JPH04213890A - 電子回路におけるオープンの修復方法 - Google Patents
電子回路におけるオープンの修復方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、二工程からなるＳＩＲ
（Ｓｅｌｆ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｒｅｐａｉｒ：自己誘発
修正）に基づく電気化学的オープンの修正方法に関する
。第一修正工程において、中性の電解質または無電解の
金属溶液のいずれかを含んでなるめつき溶液中で、電子
物質を部分的に被覆または充填する。めつき溶液と共に
回路のオープンの端から端まで高い周波数の電流を流し
、接続経路を完全にする。結果として、ジユール損失即
ち電気エネルギー変換は、電流経路の抵抗および（電流
の２乗）×（時間）に正比例して熱を生む。溶液中での
破損領域のいくつかの局部加熱は、液体からの熱伝導性
によつて回路に伝わる。加熱（無電解溶液の場合）また
は熱電池の作用（還元剤なしの電解質溶液の場合）の結
果として、２〜３μｍ幅の金属が回路破損部全体に付着
しはじめる。オープンまたはギヤツプを橋絡する金属は
、無限のオープンの抵抗を、有限値（具体的には１００
ＫΩ以下）に削減する。第二修正工程では、このサンプ
ルは、「ニア・オープン（ｎｅａｒ−ｏｐｅｎ）」とし
て扱われる。この修正は、高速めつき溶液中で比較的高
い抵抗の欠陥を含む部分を接続し、約５０Ｈｚ以上の低
い周波数の電流をかけることによつて達成される。
（Ｓｅｌｆ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｒｅｐａｉｒ：自己誘発
修正）に基づく電気化学的オープンの修正方法に関する
。第一修正工程において、中性の電解質または無電解の
金属溶液のいずれかを含んでなるめつき溶液中で、電子
物質を部分的に被覆または充填する。めつき溶液と共に
回路のオープンの端から端まで高い周波数の電流を流し
、接続経路を完全にする。結果として、ジユール損失即
ち電気エネルギー変換は、電流経路の抵抗および（電流
の２乗）×（時間）に正比例して熱を生む。溶液中での
破損領域のいくつかの局部加熱は、液体からの熱伝導性
によつて回路に伝わる。加熱（無電解溶液の場合）また
は熱電池の作用（還元剤なしの電解質溶液の場合）の結
果として、２〜３μｍ幅の金属が回路破損部全体に付着
しはじめる。オープンまたはギヤツプを橋絡する金属は
、無限のオープンの抵抗を、有限値（具体的には１００
ＫΩ以下）に削減する。第二修正工程では、このサンプ
ルは、「ニア・オープン（ｎｅａｒ−ｏｐｅｎ）」とし
て扱われる。この修正は、高速めつき溶液中で比較的高
い抵抗の欠陥を含む部分を接続し、約５０Ｈｚ以上の低
い周波数の電流をかけることによつて達成される。
【０００２】
【従来の技術】今日の回路ボードの技術において、ほと
んどの大規模な製造プロセスで発生しがちな局部的な欠
陥を修正可能とすることは重要な要素である。欠陥の発
生率は、当然ながら製造プロセスの完成度に大きく依存
し、一度製造プロセスの開発に時間をかけ、プロセスが
研究されると、ほとんどゼロに減少することもある。代
表的に、回路の欠陥には、「シヨート」、「ニア・シヨ
ート」、「ニア・オープン」および「オープン」がある
。「シヨート」とは、一般的に、隣りのラインと電気的
に接続している付着金属配線ラインを言う。「ニア・シ
ヨート」とは、１つのラインから隣りのラインまで延び
ているが電気的に接続してはいないような、望ましくな
い金属配線によつて特徴づけられる。「ニア・オープン
」とは、通常のライン寸法よりも局部的に薄いかまたは
狭いのでラインのインピーダンスが局部的に高くなる回
路ラインによつて特徴づけられる。高い電流サージの場
合には、ニア・オープンである部分は、融解または蒸発
してしまつて、結局オープンとなつてしまう。本明細書
で用いられる「オープン」という用語は、完全に電流の
連続性のない、回路ラインの物理的な破損を意味し、無
限大のＤＣ抵抗によつて特徴づけられる。オープンは、
回路の製造前、製造中または製造後に生じる様々な問題
から発展する。この種の回路欠陥は、サブミクロン以下
の亀裂、異物、マスクもしくはリソグラフイの不完全性
に起因する数ミクロンの欠落ライン、金属配線のボード
への弱い接着性、またはボード製造中の不適切な取り扱
い、のうちの１以上の原因によつて生じる。
んどの大規模な製造プロセスで発生しがちな局部的な欠
陥を修正可能とすることは重要な要素である。欠陥の発
生率は、当然ながら製造プロセスの完成度に大きく依存
し、一度製造プロセスの開発に時間をかけ、プロセスが
研究されると、ほとんどゼロに減少することもある。代
表的に、回路の欠陥には、「シヨート」、「ニア・シヨ
ート」、「ニア・オープン」および「オープン」がある
。「シヨート」とは、一般的に、隣りのラインと電気的
に接続している付着金属配線ラインを言う。「ニア・シ
ヨート」とは、１つのラインから隣りのラインまで延び
ているが電気的に接続してはいないような、望ましくな
い金属配線によつて特徴づけられる。「ニア・オープン
」とは、通常のライン寸法よりも局部的に薄いかまたは
狭いのでラインのインピーダンスが局部的に高くなる回
路ラインによつて特徴づけられる。高い電流サージの場
合には、ニア・オープンである部分は、融解または蒸発
してしまつて、結局オープンとなつてしまう。本明細書
で用いられる「オープン」という用語は、完全に電流の
連続性のない、回路ラインの物理的な破損を意味し、無
限大のＤＣ抵抗によつて特徴づけられる。オープンは、
回路の製造前、製造中または製造後に生じる様々な問題
から発展する。この種の回路欠陥は、サブミクロン以下
の亀裂、異物、マスクもしくはリソグラフイの不完全性
に起因する数ミクロンの欠落ライン、金属配線のボード
への弱い接着性、またはボード製造中の不適切な取り扱
い、のうちの１以上の原因によつて生じる。
【０００３】ＳＩＲを用いるボード、モジユールおよび
チツプ・キヤリア基板のニア・オープンの修正は、係属
中の米国特許出願第２４８８８９号に開示される。ニア
・オープンの修理を達成する１つのプロセスは、１Ｍの
ＣｕＳＯ４および０．５ＭのＨ２ＳＯ４を含む溶液のよ
うな酸性の銅を含む溶液と接触させながら、欠陥のある
回路に交流電流（電圧）を印加する。電流は、比較的高
いインピーダンスの局部的に狭い領域を通るので、すぐ
隣りの銅よりも熱くなり、ニア・オープンの欠陥部分に
おいて銅を生じさせる。このような状況で、熱駆動され
る電気化学的交換めつきが起こる。この現象は、熱電池
作用とも呼ばれる。このタイプのめつきの詳細は、修正
またはマスクなしパターニングのいずれかのために金属
付着する回路に、外部電圧を印加しないレーザめつきと
