한다. 결상 렌즈(121)의 광축도 대물 렌즈(118)의 광축과 일치한다. 따라서, FPD 기판(101)의 표면에서 반사한 광은, 대물 렌즈(118)의 광축을 따라 다음과 같이 진행된다. 즉, FPD 기판(101)의 표면에서의 반사광은, 대물 렌즈(118)를 통하여 하프 미러(117)에 입사하고, 하프 미러(117)를 투과하여 빔스플리터(116)에 입사하고, 빔스플리 터(116)를 투과한 후, 결상 렌즈(121)를 통하여 촬상부(108)의 수광면 상에 결상한다.The
이와 같이, 빔스플리터(116)는, 레이저빔의 조사광로를 촬상부(108)에 의한 관찰 광로와 합류시키는 기능을 가진다.In this way, the
또한, FPD 기판(101)의 표면과 2차원 공간 광변조기(106)가 공역의 위치로 되도록, 또한 FPD 기판(101)의 표면과 촬상부(108)의 수광면이 공역의 위치로 되도록, 레이저 리페어 장치(100)가 구성되어 있다.In addition, the laser is placed so that the surface of the
그리고, 미러(114), 결상 렌즈(115), 빔스플리터(116), 하프 미러(117), 대물 렌즈(118), 조명광원(119), 결상 렌즈(120) 및 결상 렌즈(121)는, 합쳐져서 1개의 현미경 유닛이 될 수도 있다. 현미경 유닛은, 2차원 공간 광변조기(106)에서 공간 변조된 레이저빔을 축소하여 FPD 기판(101)의 표면 상에 투영하는 기능, 및 FPD 기판(101)의 표면을 확대 관찰하는 기능을 가진다.The
이상과 같이 구성된 레이저 리페어 장치(100)는, PC(104)에 의해 하기와 같이 제어된다.The
PC(104)는, 주제어부(122), 레시피(recipe) 저장부(123), 스테이지 제어부(124), 레이저 제어부(125), 공간 변조 제어부(126) 및 화상 처리부(127)로서 기능한다.The
주제어부(122)는, PC(104)의 CPU가 프로그램을 실행함으로써 실현된다. 주제어부(122)는, 스테이지 제어부(124), 레이저 제어부(125), 공간 변조 제어부(126) 및 화상 처리부(127)를 제어한다. 또한, 주제어부(122)는, 결함 검사 장 치(103)로부터 결함 정보를 받고, 레시피 저장부(123)로부터 "레시피"로 불리우는 수정 방법을 지정하기 위한 정보를 판독하고, 화상 처리부(127)로부터 화상 처리의 결과를 받는다.The
레시피 저장부(123)는, PC(104)가 구비하는 도시하지 않은 RAM에 의해 실현되고, 레시피를 저장하고 있다. 레시피 저장부(123)는, RAM와 하드 디스크 장치의 양쪽을 사용하여 실현되어도 된다.The
여기서, FPD 기판(101)은, 게이트 버스 라인층, 절연막층, 비결정질 실리콘 층, 소스·드레인 버스 라인층, 절연막층, 투명 전극층의 회로를 형성하기 위한 각종 물질을 유리 기판의 표면 상에 1층 또는 복수층으로 적층함으로써 제조된, 제조중 또는 제조 완료 후의 제품이다. 레시피의 자세한 것은 후술하지만, 본 실시예에서는 레시피로서 도 3에 예시하는 참조 화상(300)과 도 4에 예시하는 조사 조건 화상(400)이 등록된다. 조사 조건 화상(400)은, 유리 기판 표면 상에, 복수층으로 형성된 게이트 버스 라인층, 절연막층, 비결정질 실리콘층, 소스·드레인 버스 라인층, 절연막층, 투명 전극층의 각 층의 패턴 영역(형상, 위치)에 대하여, 상기 패턴을 구성하는 물질에 대한 특정 파장의 레이저빔의 반사율, 레이저 내성, 열작용(흡수율, 열전도율) 등 물리적 특성이나, 레이저 리페어 금지 영역에 따라 조사 조건을 대응시키는 조사 조건 정보의 일례이다. 즉, 레시피 저장부(123)는, 최상층에 형성되는 투명 전극이나 하층에 형성되는 TFT 등에 대하여 레이저 조사에 의한 손상을 방지하기 위해 레이저 리페어 금지대에로 설정하고, 투명 전극보다 하층에 존재하는 금속 배선에 대하여, 레이저 조사에 의한 열작용으로 주변이 손상하지 않 을 정도로 약하게 한 레이저 에너지로 설정하는 등, 레이저 조사 영역마다 레이저 에너지를 설정 변경하여 구분되는 조사 조건 정보를 저장하는 저장 수단으로서 기능한다.Here, the
스테이지 제어부(124)는, 프로그램을 실행하는 PC(104)의 CPU와, 스테이지(107)와 PC(104) 사이의 인터페이스에 의해 실현된다. 또한, 스테이지 제어부(124)는, 주제어부(122)로부터의 지시에 따라 스테이지(107)을 제어한다.The
즉, 스테이지 제어부(124)는, 주제어부(122)로부터 지정된 위치에서 대물 렌즈(118)의 광축이 FPD 기판(101)의 표면과 교차하도록, 스테이지(107)를 제어한다. 스테이지 제어부(124)의 제어에 따라, 스테이지(107)는, 대물 렌즈(118)의 광축과 수직인 평면 내에서 FPD 기판(101)을 상대적으로 이동시킨다.That is, the
이 상대적인 이동은, FPD 기판(101)의 표면 위의 임의의 위치에 레이저빔을 조사하고, 또한 FPD 기판(101)의 표면 위의 임의의 위치를 시야의 중심으로 하여 촬상을 행하기 위한 것이다. 상대적인 이동의 구체적인 방법은, 스테이지(107)의 구체적인 구성에 따라 상이하다.This relative movement is for irradiating a laser beam to an arbitrary position on the surface of the
예를 들면, 바닥면과 평행하게 서로 직교하는 2개의 축을 x축 및 y 축으로 하고, 대물 렌즈(118)의 광축은 바닥면에 수직이며, 스테이지(107)는 바닥면과 평행하게 FPD 기판(101)을 유지하고 있을 경우, 예를 들면 하기 (a)∼(c)와 같이 구성될 수 있으며, 스테이지(107)의 구성에 따라 스테이지 제어부(124)는 다음과 같이 동작한다.For example, the two axes orthogonal to each other in parallel with the bottom surface are the x and y axes, and the optical axis of the
(a) 스테이지(107)는 도시하지 않은 모터에 의해 x 방향 및 y 방향으로 FPD 기판(101)을 이동시킬 수 있도록 구성되어 있다.(a) The
이 경우, 스테이지 제어부(124)는, 주제어부(122)의 지시에 따라, x축 및 y 축을 따라 FPD 기판(101)을 이동시키도록 스테이지(107)를 제어한다.In this case, the
(b) 스테이지(107)는, 도시하지 않은 모터에 의해 x 방향으로 FPD 기판(101)을 이동시킬 수 있도록 구성되어 있고, 또한 이 1축 이동 스테이지(107)를 넘도록 가대(架臺)에 고정된 게이트형의 갠트리(gantry)를 구비하고 있다.(b) The
이 경우, 갠트리는 y 축과 평행한 수평 빔을 가지고, 수평 빔을 따라 레이저 리페어 유닛[레이저 유닛(105), 레이저 조사광학계, 관찰 광학계]이 이동 가능하게 설치되어 있다. 스테이지 제어부(124)는, FPD 기판(101)의 x 방향의 이동량과, 광학 유닛의 y 방향의 이동량을 스테이지(107)의 도시하지 않은 모터에 지시하고, 이에 따라, 대물 렌즈(118)와 FPD 기판(101) 사이의, x 방향 및 y 방향의 상대 위치를 제어한다.In this case, the gantry has a horizontal beam parallel to the y axis, and a laser repair unit (
(c) 스테이지(107)는, 가대에 고정되고, 이 고정 스테이지(107)의 양측에 걸쳐진 고정 스테이지를 따라 x 방향으로 이동 가능한 게이트형의 갠트리를 구비하고 있다.(c) The
이 경우, 갠트리는, (b)의 경우와 마찬가지로 y 축과 평행한 수평 빔을 가지고, 이 수평 빔에 (b)의 경우와 마찬가지의 레이저 리페어 유닛이 이동 가능하도록 설치되어 있다. 스테이지 제어부(124)는, 갠트리의 X 방향의 이동량과, 레이저 리페어 유닛의 y 방향의 이동량을 스테이지(107)의 도시하지 않은 모터에 지시하고, 이에 따라, 대물 렌즈(118)와 FPD 기판(101) 사이의, x 방향 및 y 방향의 상대 위 치를 제어한다.In this case, the gantry has a horizontal beam parallel to the y axis as in the case of (b), and the laser repair unit similar to the case of (b) is provided on the horizontal beam so as to be movable. The
예를 들면, 전술한 (a)∼(c)와 같은 구성에 의해, FPD 기판(101)의 표면 위의 임의의 위치에 레이저빔을 조사하고, 또한 FPD 기판(101)의 표면 위의 임의의 위치를 시야의 중심으로 하여 촬상을 행하기 위한 상대 이동이 실현된다.For example, with the above structures (a) to (c), the laser beam is irradiated to an arbitrary position on the surface of the
레이저 제어부(125)는, 주제어부(122)로부터의 지시에 따라 레이저 유닛(105)을 제어한다. 레이저 제어부(125)는, 프로그램을 실행하는 PC(104)의 CPU와, 레이저 유닛(105)과 PC(104) 사이의 인터페이스에 의해 실현된다. 레이저 제어부(125)는 하기의 (a)를 제어한다. 레이저 제어부(125)는, 레이저 유닛(105)의 사양 등에 따라, 또한 (b)∼(h) 중 1개 이상을 제어한다.The
(a) 레이저빔의 조사를 개시하는 타이밍(a) Timing to start irradiation of the laser beam
(b) 레이저빔의 출력 파워(즉, 레이저빔의 단면의 단위 면적당 에너지 강도)(b) the output power of the laser beam (i.e. the energy intensity per unit area of the cross section of the laser beam)
(c) 레이저빔의 파장(c) the wavelength of the laser beam
(d) 레이저빔의 조사 시간(d) irradiation time of laser beam
(e) 레이저빔이 펄스 레이저빔인 경우에는, 조사할 펄스 수(e) If the laser beam is a pulsed laser beam, the number of pulses to be irradiated
(f) 레이저빔이 펄스 레이저빔인 경우에는, 펄스 반복 주파수(f) pulse repetition frequency when the laser beam is a pulsed laser beam
(g) 레이저빔이 펄스 레이저빔인 경우에는, 펄스폭(g) If the laser beam is a pulsed laser beam, the pulse width
(h) 연속 발진인가 펄스 발진인가(h) Continuous oscillation or pulse oscillation
공간 변조 제어부(126)는, 주제어부(122)로부터의 지시에 따라 2차원 공간 광변조기(106) 각각의 미소 미러를 독립적으로 온 상태 또는 오프 상태로 구동함으로써, 2차원 공간 광변조기(106)를 제어한다.The spatial
화상 처리부(127)는, 촬상부(108)가 촬상하여 출력한 촬상 화상을 받아들인다. 화상 처리부(127)는, 받아들인 촬상 화상을 디스플레이(102)에 출력하고, 수취한 촬상 화상을 처리하여 처리 결과를 주제어부(122)에 출력한다.The
또한, 화상 처리부(127)는, 저장 수단으로서 기능하는 레시피 저장부(123)에 저장된 조사 조건 정보에 기초하여, 인식한 결함의 범위를, 복수의 적층 영역 중 어느 한 영역과 중첩되는가에 따라 1개 이상의 조사 영역으로 구분하는 구분 수단으로서도 기능한다. 구분 수단으로서 기능하는 화상 처리부(127)는, 구분한 결과인 1개 이상의 조사 영역을 주제어부(122)에 출력한다.Further, the
또한, 주제어부(122), 레이저 제어부(125) 및 공간 변조 제어부(126)는, 2차원 공간 변조 수단으로서의 공간 변조 제어부(126)에 1개 이상의 공간 변조 패턴을 순차적으로 지정하면서 사출 수단으로서의 레이저 유닛(105)을 제어하는 제어 수단으로서 기능한다. 제어 수단으로서의, 주제어부(122), 레이저 제어부(125) 및 공간 변조 제어부(126)는, 화상 처리부(127)가 구분한 1개 이상의 조사 영역 각각에 대하여, 상기 조사 영역과 중첩되는 적층 영역에 대응한 조사 조건으로 상기 조사 영역에 레이저빔이 조사되도록 제어를 행한다.The
이어서, FPD 기판(101)의 구체예 따른 레이저 리페어 장치(100)의 동작에 대하여 설명한다. 도 2∼도 5는 FPD 기판(101)의 구체예에 따른 도면이며, 도 6은 레이저 리페어 장치(100)의 동작을 설명하는 흐름도이다.Next, the operation of the
도 2는 FPD 기판의 단면도의 일례이다. 도 2의 FPD 기판(200)은, 도 1의 FPD 기판(101)의 구체예이다.2 is an example of a cross-sectional view of an FPD substrate. The FPD board |
FPD 기판(200)은, 회로를 형성하기 위한 1종류 이상의 물질을, 유리 기판(201)의 표면 상에 1층 이상 적층함으로써 제조되는 제품의 예이다. 도 2에서는, 하기와 같이 기판(201)의 위에 각종 물질이 6층으로 적층되어, FPD 기판(200)이 형성되어 있다.The FPD board |
· 제1 층: 게이트(202)용 금속First layer: metal for
· 제2 층: 절연막(203)Second layer: insulating
· 제3 층: 비결정질 실리콘(amorphous silicon)(204)Third layer:
· 제4 층: 소스(205) 및 드레인(206)용 금속Fourth layer: metal for
· 제5 층: 절연막(207)Fifth layer: insulating
· 제6 층: 투명 전극용 ITO(Indium Tin 0xide)(210과 211)Sixth layer: ITO (Indium Tin 0xide) for transparent electrodes (210 and 211)
그리고, 절연막(207)에는, 소스(205)를 ITO(210)의 투명 전극과 접속하기 위한 컨택트 홀(contact hole)(208)과, 드레인(206)을 ITO(211)의 투명 전극과 접속하기 위한 컨택트 홀(209)이 형성되어 있다. 이와 같이 각종 물질을 유리 기판(201)의 상에 적층함으로써, TFT(Thin Film Translstor) 회로가 형성된다.In the insulating
도 2에서, 직선 A, B 및 C는, 유리 기판(201)의 표면에 수직인 대물 렌즈(118)의 광축 방향으로, 결함의 위치에 따라 직선 A, B 또는 C가 레이저빔의 조사 광로로 된다.In Fig. 2, the straight lines A, B and C are in the optical axis direction of the
여기서, ITO(210)와 ITO(211)는 투명하며, 절연막(203)이나 절연막(207) 등에도, 예를 들면, 2산화 규소(SiO2) 등의 투명한 물질이 사용되는 경우가 많다. 따 라서, 조사된 레이저빔은, 최상층에 형성되는 투명 전극에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 투과하여 하층에 존재하는 금속 배선에도 영향을 미친다.Here, the
또한, 발명자는 실험을 통하여 "금속이 하층에 있으면, 금속이 하층에 없는 경우에 비해, 상층의 물질이 손상을 받기 쉽다"라는 지견(知見)을 얻었다. 예를 들면, 도 2의 직선 A, B 및 C는, 금속이 하층에 있는 조사광로의 예이며, 이들 조사광로를 따라 레이저빔이 조사되면, 금속의 상층의 물질이 손상을 받기 쉽다. 금속이 하층에 있으면 상층의 물질이 손상을 받기 쉬운 이유는, 다음의 2가지 이유를 생각할 수 있다.Further, the inventors have obtained the knowledge that, when the metal is in the lower layer, the substance of the upper layer is more susceptible to damage than the case where the metal is not in the lower layer. For example, the straight lines A, B, and C of FIG. 2 are examples of irradiation light paths in which metals are lower, and when a laser beam is irradiated along these irradiation light paths, the material of the upper layer of metals is likely to be damaged. When the metal is in the lower layer, the reason why the material in the upper layer is susceptible to damage can be considered as the following two reasons.
