激光CVD设备与激光CVD方法技术

一种激光ＣＶＤ设备，包括： 等离子单元，其用于在大气中将预处理气体变成等离子状态并且将等离子气体提供到基底； 用于将激光束辐射到基底上的淀积区域的装置； 用于将膜合成气体提供到淀积区域的装置；和 用于密封膜合成气体而与外部大气隔离的装置， 其中，所述基底的淀积区域由所述等离子单元预处理，并且通过所述激光束激励膜合成气体，在所述基底的淀积区域上面形成膜。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光化学汽相淀积(CVD)设备与激光CVD方法，其应用于修复在遮光膜图案中的不足(缺陷)，并且应用于修复在液晶显示设备的基底上面形成的布线或绝缘图案中的不足。该激光CVD设备与方法在日本专利申请未决No.63-164240，日本专利申请未决No.63-65077，日本专利申请未决No.64-47032，日本专利申请未决No.3-166376与美国专利No.4801352中描述。其中，在日本专利申请未决No.63-164240，日本专利申请未决No.63-65077，日本专利申请未决No.64-47032的激光CVD方法与日本专利申请未决No.3-166376中描述的全部的激光CVD方法在减压室中实施。相反，在美国专利No.4801352公开的激光CVD方法在大气中进行。目前，当在其上将形成膜的基底的尺寸显著地增加时，在美国专利No.4801352中描述的激光CVD设备与方法可认为有用，这是因为，与其它已知设备不同，其不需要容纳其上将形成膜的基底与减少压力的室。因此，美国专利的激光CVD设备不需大尺寸的设备，而且能够增加处理量。然而，当使用在美国专利中描述的激光CVD设备时，由于在膜形成其上以前，膜的形成面在大气中暴露，因此膜有可能从基底面脱落。特别地，当该设备应用于修复在遮光膜图案中的不足与在液晶显示设备的基底上面形成的布线或绝缘膜中的不足时，在缺陷部分形成的膜以有限的区域或小的区域接触基底面，从而容易受到该问题的影响。膜本身还常常破裂。本专利技术的另一个目的是提供激光CVD设备与激光CVD方法，其能够防止在形成的膜本身出现破裂。本专利技术的另一个目的是提供激光CVD设备与激光CVD方法，其有利地应用于修复在遮光膜图案中的不足与在液晶显示的布线或绝缘膜中的不足。根据本专利技术，提供的激光CVD设备包括等离子单元，其用于在大气中将预处理气体变成等离子状态并且将等离子气体提供到基底；用于将激光束辐射到基底上的积淀区域的装置；用于将膜合成气体提供到积淀区域的装置；用于密封膜合成气体而与外部大气隔离的装置，其中基底的积淀区域由等离子单元预处理，并且通过激光束激励膜合成气体，在基底的积淀区域上面形成膜。根据本专利技术的另一方面，提供激光CVD方法，包括下列步骤通过电弧放电将预处理气体变成等离子状态；提供处于等离子状态的预处理气体使其与基底的膜的形成面接触；将膜合成气体提供到与外部大气隔离的基底的膜的形成面；用激光束照射基底的膜的形成面以激励膜合成气体；并且使激励的膜合成气体在基底的膜的形成面的上面形成膜。附图说明图1示出了根据本专利技术的激光CVD设备，其应用于图案缺陷修复设备；图2示出了组成图1的激光CVD设备的等离子辐射单元的配置；图3示出了在如图1所示的激光CVD单元中的气体窗口单元部分的配置；图4是流程框图，其用于描述如图1所示的图案缺陷修复设备的控制步骤；图5(a)与图5(b)是平面图，其用于描述在玻璃基底上的由Cr膜组成的掩膜图案的缺陷修复处理，其是本专利技术的应用；图6(a)与图6(b)是平面图，其用于描述在液晶基底上形成的布线图案的断裂缺陷的修复处理，其也是本专利技术的应用；以及图7(a)与图7(b)是剖示图，其在现有技术与本专利技术之间，比较地示出了透明的导电膜(ITO膜)的一段梯度上的膜的形成的状态。参照图1，其示出了本专利技术激光CVD设备应用其间的图案缺陷修复设备，等离子辐射单元2通过电弧放电将预处理气体变成等离子状态，并且用等离子状态的气体照射基底10的表面。