関連して記述された（米国特許第４３４９５８３号参照
）。レーザめつきおよび局部的に狭い領域の修正に応用
する基本的な電気化学的機構に適用可能な１つの理論で
は、回路の局部的にあたたかい領域が、静止電位の正へ
のシフトによつて陰極になり、隣りの冷えた領域が陽極
になる。通常は、銅の回路の修正に対して銅の金属を用
いて、局部的に狭い領域において金属付着を部分的に行
ない、薄い領域において自己限定するめつきが実施され
、局部的に狭い領域のインピーダンスが欠陥のないライ
ンの領域のそれと同等になると終わる。同時に、付着中
に冷えた領域からの銅の溶解がおこり、全反応の電荷の
中性が保たれる。全体的には、銅溶液において、同時に
起こるめつきおよび溶解による銅イオンの正味の利得ま
たは損失は生じない。局部的には、最大のめつき領域に
おいて、もし十分に溶液を撹拌しないと、銅イオンが消
耗される。銅イオンとして溶解させるために使用する金
属の銅の量は、大気温度に近い温度のままの銅の面積が
比較的大きいので、還元される（即ち、めつきされる）
銅イオンのそれよりもはるかに多い。このように、冷え
た回路領域の溶解の程度は、一般的には小さい。回路ラ
インの溶解の程度をさらに小さくするために、欠陥領域
の近くに、修正されるラインと直接接触させて、小さな
ワツシヤまたはブロツクの形の銅バルクを配置すること
ができる。ほとんどの電気防食性の溶解は、外部から付
加される銅が寄与しているのである。
チツプ・キヤリア基板のニア・オープンの修正は、係属
中の米国特許出願第２４８８８９号に開示される。ニア
・オープンの修理を達成する１つのプロセスは、１Ｍの
ＣｕＳＯ４および０．５ＭのＨ２ＳＯ４を含む溶液のよ
うな酸性の銅を含む溶液と接触させながら、欠陥のある
回路に交流電流（電圧）を印加する。電流は、比較的高
いインピーダンスの局部的に狭い領域を通るので、すぐ
隣りの銅よりも熱くなり、ニア・オープンの欠陥部分に
おいて銅を生じさせる。このような状況で、熱駆動され
る電気化学的交換めつきが起こる。この現象は、熱電池
作用とも呼ばれる。このタイプのめつきの詳細は、修正
またはマスクなしパターニングのいずれかのために金属
付着する回路に、外部電圧を印加しないレーザめつきと
関連して記述された（米国特許第４３４９５８３号参照
）。レーザめつきおよび局部的に狭い領域の修正に応用
する基本的な電気化学的機構に適用可能な１つの理論で
は、回路の局部的にあたたかい領域が、静止電位の正へ
のシフトによつて陰極になり、隣りの冷えた領域が陽極
になる。通常は、銅の回路の修正に対して銅の金属を用
いて、局部的に狭い領域において金属付着を部分的に行
ない、薄い領域において自己限定するめつきが実施され
、局部的に狭い領域のインピーダンスが欠陥のないライ
ンの領域のそれと同等になると終わる。同時に、付着中
に冷えた領域からの銅の溶解がおこり、全反応の電荷の
中性が保たれる。全体的には、銅溶液において、同時に
起こるめつきおよび溶解による銅イオンの正味の利得ま
たは損失は生じない。局部的には、最大のめつき領域に
おいて、もし十分に溶液を撹拌しないと、銅イオンが消
耗される。銅イオンとして溶解させるために使用する金
属の銅の量は、大気温度に近い温度のままの銅の面積が
比較的大きいので、還元される（即ち、めつきされる）
銅イオンのそれよりもはるかに多い。このように、冷え
た回路領域の溶解の程度は、一般的には小さい。回路ラ
インの溶解の程度をさらに小さくするために、欠陥領域
の近くに、修正されるラインと直接接触させて、小さな
ワツシヤまたはブロツクの形の銅バルクを配置すること
ができる。ほとんどの電気防食性の溶解は、外部から付
加される銅が寄与しているのである。
【０００４】ニア・オープンの回路を修正するこのよう
なプロセスは、本発明にとつて重要である。なぜなら、
このプロセスにおけるある工程が、オープンの修正に関
する本明細書に記述されたプロセスの一部として用いる
ことができるからである。
なプロセスは、本発明にとつて重要である。なぜなら、
このプロセスにおけるある工程が、オープンの修正に関
する本明細書に記述されたプロセスの一部として用いる
ことができるからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の局部
的に狭いラインを修正するＳＩＲ技術を改良して使用し
、有限の回路ギヤツプまたはオープン回路（ニア・オー
プンではない）を修正することを目的とする。
的に狭いラインを修正するＳＩＲ技術を改良して使用し
、有限の回路ギヤツプまたはオープン回路（ニア・オー
プンではない）を修正することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】酸性でない（ｕｎａｃｉ
ｄｉｆｉｅｄ）中性の金属イオン溶液と接触させながら
（１滴または数滴でおおうか、または浸して）、オープ
ンを含む回路に高周波数の交流電流（約０．０４ないし
５０００ＫＨｚの範囲）を通すと、回路のギヤツプ（即
ち、オープン）において電気的な連続性を達成するだけ
の金属の成長が、すぐに起こる。無電解のオープン回路
修正および電解質のオープン回路修正の両方に好ましい
周波数の範囲は、約１ＫＨｚないし２０００ＫＨｚの範
囲であり、最も好ましくは約２ないし１０００ＫＨｚで
ある。ギヤツプの電気的に連続する橋絡（ｂｒｉｄｇｅ
）は、初期電流印加後、６０秒以内に起こる。樹枝状結
晶成長の形状（または他の形状）での金属の付着は、修
正の時間のあいだ中、０から数ｍＡまでの単調増加され
る電流（電圧）をかけると、２ないし５μｍ／ｓまでの
範囲で電流値と１次関係を保つ速度で起こる。ゆつくり
とした電流の単調増加は、金属の成長、具体的にはオー
プン領域の銅回路オープンに対する銅の制御された成長
をはじめるために用いられる。この工程の次に、回路の
ニア・オープンまたは局部的に狭い箇所について、前述
のニア・オープンを修正するためのＳＩＲ技術を用いる
。即ち、第二修正工程で酸性金属イオン溶液および６０
Ｈｚ程度の低周波数交流電流によつて断面部分を加熱し
、樹枝状結晶で結合させて導電させるかまたは銅橋絡を
引き起こす。
ｄｉｆｉｅｄ）中性の金属イオン溶液と接触させながら
（１滴または数滴でおおうか、または浸して）、オープ
ンを含む回路に高周波数の交流電流（約０．０４ないし
５０００ＫＨｚの範囲）を通すと、回路のギヤツプ（即
ち、オープン）において電気的な連続性を達成するだけ
の金属の成長が、すぐに起こる。無電解のオープン回路
修正および電解質のオープン回路修正の両方に好ましい
周波数の範囲は、約１ＫＨｚないし２０００ＫＨｚの範
囲であり、最も好ましくは約２ないし１０００ＫＨｚで
ある。ギヤツプの電気的に連続する橋絡（ｂｒｉｄｇｅ
）は、初期電流印加後、６０秒以内に起こる。樹枝状結
晶成長の形状（または他の形状）での金属の付着は、修