제1 이유는, 투과광과 반사광의 양자의 영향을 받기 때문이다. 예를 들면, 직선 B을 따라 레이저빔이 조사된 경우, 비결정질 실리콘(204)은, 위로부터 조사되어 절연막(207)을 투과한 레이저빔의 영향을 받을 뿐만 아니라, 각각의 층을 투과하여 게이트(202)의 금속에서 반사된 레이저빔의 영향도 받는 것으로 여겨진다.The first reason is that both of the transmitted light and the reflected light are affected. For example, when the laser beam is irradiated along a straight line B, the
그러므로, 이 예에 있어서 비결정질 실리콘(204)은, 레이저빔의 조사의 영향을 과잉되게 받으므로, 손상될 가능성이 있다. 마찬가지로, 직선 A나 C를 따라 레이저빔이 조사되는 경우에도, 투과광과 반사광의 양자의 영향을 받아, 금속의 상층의 물질이 손상될 가능성이 있다.Therefore, in this example, the
제2 이유는, 열의 영향을 받기 때문이다. 금속에 레이저빔이 조사되면, 고온이 된다. 따라서, 예를 들면 도 2의 직선 C를 따라 레이저빔이 조사된 경우, 게이트(202)와 소스(205)의 금속 사이의 절연막(203)과 비결정질 실리콘(204)은, 레이저빔의 직접적인 영향뿐만 아니라, 금속으로부터의 열의 영향도 받는 것으로 여 겨진다.The second reason is that heat is affected. When the laser beam is irradiated to the metal, it becomes high temperature. Thus, for example, when the laser beam is irradiated along the straight line C of FIG. 2, the insulating
그러므로, 이 예에 있어서 절연막(203)과 비결정질 실리콘(204)은 손상될 가능성이 있다. 마찬가지로, 직선 A나 B를 따라 레이저빔이 조사되는 경우에도, 열의 영향을 받아, 금속층에 인접하는 층이 손상될 가능성이 있다.Therefore, in this example, the insulating
이와 같이, 레이저빔에 의한 쉽게 손상되는 정도는, 이미 적층된 하층의 물질에 따라 상이하다. 따라서, 레이저 리페어에 있어서 레이저빔의 조사를 보다 적절하게 행하기 위해서는, 레이저 리페어를 행하는 시점에서의 최상층의 상태뿐만 아니라, 하층의 물질도 고려하여 조사하는 방식을 제어하는 것이 바람직하다.As such, the degree of damage easily caused by the laser beam differs depending on the material of the lower layer already laminated. Therefore, in order to irradiate a laser beam more appropriately in laser repair, it is preferable to control not only the state of the uppermost layer at the time of laser repair but also the method of irradiating the material of lower layer.
그래서, 손상을 억제하면서도 결함은 충분히 수정하기 위하여, 본 실시예에서는, 도 4와 함께 후술하는 조사 조건 화상(400)을 이용하여, 하층의 물질도 고려하여 레이저빔을 조사한다.Therefore, in order to sufficiently fix the defect while suppressing the damage, in this embodiment, the laser beam is irradiated in consideration of the substance of the lower layer using the
이어서, 도 3을 참조하여, FPD 기판의 구체예의 설명을 계속한다.Next, with reference to FIG. 3, description of the specific example of an FPD board | substrate is continued.
도 3은 참조 화상의 예이다. 도 3의 참조 화상(300)은, 레이저 리페어의 대상으로 되는 FPD 기판의 품종마다, 또한 레이저 리페어를 행하는 공정마다 준비되는 템플레이트이다. 예를 들면, 도 3의 참조 화상(300)은, 어떤 품종의 FPD 기판에 대하여, 도 2의 제6층까지 물질의 적층이 완료한 시점에서의 레이저 리페어를 위해 준비된다. 예를 들면, 각각의 층의 적층이 완료된 시점에서 각각 레이저 리페어가 필요하면, 동일한 품종의 FPD 기판에 대하여, 제1층용∼제5층용의 참조 화상도 준비할 필요가 있다.3 is an example of a reference picture. The
참조 화상(300)은, 레이저 리페어 장치(100) 또는 그 외의 장치에 의해 준비 된다. 본 실시예에서는, 레이저 리페어 장치(100)가 참조 화상(300)을 준비하는 것으로서 설명한다.The
참조 화상(300)은, 결함이 없는 FPD 기판의 일부를 촬상하여 얻어지는 화상이다. 참조 화상(300) 취득을 위해 촬상되는 FPD 기판을, 이하에서는 "참조 FPD 기판"이라고 하여, 레이저 리페어의 대상인 도 1의 FPD 기판(101)과는 구별한다.The
도 3의 참조 화상(300)은, 예를 들면 참조 FPD 기판이 스테이지(107)에 탑재된 상태에서, 참조 FPD 기판의 일부를 촬상부(108)가 촬상함으로써 얻어진다. 그리고, 참조 화상(300)을 취득하기 위한 촬상이 행해질 경우에는, 레이저 리페어를 행할 때와 동일한 조건으로 조명광원(119)이 조사광을 조사한다. 또한, n은 양의 정수이며, 제n층까지 물질의 적층이 완료한 시점에서 행하는 레이저 리페어를 위한 참조 화상(300)을 취득할 때는, 제n층까지 물질의 적층이 완료한 상태의 참조 FPD 기판이 사용된다.The
참조 FPD 기판과 FPD 기판(101) 모두, 유리 기판 상에 동일한 회로 패턴을 2차원 어레이형으로 반복적으로 형성함으로써, 제조된다. 이하, 회로 패턴의 반복의 최소 단위를 "회소(繪素)"라고 정의한다. 예를 들면, FPD에어서의 1도트는, 적색(R)·녹색(G)·청색(B) 각각의 컬러 필터에 대응하는 3회소의 조(組)로 표시된다.Both the reference FPD substrate and the
도 3에는 지면(紙面) 관계상, 2회소 각각에 대응하는 회로 패턴 전체와 2회소 각각의 일부의 회로 패턴만을 나타낸다. 그러나, 참조 화상(300)은 보다 많은 회소에 해당하는 범위를 포함하는 화상일 수도 있다.In FIG. 3, only the circuit pattern of the whole circuit pattern corresponding to each of two times, and the circuit pattern of each part of each of two times is shown on the surface relationship. However, the
이상과 같이 하여 취득되는 참조 화상(300)에는, TFT나 그 하층의 미세한 금속 배선 등이 촬상되어져 있다. 즉, 참조 화상(300)에는, 게이트 버스 라인(gate bus line)(301a 및 301c)과, CS(storage capacitor) 버스 라인(301b)과, 소스/드레인 배선(302a∼302c)과, CS 버스 라인(301b) 상의 컨택트홀(303a 및 303b)로부터 연장되는 보조적인 배선과, 비결정질 실리콘(204)이 적층되어 형성된 TFT(304a∼304d)와, 투명 전극(305a∼305d)이 촬상되어져 있다. 또한, 도 3에 있어서, 게이트 버스 라인(301a) 상을 소스/드레인 배선(302a∼302c)이 횡단하고 있는 것은, 도 2에 있어서 게이트(202)의 금속보다 상층에 소스(205)와 드레인(206)의 금속이 적층되어 있는 것에 대응한다.In the
CS 버스 라인(301b)는, TFT(304a 및 304b)에 충분한 전류를 흐르게 하기 위하여, 게이트 버스 라인(301a 및 301c)과 동일하게 제1 층에 적층된 금속으로 이루어진다. 그리고, 도 3에서는 투명한 절연막의 범위는 도시를 생략하였다. 또한, 도 3에서는 투명 전극(305a∼305d)의 범위를 나타내고 있지만, 실제로는, 투명 전극(305a∼305d)은 투명하므로, 참조 화상(300)에서 반드시 도 3과 같이 윤곽이 명료하게 촬상되는 것으로 한정하지는 않는다.The
이와 같은 참조 화상(300)은, 레시피의 일부로서, 예를 들면, PC(104)의 도시하지 않은 하드 디스크 장치에 저장된다. 그 후, RAM에 의해 실현되는 레시피 저장부(123)에, 필요에 따라 참조 화상(300)이 판독되어 저장된다. 또한, 참조 화상(300)은, 도 4의 조사 조건 화상을 생성하기 위해서도 이용된다.Such a
도 4는 조사 조건 화상의 예이다. 도 4의 조사 조건 화상(400)은, 도 3의 참조 화상(300)과 함께 레시피에 포함된다. 또한, 조사 조건 화상(400)은 참조 화상(300)에 기초하여 생성된다. 본 실시예에서는, 참조 화상(300)에 기초하여 오퍼레이터가 레이저 리페어 장치(100)에 지시를 내림으로써, 화상 처리부(127)가 조사 조건 화상(400)을 생성한다.4 is an example of an irradiation condition image. The
먼저, 도 4의 조사 조건 화상(400)의 내용과 의미에 대하여 설명한 후, 조사 조건 화상(400)의 생성에 대하여 설명한다. 전술한 바와 같이, 조사 조건 화상(400)은 화상으로서 표현된 조사 조건 정보의 일례이다. 조사 조건 정보는, 화상 이외의 형식으로 표현될 수도 있다.First, the content and meaning of the
본 실시예에 있어서의 조사 조건 화상(400)은, 휘도 화상으로 불리우는 모노크롬의 그레이 스케일 화상이며, 조사 조건 화상(400)의 각각의 화소에는 조사 조건을 나타내는 휘도가 할당되어 있다. 그리고, 도 4의 설명에서의 "화소"는, 조사 조건 화상(400) 자체를 구성하는 최소 단위로서의 "화소"를 나타내고 있다.The
설명을 간단하게 하기 위하여, 본 실시예에 있어서의 조사 조건 화상(400)을 구성하는 각각의 화소의 휘도는 0 이상 100 이하의 정수값으로 한다. 즉, TFT(504a)와 투명 전극(505a)의 형상으로 작성된 제4 조건 영역(404a, 404b)을 나타내는 화상을 구성하는 각각의 화소의 휘도 0이 도 4의 검은색에 대응하고, 패턴이 형성되어 있지 않은 제1 조건 영역(401a, 401b)을 나타내는 화상을 구성하는 각각의 화소의 휘도 100이 도 4의 흰색에 대응하는 것으로 한다.For simplicity, the luminance of each pixel constituting the
조사 조건 화상(400) 내의 화소 P의 휘도 L은, 화소 P에 대응하는 FPD 기판(101) 상의 점 Q에 레이저빔을 조사하는 경우의 조사 조건을 나타낸다. 휘도 L 의 값이 클수록, 점 Q에 레이저빔을 강하게 조사한다는 것을 나타낸다. 그리고, "강하게 조사한다"고 기술하였으나, 도 7∼도 9와 함께 후술하는 바와 같이, 조사의 강도는 다양한 방법으로 제어할 수 있다.Irradiation Condition The luminance L of the pixel P in the
도 4의 조사 조건 화상(400)에 있어서 동일한 휘도의 복수의 화소는, 동일한 하나의 조사 조건에 대응하고 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 조사 조건 화상(400)은, 제1 조건에 대응하여 휘도 100으로 희게 나타낸 제1 조건 영역(401a와 401b), 제2 조건에 대응하여 휘도 60의 옅은 회색으로 나타낸 제2 조건 영역(402a∼402c), 제3 조건에 대응하여 휘도 30의 진한 회색으로 나타낸 제3 조건 영역(403a∼403c), 제4 조건에 대응하여 휘도 0으로 검게 나타낸 제4 조건 영역(404a∼404h)을 포함한다.In the
예를 들면, 도 4의 조사 조건 화상(400)은, 100, 60, 30 및 0의 4종류의 휘도에 각각 대응하는, 흰색, 옅은 회색, 진한 회색, 및 검은색의 4색으로 색이 나누어져 있다. 이하에서는 편의상, 도 4∼도 8의 설명에 있어서는, 휘도 100, 60, 30 및 0에 대응하는 조사 조건을, 각각 "제1 조건", "제2 조건", "제3 조건", "제4 조건"이라고 한다. 흰색으로 나타나 있는 제1 조건이 가장 강한 조사를 나타낸다. 옅은 회색으로 나타낸 제2 조건은 제1 조건의 60%의 강도의 조사를 나타내고, 진한 회색으로 나타낸 제3 조건은 제1 조건의 30%의 조사를 나타낸다. 검은색으로 나타낸 제4 조건은 제1 조건의 0%의 조사를 나타내고, 환언하면 제4 조건은 레이저빔을 조사해서는 안될 조사 금지 영역을 나타낸다.For example, the
이들 각각의 영역은, 유리 기판(201)의 표면 상에 어떠한 물질이 어떻게 적 층되어 있는지에 따라 분류되는 영역이며, 상기 "적층 영역"의 예이다. 조사 조건 화상(400)은, 복수의 적층 영역 각각에 대하여, 상기 적층 영역 상에 1층 이상 적층된 1종류 이상의 물질에 따른 조사 조건을 대응시키는 조사 조건 정보의 일례이다.Each of these areas is an area classified according to how the material is laminated on the surface of the
이와 같이, 조사 조건 화상(400)에서의 복수의 적층 영역 각각의 휘도는, 상기 적층 영역에 대응한 조사 조건에 따른 값으로 설정되어 있다. 예를 들면, 조사 조건은, 단위 면적당 조사되는 에너지량을 나타내고, 복수의 적층 영역 각각에서, 에너지량에 비례하는 값이 휘도로서 설정되어 있다.In this way, the luminance of each of the plurality of stacked regions in the
조사 조건 화상(400)에서 희게 나타나 있는, 제1 조건 영역(401a와 401b)은, 도 3의 참조 화상(300)과 비교하면 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 전극도 TFT도 배선도 형성되어 있지 않은 영역이다.The
제1 조건 영역(401a와 401b)은, 환언하면 도 2에서 유리 기판(201)의 위에 절연막(203)과 절연막(207)만 적층되어 있는 영역이다. 이와 같은 영역은, 레이저빔의 조사에 의한 손상의 우려가 거의 없기 때문에, 레이저빔을 강하게 조사해도 되고, 제1 조건을 대응시키기에 적합하다.In other words, the
또한, 조사 조건 화상(400)에서 옅은 회색으로 나타나 있는 제2 조건 영역(402a)은, 도 3의 참조 화상(300)과 비교하면 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 게이트 버스 라인(301a)이 형성된 영역 중, 그 외의 회로 요소를 형성하기 위한 물질[구체적으로는, 비결정질 실리콘(204), 소스(205)용 금속, 드레인(206)용 금속, ITO(210), 또는 ITO(211)]이 상층에 적층되어 있지 않은 영역이다.In addition, the
FPD 기판(101)에서 제2 조건 영역(402a)에 대응하는 영역에 레이저빔이 조사되면, 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 게이트(202)의 금속에 의한 영향으로, 상층의 물질 등 주위에 손상을 입힐 가능성이 있다. 따라서, 제2 조건 영역(402a)에는, 제1 조건보다 약하게 레이저빔을 조사하는 것이 바람직하다.When the laser beam is irradiated to the region corresponding to the
