JPH06314745A - 金属膜の加工方法 - Google Patents
金属膜の加工方法Info
- Publication number
- JPH06314745A JPH06314745A JP10236593A JP10236593A JPH06314745A JP H06314745 A JPH06314745 A JP H06314745A JP 10236593 A JP10236593 A JP 10236593A JP 10236593 A JP10236593 A JP 10236593A JP H06314745 A JPH06314745 A JP H06314745A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- metal film
- irradiated
- laser beam
- processing method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の方法は絶縁物を介した金属膜どうし
をレーザ光線を用いて電気的に接続するための加工方法
に関するもので、接続抵抗を低抵抗で、かつ、安定性よ
く再現することができる加工方法を提供することを目的
とする。 【構成】 波長１．０６μｍを有し、半価幅２０ナノ秒
以上のパルス幅のレーザ光線を用いることを特徴とし、
さらに、レーザが照射される箇所を中心として、少なく
ともレーザ光線の照射面積の２倍の面積で、かつ、表面
より少なくとも１ｍｍ以上の空間領域が１ｐｐｍ以下の
酸素濃度雰囲気状態に保ちつつ、レーザを照射させるこ
とを特徴とした加工方法であり、さらに、透明基板上に
形成された構成物に対して透明基板側よりレーザ光線を
照射することを特徴とした、金属膜どうしを電気的に短
絡させる加工方法。
をレーザ光線を用いて電気的に接続するための加工方法
に関するもので、接続抵抗を低抵抗で、かつ、安定性よ
く再現することができる加工方法を提供することを目的
とする。 【構成】 波長１．０６μｍを有し、半価幅２０ナノ秒
以上のパルス幅のレーザ光線を用いることを特徴とし、
さらに、レーザが照射される箇所を中心として、少なく
ともレーザ光線の照射面積の２倍の面積で、かつ、表面
より少なくとも１ｍｍ以上の空間領域が１ｐｐｍ以下の
酸素濃度雰囲気状態に保ちつつ、レーザを照射させるこ
とを特徴とした加工方法であり、さらに、透明基板上に
形成された構成物に対して透明基板側よりレーザ光線を
照射することを特徴とした、金属膜どうしを電気的に短
絡させる加工方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、絶縁物を介した金属膜
を電気的に短絡するための金属膜の加工方法に関するも
のである。
を電気的に短絡するための金属膜の加工方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体、液晶デバイスなど、電子
デバイスは薄膜を利用したものが多い。レーザ光線を利
用した薄膜の加工技術、とくに、電気的に短絡させる加
工は、これら電子デバイスの付加価値を増し、かつ、コ
ストとしても利点を得ることができる技術として最も注
目されている。
デバイスは薄膜を利用したものが多い。レーザ光線を利
用した薄膜の加工技術、とくに、電気的に短絡させる加
工は、これら電子デバイスの付加価値を増し、かつ、コ
ストとしても利点を得ることができる技術として最も注
目されている。
【０００３】図４は従来の電気的に短絡させるための加
工方法を示している。第１の金属膜１３と、その上部に
形成された絶縁膜１２とこれを挟む第２の金属膜１１を
具備した絶縁基板１４からなる電子デバイスは、初期的
には前記金属膜１１と１３は絶縁を保っている。この電
子デバイスに対して、光励起ＹＡＧレーザ光線１５を表
面の金属膜１１の方向から照射することによって、前記
絶縁膜１２を破壊し、前記金属膜１１と１３を溶融する
ことにより電気的に接続させる方式は良く知られてい
る。ここで、レーザ光線は、微小部分の加工精度、出力
エネルギーの安定性の利点から、単モードの光励起イッ
トリウム・アルミニュウム・ガーネット（ＹＡＧ）レー
ザがよく用いられる。このレーザ光線の波長は第１高調
波で１．０６μｍである。
工方法を示している。第１の金属膜１３と、その上部に
形成された絶縁膜１２とこれを挟む第２の金属膜１１を
具備した絶縁基板１４からなる電子デバイスは、初期的
には前記金属膜１１と１３は絶縁を保っている。この電
子デバイスに対して、光励起ＹＡＧレーザ光線１５を表
面の金属膜１１の方向から照射することによって、前記
絶縁膜１２を破壊し、前記金属膜１１と１３を溶融する
ことにより電気的に接続させる方式は良く知られてい
る。ここで、レーザ光線は、微小部分の加工精度、出力
エネルギーの安定性の利点から、単モードの光励起イッ
