JPH0945683A - 配線修正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】基板上に形成された下層配線１６と上層配線１
７の間に層間絶縁膜１８を有する配線交差部の上層配線
１７に断線部１９が生じた場合、絶縁膜を形成するため
のスピン オン グラス２０を先端内径約１μｍに絞り込
んだ硝子ピペット３に注入し、断線部１９を有する配線
交差部に硝子ピペット３を接触させ、断線部１９を含む
領域に微量塗布させる。この配線交差部にレーザ光をＳ
ＯＧ２０の塗布領域と同程度もしくは広い領域に照射す
る。レーザ光を照射した領域は局所的な加熱による分解
を起こして絶縁膜２１が析出する。更に、絶縁膜２１上
にトリフロロ酢酸パラジウム等の金属錯体溶液２２を配
線状に同様の方法で微量塗布し、同じくレーザ光を照射
することにより金属膜２３を形成する。 【効果】複数層の配線交差部に発生した断線もしくは短
絡欠陥を安価に且つ他のパターンにダメージを与えるこ
となく修正することが出来る。

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
積回路の基板上に設けられた配線交差部の断線または短
絡の生じた部分を修正する断線修正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置や半導体集積回路の基板上
には、数多くの配線交差部がある。この配線交差部にお
ける配線自身の断線もしくは配線間の短絡が１ヶ所でも
生じた場合、その基板は不良となる。そのためこのよう
な断線または短絡を修正することが必要となる。基板上
で配線の欠陥を修正する方法は局所的に層間絶縁膜を形
成した後、層間絶縁膜上に金属膜を形成することで修正
が可能となる。その中で、局所的に層間絶縁膜を形成す
る方法として次の二つの方法が知られている。第一の方
法は第３８回応用物理学関係連合講演会講演予稿集 P.5
50(1991)に記載されたもので、絶縁膜材料液を試料全面
にスピンコートする。その後、プリベークを行いＡｕ配
線をレーザＣＶＤにより形成した後、余分な絶縁膜をエ
ッチングにより除去する。第二の方法は、1993年度精密
工学会春季大会学術講演会講演論文集 P.953(1993)に記
載されたもので、真空チャンバ内にＣＶＤガスであるＴ
ＥＯＳを導入し、予めレーザＣＶＤで形成した金属膜上
に同じくレーザＣＶＤによりＳiＯ₂膜を形成した後、更
にレーザＣＶＤにより下層の配線と短絡することなく交
差配線を作る方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来方法では
それぞれに問題点がある。第一の方法による問題点は、
絶縁膜を必要としない部分にも絶縁膜材料液を塗布して
しまうことである。このため、不要な絶縁膜を完全に除
去する為の専用のエッチング装置を設けるので大きな費
用が必要となる。また、不要な絶縁膜を完全に除去する
際に本来の試料表面がエッチャントにさらされるため、
液晶表示装置や半導体集積回路等の微細なパターンにダ
メージが生じる恐れがあり、この方法を用いることはで
きない。また、第二の方法による問題点は専用の真空チ
ャンバを必要とし、非常に高価な装置を使用せざる得な
い点である。

【０００４】本発明の目的は、液晶表示装置や半導体集
積回路の基板上に設けられた配線交差部における断線ま
たは短絡欠陥を安価な装置で更に他のパターンにダメー
ジを与えること無く修正する配線修正方法を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに断線欠陥については断線部周辺に、また短絡欠陥に
ついてはレーザ加工により短絡部を切離した後この切離
した周辺に絶縁膜を形成するための材料液を局所的に微
量塗布し、その後、レーザ光もしくはＵＶ光を照射する
ことにより絶縁膜を析出させる。更に、その上層に金属
膜を形成するための材料液を微量塗布して同様にレーザ
光を照射することにより金属膜を析出させて配線交差部
を修正する。この一連の工程を大気中で行う。