그러나, 제2 조건 영역(402a)에는, 게이트 버스 라인(301a)만이 형성되고, 상층에 그 외의 회로 요소가 형성되어 있지 않으므로, TFT 등이 형성된 영역과 비교하여, 회로의 동작에 악영향을 미칠만한 손상을 입을 우려는 적다. 따라서, FPD 기판(101)에서 제2 조건 영역(402a)에 대응하는 영역으로의 레이저빔의 조사는, 극단적으로 약하게 할 필요가 없다. 그래서, 본 실시예에서는, 제2 조건 영역(402a)에는 제2 조건을 대응시키고 있다.However, since only the
마찬가지로, 게이트 버스 라인(301a)과 동일하게 제1 층에 형성되는 CS 버스 라인(301b)과 게이트 버스 라인(301c) 중, 그 외의 회로 요소를 형성하기 위한 물질이 상층에 적층되어 있지 않은 부분에는, 조사 조건 화상(400)에서 옅은 회색으로 나타나 있는 제2 조건 영역(402b와 402c)이 각각 대응한다.Similarly, among the
또한, 조사 조건 화상(400)에서 진한 회색으로 나타나 있는 제3 조건 영역(403a∼403c)은, 도 3의 참조 화상(300)과 비교하면 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 각각, 소스/드레인 배선(302a∼302c)용 금속이 적층된 영역 중, 투명 전극(305a∼503d)이 상층에 적층되어 있지 않은 영역이다.In addition, the
FPD 기판(101)에서 제3 조건 영역(403a∼403c)에 대응하는 영역에 레이저빔이 조사되면, 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 소스(205) 또는 드레인(206)의 금속에 의한 영향으로, 상하의 층의 물질 등 주위에 손상을 입힐 가능성이 있다. 따라서, FPD 기판(101)에서 제3 조건 영역(403a∼403c)에 대응하는 영역에는, 제1 조건보다 약하게 레이저빔을 조사하는 것이 바람직하다.When the laser beam is irradiated to the region corresponding to the
또한, 제3 조건 영역(403a∼403c)의 일부는, 최하층에 게이트 버스 라인(301a) 등의 금속이 적층된 영역을 횡단하고 있다. 따라서, FPD 기판(101)에서 제3 조건 영역(403a∼403c)에 대응하는 영역에 레이저빔을 조사하면, 상층을 투과하여 최하층에까지 도달한 레이저빔의 영향도 생긴다. 따라서, FPD 기판(101)에서 제3 조건 영역(403a∼403c)에 대응하는 영역으로의 레이저빔의 조사는, 제2 조건보다 더 약한 제3 조건으로 행하는 것이 바람직하다.A part of the
물론, 소스/드레인 배선(302a∼302c)의 각각의 범위를, 하층에 게이트 버스 라인(301a), CS 버스 라인(301b), 또는 게이트 버스 라인(301c)의 금속이 있는지의 여부에 따라 더 세밀하게 분류하여, 각각 상이한 조사 조건을 대응시켜도 된다. 그러나, 본 실시예에서는, 조사 조건 화상(400)의 생성의 간결함과, 조사 조건 화상(400)에 의한 조사 조건의 지정의 정밀성의 균형을 고려하여, 더 세밀하게 분류하지는 않았다.Of course, each range of the source /
또한, 도 3에서 컨택트홀(303b)로부터 TFT(304b)로 연장되는 보조적인 배선도, 소스(205) 및 드레인(206)과 동일한 층에 형성된다. 따라서, 이들 보조적인 배선 중 투명 전극(305a∼305d)와 중복되지 않는 부분에도, 제3 조건 영역(403a∼403c)과 동일하게 제3 조건이 대응되어, 도 4에서는 진한 회색으로 나타나 있다.In addition, in FIG. 3, an auxiliary wiring extending from the
또한, 조사 조건 화상(400)에서 검게 나타나 있는 제4 조건 영역(404a∼ 404h)은, 도 3의 참조 화상(300)과 비교하면 명백하게 알 수 있는 바와 같이, TFT(304a∼304d) 및 투명 전극(305a∼305d) 중 어느 하나와 중복되는 영역이다. 즉, 이들 제4 조건 영역(404a∼404h)은, 비결정질 실리콘(204), ITO(210), 또는 ITO(211)가 적층되어 있는 영역이다.In addition, the
TFT(304a∼304d) 및 투명 전극(305a∼305d)은, 레이저빔의 조사에 의한 손상을 입기 쉽고, 손상을 입었을 때 회로가 고장날 가능성도 높으므로, 본 실시예에서는 TFT(304a∼304d) 및 투명 전극(305a∼305d)이 형성된 영역으로의 레이저빔의 조사를 금지하고 있다. 전술한 바와 같이, 조사의 금지는 제4 조건에 해당된다. 따라서, 제4 조건 영역(404a∼404h)에는 제4 조건이 대응된다.The
이상과 같이, 조사 조건 화상(400)은, 각 화소 P의 휘도 L이, 화소 P에 대응하는 FPD 기판(101) 상의 점 Q에 레이저빔을 조사하는 경우의 조사 조건을 나타낸다. 또한, 휘도 L의 값이 클수록, 점 Q에 레이저빔을 강하게 조사하는 것을 나타낸다.As described above, the
이와 같은 조사 조건 화상(400)을 도 3의 참조 화상(300)으로부터 생성하는 방법은 실시예에 따라 상이하다. 본 실시예에서는, 오퍼레이터의 입력에 기초하여, 도 1의 화상 처리부(127)가 조사 조건 화상(400)을 생성한다.The method of generating such
또한, 도 1에서는 도시하지 않지만, PC(104)는, 마우스나 터치 센서(touch sensor) 등의 포인팅 디바이스(pointing device), 및 키보드 등을 포함하는 입력 장치를 구비하고 있다.Although not shown in FIG. 1, the
본 실시예에 있어서, 오퍼레이터는, 디스플레이(102)에 표시된 참조 화 상(300)을 보면서, 입력 장치를 통하여, 참조 화상(300)에서의 소스/드레인 배선(302a)의 범위를 지정하고, 지정한 범위에 대하여, 조사 조건을 나타낸 "30"의 값을 할당하기 위한 지시를 입력한다. 본 실시예에 있어서의 조사 조건은, 0∼100의 수치에 의해 나타내어지므로, 가장 강한 조사 조건에 대한 %(percentage)를 나타내고 있다고도 할 수 있다.In the present embodiment, the operator designates the range of the source /
그 외의 적층 영역에 대해서도 마찬가지로, 오퍼레이터는, 입력 장치를 통하여 참조 화상(300)에서의 각각의 적층 영역의 범위를 지정한다. 그리고, 오퍼레이터는, 지정한 적층 영역에 할당할 조사 조건을 나타낸 수치를, 입력 장치를 통하여 입력한다. Similarly for other laminated areas, the operator designates the range of each laminated area in the
또한, 본 실시예에 있어서의 화상 처리부(127)는, 오퍼레이터의 입력 작업을 보조하는 기능으로서 동일한 처리의 반복을 자동화하는 기능을 구비하고 있다.In addition, the
참조 화상(300)에는, 규칙적이며 주기적으로 배열된 다수의 회소 각각의 회로 패턴이 촬상되어져 있다. 그래서, 화상 처리부(127)는, 임의의 1회소의 회로 패턴에 대한 지시를, 다른 회소의 회로 패턴에 대해서도 마찬가지로 적용함으로써, 오퍼레이터의 입력 부담을 줄인다.In the
즉, 화상 처리부(127)는, 반복 패턴의 최소 단위의 회소를 추출하는 화상 처리를 행함으로써, 또는 1회소의 회로 패턴의 범위를 지정하는 오퍼레이터로부터의 입력을 입력 장치로부터 주제어부(122)를 통하여 받아들임으로써, 1회소의 회로 패턴의 범위를 인식한다.That is, the
그리고, 화상 처리부(127)는, 임의의 1회소의 회로 패턴에 대하여 행해진, 각각의 적층 영역의 범위의 지시 및 각각의 적층 영역으로의 조사 조건을 대응시키는 지시를, 다른 회소의 회로 패턴에도 적용한다. 그 결과, 오퍼레이터가 1회소에 대하여 지시를 내리는 것만으로, 복수의 회소의 회로 패턴을 포함하는 참조 화상(300)으로부터, 복수의 회소의 회로 패턴을 포함하는 조사 조건 화상(400)이 자동적으로 생성된다.And the
또한, 화상 처리부(127)는, 적층 영역의 범위를 오퍼레이터가 지시하는 것을 보조하기 위하여, 공지된 묘화 툴이나 포토 리터치 툴(photo retouch tools) 등과 마찬가지의 기능을 제공한다.The
예를 들면, 레이저빔의 조사를 금지할 투명 전극(305a)의 범위의 형상은, 도 3에 나타낸 바와 같이 불규칙한 6각형이다. 오퍼레이터는, 디스플레이(102)에 표시된 화면 상에서 포인터를 이동시켜서 투명 전극(305a)의 6각형의 6개의 꼭지점을 지정한다. 화상 처리부(127)는, 입력된 6개의 꼭지점의 좌표로부터, 투명 전극(305a)의 6각형의 범위를 선택해도 된다.For example, the shape of the range of the
또한, 본 실시예에서는, 포인팅 디바이스에 의해 참조 화상(300) 내의 1점이 선택되면, 주제어부(122)를 통하여 화상 처리부(127)에 입력되고, 선택된 점의 휘도를 가지는 범위가 자동적으로 설정되고, 설정된 영역에 대하여 휘도에 따른 조사 조건이 자동적으로 설정되며, 설정된 영역의 조사 조건을 오퍼레이터가 변경할 수 있도록 해도 된다. 화상 처리부(127)는, 선택 결과를 오퍼레이터가 필요에 따라 수정할 수 있도록, 선택 결과를 디스플레이(102)에 표시한다.In addition, in this embodiment, when one point in the
전술한 조사 조건은, 미리 화상 처리부(127)가 결정한 수치일 수도 있고, 오 퍼레이터가 입력 장치로부터 입력한 수치일 수도 있으며, 참조 화상(300)에서의 휘도의 분포에 기초하여 화상 처리부(127)가 결정한 수치일 수도 있다.The above-mentioned irradiation condition may be a numerical value previously determined by the
예를 들면, 입력 장치에 의해 소스/드레인 배선(302a) 내의 1점을 지정하면, 참조 화상(300)에서 실질적으로 동일 휘도로 촬상되어져 있는 소스/드레인 배선(302a)의 범위가 선택된다. 그 결과, 오퍼레이터가 소스/드레인 배선(302a)의 범위를 지정할 때, 포인팅 디바이스 등의 입력 장치를 통하여 복잡한 형상을 묘화할 필요가 없게 된다.For example, when one point in the source /
또한, 화상 처리부(127)는, 입력 장치에 의해 참조 화상(300) 상에 1개의 직선이 지정되면, 지정된 직선 상의 휘도 변화를 나타내는 그래프를 생성하여 디스플레이(102)에 표시하고, 오퍼레이터가 그래프를 참조하면서 각각의 패턴 영역의 조사 조건을 선택·변경할 수 있도록 해도 된다.In addition, when one straight line is designated on the
예를 들면, CS 버스 라인(301b)과 게이트 버스 라인(301c) 사이에, CS 버스 라인(301b)과 평행한 직선을 지정하는 입력을 입력 장치가 받아들인다고 가정한다. 지정된 직선 상에서의 휘도는, 소스/드레인 배선(302a∼302c)의 부분과, 그 외의 부분이 상이하다. 따라서, 지정된 직선 상에서의 휘도 변화를 나타내는 그래프는, 오퍼레이터가 참조 화상(300) 내에서의 휘도에 기초하여 소스/드레인 배선(302a)의 범위를 결정하는데 도움이 된다.For example, suppose the input device accepts an input specifying a straight line parallel to the
화상 처리부(127)는, 전술한 바와 같은 다양한 보조 기능을 제공하여 오퍼레이터의 입력 부담을 줄이면서, 입력 장치가 받아들인 입력에 기초하여, 참조 화상(300)으로부터 조사 조건 화상(4O0)을 생성한다.The
그리고, 조사 조건 정보를 조사 조건 화상(400)과 같은 그레이 스케일 화상으로 표현함으로써, 오퍼레이터가 시각적으로 조사 조건을 용이하게 파악할 수 있게 되어, 레시피의 설정에 있어서의 인간의 실수(human error)를 억제할 수 있다.By expressing the irradiation condition information in the same gray scale image as the
도 5는 결함이 촬상된 촬상 화상의 예이다. 도 5의 촬상 화상(500)은, 레이저 리페어 대상인 FPD 기판(101)을 촬상부(108)가 촬상함으로써 취득된다.5 is an example of a picked-up image in which a defect is picked up. The picked-up
즉, 주제어부(122)는, 결함 검사 장치(103)로부터 결함 정보를 받아들인다. 여기서, 레이저 리페어에 의해 수정하고자 하는 결함을 "대상 결함"이라고 부르기로 한다. 주제어부(122)는, 결함 검사 장치(103)로부터의 결함 정보로부터 대상 결함을 선택한다. 그리고, 주제어부(122)는, 대물 렌즈(118)의 시야 내에 대상 결함이 들어가도록 하기 위하여, 지정된 결함의 위치 정보(결함 좌표 데이터)에 기초하여, 대상 결함이 대물 렌즈의 광축과 일치하도록 스테이지(107)를 X 방향 및 y 방향으로 움직이도록 스테이지 제어부(124)에 명령한다. 스테이지 제어부(124)는 주제어부(122)로부터의 명령에 따라 스테이지(107)를 제어한다.That is, the
전술한 상대 이동 후에, 촬상부(108)는, FPD 기판(101)의 표면을 촬상하고, 촬상 화상(500)을 디스플레이(102)에 출력하며, 또한 화상 처리부(127)에도 출력한다.After the relative movement described above, the
레이저 리페어 대상인 FPD 기판(101)을 촬상한 도 5의 촬상 화상(500)에는, 게이트 버스 라인(501a), CS 버스 라인(501b), 게이트 버스 라인(501c), 및 소스/드레인 배선(502a∼502c)이 촬상되어져 있다. 또한, 소스/드레인 배선(502a∼502c)과 동일한 층에 형성된, CS 버스 라인(501b) 상의 컨택트홀(503a와 503b)로부 터 연장되는 보조적인 배선도, 촬상 화상(500)에는 촬상되어져 있다. 또한, 촬상 화상(500)에는, 비결정질 실리콘(204)이 적층되어 형성된 TFT(504a∼504d)도 촬상되어져 있다. 참조 화상(300)과 마찬가지로, 투명 전극(505a∼505d)은 투명하므로, 실제 촬상 화상(500)에서는 반드시 윤곽이 명확하지는 않지만, 도 5에는 투명 전극(505a∼505d)의 윤곽을 나타내고 있다.In the picked-up
또한, 촬상 화상(500)에는, 대상 결함인 결함(506)도 촬상되어져 있다. 결함(506)은, 예를 들면 FPD 기판(101)의 표면에 부착된, 파티클 또는 레지스트막의 잔여물 등이다. 결함(506)은, 게이트 버스 라인(501c), 소스/드레인 배선(502b), 및 투명 전극(505a∼505c) 등, 각각 상이한 물질이 적층된 복수의 영역에 걸쳐서 존재하고 있다. 본 실시예에 따르면, 이들 상이한 영역마다 상이한 조사 조건으로 결함(506) 상에 레이저빔을 조사하여, 결함(506) 내에서의 레이저빔의 조사의 방법을 세밀하게 제어할 수 있다.Moreover, the
이상, 도 2∼도 5를 참조하여, FPD 기판의 구체예에 따라서, 레시피 및 촬상 화상에 대하여 설명하였다.In the above, with reference to FIGS. 2-5, the recipe and the picked-up image were demonstrated according to the specific example of an FPD board | substrate.
