CN1276306C

CN1276306C - 加工方法及半导体器件的制造方法

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Publication number: CN1276306C
Application number: CNB031314163A
Authority: CN
Inventors: 竹石知之; 川野健二; 池上浩; 伊藤信一; 高桥理一郎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-05-14
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2023-05-14
Also published as: US7727853B2; TWI265550B; US20040043310A1; US20080050677A1; CN1460895A; US20090039275A1; TW200415672A; US20080035851A1; US7288466B2

Abstract

一种进行选择性地除去在衬底上形成的加工膜的加工区域或进行减少膜厚的加工的加工方法，其特征在于包括：使在上述衬底上的照射形状比上述加工区域小的第1加工光，对上述衬底相对地扫描以选择性地进行上述加工区域的加工膜的加工的工序；和向比上述加工区域更往内侧的区域照射第2加工光，选择性地进行比上述加工区域更往内侧的区域的上述加工膜的加工的工序。

Description

加工方法及半导体器件的制造方法

技术领域

本发明涉及选择性地加工在衬底上形成的加工膜的加工方法及半导体器件的制造方法。

背景技术

一般地说，随着半导体元件的微细化的进展，在光刻工序中与下层之间的对准技术的高精度化就变成为必不可少的。迄今为止在曝光时在进行使已在衬底上形成的图像和要曝光的图形之间的位置对准的对准时，都要用检测对准标记的位置的专用观察器进行。但是，在该方法中，由于在对准专用观察器和曝光轴之间肯定会存在偏移，所以由于热漂移等的影响在对准观察器与曝光轴上将产生偏移，因而将产生对准标记位置的对准偏移。为此，随着半导体器件的微细化的进展，就产生了对准位置的对准偏移的大小会给芯片的成品率造成大的影响的问题。

为改善这一问题，人们把用同轴进行对准标记的检测和曝光的ETTR(通过中间掩膜进行曝光)的方式认为是可以在下一代有希望的对准技术。若使用ETTR方式，在可以实现高精度的对准的反面，由于使用与曝光同一DUV区域的波长光源，故作为问题将产生用在光刻胶下层上形成的反射防止膜进行的光吸收大，且不能检测来自反射防止膜下层的对准标记的位置信息的问题。同样，在在对准标记上形成的膜是有机绝缘膜或SiN、SiC等的层间绝缘膜对于曝光光不透明的情况下，也不能得到对准标记的位置信息。此外，即便是不进行用ETTR进行的对准的情况下，在对准光的对比度弱的情况下，也不能得到对准的位置信息。

对于该问题，人们提出了采用在对准工序之前向在对准标记上形成的不透明膜照射激光的办法选择性地除去上述膜的方法。但是，若用该方法，将产生这样的问题：在激光加工时产生的粒子将附着到器件图形区域上变成为致命性的缺陷。如上所述，存在着在选择性地加工加工区域的加工膜时产生的粒子附着到加工区域外变成为缺陷的原因的问题。

发明内容

(1)有关本发明的一个例子的选择性地除去在具有对准标记的衬底上形成的不透明膜的包含上述对准标记正上方区域的第1加工区域或进行减少膜厚的加工的加工方法，包括：使在上述衬底上的照射形状比上述加工区域小的第1加工光，对上述衬底相对地扫描以选择性地进行上述加工区域的不透明膜的加工的工序；和向位于上述加工区域内侧的区域照射其照射形状小于或等于上述第2加工区域的第2加工光，选择性地进行位于上述加工区域内侧的区域的上述不透明膜的加工的工序。由上述第1加工光，和上述第2加工光进行的加工，是在用液流把上述第1加工光，和上述第2加工光的照射区域覆盖起来的状态下进行。

(2)有关本发明的一个例子的加工方法，包括：在衬底上形成第1膜的工序；在第1膜上形成第2膜的工序；和向衬底选择性地照射加工用能束，在维持上述第2膜的同时，使上述第1膜气化，以进行除去第2膜的一部分或使之减少膜厚的加工的工序。

(3)有关本发明的一个例子的、选择性地加工在衬底上形成的加工膜的加工区域的加工装置，其构成为具备：保持上述衬底的保持部分；产生选择性地减少或除去上述加工膜的一部分的能束的束源，配置在上述能束的光轴上，成形用上述光源产生的能束的成形部分；使用该成形部分成形的能束对上述衬底相对地进行扫描的扫描部分；和根据由该扫描部分进行的能束的扫描方向，边使液体的流动方向变化，边向上述衬底的加工区域表面连续地供给液体的液体供给部分。

(4)有关本发明的一个例子的、选择性地加工在衬底上形成的加工膜的加工区域的加工装置，其构成为具备：保持上述衬底的保持部分；产生选择性地减少或除去上述加工膜的一部分的能束的束源，配置在上述能束的光轴上，成形用上述束源产生的能束，照射上述衬底上的照射形状周期地排列的能束的成形部分；使上述能束在上述周期以下对于衬底相对地进行扫描的扫描部分。

(5)有关本发明的、进行对每一个加工单位都照射能束，以选择性地除去在衬底上形成的加工膜的加工区域或使之减少膜厚的加工的加工方法，其特征在于包括：求来自上述加工膜的反射光的强度分布的工序；根据上述反射光强度决定要向上述总面积各个加工单位照射的能束的能量的工序；和对上述各个加工单位，根据所决定的照射能量依次照射上述能束的工序。

(6)是有关本发明的、进行对每一个加工单位都照射能束，以选择性地除去在衬底上形成的加工膜的加工区域或使之减少膜厚的加工的加工方法，其特征在于包括：求来自上述加工膜的反射光的强度分布的工序；根据图象信息，把反射光强度分类成大体上相等的每一个区域的工序；根据所分类的区域设定加工单位的工序；根据反射光强度决定要向各个加工单位照射的能束的能量的工序；和对上述各个加工单位，根据所决定的能量依次照射上述能束的工序。

(7)有关本发明的、进行对每一个加工单位都照射能束，以选择性地除去在衬底上形成的加工膜的加工区域或使之减少膜厚的加工的加工方法，其特征在于包括：对上述衬底的加工单位照射能束的工序；观察在上述能束的光路上因上述能束的照射而产生的气体的工序；测量上述气体的大小的工序，和在上述气体的大小比规定值小的情况下，对上述衬底照射其次的能束的工序。

(8)有关本发明的、对液体向衬底的表面流的加工区域，进行以振荡频率Z照射上述液体的流动方向的宽度W的能束，选择性地除去上述加工区域或使之减少膜厚的加工的加工方法，其特征在于：上述液体的流速V(微米/sec)、宽度W(微米)和振荡频率Z(1/sec)，被设定为满足：

V &GreaterEqual; 6 \times \sqrt{\frac{W}{2}} \times Z

(9)有关本发明的、进行选择性地除去在衬底上形成的有机膜的加工区域或使之减少膜厚的加工的加工方法，其特征在于：在振荡频率为f(1/sec)，而且，每一个脉冲的能量密度都可以除去上述有机膜的条件下，边照射在上述衬底上的照射形状比上述加工区域小的能束，边对上述衬底以速度v(微米/sec)相对地扫描上述能束的照射位置，同时，上述振荡频率f和速度v，满足如下关系：

6.0 \times 10^{- 5} \leq \frac{v}{f^{2}} \leq 1.0 \times 10^{- 3}

(10)有关本发明的、选择性地加工在衬底上形成的加工膜的加工区域的加工装置，其特征在于具备：保持上述衬底的保持部分；对设定在上述加工区域内的各个加工单位，照射能束的照射部分；检测上述各个加工单位的反射光强度的检测部分；根据所检测的反射强度，设定要向各个加工单位照射的能束的能量的设定部分；和根据用该设定部分设定的能量，控制从上述照射部分向各个加工单位照射的能束的能量的控制部分。

(11)有关本发明的、选择性地加工在衬底上形成的加工膜的加工区域的加工装置，其特征在于具备：保持上述衬底的保持部分；产生除去上述加工膜的一部分的能束的照射部分；在上述能束的光路上，观察借助于上述能束的照射，上述加工膜被磨蚀(abrasion)而产生的气体的观察部分；和根据该观察部分的观察结果，控制从上述照射部分照射的上述能束的照射定时的控制部分。

(12)有关本发明的、选择性地加工在衬底上形成的加工膜的加工区域的加工装置，其特征在于具备：保持上述衬底的保持部分；对设定在上述加工区域内的各个加工单位，照射振荡频率Z(1/sec)，且在上述加工膜中的照射区域的一个方向的宽度W(微米)的能束的照射部分；向上述加工膜的加工区域上，供给在上述一个方向流速为V的液体的供给部分；和使得上述振荡频率Z、宽度W、和流速V满足

V &GreaterEqual; 6 \times \sqrt{\frac{W}{2}} \times Z

的关系那样地，对上述振荡频率Z、宽度W、和流速V中的任何一者进行控制的控制部分。

(13)有关本发明的、选择性地加工在衬底上形成的有机膜的加工区域的加工装置，其特征在于具备：保持上述衬底的保持部分；对上述衬底，照射在上述衬底上的照射形状比上述加工区域小，振荡频率为f(1/sec)，且每一个脉冲的能量密度都可以除去上述有机膜的能束的照射部分；对上述衬底以速度v(微米/sec)相对地扫描上述能束的照射位置的扫描部分；和使得上述振荡频率f和速度v，满足