【０００６】

【作用】短絡欠陥については一方向の配線をレーザ加工
等により切離した後、絶縁膜を形成するための材料、例
えば、ＳＯＧ(スピン オン グラス)、ポリイミドをＮＭ
Ｐ(エヌ メチル ピロリドン)等の溶媒に溶かし込んだ溶
液、もしくはエポキシ等を主成分とし感光基を加えたＵ
Ｖ硬化樹脂の液体材料を先端内径約１μｍに絞り込んだ
硝子ピペットに注入し、断線もしくは短絡欠陥を有する
配線交差部に硝子ピペットを接触させ、絶縁膜を形成す
るための材料液を欠陥部を含む周辺に微量塗布させる。
次に、この配線交差部にレーザ光もしくはＵＶ光を絶縁
膜を形成するための材料液の塗布領域と同程度もしくは
広い領域に照射する。レーザ光もしくはＵＶ光を照射し
た領域は局所的に加熱による分解もしくは光硬化を起こ
して絶縁膜が析出する。更に、絶縁膜上にトリフロロ酢
酸パラジウム等の金属錯体を溶媒に溶かした液体材料を
配線状に同様の方法で微量塗布し、同じくレーザ光を照
射することにより金属膜を形成する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は本発明を実施するに好適な配線修正装置の説明図で
ある。図で、制御装置１００は液晶表示装置１を搭載し
たステージ２、硝子ピペット３を固定治具４を介して液
晶表示装置１に接触させるためのマニュピレータ５、硝
子ピペット３に注入された絶縁膜を形成するための材料
液もしくは金属膜を形成するための材料液を液晶表示装
置１上に塗布するための圧力印加装置６を自動もしくは
手動により動作をさせる制御装置である。ステージ２
は、ＸＹＺの三軸の構成で成り立っており、修正を施す
べき配線交差部に位置決めを行う。また、マニピュレー
タ５は微調整を可能とする為にピエゾ素子により動作を
するＸＹＺの三軸の構成で成り立っており、液晶表示装
置１上への硝子ピペット３の接触または回避を行う。ま
た、圧力印加装置６は硝子ピペット３に注入された絶縁
膜を形成するための材料液もしくは金属膜を形成するた
めの材料液を液晶表示装置１上に塗布するためにテフロ
ンチューブ７を介して硝子ピペット３内に窒素圧を印加
する。この圧力印加装置６は、印加する窒素の圧力及び
印加時間を任意に変更できるように構成されており、こ
れらを変えることにより液晶表示装置１基板上に所定の
塗布量を有する絶縁膜を形成するための材料液もしくは
金属膜を形成するための材料液を塗布することができ
る。

【０００８】次に液晶表示装置１上には光学系８を設置
しており、配線切断用にＱスイッチＹＡＧレーザ発振器
９、配線交差部の画像データ出力するためのＣＣＤカメ
ラ１０及び５０倍の対物レンズ１１が搭載されている。
また、光学系８を介して液晶表示装置１上に塗布された
絶縁膜を形成するための材料液もしくは金属膜を形成す
るための材料液を加熱するためのＡｒレーザ発振器１２
が設置されている。また、光学系８に搭載してあるＣＣ
Ｄカメラ１０は対物レンズ１１を介して液晶表示装置１
の表面の画像データをモニタ１３により出力するもので
あり、オートフォーカスユニット及び硝子ピペット３の
終点検出を行う画像処理装置１４を介して画像データが
転送される。そして、画像処理装置１４内蔵のオートフ
ォーカスユニットは液晶表示装置１の表面に縞パターン
を投影し、この縞パターンを検出することにより液晶表
示装置１の表面にピントが合うようにすると共に、硝子
ピペット３が液晶表示装置１に接触し過ぎないようにそ
れぞれステージ２、マニピュレータ５を駆動するための
駆動信号を制御装置１００に転送する。このシステムを
用いることにより、絶縁膜を形成するための材料液もし
くは金属膜を形成するための材料液を液晶表示装置１上
に塗付する工程を自動化することができる。

【０００９】液晶表示装置１上に絶縁膜もしくは金属膜
を形成する工程は、先ずモニタ１３のピントが液晶表示
装置１の表面に合うようにステージ２がＺ方向に移動
し、次に任意の場所に対してＸＹ方向に移動する。次
に、硝子ピペット３が任意の場所の真上にくるようにマ
ニピュレータ５のＸＹ方向に移動した後、硝子ピペット
３の先端が液晶表示装置１の表面に接触するまでＺ方向
に移動する。次に、印加圧力及び時間を設定した圧力印
加装置６により窒素を印加し、硝子ピペット３内の絶縁
膜を形成するための材料液もしくは金属膜を形成するた
めの材料液を液晶表示装置１上に塗布する。次に、硝子
ピペット３を液晶表示装置１から回避させ、Ａｒレーザ
制御装置１５により所定パワーに設定されたレーザが、
Ａｒレーザ発振器１２から光学系８の対物レンズ１１を
介し、液晶表示装置１上に集光・照射される。Ａｒレー
ザに照射された絶縁膜を形成するための材料液もしくは
金属膜を形成するための材料液は、熱分解を起こして絶
縁膜もしくは金属膜をそれぞれ形成する。