이어서, 도 6∼도 9를 참조하여, 레이저 리페어 장치(100)의 동작에 대하여 설명한다. 그리고, 도 4에서 설명한 바와 같이, 조사 조건은 조사의 강약을 나타내지만, 조사의 강약은 다양한 방법으로 제어할 수 있다. 그래서, 먼저 도 6을 참조하여, 조사의 강약을 제어하는 방법을 따르지 않은 공통점에 대하여 설명한 후에, 도 7∼도 9를 참조하여, 조사의 강약을 제어하는 다양한 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.Next, the operation of the
도 6은 레이저 리페어 장치(100)의 동작을 설명하는 흐름도이다. 그리고, 도 6의 처리가 시작되기 전에, 이미 이하의 (a)∼(c)가 처리되어 있다고 가정한다.6 is a flowchart illustrating the operation of the
(a) FPD 기판(101)을 레이저 리페어 장치(100)에 반입하는 처리.(a) Process of carrying in the FPD board |
(b) 예를 들면, 도시하지 않은 입력 장치가, FPD 기판(101)의 품종이나 FPD 기판(101)의 식별자 등의 정보를 받아서, 주제어부(122)에게 부여하는 처리.(b) For example, an input device (not shown) receives information such as the type of the
(c) 결함 검사 장치(103)가, FPD 기판(101)에 대한 결함 정보를 레이저 리페어 장치(100)에 출력하고, 주제어부(122)가, 결함 정보를, 예를 들면 RAM에 판독하는 처리.(c) The process in which the
이들 (a)∼(c)의 처리 후, 도 6의 처리가 개시되고, 도 6의 처리의 종료 후, FPD 기판(101)은 레이저 리페어 장치(100)로부터 반출된다.After these (a)-(c) processes, the process of FIG. 6 starts, and after completion | finish of the process of FIG. 6, the FPD board |
도 6의 단계 S101에 있어서, 주제어부(122)는, 미리 저장되어 있는 레시피를 레시피 저장부(123)로부터 판독한다.In step S101 of FIG. 6, the
다음에, 단계 S102에 있어서, 주제어부(122)는, 결함 검사 장치(103)로부터 받아들인 결함 정보로부터 지정된 1개의 대상 결함에 대한 결함 좌표를 판독한다.Next, in step S102, the
그리고, 단계 S103에 있어서, 촬상부(108)가 FPD 기판(101) 표면의 대상 결함을 촬상하고, 예를 들면 도 5의 촬상 화상(500)을 취득한다. 촬상부(108)는, 촬상한 촬상 화상(500)을 디스플레이(102)와 화상 처리부(127)에 출력한다.And in step S103, the
이어서, 단계 S104에서, 화상 처리부(127)는, 촬상부(108)로부터 출력된 도 5의 촬상 화상(500)에 기초하여 결함(506)의 범위를 인식한다.Next, in step S104, the
예를 들면, 화상 처리부(127)는, 촬상 화상(500)을, 레시피에 포함되는 도 3 의 참조 화상(300)과 비교하여, 참조 화상(300)과 촬상 화상(500)의 차분 화상으로부터 대상 결함의 범위를 인식한다. 화상 처리부(127)는, 적절한 임계값을 사용하여 차분 화상을 2치화하는 등의 방법에 의해, 결함(506)의 크기, 형상, 위치 및 범위를 인식할 수 있다.For example, the
그리고, 다음 단계 S105에 있어서, 화상 처리부(127)는, 인식한 결함(506)의 범위를, 레시피에 포함되는 도 4의 조사 조건 화상(400)과 비교한다. 그리고, 비교의 사전 처리로서 화상 처리부(127)는, 촬상 화상(500)과 참조 화상(300)으로부터 생성된 조사 조건 화상(400)과의 위치 맞춤을 행한다. 위치 맞춤 후의 촬상 화상(500)에서의 결함(506)의 범위를 조사 조건 화상(400)과 비교한 결과에 기초하여, 화상 처리부(127)는 결함(506)의 범위를 1개 이상의 조사 영역으로 구분한다.And in next step S105, the
즉, 도 4와 도 5에 나타내는 본 실시예의 예에서는, 화상 처리부(127)는, 결함(506)의 범위를 이하의 (a)∼(i)의 조사 영역으로 구분한다.That is, in the example of this embodiment shown to FIG. 4 and FIG. 5, the
(a) 흰색의 제1 조건 영역(401b)과 중첩되는 영역.(a) A region overlapping with the white
(b) 제4 조건 영역(404b)의 주위에 있으며, 도 4에서 인용 부호가 부여되지 않은 흰색 영역과 중첩되는 영역.(b) An area surrounding the
(c) 제4 조건 영역(404d)의 주위에 있으며, 도 4에서 인용 부호가 부여되지 않은 흰색 영역과 중첩되는 영역.(c) An area surrounding the
(d) 제4 조건 영역(404f)의 주위에 있으며, 도 4에서 인용 부호가 부여되지 않은 흰색 영역과 중접되는 영역.(d) An area around the
(e) 옅은 회색의 제2 조건 영역(402c)과 중첩되는 영역(2개로 분리한 영역).(e) The area (divided into two areas) which overlaps with the light gray
(f) 진한 회색의 제3 조건 영역(403b)과 중첩되는 영역.(f) An area overlapping with the
(g) 검은 색의 제4 조건 영역(404b)과 중첩되는 영역.(g) An area overlapping the fourth black
(h) 검은 색의 제4 조건 영역(404d)과 중첩되는 영역.(h) The region overlapping with the fourth black
(i) 검은 색의 제4 조건 영역(404f)과 중첩되는 영역.(i) The region overlapping the fourth black
화상 처리부(127)는, 이와 같이 결함(506)의 범위를 복수의 조사 영역 (a)∼(i)로 구분하면, 구분한 결과를 주제어부(122)에 출력한다. 그리고, 처리는 단계 S106으로 이행한다.When the
단계 S106에 있어서, 주제어부(122)는, 단계 S105에서의 구분의 결과에 기초하여, 각각의 검사 조건에 대응하는 공간 변조 패턴을 생성한다.In step S106, the
또한, 각각의 "공간 변조 패턴"은, 2차원 공간 광변조기(106)에 지정되는 패턴이다. 구체적으로는, 각각의 공간 변조 패턴은 2차원 공간 광변조기(106)의 각각의 미소 미러에 대하여 독립적으로 온(ON) 상태 또는 오프(OFF) 상태 중 어느 하나를 지정하는 패턴이다.In addition, each "spatial modulation pattern" is a pattern assigned to the two-dimensional spatial
예를 들면, M과 N은 양의 정수이며, 2차원 공간 광변조기(106)는, M×N개의 미소 디바이스를 구비하고 있다고 가정한다. 예를 들면, 2차원 공간 광변조기(106)가 DMD이면 미소 디바이스는 미소 미러이다. 이 경우, 각각의 공간 변조 패턴은, 온 상태를 흰색으로 나타내고, 오프 상태를 검은색으로 나타낸 M×N 화소의 2치 화상으로 나타낼 수 있다.For example, suppose M and N are positive integers, and the two-dimensional spatial
주제어부(122)는, 조사 조건이 나타내는 조사의 강도를 어떻게 제어하는지를 결정하고, 조사 강도를 제어하는 방법에 맞추어서, 각각의 조사 조건에 따른 공간 변조 패턴을 결정한다. 공간 변조 패턴의 예는, 도 7∼도 9와 함께 후술한다.The
이어서, 단계 S107에 있어서 주제어부(122)는, 단계 S106에서 결정된 공간 변조 패턴을 순차적으로 전환하면서 레이저빔을 조사하기 위한 제어를 행한다. 단계 S107에 있어서의 제어는, 단계 S105에서 구분된 1개 이상의 조사 영역 각각에 대하여, 상기 조사 영역과 중첩되고 있는 적층 영역에 대응한 조사 조건으로 상기 조사 영역에 레이저빔이 조사되도록 하기 위한 제어이다.Subsequently, in step S107, the
즉, 주제어부(122)는, 각각의 공간 변조 패턴을 공간 변조 제어부(126)에 입력하며, 각각의 공간 변조 패턴마다, 조사 조건이 되는 레이저빔의 조사에 관한 파라미터를 레이저 제어부(125)에서 지정하고, 대상 결함(506)을 조사 조건을 바꾸어가면서 수정한다.That is, the
그리고, 전술한 일련의 흐름으로 처리가 행해진 후, 다음 단계 S108에 있어서 주제어부(122)는, 처리되지 않은 다른 결함에 대한 정보가 남아 있는지의 여부를 판단한다. 만약, 처리되지 않은 다른 결함이 있으면, 처리는 단계 S102로 리턴하고, 마찬가지로 일련의 흐름에 따른 처리를 행하고, 모든 결함이 처리되면, 도 6의 처리를 종료한다.Then, after the processing is performed in the above-described series of flows, in the next step S108, the
이상, 레이저 리페어 장치(100)의 일련의 동작에 대하여 도 6을 참조하여 설명하였다.In the above, a series of operation | movement of the
이하에서는, 도 6의 단계 S106 및 단계 S107과 관련시키면서, 도 7∼도 9를 참조하여 공간 변조 패턴 군의 예를 설명한다.Hereinafter, an example of a spatial modulation pattern group will be described with reference to FIGS. 7 to 9 while relating to steps S106 and S107 of FIG. 6.
