JPH0729982A - 配線の断線修正方法およびそれを用いた配線基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 配線基板上における断線部の修正を、該断線
部を有しない正常な配線と差のない状態に、簡便、かつ
確実に修正することができる配線の断線修正方法および
それを用いた配線基板の提供。 【構成】 金属錯体を含む溶液または塗膜に接する配線
断線部に、レーザ光を照射し、該レーザ光の照射位置に
のみ局所的に金属薄膜を析出させて前記配線断線部の修
正を行う方法において、上記の溶液または塗膜が、パラ
ジウム，金，銀，白金の何れか一種類以上の金属を含む
錯体の溶液または塗膜からなる配線の断線修正方法およ
び該断線修正方法を用いた配線基板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置や半導体
集積回路の回路配線基板上における配線の断線修正方法
に係わり、特に、断線部の修正を、該断線部を有しない
正常な配線と差のない状態に簡便に修正するのに好適な
配線の断線修正方法およびそれを用いた配線基板に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置や半導体集積回路素子に代
表される回路配線基板上における回路配線の配線幅は、
表示性能や集積度の向上に伴って微細になる。このた
め、レジスト塗布−露光−現像−エッチング−レジスト
剥離と言った一連の回路配線形成プロセスの中で発生す
る異物等に起因して配線の断線不良が急増し、このこと
が上記した製品のコスト上昇をもたらす大きな要因とな
っていた。

【０００３】上記した配線の断線不良を解決するため
に、従来は、金属を局所的に推積させて断線部分を結線
する方法が採られていた。具体的にはコバルトやプラチ
ナの金属蒸気の雰囲気中でアルゴンレーザ光を照射し、
レーザ照射部分にのみ、金属薄膜を気相成長させる方法
（例えば、山本、ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ Ｎｏ．８ （１
９９１） Ｐ．８１）である。

【０００４】別の方法として、有機金属を含有する溶液
を配線の断線部分に接触させ、レーザ光照射により局所
的に金属を析出させる液相法がある。具体的には、ビス
ベンゼン・クロムやビスベンゼン・モリブデン等の有機
金属を含むベンゼン溶液を、基板上の所定の位置にのみ
付着させ、この付着部にレーザ光を基板を通して照射す
る方法（例えば、特開昭５９−１７７３５８号公報）、
あるいは硝酸マンガンやルテニウム金属化合物の有機溶
媒溶液を配線の断線部に接触させ、断線欠陥の近傍にレ
ーザ光を照射することで、溶液に含有する金属を析出さ
せて結線する方法（例えば、特開平２−１９８３８号公
報）がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記レーザ照
射部分にのみ、金属薄膜を気相成長させる方法では、抵
抗率の低い（２０〜５０μΩ・ｃｍ）金属薄膜が得られ
る反面、金属の蒸気圧が低いため、専用の真空容器また
は気相反応槽などの装置を必要とし、そのために莫大な
設備費用を要するという問題点を有していた。

【０００６】また、上記したレーザ光照射により局所的
に金属を析出させる方法は、レーザ光照射による熱分解
反応の過程において生じる析出物が、一般的に金属酸化
物（例えば、二酸化クロム、二酸化モリブデン、二酸化
マンガン、酸化ルテニウム）であることが多いため、こ
れらを用いて結線した部分の抵抗値は、本来の配線抵抗
の数１０〜数１００倍の値を示す。従って、実際の製品
となりうる液晶表示装置や半導体集積回路（アルミニウ
ムの場合、配線抵抗は概略０.１〜１ｋΩ）の修正には
不適と言わざるを得ない。

【０００７】また、金属塩を溶かし込んだ有機溶媒溶液
から金属を析出させる場合、その析出物は金属酸化物粒
子の集合体であることが多く、その組織構造から低抵抗
の金属薄膜とは言い難い問題点を有していた。

【０００８】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
断線部の修正を、該断線部を有しない正常な配線と差の
ない状態に簡便、かつ確実に修正することができる配線
の断線修正方法およびそれを用いた配線基板を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の配線の断線修正方法は、金属錯体を含む溶
液または塗膜に接する配線断線部に、レーザ光を照射
し、該レーザ光の照射位置にのみ局所的に金属薄膜を析
出させて前記配線断線部の修正を行う方法において、上
記の溶液または塗膜を、パラジウム，金，銀，白金の何
れか一種類以上の金属を含む錯体の溶液または塗膜から
なる構成にしたものである。