6.0 \times 10^{- 5} \leq \frac{v}{f^{2}} \leq 1.0 \times 10^{- 3}

的关系那样地，对上述照射部分和扫描部分中的至少一方进行控制的控制部分。

附图说明

图1A到图1G的剖面图示出了实施方案1的半导体器件的制造工序。

图2示出了实施方案1的光加工装置的构成。

图3示出了光形状成形单元的概略构成。

图4示出了实施方案1的视场设定系统的构成。

图5A、5B示出了视场设定系统的动作例。

图6示出了实施方案1的视场设定系统的构成。

图7示出了实施方案1的缝隙/点设定系统的构成。

图8示出了实施方案1的缝隙/点设定系统的构成

图9A到9D的平面图示出了实施方案1的缝隙/点设定系统的光阑的例子。

图10的平面图示出了实施方案1的缝隙/点设定系统的光阑的例子。

图11的平面图示出了实施方案1的半导体器件的制造工序。

图12示出了在用实施方案1的方法除去了膜后衬底的表面状态。

图13示出了在用现有方法除去了膜后衬底的表面状态。

图14A、14B示出了实施方案1的半导体器件的制造工序。

图15A、15B示出了实施方案2的半导体器件的制造工序。

图16A、16B示出了实施方案2的半导体器件的制造工序。

图17A、17B示出了实施方案3的半导体器件的制造工序。

图18A、18B示出了实施方案3的半导体器件的制造工序。

图19A、19B示出了实施方案4的半导体器件的制造工序。

图20A、20B示出了实施方案4的半导体器件的制造工序。

图21示出了实施方案5的半导体器件的制造工序。

图22示出了实施方案5的半导体器件的制造工序。

图23A、23B的剖面图示出了实施方案6的半导体器件的制造工序。

图24A到24C的剖面图示出了实施方案7的半导体器件的制造工序。

图25A到25C的平面图示出了实施方案8的要装载到S/D光阑系统上的光阑。

图26A、26B的剖面图示出了实施方案8的半导体器件的制造工序。

图27A、27B的剖面图示出了实施方案9的半导体器件的制造工序。

图28的剖面图示出了实施方案9的半导体器件的制造工序。

图29A、29B的剖面图示出了实施方案10的半导体器件的制造工序。

图30A、30B的剖面图示出了实施方案11的半导体器件的制造工序。

图31的剖面图示出了实施方案12的半导体器件的制造工序。

图32A到32C的剖面图示出了实施方案12的半导体器件的制造工序。

图33A到33C的剖面图示出了实施方案13的半导体器件的制造工序。

图34A到34F的剖面图示出了实施方案14的半导体器件的制造工序。

图35A到35D的剖面图示出了实施方案15的半导体器件的制造工序。

图36A到36C的剖面图示出了实施方案16的半导体器件的制造工序。

图37示出了实施方案18的加工部分的概略构成。

图38A、38B的平面图示出了使用图37所示的加工部分的加工状态。

图39A、39B示出了液体供给器的构成。

图40A到40C是用来说明形成Al等的金属布线时的对准不合格的问题的剖面图。

图41A到图41F的剖面图示出了本发明的实施方案19的半导体器件的制造工序。

图42A到42E的平面图示出了实施方案20的光加工方法。

图43A、43B的剖面图示出了实施方案21的半导体器件的制造工序。

图44的平面图示出了1个脉冲的激光束的照射区域。

图45A、45B的剖面图示出了实施方案22的半导体器件的制造工序。

图46的平面图示出了1个脉冲的激光束的照射面积。

图47示出了实施方案23的激光加工装置的构成。

图48示出了实施方案23的激光加工装置的构成。

图49示出了用激光加工装置的CCD摄象机得到的图象的例子。

图50A到50C的剖面图示出了实施方案23的膜构造的例子。

图51示出了用实施方案23的加工方法进行的在各个照射区域上的能量的设定。

图52示出了用实施方案23的加工方法进行的在各个照射区域上的能量的设定。

图53的剖面图示出了用实施方案23的加工方法形成的半导体器件的构成。

图54示出了用现有的加工方法进行的在各个照射区域上的能量的设定。

图55的剖面图示出了用现有的加工方法形成的半导体器件的构成。

图56示出了实施方案25的、用激光加工装置的CCD摄象机得到的图象的例子。

图57A到57C的剖面图示出了实施方案25的膜构造的例子。

图58示出了用实施方案25的加工方法进行的在各个照射区域上的能量的设定。

图59示出了实施方案26的激光加工装置的构成。

图60示出了实施方案26的激光加工装置的构成。

图61A到61C示出了不考虑气泡地进行的光加工方法。

图62A、62B示出了实施方案27的光加工方法。

图63示出了在考虑气泡进行加工的情况下的距加工区域的距离与针孔个数之间的关系。

图64A、64B示出了实施方案27的光加工中的激光束的照射区域形状。

图65A、65B示出了一揽子加工的情况下的激光束的照射区域形状。

图66A、66B示出了实施方案27的光加工中的激光束的照射区域形状。

图67示出了气泡的直径与针孔个数的关系。

图68示出了照射区域的宽度W与加工时产生的气泡直径中之间的关系。

图69A、69B的剖面图示出了在大气中边使加工区域产生气流边进行的光加工。

图70A、70B的剖面图示出了实施方案28的半导体器件的制造工序。

图71A、71B的剖面图示出了实施方案29的半导体器件的制造工序。

图72A、72B的剖面图示出了实施方案30的半导体器件的制造工序。

图73A、73B的剖面图示出了实施方案31的半导体器件的制造工序。

图74A到74D的剖面图示出了实施方案32的半导体器件的制造工序。

图75A、75B的剖面图示出了实施方案33的半导体器件的制造工序。

图76A到76F的剖面图示出了实施方案34的半导体器件的制造工序。

图77A到77H的剖面图示出了实施方案35的半导体器件的制造工序。

图78的剖面图示出了实施方案36的芯片上的芯片型的半导体器件。

图79A到79H的剖面图示出了实施方案36的半导体器件的制造工序。

图80A、80B的平面图示出了实施方案37的加工区域与液流的关系。

图81对v/f²示出了在加工区域形成后在加工区域内的缺陷总面积。

图82的平面图示出了在实施方案38的衬底上的照射区域的形状。

图83的特性图示出了实施方案38的对边的总延长的粒子总面积。

图84A到84D示出了实施方案38的照射区域的变形例。

具体实施方式

以下参看附图说明本发明的实施方案。

(实施方案1)

图1A到图1G的剖面图示出了实施方案1的半导体器件的制造工序。如图1A所示，准备衬底100。衬底100，在Si等的半导体衬底101上埋入形成对准标记102。形成层间绝缘膜104，使得把在半导体衬底101上形成的布线图形103覆盖起来。布线图形103，在器件区域上形成，在器件区域的周围，形成对准标记102。

接着，如图1B所示，在层间绝缘膜104上，依次形成膜厚100nm的反射防止膜105和膜厚300nm的化学放大型正光刻胶膜106。反射防止膜105是用旋转涂敷法形成有机类材料的膜。化学放大型正光刻胶膜106是ArF光(波长193nm)用的光刻胶。

在进行用ETTR对准法进行的对准之前，必须选择性地除去对曝光光透过率低的对准标记102上的反射防止膜105和光刻胶膜106。

含有用ETTR对准法进行观察的对准标记102的区域，例如是100微米×200微米。因此，要除去该100微米×200微米的区域的不透明膜。

其次，对选择性地除去对准标记102上的反射防止膜105、光刻胶膜106的激光加工装置的构成进行说明。图2示出了本发明的实施方案1的光加工装置的构成。

光加工装置200，如图2所示，具备激光光学系统210、观察系统220和激光加工部分230。首先对激光光学系统210的构成进行说明。

该激光光学系统210，具备激光振荡器211、进行激光振荡器211的控制的激光振荡器控制单元212、控制从激光振荡器211产生振荡的激光束213的光学系统214、控制通过光学系统214后的激光束213的形状的光形状成形单元215和聚焦透镜216。

从激光振荡器211进行照射的激光束213，依次透过光学系统214、光形状成形单元215和聚焦透镜216中的每一者，照射到设置在激光加工部分230内的衬底100的加工面100a上。在光形状成形单元215和聚焦透镜216之间插入观察系统220。

作为激光振荡器211，例如可以使用Q-Switch Nd-YAG激光振荡器。从该Q-Switch Nd-YAG激光振荡器发出的激光束，包括基波(波长1064nm)、第2高次谐波(波长532nm)、第3高次谐波(波长355nm)、第4高次谐波(波长266nm)。从这些波长中，选择那些可被要除去的膜吸收的波长，向衬底100照射任何一种波长的激光束。

此外，把从激光振荡器211照射的激光束213的脉冲宽度设定为约10nsec。此外，激光振荡器211的激光束最高可用10kHz进行振荡。该激光振荡器211的激光束213的振荡控制的控制等，可用激光振荡器控制单元212进行。

从激光振荡器211照射的激光束213，通过光学系统214向光形状成形单元215入射。

光形状成形单元215，如图3所示，用已形成了设定视场的开口的视场设定系统250，和在整个视场中形成了分得更细的开口的缝隙/点设定系统260这2者构成。透过了在视场设定系统250上形成的开口与在缝隙/点设定系统260上形成的开口进行重叠的部分的激光束，向衬底100上照射。

视场设定系统250，成形与后述的扫描方向垂直的方向的激光束的形状。此外，缝隙、点设定系统260，成形扫描方向的激光束的形状。

用图4说明视场设定系统250的构成。图4示出了实施方案1的视场光阑设定系统的构成。如图4所示，在视场光阑装载板251上例如装载有4个视场光阑252a到252d。这些，可以采用用视场光阑选择机构254使视场光阑装载板251进行旋转的办法，选择视场光阑252a到252d中的任何一者。

在视场光阑装载板251上，设置有使视场光阑252a到252d旋转的视场光阑旋转机构255。视场光阑旋转机构255，如图5A、5B所示，使视场光阑252恰好旋转与用观察部分220测量的衬底100的对准标记的倾斜角(θ1)对应的角度θ2。

此外，作为视场设定系统的另外的实施方案，也可以使用图6所示的光阑叶片式的视场光阑系统。该视场光阑系统用4片光阑叶片256a到256d遮光，使激光束在被光阑叶片256a到256d围起来的区域上透过，使激光束成形。如果是光阑式，则可以使激光束的成形系统形状变成为可变。

用图7、图8说明缝隙/点设定系统260的构成。图7、图8示出了本发明的实施方案1的缝隙、点设定系统的构成。

如图7所示，在第1旋转板261上，设置有第2旋转板262，在第2旋转板262上，设置有已装载上光阑的缝隙、点光阑装载板263(图8)。设置有分别使第1旋转板261和第2旋转板262旋转的第1和第2旋转机构264、265。

缝隙/点光阑装载板263，如图8所示，例如，装载有4个光阑266a到266d。采用借助于并进移动机构267使S/D光阑装载板263并进移动的办法，选择S/D光阑266a到266d中的任何一者。

图9A到图9B示出了4个S/D光阑266a到266d。图9A所示的光阑266a，使用视场设定系统250成形的激光束大体上保持原状地透过。图9B所示的光阑266b则成形为缝隙状。图9C、D所示的光阑266c、266d，使激光束成形为点状。

在因激光照射而产生的气体的发生量显著，在激光束向所发生的气体照射而进行散射等对加工造成影响的情况下，可以使用缝隙状，而在其倾向是显著的的情况下则可以使用分割缝隙状。在上述的影响小的情况下，可以使用黑白相间方格。另外，也可以预先观察加工膜的加工状况，从这些光阑之内仅仅装载1片。

另外，在这里叫做缝隙状的形状，指的是照射形状的长边方向与加工区域的一方的边大体上相等，与长边方向垂直的方向的宽度比加工区域的另一方的边短的形状。此外，所谓点形状的照射形状，指的是照射形状的垂直方向的2个宽度都比加工区域的垂直方向的宽度短的形状。

在该S/D光阑设定系统中，使衬底保持静止状态不变，用并进移动机构267使光阑装载板263并进移动，就可以扫描衬底上的加工区域。这时的移动，由于仅仅是几个微米左右，故也可以用压电元件使之在并进方向上振荡。另外，也可以预先用与在现有的曝光装置使用的手法同样的手法固定缝隙，使衬底和激光相对地进行扫描。

借助于第1和第2旋转机构264、265，使光阑装载板263恰好旋转与用观察系统220测量的与衬底100的对准标记的倾斜角(θ1)对应的角度θ3，同时，调整用视场设定系统250成形的激光束的照射位置。在这里使用的视场光阑的开口是与加工区域大体上相似的形状。开口可采用使在衬底上的照射形状的一边在10微米到500微米(10微米×10微米到500微米×500微米)为止的范围内与加工区域对准的办法制作。此外，缝隙/点光阑，作为缝隙或点宽度W，使用w＝2到10微米的光阑，在步距p＝2w到100w的范围内制作准备多个，并从其中预先求出处理率或粒子发生量进行分选后使用。

另外，如图10所示，也可以作成为使得用与视场设定系统250同样的机构选择已形成了缝隙或点的光阑板。

用图10说明S/D设定系统260的的另外的构成。图10示出了实施方案1的S/D设定系统的构成。如图10所示，在S/D光阑装载板267上装载有多个，例如如图9所示的4个S/D光阑266a到266d。这些可采用用S/D光阑选择机构269使S/D光阑装载板267旋转的办法，从S/D光阑266a到266d中选择任何一个。

在S/D光阑装载板267上，设置使S/D光阑266a到266d旋转的S/D光阑旋转机构268。光阑旋转机构268使S/D光阑266恰好旋转用观察系统220测量的与衬底100的对准标记的倾斜角(θ1)对应的角度θ3。

在使用图10所示的S/D设定系统的情况下，结果就变成为用驱动机构242使衬底100平行移动以改变衬底上的照射位置。另外，采用在衬底和视场设定系统之间设置反射镜等的反射板并改变反射板的角度的办法，就可以变更衬底上的照射位置。

象这样地用光形状成形单元215成形的光学象，透过观察系统220和聚焦透镜216，向衬底100的加工面100a照射。观察系统220具备从光轴取出激光束213的半透明反射镜221、观察用该半透明反射镜221取出的激光束的观察用摄象机222。观察系统220，通过CCD摄象机222把衬底100上的加工位置、照射位置和加工的状况作为图象信息进行识别。

用该观察系统220，就可以进行激光束照射位置的对准调整。此外，在激光束照射的过程中，逐次对加工的状态进行图象识别，然后从图象中抽出加工区域，判断加工的进行以调整照射量。例如，在加工快的部分中减小照射量，在加工慢的部分中加大照射量。此外，还要识别加工是否已结束。加工结束的识别，可采用测定图象的差值的办法进行识别，结果就变成为也可以进行在加工区域的图象的差值大体上变成为0的阶段结束等加工的控制。

观察系统220，兼备观察衬底100的加工区域并对粒子进行计数的粒子检测机构。粒子检测，可采用计算用CCD象素受光的反射光之内，特定的灰度等级范围的象素个数的办法求出。此外，还可以根据所抽出的象素位置信息，用

1)在纵横邻接的情况下，就把它看作是一个块来决定缺陷个数，

2)在纵横、斜向邻接的情况下，也看作一个块来决定缺陷个数这样的算法抽出缺陷。

粒子检测机构，可对计算的缺陷数和预先登记的最低缺陷个数进行比较，并进行如下的控制：在所检测的缺陷个数超过最低缺陷个数的情况下，就发出指令使得继续在所希望的区域中继续进行处理，在低于最低缺陷个数的情况下，则发出指令使得向其次的加工区域移动。