도 7은 공간 변조 패턴 군의 제1 예를 나타낸 도면이다. 도 7의 공간 변조 패턴 군(600)은, 공간 변조 패턴(601), 공간 변조 패턴(604) 및 공간 변조 패턴(607)의 3개로 이루어진다.7 is a diagram illustrating a first example of a group of spatial modulation patterns. The spatial
공간 변조 패턴 군(600)은, 레이저 광원(109)의 출력 파워가 가변일 경우에 바람직한 공간 변조 패턴 군의 일례이다. 또한, 공간 변조 패턴 군(600) 내에서의 3개의 공간 변조 패턴의 순서는 임의이지만, 이하에서는 공간 변조 패턴(601, 604, 607)의 순서로 되어 있다고 가정한다The spatial
전술한 바와 같이, 2차원 공간 광변조기(106)가 M×N개의 미소 미러를 구비한 DMD인 경우, 각각의 공간 변조 패턴은, 온 상태를 흰색으로 나타내고, 오프 상태를 검은색으로 나타낸 M×N 화소의 2치 화상으로 나타낼 수 있다. 도 7에서는, 공간 변조 패턴(601, 604 및 607)을, 대물 렌즈(118)의 시야 내에 들어가는 결함(506)의 근방에 해당하는 부분만을 발췌하여, 흰색과 검은색의 2치 화상으로 나타내고 있다.As described above, in the case where the two-dimensional spatial
이하에서는, 공간 변조 패턴에서, 온 상태를 지정하는 흰색 영역을 "온 영역", 오프 상태를 지정하는 검은색 영역을 "오프 영역"이라고 한다. 또한, 도 7에서는 편의상, 결함(506)의 윤곽선을 희게 표시하고 있지만, 각각의 미소 미러에 대하여 온 상태가 지정되는 것은 아니다.In the following, in the spatial modulation pattern, the white region specifying the on state is referred to as an "on region", and the black region specifying the off state is referred to as an "off region". In addition, although the outline of the
공간 변조 패턴(601)은, 도 4의 조사 조건 화상(400)에서, "30"의 휘도에 의해 나타내어지는 제3 조건에 대응하는 온 영역(602)과, 그 이외의 오프 영역(603)으로 이루어진다.In the
온 영역(602)은, 도 6의 단계 S105에서 설명한 (f)의 조사 영역을 포함한다. 또한, 도 7의 예에서는, 보다 확실하게 결함(506)을 수정하기 위하여, 레이저 리페어 장치(100)는 결함(506) 상뿐만 아니라, 결함(506)의 근방에도 레이저빔을 조사한다. 그러므로, 공간 변조 패턴(601)에서의 온 영역(602)은, (f)의 조사 영역과, 결함(506)의 근방에서 도 4의 제3 조건 영역(403b)과 중첩되고 있는 영역의 합이다.The on
즉, 온 영역(602)은, 결함(506)의 내부 또는 근방에서 제3 조건 영역(403b)과 중첩되는 영역이다. 제3 조건 영역(403b)은, 제3 조건(즉 "30"의 휘도에 의해 나타내어지는 조사 조건)과 대응되어 있다.In other words, the on
또한, 공간 변조 패턴(604)은, 도 4의 조사 조건 화상(400)에서, "60"의 휘도에 의해 나타내는 제2 조건에 대응하는 온 영역(605)과, 그 외의 오프 영역(606)으로 이루어진다. 온 영역(605)은, 2개로 분리되어 있지만, 합쳐서 "온 영역(605)"으로 칭한다.In addition, in the
온 영역(605)은, 도 6의 단계 S105에서 설명한 (e)의 조사 영역을 포함한다. 또한, 온 영역(605)은, 보다 확실하게 결함(506)을 수정하기 위하여, 결함(506)의 근방에서 도 4의 제2 조건 영역(402c)과 중첩되고 있는 영역을 포함한다.The on
즉, 온 영역(605)은, 결함(506)의 내부 또는 근방에서 제2 조건 영역(402c)과 중첩되는 영역이다. 제2 조건 영역(402c)은, 제2 조건(즉, "60"의 휘도에 의해 나타내는 조사 조건)과 대응된다.That is, the on
또한, 공간 변조 패턴(607)은, 도 4의 조사 조건 화상(400)에서, "100"의 휘도에 의해 나타내는 제1 조건에 대응하는 온 영역(608)과, 그 외의 오프 영역(609) 으로 이루어진다. 온 영역(608)은, 4개로 분리되어 있지만, 합쳐서 "온 영역(608)"으로 칭한다.In addition, in the
온 영역(608)은, 도 6의 단계 S105에서 설명한 (a)∼(d)의 조사 영역을 포함한다. 또한, 온 영역(608)은, 보다 확실하게 결함(506)을 수정하기 위하여, 결함(506)의 근방에서, 도 4의 제1 조건을 나타내는 흰색 부분과 중첩되고 있는 영역을 포함한다.The on
즉, 온 영역(608)은, 결함(506)의 내부 또는 근방에서, "100"의 휘도에 의해 나타내는 제1 조건과 대응한 영역[예를 들면, 제1 조건 영역(401b)]과 중첩되는 영역이다.That is, the on
이와 같이, 공간 변조 패턴 군(600)은, 제3 조건과 대응하는 공간 변조 패턴(601), 제2 조건과 대응하는 공간 변조 패턴(604), 및 제1 조건과 대응하는 공간 변조 패턴(607)으로 이루어진다. 공간 변조 패턴(601, 604 및 607)은, 조사 조건 화상(400)에서의 특정 계조(즉, 특정 휘도)의 영역에 기초한 형상을 가지고, 이와 동일한 형상으로 레이저빔을 정형하기 위한 패턴이다. 공간 변조 패턴 군(600)에 제4 조건과 대응하는 공간 변조 패턴이 없는 이유는, 본 실시예에 있어서의 제4 조건은 레이저빔의 조사 금지를 나타내기 위해서이다.As described above, the spatial
이어서, 공간 변조 패턴 군(600)이 사용되는 방법에 대하여 설명한다. 공간 변조 패턴 군(600)이 사용되는 것은, 예를 들면,하기 (a) 및 (b)가 성립하는 경우이다. 레이저 광원(109)은 연속 발진해도 되고 펄스 발진해도 된다.Next, how the spatial
(a) 레이저 광원(109)의 출력 파워는 가변이다.(a) The output power of the
(b) 도 4의 조사 조건 화상(400)에서 가장 강한 조사 조건을 나타내는 "100"의 휘도에 대응하는 출력 파워 Pmax와 조사 시간 T가 미리 설정되어 있다. 예를 들면, 출력 파워 Pmax와 조사 시간 T의 값은, 조사 조건 화상(400)과 관련되어 레시피 저장부(123)에 저장되어 있다.(b) In the
(a) 및 (b)가 성립하는 경우, 도 6의 단계 S106에 있어서 주제어부(122)가 공간 변조 패턴 군(600)을 생성하면, 단계 S107에서는 다음과 같이 하여 공간 변조 패턴 군(600)에 따른 레이저빔의 조사가 행해진다.If (a) and (b) holds, if the
"30"의 휘도에 의해 나타내어지는 제3 조건에 대응하는 공간 변조 패턴(601)에 따라 2차원 공간 광변조기(106)에 레이저빔을 공간 변조시키기 위하여, 주제어부(122)는, 공간 변조 패턴(601)의 데이터를 공간 변조 제어부(126)에 출력한다.In order to spatially modulate the laser beam into the two-dimensional spatial
또한, 주제어부(122)는, 제3 조건에 대응하는 출력 파워 P3를 식 (1)에 의해 산출한다.Further, the
P3 = Pmax×(3O/10O) …(1)P 3 = P max × (3O / 10O)... (One)
그리고, 주제어부(122)는, 조사 시간 T 동안 출력 파워 P3로 레이저빔을 레이저 유닛(105)으로부터 계속 사출하기 위한 제어를 행하도록, 레이저 제어부(125)에 지시한다.Then, the
또한, 주제어부(122)는, 공간 변조 제어부(126)와 레이저 제어부(125)를 통하여, 2차원 공간 광변조기(106)와 레이저 유닛(105)의 동작 타이밍을 동기시킨다. 즉, 2차원 공간 광변조기(106)가 공간 변조 패턴(601)에 따라 각각의 미소 미러를 구동하는 타이밍에서 레이저 유닛(105)이 레이저빔의 사출을 개시하도록, 주제어부(122)는 동기 제어를 행한다.The
이상과 같이 하여, 조사 시간 T 동안, 출력 파워 P3로 사출된 레이저빔이 공간 변조 패턴(601)에 따라 공간 변조되어 FPD 기판(101)의 표면에 조사되면, 다음으로, 주제어부(122)는 조사 방식을 전환한다.As described above, when the laser beam emitted at the output power P 3 during the irradiation time T is spatially modulated according to the
즉, "60"의 휘도에 의해 나타내어지는 제2 조건에 대응하는 공간 변조 패턴(604)에 따라 2차원 공간 광변조기(106)에 레이저빔을 공간 변조시키기 위하여, 주제어부(122)는, 공간 변조 패턴(604)의 데이터를 공간 변조 제어부(126)에 출력한다. 또한, 주제어부(122)는, 제2 조건에 대응하는 출력 파워 P2를 식 (2)에 의해 산출한다.That is, in order to spatially modulate the laser beam in the two-dimensional spatial
P2 = Pmax×(60/100) …(2)P 2 = P max × (60/100)... (2)
그리고, 주제어부(122)는, 조사 시간 T 동안 출력 파워 P2로 레이저빔을 레이저 유닛(105)으로부터 사출하도록, 레이저 제어부(125)에 지시한다. 또한, 주제어부(122)는 전술한 바와 동일한 동기 제어를 행한다.Then, the
이상과 같이 하여, 조사 시간 T 동안, 출력 파워 P2로 사출된 레이저빔이 공간 변조 패턴(604)에 따라 공간 변조되어 FPD 기판(101)의 표면에 조사되면, 다시, 주제어부(122)는 조사 방식을 전환한다.As described above, when the laser beam emitted at the output power P 2 during the irradiation time T is spatially modulated in accordance with the
즉, "100"의 휘도에 의해 나타내어지는 제1 조건에 대응하는 공간 변조 패턴(607)에 따라 2차원 공간 광변조기(106)에 레이저빔을 공간 변조시키기 위하여, 주제어부(122)는, 공간 변조 패턴(607)의 데이터를 공간 변조 제어부(126)에 출력한다. 또한, 주제어부(122)는, 제1 조건에 대응하는 출력 파워 P1을 식 (3)에 의해 산출한다.That is, in order to spatially modulate the laser beam into the two-dimensional spatial
P1 = Pmax×(100/100) …(3)P 1 = P max x (100/100)... (3)
그리고, 주제어부(122)는, 조사 시간 T 동안 출력 파워 P1으로 레이저빔을 레이저 유닛(105)으로부터 사출하도록, 레이저 제어부(125)에 지시한다. 또한, 주제어부(122)는 전술한 바와 마찬가지의 동기 제어를 행한다.Then, the
이상과 같이 하여, 조사 시간 T 동안 출력 파워 P1으로 사출된 레이저빔이 공간 변조 패턴(607)에 따라 공간 변조되어 FPD 기판(101)의 표면에 조사되는 상태가 계속되면, 결함(506)의 수정은 종료한다. 즉, 도 6에서 단계 S107로부터 단계 S108로 처리가 이행한다.As described above, when the laser beam emitted at the output power P 1 during the irradiation time T is spatially modulated in accordance with the
또한, 전술한 설명에서는, 공간 변조 패턴(601, 604 및 607)에 각각 따른 공간 변조가 행해지는 시간의 길이는 동일하게 조사 시간 T이며, 출력 파워가 P3, P2, P1으로 변화한다. 그러나, 레이저 광원(109)이 연속 발진하는 경우, 또는 레이저 광원(109)이 펄스 발진하는 경우에 있어서 펄스 반복 주기가 조사 시간 T에 비해 충분히 짧고, 조사 시간에 펄스 수가 비례한다고 볼 수 있을 경우에는, 단계 S107 에 있어서의 다음과 같은 제어도 가능하다.In addition, in the above description, the length of time for which spatial modulation is performed in accordance with the
즉, 주제어부(122)는, 제3 조건에 대응하는 공간 변조 패턴(601)에 의한 공간 변조를 행하면서 레이저빔을 조사할 조사 시간 T3를 식 (4)에 의해 산출한다.That is, the
T3 = T×(30/100) …(4)T 3 = T × (30/100)... (4)
그리고, 주제어부(122)는, 조사 시간 T3 동안 출력 파워 Pmax로 레이저빔을 계속 사출하도록, 레이저 제어부(125)를 통하여 간접적으로 레이저 유닛(105)을 제어한다. 또한, 주제어부(122)는, 전술한 바와 동일한 동기 제어를 행하면서, 공간 변조 제어부(126)에 공간 변조 패턴(601)의 데이터를 출력한다.The
그리고, 조사 시간 T3 경과 후, 주제어부(122)는, 제2 조건에 대응하는 공간 변조 패턴(604)에 의한 공간 변조를 행하면서 레이저빔을 조사할 조사 시간 T2를 식 (5)에 의해 산출한다.After the irradiation time T 3 has elapsed, the
T2 = T×(60/100) …(5)T 2 = T × (60/100)... (5)
그리고, 주제어부(122)는, 조사 시간 T2 동안 출력 파워 Pmax로 레이저빔을 계속 사출하도록, 레이저 제어부(125)를 통하여 간접적으로 레이저 유닛(105)을 제어한다. 또한, 주제어부(122)는, 전술한 바와 마찬가지의 동기 제어를 행하면서, 공간 변조 제어부(126)에 공간 변조 패턴(604)의 데이터를 출력한다.Then, the
그리고, 조사 시간 T2 경과 후, 주제어부(122)는, 제1 조건에 대응하는 공간 변조 패턴(607)에 의한 공간 변조를 행하면서 레이저빔을 조사할 조사 시간 T1을 식 (6)에 의해 산출한다.After the irradiation time T 2 has elapsed, the
T1 = T×(100/100) …(6)T 1 = T × (100/100)... (6)
그리고, 주제어부(122)는, 조사 시간 T1 동안 출력 파워 Pmax로 레이저빔을 계속 사출하도록, 레이저 제어부(125)를 통하여 간접적으로 레이저 유닛(105)을 제어한다. 또한, 주제어부(122)는, 전술한 바와 동일한 동기 제어를 행하면서, 공간 변조 제어부(126)에 공간 변조 패턴(607)을 출력한다.Then, the
이상과 같이, 주제어부(122), 레이저 제어부(125) 및 공간 변조 제어부(126)는 제어 수단으로서 다음과 같이 기능한다. 즉, 제어 수단으로서의 각 부는, 1개 이상의 조사 영역 각각에서 상기 조사 영역에 대응하는 조사 조건에 상당하는 시간만큼 레이저빔이 조사되도록, 2차원 공간 광변조기(106)에 복수의 공간 변조 패턴을 순차적으로 지정하면서 레이저 유닛(105)을 제어한다.As mentioned above, the