正の時間のあいだ中、０から数ｍＡまでの単調増加され
る電流（電圧）をかけると、２ないし５μｍ／ｓまでの
範囲で電流値と１次関係を保つ速度で起こる。ゆつくり
とした電流の単調増加は、金属の成長、具体的にはオー
プン領域の銅回路オープンに対する銅の制御された成長
をはじめるために用いられる。この工程の次に、回路の
ニア・オープンまたは局部的に狭い箇所について、前述
のニア・オープンを修正するためのＳＩＲ技術を用いる
。即ち、第二修正工程で酸性金属イオン溶液および６０
Ｈｚ程度の低周波数交流電流によつて断面部分を加熱し
、樹枝状結晶で結合させて導電させるかまたは銅橋絡を
引き起こす。
【０００７】
【実施例】本発明の方法は、好ましくは銅リードを含む
回路に応用されるが、金、貴金属、特にはプラチナおよ
びパラジウムを含む回路にも同様に応用できる。本明細
書で参照する金属イオン溶液は、回路におけるリードま
たはラインを構成する金属と電気化学的に均等な元素か
ら得られる金属イオンを含む。例えば硫酸銅溶液、シア
ン化銅、パラジウム電解質のような金属イオン溶液は、
イオンを与えて、金属の成長を形成することができる。 最終的には、この成長によつて、オープンの回路におけ
るギヤツプの間に橋絡が形成される。
回路に応用されるが、金、貴金属、特にはプラチナおよ
びパラジウムを含む回路にも同様に応用できる。本明細
書で参照する金属イオン溶液は、回路におけるリードま
たはラインを構成する金属と電気化学的に均等な元素か
ら得られる金属イオンを含む。例えば硫酸銅溶液、シア
ン化銅、パラジウム電解質のような金属イオン溶液は、
イオンを与えて、金属の成長を形成することができる。 最終的には、この成長によつて、オープンの回路におけ
るギヤツプの間に橋絡が形成される。
【０００８】本発明の第一工程の銅付着機構は、ニア・
オープンのものについて前述した、即ち熱駆動交換めつ
きを行なつて観察されるものと同様である。しかしなが
ら、本発明の第一工程において、ギヤツプ領域付近にお
いて比較的高抵抗の溶液を交流電流で加熱すると、ニア
・オープンである狭い銅の領域においてジユール損失が
生じる。
オープンのものについて前述した、即ち熱駆動交換めつ
きを行なつて観察されるものと同様である。しかしなが
ら、本発明の第一工程において、ギヤツプ領域付近にお
いて比較的高抵抗の溶液を交流電流で加熱すると、ニア
・オープンである狭い銅の領域においてジユール損失が
生じる。
【０００９】本発明に従うオープンの修正のために、反
応において生じる熱のいくらかが、熱伝導によつてめつ
き溶液からオープンのラインの端まで伝えられると思わ
れる。結果として生じる回路ラインに沿つた熱勾配は、
熱電池作用によつて交換めつきを起こす。第一工程にお
いて本明細書では０．３ないし１．０Ｍのモル濃度で用
いられる中性の（酸性でない）硫酸銅溶液の溶液抵抗は
、第二の修正工程およびニア・オープンのＳＩＲにおい
て用いられる同様のモル濃度の酸性硫酸銅の抵抗と比べ
ると、１桁大きい値である。従つて、酸性でない溶液は
、例えば酸性の銅を含む溶液によつて達成される温度と
比べると、与えられた電流に対する局部的ジユール効果
加熱によつて、著しく高い温度に達する。
応において生じる熱のいくらかが、熱伝導によつてめつ
き溶液からオープンのラインの端まで伝えられると思わ
れる。結果として生じる回路ラインに沿つた熱勾配は、
熱電池作用によつて交換めつきを起こす。第一工程にお
いて本明細書では０．３ないし１．０Ｍのモル濃度で用
いられる中性の（酸性でない）硫酸銅溶液の溶液抵抗は
、第二の修正工程およびニア・オープンのＳＩＲにおい
て用いられる同様のモル濃度の酸性硫酸銅の抵抗と比べ
ると、１桁大きい値である。従つて、酸性でない溶液は
、例えば酸性の銅を含む溶液によつて達成される温度と
比べると、与えられた電流に対する局部的ジユール効果
加熱によつて、著しく高い温度に達する。
【００１０】２〜３μｍより大きな回路破損においては
、たとえ弱酸性（０．０５Ｍ Ｈ２ ＳＯ４を用いる
）の硫酸銅中でどんな駆動周波数においても、銅の樹枝
状結晶は成長しないことは、経験的に確定されていた。 酸性は、局部的な加熱を抑制する溶液抵抗を低くするば
かりでなく、交流電流（電圧）を印加すると破損箇所付
近の銅を攻撃する。さらに、酸性にすると、銅の溶解お
よび促進された酸の侵食による電圧印加された破損箇所
の拡張および銅ラインの曇りが観察される。
、たとえ弱酸性（０．０５Ｍ Ｈ２ ＳＯ４を用いる
）の硫酸銅中でどんな駆動周波数においても、銅の樹枝
状結晶は成長しないことは、経験的に確定されていた。 酸性は、局部的な加熱を抑制する溶液抵抗を低くするば
かりでなく、交流電流（電圧）を印加すると破損箇所付
近の銅を攻撃する。さらに、酸性にすると、銅の溶解お
よび促進された酸の侵食による電圧印加された破損箇所
の拡張および銅ラインの曇りが観察される。
【００１１】本発明に従う別の初期オープン回路の修正
工程は、酸性でない硫酸銅の代わりに無電解めつき溶液
を用いて達成できる。無電解めつき溶液が用いられる場
合、回路の破損箇所のオープンの端に高周波数交流電流
を印加する。この場合、破損領域において溶液を高周波
数交流電流加熱すると、局部的に促進された付着が起こ
る。これは、無電解溶液によつて示されるめつき速度の
指数関数的温度依存性、または局部的不均化反応のいず
れか一方またはその両方に起因する。
工程は、酸性でない硫酸銅の代わりに無電解めつき溶液
を用いて達成できる。無電解めつき溶液が用いられる場
合、回路の破損箇所のオープンの端に高周波数交流電流
を印加する。この場合、破損領域において溶液を高周波
数交流電流加熱すると、局部的に促進された付着が起こ
る。これは、無電解溶液によつて示されるめつき速度の
指数関数的温度依存性、または局部的不均化反応のいず
れか一方またはその両方に起因する。
【００１２】ここで、高周波数を用いることは、第一工
程では有益であることがわかつた。これらの無電解銅溶
液の場合、１０００ＫＨｚでは非常に良好に作用するが
、１ＫＨｚでは不十分であり、オープン領域のみに成長
が限定されないことが確認された。したがつて、数ＫＨ
ｚないし２０００ＫＨｚでの一定の周波数の選択が必要
となる。ただし、酸性でない銅溶液または無電解溶液の
いずれの場合も、探針が溶液の外に出ているようにする
必要はない。
程では有益であることがわかつた。これらの無電解銅溶
液の場合、１０００ＫＨｚでは非常に良好に作用するが
、１ＫＨｚでは不十分であり、オープン領域のみに成長
が限定されないことが確認された。したがつて、数ＫＨ
ｚないし２０００ＫＨｚでの一定の周波数の選択が必要
となる。ただし、酸性でない銅溶液または無電解溶液の
いずれの場合も、探針が溶液の外に出ているようにする
必要はない。
【００１３】電解または無電解の実施例においてかなり
