(57)【要約】  短絡された金属配線を均一且つ優れた電気的な特性を有するようにリペアする金属配線のリペア方法に関するものであり、損傷された金属配線の間に第１の吐出ユニットで第１の絶縁膜を形成する第１のステップと、前記第１の絶縁膜の上部に第２の吐出ユニットで前記損傷された金属配線を接続するリペア金属層を形成する第２のステップと、前記第１の吐出ユニットで前記リペア金属層の上部に第２の絶縁膜を形成する第３のステップとを含む。【選択図】  図４
2019521502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
損傷された金属配線の間に第１の吐出ユニットで第１の絶縁膜を形成する第１のステップと、
前記第１の絶縁膜の上部に第２の吐出ユニットで前記損傷された金属配線を接続するリペア金属層を形成する第２のステップと、
前記第１の吐出ユニットで前記リペア金属層の上部に第２の絶縁膜を形成する第３のステップと、を含む
ことを特徴とする金属配線のリペア方法。
【請求項２】
前記第１の絶縁膜及び第２の絶縁膜は、窒化物、酸化物及び窒酸化物のうちから選ばれたいずれか一種以上を含む
請求項１に記載の金属配線のリペア方法。
【請求項３】
前記窒化物は、Ｓｉ３Ｎ４である
請求項２に記載の金属配線のリペア方法。
【請求項４】
前記酸化物は、ＳｉＯ２である
請求項２に記載の金属配線のリペア方法。
【請求項５】
前記窒酸化物は、Ｓｉ（Ｎ，Ｏ）ｘであり、インキジェット印刷法を用いた
請求項２に記載の金属配線のリペア方法。
【請求項６】
前記リペア金属層は、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕのうちから選ばれたいずれか一種以上の金属パーティクルを含むインキにより形成される
請求項１に記載の金属配線のリペア方法。
【請求項７】
前記第１の絶縁膜及び第２の絶縁膜は、インキを塗布し且つ硬化させて形成し、前記硬化は、レーザーランプにより行われる
請求項１に記載の金属配線のリペア方法。
【請求項８】
前記リペア金属層は、 電気流体力学（ＥＨＤ）インキジェット装置により形成される
請求項１に記載の金属配線のリペア方法。
【請求項９】
前記リペア金属層は、レーザー化学気相蒸着装置により形成される
請求項１に記載の金属配線のリペア方法。
【請求項１０】
損傷された金属配線の厚さは、２０００〜８０００Ａであることを特徴とする請求項１に記載の金属配線のリペア方法。
【請求項１１】
前記損傷された金属配線の間に形成される前記第１の絶縁膜及び前記リペア金属層の合計の厚さは、前記金属配線の厚さよりも小さい
請求項１０に記載の金属配線のリペア方法。
【請求項１２】
第１の絶縁膜及び第２の絶縁膜は、電気流体力学（ＥＨＤ）インキジェット印刷法により形成される
請求項１に記載の金属配線のリペア方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体、ディスプレイなどの金属配線のリペア方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体やディスプレイの生産工程において、微細線幅を有する金属配線の更なる微細化や更なる高解像度化が進むことに伴い発生する抵抗の問題に起因して、配線の高さが増大している傾向にある。
【０００３】
しかしながら、配線の短絡などの問題を解消するための金属層のリペア工程を適用するとき、高くなった配線の段差に起因して、リペアされた金属層が途切れたり密度が下がったりする問題が発生している。
【０００４】
図１を参照すると、短絡された金属配線１０に吐出ユニット４０でリペア金属層３０を形成するとき、高い段差に起因して金属層の間にボイドＶが生じることが分かる。既存のディスプレイ配線の線幅は、一般に、４〜８μｍのレベルであったが、高解像度のパネルの生産過程において２〜３μｍの配線に変更されることに伴い、配線の高さが２０００〜３０００Ａから５０００〜８０００Ａへと増大し、その結果、修理（短絡の接続）のためのリペア金属層３０を形成するとき、段差（ｓｔｅｐ ｃｏｖｅｒａｇｅ）の発生部分において膜厚が薄くなったり、隙間（ボイド）が生じたりする問題が発生している。
【０００５】
このような薄い膜及びボイドＶは、リペアされた金属層３０に高い抵抗値を持たせたり、ひび割れ（クラック）を生じたりして、リペア金属層３０が途切れるといった不良の原因として働くとともに、電気的な特性のばらつきの原因となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述した問題を解消するために案出されたものであり、損傷された金属配線の間に絶縁層を形成して段差を減らしてリペア金属層の短絡を防ぐことを目的とする。