【００１０】次に、配線交差部に生じた断線欠陥の修正
方法について述べる。

【００１１】図２は、液晶表示装置１上に形成されてい
る配線交差部の説明図を示す。下層配線１６と上層配線
１７の間には、上下配線の絶縁をとるための層間絶縁膜
１８が形成されており、このような層間絶縁膜１８は液
晶表示装置１基板上に多数存在している。

【００１２】次に、図３ないし図６に従って断線欠陥の
修正方法を説明する。図３(ａ)は上層配線１７に断線部
１９が存在している様子を示している。このような断線
１９の生じた配線交差部への絶縁物から成る材料液の塗
布方法は、ＳＯＧ(スピン オン グラス)２０を先端内径
約１μｍに絞り込んだ硝子ピペット３に注入し、液晶表
示装置１上に硝子ピペット３を接触させる。この硝子ピ
ペット３内に圧力印加装置６により一定圧力を持った窒
素を印加することにより、ＳＯＧ２０が硝子ピペット３
の外へ押し出されて液晶表示装置１上の配線交差部へ１
回の圧力印加で縦方向に対して約３〜５μｍの幅の塗布
膜が得られる。そして、硝子ピペット３を図３(ｂ)のよ
うに走査することにより配線上の断線部１９を含む領域
にＳＯＧ２０が形成される。この走査を複数回行うこと
により図４(ａ)のような配線交差部を完全に覆う範囲に
ＳＯＧ２０を塗布した後、硝子ピペット３を回避させ
る。次に、配線交差部に対してＳＯＧ２０と同程度もし
くはそれよりも大きくなるようにＡｒレーザ光を対物レ
ンズ１１を介してＳＯＧ２０上に集光・照射する。レー
ザ光の照射されたＳＯＧ２０は、熱分解を起こしてＳi
Ｏ₂から成る絶縁膜２１を図４(ｂ)のように形成する。
次に、硝子ピペット３をトリフロロ酢酸パラジウムをア
セトニトリルとＮＭＰ(エヌ メチル ピロリドン)の溶媒
に溶かし込んだ金属錯体溶液２２を注入した物に交換し
た後、図５(ａ)に示すように断線１９した上層配線１７
の方向に沿って金属錯体溶液２２を絶縁膜２１上に塗布
する。尚、配線交差部に形成された絶縁膜２１は金属錯
体溶液２２が下層配線１６と接続せぬよう広範囲で形成
されているため、絶縁膜２１をはみ出さない程度に上層
配線１７よりも配線幅を太くすることができる。その
後、絶縁膜２１を析出させるのと同様にＡｒレーザ光を
照射することにより金属錯体溶液２２が熱分解を起こし
て絶縁膜２１上に図５(ｂ)に示すような上層配線１７を
接続するための金属膜２３が形成される。

【００１３】この方法を用いることにより、断線を生じ
た配線交差部のみでの修正が行えるため他のパターンに
ダメージを与えることはない。尚、本実施例では配線交
差部の上層配線１７に断線が生じた場合の修正方法を記
載しているが、下層配線１８に断線が生じていた場合で
も同様に絶縁膜形成及び金属膜形成を行うことにより配
線修正は可能である。