のギヤツプがある場合、例えば銅、プラチナまたはパラ
ジウム等の金属のシーデイング（ｓｅｅｄｉｎｇ）が、
オープンの端同志を結合させるために使用されてきた。 もし、シード（ｓｅｅｄ）層が空気中での測定において
電気的に不連続、即ち無限の抵抗を有するほどに薄い金
属層ならば、交流電圧印加の結果として生じる電界は、
シード層に沿つて集中する。次に電流を流すことで、酸
性でない硫酸銅（還元剤なし）または無電解の銅溶液の
いずれかに接触するシード層に沿つて局部的加熱が生じ
、シード層に沿つて銅が付着される。これによつて電気
的連続が達成される。１ＫＨｚ程度またはそれ以下で観
察されるライン全体に沿つためつきをさけるために、高
周波数交流電流が必要である。
のギヤツプがある場合、例えば銅、プラチナまたはパラ
ジウム等の金属のシーデイング（ｓｅｅｄｉｎｇ）が、
オープンの端同志を結合させるために使用されてきた。 もし、シード（ｓｅｅｄ）層が空気中での測定において
電気的に不連続、即ち無限の抵抗を有するほどに薄い金
属層ならば、交流電圧印加の結果として生じる電界は、
シード層に沿つて集中する。次に電流を流すことで、酸
性でない硫酸銅（還元剤なし）または無電解の銅溶液の
いずれかに接触するシード層に沿つて局部的加熱が生じ
、シード層に沿つて銅が付着される。これによつて電気
的連続が達成される。１ＫＨｚ程度またはそれ以下で観
察されるライン全体に沿つためつきをさけるために、高
周波数交流電流が必要である。
【００１４】前述の初期シード層が有限の抵抗（数十Ω
のオーダ）の橋絡となる場合には、酸性または無電解の
銅溶液と共に低周波数の（高周波数でもよい）交流電流
を用いて、最終的なギヤツプの修理を行ない、低い抵抗
値（１Ωのオーダ）を達成する。高周波数の工程は、省
略される。
のオーダ）の橋絡となる場合には、酸性または無電解の
銅溶液と共に低周波数の（高周波数でもよい）交流電流
を用いて、最終的なギヤツプの修理を行ない、低い抵抗
値（１Ωのオーダ）を達成する。高周波数の工程は、省
略される。
【００１５】交流電流を用いたオープン回路修正に影響
を与えるもう１つのパラメータは、電解質の濃度、アス
ペクト比（ライン幅の長さに対する破損の長さの比とし
て規定される）、および回路の破損の両端の形状である
。例えば、破損箇所の端が鋭いと、電界が集中し、破損
領域における加熱および付着が最大となる。一般的には
、鋭い（直角よりも鋭い）端または小さなアスペクト比
（即ち０．２５未満）を有する回路は、非常に信頼性高
く、最も容易に修正される。
を与えるもう１つのパラメータは、電解質の濃度、アス
ペクト比（ライン幅の長さに対する破損の長さの比とし
て規定される）、および回路の破損の両端の形状である
。例えば、破損箇所の端が鋭いと、電界が集中し、破損
領域における加熱および付着が最大となる。一般的には
、鋭い（直角よりも鋭い）端または小さなアスペクト比
（即ち０．２５未満）を有する回路は、非常に信頼性高
く、最も容易に修正される。
【００１６】前述の本発明の工程１において生じる初期
金属成長に関する本発明の記述は、図１および図２を参
照して例証される。図１は、オープンを修正する第１工
程に必要とされる様々な構成要素を示す斜視図である。 図１は、組立て実装、具体的にはプリント回路ボードを
開示している。絶縁基板１は、前記の物質を含む。この
基板１の上には、正常な金属ライン２および欠陥のある
金属ライン３を含んでいる。回路オープン４が、修正し
なければならない部分である。本発明に従つて、液体を
蓄えるデバイスまたは表面張力による１滴のめつき溶液
、好ましくは酸性でない硫酸銅溶液５を適切に処理する
。この溶液は、金属ライン３の欠陥４をおおわなければ
ならない。好ましくは銅製または銅の合金製の金属探針
７を、欠陥のあるライン３の両パツドまたは両端６と接
触させて配置する。配線８、抵抗器９および高周波電流
源１０は、修正を促進するために用いられる電気回路を
構成する。任意に、オシロスコープまたは電圧計１１を
回路の中に配置することができる。電流源１０からの高
周波電流を配線８および探針７を通つてパツド６まで流
すことによつて、欠陥４において修正が行なわれる。 電流は、パツド６からライン３の破損箇所（欠陥４）ま
で流れ、欠陥４における溶液５を通る。電流が流れると
、溶液５が温度上昇する。欠陥４における溶液５に電流
が流れるにつれて、欠陥領域４では著しい局部ジユール
加熱が起こる。欠陥４におけるこの熱は、ライン３の端
まで伝わり、硫酸銅とライン３の端を接触させることに
よつて、溶液−回路界面で静止電位をシフトさせて、陰
極とする。その結果、初期金属成長が回路のオープンの
部分に起こる。ライン３の端が陰極であると、比較的冷
めた隣接領域は陽極となり、冷えた領域から銅の溶解が
起こり、全反応の電荷の中性が保たれる。
金属成長に関する本発明の記述は、図１および図２を参
照して例証される。図１は、オープンを修正する第１工
程に必要とされる様々な構成要素を示す斜視図である。 図１は、組立て実装、具体的にはプリント回路ボードを
開示している。絶縁基板１は、前記の物質を含む。この
基板１の上には、正常な金属ライン２および欠陥のある
金属ライン３を含んでいる。回路オープン４が、修正し
なければならない部分である。本発明に従つて、液体を
蓄えるデバイスまたは表面張力による１滴のめつき溶液
、好ましくは酸性でない硫酸銅溶液５を適切に処理する
。この溶液は、金属ライン３の欠陥４をおおわなければ
ならない。好ましくは銅製または銅の合金製の金属探針
７を、欠陥のあるライン３の両パツドまたは両端６と接
触させて配置する。配線８、抵抗器９および高周波電流
源１０は、修正を促進するために用いられる電気回路を
構成する。任意に、オシロスコープまたは電圧計１１を
回路の中に配置することができる。電流源１０からの高
周波電流を配線８および探針７を通つてパツド６まで流
すことによつて、欠陥４において修正が行なわれる。 電流は、パツド６からライン３の破損箇所（欠陥４）ま
で流れ、欠陥４における溶液５を通る。電流が流れると
、溶液５が温度上昇する。欠陥４における溶液５に電流
が流れるにつれて、欠陥領域４では著しい局部ジユール
加熱が起こる。欠陥４におけるこの熱は、ライン３の端
まで伝わり、硫酸銅とライン３の端を接触させることに
よつて、溶液−回路界面で静止電位をシフトさせて、陰
極とする。その結果、初期金属成長が回路のオープンの
部分に起こる。ライン３の端が陰極であると、比較的冷
めた隣接領域は陽極となり、冷えた領域から銅の溶解が
起こり、全反応の電荷の中性が保たれる。
【００１７】前述のプロセスは、金属として銅を用いた
電解質の系に関する。このプロセスは、無電解銅溶液を
用いたオープンの修正にも使用できる。図１を参照する
に、無電解銅めつき溶液を用いて、ライン３の欠陥４に
