JPH02183592A - 薄膜電気回路を相互接続する方法 - Google Patents

薄膜電気回路を相互接続する方法

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JPH02183592A JP1265311A JP26531189A JPH02183592A JP H02183592 A JPH02183592 A JP H02183592A JP 1265311 A JP1265311 A JP 1265311A JP 26531189 A JP26531189 A JP 26531189A JP H02183592 A JPH02183592 A JP H02183592A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ８．産業上の利用分野 本発明は、薄膜回路を相互接続する方法に関する。本発
明は、寸法がミクロン級の薄膜回路の開路欠陥の修理に
特に有用である。
Ｂ、従来技術 金属中の欠陥一般、特に開路を修理する分野の従来技術
は多数ある。米国特許第３２２９３６１号、第４２５９
３６７号、第４２７２７７５号、第４３５８６５９号、
第４３７４３１４号、第４３８１４４１号、第４４３９
７５４号、第４５３２４０１号がその代表である。しか
し、本発明者等の知る限り、本発明に含まれる工程ステ
ップを含む従来技術はない。
Ｃ１発明が解決しようとする問題点 薄膜回路の相互接続は、一般に集積回路、集積回路モジ
ュール、及びプリント回路板の作成に必要である。たと
えば、集積回路、実装モジュールまたはプリント回路板
上に薄膜回路を作成する際に開路欠陥が生じることがあ
る。そうした欠陥を修理するには、既存の回路と同じ基
板上に付着させた薄膜金属の修理用バッチの形で、欠陥
のある回路を補修するための追加的メタラジを付着させ
ることによって、開路欠陥の両側で分離した回路線を相
互接続することが必要となる。別の例を挙げると、１回
の全体処理で多目的用の薄膜回路を作成し、各目的に共
通した全回路を最初のパスで画定することがしばしば望
ましい。第２のバスでは、その既存の回路と同じ基板上
で回路の様々な領域に専用の薄膜金属の相互結線を付着
して、各目的用の回路を完成する。
薄膜回路相互間に相互接続を形成することは、多くの場
合、難しい。たとえば、既存の薄膜回路中のメタラジが
多数の層からなり、上層がバリア金属、たとえばクロム
であり、空気中でそれが制御された深さまで酸化して保
護絶縁層を形成するものがある。こうした回路に接続を
行なう前に、この上部保護層を除去して、相互接続メタ
ラジと既存の回路の間で良好な電気的接触を行なわなけ
ればならない。もう一つ例を挙げると、接続点にある既
存の回路の端部の段差が非常□に大きくて、相互結線と
して付着させた薄膜メタラジがその段差を越えて接続で
きないこともある。この場合は、既存の回路の厚さを減
らして接続点での段差を減少させないと、相互接続が行
なえない。最後の例を挙げると、既存の回路平面の上面
に後続の回路層が作成できるように、薄膜回路をできる
だけ平坦にする必要のあることも多い。そのような平面
状回路上に薄膜金属の相互接続を行なう場合、その層の
平面性が維持される形で相互接続メタラジを付着させな
ければならない。この場合も、相互接続メタラジが、接
続点で回路平面より上に持ち上がらないような形で付着
できるように、接続点での既存の回路の厚さを減少させ
ることが望ましい。
Ｄ０問題点を解決するための手段 本発明は、上記の諸問題が解決されるような形で薄膜回
路を相互接続する、２段式プロセスである。第１のステ
ップでは、パルス式レーザを用いて、相互接続点で薄膜
回路中のメタラジを部分的にアブレート即ち除去する。
第２ステツプでは、先ニパルス式レーザ光線に当てた既
存回路の領域をも金属で覆うように、相互接続点間に導
体金属を付着させる。薄膜回路の２つの区間を接合する
ため、第２ステツプで付着させる導体金属は、所望の相
互接続を形成するのに適した正確な厚さ、長さ、幅をも
たらすようにパターン付けする。このステップは、当業
者ならすぐに思い浮かべるいくつかの方法で実施できる
。本明細書に記載する方法を用いて、単一平面上に存在
する薄膜回路を接合することもでき、また多段薄膜回路
の異なる平面上に存在するいくつかの薄膜回路を接合す
ることもできる。後者の場合、第２ステツプで画定され
る相互接続メタラジは、相互接続すべき諸回路平面を分
離する誘電体層中の穴を通して付着させる。
上記の第１ステツプでパルス式レーザ処理によって誘導
される部分アブレージ日ンは、容易に制御できる。レー
ザ光線のフルエンス（Ｆｌｕｅｎｃｅ）を調節し、パル
