(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、キャピラリを用いて配線の断線部に直接噴出させることにより前記配線の幅と同程度の領域にのみ前記溶液を膜状に塗布し、該塗布された溶液にレーザ光を照射することにより、前記金属錯体を熱分解して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ことを特徴とする配線の断線修正方法。
【請求項２】
前記配線がアルミニウムであり、前記レーザ光の照射出力が約１×１０４Ｗ／ｃｍ２以上であることを特徴とする請求項１に記載の配線の断線修正方法。
【請求項３】
液晶表示装置用配線基板上における信号用配線の断線部を修正する信号用配線の断線修正方法であって、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、キャピラリを用いて配線の断線部に直接噴出させることにより前記配線の幅と同程度の領域にのみ前記溶液を膜状に塗布し、該塗布された溶液にレーザ光を照射することにより、前記金属錯体を熱分解して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ことを特徴とする液晶表示装置用配線基板の信号用配線の断線修正方法。
【請求項４】
前記信号用配線の断線部を前記金属の連続薄膜で接続修正後、前記金属の連続薄膜を含む前記信号用配線の上に保護膜を形成することを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置用配線基板の信号用配線の断線修正方法。
【請求項５】
前記配線がアルミニウムであり、前記レーザ光の照射出力が約１×１０４Ｗ／ｃｍ２以上であることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置用配線基板の信号用配線の断線修正方法。
【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  （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。
【図１】
0003668500.tif 000002
【図２】
0003668500.tif 000003
【図３】
0003668500.tif 000004
【図４】
0003668500.tif 000005