高周波電流を印加する。前述の電解質の銅溶液のプロセ
スと同様に、銅の金属蓄積が進行する。
電解質の系に関する。このプロセスは、無電解銅溶液を
用いたオープンの修正にも使用できる。図１を参照する
に、無電解銅めつき溶液を用いて、ライン３の欠陥４に
高周波電流を印加する。前述の電解質の銅溶液のプロセ
スと同様に、銅の金属蓄積が進行する。
【００１８】図２に示されるような別の実施例も、オー
プンを修正するために使用でき、図１に示される系を用
いて得られるのと同様の有益な結果となる。図２の実施
例は、プリント回路ボードの系（図２における１ないし
４および６）の全体をめつき溶液５の中に浸す点で図１
とは異なる。この反応機構では、酸性でない硫酸銅溶液
の場合、ライン２および３からの銅の陽極溶解に加えて
、もし探針７が銅を含んでいると、探針７の浸された部
分からも陽極溶解が起こる。それ以外は、図１と同様で
ある。
プンを修正するために使用でき、図１に示される系を用
いて得られるのと同様の有益な結果となる。図２の実施
例は、プリント回路ボードの系（図２における１ないし
４および６）の全体をめつき溶液５の中に浸す点で図１
とは異なる。この反応機構では、酸性でない硫酸銅溶液
の場合、ライン２および３からの銅の陽極溶解に加えて
、もし探針７が銅を含んでいると、探針７の浸された部
分からも陽極溶解が起こる。それ以外は、図１と同様で
ある。
【００１９】オープンの回路を修正する実施例は、印加
した交流電流の周波数への強い依存性を示す。このこと
は、酸性でない硫酸銅および無電解溶液の両方から生じ
る金属付着において見出せる。熱駆動交換めつきに対し
て要求される温度勾配を確立するために、溶液をジユー
ル加熱しなければならない。溶液およびオープン・ライ
ンのインピーダンスを測定する電気的評価回路は、２つ
の並列分岐ＺｄｌおよびＺｆと直列の溶液抵抗からなる
抵抗器Ｒによつて表わすことができる。二層インピーダ
ンスＺＤＬは、周波数依存性の漏れ抵抗器と並列の周波
数依存性キヤパシタンス（Ｈ２ＳＯ４およびＣｕＳＯ４
中のＣｕ＋＋）からなる。Ｚｆは、フアラデー（誘導電
流）のインピーダンスを示し、キヤパシタンスおよび並
列のフアラデー抵抗からなる。どちらも、数ＫＨｚ以上
の範囲で逆周波数依存性を有する。具体的には、二層キ
ヤパシタンスの値は２０μｆ／ｃｍ２のオーダであり、
非常に低い周波数（５０Ｈｚ未満）では、いくらか上が
る。従つて、高周波数の時と比べて比較的低い周波数に
おいては、回路の無効インピーダンスは与えられた印加
電圧に比例してより少ない電流を通し、溶液の加熱も小
さい。 周波数の関数としての交流電流のデータは、破損箇所付
近を酸性でない０．３Ｍの硫酸銅溶液でおおつたガラス
・エポキシ基板上のオープンの回路について測定された
。印加交流電圧は、ピーク間で１Ｖとなるように一定に
保たれ、周波数のみを変化させた。周波数を高くするに
つれて、回路を通る電流が増加することから明らかなよ
うに、このデータは、回路の容量性リアクタンスの減少
を示した。溶液が回路の一定の部分と接触しながら、電
流が破損箇所への複数の並列経路に沿つて溶液中を流れ
ることは、注目すべきである。接触の程度は、回路の電
解質によつておおわれる面積に依存する。これらの結果
から、５ＫＨｚ以上の周波数における商業ベースのめつ
きの可能性はないが、ＫＨｚ程度の周波数における改善
されたオープンの修正の可能性はあると判断される。 前述のように、５ＫＨｚが酸性の硫酸銅溶液（例えば０
．５ＭのＣｕＳＯ４と０．２５ＭのＨ２Ｓ４）における
ニア・オープンの箇所の修正に使用されるが、これは必
要以上にかなり高い周波数であり、本明細書では６０〜
１００Ｈｚが効果的であり、６０Ｈｚが最も好ましい。
した交流電流の周波数への強い依存性を示す。このこと
は、酸性でない硫酸銅および無電解溶液の両方から生じ
る金属付着において見出せる。熱駆動交換めつきに対し
て要求される温度勾配を確立するために、溶液をジユー
ル加熱しなければならない。溶液およびオープン・ライ
ンのインピーダンスを測定する電気的評価回路は、２つ
の並列分岐ＺｄｌおよびＺｆと直列の溶液抵抗からなる
抵抗器Ｒによつて表わすことができる。二層インピーダ
ンスＺＤＬは、周波数依存性の漏れ抵抗器と並列の周波
数依存性キヤパシタンス（Ｈ２ＳＯ４およびＣｕＳＯ４
中のＣｕ＋＋）からなる。Ｚｆは、フアラデー（誘導電
流）のインピーダンスを示し、キヤパシタンスおよび並
列のフアラデー抵抗からなる。どちらも、数ＫＨｚ以上
の範囲で逆周波数依存性を有する。具体的には、二層キ
ヤパシタンスの値は２０μｆ／ｃｍ２のオーダであり、
非常に低い周波数（５０Ｈｚ未満）では、いくらか上が
る。従つて、高周波数の時と比べて比較的低い周波数に
おいては、回路の無効インピーダンスは与えられた印加
電圧に比例してより少ない電流を通し、溶液の加熱も小
さい。 周波数の関数としての交流電流のデータは、破損箇所付
近を酸性でない０．３Ｍの硫酸銅溶液でおおつたガラス
・エポキシ基板上のオープンの回路について測定された
。印加交流電圧は、ピーク間で１Ｖとなるように一定に
保たれ、周波数のみを変化させた。周波数を高くするに
つれて、回路を通る電流が増加することから明らかなよ
うに、このデータは、回路の容量性リアクタンスの減少
を示した。溶液が回路の一定の部分と接触しながら、電
流が破損箇所への複数の並列経路に沿つて溶液中を流れ
ることは、注目すべきである。接触の程度は、回路の電
解質によつておおわれる面積に依存する。これらの結果
から、５ＫＨｚ以上の周波数における商業ベースのめつ
きの可能性はないが、ＫＨｚ程度の周波数における改善
されたオープンの修正の可能性はあると判断される。 前述のように、５ＫＨｚが酸性の硫酸銅溶液（例えば０
．５ＭのＣｕＳＯ４と０．２５ＭのＨ２Ｓ４）における
ニア・オープンの箇所の修正に使用されるが、これは必
要以上にかなり高い周波数であり、本明細書では６０〜
１００Ｈｚが効果的であり、６０Ｈｚが最も好ましい。
【００２０】溶液中のジユール損失によつてではなく、
銅の回路内に印加される交流電流によつて、局部的ジユ
ール加熱が欠陥箇所において起こるので、このような状
況ではニア・オープンの回路は、オープンの回路とは異
なる。局部的に狭い領域への銅の付着（熱、駆動交換め
つきによる）に必要な局部的温度勾配は、回路から溶液
への熱の伝導によつて達成され、オープンの回路の修正
に適用できる同様の電気的評価回路によつて表わされな
い。
銅の回路内に印加される交流電流によつて、局部的ジユ
ール加熱が欠陥箇所において起こるので、このような状
況ではニア・オープンの回路は、オープンの回路とは異
なる。局部的に狭い領域への銅の付着（熱、駆動交換め
つきによる）に必要な局部的温度勾配は、回路から溶液
への熱の伝導によつて達成され、オープンの回路の修正