また、リペア金属層の上に絶縁膜を更に形成することにより、リペア金属層を保護することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明の金属配線のリペア方法は、損傷された金属配線の間に第１の吐出ユニットで第１の絶縁膜を形成する第１のステップと、前記第１の絶縁膜の上部に第２の吐出ユニットで前記損傷された金属配線を接続するリペア金属層を形成する第２のステップと、前記第１の吐出ユニットで前記リペア金属層の上部に第２の絶縁膜を形成する第３のステップと、を含む。
一実施形態によれば、前記第１の絶縁膜及び第２の絶縁膜は、窒化物、酸化物及び窒酸化物のうちから選ばれたいずれか一種以上を含んでいてもよい。  
他の一実施形態によれば、前記窒化物は、Ｓｉ３Ｎ４であってもよい。
更に他の一実施形態によれば、前記酸化物は、ＳｉＯ２であってもよい。
更に他の一実施形態によれば、前記窒酸化物は、Ｓｉ（Ｎ，Ｏ）ｘであってもよい。
【０００８】
更に他の一実施形態によれば、前記リペア金属層は、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕのうちから選ばれたいずれか一種以上の金属パーティクルを含むインキにより形成されてもよい。
【０００９】
更に他の一実施形態によれば、前記第１の絶縁膜及び第２の絶縁膜は、インキを塗布し且つ硬化させて形成し、前記硬化は、レーザーランプにより行われてもよい。
更に他の一実施形態によれば、前記リペア金属層は、 電気流体力学（ＥＨＤ）インキジェット装置により形成されてもよい。
更に他の一実施形態によれば、前記リペア金属層は、レーザー化学気相蒸着装置（ＬＡＳＥＲ ＣＶＤ）により形成されてもよい。  
更に他の一実施形態によれば、前記損傷された金属配線の厚さは、２０００〜８０００Ａであってもよい。
【００１０】
更に他の一実施形態によれば、 前記損傷された金属配線の間に形成される前記第１の絶縁膜及び前記リペア金属層の合計の厚さは、前記金属配線の厚さよりも小さくてもよい。
更に他の一実施形態によれば、第１の絶縁膜及び第２の絶縁膜は、電気流体力学（ＥＨＤ）インキジェット印刷法により形成されてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、損傷された金属配線の間に絶縁層を形成することで損傷された金属配線の段差を減らしてリペア金属層の短絡及びボイドの生成を防ぐことができるというメリットがある。
【００１２】
また、前記絶縁膜は、平坦化させる役割を果たしてリペア金属層を均一に形成可能にし、このような均一性により均一な電気的特性を持たせることができるという効果がある。
更に、前記リペア金属層の上に更に絶縁膜を形成することにより、外部の環境からリペア金属層を保護することができ、耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来の問題を説明するための模式図
【図２】本発明の一実施形態である金属配線のリペア方法を段階的に説明するための模式図
【図３】本発明の一実施形態である金属配線のリペア方法を段階的に説明するための模式図
【図４】本発明の一実施形態である金属配線のリペア方法を段階的に説明するための模式図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は様々な変換を加えることができ、種々の実施形態を有することができるが、特定の実施形態を図面に例示し、詳細な説明の欄において詳細に説明する。しかしながら、これは本発明を特定の実施形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変換、均等物若しくは代替物を含む。本発明を説明するに当たって、関連する公知の技術についての具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にする虞があると認められる場合にはその詳細な説明を省略する。
【００１５】
本出願において使用した用語は、単に特定の実施形態を説明するために使用されたものであり、本発明を限定しようとする意図を有するものではない。単数の表現は、文脈上、別途に断りのない限り、複数の表現を含む。本出願において、「特徴とする」、「含む」又は「有する」などの用語は、明細書の上に記載されている特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定するものに過ぎず、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものの存在又は付加可能性を予め排除しない。