【００１０】そして、前記金属錯体を含む溶液または塗
膜を、少なくともトリフルオロ酢酸パラジウム（Ｐa(Ｃ
Ｆ₃ＣＯＯ)₂）、またはペンタフルオロプロピオン酸パ
ラジウム（Ｐa(ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＯＯ)₂）にすることが望ま
しい。

【００１１】一方、本発明の配線基板は、配線断線部
に、パラジウム，金，銀，白金の何れか一種類以上の金
属を含む錯体の溶液を接触または膜状に塗布してレーザ
光を照射し、該レーザ光の照射位置にのみ局所的に金属
薄膜を析出させて前記配線断線部の修正が行われた構成
にしたものである。

【００１２】そして、前記金属を含む錯体の溶液を、少
なくともトリフルオロ酢酸パラジウム（Ｐa(ＣＦ₃ＣＯ
Ｏ)₂）、またはペンタフルオロプロピオン酸パラジウム
（Ｐa(ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＯＯ)₂）にすることが望ましい。

【００１３】

【作用】上記構成としたことにより、配線の断線部分
に、例えば、トリフルオロ酢酸パラジウムあるいはペン
タフルオロプロピオン酸パラジウム錯体を、アセトニト
リル，トルエン，アルコ−ルなどの溶媒に溶かし込んだ
溶液を接触または膜状に塗布し、この断線部分に対応し
た錯体溶液または塗膜にのみアルゴンレーザ光を照射す
ると、レーザ光を照射した部分は局所的に加熱され、揮
発性の高いアルコール溶媒が蒸発すると同時に、金属錯
体が分解し、金属薄膜となって断線部分に析出する。

【００１４】レーザ光が照射されない部分は加熱されな
いので、金属錯体の分解→金属の析出が進行せず、電気
的に非導通状態を持続する。

【００１５】前記金属錯体溶液は、室温程度の温度であ
っても長期的には徐々に分解→金属析出の反応を呈し、
電気的には非導通状態から導通状態に変化するので、必
要に応じて前述のアセトニトリル，トルエン，アルコ−
ルなどの溶媒によりレーザ光を照射しない不要部分の金
属錯体を除去する。

【００１６】もっとも、上記した金属薄膜の析出後に行
なう余分な錯体溶液の除去は、断線部分に接触または膜
状に塗布する領域を、レ−ザ光の照射面積よりも小さく
すれば不要である。具体的には、先端径を１μｍ〜２μ
ｍに絞り込んだマイクロシリンジまたはキャピラリに金
属錯体溶液を注入し、その金属錯体溶液を所定の配線断
線部に噴出させることで配線幅と同程度の領域にのみ金
属錯体溶液を接触または膜状に塗布することが出来る。
レ−ザ光の照射面積をこれよりも大きくしておけば金属
錯体溶液を接触または膜状に塗布した部分は全て金属薄
膜に変化し、その後の不要部分の金属錯体を除去する作
業は不要となる。

【００１７】

【実施例】本発明の第１の実施例を図１ないし図３を参
照して説明する。図１は配線の断線修正方法の概略説明
図、図２は断線部を有する配線基板の修正プロセスフロ
ーを示す図、図３は断線修正部の抵抗値とレーザ光照射
出力との関係を示す図である。なお、本実施例は、金属
錯体がトリフルオロ酢酸パラジウムの例を示す。

【００１８】図１，２において、１はステージ，２は配
線基板、３は金属錯体溶液、４は金属錯体溶液３の射出
器、５はレーザ光源本体、１１はＡｌ配線、１２はＡｌ
配線１１の断線部である。先ず、図１に示すように、ト
リフルオロ酢酸パラジウム２０ｗｔ％をアセトニトリル
溶液に溶かし込んだ金属錯体溶液３を、該金属錯体溶液
３の射出器４により図２（ａ）に示す配線基板２（配線
幅：１０μｍ，配線の厚み：０.２μｍ）の断線部１２
(長さ約１０μｍ)に所定量だけ塗布する。この場合、塗
布量は、金属錯体溶液３の濃度，射出量，断線部１２の
大きさ等によって調整されるが、本実施例では金属錯体
溶液３を１×１０~¹²ｌだけ径５０μｍの領域に塗布し
た。