此外，还要进行控制，使得在激光照射的前后存储图象，在测定差值且差值大体上为0的情况下，就停止在该部分处的加工，在并非如此的情况下就继续进行加工。

其次，对激光加工部分230进行说明。保持器231，用配设有在周边部分内贮存液体239的液槽的托盘那样的形状构成。作为液体239，例如使用纯水。

在保持器231内的中央部分上设置有可以进行衬底100的载置、保持的载物台232。衬底100，借助于连接到载物台232上的旋转机构233进行旋转，衬底100的旋转，可用传感器235和旋转控制机构234控制旋转角。另外，在本实施方案中，采用把旋转控制机构233连接到驱动机构242上，使保持器231在水平方向和垂直方向上移动的办法，来改变激光束的照射位置。借助于旋转机构233和驱动机构242，就可以使聚焦透镜216小型化等，使激光加工系统小型化。

保持器231，还具备覆盖浸泡衬底100的加工面的液体，对激光束透明的窗口236。结果就变成为从激光振荡器211发出的激光束213，分别透过该窗口236、液体239向衬底100的加工面100a照射。

此外，还具备使贮存在保持器231中的液体239流动的液体流动器237。基本上说是泵的液体流动器237，通过管道238a、238b连接到保持器231上，使得液体239进行循环。此外，还要作成为使得可以对衬底100和激光束之间的相对移动的方向控制流动的方向。

此外，在本装置中，还具备配设在保持器231的背面上的压电元件240，和控制该压电元件240的驱动的压电元件控制电路241。压电元件240，向衬底100的至少是加工面100a的激光束照射区域的液体239提供超声波振荡，并可以去除归因于激光束的照射而发生的气泡。

此外，在本装置中加工用光源虽然使用的是激光光源，但是并不限于此。只要是加工膜所吸收的波长，又具有可以进行所希望的加工，就是说使厚度减少的或者可以除去膜的能力的加工用光源使用什么都可以。例如，在是有机膜、无机膜且在可见光区或紫外区具有吸收的情况下，采用把钨灯或Xe闪光灯聚光后使用的办法，膜厚减少已得到确认。

本装置虽然是关于水中加工的装置，但是在衬底的大气中处理、加压处理、减压处理中也可以应用，可以使保持器构造与各自的处理相吻合地进行使用。

其次，对使用该光加工装置200的光刻胶膜106和反射防止膜105的除去进行说明。

其次，把衬底搬运到图2所示的光加工装置200内。采用检测衬底缺口和晶片边沿的办法，进行激光束轴与衬底之间的对准调整。此外，根据对准标记102的倾斜，调整视场光阑和S/D光阑的倾斜角。

其次，把要进行照射的光的形状、必须要除去的规定的加工形状定为纵100微米×横200微米，用光形状成形单元使激光束成形为所希望的形状。此外，在本实施方案中，作为S/D光阑，使用使激光束的形状成形为纵100微米×横5微米的一条缝隙状的光阑。

其次，如图1C所示，使液体流动器237动作，使液体239在窗口236和衬底100之间流动的状态下，使激光束对衬底相对地进行扫描以除去加工膜。

作为使衬底和光相对地进行扫描的办法，既可以固定激光束的光轴使用驱动机构242，或者，也可以采用用光形状成形单元使例如S/D光阑装载板263等并进运动的办法使之进行扫描。

激光束的波长，是可以被在光刻工序中使用的反射防止膜吸收的波长。所照射的每1个脉冲的能量密度，要调整为使得可以进行加工而不会给加工区域外的区域造成损伤。该能量密度，通常是0.1J/cm²到0.5J/cm²。

激光照射时，归因于在照射部分上有液体239，故在衬底100的加工面100a中，就可以夺去因激光束照射而产生的热。此外，还可以减少因激光束照射而产生的蒸发物的势头。

借助于窗口236，可以防止激光加工时贮存在保持器231内的液体239撒水。此外，借助于窗口，还可以防止灰尘等从上方附着到衬底101表面上的现象。

就是说，液体流动器237使贮存在保持器231内的液体239，具有这样的流，使得可以连续地除去归因于激光束照射而在激光束的照射位置上产生的气泡，此外，还使液体在恒定的方向上以恒定的速度进行循环，使得在激光中不产生不规则的紊乱。液体流动器237，可以至少在实际上进行激光加工时进行驱动。

边使激光束向衬底100上照射，边使S/D光阑装载板263并进移动。采用使S/D光阑装载板263进行并进移动的办法，如图11所示，使激光束照射区272对衬底的加工区域271进行移动，就可以除去规定的加工区域的反射防止膜105，和光刻胶膜106。

另外，在借助于光照射加工时产生的粒子，流向、并附着到水流上的情况下，已由实验确定将附着到下游一侧上。于是，作为照射区域的扫描方向的朝向，由于在与水流同一朝向进行扫描这一方在可以除去所发生的粒子的同时，还可以进行加工，故将进一步减少粒子的发生。

接着，在排出了贮存在保持器231中的液体239之后，采用使加工衬底100高速旋转的办法，大致上除去表面的水。然后，再把加工衬底100搬运到第2溶剂除去装置内进行加热。衬底100的加热温度定为200℃。之所以在这里进行衬底100的加热，是因为要除去光刻胶膜106表面的附着水，在光刻胶膜整个面上使曝光环境变成为同一的缘故。在不进行该处理的情况下，在与水接连的部分中，在曝光中产生的氧就借助于在膜中残留下的少量的水而移动产生图形不合格。

接着，把衬底100搬运到曝光装置内，如图1D所示，借助于使用与曝光波长相同波长的对准光(第1能束)107的位置对准检测器，进行衬底100的对准标记102的检测。这时，由于已除去了对准标记102上的反射防止膜105，故可以得到良好的检测强度。另外，在象现有技术那样，未除去对准标记102上的反射防止膜105的情况下，就完全不能检测对准标记102。

根据用位置对准器得到的位置信息，如图1E所示，对光刻胶膜106的曝光部分106a照射曝光光(第2能束)，在光刻胶膜106上形成电路图形的潜象。在潜象形成工序后，把衬底100搬运到PEB工序用加热装置内，进行加工衬底的加热处理(PEB)。加热处理是为了进行所使用的光刻胶(化学放大型光刻胶)的氧的催化剂反应而实施的。

在该加热处理后，如图1F所示，搬运衬底100进行光刻胶膜106的显影，形成光刻胶图形109。所形成的光刻胶图形109的位置对准精度，在±5nm以下。

接着，如图1G所示，以光刻胶图形109为掩膜，对反射防止膜105及层间绝缘膜104通过RIE法刻蚀。

图12示出了在用上述方法除去了反射防止膜105和层间绝缘膜104的情况下的衬底表面状态。此外，图13示出了在参考例中一揽子照射加工区域除去了膜的情况下的衬底表面状态。图12示出了用本发明的实施方案1的方法除去了膜后，衬底的表面状态。图13示出了在用现有方法除去了膜后，衬底的表面状态。

就如图13所示的那样，在借助于一揽子照射除去了膜的情况下，可知在加工区域周边和内部会存在许多未除尽的粒子284。此外，在加工区域周边还会产生在反射防止膜的上层上形成的光刻胶膜的剥离283。

在用本实施方案的方法除去膜的情况下，与图13所示的现有方法比，可知上层光刻胶的剥离281受到抑制，附着在加工区域周边和加工区域内的粒子282的个数也已激减。另外，在图13中，标号283是光刻胶的剥离，标号284是粒子。

以下说明该粒子减少的理由。由于当1次的照射区域宽时因光照射而产生的气泡就会变得比加工区域还大，故附着在该气泡上的粒子就会在加工区域内外附着上许多。

另一方面，在把照射形状聚细成缝隙状，对衬底进行相对地扫描时，1次发生的气泡就将减小，气泡就难于与衬底接连。为此，要附着在加工区域内外上的粒子个数就受到抑制。

对所发生的气泡进行测定的结果，在一揽子地对规定的加工膜区域进行光照射加工的情况下，所发生的气泡半径为R＝120微米。另一方面。在照射宽度为5微米的缝隙形状的激光束的情况下，气泡半径为R＝25微米。在照射缝隙形状的激光束的这一方，与一揽子照射时比较气泡的大小减小了。由该结果可知，采用使得在1次的磨蚀中发生的气泡半径减小那样地进行控制的办法，就可以减少粒子的附着。

但是，即便是用上所说的方法，要除去加工区域内外的粒子也是不完全的。在对准标记内部的粒子的附着，会引起读取对准标记时的读取误差的增大，或读取错误等的问题。此外，对准标记，特别是器件区域内已附着上粒子的情况下，就会诱发图形形成不合格，成品率降低等的问题。

在以下，对可以抑制附着到加工区域内外上的粒子的个数的方法进一步说明。

首先，先对防止在加工区域内的粒子的附着的加工方法进行说明。在膜的除去中使用的装置，与在实施方案1中说明的装置是同样的。

图14A、14B的剖面图示出了本发明的实施方案1的半导体器件的制造工序。

如图14A所示，在除去了规定的加工区域(纵100微米×横200微米)上的光刻胶膜和反射防止膜之后，使激光束110成形为比对准标记的宽度更细的缝隙状(纵100微米×横3微米)，向衬底的加工区域进行照射。边使激光(第1加工光)110从加工区域的一端向另一端进行扫描，边进行磨蚀。这时，就会有少量的粒子111附着在衬底表面上。

在这里，设振荡频率为f、扫描速度为v，如果扫描宽度t的缝隙，在1次的扫描中可进行的重叠照射次数n，可表示为

n＝tf/v (1)

就是说，在设振荡频率为f＝250Hz，扫描速度为v＝30微米/sec的情况下，在缝隙宽度t＝3微米的情况下，重叠照射次数将变成为n＝25次。

当重叠照射次数n增大时，基底Si或标记或者在层间绝缘膜等的反射防止膜下层上形成的各种各样的区域进行照射时的照射损伤，就将变得易于产生。另一方面，由于用1个脉冲的照射产生的气泡将减少，故将减少粒子的发生。就是说，可借助于反射防止膜的厚度或材质或者反射防止膜下层的膜的种类或膜厚，适宜选择重叠照射次数。通常，n可以在1到50之间选择。

在式(1)中，如果重叠照射次数n变成为小于1次，则照射区域的彼此重叠将不复存在，结果变成为在照射区域间存在着未除尽的膜。在该照射区域间的残留膜，在照射相邻的照射区域时会剥离，变成为致命的粒子。就是说，n至少必须是1以上。

接着，如图14B所示，使激光束(第2加工光)112从另一端向一端进行扫描。然后，采用同样地使激光束112的扫描反复往复进行的办法，就可以除去残留在对准标记内的粒子。在这里，为了减轻因磨蚀而产生的热对光刻胶膜的影响，要在贮存在保持器231中的液体239中进行。此外，在液体流动器237中要使得在激光束中不产生紊乱那种程度地在恒定的方向上以恒定的流速使液体239进行循环，以便可以连续地除去归因于激光照射而在激光束照射区域中产生的气泡。

在加工过程中，用由CCD摄象机构成的观察系统220，对在加工区域内外的粒子进行计数。而且，在激光照射的前后存储图象，测定粒子数的差值，并进行控制，使得在差值大体上变成为0的情况下就停止在该部分中的加工，在并非如此的情况下就继续进行加工。

借助于以上的工序，已经确认会提高基底图形和曝光图形之间的对准精度。

在本实施方案中，虽然完全地除去了对准标记上的加工膜，但是并不限于此。例如，只要可以借助于在对准测量中使用的光学系统进行对准标记的检测，也可以在加工区域内的加工膜少量残留着的状态下结束加工。例如，即便是加工膜的膜厚变成为一半左右，对比度虽然不好，但也可以进行对准。

(实施方案2)

在实施方案1中，对采用使激光束的照射形状变成为缝隙状，使激光束对加工区域相对地进行往复扫描除去附着在加工区域内的粒子的方法进行了说明。

但是，在该方式的情况下，在用光照射进行的加工时，由于总是把在衬底上的照射形状固定为恒定面积的缝隙形状，使之在加工区域内往复扫描，故在对照射位置和加工区域的对准精度不充分的情况下，每当反复进行往复扫描时，归因于加工位置的偏移，就会产生从加工区域的边界处发生新的粒子的问题。此外，该粒子还会吸附到归因于光照射而产生的气泡表面上。该气泡会成长得很大，与衬底表面接触，而变成为粒子进行附着。

因此，在本实施方案中，说明在规定的加工区域的边界附近，考虑到对准精度，采用减小在衬底上的激光束的照射形状，抑制在加工区域的边沿附近产生的粒子，来防止在加工区域内粒子的附着的方法。