또한, 출력 파워와 조사 시간 중 어느 것을 변화시킨다 하더라도, 제어 수단으로서 기능하는 각 부는, 1개 이상의 조사 영역 각각에 있어서 단위 면적당 조사되는 에너지가 상기 조사 영역에 대응하는 조사 조건에 상당하도록, 출력 파워를 순차적으로 전환하여 레이저빔을 사출하도록 레이저 유닛(105)을 제어하면서 2차원 공간 광변조기(106)에 복수의 공간 변조 패턴을 순차적으로 지정한다.In addition, even if any of output power and irradiation time is changed, each part functioning as a control means output power so that the energy irradiated per unit area in each of one or more irradiation areas may correspond to irradiation conditions corresponding to the said irradiation area. Are sequentially assigned to the two-dimensional spatial
그리고, 전술한 예에서는, 제어 수단으로서 기능하는 각 부는, 또한 순차적으로 지정되는 복수의 공간 변조 패턴에 따라 2차원 공간 광변조기(106)가 공간 변조의 방식을 전환하는 타이밍과 레이저 유닛(105)이 출력 파워를 전환하는 타이밍이 동기하도록 제어하고 있다.Incidentally, in the above-described example, each part serving as a control means further includes timing and
이와 같이, 주제어부(122)는, 공간 변조 제어부(126)를 통하여 2차원 공간 광변조기(106)에 3개의 공간 변조 패턴(601, 604 및 607)을 순차적으로 지정하면서, 레이저 제어부(125)를 통하여 레이저 유닛(105)을 제어하고 있다. 그리고, 주제어부(122)가 조사 시간과 출력 파워 중 한쪽을 고정하고 다른 쪽을 변화시키는 제어를 행함으로써, 도 6의 단계 S105에서 설명한 조사 영역 (a)∼(i) 각각에 대한 적절한 레이저빔의 조사가 실현된다.As described above, the
즉, 1개의 결함(506)보다 작은 영역인 각각의 조사 영역 (a)∼(i)를 단위로 한, 세밀한 레이저빔의 조사의 제어가 행해진다. 본 실시예에서는 결함(506) 근방의 작은 영역에도 부가적으로 레이저빔이 조사되지만, 전술한 바와 같이, 결함(506) 근방의 작은 영역도 각각의 적층 영역에 대응하여 설정되어 있다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 조사 영역 (a)∼(i) 각각에 대하여, 상기 조사 영역과 중첩되고 있는 적층 영역에 대응한 조사 조건으로 상기 조사 영역에 레이저빔이 조사된다.In other words, the fine laser beam irradiation is controlled in units of the irradiation areas (a) to (i) which are areas smaller than one
또한, 종래, 레이저빔의 빔 단면 형상을 정형하기 위해 슬릿 등의 물리적 기구를 사용하는 방법이 알려져 있지만, 본 실시예에서는, 전기적으로 구동 가능한 DMD를 2차원 공간 광변조기(106)로서 이용하고 있다.Further, conventionally, a method of using a physical mechanism such as a slit to form a beam cross-sectional shape of a laser beam is known. In this embodiment, an electrically driveable DMD is used as the two-dimensional spatial
따라서, 본 실시예에서는 공간 변조 패턴의 전환에 필요한 시간을 0(영)으로 볼 수 있다. 그러므로, 본 실시예에서는, 물리적 기구를 사용하는 종래의 방법에 비해 훨씬 더 짧은 시간에, 1개의 결함(506)보다 작은 영역을 단위로 하여 레이저빔의 조사를 세밀하면서도 적절하게 제어할 수 있다.Therefore, in this embodiment, the time required for switching the spatial modulation pattern can be regarded as 0 (zero). Therefore, in this embodiment, the irradiation of the laser beam can be finely and appropriately controlled in an area smaller than one
또한, 세밀한 제어에 의해, 불필요한 레이저빔의 조사를 방지할 수도 있으므로, 결과적으로, 레이저빔에 의해 2차원 공간 광변조기(106)나 그 외의 광학 소자에 불필요한 스트레스를 주지도 않는다. 따라서, 2차원 공간 광변조기(106) 등의 수명을 필요 이상 줄이지도 않는다.In addition, since the irradiation of the laser beam can be prevented by fine control, as a result, the laser beam does not cause unnecessary stress on the two-dimensional spatial
도 8은 공간 변조 패턴 군의 제2 예를 나타낸 도면이다. 도 8의 공간 변조 패턴 군(700)은, 공간 변조 패턴(701), 공간 변조 패턴(704) 및 공간 변조 패턴(707)의 3개로 이루어진다. 또한, 공간 변조 패턴 군(700) 내에서의 3개의 공간 변조 패턴의 순서는 임의이지만, 이하에서는 공간 변조 패턴(701, 704, 707)의 순서로 한다.8 is a diagram illustrating a second example of a group of spatial modulation patterns. The spatial
도 7과 마찬가지로 도 8도, 공간 변조 패턴(701, 704 및 707)을, 대물 렌즈(118)의 시야 내에 들어가는 결함(506)의 근방에 해당하는 부분만을 발췌하여, 흰색과 검은색의 2치 화상으로 나타내고 있다. 또한, 결함(506)의 윤곽선을 편의 상 도시한 점도, 도 7과 동일하다.Similarly to FIG. 7, FIG. 8 also extracts only the portions corresponding to the vicinity of the
공간 변조 패턴(701)은, 대응하는 미소 미러를 온 상태로 구동시키기 위한 온 영역(702)과, 그 외의 오프 영역(703)으로 이루어진다.The
온 영역(702)은, 결함(506) 또는 그 근방에 있어서, 도 4의 조사 조건 화상(400)에서 "30"의 휘도에 의해 나타내어지는 제3 조건에 대응하는 영역, "60"의 휘도에 의해 나타내어지는 제2 조건에 대응하는 영역, 및 "100"의 휘도에 의해 나 타내어지는 제1 조건에 대응하는 영역 모두가 중첩된 영역이다. 환언하면, 온 영역(702)은, 도 6의 단계 S105에서 설명한 (a)∼(f)의 조사 영역의 합을 포함한다. 또한, 온 영역(702)은 결함(506)의 근방에 있어서, 제1 내지 제3 조건 모두에 대응하는 조사 조건 화상(400) 내의 영역이 중첩된 영역을 포함한다.The on-
마찬가지로, 공간 변조 패턴(704)은, 온 영역(705)과 오프 영역(706)으로 이루어진다. 온 영역(705)은, 2개로 분리되어 있지만, 합쳐서 "온 영역(705)"으로 칭한다.Similarly, the
온 영역(705)은, 결함(506) 또는 그 근방에 있어서, 도 4의 조사 조건 화상(400)에서 "60"의 휘도에 의해 나타내어지는 제2 조건에 대응하는 영역, 및 "100"의 휘도에 의해 나타내어지는 제1 조건에 대응하는 각각의 영역이 중첩된 영역이다. 환언하면, 온 영역(705)은, (a)∼(e)의 조사 영역의 합을 포함하고, 또한 제1 내지 제2 조건에 대응하는 조사 조건 화상(400) 내의 각각의 영역이 중첩된 영역을 포함한다.The on-
그리고, 공간 변조 패턴(707)은, 결함(506) 또는 그 근방에 있어서, 도 4의 조사 조건 화상(400)에서 "100"의 휘도에 의해 나타내어지는 제1 조건에 대응하는 영역과 중첩되는 온 영역(708)과, 그 외의 오프 영역(709)으로 이루어진다. 환언하면, 온 영역(708)은, (a)∼(d)의 조사 영역의 합을 포함하고, 또한 제1 조건에 대응하는 조사 조건 화상(400) 내의 영역과 중첩되는 영역을 포함한다. 그리고, 온 영역(708)은, 4개로 분리되어 있지만, 합쳐서 "온 영역(708)"으로 칭한다.The
즉, 온 영역(702)은 온 영역(705)을 포함하고, 온 영역(705)은 온 영역(708) 을 포함하고 있다.That is, the on
이어서, 공간 변조 패턴 군(700)의 이용되는 방법에 대하여 설명한다. 공간 변조 패턴 군(700)은, 레이저 광원(109)의 출력 파워가 일정한 경우에도 사용할 수 있다. 또한, 레이저 광원(109)은 연속 발진할 수도 있고, 펄스 발진할 수도 있다. 공간 변조 패턴 군(700)은, 예를 들면, 하기 (a) 또는 (b)가 성립하는 경우에 사용된다.Next, the method of using the spatial
(a) 레이저 광원(109)이 연속 발진하는 경우, 도 4의 조사 조건 화상(400)에서 가장 강한 조사 조건을 나타내는 "100"의 휘도에 대응하는 조사 시간 Tmax(=T)가 미리 설정되어 있다. 예를 들면, 조사 시간 Tmax의 값은, 조사 조건 화상(400)과 관련되어 레시피 저장부(123)에 저장되어 있다.(a) When the
(b) 레이저 광원(109)이 펄스 발진하는 경우, 도 4의 조사 조건 화상(400)에서 가장 강한 조사 조건을 나타내는 "100"의 휘도에 대응하는 펄스 수 Nmax가 미리 설정되어 있다. 예를 들면, 펄스 수 Nmax의 값은, 조사 조건 화상(400)과 관련되어 레시피 저장부(123)에 저장되어 있다.(b) When the
(a) 또는 (b)가 성립하는 경우, 도 6의 단계 S106에 있어서 주제어부(122)가 공간 변조 패턴 군(700)을 생성하면, 단계 S107에서는 다음과 같이 하여 공간 변조 패턴 군(700)에 따른 레이저빔의 조사가 행해진다.If (a) or (b) holds, if the
주제어부(122)는, 공간 변조 패턴(701)에 따라 2차원 공간 광변조기(106)에 레이저빔을 공간 변조시키기 위하여, 공간 변조 패턴(701)의 데이터를 공간 변조 제어부(126)에 출력한다. 또한, 공간 변조 패턴(701)에서는, 가장 약한 조사 조건인 제3 조건으로부터 가장 강한 조사 조건인 제1 조건까지, 복수의 조사 조건에 대응하는 영역이 온 영역(702)에 포함된다.The
따라서, 레이저 광원(109)이 연속 발진하는 경우, 주제어부(122)는, "30"의 휘도에 의해 나타내어지는 제3 조건에 대응하는 조사 시간 T3를 상기 식 (4)에 의해 산출한다. 또는, 레이저 광원(109)이 펄스 발진하는 경우, 주제어부(122)는, 제3 조건에 대응하는 펄스 수 N3를 식 (7)에 의해 산출한다.Therefore, calculated from the
N3 = Nmax×(30/100) …(7)N 3 = N max x (30/100)... (7)
그리고, 레이저 광원(109)이 연속 발진하는 경우, 주제어부(122)는, 조사 시간 T3 동안 레이저빔을 계속 사출하도록, 레이저 제어부(125)를 통하여 간접적으로 레이저 유닛(105)을 제어한다. 또는, 레이저 광원(109)이 펄스 발진하는 경우, 주제어부(122)는, 펄스를 N3회 조사하도록, 레이저 제어부(125)를 통하여 간접적으로 레이저 유닛(105)을 제어한다.And, when the
이와 동시에, 주제어부(122)는, 레이저 유닛(105)이 레이저빔을 사출하고 있는 동안, 공간 변조 패턴(701)에 의한 공간 변조가 행해지도록, 도 7에서 설명한 바와 마찬가지의 동기 제어를 행한다.At the same time, the
그리고, 조사 시간 T3 경과 후, 또는 N3회의 펄스의 조사 후, 주제어부(122)는 조사 방식을 전환한다.After the irradiation time T 3 has elapsed or after irradiation with N 3 pulses, the
즉, 주제어부(122)는, 공간 변조 패턴(704)에 따라 2차원 공간 광변조기(106)에 레이저빔을 공간 변조시키기 위하여, 공간 변조 패턴(704)의 데이터를 공간 변조 제어부(126)에 출력한다. 또한, 공간 변조 패턴(704)에서는, 제2 조건과 제1 조건에 대응하는 영역이 온 영역(705)에 포함된다. 또한, 온 영역(705)은 온 영역(702)에 포함되어 있다.That is, the
따라서, 공간 변조 패턴(704)에 따른 레이저빔의 조사에 있어서는, 온 영역(705)에 대응하는 2개의 조사 조건 중, 보다 약한 조사 조건인 제2 조건을 기준으로, 주제어부(122)는 조사 시간 또는 펄스 수를 산출한다. 즉, 주제어부(122)는, 제2 조건에서 필요한 조사 에너지와 공간 변조 패턴(701)에 의한 공간 변조를 받으면서 이미 FPD 기판(101)의 표면 상에 조사된 레이저빔에 의한 조사 에너지와의 차분에 따른 계산을 행한다.Therefore, in the irradiation of the laser beam according to the
주제어부(122)는, 레이저 광원(109)이 연속 발진하는 경우, 식 (8)에 의해 조사 시간 Ta를 산출하고, 레이저 광원(109)이 펄스 발진하는 경우, 식 (9)에 의해 펄스 수 Na를 산출한다.When the
Ta = T×((60-30)/100) …(8)T a = T × ((60-30) / 100)... (8)
Na = Nmax×((60-30)/100) …(9)N a = N max × ((60-30) / 100)... (9)
그리고, 레이저 광원(109)이 연속 발진하는 경우, 주제어부(122)는, 조사 시간 Ta 동안 레이저빔을 사출하도록 레이저 유닛(105)을 제어한다. 또는, 레이저 광 원(109)이 펄스 발진하는 경우, 주제어부(122)는, 펄스를 Na회 조사하도록, 레이저 제어부(125)를 통하여 간접적으로 레이저 유닛(105)을 제어한다.And when the
이와 동시에, 주제어부(122)는, 레이저 유닛(105)이 레이저빔을 사출하고 있는 동안, 공간 변조 패턴(704)에 의한 공간 변조가 행해지도록 동기 제어를 행한다.At the same time, the
그리고, 조사 시간 Ta 경과 후, 또는 Na회의 펄스의 조사 후, 주제어부(122)는 조사 방식을 전환한다.After the irradiation time T a has elapsed or after irradiation of N a pulses, the
즉, 주제어부(122)는, 공간 변조 패턴(707)에 따라 2차원 공간 광변조기(106)에 레이저빔을 공간 변조시키기 위하여, 공간 변조 패턴(707)의 데이터를 공간 변조 제어부(126)에 출력한다. 또한, 공간 변조 패턴(707)에는, 제1 조건에 대응하는 영역만이 온 영역(708)에 포함되고, 온 영역(708)은 온 영역(702)과 온 영역(705)의 양쪽에 포함되어 있다.In other words, the