【００１９】次に、前記図２（ｂ）に示す金属錯体溶液
３の塗布部の修正したい断線部１２の面積に、レーザ光
源本体５よりＡｒレーザ光を集光して照射する。ここ
で、Ａｒレーザ光の出力は、断線部１２に塗布した金属
錯体溶液３の塗布量，照射面積などを考慮して調整され
る。本実施例では、レーザ光源本体５より出射したＡｒ
レーザ光を、４０倍の対物レンズを用いて縮小投影し、
断線部１２に塗布した金属錯体溶液３の１０μｍ×４０
μｍの領域に１〜１０秒間連続照射した。この場合のＡ
ｒレーザ光の照射強度は、基板面上で約１×１０⁴Ｗ／
ｃｍ²である。なお、Ａｒレーザ光は、パルス照射であ
っても連続照射の場合と同程度のレーザ光エネルギ−を
有すれば何ら問題はない。

【００２０】上記Ａｒレーザ光を照射された部分の金属
錯体溶液３の塗布膜は、加熱されて図２（ｃ）に示す状
態になり、金属錯体溶液３の溶媒であるアセトニトリル
溶液が蒸発すると共に、金属錯体の熱分解が生じ、パラ
ジウム薄膜１３が析出する。この時析出したパラジウム
薄膜１３の厚さは、Ａｒレーザ光照射前の塗布膜（乾燥
後）の厚さに比較して約３０％減少するので、予めこの
減少分を見込んで金属錯体溶液３の塗布量が調節されて
いる。

【００２１】一方、Ａｒレーザ光を照射しない部分の金
属錯体塗布膜は、加熱されないので金属錯体の熱分解は
進まず、その部分の金属錯体塗布膜は非導通状態を保持
する。しかし、前記のＡｒレーザ光非照射部分はたとえ
室温程度の温度であっても、長期間の間に金属錯体の分
解→金属析出の反応が徐々に進行するので、必要に応じ
てこの部分が除去される。除去には、金属錯体の溶媒で
ある前述のアセトニトリル，トルエン，アルコールなど
の溶媒で十分である。

【００２２】このようにしてＡｌ配線１１の断線部１２
にパラジウム薄膜１３を形成して修正したとき、該修正
部Ａｌ配線の両端の電気抵抗とＡｒレーザ光の照射出力
との関係は、図３に示すようになる。図３からも明らか
な如く、Ａｒレーザ光の照射出力が低い場合には抵抗値
は大きい値を示すが、照射出力が約１×１０⁴Ｗ／ｃｍ²
の場合は、断線修正部分の抵抗値はＡｌ配線１１とパラ
ジウム薄膜１３との接触抵抗を含めて２０Ω〜５０Ωで
あり、断線部１２が確実に修正されていることがわか
る。

【００２３】また、上記した断線修正部分の表面及び断
面を光学顕微鏡あるいは電子顕微鏡で観察した結果、該
断線修正部分はパラジウムの連続膜であって、パラジウ
ム粒子の集合体ではないことも判明した。

【００２４】なお、本実施例では金属錯体として、トリ
フルオロ酢酸パラジウムの場合について述べたが、ペン
タフルオロピオン酸パラジウムを用いても前述したトリ
フルオロ酢酸パラジウムの場合と同様の結果が得られ
た。また、他の金属錯体，例えば、ヘキサメチルエチレ
ンジアミン二金、臭化ジメチル金、硝酸銀−シクロオク
タエトラエン（１対１）、ヨ−ドトリメチル白金、ビス
（１，５−シクロオクタジエン）白金などを用いた場合
にも同様の結果が得られた。

【００２５】つぎに、本発明の第２の実施例を図４を参
照して説明する。図４(ａ)は液晶表示装置のＴＦＴ(Thi
n Film Transistor)の一部を示す平面図、図４(ｂ)は図
４(ａ)のＡ−Ａ´断面拡大図である。

【００２６】図４において、６ａは修正を要しない正常
な信号用Ａｌ配線，６ｂは断線部を有し修正を要する信
号用Ａｌ配線，７は画素電極，８はＴＦＴ，９は信号用
Ａｌ配線６ｂの断線部，１０は金属薄膜である。