トリウム・アルミニュウム・ガーネット（ＹＡＧ）レー
ザがよく用いられる。このレーザ光線の波長は第１高調
波で１．０６μｍである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術のごと
く、無作為にレーザ光線を照射し、短絡部を形成した場
合、その接続抵抗は数Ωから数キロΩまでばらつく。こ
の接続抵抗のばらつきの原因の一つは、レーザ光線を照
射した部分の断面構造が、図４の矢印Ｂの要部拡大図で
ある図５に示すように、加工壁面が膜面に対して垂直に
なっているため、本来、金属膜１１と１３を短絡すべき
溶融金属１８が、加工壁面を覆いにくい構造となってい
る。そこで、低抵抗の接続を得るためには、短絡したい
領域で複数ケ所レーザ光線を照射することによって、複
数ケ所の接続部分を設け、接続抵抗を電気的に問題の無
いレベルを得ている。
く、無作為にレーザ光線を照射し、短絡部を形成した場
合、その接続抵抗は数Ωから数キロΩまでばらつく。こ
の接続抵抗のばらつきの原因の一つは、レーザ光線を照
射した部分の断面構造が、図４の矢印Ｂの要部拡大図で
ある図５に示すように、加工壁面が膜面に対して垂直に
なっているため、本来、金属膜１１と１３を短絡すべき
溶融金属１８が、加工壁面を覆いにくい構造となってい
る。そこで、低抵抗の接続を得るためには、短絡したい
領域で複数ケ所レーザ光線を照射することによって、複
数ケ所の接続部分を設け、接続抵抗を電気的に問題の無
いレベルを得ている。
【０００５】以上述べたように複数のレーザ照射を行う
ことは、作業効率が悪く、製造工数がかかり、最終的に
コスト高となる。また、複数のレーザ照射箇所を設ける
ことは、デバイスの集積化を妨げている。
ことは、作業効率が悪く、製造工数がかかり、最終的に
コスト高となる。また、複数のレーザ照射箇所を設ける
ことは、デバイスの集積化を妨げている。
【０００６】そこで本発明の方式は、金属間の接続抵抗
をきわめて低く、かつ、安定して得られる加工方法を提
供することを目的とするものである。
をきわめて低く、かつ、安定して得られる加工方法を提
供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の金属膜の加工方法は、波長１．０６μｍを有
したＹＡＧレーザ光線が、半価幅２０ナノ秒以上のパル
ス幅のレーザ光線を照射することにより、前記金属膜ど
うしを電気的に短絡させることができる加工方法であ
る。また、金属どうしを電気的に接続させるためにレー
ザが照射される箇所を中心として、少なくともレーザ光
線の照射面積の２倍の面積で、かつ、表面より少なくと
も１ｍｍ以上の空間領域が１ｐｐｍ以下の酸素濃度雰囲
気状態に保ちつつ、レーザを照射させる加工方法であ
る。さらに、２つの金属膜と絶縁膜からなる構造が透明
基板上に形成された構成物に対して透明基板側よりレー
ザ光線を照射し、電気的に短絡させる加工方法である。
に本発明の金属膜の加工方法は、波長１．０６μｍを有
したＹＡＧレーザ光線が、半価幅２０ナノ秒以上のパル
ス幅のレーザ光線を照射することにより、前記金属膜ど
うしを電気的に短絡させることができる加工方法であ
る。また、金属どうしを電気的に接続させるためにレー
ザが照射される箇所を中心として、少なくともレーザ光
線の照射面積の２倍の面積で、かつ、表面より少なくと
も１ｍｍ以上の空間領域が１ｐｐｍ以下の酸素濃度雰囲
気状態に保ちつつ、レーザを照射させる加工方法であ
る。さらに、２つの金属膜と絶縁膜からなる構造が透明
基板上に形成された構成物に対して透明基板側よりレー
ザ光線を照射し、電気的に短絡させる加工方法である。
【０００８】
【作用】前記のように実施された加工方法では、接続抵
抗を数Ω以下の低抵抗で、しかも、安定して実現でき
る。また、これによって、加工工数の削減、電気的性能
を飛躍的に向上することができた。
抗を数Ω以下の低抵抗で、しかも、安定して実現でき
る。また、これによって、加工工数の削減、電気的性能
を飛躍的に向上することができた。
【０００９】
【実施例】以下本発明の方法の実施例について説明す
る。図１本発明の一実施例を説明するための概念図であ
る。図２は本発明の実施例により得られた接続部の抵抗
を示すグラフである。
る。図１本発明の一実施例を説明するための概念図であ
る。図２は本発明の実施例により得られた接続部の抵抗
を示すグラフである。
【００１０】まず、図１の説明をする。ガラス基板４上
に膜厚２００ｎｍからなるアルミニウム膜３と、層間絶
縁物２にプラズマＣＶＤによって成膜された４００ｎｍ
の膜厚をもつ窒化珪素とその上部に膜厚２００ｎｍのア
ルミニウム膜１から構成された電子デバイスに光励起Ｙ
ＡＧレーザを用いて電気的に短絡させる加工をおこなっ
た。
に膜厚２００ｎｍからなるアルミニウム膜３と、層間絶
縁物２にプラズマＣＶＤによって成膜された４００ｎｍ
の膜厚をもつ窒化珪素とその上部に膜厚２００ｎｍのア