따라서, 공간 변조 패턴(707)에 따른 레이저빔의 조사에 있어서 주제어부(122)가 산출할 조사 시간 또는 펄스 수는, 제1 조건에서 필요한 조사 에너지와 이미 조사된 에너지와의 차분에 대응하는 값이다. 즉, 주제어부(122)는, 레이저 광원(109)이 연속 발진하는 경우, 식 (10)에 의해 조사 시간 Tb를 산출하고, 레이저 광원(109)이 펄스 발진하는 경우, 식 (11)에 의해 펄스 수 Nb를 산출한다.Therefore, the irradiation time or the number of pulses to be calculated by the
Tb = T×((100-60)/100) …(10)T b = T × ((100-60) / 100)... 10
Nb = Nmax×((100-60)/100) …(11)N b = N max × ((100-60) / 100)... (11)
그리고, 레이저 광원(109)이 연속 발진하는 경우, 주제어부(122)는, 조사 시간 Tb 동안 레이저빔을 계속 사출하도록, 레이저 제어부(125)를 통하여 간접적으로 레이저 유닛(105)을 제어한다. 또는, 레이저 광원(109)이 펄스 발진하는 경우, 주제어부(122)는, 펄스를 Nb회 조사하도록, 레이저 제어부(125)를 통하여 간접적으로 레이저 유닛(105)을 제어한다.And, when the
이와 동시에, 주제어부(122)는, 레이저 유닛(105)이 레이저빔을 사출하고 있는 동안, 공간 변조 패턴(707)에 의한 공간 변조가 행해지도록 동기 제어를 행한다.At the same time, the
그리고, 전술한 설명에서는 주제어부(122)가, 각각의 공간 변조 패턴(701, 704 및 707)에 대응하는 조사 시간 또는 펄스 수를, 레이저 제어부(125)를 통하여 명시적(明示的)으로 제어하고 있다. 그러나, 주제어부(122)는, 레이저 제어부(125)에 레이저빔의 조사 개시 타이밍과 조사 시간 T를 통지하는 것만 해도 된다. 그 경우에도, 레이저빔의 조사 개시 시점으로부터 조사 시간 T3 경과 후, 및 레이저빔의 조사 개시 시점으로부터 조사 시간 T2=(T3 + Ta) 경과 후에, 주제어부(122)가 공간 변조 제어부(126)를 통하여 공간 변조 패턴을 전환하는 것만으로, 레이저 리페어 장치(100)는 전술한 바와 마찬가지로 동작한다. 왜냐하면, 2차원 공간 광변조기(106)에서의 공간 변조의 방식의 전환에 필요한 시간은 0(제로)로 볼 수 있기 때문이다.In the above description, the
식 (4) 내지 (11)로부터 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 전술한 제어에 의하면, 레이저 광원(109)이 연속 발진하는 경우에, 제1 내지 제3 조건에 각각 대응하는 영역에 레이저빔이 조사되는 시간의 합계는, 각각 T, T2, T3이다. 또한, 전술한 제어에 의하면, 레이저 광원(109)이 펄스 발진하는 경우에, 제1 내지 제3 조건에 각각 대응하는 영역에 조사되는 펄스 수의 합계는, 각각 Nmax, Nmax×(60/100), N3이다.As apparent from the equations (4) to (11), according to the above-described control, when the
따라서, 공간 변조 패턴 군(700)을 사용한 전술한 제어에 의해, 도 6의 단계 S105에서 설명한 각각의 조사 영역 (a)∼(f)에는, 각각 대응하는 조사 조건으로[즉, 조사 조건 화상(400)에서의 휘도에 비례한 강도로], 레이저빔이 조사된다.Therefore, according to the above-described control using the spatial
이상과 같이, 레이저 광원(109)이 펄스 발진하는 경우에, 주제어부(122), 레이저 제어부(125) 및 공간 변조 제어부(126)는 제어 수단으로서 다음과 같이 기능한다. 즉, 제어 수단으로서의 각 부는, 1개 이상의 조사 영역 각각에서 상기 조사 영역에 대응하는 조사 조건에 상당하는 펄스 수만큼 펄스 레이저빔이 조사되도록, 2차원 공간 광변조기(106)에 복수의 공간 변조 패턴을 순차적으로 지정하면서 레이저 유닛(105)을 제어한다.As mentioned above, when the
또한, 도 8의 예에서, 주제어부(122)는, 조사 시간이나 펄스 수가 아닌, 출력 파워를 변화시키는 제어를 행해도 된다. 즉, 주제어부(122)는 레이저 제어부(125)를 통하여, 공간 변조 패턴(701, 704 및 707)에 대응하여, 각각 출력 파워 P3, (P2-P3) 및 (P1-P2)로 레이저빔이 조사되도록, 레이저 유닛(105)을 제어해도 된다. 이 경우, 공간 변조 패턴마다 조사 시간의 길이는 동일하게, 예를 들면, 상기 조사 시간 T이다.In addition, in the example of FIG. 8, the
이상에서 설명한 실시예에서는, 공간 변조 패턴 군을 복수의 공간 변조 패턴으로 분류하는 경우에 대하여 설명하였으나, 조사 조건이 상이한 영역을 복수개로 분할하여 1개의 공간 변조 패턴으로 구성할 수도 있다.In the above-described embodiment, the case where the spatial modulation pattern group is classified into a plurality of spatial modulation patterns has been described. However, a region having different irradiation conditions may be divided into a plurality of space modulation patterns to form one spatial modulation pattern.
도 9는 공간 변조 패턴 군의 제3 예를 나타낸 도면이다. 도 9의 예는, 도 3 및 도 4에 나타낸 것과는 다른 레시피를 사용한 레이저 리페어의 예이다.9 is a diagram illustrating a third example of a spatial modulation pattern group. The example of FIG. 9 is an example of the laser repair which used the recipe different from what was shown to FIG. 3 and FIG.
도 9의 중첩시킨 개념도(800)는, 레이저 리페어의 대상인 FPD 기판(101)을 촬상한 촬상 화상에서의 결함(801)을 조사 영역으로 구분하는 것을 개념적으로 나타낸 도면이다. 또한, 도 9의 공간 변조 패턴(900)은, 중첩시킨 개념도(800)의 구분에 따른 레이저빔의 파워를 조정한 것이다.The conceptual diagram 800 superimposed on FIG. 9 is a diagram conceptually showing the division of the
중첩시킨 개념도(800)에는, 결함(801)의 범위와 4개의 조사 조건에 각각 대응하여 구분된 제1 조건 영역(802), 제2 조건 영역(803), 제3 조건 영역(804), 제4 조건 영역(805)이 각각 나타나 있다. 도 4의 예와 마찬가지로, 도 9의 예에서, 조사 조건이 0∼100의 정수로 나타내어진다. 도 9의 예에서의 각각의 조사 조건은 다음의 수치에 의해 나타내어진다.In the superimposed conceptual diagram 800, the
· 제1 조건: 50First condition: 50
· 제2 조건: 75Second condition: 75
· 제3 조건: 100Third condition: 100
· 제4 조건: 0Fourth condition: 0
제1 조건 영역(802)은 좌측의 직사각형 영역이며, 제2 조건 영역(803)은 우측 아래의 직사각형 영역이며, 제3 조건 영역(804)은 우측의 L자형 영역이며, 제4 조건 영역(805)은 우측 위의 직사각형 영역이다.The
중첩시킨 개념도(800)에 나타낸 바와 같이, 결함(801)은, 이들 4개의 상이한 조사 영역에 걸쳐서 분포하고 있다. 따라서, 도 6의 단계 S105에 있어서 화상 처리부(127)는, 결함(801)의 범위를 4개의 조사 영역으로 구분한다. 즉, 결함(801)의 범위는, 제1 조건 영역(802)과 중첩하는 제1 조사 영역(806), 제2 조건 영역(803)과 중첩하는 제2 조사 영역(807), 제3 조건 영역(804)과 중첩하는 제3 조사 영역(808), 및 제4 조건 영역(805)과 중첩하는 제4 조사 영역(809)으로 구분된다.As shown in the conceptual diagram 800 superimposed, the
이와 같이 하여 구분된 조사 영역에 기초하여, 도 6의 단계 S106에 있어서 주제어부(122)는, 1개의 공간 변조 패턴(900)만으로 이루어지는 공간 변조 패턴 군을 생성한다. 그리고, 단계 S107에서는, 공간 변조 패턴(900)에 의한 공간 변조를 행하면서 레이저빔을 조사하기 위한 제어를 주제어부(122), 레이저 제어부(125) 및 공간 변조 제어부(126)가 행한다.Based on the irradiation areas thus divided, in step S106 of FIG. 6, the
공간 변조 패턴(900)은, 도 7 및 도 8과 마찬가지로, M×N개의 미소 미러를 구비한 DMD에 대응하는 M×N 화소의 2치 화상 중, 결함(801)의 근방에 해당하는 부분만을 발췌하여 나타낸 것이다. 그리고, 도 9의 예에서는, 결함(801)의 근방에 대한 부가적인 레이저빔의 조사는 행해지지 않는다.As in FIGS. 7 and 8, the
또한, 도시의 편의상, 다른 조사 영역 사이의 경계선 및 결함(801)의 윤곽선을 공간 변조 패턴(900)에 나타낸다. 그러나, 공간 변조 패턴(900)을 나타내는 실제 2치 화상에는, 이들 경계선 및 윤곽선은 존재하지 않는다.In addition, for convenience of illustration, the boundary line between different irradiation areas and the outline of the
또한, 공간 변조 패턴(900)에서의 작은 정사각형들은, 공간 변조 패턴(900)을 나타내는 2치 화상에서의 1화소이며, 각각의 미소 미러에 대응한다. 각각의 미소 미러에 대응하는 각각의 화소는, 온 상태를 나타낸 흰색 또는 오프 상태를 나타낸 검은색으로 나타내어져 있다.Further, the small squares in the
공간 변조 패턴(900)에서 제1 조사 영역(806)에 대응하는 범위 내에는, 온 상태를 나타낸 흰색 화소와 오프 상태를 나타낸 검은색 화소가 혼재하고 있다. 그리고, 흰색 화소와 검은색 화소의 개수의 비율은, 조사 조건이 0∼100의 정수로 나타내어지고, 제1 조사 영역(806)에 대응하는 제1 조건이 "50"의 수치에 의해 나타내어지므로, 식 (12)에 나타낸 바와 같이 된다Within the range corresponding to the
50:(100-50) = 1:1 …(12)50: (100-50) = 1: 1... (12)
마찬가지로, 공간 변조 패턴(900)에서 제2 조사 영역(807)에 대응하는 범위 내에도, 온 상태를 나타낸 흰색 화소와 오프 상태를 나타낸 검은색 화소가 혼재하고 있다. 그리고, 흰색 화소와 검은색 화소의 개수의 비율은, 조사 조건이 0∼100의 정수로 나타내어지고, 제2 조사 영역(807)에 대응하는 제2 조건이 "75"의 수치에 의해 나타내어지므로, 식 (13)에 나타낸 바와 같이 된다.Similarly, within the range corresponding to the
75:(100-75) = 3:1 …(13)75: (100-75) = 3: 1... (13)
또한, 공간 변조 패턴(900)에서 제3 조사 영역(808)에 대응하는 범위 내에 는, 온 상태를 나타낸 흰색 화소만 있다. 이는, 제3 조사 영역(808)에 대응하는 제3 조건이 "100"의 조사 조건을 나타내기 위해 사용되는 최대의 수치에 의해 나타내어지기 때문이다. 환언하면, 공간 변조 패턴(900)에서 제3 조사 영역(808)에 대응하는 범위 내에서의 흰색 화소와 검은색 화소의 개수의 비율은, 식 (14)에 나타낸 바와 같다.In addition, within the range corresponding to the
100:(100-100) =1:0 …(14)100: (100-100) = 1: 0... (14)
반대로, 공간 변조 패턴(900)에서 제4 조사 영역(809)에 대응하는 범위 내에는, 오프 상태를 나타내는 검은색 화소만 있다. 이는, 제4 조사 영역(809)에 대응하는 제4 조건이 "0"이라는, 조사 조건을 나타내기 위해 사용되는 최소의 수치에 의해 나타내어지기 때문이다. 환언하면, 공간 변조 패턴(900)에서 제4 조사 영역(809)에 대응하는 범위 내에서의 흰색 화소와 검은색 화소의 개수의 비율은, 식 (15)과 같이 나타내어진다.On the contrary, within the range corresponding to the
0:(100-0) = 0:1 …(15)0: (100-0) = 0: 1... (15)
공간 변조 패턴(900)만으로 이루어지는 공간 변조 패턴 군에 따른 레이저빔의 조사는, 특히, 1개의 미소 미러에 대응하여 레이저빔이 조사되는 FPD 기판(101)의 표면 위의 면적이 충분히 작은 경우에 적합하다. 왜냐하면, 이 경우, 공간 변조 패턴(900)에 따라 공간 변조하면서 레이저빔을 조사함으로써, 1개의 조사 영역 내를 평균하면, 각각의 조사 영역에는, 도 4에 나타낸 조사 조건 화상의 각각의 조건 영역에 대응한 조사 조건으로 레이저빔이 조사되기 때문이다.Irradiation of the laser beam according to the group of spatial modulation patterns consisting only of the
예를 들면, 가장 강한 조사 조건을 나타내는 "100"의 수치에 대하여 50%의 비율의 값으로 제1 조건이 표시되고, 식 (12)와 같이 제1 조사 영역(806)의 50%에 레이저빔이 조사된다. 따라서, 1개의 미소 미러에 대응하여 레이저빔이 조사되는 FPD 기판(101)의 표면 위의 면적이 충분히 작으면, "제1 조사 영역(806) 내를 평균 하면, 가장 강한 조사 조건의 50%의 강도로, 불균일하지 않게 레이저빔이 조사되고 있다"로 볼 수 있다. 다른 조사 영역에 대해서도 마찬가지이다.For example, the first condition is displayed at a value of 50% with respect to the value of "100" representing the strongest irradiation condition, and the laser beam is displayed at 50% of the
즉, 도 9의 예는, 다음과 같이 개괄할 수 있다.That is, the example of FIG. 9 can be outlined as follows.
