JP3668500B2 - Wiring disconnection correction method - Google Patents
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Description
【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 (1991) 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、トリフルオロ酢酸パラジウムまたはペンタフルオロプロピオン酸パラジウムからなる金属錯体を含む溶液を配線の断線部に直接噴出させて膜状に塗布し、この塗布された溶液にレーザ光を照射することにより、前記配線の断線部にパラジウムを主成分とする金属の連続薄膜を析出させて前記配線の断線部を前記金属の連続薄膜で接続修正するようにした方法である。
【0011】
一方、本発明の配線基板は、配線断線部にトリフルオロ酢酸パラジウムまたはペンタフルオロプロピオン酸パラジウムからなる金属錯体を含む溶液を直接噴出させて膜状に塗布し、この塗布された溶液にレーザ光を照射することにより、前記配線の断線部にパラジウムを主成分とする金属の連続薄膜を析出させて前記配線断線部の接続修正が行われた構成にしたものである。
【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またはペンタフルオロプロピオン酸パラジウムからなる金属錯体を、アセトニトリル、トルエン、アルコールなどの溶媒に溶かし込んだ溶液を膜状に塗布し、この断線部分に対応した塗布溶液に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、パラジウムを主成分とする金属の連続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〜2μm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×40μmの領域に1〜10秒間連続照射した。この場合のAr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、本実験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、ペンタフルオロプ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。
【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(Thin 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(Chemical 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,6b,11…信号用Al配線、7…画素電極、8…TFT、9,12…信号配線の断線部、10,13…金属薄膜。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a method for correcting a disconnection of a wiring on a circuit wiring board of a liquid crystal display device or a semiconductor integrated circuit. In particular, the correction of the disconnection is easily performed in a state that is not different from a normal wiring having no disconnection. The present invention relates to a wiring breakage correction method suitable for correction and a wiring board using the same.
[0002]
[Prior art]
The wiring width of circuit wiring on a circuit wiring board typified by a liquid crystal display device and a semiconductor integrated circuit element becomes finer as display performance and integration degree improve. For this reason, wiring disconnection defects rapidly increase due to foreign matters generated in a series of circuit wiring forming processes such as resist coating-exposure-development-etching-resist stripping, which leads to the cost of the above products. It was a big factor that brought the rise.
[0003]
In order to solve the above disconnection failure of the wiring, conventionally, a method of locally depositing metal and connecting the disconnected portion has been adopted. Specifically, argon laser light is irradiated in an atmosphere of cobalt or platinum metal vapor, and a metal thin film is vapor-phase grown only on the laser irradiated portion (for example, Yamamoto, OPTRONICS No. 8 (1991) P. 81). ).
[0004]
As another method, there is a liquid phase method in which a solution containing an organic metal is brought into contact with the disconnected portion of the wiring and the metal is locally deposited by laser light irradiation. Specifically, a method in which a benzene solution containing an organic metal such as bisbenzene / chromium or bisbenzene / molybdenum is attached only to a predetermined position on the substrate, and a laser beam is irradiated to the attached portion through the substrate (for example, JP, 59-177358), or an organic solvent solution of manganese nitrate or ruthenium metal compound is brought into contact with the disconnection portion of the wiring, and laser light is irradiated in the vicinity of the disconnection defect, so that the metal contained in the solution is precipitated. There is a method (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-19838) for connecting them.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method of vapor-depositing a metal thin film only on the laser irradiated portion, a metal thin film having a low resistivity (20 to 50 μΩ · cm) can be obtained, but the vapor pressure of the metal is low. A device such as a gas phase reaction tank is required, which requires a huge equipment cost.
[0006]
In addition, in the above-described method of locally depositing metal by laser light irradiation, precipitates generated in the process of thermal decomposition reaction by laser light irradiation are generally metal oxides (for example, chromium dioxide, molybdenum dioxide, manganese dioxide). In many cases, the resistance value of the portion connected using these is several tens to several hundreds times the original wiring resistance. Therefore, it must be said that it is unsuitable for correcting a liquid crystal display device or a semiconductor integrated circuit (in the case of aluminum, the wiring resistance is approximately 0.1 to 1 kΩ) that can be an actual product.
[0007]
In addition, when a metal is precipitated from an organic solvent solution in which a metal salt is dissolved, the precipitate is often an aggregate of metal oxide particles, and it is difficult to say a low-resistance metal thin film because of its structure. Had.
[0008]
In view of the above-described problems of the prior art, the present invention provides a method for correcting a disconnection of a wiring that can easily and reliably correct a disconnection in a state that is not different from a normal wiring that does not have the disconnection. An object is to provide a wiring board using the same.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the wire breakage correcting method of the present invention is a method of directly spraying a solution containing a metal complex composed of palladium trifluoroacetate or palladium pentafluoropropionate onto a wire breakage portion of the wire, and coating the film. By irradiating the applied solution with laser light, a continuous metal thin film mainly composed of palladium is deposited on the disconnected portion of the wiring, and the disconnected portion of the wiring is connected and corrected with the continuous metal thin film. It is the method that was made .
[0011]
On the other hand, in the wiring board of the present invention, a solution containing a metal complex composed of palladium trifluoroacetate or palladium pentafluoropropionate is directly sprayed on the wiring disconnection portion and applied in a film form, and laser light is applied to the applied solution. By irradiating, a continuous thin film of a metal containing palladium as a main component is deposited on the disconnection portion of the wiring to correct the connection of the wiring disconnection portion.