ルミニウム膜１から構成された電子デバイスに光励起Ｙ
ＡＧレーザを用いて電気的に短絡させる加工をおこなっ
た。
【００１１】まず、本発明のレーザ光線について述べ
る。図２は光励起ＹＡＧレーザのパルス幅と接続抵抗の
関係を示すものである。ここでパルス幅は半価幅と定義
する。レーザの波長は１．０６μｍである。また、接続
抵抗は図１に示す構成の電子デバイスを用い、レーザ光
線を５’に示すように表面のアルミニウム膜１側から１
箇所のみ照射し、下層のアルミニウム膜３との接続抵抗
を測定した。この図２からわかるように、パルス幅と接
続抵抗の相関があることが明かである。しかも、パルス
幅が２０ナノ秒以上で最小値をとり、かつ接続抵抗のば
らつきも小さい。すなわち、低抵抗で安定した接続を行
うためには２０ナノ秒以上のパルス幅が必要である。な
お、レーザ出力パワーは膜構成、膜質によって、加工精
度の観点から最適条件にすることは言うまでもない。
る。図２は光励起ＹＡＧレーザのパルス幅と接続抵抗の
関係を示すものである。ここでパルス幅は半価幅と定義
する。レーザの波長は１．０６μｍである。また、接続
抵抗は図１に示す構成の電子デバイスを用い、レーザ光
線を５’に示すように表面のアルミニウム膜１側から１
箇所のみ照射し、下層のアルミニウム膜３との接続抵抗
を測定した。この図２からわかるように、パルス幅と接
続抵抗の相関があることが明かである。しかも、パルス
幅が２０ナノ秒以上で最小値をとり、かつ接続抵抗のば
らつきも小さい。すなわち、低抵抗で安定した接続を行
うためには２０ナノ秒以上のパルス幅が必要である。な
お、レーザ出力パワーは膜構成、膜質によって、加工精
度の観点から最適条件にすることは言うまでもない。
【００１２】次に、本発明の他の方法について述べる。
図１に示す構成をもつ電子デバイスにレーザ光線を５’
に示す方向から照射する際に、この照射位置にノズル６
より不活性ガスであるアルゴンガス７を吹き付け、照射
位置周辺の面積が約レーザ光線の直径の２倍の面積と厚
み１ｍｍの空間を酸素濃度１ｐｐｍ以下となるようにガ
ス量を調整したところ、その接続抵抗が１００箇所中全
て中１Ωから４Ω以下に抑えることができた。レーザが
照射される領域を低酸素濃度にすることによって、溶融
したアルミニウムの酸化を抑え、接続抵抗をさらに安定
化した。
図１に示す構成をもつ電子デバイスにレーザ光線を５’
に示す方向から照射する際に、この照射位置にノズル６
より不活性ガスであるアルゴンガス７を吹き付け、照射
位置周辺の面積が約レーザ光線の直径の２倍の面積と厚
み１ｍｍの空間を酸素濃度１ｐｐｍ以下となるようにガ
ス量を調整したところ、その接続抵抗が１００箇所中全
て中１Ωから４Ω以下に抑えることができた。レーザが
照射される領域を低酸素濃度にすることによって、溶融
したアルミニウムの酸化を抑え、接続抵抗をさらに安定
化した。
【００１３】なお、上記不活性ガスは窒素ガスでもよ
く、真空中で加工してもよい。さらに本発明の他の方法
を説明する。図１に示す構成をもつ電子デバイスにレー
ザ光線を５に示すガラス基板４の方向から照射した。図
３はそのときの図１の矢印Ａの部分を拡大した加工形状
の断面図である。形状がすり鉢状になっており、溶融し
たアルミニウム膜８は絶縁層を容易にカバーしている。
これにより、その接続抵抗が１００箇所中全て中１Ωか
ら４Ω以下に抑えることができた。
く、真空中で加工してもよい。さらに本発明の他の方法
を説明する。図１に示す構成をもつ電子デバイスにレー
ザ光線を５に示すガラス基板４の方向から照射した。図
３はそのときの図１の矢印Ａの部分を拡大した加工形状
の断面図である。形状がすり鉢状になっており、溶融し
たアルミニウム膜８は絶縁層を容易にカバーしている。
これにより、その接続抵抗が１００箇所中全て中１Ωか
ら４Ω以下に抑えることができた。
【００１４】なお、上記ガラス基板は樹脂製の透明絶縁
材料でもよい。
材料でもよい。
【００１５】
【発明の効果】本発明の金属膜の加工方法によって、１
つの接続箇所につき、１回のレーザ照射を行うことで十
分な低い接続抵抗が得られ、作業効率が飛躍的に改善さ
れ、製造工数が約５０％削減できた。これにより、コス
トの削減が可能となった。さらに、レーザ照射面積を約
５０％にでき、デバイスの集積化が可能となった。
つの接続箇所につき、１回のレーザ照射を行うことで十
分な低い接続抵抗が得られ、作業効率が飛躍的に改善さ
れ、製造工数が約５０％削減できた。これにより、コス
トの削減が可能となった。さらに、レーザ照射面積を約
５０％にでき、デバイスの集積化が可能となった。
【図１】本発明の一実施例の加工方法を示す概念図
【図２】本発明の一実施例のレーザ・パルス幅と接続抵
抗の相関を示すグラフ
抗の相関を示すグラフ
【図３】本発明の一実施例の加工方法を示す図１におけ
るレーザ光線よる加工部分の断面形状の要部拡大図