に適用できる同様の電気的評価回路によつて表わされな
い。
【００２１】回路形状の効果は、それぞれ相対的に小さ
なオープンおよび大きなオープンに対する修正を比べる
ことによつて例証される。
なオープンおよび大きなオープンに対する修正を比べる
ことによつて例証される。
【００２２】小さなオープン、即ちアスペクト比が１未
満の場合、オープンの回路内の電界は、回路の破損箇所
の端によつて規定される２つのプレートを有するコンデ
ンサによつて近づけることができる。並列のコンデンサ
のプレートの間の基板表面および回路の破損に対して右
隅における電界は、一定である。回路の破損の両端にお
いて、電界ラインはコンデンサのフリンジング電界と同
じように広がる。破損の高さが低いので、破損箇所全体
に広がる垂直方向のフリンジング電界もある。これらの
電界の大きさは、破損箇所の上の電解質の高さに強く依
存する。
満の場合、オープンの回路内の電界は、回路の破損箇所
の端によつて規定される２つのプレートを有するコンデ
ンサによつて近づけることができる。並列のコンデンサ
のプレートの間の基板表面および回路の破損に対して右
隅における電界は、一定である。回路の破損の両端にお
いて、電界ラインはコンデンサのフリンジング電界と同
じように広がる。破損の高さが低いので、破損箇所全体
に広がる垂直方向のフリンジング電界もある。これらの
電界の大きさは、破損箇所の上の電解質の高さに強く依
存する。
【００２３】この電界の記述は、小さなアスペクト比の
破損領域の間に集中して観察される銅の成長に関する。 アスペクト比が大きくなると（即ち、３以上）、このこ
とからは離れてしまう。ここで、電界のほとんどは、も
はやコンデンサのプレートに対して直角をなさず、破損
の隣接領域外でいくらか付着が起こる。さらに、成長が
平坦でなくなる傾向もある。この結果、付着される銅お
よび基板の間の物理的な接着が、不十分となる。
破損領域の間に集中して観察される銅の成長に関する。 アスペクト比が大きくなると（即ち、３以上）、このこ
とからは離れてしまう。ここで、電界のほとんどは、も
はやコンデンサのプレートに対して直角をなさず、破損
の隣接領域外でいくらか付着が起こる。さらに、成長が
平坦でなくなる傾向もある。この結果、付着される銅お
よび基板の間の物理的な接着が、不十分となる。
【００２４】大きなアスペクト比では、橋絡が不完全と
なる。このような場合、電気的連続性は、あらかじめ付
着する金属シード層なしでは容易に達成されない。
なる。このような場合、電気的連続性は、あらかじめ付
着する金属シード層なしでは容易に達成されない。
【００２５】修正の平坦性は、酸性でない修正工程にお
いてギヤツプ領域上に薄いガラスまたは他の非導電性物
質を配置することによつて、制御できる。このことによ
つて、垂直方向の成長を妨げながら、破損した回路の端
に溶液を接触させることができる。カバー・スライドな
しで垂直方向に起こる成長の程度は、部分的にアスペク
ト比に強く依存する。亀裂の修正では、一般的に、めつ
きされた銅を物理的に拘束する追加の手段を用いなくて
も、確実に平坦性が実現される。
いてギヤツプ領域上に薄いガラスまたは他の非導電性物
質を配置することによつて、制御できる。このことによ
つて、垂直方向の成長を妨げながら、破損した回路の端
に溶液を接触させることができる。カバー・スライドな
しで垂直方向に起こる成長の程度は、部分的にアスペク
ト比に強く依存する。亀裂の修正では、一般的に、めつ
きされた銅を物理的に拘束する追加の手段を用いなくて
も、確実に平坦性が実現される。
【００２６】本発明に従うと、無電解銅溶液を用いて、
オープンを含む多くの異なる金属、即ちＣｕ，Ａｕ，Ａ
ｇ，Ｐｔ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｐｄ，およびＲｈの回路
を修正することができる。
オープンを含む多くの異なる金属、即ちＣｕ，Ａｕ，Ａ
ｇ，Ｐｔ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｐｄ，およびＲｈの回路
を修正することができる。
【００２７】別の無電解金溶液を、Ａｕ，Ａｇ，Ｐｄ，
ＰｔおよびＣｕの回路の修正の第一修正工程に対して用
いることができる。第一修正工程の結果として生じる初
期橋絡は、熱電池作用を用いて低い抵抗を達成するまで
（具体的には、ギヤツプに形成される金属の単位長さ当
りの抵抗が、回路の残りの部分の単位長さ当りの抵抗と
一致するまで）めつきされるので、第一修正工程には無
電解銅溶液および金溶液が特に適する。即ち、無電解銅
溶液を第一修正工程に用いる場合、第二修正工程に酸性
硫酸銅溶液を使用できるが、無電解の金をめつきするた
めに３２．４ｇ／ｌの濃度のシアン化金のような酸性高
速めつき金溶液を使用し、低い抵抗の修正を達成できる
。これらの溶液および第一修正工程に適用可能な他の溶
液の例が、Ｆ．Ｐｅａｒｌｓｔａｉｎ， Ｍｏｄｅｒｎ
Ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ， 第３１章、ｐｐ
７１０〜７４１（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓ
ｏｎｓ １９７４年）に見出せる。
ＰｔおよびＣｕの回路の修正の第一修正工程に対して用
いることができる。第一修正工程の結果として生じる初
期橋絡は、熱電池作用を用いて低い抵抗を達成するまで
（具体的には、ギヤツプに形成される金属の単位長さ当
りの抵抗が、回路の残りの部分の単位長さ当りの抵抗と
一致するまで）めつきされるので、第一修正工程には無
電解銅溶液および金溶液が特に適する。即ち、無電解銅
溶液を第一修正工程に用いる場合、第二修正工程に酸性
硫酸銅溶液を使用できるが、無電解の金をめつきするた
めに３２．４ｇ／ｌの濃度のシアン化金のような酸性高
速めつき金溶液を使用し、低い抵抗の修正を達成できる
。これらの溶液および第一修正工程に適用可能な他の溶
液の例が、Ｆ．Ｐｅａｒｌｓｔａｉｎ， Ｍｏｄｅｒｎ
Ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ， 第３１章、ｐｐ
７１０〜７４１（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓ
ｏｎｓ １９７４年）に見出せる。
【００２８】例
いくつかの基板構成の上に配設された様々な幅の銅ライ
ンからなる多数のオープン・テスト回路を、高周波数修
正技術を用いて修正した。シードしないラインに対する
ギヤツプは、５０ないし１５０μｍの範囲であり（アス
ペクト比は約０．５ないし１．５）、電気的に連続する
薄い前もつて行うシーデイングを伴う修正に対するギヤ
ツプは、数百μｍまでであつた。初期作用は、ガラス・
エポキシ基板の上に配置されたテストサンプルについて