【００２７】断線部９に前記金属錯体溶液３を塗布し、
該形成された塗布膜にＡｒレーザ光を照射し、金属錯体
の熱反応によって金属薄膜１０を析出させる過程は、前
記第１の実施例と同じプロセスにより実施した。断線部
９を金属薄膜１０で修正した後、通常のＣＶＤ(Chemica
l Vavor Deposition)を用いてＳiＮまたはＳiＯ₂などの
保護膜を形成し、更に液晶及びカラーフィルタを組み合
わせて液晶表示装置が出来上がる。

【００２８】前記の液晶表示装置を通常の方法で駆動さ
せた時、上記修正された断線部９を有する信号用Ａｌ配
線６ｂに接続しているＴＦＴ８は、隣接の断線部９を有
しない信号用Ａｌ配線６ａに接続されているＴＦＴと全
く同様の動作状態を示した。このことは、従来液晶表示
装置の線欠陥として扱われていた欠陥部が確実に修復さ
れたことを表している。

【００２９】なお、修正対象の信号用Ａｌ配線６ｂは、
液晶表示装置のドレイン線以外にソ−ス線であっても良
く、またゲ−ト線であっても良い。更には半導体集積回
路の信号配線や、プリント基板の回路配線など金属配線
を有する装置の信号配線であっても良いことは言うまで
もない。

【００３０】このように、上記した断線修正方法を用い
ることにより、液晶表示装置や半導体集積回路素子の配
線基板の断線部が、該断線部を有しない正常な信号用配
線と差のない状態に修正が可能になるほか、ホトマスク
の断線修正やカラーフィルタの色抜けによる白点欠陥を
黒点欠陥として救済することなどにも適用することが可
能である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の配線の断
線修正方法は、液晶表示装置や半導体集積回路の回路配
線基板における断線部の修正を、該断線部を有しない正
常な配線と差のない状態に簡便、かつ確実に修正するこ
とが可能になる。

【００３２】そして、本発明の断線修正方法を用いて配
線の断線部を修復した回路配線基板は、製品価値を復活
して製品の歩留まりを向上させ、更には製品コストの低
減に貢献することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の配線の断線修正方法の
概略説明図である。

【図２】断線部を有する配線基板の修正プロセスフロー
を示す図である。

【図３】断線修正部の抵抗値とレーザ光照射出力との関
係を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施例である液晶表示装置の一
部を示す図である。

【符号の説明】

１…ステージ、２…配線基板、３…金属錯体溶液、４…
金属錯体溶液の射出器、５…レーザ光源本体、６ａ，６
ｂ，１１…信号用Ａｌ配線、７…画素電極、８…ＴＦ
Ｔ、９，１２…信号配線の断線部、１０，１３…金属薄
膜。

フロントページの続き (72)発明者 中谷 光雄 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属錯体を含む溶液または塗膜に接する
   配線断線部に、レーザ光を照射し、該レーザ光の照射位
   置にのみ局所的に金属薄膜を析出させて前記配線断線部
   の修正を行う方法において、上記の溶液または塗膜が、
   パラジウム，金，銀，白金の何れか一種類以上の金属を
   含む錯体の溶液または塗膜であることを特徴とする配線
   の断線修正方法。
2. 【請求項２】 前記金属錯体を含む溶液または塗膜が、
   少なくともトリフルオロ酢酸パラジウム（Ｐa(ＣＦ₃Ｃ
   ＯＯ)₂）、またはペンタフルオロプロピオン酸パラジウ
   ム（Ｐa(ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＯＯ)₂）からなる請求項１記載の
   配線の断線修正方法。
3. 【請求項３】 配線断線部に、パラジウム，金，銀，白
   金の何れか一種類以上の金属を含む錯体の溶液を接触ま
   たは膜状に塗布してレーザ光を照射し、該レーザ光の照
   射位置にのみ局所的に金属薄膜を析出させて前記配線断
   線部の修正が行われてなることを特徴とする配線基板。
4. 【請求項４】 前記金属を含む錯体の溶液が、少なくと
   もトリフルオロ酢酸パラジウム（Ｐa(ＣＦ₃ＣＯ
   Ｏ)₂）、またはペンタフルオロプロピオン酸パラジウム
   （Ｐa(ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＯＯ)₂）からなる請求項３記載の配
   線基板。