ス数を変化させることによって、所望の厚さの金属を再
現可能に除去することができる。すなわち、薄膜導体か
ら金属酸化物層を除去したり、多層薄膜導体から上面の
金属層を除去したり、ある厚さだけ金属を除去して、単
層または多層薄膜導体中に所望の高さの段差を作成した
りすることができる。アブレートされる領域の面積は、
アブレートされる回路の表面でのレーザ光線のスポット
・サイズを変化させることによって制御される。
好ましい実施例では、上記の第２ステツプでの相互接続
用薄膜メタラジ・パターンの付着は、レーザ化学蒸着に
よって実施する。この工程では、連続波レーザ光線を基
板表面上の電気的に相互接続すべき領域内に集束させる
。レーザ光は基板表面で吸収されて、局部的加熱を引き
起こす。加熱された領域で金属化合物の蒸気が分解して
、高純度の導体金属の局部的化学蒸着をもたらす。この
工程には様々な金属化合物が使用できる。この好ましい
方法では、金属化合物は、金または銅のβ−ジケトン錯
体である。第２ステツプでレーザ化学蒸着を行なうこの
２段式相互接続を使用すると、優れた電気特性をもつ電
気的相互接続が得られる。
相互接続された回路を反復熱サイクルにかけまたは高湿
度にさらしても、電気的性能の劣化は見られない。一方
、パルス式レーザ・アブレーション・ステップなしのレ
ーザ化学蒸着による相互接続は、最初から電気伝導度が
不十分であり、あるいは最初は伝導度が良好でも、反復
熱サイクルにかけまたは高湿度にさらすと低下する。
Ｅ、実施例 下記の例は、例示のために示したものにすぎず、本発明
を限定するものではない。本発明の範囲または原理から
逸脱することなく、当業者には多数の変形が思い浮かぶ
はずである。
例１ ポリイミド基板上の多重メタラジ・スタック（Ｃｒ／Ｃ
ｕ／Ｎｔ／Ａｕ／Ｃｒ）の幅Ｌ　５　ｕ　ｍ　１厚さ１
０μｍの線からなる開いた薄膜回路を、以下の相互接続
工程によって接合した。既存の回路の開路欠陥のある部
位の一端を、フルエンス１２゜７Ｊ／ｃｍ２、反復率Ｉ
Ｈｚのエキシマ・レーザ（３０８ｎｍ）からの４つのパ
ルスで部分的にアブレートした。既存の回路の開路欠陥
部位の他端で同じことを繰り返した。次いで、ジメチル
金β−ジケトン錯体からのレーザ化学蒸着によって、金
を付着させた。既存の薄膜回路の線と同じ厚さ及び幅で
必要な長さの相互接続線が得られるようにレーザ出力と
走査の諸パラメータを調節して、レーザ化学蒸着工程を
最適化した。
例２ ポリイミド基板上の多重メタラジ・スタック（Ｃｒ／Ｃ
ｕ／Ｃｒ）の厚さ８　ｕ　ｍ　１幅８μｍの線からなる
薄膜回路の２つの区間を、以下の相互接続工程によって
接合した。既存回路の線を、フルエンス８．８Ｊ／ｃｍ
２のエキシマ・レーザ（３０８ｎｍ）からの２個のパル
スで、その接続点で部分的にアブレートした。次いで、
ジメチル金β−ジケトン錯体からのレーザ化学蒸着によ
って金を付着させた。薄膜回路の残りの部分と同一平面
上にある既存回路の線と同じ幅及び厚さで必要な長さの
相互接続線が得られるように、レーザ出力と走査の諸パ
ラメータを調節して、レーザ化学蒸着工程を最適化した
。
例３ セラミック基板上の多重メタラジ・スタック（Ｃｒ／Ｃ
ｕ／Ｎｉ／Ａｕ／Ｃｒ）の幅１５μｍ１厚さ８μｍの線
からなる薄膜回路の２つの区間を、以下の相互接続工程
によって接合した。既存回路の線を、フルエンス１２．
７Ｊ／ｃｍ２のエキシマ・レーザ（３０８ｎｍ）からの
４個のパルスで、接続点で部分的にアブレートした。次
いで、銅β−ジケトン錯体からのレーザ化学蒸着によっ
て、銅を付着させた。既存の薄膜回路の線と同じ厚さ及
び幅で必要な長さの相互接続線が得られるように、レー
ザ出力と走査の諸パラメータを調節して、レーザ化学蒸
着を最適化した。
Ｆ０発明の効果 本発明により、薄膜回路の開路欠陥の修理に有用な方法
が達成された。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）（ａ）パルス式レーザを用いてメタラジを相互接
    続点で部分的にアブレートするステップと、（ｂ）金属
    を付着して所望の寸法の相互接続を形成するステップを
    含む、薄膜電気回路を相互接続する方法。
  2. （２）前記相互接続を形成することが開路欠陥を修理す
    るために行なわれる、特許請求の範囲第１項に記載の方
    法。
  3. （３）前記パルス式レーザがエキシマ・レーザである、
    特許請求の範囲第１項に記載の方法。
  4. （４）前記金属を付着することがレーザ化学蒸着によっ
    て相互接続メタラジを付着することである、特許請求の
    範囲第１項に記載の方法。
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