行われた。２５μｍのオーダの高さにめつきされた銅ラ
インは、互いに１０ライン幅のオーダの間隔をあけた１
００μｍ幅のラインからなるバツク・エツチング・フオ
トリソグラフイ・パターンによつて得られた。１．２５
ｃｍのラインの端における銅パツドは、両方の修正工程
および次の抵抗測定にとつて都合のよい接触部分を提供
した。フオトリソグラフイ・パターンにおいて計画的に
置かれたギヤツプによつて、修正のための通常のオープ
ンを与えた。欠落した銅は、ラインと直角をなすエツジ
を有するギヤツプとなつた。他のサンプルは、約５０μ
ｍ厚さのテフロン基板で構成された。ここで、銅ライン
は、ガラス・エポキシのサンプルについて記述したのと
一般的には同様の形状からなり、２５μｍ幅および５０
μｍ幅の９μｍ高さであつた。ラインのオープンまたは
ギヤツプは、２５ないし３５０μｍの間で変化させた。 第二パターンは、１ライン幅の間隔をあけた３つの５０
μｍのラインで構成された。これらのうまく修正された
サンプルのほとんどは、２ないし１０００ＫＨｚの１つ
の周波数に設定されたサイン波電圧発生器と共に０．３
Ｍないし０．５Ｍの酸性でない硫酸銅溶液を用いた。印
加電流は、５５Ωのドロツピング抵抗器を通つて現れる
電圧によつて、オシロスコープにおいて読み取られた。 具体的には（２５ないし５０μｍ幅のラインは特に）、
両方の修正工程のあいだは電流をゆつくりと単調増加（
ランプ：ｒａｍｐ）させた。形成中に金属成長に悪い影
響を与えずに前記金属成長を始めることが重要であるの
で、本発明のプロセスの第一工程における交流電流の振
幅は、重要なフアクタである。初期成長は、ピーク間で
約３ないし１０ｍＡの範囲にある電流に対して観察され
た。修正中に注意深く電流をモニターすることは、特に
初期の形成中におこる扱いにくい銅橋絡の断線をさける
ために重要である。この修正は、顕微鏡またはビデオ表
示装置のいずれかを用いて視覚的に同時にモニターされ
た。代表的に、橋絡を成長させるのに必要な時間は、特
に破損の形状およびアスペクト比に依存して、１ないし
３分のあいだで変化させた。本明細書で取り扱う実施例
において、このアスペクト比は、ほとんど０．５ないし
１の間で変化させた。銅の成長の結果として一度電気的
連続性が達成されると、電流は、回路の抵抗の突然の降
下に起因して係数３以上に急に上がつた。この時印加電
圧は、加熱しすぎおよび銅橋絡の断線を防ぐために、下
げられた。さらに端における機械的接続を強化し、追加
の制御された付着によつて橋絡の厚さを増やすために、
低い電圧で修正が続けられた。非常に小さな部分は接続
された。しかしながら、この部分は適度に低い電気抵抗
を与えるに十分であつた。そして二工程修正プロセスの
第一工程としては良い例である。橋絡は、一般的に、破
損の一方の端からそれと一致する逆の端まで成長する（
酸性でない硫酸銅溶液の）１以上の樹枝状結晶で構成さ
れた。オープンの両端の間に電界が集中したので、ギヤ
ツプが小さくなれば当然ながら第一工程修正プロセスは
容易になつた。より大きなアスペクト比は、この技術に
よつて修正されたが、容易に再現できない。逆に、小さ
な亀裂の修正は、信頼性が高く、再現できることがわか
つた。また、小さなアスペクト比で、中心から中心まで
１００μｍの近接して間隔をあけられたラインの修正は
、修正部分から隣接ラインまでのシヨートとなつてしま
うような銅の成長を起こさずに修正できることが観察さ
れた。小さなオープンの修正は、酸性でない銅溶液の修
正工程後、結果として１ないし８０Ωオーダのラインの
インピーダンスとなつた。時折、１ＫΩ程度の値が結果
として得られた。第二修正後、エポキシ・ガラス基板上
のラインに対しては０．２ないし０．５Ωの抵抗値が、
そしてテフロンのサンプルには１Ωのオーダの抵抗値が
、２点探針抵抗測定によつて測定された。前述の実施例
は、回路の小さなオープンを修正するためのＳＩＲ原理
に基づく新しい方法について記述する。ギヤツプ領域に
おける局部的銅の成長は、ギヤツプを通る高周波数（１
ＫＨｚ以上）の電流によつて刺激された酸性でない硫酸
銅（還元剤を含まず）または無電解銅溶液を用いて得ら
れる。
ンからなる多数のオープン・テスト回路を、高周波数修
正技術を用いて修正した。シードしないラインに対する
ギヤツプは、５０ないし１５０μｍの範囲であり（アス
ペクト比は約０．５ないし１．５）、電気的に連続する
薄い前もつて行うシーデイングを伴う修正に対するギヤ
ツプは、数百μｍまでであつた。初期作用は、ガラス・
エポキシ基板の上に配置されたテストサンプルについて
行われた。２５μｍのオーダの高さにめつきされた銅ラ
インは、互いに１０ライン幅のオーダの間隔をあけた１
００μｍ幅のラインからなるバツク・エツチング・フオ
トリソグラフイ・パターンによつて得られた。１．２５
ｃｍのラインの端における銅パツドは、両方の修正工程
および次の抵抗測定にとつて都合のよい接触部分を提供
した。フオトリソグラフイ・パターンにおいて計画的に
置かれたギヤツプによつて、修正のための通常のオープ
ンを与えた。欠落した銅は、ラインと直角をなすエツジ
を有するギヤツプとなつた。他のサンプルは、約５０μ
ｍ厚さのテフロン基板で構成された。ここで、銅ライン
は、ガラス・エポキシのサンプルについて記述したのと
一般的には同様の形状からなり、２５μｍ幅および５０
μｍ幅の９μｍ高さであつた。ラインのオープンまたは
ギヤツプは、２５ないし３５０μｍの間で変化させた。 第二パターンは、１ライン幅の間隔をあけた３つの５０
μｍのラインで構成された。これらのうまく修正された
サンプルのほとんどは、２ないし１０００ＫＨｚの１つ
の周波数に設定されたサイン波電圧発生器と共に０．３
Ｍないし０．５Ｍの酸性でない硫酸銅溶液を用いた。印
加電流は、５５Ωのドロツピング抵抗器を通つて現れる
電圧によつて、オシロスコープにおいて読み取られた。 具体的には（２５ないし５０μｍ幅のラインは特に）、
両方の修正工程のあいだは電流をゆつくりと単調増加（
ランプ：ｒａｍｐ）させた。形成中に金属成長に悪い影
響を与えずに前記金属成長を始めることが重要であるの
で、本発明のプロセスの第一工程における交流電流の振
幅は、重要なフアクタである。初期成長は、ピーク間で
約３ないし１０ｍＡの範囲にある電流に対して観察され
た。修正中に注意深く電流をモニターすることは、特に
初期の形成中におこる扱いにくい銅橋絡の断線をさける
ために重要である。この修正は、顕微鏡またはビデオ表
示装置のいずれかを用いて視覚的に同時にモニターされ
た。代表的に、橋絡を成長させるのに必要な時間は、特
に破損の形状およびアスペクト比に依存して、１ないし
３分のあいだで変化させた。本明細書で取り扱う実施例
において、このアスペクト比は、ほとんど０．５ないし
１の間で変化させた。銅の成長の結果として一度電気的