图15A、15B，图16A、16B，示出了本发明的实施方案2的半导体器件的制造工序。另外，在图15A、15B，图16A、16B中，对于那些与图1B同一的部分赋予同一标号而省略其说明。图15A、图16是剖面图，图15B、图16B是加工区域的平面图。

在第1次的扫描中，如图15所示，在加工区域121的中央，采用使激光束120对衬底100相对地进行扫描，从规定的加工区域的一端向着另一端进行扫描的办法，除去加工区域121的反射防止膜105和光刻胶膜106。另外，标号122表示激光束120的照射形状。

如上所述，实施方案1，如果在该状态下进行往复扫描时照射区域和规定的加工区域之间的对准精度是不充分的，则归因于向第1次进行加工的区域的边界处照射光，对该边界进行加工，粒子将附着在加工区域121内。

于是，在第2次的扫描时，如图16A、16B所示，在激光束124接近加工区域121的边界时，考虑到对准精度，借助于视场设定系统250，使照射形状125变成为比在加工区域121的中央部分处的照射形状122还小。

借助于此，就可以防止在加工区域121的边界附近由对准误差的影响而产生的来自加工区域121以外的新的粒子的发生。而且，采用减小光照射面积的办法，使在加工区域的边界处发生的气泡126变得比在加工区域的中央部分处发生的气泡123还小。此外，还将减少粒子111的量。因此，也可以防止已吸附到气泡126的表面上的粒子111向衬底上的附着。

在加工过程中，用由CCD摄象机构成的观察系统220，对加工区域内外的粒子进行计数。然后，采用进行控制，使得在激光照射前后存储图象，测定其差值在差值大体上变成为0的情况下就停止该部分处的加工，在并非如此的情况下就继续进行加工的办法，结束所希望的加工。

借助于该方法，就可以比在实施方案1中所述的方法更进一步地防止在加工区域内粒子的附着。

(实施方案3)

在实施方案2中，讲述了采用使激光束和衬底进行相对地扫描，在规定的加工区域的边界附近考虑到对准精度地减小照射区域的面积的办法，抑制来自规定的加工区域以外的新的粒子的发生，同时，减小要产生的气泡，防止吸附到气泡表面上的粒子向衬底表面的附着的方法。

在本实施方案中，讲述以与实施方案2同样的目的，采用使激光束对衬底相对地进行扫描，从规定的加工区域的一端向着另一端进行，在激光束的照射位置接近所希望的加工区域的边界时，减小相对的扫描速度的办法，进一步提高在规定的加工区域的边界附近的对准精度，同时，减小单位时间内产生的气泡直径，防止在加工区域内粒子的附着的方法。

图17A、17B，图18A、18B，示出了本发明的实施方案3的半导体器件的制造工序。另外，在图17A、17B，图18A、18B中，对于那些与图1B同一的部分赋予同一标号而省略其说明。图17A、图18A是剖面图，图17B、图18B是加工区域的平面图。

在第2次扫描后，与激光束130扫描激光束接近规定的加工区域的边界时的加工区域131的中央部分时比较(图17A、17B)，要减慢激光束133的扫描速度(图18A、18B)。激光束的扫描速度的调整，借助于光阑装载板的并进速度的调整进行。标号132、134，表示在衬底上的激光束130、133的照射形状。

在加工区域131的边界处，采用减慢激光束的扫描速度的办法，在加工区域131的边界附近减少单位时间内的光照射面积。为此，将减少在单位时间内产生的气泡135的直径，使已吸附到气泡135的表面上的粒子111难于接触衬底表面，因而可以防止在加工区域131内外的粒子的附着。

在加工过程中，用由CCD摄象机构成的观察系统220，对在加工区域内外的粒子进行计数。然后，在激光照射的前后存储图象，测定粒子数的差值，并进行控制，使得在差值大体上变成为0的情况下就停止在该部分中的加工，在并非如此的情况下就继续进行加工的办法，结束所希望的加工。

即便是在大气中或在高压空气中进行激光加工的情况下，也可以确认本实施方案的效果。

(实施方案4)

在实施方案1中，对采用把激光束的照射形状总是聚成恒定的细的光在规定的加工区域内进行扫描的办法，来除去反射防止膜或光刻胶膜的方法进行了讲述。但是，在激光进行往复扫描时，要考虑对扫描方向在激光束和规定的加工区域之间在对准精度上会存在着误差的情况。在该情况下，若用同形状的照射形状的激光束反复进行往复扫描，则会因受到对准误差的影响，光将照射到加工区域外边。其结果是，每当进行加工区域的往复扫描时都会产生新的粒子，使完全除尽粒子变得困难起来。

于是，在本实施方案中，要考虑到对加工区域的激光束的对准精度，渐渐地减小作成为缝隙状的照射形状的长边。

用图19A、19B，图20A、20B，更为详细地进行说明。图19A、19B，图20A、20B，示出了本发明的实施方案4的半导体器件的制造工序。另外，在图19A、19B，图20A、20B中，对于那些与图1B同一的部分赋予同一标号而省略其说明。图19A、图20A是剖面图，图19B、图20B是加工区域的平面图。

图19A、19B示出了第1次的扫描状态。而图20A、20B示出了第2次的扫描状态。如图19A、19B，图20A、20B所示，使第2次的激光束143的扫描中的照射形状144的长边方向的长度，比第1次扫描中的激光束140的照射形状142短。

若象这样地进行，则即便是反复进行往复扫描，光也不会照射到加工区域以外。其结果是可以抑制在加工区域以外发生的粒子，以及防止向衬底表面的附着。

(实施方案5)

在实施方案1中，采用使聚焦得很细的光扫描加工区域的办法，除去了反射防止膜和光刻胶膜。但是，若用该方式，在激光束的照射位置和规定的加工区域之间存在着扫描方向的对准误差的情况下，如果激光束总是往复扫描规定的加工区域的整个区域，则每当反复进行往复扫描时就向在此之前的用光照射加工的区域的边界上照射光，就会从加工区域以外的部分新生多量的粒子。

于是，在本实施方案中，要考虑对规定的加工区域的扫描方向的激光束的照射位置的对准精度，每当增加扫描次数时都渐渐地减少激光束在加工区域内进行扫描的范围。

用图21、图22更为详细地进行说明。图21、图22示出了本发明的实施方案5的半导体器件的制造工序。另外，在图21、图22中，对于那些与图1B同一的部分赋予同一标号而省略其说明。

图21示出了第1次的扫描状态。而图22示出了第2次的扫描状态。如图21、图22所示，使第2次扫描中的激光束151的扫描范围，比第1次扫描中的激光束150的扫描范围更窄。

归因于象这样地进行往复扫描，由于即便是反复进行往复扫描，光也不会向加工区域以外照射，故就可以抑制每当反复进行往复扫描时都要发生的粒子。结果是可以防止在加工区域内粒子的附着。

在加工过程中，用由CCD摄象机构成的观察系统220，对在加工区域内外的粒子进行计数。而且，在激光照射的前后存储图象，测定粒子数的差值，并进行控制，使得在差值大体上变成为0的情况下就停止在该部分中的加工，在并非如此的情况下就继续进行加工的办法，结束所希望的加工。

如上所述，迄今为止的从实施方案1到实施方案5为止，都采用把激光束的照射形状作成为长的缝隙状，使激光束和衬底相对地进行扫描的办法，除去反射防止膜和光刻胶膜。但是，光形状并不限于长的缝隙状，也可以照射把加工区域内划分成点状的光形状，使之对规定的加工区域内进行扫描。

(实施方案6)

在从实施方案1到实施方案5中，对采用使聚焦成比加工区域还小的照射形状的激光束进行往复扫描的办法进行所希望的加工，以除去附着于加工区域内的粒子的方法，进行了讲述。

但是，该方式，由于在往复扫描中要花费时间，故会产生使处理率降低的问题，此外，由于要照射长的缝隙形状的光，故还会产生归因于在反射防止膜下层形成的对准标记等使得热畸变的影响增大，易于产生损伤的问题。

在本实施方案中，讲述在缩短处理时间的同时，抑制对准标记等的下层的损伤的方法。

图23A、图23B示出了本发明的实施方案6的半导体器件的制造工序。另外，在图23A、图23B中，对于那些与图1B同一的部分赋予同一标号而省略其说明。

如图23A所示，首先，同样地用缝隙光阑系统使衬底上的照射形状成形为缝隙状的激光束160对衬底相对地进行扫描，以除去反射防止膜105和光刻胶膜106。在该状态下，在加工区域内存在着粒子111。

接着，在第2次以后的照射中，如图23B所示，仅仅用视场设定系统进行成形，照射在衬底上的照射形状与加工区域同等程度大小的激光束161，除去粒子。这时，也可以考虑到对准精度，使得光不会向加工区域外照射那样地，把实际的照射形状作成为比加工区域小。

用该方法，与实施方案2到5同样，也可以防止加工区域内的粒子的附着。

此外，在这里采用首先把光聚焦得很细，使长的缝隙状的光与衬底相对地进行扫描的办法，除去反射防止膜和光刻胶膜。但是，要进行照射的光形状并不限于细的矩形形状，也可以照射把加工区域内划分成点状的光形状，使之对加工区域内进行扫描。

如上所述，至少在第1次的加工中，边使长的缝隙状的光进行扫描边进行加工的办法，抑制粒子的发生，此外然后，采用向加工区域内照射光的办法，也可以除去加工区域内的粒子。再有，采用使用下述的办法，即便是在要除去更容易产生粒子的膜的情况下，也可以抑制粒子的附着。

(实施方案7)

其次，对飞散到加工区域外的粒子的除去方法进行讲述。

图24A到图24C示出了本发明的实施方案7的半导体器件的制造工序。另外，在图24A到图24C中，对于那些与图1B同一的部分赋予同一标号而省略其说明。

本实施方案，在把衬底浸泡到水流中的状态下进行光照射。

如图24A所示，从加工区域内的第1起点M1到第1边界B1为止使已成形为缝隙形状的激光束170进行扫描。这时，借助于液体流动器形成的液体的流向，变成为与扫描方向大体上反平行的方向。即，激光束170的照射位置，朝向液流的上游一侧移动。由于可以用水流使粒子流动，故粒子111将附着到加工区域内和水流的下游一侧。

接着，如图24B所示，使激光束170从在第1起点M1与第1边界B1之间的第2起点M2，到第2边界B2进行扫描。这时，使由液体流动器237形成的液体239的液流与第1次扫描时逆转过来。

采用象这样地使激光束对衬底进行扫描的办法进行加工区域的加工。在该状态中，得益于由液体流动器237形成的液体239的液流。粒子全部都留在加工区域内而不会存在于加工区域外。

接着，如图24C所示，采用使激光束171在加工区域内边反复扫描边照射的办法，除去停留在加工区域内的粒子。

此外，由于采用反复往复扫描的办法防止从规定的加工区域的边界新的粒子的发生，故就如在上所说的实施方案中所示的那样，采用在所希望的加工区域的边界附近使视场设定系统可变的办法，减小光的照射形状，或减小扫描速度的办法，就可以适宜选择无粒子附着的最佳方法。

此外，就如在实施方案6中所示的那样，也可以切换加工区域那种程度的照射形状以进行一揽子照射而不是缝隙状的光的照射。

在加工过程中，用由CCD摄明机构成的观察系统220，对在加工区域内外的粒子进行计数。而且，在激光照射的前后存储图象，测定粒子数的差值，并进行控制，使得在差值大体上变成为0的情况下就停止在该部分中的加工，在并非如此的情况下就继续进行加工的办法，结束所希望的加工。

若用以上的方法，则可以得到在规定的加工区域内外无粒子的附着的加工形状。

在先前的实施方案中，在从加工区域端部开始使缝隙形状的光进行扫描的情况下，已经说过可以与总是与水流同一方向进行扫描。另一方面，如本实施方案那样，在从加工区域中央液附近开始使激光进行扫描的情况下，总是使激光在与由液体流动器237形成的液体239的液流相反的方向上进行扫描的一方，可以进一步抑制粒子的附着。

(实施方案8)

在实施方案2到7中所述的方式中，尽管可以削减粒子的发生量，但是，由于1次可以加工的面积小，要加工整个加工区域就要花费很多使之进行扫描的时间，故将产生使处理率大幅度地下降的问题。