るレーザ光線よる加工部分の断面形状の要部拡大図
【図４】従来の加工方法を示す概念図
【図５】従来の加工方法を示す図４におけるレーザ光線
よる加工部分の断面形状の要部拡大図
よる加工部分の断面形状の要部拡大図
１ アルミニウム膜 ２ 窒化珪素膜 ３ アルミニウム膜 ４ ガラス基板 ５ 光励起ＹＡＧレーザ光線 ６ ノズル ７ アルゴンガス
Claims (4)
- 【請求項１】膜厚２μｍ以下の絶縁物を挟む複数の金属
を、波長１．０６μｍを有し、半価幅２０ナノ秒以上の
パルス幅のレーザ光線を照射することにより、前記金属
膜どうしを電気的に短絡させることを特徴とした金属膜
の加工方法。 - 【請求項２】請求項１記載の金属どうしを電気的に接続
させるためにレーザが照射される箇所を中心として、少
なくともレーザ光線の照射面積の２倍の面積で、かつ、
表面より少なくとも１ｍｍ以上の空間領域が１ｐｐｍ以
下の酸素濃度雰囲気状態に保ちつつ、レーザを照射させ
ることを特徴とした金属膜の加工方法。 - 【請求項３】透明基板上に形成された請求項１記載の絶
縁物を挟む複数の金属に対して透明基板側よりレーザ光
線を照射し、前記金属膜どうしを電気的に短絡させるこ
とを特徴とした金属膜の加工方法。 - 【請求項４】絶縁物を挟む金属膜の少なくとも一方が２
００ｎｍ以上のアルミニュウムであることを特徴とした
請求項１記載の金属膜の加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10236593A JPH06314745A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 金属膜の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10236593A JPH06314745A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 金属膜の加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06314745A true JPH06314745A (ja) | 1994-11-08 |
Family
ID=14325441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10236593A Pending JPH06314745A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 金属膜の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06314745A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100950677B1 (ko) * | 2003-04-04 | 2010-03-31 | 주식회사 동진쎄미켐 | 반도체 소자의 저항을 감소시키기 위한 방법 및 반도체제조장치 |
| JP2012109582A (ja) * | 2011-12-20 | 2012-06-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法及び表示装置の作製方法 |
| WO2022118517A1 (ja) * | 2020-12-01 | 2022-06-09 | 株式会社ブイ・テクノロジー | 導電部の製造方法、導電部を含む電子部品の製造方法、導電部を含む電子部品を組み立てた製品の製造方法、導電部、導電部を有する電子部品、導電部を含む電子部品を組み込んだ製品 |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP10236593A patent/JPH06314745A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100950677B1 (ko) * | 2003-04-04 | 2010-03-31 | 주식회사 동진쎄미켐 | 반도체 소자의 저항을 감소시키기 위한 방법 및 반도체제조장치 |
| JP2012109582A (ja) * | 2011-12-20 | 2012-06-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法及び表示装置の作製方法 |
| WO2022118517A1 (ja) * | 2020-12-01 | 2022-06-09 | 株式会社ブイ・テクノロジー | 導電部の製造方法、導電部を含む電子部品の製造方法、導電部を含む電子部品を組み立てた製品の製造方法、導電部、導電部を有する電子部品、導電部を含む電子部品を組み込んだ製品 |
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