連続性が達成されると、電流は、回路の抵抗の突然の降
下に起因して係数３以上に急に上がつた。この時印加電
圧は、加熱しすぎおよび銅橋絡の断線を防ぐために、下
げられた。さらに端における機械的接続を強化し、追加
の制御された付着によつて橋絡の厚さを増やすために、
低い電圧で修正が続けられた。非常に小さな部分は接続
された。しかしながら、この部分は適度に低い電気抵抗
を与えるに十分であつた。そして二工程修正プロセスの
第一工程としては良い例である。橋絡は、一般的に、破
損の一方の端からそれと一致する逆の端まで成長する（
酸性でない硫酸銅溶液の）１以上の樹枝状結晶で構成さ
れた。オープンの両端の間に電界が集中したので、ギヤ
ツプが小さくなれば当然ながら第一工程修正プロセスは
容易になつた。より大きなアスペクト比は、この技術に
よつて修正されたが、容易に再現できない。逆に、小さ
な亀裂の修正は、信頼性が高く、再現できることがわか
つた。また、小さなアスペクト比で、中心から中心まで
１００μｍの近接して間隔をあけられたラインの修正は
、修正部分から隣接ラインまでのシヨートとなつてしま
うような銅の成長を起こさずに修正できることが観察さ
れた。小さなオープンの修正は、酸性でない銅溶液の修
正工程後、結果として１ないし８０Ωオーダのラインの
インピーダンスとなつた。時折、１ＫΩ程度の値が結果
として得られた。第二修正後、エポキシ・ガラス基板上
のラインに対しては０．２ないし０．５Ωの抵抗値が、
そしてテフロンのサンプルには１Ωのオーダの抵抗値が
、２点探針抵抗測定によつて測定された。前述の実施例
は、回路の小さなオープンを修正するためのＳＩＲ原理
に基づく新しい方法について記述する。ギヤツプ領域に
おける局部的銅の成長は、ギヤツプを通る高周波数（１
ＫＨｚ以上）の電流によつて刺激された酸性でない硫酸
銅（還元剤を含まず）または無電解銅溶液を用いて得ら
れる。
【００２９】
【発明の効果】本発明は、有限のギヤツプまたはオープ
ンの回路を修正する方法を提供することができる。
ンの回路を修正する方法を提供することができる。
【図１】本発明に従うオープン回路を修正するための実
施例の斜視図である。
施例の斜視図である。
【図２】本発明に従うオープン回路を修正するための別
の実施例の斜視図である。
の実施例の斜視図である。
１ 基板
２ 通常の金属ライン
３ 欠陥のある金属ライン
４ 回路のオープン
５ めつき溶液
６ パツド
７ 探針
８ ライン
９ 抵抗器
１０ 電流源
１１ 電流計
Claims (22)
- 【請求項１】
下記（ａ）〜（ｃ）の工程からな
る基板上に配置される電子回路におけるオープンを修正
する方法。 （ａ）前記回路を構成する金属と電気化学的に均等なイ
オンを含むめつき溶液と前記基板上に配置される前記オ
ープン回路を接触させて、前記オープン回路に約０．０
４ＫＨｚないし５０００ＫＨｚの範囲のある１つの周波
数を有する交流電流を流して、前記溶液に電流経路を形
成させる工程。 （ｂ）前記溶液中で局部的なジユール加熱を得るのに十
分な時間、形成中に金属成長に悪い影響を与えずに前記
金属成長を始めるに十分な振幅を有する前記電流を流し
続け、前記ジユール加熱の一部が前記溶液から熱伝導に
よつて前記回路に伝えられる結果として前記回路内の前
記オープンを渡つて前記初期金属成長を形成し、前記オ
ープンの無限の抵抗値が有限値になるまで前記成長を続
ける工程。 （ｃ）高速めつき溶液に前記金属成長を含む処理領域を
接触させて、ギヤツプに形成される金属の単位長さ当り
の抵抗が、回路の残りの部分の単位長さ当りの抵抗とほ
ぼ一致するまで、約６０Ｈｚの周波数を有する電流を印
加する工程。 - 【請求項２】前記初期金属成長が、前記オープン付近の
加熱された溶液−回路界面における静止電位のシフトに
よつて前記オープンの前記付近が陰極となる結果として
生じる請求項１記載の方法。 - 【請求項３】前記めつき溶液が、酸性でない硫酸銅溶液
である請求項２記載の方法。 - 【請求項４】前記金属成長において、前記めつき溶液は
還元剤を含む無電解溶液であり、該めつき溶液を前記オ
ープンと接触させることによつて、温度上昇と共にめつ
き速度を指数関数的に増加させる請求項１記載の方法。 - 【請求項５】前記局部的ジユール加熱に基づく不均化反
応によつて、前記オープン付近で前記金属成長を実現さ
せる請求項２記載の方法。 - 【請求項６】前記局部的ジユール加熱に基づく不均化反
応によつて前記オープン付近の前記金属成長を実現させ
る請求項４記載の方法。 - 【請求項７】前記高速めつき溶液が、酸性電解質である
請求項５記載の方法。 - 【請求項８】前記酸性電解質が、０．５ＭのＣｕＳＯ４
および０．２５ＭのＨ２ＳＯ４である請求項７記載の方
法。 - 【請求項９】前記酸性電解質が、３２．４ｇ／ｌの濃度
のシアン化金である請求項７記載の方法。 - 【請求項１０】前記酸性電解質がパラジウム電解質であ
る請求項７記載の方法。 - 【請求項１１】前記回路を構成する前記金属が、Ｃｕ，
Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｐｄ，およびＲ
ｈからなる群から選択される請求項８記載の方法。 - 【請求項１２】前記回路を構成する前記金属が、Ａｕ，
Ａｇ，Ｐｄ，Ｐｔ，およびＣｕからなる群から選択され
る請求項９記載の方法。 - 【請求項１３】前記交流電流の周波数が、約２ないし１
０００ＫＨｚの範囲にある請求項１１記載の方法。 - 【請求項１４】前記有限の抵抗値が、約１００ＫΩ以下
である請求項１３記載の方法。 - 【請求項１５】前記交流電流が、ピーク間で約３ないし
１０ｍＡの範囲にある請求項１４記載の方法。 - 【請求項１６】前記交流電流の周波数が、約２ないし１
０００ＫＨｚの範囲にある請求項１２記載の方法。 - 【請求項１７】前記有限の抵抗値が、約１００ＫΩ以下
である請求項１６記載の方法。 - 【請求項１８】前記交流電流が、ピーク間で約３ないし
１０ｍＡの範囲にある請求項１７記載の方法。 - 【請求項１９】前記初期金属成長の前に、前記オープン
回路の両端の間に電気的には不連続な金属シード層を配
設する請求項２記載の方法。 - 【請求項２０】前記金属シード層を有するオープン回路
を通る交流電流の周波数の下限が、約１ＫＨｚである請
求項１９記載の方法。 - 【請求項２１】前記初期金属成長の前に、前記オープン
回路の両端の間に電気的には不連続な金属シード層を配
設する請求項４記載の方法。 - 【請求項２２】前記金属シード層を有するオープン回路
を通る交流電流の周波数の下限が、約１ＫＨｚである請
求項２１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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