于是，在本实施方案中，为了大幅度地缩短处理时间，要使用配置有多个缝隙、点光阑系统的缝隙形状或点状的开口的掩膜，进行激光缝隙·点的成形。图25A到25C示出了掩膜的例子。图25A到25C的平面图示出了要装载到本发明的实施方案8的S/D光阑系统上的掩膜。在图25A、25B所示的掩膜180a、180b上，形成了多个缝隙状的开口181a、181b。此外，在图25C所示的掩膜180c中示出了多个点状的开口181c。

若配置在掩膜上的开口的步距，不足步距方向的开口的长度的2倍，则通过了相邻的开口后的光将彼此衍射。其结果是，由于向衬底上照射相干光，故将给加工形状带来异常。

借助于此，当沿着规定的加工区域的长边到相邻的照射区域为止的距离变短时，进行衍射的光就会复杂地彼此相干，变得不再能使照射形状保持矩形。

因此，配置在掩膜上的多个开口的步距，理想的是在步距方向的开口长度(W)的2倍以上。向衬底上入射与在掩膜上形成的开口相似的形状的光。因此，在衬底上相邻地进行照射的加工光的步距，可以说理想的是衬底上的加工光的照射形状的扫描方向的长度的2倍以上。

采用使与扫描方向相邻地向该衬底上照射的加工光的步距，为上述扫描方向的上述加工区域的长度的1/2以下的办法，就可以缩短处理时间。

另外，即便是步距为2W以上光彼此也相干，使照射形状不能保持矩形的情况下，只要把步距设定得大即可。

此外，使与上述扫描方向相邻地向上述衬底上照射的加工光的步距，理想的是调整在掩膜上形成的与扫描方向相邻的开口的步距，使之变得比由加工光的照射而产生的气泡的直径还大。如果与上述扫描方向相邻地向上述衬底上照射的加工光的步距，在因加工光的照射而产生的气泡的直径以下，则相邻地产生的气泡将进行接触。其结果是，在激光束中将产生不规则的紊乱，使进行正确的加工变得困难起来。

图26A、图2 6B示出了本发明的实施方案8的半导体器件的制造工序。在图26A、图26B中，对于那些与图1B同一的部分赋予同一标号而省略其说明。

如图26A、26B所示，使缝隙状的多个激光束180、181在加工区域内进行往复扫描，进行反射防止膜105、光刻胶膜106和粒子111的除去加工。

加工，虽然也可以采用固定缝隙、点光阑而使衬底移动的办法，进行由相对的扫描实施的加工区域的加工，但是，在这里则采用固定衬底而使缝隙、点光阑进行移动的办法加工加工区域。

由于1个激光束的照射区域扫描的距离小，故加工规定的加工区域所需要的时间与所配置的缝隙数成反比例地缩短。

而且，采用使之反复进行往复照射的办法，除去附着在加工区域内的粒子。借助于此，在可以防止在加工区域内的粒子的附着的同时，还可以大幅度地缩短处理时间。

此外，在这里采用使缝隙状的多个照射区域对衬底相对地进行扫描的办法，除去反射防止膜或光刻胶膜。但是，照射区域的形状并不限于缝隙状形状，如图25C所示，也可以配置多个划分成点状的光形状，使之对加工区域内进行往复扫描。

但是，在配置成点状的情况下，如果在多点照射区域的边界处光强度弱，若采用使多点照射区域进行扫描的办进行加工，则在加工区域的长边方向上会形成未加工的区域。这时，在使光进行扫描时，就要配置为使得点的长边重叠。采用象这样地配置多个点的办法，就可以消除未加工的区域，而且，可以进行粒子不会附着到被处理衬底上的加工。

在本实施方案中，如图26A、26B所示，虽然使照射光往复扫描地进行加工，但是，并不限于此。也可以借助于使激光束180、181向任何一个方向扫描，进行相当于在图26A、26B中进行的往复次数的2倍的周期的量的扫描，向加工面进行同量的照射。这时，在缝隙、点光阑上形成的已形成了多个缝隙的区域的扫描方向的长度，理想的是预先形成为视场光阑的开口的扫描方向长度的加工区域的规定的扫描次数1倍以上。采用使已形成了缝隙的区域的长度形成为在加工区域上大体上相似的开口的扫描次数1倍以上的办法，就可以进行必要的次数的量的激光束的扫描而不使缝隙、点光阑停止。归因于不使缝隙、点光阑停止地进行加工，就可以省略缝隙、点光阑的往复移动和激光束的调整等，可以实现加工时间的缩短化。

因此，理想的是在掩膜上配置有多个的开口的步距，方步距方向的开口的长度(W)的2倍以上。与在掩膜上形成的开口相似的形状的光向衬底上入射。因此，向衬底上相邻地进行照射的加工光的步距，可以说理想的是衬底上的加工光的照射形状的扫描方向的长度的2倍以上。

这时，考虑到对准精度，在规定的加工区域的边界附近，采用对多缝隙的扫描速度、在照射区域上的照射能量或照射面积进行控制，使得光不会照射到加工区域的端部以外的办法，防止粒子的发生。对该方法来说，可以在考虑到缝隙的配置后适宜选择最佳的方法。

(实施方案9)

在本实施方案中，对缩短处理时间，同时除去要飞散到加工区域内外的粒子的方法进行讲述。

图27A、27B、图28的剖面图示出了本发明的实施方案9的半导体器件的制造工序。本实施方案，在把衬底浸泡到水流中的状态下进行光照射。

如图27A所示，使多缝隙照射区域R在从第1起点到第1边界之间往复扫描。要根据扫描方向改变水流方向，以便使扫描方向和水流方向不同。在该状态下，由于可以用水流使粒子流动，故粒子将附着到加工区域内和水流的下游一侧。

起点要这样地进行设定：使得起点和第1次的扫描方向一侧的加工区域端部之间的间隔，成为多缝隙照射区域R的宽度以上。如果上述间隔在多缝隙照射区域R的宽度以下，则将对加工区域外进行加工。

接着，如图27B所示，从第2起点到与规定的加工区域的边界1相向的另一端(边界2)，使多缝隙照射区域R进行往复扫描。并使得扫描的方向与水流的方向不同那样地(水流的方向与从第1起点朝向第1边界的方向相反的方向)，根据扫描的方向，改变水流的方向。即便是在该状态下，由于粒子会被水流带走，故粒子的附着全部都留在加工区域内而不会在加工区域外存在。

接着，如图28所示，照射与加工区域同等程度的大小的激光束190。借助于激光束190的照射，就可以除去那些用多缝隙照射区域R的往复扫描未完全除尽留在加工区域内的粒子。

在本实施方案中，用焦点移动的办法进行减小第2次以后的光照射的照射区域的变更，但是并不限于此。例如，也可以使图2的成象光学系统216具有变焦距功能，使第2次以后的倍率稍微减小一些后进行照射。

倘使用以上的方法，归因于使用多缝隙，故可以大幅度地缩短处理时间，而且，可以得到在加工区域内外没有粒子附着的加工形状。

(实施方案10)

图29A、图29B示出了本发明的实施方案10的半导体器件的制造工序。另外，在图29A、图29B中，对于那些与图1B同一的部分赋予同一标号而省略其说明。具体地说，给图2所示的液体流动器加上压力控制器，控制正在进行循环的液体的压力。

如图29A、29B所示，在给衬底加上10个气压的压力的状态下，使已成形为缝隙状的激光束300、301对于衬底相对地进行往复扫描。借助于激光的往复扫描，进行加工区域的加工，除去反射防止膜105和光刻胶膜106。

其结果是，与在常压下用同样的实施方法进行所希望的加工的结果比，可以减小在光照射时产生的气泡直径，可以大幅度地减少要附着在加工区域内外的粒子个数。

另外，在本实施方案中，也与其它上述的实施方案同样，考虑与相对激光束照射位置的规定加工区域的对准精度，并为防止加工区域的边界被光照射而产生新的粒子，使在加工区域的边界处照射形状的面积减小，或使激光束与衬底的相对扫描速度减小。关于该方法，可适当选择使粒子的附着为少的最佳方法。

(实施方案11)

在本实施方案中，讲述这样的方法：对衬底，考虑激光的照射位置和规定的加工区域的位置对准精度，在第2次以后的光照射时减小激光束的照射形状。

在本实施方案中，讲述采用改变在衬底上的加工区域上成象的焦点位置，控制照射区域的面积，防止在加工区域的边界附近发生的粒子附着到加工区域内的方法。

首先，如图30A所示，与迄今为止的实施方案同样，采用使把衬底上的照射形状聚焦得比规定的加工区域细的第1加工光311，对衬底相对地进行扫描的办法，除去规定的加工区域的反射防止膜105和光刻胶膜106。

但是，这时，要这样地进行设定：有意图地使光学系统和衬底100之间的距离离开一个距离，以便使得在反射防止膜105上光分布宽而不使之在成为加工对象的反射防止膜105上进行成象。

为此，在反射防止膜上实际上可以照射光的区域，将变得比用视场设定系统聚焦的区域更大。另一方面，照射能量密度，则随着光的扩展而减弱。因此，要适宜对照射能量进行控制，使得在分散扩展后的光中，那些具有加工所必要的光强度的区域，不会变成为所希望的大小以下。

要这样地进行设定：有意地使光学系统和处理衬底之间的距离离开一个距离，以便使得在反射防止膜上光分布扩宽而不使之在成为加工对象的反射防止膜105上进行成象。这时，使处理衬底从成象位置离开一个距离D的条件，要这样地进行设定：

(1)距离D至少与最佳焦距不同。

(2)在设由对准误差等产生的激光束的照射位置与衬底之间的偏移量，或加工宽余量为Δ时，距离D满足下式

D＞{Δ×(1-NA²)^1/2}/NA

NA是聚焦透镜等的光学系统的孔径数。

根据满足上述条件的激光束的照射位置和被处理衬底之间的对准精度或含有因被处理衬底上的液膜的摇动而产生的影响等的误差，适宜选择不向加工区域的边界照射光的最佳的D。

接着，如图30B所示，使第2加工光312对衬底相对地进行扫描。在第2次以后的照射之前，把光学系统和过去处理衬底的距离设定到成象位置上。借助于该设定，就可以实质上使第2次以后的扫描区域变得比第1次的扫描区域更窄。借助于此就可以抑制在加工区域边界处粒子的发生。

(实施方案12)

在本实施方案中，对除去下层的反射防止膜或使之减少膜厚而无须除去上层的光刻胶膜的方法进行讲述。

使之进行照射的光源，使用Q-Switch Nd-YAG激光的第3高次谐波(波长355nm)的脉冲激光。所照射的1个脉冲的能量密度，通常为0.03J/cm²到0.15J/cm²。该能量密度，比除去光刻胶膜和反射防止膜这两方的情况下的能量密度小。能量密度，要借助于反射防止膜的磨蚀适宜地设定，使得上层的光刻胶膜不被破坏。

图31示出了向加工区域照射具有与加工区域的形状大体上相同的大小的照射形状的激光束时的剖面。图31的剖面图示出了本发明的实施方案12的半导体器件的制造工序。在图31中，对于那些与图1B同一的部分，赋予同一标号而省略其详细的说明。

如图31所示，可知已经除去了下层的反射防止膜105而没有破坏上部的光刻胶膜106。此外，在光刻胶膜106上，未观察到粒子的附着。

这被认为是相对于用现有的激光磨蚀进行的除去的情况下，照射光将透过光刻胶膜，在反射防止膜处产生磨蚀(爆发)，光刻胶膜和反射防止膜的飞散物附着到除去区域附近，在把照射量减小到0.03J/cm²的情况下，就不会产生瞬时性的爆发。其结果是，归因于对反射防止膜进行照射而产生的气体，就从多孔的光刻胶膜中抽了出来。

如上所述，采用比现有的磨蚀进行的除去更低的能量进行照射的办法，就可以仅仅使反射防止膜105气化，消除在除去部周边处的粒子的产生。

但是，归因于受到光分布的影响，在反射防止膜105中，在加工区域内混合存在着已经被除去的区域和未被除尽的区域。结果是如本实施方案那样，在使得不破坏上层的光刻胶膜那样地慢慢地气化除去反射防止膜的情况下，表明会显著地受到光分布的影响。

为了解决该问题，采用使照射形状为缝隙状的激光束进行扫描的办法，除去加工区域的反射防止膜。

图32A到32C示出了其结果。图32A到32C的剖面图示出了本发明实施方案12的半导体器件的制造工序。在图32A到32C中，对于那些与图1B同一的部分，赋予同一标号而省略其详细的说明。