[0013]
[Action]
By adopting the above configuration, a solution in which a metal complex composed of, for example, palladium trifluoroacetate or palladium pentafluoropropionate is dissolved in a solvent such as acetonitrile, toluene, alcohol or the like is applied in a film shape to the disconnected portion of the wiring. is irradiated with argon laser beam in a coating solution corresponding to the disconnected portion, the portion irradiated with the laser beam is locally heated, and at the same time a high alcoholic solvent volatility evaporates, the metal complex is decomposed, the palladium main It becomes a continuous thin film of metal as a component, and is deposited on the broken portion.
[0014]
Since the portion not irradiated with the laser beam is not heated, the decomposition of the metal complex → the deposition of the metal does not proceed, and the electrically non-conductive state is maintained.
[0015]
Even if the metal complex solution has a temperature of about room temperature, the metal complex solution gradually decomposes in the long term → exhibits a metal deposition reaction, and electrically changes from a non-conductive state to a conductive state. The unnecessary metal complex that is not irradiated with laser light is removed with a solvent such as acetonitrile, toluene, or alcohol.
[0016]
However, the removal of the excess complex solution after the deposition of the metal thin film described above is unnecessary if the area to be applied to the disconnected portion or in the form of a film is smaller than the laser light irradiation area. Specifically, the metal complex solution is injected into a microsyringe or capillary whose tip diameter is narrowed to 1 to 2 μm, and the metal complex solution is ejected to a predetermined wire disconnection portion, so that it is only in a region that is about the same as the wiring width. The metal complex solution can be applied in contact or film form. If the irradiation area of the laser light is made larger than this, the part where the metal complex solution is contacted or applied in the form of a film changes to a metal thin film, and the work for removing the unnecessary metal complex after that is unnecessary. Become.
[0017]
【Example】
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a method for correcting a disconnection of wiring, FIG. 2 is a diagram showing a correction process flow of a wiring board having a disconnection portion, and FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a resistance value of the disconnection correction portion and a laser beam irradiation output It is. In this example, the metal complex is palladium trifluoroacetate.
[0018]
1 and 2, 1 is a stage, 2 is a wiring board, 3 is a metal complex solution, 4 is an injector of the
[0019]
Next, Ar laser light is condensed and irradiated from the laser light source
[0020]
The coating film of the
[0021]
On the other hand, the portion of the metal complex coated film that is not irradiated with Ar laser light is not heated, so that the thermal decomposition of the metal complex does not proceed, and the portion of the metal complex coated film maintains a non-conductive state. However, even if the Ar laser beam non-irradiated part is at room temperature, the decomposition of the metal complex → the metal precipitation proceeds gradually over a long period of time, so this part can be removed as necessary. Is done. For the removal, the aforementioned solvent such as acetonitrile, toluene, alcohol, etc., which is the solvent of the metal complex, is sufficient.
[0022]
When the palladium
[0023]
Moreover, as a result of observing the surface and cross section of the above-mentioned breakage correction portion with an optical microscope or an electron microscope, it was found that the breakage correction portion was a continuous palladium film and not an aggregate of palladium particles.
[0024]
The metal complex in the present experimental example has dealt with the case of trifluoroacetic acid palladium, pentafluoropropionic acid palladium similar results as in the case of trifluoroacetic acid palladium as described above be used is obtained.
[0025]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
4A is a plan view showing a part of a TFT (Thin Film Transistor) of the liquid crystal display device, and FIG. 4B is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 4A.
[0026]
In FIG. 4, 6a is a normal signal Al wiring that does not require correction, 6b is a signal Al wiring that has a disconnection and needs to be corrected, 7 is a pixel electrode, 8 is a TFT, and 9 is a disconnection of the
[0027]
The process of applying the
[0028]
When the liquid crystal display device is driven by a normal method, the
[0029]
The
[0030]
Thus, by using the above-described disconnection correction method, it is possible to correct the disconnection portion of the wiring board of the liquid crystal display device or the semiconductor integrated circuit element so that it is not different from the normal signal wiring not having the disconnection portion. In addition, the present invention can be applied to correction of disconnection of a photomask or repairing a white spot defect caused by color loss of a color filter as a black spot defect.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, the method for correcting a disconnection of a wiring according to the present invention makes it easy to correct a disconnection in a circuit wiring board of a liquid crystal display device or a semiconductor integrated circuit in a state that is not different from a normal wiring that does not have the disconnection. And it becomes possible to correct it reliably.
[0032]
And the circuit wiring board which repaired the disconnection part of wiring using the disconnection correcting method of the present invention can restore the product value, improve the product yield, and further contribute to the reduction of the product cost. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a wiring breakage correcting method according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a process flow for correcting a wiring board having a disconnection portion.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a resistance value of a disconnection correcting unit and a laser beam irradiation output.
FIG. 4 is a diagram showing a part of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Stage, 2 ... Wiring board, 3 ... Metal complex solution, 4 ... Metal complex solution ejector, 5 ... Laser light source body, 6a, 6b, 11 ... Signal Al wiring, 7 ... Pixel electrode, 8 ... TFT, 9, 12 ... Disconnected portion of signal wiring, 10, 13 ... Metal thin film.
Claims (5)
Priority Applications (1)
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- 1993-07-08 JP JP16924393A patent/JP3668500B2/en not_active Expired - Lifetime
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