为此，通过管道系统3a，气体提供单元3将预处理气体提供到等离子辐射单元2。激光辐射/显微观测光学单元4具有激光源以及用显微镜来观察基底表面的系统。气体窗口单元5将膜合成气体提供到基底10而使基底10与外部大气隔离。通过管道系统6a，气体提供/释放单元6提供合成气体并且控制气体而使膜的形成面与外部大气隔离。通过管道系统6b，气体提供/释放单元6还从气体窗口单元5排出气体。为了组成图案缺陷修复设备，图1还包括基底10安装其上的X-Y工作台(基底支座)7，并且该X-Y工作台7能够在平面内自由地运动。图1的图案缺陷修复设备还具有控制单元1，其用于控制组成的元件以完成需要的处理。如图2所示，等离子辐射单元2具有等离子产生室21，用于将预处理气体提供到等离子产生室21的气体入口22，用于使预处理气体产生电弧放电的一对电极23，以及用于将放电电压提供到电极对23的电源24。还提供带有金属网25的等离子产生室21的气体出口，该金属网25具有多个气体排出口，并且具有在电极23与基底10之间的屏蔽功能，用于防止电极23与基底10之间的电弧放电。使用空气、氮气、氩气等等作为预处理气体。如图3所示，气体窗口单元5具有室51，其用于密封其中的膜合成气体；透明的分隔墙52，其用于将在室51上面部分提供的激光源及光学系统和室51分隔；连接到室51的压力检测口53，其用于检测在室51中的压力；连接到室51的第一进入/排出口54，其用于将膜合成气体提供到室51或用于减少在室51中的压力；通过通孔在气体窗口单元5的底面连接到进入/排出凹口58的第二进入/排出口55，其用于将净化气提供到室51，或用于通过气体窗口单元5与基底10的端面之间的开口排出在室51中的气体；以及通过通孔在气体窗口单元5的底面连接到供气凹口57的供气口56，其用于提供气幕气体以隔开外部大气。使用Cr(CO)6、W(CO)6等等作为膜合成气体，并且使用惰性气体，比如氮气(N2)、氩气(Ar)或氦气(He)，作为净化气体与气幕气体。在膜形成以前，分别地通过供气口56提供气幕气体并且通过第二进入/排出口55提供净化气体，以及通过第一进入/排出口54释放室中的气体。这导致通过气体窗口单元5与基底10的端面之间的开口，净化气体输入到室51，并且室51的内部充满净化气体。当膜将要形成时，气幕气体通过供气口56提供并且通过第二进入/排出口55释放，并且通过第一进入/排出口54将膜合成气体提供到室51。这导致通过气体窗口单元5与基底10的端面之间的开口，膜合成气体经过室51的底部到第二进入/排出凹口58。在这种状态下，基底10的表面被激光束照射并且膜合成气体被激励而与外部大气隔离，从而开始膜的形成。其次，将参照图4描述图案缺陷修复设备的控制步骤。控制步骤由图1所示的控制单元1控制。首先，基底10安装在X-Y工作台7上(步骤ST11(图4))；(i)第一步是识别在基底10上的图案中的缺陷的位置并且将其存储到控制单元1中的内存(步骤ST12)；(ii)第二步是基于关于图案中的缺陷的位置信息，通过控制支撑基底10的X-Y工作台7的运动，将基底10移动到等离子辐射单元2的下面(步骤ST13)；(iii)第三步是将预处理气体提供到等离子辐射单元2并且通过控制等离子辐射单元2与用于提供预处理气体的单元3而产生电弧放电，将该预处理气体变成等离子体，以及将处于等离子状态的预处理气体提供到基底10(步骤ST14)；(iv)第四步是采用处于等离子状态的预处理气体以规定长度的时间预处理基底10的膜的形成面(步骤ST15)；(v)第五步是通过控制支撑基底10的X-Y工作台7的运动，将支撑基底10的X-Y工作台7移动到气体窗口单元5(步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：森重幸雄，上田淳，
申请(专利权)人：激光先进技术股份公司，
类型：发明
国别省市：