图32A示出了使激光束进行了1次扫描后的状态。此外，图32B示出了使激光束进行了2次扫描后的状态。再有，图32C示出了示出了使激光束进行了3次扫描后的状态。

如图32C所示，可知采用增加激光束的扫描次数的办法，就可以更为均一地除去反射防止膜

可做这样的结论：采用使用以上的方法的办法，就可以均一地除去下层反射防止膜而不会破坏上部的光刻胶膜。

在本实施方案中，作为照射光虽然使用的是激光束，也可以照射KrF准分子灯等的反射防止膜吸收光的波长的光。此外，这一回作为光照射方法，虽然使用的是在实施方案1中所示的方法，但是，除此之外也可以上所说的任何一个实施方案的方法适宜选择无粒子附着的方法。

另外，在本实施方案中，作为使之进行照射的光的光源，虽然使用的是Q-Switch Nd-YAG激光的第3高次谐波的脉冲激光，但是并不限定于此。只要是满足反射防止膜的吸收系数比在其上层形成的光刻胶膜大，理想地说满足成为2倍以上的条件的波长的激光，也可以使用Q-Switch Nd-YAG激光的第4高次谐波(波长266nm)、KrF准分子激光等的脉冲激光。

此外，在本实施方案中，虽然把所照射的1个脉冲的能量密定为0.03J/cm²到0.15J/cm²，但是，并不限定于此。重要的是要使参数最佳化，以便作为上层膜的光刻胶膜不突沸。

此外，照射形状也不限于长缝隙状，可适宜选择点状或配置有多个这些的形状。

此外，在本实施方案中，虽然把反射防止膜的除去时的照射量定为0.03J/cm²，但是并不限定于此。也可以照射仅仅可以除去反射防止膜形成空洞区域的照射量。此外，即便是进一步减小照射量，使反射防止膜减薄到可以检测对准光的膜厚那种程度，而不是除去全部的反射防止膜，也可以得到同样的效果。

(实施方案13)

以下，边参看附图边对仅仅选择性地除去在对准标记上形成的反射防止膜的情况进行说明。本实施方案，适用于在光刻胶膜和反射防止膜之间具有图形复制膜(中间膜)的情况。至于被处理衬底的详细情况，由于与实施方案1重复，故在这里予以省略，从在被处理衬底上形成光刻胶图形的方法开始进行说明。

图33A到图33C的剖面图示出了本发明的实施方案13的半导体器件的制造工序。在图33A到图33C中，对于那些与图1B同一的部分，赋予同一标号而省略其详细的说明。

首先，如图33A所示，在层间绝缘膜104上用旋转涂敷法形成膜厚300nm的反射防止膜321。在这里，作为反射防止膜321，使用含有碳粒子的有机类材料的反射防止膜。其次，用旋转涂敷法以80nm的厚度在反射防止膜321上形成作为图形复制膜的氧化硅膜332。

把该衬底搬运到图2所示的激光照射装置内。然后，用在上所说的实施方案中所述的方法，仅仅除去含有对准标记102和位置对准检查标记(未画出来)的区域上的反射防止膜。以下(图33B)，说明其详细情况。在本实施方案中，以Nd-YAG激光的第4高次谐波(波长266nm)为照射光，把照射量条件定为0.025J/cm²。在这里，照射量条件，与实施方案12同样，定为仅仅除去了反射防止膜的空洞状态。在该情况下，在除去区域附近，完全未观察到粒子的附着。

这被认为是由于在把照射量定为0.025J/cm²这么小的情况下，与现有的激光磨蚀不同，借助于激光照射而发生的气体，由于穿过中间膜而不会瞬间性的爆发，故不会产生中间层的飞散的缘故。

如上所述，采用比现有的磨蚀进行的除去还低的照射量进行照射的办法，就可以仅仅使反射防止膜气化，消除在除去部分周边的粒子的发生。

然后，如图33C所示，用旋转涂布法形成膜厚300nm的ArF光(波长193nm)用的化学放大型正光刻胶膜323。进而，把该被处理衬底搬运到以ArF准分子激光为光源的步进重复型缩小投影曝光装置内，用ETTR方式的对准对要曝光的图形和被处理衬底进行了对准后，在被处理衬底内进行所希望的图形的曝光。然后，在进行了被称之为PEB(曝光后坚膜)的热处理后，用碱性显影液进行显影，形成所希望的光刻胶图形。

如上所述，采用无粒子地仅仅除去反射防止膜的办法，就可以实现高精度的对准而不会使成品率劣化。

在本实施方案中，作为反射防止膜除去时的光源，虽然使用的是Nd-YAG激光的第4高次谐波，但是并不限于此，理想的是根据要除去的膜的光学常数选择光源。

此外，在本实施方案中，虽然把反射防止膜的除去时的照射量定为0.025J/cm²，但是并不限定于此。也可以照射仅仅可以除去反射防止膜形成空洞区域的照射量。此外，即便是进一步减小照射量，使反射防止膜减薄到可以检测对准光的膜厚那种程度，而不是除去全部的反射防止膜，也可以得到同样的效果。

此外，在对位置对准检测标记进行位置对准后，可以确认已精度良好地进行了对准。现有技术，由于在位置对准检查标记上也有反射防止膜，故检查的精度不好。

(实施方案14)

在上所说的实施方案中，在ETTR对准中，对可以在光刻工序中使用的借助于光照射至少除去反射防止膜的方法进行了讲述。

另一方面，在半导体器件中，还形成有聚酰亚胺膜、Si多晶膜、有机层间绝缘膜、硅氮化膜、硅碳化膜等的可以在光刻工序中使用的对曝光波长不透明的膜。当在对准标记上形成有这些不透明的膜时，就会产生不可能进行ETTR对准的问题。

在本实施方案中，对这些不透明膜的除去方法进行说明。

图34A到图34F的剖面图示出了本发明的实施方案14的半导体器件的制造工序。

如图34A所示，准备制造途中的半导体器件400。在Si衬底401上形成有由SiO₂构成的对准标记402和元件隔离绝缘膜403。在Si衬底401和对准标记402上形成有由有机物构成的层间绝缘膜406。在Si衬底401的器件图形区域上，形成有多个晶体管或电容等的半导体元件404。在该器件中，由于用有机物形成的层间绝缘膜406将吸收曝光波长，故若仅仅除去反射防止膜的话，就不能进行ETTR对准。再有，标号405为栅极绝缘膜。

在本实施方案中，如图34B所示，要在层间绝缘膜406上形成反射防止膜407。接着，如图34C所示，用光照射除去反射防止膜407和层间绝缘膜406。作为光照射方法，要从上所说的实施方案中所示的任何一个方法中适宜选择无粒子附着的方法。

然后，如图34D所示，在整个面上涂敷形成光刻胶膜408。在图34D所示的状态下，由于在对准标记402上未形成完全吸收曝光光的膜，故可以用曝光波长观察对准标记。

就是说，可以进行ETTR对准，可以以高精度进行对准，如图34E所示，可以对光刻胶进行图形化。

接着，如图34F所示，以已图形化的光刻胶膜408为掩膜，进行层间绝缘膜406的图形化，就可以高精度地形成通过孔。然后，除去光刻胶膜408和反射防止膜407。

(实施方案15)

在半导体器件上形成的Cu布线图形上，为了抑制Cu向层间绝缘膜中的扩散，形成有硅氮化膜或硅碳化膜。这些膜，由于会吸收曝光波长的光，故会产生不能进行ETTR对准这样的问题。

图35A到35D的剖面图示出了本发明的实施方案15的半导体器件的制造工序。

首先，如图35A所示，准备制造途中的半导体器件500。在该半导体器件500内，在Si衬底501上，形成有由SiC构成的第1层间绝缘膜502。在第1层间绝缘膜502内埋入形成对准标记503和Cu布线504。在对准标记503和Cu布线504上形成有硅氮化膜505。在硅氮化膜上形成有第2层间绝缘膜506。

接着，如图35B所示，在第2层间绝缘膜506上涂敷形成由有机材料构成的反射防止膜507。然后，借助于光照射除去反射防止膜507、第2层间绝缘膜506和硅氮化膜505。

接着，如图35C所示，在形成了光刻胶膜508后，采用ETTR对准进行高精度对准的办法，形成布线沟形成的光刻胶图形508。

接着，如图35D所示，借助于RIE工序在整个第2层间绝缘膜506中形成布线沟。然后，除去光刻胶膜508和反射防止膜507。

如上所述，归因于使用本发明的光加工方法，故可以进行借助于ETTR进行对准的光刻工序，可以以高精度形成图形。

(实施方案16)

在在半导体器件上形成感光性聚酰亚胺膜，用光刻工序进行图形化的情况下，也可以使用本发明的光加工方法。

特别是感光性聚酰亚胺，存在着不仅曝光波长，可见光的波长光也进行吸收，难于观察在下层上形成的标记的问题。此外，在下层上形成的标记是台阶图形的情况下，归因于在标记上的聚酰亚胺膜的膜厚的不均一性对准精度将恶化，会产生多个对准不合格。

图36A到36C的剖面图示出了本发明的实施方案16的半导体器件的制造工序。

首先，如图36A所示，准备制造途中的半导体器件600。在该半导体器件600内，在Si衬底601上形成第1层间绝缘膜602。在第1层间绝缘膜602上形成对准标记603和Al焊盘604。在第1层间绝缘膜602上，介由第2层间绝缘膜605地形成感光性聚酰亚胺膜606，使得把对准标记603和Al焊盘604覆盖起来。

如图36B所示，用光加工方法除去对准标记603上的感光性聚酰亚胺膜606。

接着，如图36C所示，若进行对准，可以以高精度进行观察，对准不合格将激减。图36C示出了用光刻工序使感光性聚酰亚胺图形化，然后，用RIE工序对Al焊盘上的绝缘膜进行加工后的形状。

如上所述，本发明的光加工，不仅对光刻胶膜或其反射防止膜的除去，对在半导体器件的标记上形成的种种的膜也可以应用。

(实施方案17)

在本实施方案中，示出了图2所示的光加工装置的光形状成形单元的另外的例子。

例如也可以不使用开口掩膜，而代之以使用把多个与激光束的直径比非常地小，朝向分别可变的多个微小反射镜2维排列起来的光学元件(例如，Digital Micromirror Device(美国德州仪器公司的注册商标))。光学元件，采用控制每一个微小反射镜的朝向的办法，就可以形成任意的大小和形状的光学象。因此，采用对构成该光学元件的每一个微小反射镜的朝向控制的办法，就可以照射与标记的大小和朝向对应的光学象的激光束。

就是说，设想使之透过视场光阑系统和S/D光阑系统，作为

亮部分+亮部分→亮部分

上述之外的部分→暗部分

产生掩膜面上的亮暗部分网格信息。

网格理想的是细网格，例如，在用投影光学系统缩小到1/20的系统中，则在开口掩膜上细分为5微米左右(2维配置这种大小的微小反射镜)。把该亮暗部分网格信息提供给光学元件，使得向衬底上仅仅对亮部分照射光那样地，控制各个微小反射镜的角度，向衬底上照射激光束。

此外，倘使用该光学系统，则可以使衬底保持静止不变地进行激光束的扫描。可以采用设想激光束的扫描，并在每一个加工时间内都计算亮暗部分网格信息，在对应的加工时间内提供给光学元件的办法进行控制。在该情况下，就可以仅仅用光学元件进行加工。

(实施方案18)

在本实施方案中，示出了在图2所示的光加工装置中，具有向加工区域供给水流的机构的加工部分的另外的例子。

图37示出了本发明的实施方案18的加工部分的概略构成。另外，在图37中，对于那些与图2同一的部分，赋予同一标号而省略其详细的说明。

在该情况下的水流系统，从液体供给器701通过液体供给管702向流动方向变换器703输送液体239而不使用循环系统。流动方向变换器703的构成为在衬底主表面上可以对该主面的垂直轴进行旋转。在流动方向变换器703的一端上，设置已与液体供给管702连接起来的液体诱导管704，此外，还从其前端的吐出口705向衬底100主面供给液体。液体239在衬底100和窗口236之间通过，由位于与吐出口705相向的位置上的排出口706排出。排出口706已拓宽到从吐出口705向衬底100上供给的液体239不产生乱流那种程度。流动方向变换器703被控制为使得变更吐出口705和排出口706的朝向，以便对于衬底100和激光束的相对的扫描方向来说液体变成为预先设定好的流向。

该加工部分，例如，可以在这样的加工中使用：边使激光束从所希望的加工区域的内侧向一方相对地进行扫描边进行加工，在一端停止加工，接着，边使激光束从加工区域内侧朝向另一端地对加工区域进行扫描边进行加工。就是说，在加工中在与激光束的相对的扫描方向相反的方向上产生水流的情况下，例如，可以象图38A、38B那样地进行。