【００１６】
以下、添付図面に基づいて、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。但し、本発明を説明するに当たって、公知の機能若しくは構成についての説明は、本発明の要旨を明瞭にするために省略する。
図２から図４は、本発明の一実施形態である金属配線のリペア方法を示す図であり、これらを参照して本発明の金属配線のリペア方法について説明する。
【００１７】
本発明の金属配線のリペア方法は、損傷された金属配線１００の間に第１の吐出ユニット４００で第１の絶縁膜２００を形成する第１のステップと、前記第１の絶縁膜２００の上部に第２の吐出ユニット４１０で前記損傷された金属配線１００を接続するリペア金属層３００を形成する第２のステップと、前記第１の吐出ユニット４００で前記リペア金属層３００の上部に第２の絶縁膜２１０を形成する第３のステップと、を含む。
【００１８】
本発明の金属配線のリペア方法の第１のステップは、図２に示すように、第１の吐出ユニット４００で損傷された金属配線１００の間に第１の絶縁膜２００を形成する。ここで、金属配線１００は、各種の電子機器の金属配線であってもよい。特に、配線幅が狭いことから、配線高さが増大しつつある半導体やディスプレイに適用される金属配線１００であってもよい。金属配線１００は、ガラスや高分子基板Ｓの上に形成されることが普通であり、必ずしもこれに限定されるとは限らない。
【００１９】
前記第１の絶縁膜２００の素材としては、電気的な絶縁素材である限り、いかなる素材も適用可能である。好ましくは、窒化物、酸化物及び窒酸化物のうちから選ばれたいずれか一種以上を含んでいてもよい。前記窒化物、酸化物及び窒酸化物は、高粘度の絶縁インキを形成し易く、このような高粘度の絶縁インキは、リペア金属層３００の均一な形成のための平坦化作業を行い易いというメリットを有している。更に好ましくは、前記窒化物は、Ｓｉ３Ｎ４であってもよく、前記酸化物は、ＳｉＯ２であってもよく、前記窒酸化物は、Ｓｉ（Ｎ，Ｏ）ｘであってもよい。
【００２０】
前記第１の吐出ユニット４００は、第１の絶縁膜材料を吐き出す装置であって、いかなる装置、方法も適用可能である。好ましくは、インキジェット印刷法が適用可能であり、更に好ましくは、電気流体力学（ＥＨＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏ ｈｙｄｒｏ ｄｙｎａｍｉｃ）インキジェット印刷法により形成可能である。すなわち、所定の周期を有する電気パルス（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｕｌｓｅ）を加えてインキを塗布して形成してもよい。このような電気流体力学（ＥＨＤ）インキジェット印刷法を用いて第１の絶縁膜４００を形成することにより、高精細で且つ均一な絶縁膜を形成することができるというメリットがある。インキジェット印刷法により形成された第１の絶縁膜４００の素材としては、インキ状態のものを使用するため、硬化過程を経なければならない。硬化方法としては多種多様な方法が適用可能であるが、窒化物、酸化物又は窒酸化物を含むインキの第１の絶縁膜４００の耐久性及び生産性の側面からみて、レーザーランプを適用して硬化させることが好ましい。
【００２１】
図３は、本発明の第２のステップであるリペア金属層３００の形成を示す図であり、前記第１の絶縁膜２００の上部に第２の吐出ユニット４１０により形成されてもよい。つまり、第１の吐出ユニット４００とは異なる第２の吐出ユニット４１０でリペア金属層を形成してもよい。図３に示すように、第１の絶縁膜２００及び損傷された金属配線１００の上に跨って形成されることが、通電性及び耐久性の側面からみて好ましい。このように、第１の絶縁膜２００が損傷された（短絡された）金属配線１００の間に平坦化膜を形成して、均一であり、しかも、段差の小さいリペア金属層３００を形成することができる。
【００２２】
前記リペア金属層４００は、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕのうちから選ばれたいずれか一種以上の金属パーティクルを含むインキにより形成されてもよい。すなわち、伝導性インキが適用可能である。金属パーティクルとしては、球状、棒状、板状などの様々な形状のパーティクルが適用可能であり、金属が被覆されたコア（Ｃｏｒｅ）状や２種以上の金属粒子が適用可能である。
【００２３】