· 2차원 공간 광변조기(106)는, 2차원 어레이형으로 배렬되어 있고, 각각이 적어도 제1 및 제2 경사각(즉, 온 상태와 오프 상태에 각각 대응하는 경사각)에 구동 가능한 제1 개수(=M×N개)의 미소 미러를 가진다.The two-dimensional spatial
· 제어 수단으로서 기능하는 공간 변조 제어부(126)가 2차원 공간 광변조기(106)에 지정하는 공간 변조 패턴(900)은, 제1 개수의 미소 미러 각각을, 온 상태와 오프 상태에 대응시키는 패턴이다.The
그리고, 본 발명은 전술한 실시예로 한정되지 않고, 여러 가지로 변형 가능하다. 이하에 몇 개의 예를 설명한다.In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various deformation | transformation is possible. Some examples are described below.
FPD 기판에서의 회로를 구성하기 위한 물질의 적층의 방법은 실시예에 따라 상이하다. 도 2의 단면도는 구체예의 하나이며, 도 2와 상이한 물질을 유리 기판(201)에 적층하여 FPD 기판을 제조하는 경우도 있다. 이와 같은 경우에도, 상기 실시예와 마찬가지로 하여, 적층된 물질에 따른 레시피에 기초하여 적절한 레이저빔의 조사를 실현할 수 있다.The method of lamination of materials for constructing a circuit in an FPD substrate is different depending on the embodiment. 2 is one example of a specific example, and an FPD substrate may be manufactured by stacking a material different from that of FIG. 2 onto the
또한, 상기 실시예에 있어서 레이저 리페어의 대상으로 되는 제품은, FPD 기 판으로 한정되지 않는다. FPD 기판 외의 레이저 리페어 대상으로서, 예를 들면, LSI(Large Scale lntegration) 칩(chip)이나 프린트 배선 기판 등의 제품에 대해서, 상기 실시예를 적용할 수 있다.Incidentally, the product targeted for laser repair in the above embodiment is not limited to the FPD substrate. As the laser repair target other than the FPD substrate, the above embodiment can be applied to products such as a large scale integration (LSI) chip or a printed wiring board.
또한, 도 1에 나타낸 각각의 광학 소자의 배치는 일례에 지나지 않는다. 예를 들면, 레이저 유닛(105)의 배치를 바꿈으로써 미러(113)를 생략할 수 있는 것은 분명하다. 그 외에에도, 다양한 변형이 가능하다.In addition, the arrangement | positioning of each optical element shown in FIG. 1 is only an example. For example, it is clear that the
또한, 도 6의 단계 S104에 있어서 화상 처리부(127)는, 인식한 결함(506)의 위치와 범위에 기초하여, 촬상 화상(500)에서의 결함(506)의 휘도를 인식할 수도 있다. 화상 처리부(127)는, 결함(506)의 휘도에 기초하여 결함(506)의 종류를 인식하고, 결함(506)의 종류에 따라 수정의 필요와 불필요를 판단해도 된다. 그리고, 수정 불필요로 화상 처리부(127)가 판단한 경우는, 이하의 단계 S105∼S107은 생략 가능하다.In addition, in step S104 of FIG. 6, the
또한, 도 7∼도 9에 예시한 것처럼, 구체적으로 어떠한 공간 변조 패턴으로 이루어지는 공간 변조 패턴 군을 생성할 것인가는, 실시예에 따라 다양하다. 전형적으로는, 도 7∼도 9에 나타낸 바와 같이, 각각의 공간 변조 패턴은, 다음 (a)∼(d) 중 어느 하나이지만, 그 외의 패턴일 수도 있다.In addition, as illustrated in FIGS. 7 to 9, specifically, the spatial modulation pattern group including the spatial modulation pattern group is varied depending on the embodiment. Typically, as shown in FIGS. 7-9, each spatial modulation pattern is any one of following (a)-(d), but other patterns may be sufficient as it.
(a) 1개 이상의 조사 영역 중 1개를 나타내는 공간 변조 패턴(a) spatial modulation pattern representing one of the one or more irradiation regions;
(b) 상기 (a)의 공간 변조 패턴에 의해 나타내어지는 1개의 조사 영역과, 그 조사 영역의 근방의 영역의 합을 나타내는 공간 변조 패턴(b) Spatial modulation pattern which shows the sum of one irradiation area | region represented by said spatial modulation pattern of said (a), and the area | region of the vicinity of this irradiation area | region
(c) 1개 이상의 조사 영역 중에서 복수 조사 영역의 합를 나타내는 공간 변 조 패턴(c) Spatial modulation pattern representing the sum of a plurality of irradiation areas among one or more irradiation areas
(d) 상기 (c)의 공간 변조 패턴에 의해 나타내어지는 복수의 조사 영역과, 그 복수의 조사 영역 근방의 영역의 합을 나타내는 공간 변조 패턴(d) Spatial modulation pattern which shows the sum of the some irradiation area | region represented by the spatial modulation pattern of said (c), and the area | region near this some irradiation area | region
또한, 각각의 조사 영역에 각각의 조사 조건에 따라 레이저빔을 조사하기 위한 제어 방법은, 도 7∼도 9에 예시한 방법으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 공간 변조 패턴의 전환에 따라, 출력 파워와 조사 시간의 양쪽을 바꾸어도 된다.In addition, the control method for irradiating a laser beam to each irradiation area according to each irradiation condition is not limited to the method illustrated in FIGS. For example, depending on the switching of the spatial modulation pattern, both output power and irradiation time may be changed.
또는, 레이저 광원(109)가 연속 발진하면서, 또한 2차원 공간 광변조기(106)를 실현하는 DMD에 있어서 미소 미러의 구동 속도가 충분히 빠른(즉, 레이저빔의 조사 시간 To에 비해 충분히 짧은 시간에 미소 미러가 구동 가능한) 경우에는, 다음과 같은 제어도 가능하다.Alternatively, in the DMD which realizes the two-dimensional spatial
즉, 레이저 제어부(125)는, 일정 출력 파워의 CW 레이저빔을 조사 시간 To 동안 사출하도록 레이저 광원(109)을 제어한다. 이와 병행하여 공간 변조 제어부(126)는, 각각의 미소 미러를, 온 상태의 시간이 조사 시간 To에 차지하는 비율[즉, 듀티비(duty cycle)]가 조사 조건 화상(400)에서의 휘도에 비례하도록, 예를 들면, PWM(Pu1se Width Modulation)에 의해 구동한다. 주제어부(122)는, 레이저 제어부(125)와 공간 변조 제어부(126)에, 전술한 제어를 행하도록 명령을 내린다.That is, the
또한, 예를 들면, 조사 조건의 강도가, 단위 면적당 조사된 에너지의 총량으로 나타내어지는 경우에는, 최종적으로 각각의 조사 영역에 조사 조건에 따른 단위 면적당 에너지가 조사되면 된다. 따라서, 예를 들면, 출력 파워의 전환 타이밍과, 공간 변조 패턴의 전환 타이밍은, 반드시 일치하지 않아도 된다.In addition, when intensity | strength of irradiation conditions is represented by the total amount of energy irradiated per unit area, energy per unit area according to irradiation conditions may be irradiated to each irradiation area finally. Therefore, for example, the switching timing of the output power and the switching timing of the spatial modulation pattern do not necessarily have to match.
또한, 예를 들면, 조사 조건이 O 내지 100의 정수에 의해 나타내어지는 경우, "0" 또는 "100"에 의해 나타내어지는 조사 조건에 대응하는 적층 영역은, 반드시 존재할 필요는 없다. 즉, 모든 적층 영역이 중간적인 조사 조건과 대응되어 있어도 된다. 물론, 조사 조건을 나타내는 수치의 범위는, 상기 실시예와 같이 O∼100이 아닐 수도 있고, 임의로 미리 결정해 둘 수 있다.For example, when irradiation conditions are represented by the integer of 0-100, the laminated area corresponding to the irradiation conditions represented by "0" or "100" does not necessarily need to exist. That is, all the laminated regions may correspond to intermediate irradiation conditions. Of course, the range of the numerical value which shows irradiation conditions may not be O-100 like the said Example, and can be arbitrarily determined previously.
예를 들면, 레이저 유닛(105)의 사양에 맞추어서 조사 조건을 나타내는 수치의 범위를 적절하게 결정해 둠으로써, 식 (1) 내지 (11)에서의 곱셈을 없애고, Pmax 등의 상수를 레시피 저장부(123)가 저장할 필요가 없을 수도 있다. 예를 들면, 0 으로부터 Pmax의 범위의 수치를 조사 조건 화상(400)에서의 휘도로서 설정할 수 있도록 한 경우, 조사 조건을 나타내는 수치 그 자체가, 레이저 유닛(105)에 지정해야 할 출력 파워의 값이다. 따라서, 식 (1) 내지 (3)의 계산은 불필요하게 된다. 다른 식에 대해도 마찬가지이다.For example, by appropriately determining the range of numerical values indicating irradiation conditions in accordance with the specifications of the
그리고, 상기 실시예에서는, 실제로 참조 FPD 기판을 촬상하여 얻어진 참조 화상(300)에 기초하여 조사 조건 화상(400)이 생성된다. 그러나, 참조 화상(300) 대신, FPD 기판(101)의 설계 데이터에 기초하여, 조사 조건 화상(400)을 생성할 수도 있다. 설계 데이터의 구체예는, 포토리소그래피용 마스크 패턴(mask pattern)의 CAD(Computer Aided Design) 데이터이다. CAD 데이터를 사용하는 경우에는, 실제로 적층되는 물질의 형상과 마스크 패턴의 형상의 미소한 차이의 보정 등이 필요 할 수도 있다.In the above embodiment, the
또한, 상기 실시예에서는, 오퍼레이터로부터의 입력에 기초하여 조사 조건을 설정하고 있지만, 각각의 층에 적층되는 물질에 대한, 특정 파장의 레이저빔의 반사율, 레이저 내성, 열작용(흡수율, 열전도율) 등 물리적 특성이나, 각각의 층에 적층되는 물질의 층의 두께 등의 설계 데이터에 따라 조건 영역을 자동적으로 설정하고, 각각의 조건 영역에 대하여 조사 조건을 산출하여 레시피를 자동적으로 작성해도 된다.Further, in the above embodiment, irradiation conditions are set based on the input from the operator, but the physical properties such as the reflectance, laser resistance, and thermal action (absorption rate, thermal conductivity) of the laser beam of a specific wavelength with respect to the material laminated on the respective layers. You may automatically set a condition area according to a characteristic or design data, such as the thickness of the layer of the material laminated | stacked on each layer, and calculate a irradiation condition for each condition area, and create a recipe automatically.
도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서의 레이저 리페어 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a laser repair apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 FPD 기판의 단면도의 예이다.2 is an example of a sectional view of an FPD substrate.
도 3은 참조 화상의 예이다.3 is an example of a reference picture.
도 4는 조사 조건 화상의 예이다.4 is an example of an irradiation condition image.
도 5는 결함이 촬상된 촬상 화상의 예이다.5 is an example of a picked-up image in which a defect is picked up.
도 6은 1개의 FPD 기판에 대한 레이저 리페어 장치의 동작을 설명하는 흐름도이다.6 is a flowchart for explaining the operation of the laser repair apparatus for one FPD substrate.
도 7은 공간 변조 패턴 군의 제1 예를 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating a first example of a group of spatial modulation patterns.
도 8은 공간 변조 패턴 군의 제2 예를 나타낸 도면이다.8 is a diagram illustrating a second example of a group of spatial modulation patterns.
도 9는 공간 변조 패턴 군의 제3 예를 나타낸 도면이다.9 is a diagram illustrating a third example of a spatial modulation pattern group.
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명][Explanation of symbols on the main parts of the drawings]
100: 레이저 리페어 장치 101: FPD 기판100: laser repair device 101: FPD substrate
102: 디스플레이 103: 결함 검사 장치102: display 103: defect inspection apparatus
104: PC 105: 레이저 유닛104: PC 105: laser unit
106: 2차원 공간 광변조기 107: 스테이지106: two-dimensional spatial light modulator 107: stage
108: 촬상부 109: 레이저 광원108: imaging unit 109: laser light source
110: 커플링 유닛 111: 파이버110: coupling unit 111: fiber
112: 투영 유닛 113, 114: 미러112:
115, 120, 121: 결상 렌즈 116: 빔스플리터115, 120, 121: imaging lens 116: beam splitter
117: 하프 미러 118: 대물 렌즈117: half mirror 118: objective lens
119: 조명광원 122: 주 제어부119: light source 122: main control unit
123: 레시피 저장부 124: 스테이지 제어부123: recipe storage unit 124: stage control unit
125: 레이저 제어부 126: 공간 변조 제어부125: laser control unit 126: spatial modulation control unit
127: 화상 처리부 200: FPD 기판127: image processing unit 200: FPD substrate
201: 유리 기판 202: 게이트201: glass substrate 202: gate
203, 207: 절연막 204: 비결정질 실리콘203 and 207
205: 소스 206: 드레인205: source 206: drain
208∼209: 컨택트홀 210∼211: ITO208 to 209: contact holes 210 to 211: ITO
300: 참조 화상300: reference image
01a, 301c, 501a, 501c: 게이트 버스 라인01a, 301c, 501a, 501c: gate bus lines
301b, 501b: CS 버스 라인301b, 501b: CS bus line
302a∼302c, 502a∼502c: 소스/드레인 배선302a to 302c, 502a to 502c: source / drain wiring
303a∼303b, 503a∼503b: 컨택트홀303a to 303b, 503a to 503b: contact holes
304a∼304d, 504a∼504d: TFT304a to 304d, 504a to 504d: TFT
305a∼305d, 505a∼505d: 투명 전극305a to 305d and 505a to 505d: transparent electrode
400: 조사 조건 화상 401a∼401b: 제1 조건 영역400: irradiation condition image 401a-401b: 1st condition area
402a∼402c: 제2 조건 영역 403a∼403c: 제3 조건 영역402a-402c:
404a∼404h: 제4 조건 영역 500: 촬상 화상404a to 404h: fourth condition region 500: captured image
506, 801: 결함 600, 700: 공간 변조 패턴 군506, 801:
601, 604, 607, 701, 704, 707, 900: 공간 변조 패턴601, 604, 607, 701, 704, 707, 900: spatial modulation pattern
602, 605, 608, 702, 705, 708: 온 영역602, 605, 608, 702, 705, 708: whole area
603, 606, 609, 703, 706, 709: 오프 영역603, 606, 609, 703, 706, 709: off area
800: 중첩 개념도 802∼805: 제1 내지 제4 조건 영역800: overlapping conceptual diagrams 802 to 805: first to fourth conditional regions
806∼809: 제1 내지 제4 조사 영역806 to 809: first to fourth irradiation areas
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