图38A、38B的平面图示出了使用图37所示的加工部分的加工状态。另外，在图38A、38B中，对于那些与图37同一的部位，赋予同一标号而省略其详细的说明。

如图38A所示，在照射区域712的移动方向从纸面右向左移动的情况下，要这样地进行配置使得流动方向变换器703的吐出口705来到加工区域711的左手一侧，使排出口706来到加工区域的右手一侧，形成水流。此外，在照射区域712的移动方向从纸面左向右移动的情况下，则如图38B所示，配置为使得借助于流动方向变换器703或衬底100在加工区域712的周围相对地旋转180度，使流动方向变换器703的吐出口705来到加工区域711的右手一侧，使排出口706来到加工区域711的左手一侧，形成水流。

图39A、39B是把图37、38A及38B所示的液体供给器配置为使得喷嘴位置彼此相反的液体供给器。在该情况下，采用仅仅使液体供给机构在加工区域内在与水流方向一同前进的方向上并进移动的办法，就可以容易地变更水流方向。在边使照射区域从加工区域的内侧向纸面左手一侧相对地扫描边进行加工的情况下，就要象图39A所示的那样地配置，接着，在边使照射区域从内侧朝向纸面右手一侧相对地进行扫描边进行加工时，作成为图39B那样即可。

(实施方案19)

图40A到40C是用来说明形成Al等金属布线时的对准不合格的问题的剖面图。

图40A所示的剖面图示出了形成Al布线前的阶段、在在半导体衬底801上形成的层间绝缘膜802的表面层上，至少要形成将与以后要形成的Al布线连接的通过孔805和进行对准的对准标记806。另外，标号803、804，是插针、下层布线层。另外，在那里，在对准标记806的表面上还形成凹凸。其理由将在后边讲述。

其次，如图40B所示，依次形成Al膜807、反射防止膜808和光刻胶膜809。在该Al膜807上层和/或Al膜807的下层上，形成用Ti、TiN、Ta、TaN等构成的势垒金属，但其图示被省略。

在图40B所示的状态中，对准标记806的整个面都被Al膜807覆盖了起来。因此不能直接检测对准标记806。为此，要采用检测Al膜807的表面的凹凸而不是检测在Al膜807下层的通过孔层上形成的对准标记806的位置信息的办法进行对准。

于是，为了借助于Al膜807表面的凹凸进行对准，要预先在通过孔层上形成的对准标记806上设置台阶，使得在形成Al膜807时在Al膜807的表面上产生凹凸。

采用借助于Al膜807的表面凹凸读取对准标记806的位置信息，实施图形化的办法，如图40C所示形成Al布线层810。

但是，Al膜807的表面凹凸，由于源于溅射蒸发等的成膜方法的性质对于基底的凹凸将变成为非对称，故在位置信息中将产生畸变，使对准误差变大。该对准误差，将诱发Al布线层810和通过孔层805的接触不合格，因而产生芯片收获率降低的问题。

于是，为了提该收获率，就必须在进行对准之前选择性地除去对准标记806上的Al膜807，为进行Al布线层的光刻的对准，就必须采取直接检测在基底通过孔层上形成的标记的方式。

图41A到41F的剖面图示出了本发明的实施方案19的半导体器件的制造工序。另外，在图41A到41F中，对于那些与图40A到40C同一的部位，赋予同一标号而省略其详细的说明。

首先，如图41A所示，在形成了Al膜811后，在Al膜811上形成光刻胶膜812。接着，如图41B所示，采用向在下方形成了对准标记和位置对准检查标记(未画出来)的Al膜811的加工区域，照射激光束的办法，选择性地除去对准标记上的光刻胶膜812。作为除去方式，也可以使用在上所说的实施方案中说明的任何一种方式。

接着，如图41C所示，用湿法刻蚀等的方式，除去加工区域的Al膜811。借助于灰化除去光刻胶膜812。在该状态下，就变成为已选择性地除去了对准标记806上和位置对准检查标记上的Al膜811的构造。

在选择性地除去了对准标记806上的Al膜811后的状态下，如图41D所示，形成i线用光刻胶膜814/反射防止膜813。其次，在用在通过孔层上形成的对准标记806的位置信息进行了对准调整后，进行曝光和显影，如图41E所示，形成光刻胶图形814。

在对位置对准检查标记进行了位置对准后，可以确认已精度良好地形成了对准。现有技术由于在位置对准检查标记上也有Al膜，检查是困难的，而这样检查则非常容易。

在上述的光刻工序后，如图41F所示，采用用RIE工序等加工Al膜811的办法，形成Al布线815，除去光刻胶图形814和反射防止膜813。倘采用以上所说明的制造方法，就可以进行通过孔接触不合格少的Al布线的图形化。

另外，在本实施方案中，用可以连续地进行加工膜的形成和激光加工的加工装置进行加工膜的形成和激光加工。但是，也可以用独立的装置分别进行加工膜的形成和激光加工。

(实施方案20)

在对激光束的照射位置和规定的加工区域的对准精度不充分的情况下，就会产生这样的问题：每当反复进行往复扫描时从加工区域的边界产生新的粒子。

在实施方案2中，讲述了采用在加工区域边界附近考虑对准精度，在第2次以后的光照射的情况下对视场设定系统进行控制，使照射形状减小到比加工区域中央部分上的照射形状还小的办法，来抑制在加工区域的边沿附近产生的粒子的发生，防止在加工区域内粒子的附着的方法。

以下，讲述出于与上述同样的目的，采用边使激光束的照射位置偏移，边进行所希望的加工的办法，来抑制粒子的产生的方法。

图42A到42E的平面图示出了本发明的实施方案20的光加工方法。

首先，如图42A所示，边使在衬底上的照射形状为缝隙状的激光束对衬底相对地进行扫描，对第1区域R₁进行加工。该第1区域R₁的一个顶点与加工区域R₀的顶点之一接连。

接着，如图42B所示，使激光束的照射区域从第1区域R₁变更为第2区域R₂。该第2区域R₂的一个顶点与第1区域R₁的顶点所未接连的加工区域R₀的顶点之一接连。然后，与第1区域R₁同样，进行第2区域R₂内的加工膜的加工。

以下，如图42C所示，使激光束的照射区域从第2区域R₂变更为第3区域R₃。该第3区域R₃的一个顶点与区域R₁、R₂的顶点所未接连的加工区域R₀的顶点之一接连。然后，与第1区域R₁同样，进行区域C内的加工膜的加工。

以下，如图42D所示，使激光的照射区域从第3区域R₃变更为第4区域R₄。该第4区域R₄的一个顶点与区域R₁、R₂、R₃的顶点所未接连的加工区域R₀的顶点之一接连。然后，与第1区域R₁同样，进行第4区域R₄内的加工膜的加工。用以上的工序就可以进行加工区域R₀内的加工膜的加工。

最后，如图42E所示，使长的缝隙状的激光束对设定在加工区域R₀内的第5区域加R₅内反复往复扫描，除去在第5区域加R₅内剩下的粒子，形成规定的加工形状。另外，也可以采用对第5区域R₅内一揽子照射的办法，除去剩下的粒子，形成规定的加工形状。

以上，采用边使照射位置偏移，边形成规定的加工区域的办法，就可以极力减少对加工区域的边沿进行光照射的次数。为此，就可以抑制来自规定的加工区域的粒子的发生，就可以防止在加工区域内的粒子的附着。

在第5区域R₅的加工过程中，用由CCD摄象机构成的观察系统220，对在加工区域内外的粒子进行计数。而且，在激光照射的前后存储图象，测定粒子数的差值，并进行控制，使得在差值大体上变成为0的情况下就停止在该部分中的加工，在并非如此的情况下就继续进行加工的办法，结束所希望的加工。

另外，也可以采用把在区域R₁到R₄内的扫描重复地进行扫描的区域变成为第5区域R₅的办法，减少在第5区域R₅内的扫描次数。

另外，扫描区域的变更，既可以使视场设定系统进行移动，也可以使衬底移动。

(实施方案21)

在对照射位置和规定的加工区域的对准精度不充分的情况下，就会产生这样的问题：每当反复进行往复扫描时从加工区域的边界产生新的粒子。

在实施方案20中，采用改变扫描区域而不使视场设定系统的大小变化的办法，进行规定的加工区域的加工。出于与之同样的目的，在本实施方案中，对采用边使处理衬底振动，边进行光照射的办法进行加工的方法进行说明。

图43A、43B的剖面图示出了本发明的实施方案21的半导体器件的制造工序。

首先，如图43A所示，采用边借助于压电元件等给衬底100至少在水平方向上加上振动，边使聚焦成细的缝隙状的激光束821进行扫描的办法，进行加工膜的加工。这时，如图44所示，用1次的脉冲照射实际上可以照射的区域R_f将变得比在无振荡的状态下激光束所可扫描的区域R_i还宽。图44的平面图示出了1个脉冲的激光束的照射区域。因此，采用边向衬底100提供振动边进行激光束的扫描的办法，实际上可加工的区域，就会变得比衬底不振动的状态下可进行加工的区域还宽。

其次，切断压电元件驱动控制电路，使衬底不振动地，如图43B所示，使长的缝隙状的激光束822在已加工的区域内反复进行往复扫描，除去在加工区域内剩下的粒子。另外，也可以借助于一揽子照射除去在加工区域内剩下的粒子。

在本实施方案中，虽使衬底振动，但也可在视场设定系统设置压电元件，使之振动。

在第2次以后的扫描过程中，用由CCD摄象机构成的观察系统220，对在加工区域内外的粒子进行计数。而且，在激光照射的前后存储图象，测定粒子数的差值，并进行控制，使得在差值大体上变成为0的情况下就停止在该部分中的加工，在并非如此的情况下就继续进行加工的办法，结束所希望的加工。

(实施方案22)

在本实施方案中，根据激光的扫描次数，改变图2所示的光加工装置200的窗口236与衬底100表面之间的间隔进行加工。

图45A、45B的剖面图示出了本发明的实施方案22的半导体器件的制造工序。

首先，如图45A所示，采用控制衬底100表面与窗口236之间的间隔的办法，使衬底100上的液体239的厚度变成为D1。然后，采用使聚焦成细的缝隙状的激光束831进行扫描的办法，加工加工膜。

在向纯水入射时由于激光束进行折射，故照射区域的面积变成为A1。

接着，如图45B所示，变更窗口236与衬底100表面之间的间隔，使衬底100上的液体239的厚度变成为D2(＜D1)。然后，再次用与第1次的扫描相同的扫描区域的设定使长的缝隙状的激光束对加工区域内反复进行往复扫描。

归因于使液体239的厚度变薄，在液体239中的激光束的折射的影响减小。为此，如图46所示，1个脉冲的激光束的照射区域的面积A2，就变得比面积A1狭窄。因此，就可以使第2次的扫描区域形成的比第1次的扫描区域更小。图46的平面图示出了1个脉冲的激光束的照射面积。

如上所述，采用在加工过程中使被处理衬底上的液体膜厚变化的办法就可以抑制来自加工区域的边界的粒子的发生，就可以防止在加工区域内的粒子的附着。

在第2次的扫描过程中，用由CCD摄象机构成的观察系统220，对在加工区域内外的粒子进行计数。而且，在激光照射的前后存储图象，测定粒子数的差值，并进行控制，使得在差值大体上变成为0的情况下就停止在该部分中的加工，在并非如此的情况下就继续进行加工的办法，结束所希望的加工。

(实施方案23)

首先，对激光加工装置的构成进行说明。图47示出了本发明的实施方案23的激光加工装置的构成。在图47中，对于那些与图2同一的部位赋予同一标号而省略其说明。

光加工装置200，如图47所示，具备激光光学系统210、观察系统220、和激光加工部分230、灰度、色调分类部分251、膜构造认定部分252以及能量设定部分253。

该激光光学系统210，具备激光振荡器211、进行激光振荡器211的控制的激光振荡器控制单元212、光学系统214、半透明反射镜217和聚焦透镜216。

从激光振荡器211照射出来的激光束213，依次透过使光束形状成形为各自的照射单位的大小的光学系统214、光形状成形单元215、半透明反射镜217和聚焦透镜216，照射到设置在激光加工部分230内的衬底100的加工面100a上。在光形状成形单元215和聚焦透镜216之间插入观察系统220。

观察系统220具备照射用来观察衬底100的表面的光的观察用光源223、半透明反射镜224和CCD摄象机222。

以下，对观察光学系统的构成进行说明。用CCD摄象机222得到的图象信息，被送往灰度等级/色调分类部分251。灰度等级/色调分类部分251，首先从图象中识别加工区域。求被识别后的加工区域之内的灰度等级或色调(灰度等级的波长分散)。然后，把具有大体上同一灰度等级或色调的网格(象素)分组。在这里，对图象的灰度等级或色调进行分组，与求来自衬底的反射光的强度分布是同样的。