このようなリペア金属層４００は、様々な装置の適用により形成可能である。好ましくは、電気流体力学（ＥＨＤ）インキジェット装置やレーザー化学気相蒸着（ＬＡＳＥＲ ＣＶＤ）装置により形成可能である。電気流体力学（ＥＨＤ）インキジェット装置やレーザー化学気相蒸着（ＬＡＳＥＲ ＣＶＤ）装置は、リペア金属層４００の均一性及び耐久性の側面からみて、有効であるというメリットを有している。
【００２４】
図３に示すように、前記第１の絶縁膜２００及び前記リペア金属層３００の合計の厚さは、損傷された金属配線１００の厚さよりも小さくてもよい。このように金属配線１００よりも低く形成することにより、金属配線１００との接触面積を広げてリペア金属層３００の通電性を高めることができ、低い抵抗値を持たせることができるという効果がある。なお、段差をもって形成されることにより、外部の環境の物理的な要素による耐久性が向上するというメリットがある。前記損傷された金属配線１００の厚さは、２０００〜８０００Ａであってもよく、第１の絶縁膜２００及び前記リペア金属層３００の合計の厚さは、１５００〜７０００Ａの範囲内に収まれても良い。なお、第１の絶縁膜２００及びリペア金属層３００の形成を同じ条件下で、同じ厚さを有するように行ってもよく、このような条件の同一性により生産性を向上させることができる。
【００２５】
図４は、本願発明の第２の絶縁膜２１０を形成する第３のステップを示す図である。図４を参照すると、前記リペア金属層３００の上部に第２の絶縁膜２１０を第１の吐出ユニット４００で形成してもよい。すなわち、前記第１の絶縁膜２００を形成した第１の吐出ユニット４００で第２の絶縁膜２１０を形成してもよい。第１の吐出ユニット２００で第２の絶縁膜２１０を第１の絶縁膜２００の形成条件と同じ条件下で形成することにより、生産性を向上させることができるというメリットがある。
【００２６】
第２の絶縁膜２１０は、第１の絶縁膜２００の素材と同じ素材により形成されてもよい。すなわち、好ましくは、窒化物、酸化物及び窒酸化物のうちから選ばれたいずれか一種以上を含んでいてもよく、更に好ましくは、前記窒化物は、Ｓｉ３Ｎ４であってもよく、前記酸化物は、ＳｉＯ２であってもよく、前記窒酸化物は、Ｓｉ（Ｎ，Ｏ）ｘであってもよい。このような高粘度の絶縁インキを用いることにより、均一な第２の絶縁膜２１０が形成可能であり、耐久性が向上してリペア金属層３００を保護する機能を向上させることができるというメリットがある。
【００２７】
また、第１の絶縁膜２００と同様に、第２の絶縁膜２１０の形成方法としては、好ましくは、インキジェット印刷法が適用可能であり、更に好ましくは、電気流体力学（ＥＨＤ）インキジェット印刷法が適用可能である。このような電気流体力学（ＥＨＤ）インキジェット印刷法を用いて第２の絶縁膜２１０を形成することにより、高精細で且つ均一な絶縁膜を形成することができるというメリットがある。なお、塗布された第２の絶縁膜２１０は、レーザーランプを用いて硬化させてもよい。
【００２８】
第２の絶縁膜２１０は、図４に示すように、リペア金属層３００の全面を覆うように形成されてもよい。このように全面を覆うように形成されることにより、外部の化学的、物理的な要素からリペア金属層３００を保護し、リペアされた金属配線の全体の耐久性を向上させることができる。第２の絶縁膜２１０の厚さは、第１の絶縁膜２００の厚さに等しいか又はそれよりも薄くても良い。このような第２の絶縁膜２１０の厚さは、適用される電子機器の特性に応じて変更可能である。但し、生産性の側面からみて、第１の絶縁膜２００と同じ条件下で、第１の絶縁膜２００と同じ厚さを有することが好ましい。
【００２９】
以上述べたように、本発明においては、具体的な構成要素などの特定の事項と、限定された実施形態及び図面により説明されたが、これは、本発明の全般的な理解への一助となるために提供されたものに過ぎず、本発明は、上記の実施形態に何等限定されるものではなく、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、このような記載から種々の修正及び変形を行うことができる。よって、本発明の思想は、説明された実施形態に限定されてはならず、後述する特許請求の範囲だけではなく、特許請求の範囲と均等若しくは等価的な変形があるあらゆるものは、本発明の思想の範囲に属するものである。
【図１】
2019521502.tif 000003
【図２】
2019521502.tif 000004
【図３】
2019521502.tif 000005
【図４】
2019521502.tif 000006
【国際調査報告】
2019521502.tif 000007
2019521502.tif 000008
2019521502.tif 000009
2019521502.tif 000010