【００１４】次に、図６(ａ)に示すような層間絶縁膜１
８が欠落２４を生じ、下層配線１６と上層配線１７が短
絡している場合の配線修正方法について述べる。先ず、
下層配線１６と上層配線１７の短絡を切るため光学系８
に搭載されたＱスイッチＹＡＧレーザ９を用いて、所定
パワーに設定されたＹＡＧレーザ光を光学系８を介して
対物レンズ１１により、図６(ｂ)に示すように下層配線
１６の配線交差部の両端に集光・照射して配線の切断２
５を行う。次に、ＳＯＧ２０を注入した硝子ピペット３
を切断した配線交差部に接触させ、ＳＯＧ２０を短絡部
及びレーザによる切断部２５を覆う図７(ａ)に示すよう
に塗布する。次に、配線交差部に対してＳＯＧ２０と同
程度もしくはそれよりも大きくなるようにＡｒレーザ光
を対物レンズ１１を介して集光・照射することによりレ
ーザによる熱分解を起こしてＳiＯ₂から成る絶縁膜２１
を図７(ｂ)に示すように形成する。次に、トリフロロ酢
酸パラジウムをアセトニトリルとＮＭＰの溶媒に溶かし
込んだ金属錯体溶液２２を注入した硝子ピペット３を用
いて図８に示すように切断した下層配線１６の方向に沿
って金属錯体溶液２２を絶縁膜２１上に塗布する。尚、
配線交差部に形成された絶縁膜２１は広範囲であるた
め、絶縁膜２１をはみ出さなければ切断した配線よりも
配線幅は太くてもよい。その後、絶縁膜２１を析出させ
るのと同様にＡｒレーザ光を照射することにより絶縁膜
２１上に下層配線１６を接続させるための金属膜２３が
形成される。

【００１５】この方法を用いることにより、層間絶縁膜
１８の欠落を生じた配線交差部のみでの修正が行えるた
め他のパターンにダメージを与える影響はない。尚、本
実施例では配線交差部の下層配線１６をＹＡＧレーザ光
により切断加工を施しているが、上層配線１７をＹＡＧ
レーザ光により切断し同様に絶縁膜形成及び上層配線１
７を接続する方向に金属膜形成を行うことにより配線修
正は可能である。

【００１６】尚、本実施例における絶縁膜を形成するた
めの材料液はＳＯＧとして説明してきたが、ポリイミド
等の絶縁物をアセトニトリル、ＮＭＰ等の溶媒に溶かし
込んだ材料液でも良い。また、エポキシ等の絶縁膜を形
成するための材料液を主成分とし、ＵＶ光を照射するこ
とにより光硬化を生じて絶縁膜を形成するＵＶ硬化樹脂
でも良い。

【００１７】また、本実施例における金属膜を形成する
ための材料液はトリフロロ酢酸パラジウムをアセトニト
リルとＮＭＰ(エヌ メチル ピロリドン)の溶媒に溶かし
込んだ金属材料を含む溶液としているが、金、銀等の金
属材料を含む材料液でも良い。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば液晶表示装置や半導体集
積回路の基板上に設けられた配線交差部における断線ま
たは短絡を修正することが可能である。この方法を用い
ることにより、他のパターンにダメージをを与えること
無く配線修正を行うことができる。

【００１９】また、この一連の工程が大気中で行えるこ
とにより真空容器を必要とすることが無いため、安価な
装置で修正することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する配線修正装置のブロック図。

【図２】液晶表示装置上に形成されている配線交差部の
説明図。

【図３】図２における上層配線に断線の生じた配線交差
部の説明図。

【図４】ＳＯＧ塗布時の配線交差部の説明図。

【図５】金属錯体溶液塗布時の配線交差部の説明図。

【図６】図２における層間絶縁膜に欠落を生じた配線交
差部の説明図。

【図７】ＳＯＧ塗布後の配線交差部の説明図。

【図８】金属錯体溶液へのＡｒレーザ照射後の配線交差
部の説明図。

【符号の説明】

３…硝子ピペット、 １６…下層配線、 １７…上層配線、 １８…層間絶縁膜、 １９…断線部、 ２０…ＳＯＧ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に形成された複数層の配線の交差部
   に発生した断線欠陥に対して、断線欠陥部を含む配線交
   差部に絶縁膜を形成するための材料液を局所的に微量塗
   布し、レーザ光もしくはＵＶ光を照射することにより絶
   縁膜を析出させ、その上層に金属膜を形成するための材
   料液を微量塗布して同様にレーザ光を照射することによ
   り金属膜を析出させて断線欠陥を修正することを特徴と
   する配線修正方法。
2. 【請求項２】基板上に形成された複数層の配線の交差部
   に発生した短絡欠陥に対して、レーザ加工により一方の
   配線から短絡部を切離し、短絡欠陥部及びレーザ加工に
   より形成した断線部を含む領域に絶縁膜を形成するため
   の材料液を局所的に微量塗布し、レーザ光もしくはＵＶ
   光を照射することにより絶縁膜を析出させ、その上層に
   金属膜を形成するための材料液を微量塗布して同様にレ
   ーザ光を照射することにより金属膜を析出させて短絡欠
   陥を修正することを特徴とする配線修正方法。