各个网格或各组的灰度等级/色调信息，被送往膜构造认定部分252。膜构造认定部分252，具备已预先求得的色调/灰度等级和膜构造的对应表。在膜构造认定部分252中，对各个网格或各组部分的色调/灰度等级信息和对应表进行比较。膜构造认定部分252，根据对应表对各组中的每一组分配膜构造。在膜构造信息中，至少含有膜的厚度和复折射率的信息。此外，有时候还含有损伤发生下限能量的数据。

在能量设定部分253中，根据膜构造信息，决定每一照射单位的每一照射区域(加工单位)的能量。

激光振荡器控制单元212，根据能量信息、照射位置信息，控制供往激光振荡器211的功率。

另外，激光束的照射位置，可根据来自传感器235和旋转控制机构234的信息进行检测。另外，也可以根据用CCD摄象机222取得的图象信息，检测激光束的照射位置。

此外，在本装置中，加工用光源虽然使用的是激光光源，但是并不限于此，只要是加工膜吸收的波长，而且具有可以进行所希望的加工，就是说可以使膜厚减少的或可以除去膜的能力的光源，使用什么都行。例如，在是有机膜或无机膜且在可见光区或紫外区具有吸收的情况下，采用把钨灯聚光后使用的办法，膜厚减少已得到确认。此外，也可以是电子束或离子束等的带电粒子束。

本装置的发明虽然涉及水中的加工，但是并不限于此。在用大气中处理对被处理衬底进行处理的情况下，可以用图48那样的装置构成进行加工。在图48中，对于那些相同的机构的部分赋予同一标号。在加压状态下的处理、减压状态下的处理中，如果使用图48的形态的装置或把载物台放入到反应室内的装置，就可以实现本发明的目的。

(实施方案24)

在本实施方案中，对使用在实施方案23中说明的装置的加工的例子进行说明。

在半导体形成过程中在某一直径300mm的晶片上依次形成膜厚56nm的反射防止膜(复折射率＝n₁₂-k₁₂i：i为虚数单位)、和膜厚400nm的均一的光刻胶膜(复折射率＝n₁₁-k₁₁i：i为虚数单位)。用图47所示的激光加工装置进行该晶片的加工。

首先，进行来自观察光源的光强度和CCD摄象机的检测灵敏度的修正。修正要这样地进行：把观察光源的光量调整或CCD摄象机的增益调整为使得向未画出来的表面已研磨成镜面状的标准样品上照射来自观察光源的光，用CCD摄象机接受其反射光，使CCD摄象机的检测灰度等级变成为预先指定的值。

在进行了观察系统的修正后，把晶片100载置到保持器231内的载物台232上。借助于液体流动器237向晶片100上表面供给超纯水。在保持器231内已用超纯水完全灌满的阶段，借助于CCD摄象机222机获取加工区域周遍的图象。本实施方案中的加工区域，是对准标记区域。CCD摄象机222使用可以获得黑白256个灰度等级的图象的摄象机。把用该CCD摄象机222观察到的图象送往灰度等级/色调分类部分251。

在图49中示出了用CCD摄象机222(已设定了灰度等级)观察到的图象的概略。灰度等级/色调分类部分251，根据图象信评价灰度等级。在本实施方案的情况下，在已形成了对准标记的第2区域1302中的灰度等级是167。此外，第1区域1301的灰度等级是56。另外，在图49中，标号1300表示加工区域。

该灰度等级信息，接着被送往膜构造认定部分252。在这里被转送的数据排列，例如是(x方向照射原点、y方向照射原点、x方向照射宽度、y方向照射宽度和灰度等级)。该数据，是可根据各个网格(象素)所具有的灰度等级信息使多个灰度等级分组化的数据。另外，对于x方向照射宽度和y方向照射宽度来说，是装置预先定好的照射单位(加工单位)，是固定值。照射单位形状，对于加工区域是长方形形状(缝隙)或点状。

另外，在这里说成是缝隙状的，指的是照射形状的长边方向与加工区域的一方的边大体上相等，与长边方向垂直的方向的宽度比加工区域的另一方的边短的形状。此外，所谓点状的照射形状，指的是照射形状的垂直的方向的2个宽度不论哪一个都比加工区域的垂直方向的宽度短的形状。

在膜构造检索装置中，用例如在表1中所记载的那样的对应表决定膜构造。

表1

	膜构造1A	膜构造1B	膜构造1C	···
	膜构造1A	膜构造1B	膜构造1C	···	灰度等级	54±3	168±2	144±5
能量上限	0.6J/cm²/shot	0.4J/cm²/shot	0.6J/cm²/shot		灰度等级	54±3	168±2	144±5
能量上限	0.6J/cm²/shot	0.4J/cm²/shot	0.6J/cm²/shot		能量下限	0.3J/cm²/shot	0.2J/cm²/shot	0.3J/cm²/shot
基底的最上层	3	3	4		能量下限	0.3J/cm²/shot	0.2J/cm²/shot	0.3J/cm²/shot
基底的最上层	3	3	4		层数	4	6	5
层1	n₁₁，k₁₁	n₁₁，k₁₁	n₁₁，k₁₁		层数	4	6	5
层1	n₁₁，k₁₁	n₁₁，k₁₁	n₁₁，k₁₁		层2	n₁₂，k₁₂	n₁₂，k₁₂	n₁₃，k₁₃
层3	n₁₅，k₁₅	n₁₈，k₁₈	n₁₄，k₁₄		层2	n₁₂，k₁₂	n₁₂，k₁₂	n₁₃，k₁₃
层3	n₁₅，k₁₅	n₁₈，k₁₈	n₁₄，k₁₄		层4	n₁₆，k₁₆	n₁₉，k₁₉	n₁₅，k₁₅
层5	-	n₁₁₀，kx₁₁₀	n₁₆，k₁₆		层4	n₁₆，k₁₆	n₁₉，k₁₉	n₁₅，k₁₅
层5	-	n₁₁₀，kx₁₁₀	n₁₆，k₁₆		层6	-	n₁₆，k₁₆	-

层7

-

在表1中例如膜构造1A，是4层构造。如图50A所示，膜构造1A由光刻胶膜(层1)1401、反射防止膜(层2)1402和基底层1405(层3)和1406(层4)构成，另外，在对应表中虽然只记有复折射率，但是实际上还附加有膜厚的信息。

膜构造1B，如图50B所示，由3层构造的光刻胶膜1401(层1)、反射防止膜1402(层2)、基底层1408(层3)、1409(层4)、1410(层5)、1406(层6)构成。在膜构造B中，基底层的最上层是1408(层3)。膜构造C，如图50C所示，由3层构造的光刻胶膜1401(层1)、1403(层2)、1404(层3)、基底层1405(层4)、1406(层5)构成。基底层的最上层是基底层1405。

以该信息为基础，第1区域1301被认定为膜构造1B，第2区域1302被认定为膜构造1A。此外，由该对应表可知：对第1区域1301的能量照射的最大值为0.4J/cm²/shot，对第2区域1302的能量照射的最大值为0.6J/cm²/shot。在表1中，能量下限是膜的除去所必须的能量。膜构造1A的能量下限比膜构造1B的能量下限大，这是因为在膜构造1A的情况下，在加工膜基底中的光吸收少，在基底上的发热量少的缘故。

然后，能量设定部分253，要根据在表1中记述的能量上限和下限以及膜的光学常数，设定对每一个照射区域(加工单位)最佳的照射能量。在归因于多重相干照射能量被放大的情况下，就分配比表的值小的能量，相反，在归因于多重相干彼此相抵消的情况下，就分配比表的值大的能量。能量的下限，是加工膜的加工将变得困难的能量。当然，可以分配比能量下限大的能量。

能量设定部分253，考虑到照射能量的不均一，如图51、52所示，把向第1区域1301照射的照射能量设定为0.3J/cm²/shot。能量设定部分253，把向第2区域1302照射的照射能量设定为0.5J/cm²/shot。根据这样地设定的能量，对每一个加工单位进行磨蚀。倘采用在本实施方案中所示的加工方法，则如图53所示，就可以用合适的能量分别加工第1区域1301和第2区域1302。

例如，考虑把激光的能量设定为0.35J/cm²/shot而与第1区域和第2区域无关的情况。在该情况下，照射能量的稳定性不好，当照射能量变小时，在第2区域1302中就会产生膜残余，而当照射能量变大时，在第1区域1301中就会产生损伤等，会产生许多加工不合格(图54、55)。

就如在本实施方案中所示的加工方法那样，采用根据基底的构成边变更照射能量边进行磨蚀的办法，就可以以没有膜残余、而且，也没有损伤的良好的状态实现加工。

采用借助于该加工使对准标记露出来的办法，就可以严密地进行对准，因此可以使栅极尺寸形成得更细，使制造可进行高速处理的LSI成为可能。如上所述用本技术制作的半导体器件就可以实现处理的高速化，此外，还可以把对准的宽余度设定得小，因而，可以实现芯片面积的缩小。

在本实施方案中，作为观察系统，虽然使用的是灰度等级的CCD摄象机，但是并不限于此。也可以使用彩色型的摄象机。

此外，对应表并不限于表1的形式，只要是存储有加工所必须的信息的表什么形态的表都可以。

(实施方案25)

在半导体器件形成过程中在某一直径300mm的晶片上依次形成膜厚300nm的反射防止膜(复折射率＝n₂₄-k₂₄i：i为虚数单位)、和膜厚90nm SOG层(复折射率＝n₂₃-k₂₃i：i为虚数单位)和膜厚400nm的均一的光刻胶膜(复折射率＝n₂₁-k₂₁i：i为虚数单位)。

把晶片100装载到载物台232上。用CCD摄象机222(RGB)取得加工区域周边的图象。在本实施方案中的加工区域，是对准标记区域，CCD摄象机222，使用可以取得RGB的各256灰度等级的图象的摄象机。把用CCD摄象机222观察到的图象送往灰度等级/色调分类部分251，进行灰度等级评价。

在图56中示出了所摄到的图象。对在图54中的用网格分成区的区域分配灰度等级色调信息。虚线内的区域是加工区域1500。在第2区域(标记部分)1502中的灰度等级/色调为(R，G，B)＝(150，93，201)。此外，在第1区域1501中的灰度等级/色调为(R，G，B)＝(32，100，87)。接着，该信息被送往膜构造检索装置。在这里要转送的数据排列，例如是(x方向照射原点、y方向照射原点、x方向照射宽度、y方向照射宽度、R灰度等级、G灰度等级和B灰度等级)这样的数据。上所说的数据，是根据各个区域所具有的灰度等级信息与灰度等级相应的分组化的数据。对于x方向照射宽度和y方向照射宽度来说，是比较相邻的区域的(R，G，B)灰度等级，将把其差值别在±5以内的灰度等级看作同一组而分组化的灰度等级，再分割成长方形(缝隙)形状或点状时的长方形或点的x、y方向的照射宽度。在膜构造检索装置中，用例如在表2中所记述的那样的对应表决定膜构造。

表2

	膜构造2A	膜构造2B	膜构造2C	···
	膜构造2A	膜构造2B	膜构造2C	···	灰度等级(R，G，B)±10％	(50，90，122)	(147，95，199)	(30，100，90)
能量上限	0.6J/cm²/shot	0.4J/cm²/shot	0.7J/cm²/shot		灰度等级(R，G，B)±10％	(50，90，122)	(147，95，199)	(30，100，90)
能量上限	0.6J/cm²/shot	0.4J/cm²/shot	0.7J/cm²/shot		能量下限	0.3J/cm²/shot	0.2J/cm²/shot	0.4J/cm²/shot
基底的最上层	3	4	4		能量下限	0.3J/cm²/shot	0.2J/cm²/shot	0.4J/cm²/shot
基底的最上层	3	4	4		层数	4	7	5
层1	n₂₁，k₂₁	n₂₁，k₂₁	n₂₁，k₂₁		层数	4	7	5
层1	n₂₁，k₂₁	n₂₁，k₂₁	n₂₁，k₂₁		层2	n₂₂，k₂₂	n₂₃，k₂₃	n₂₃，k₂₃
层3	n₂₅，k₂₅	n₂₄，k₂₄	n₂₄，k₂₄		层2	n₂₂，k₂₂	n₂₃，k₂₃	n₂₃，k₂₃
层3	n₂₅，k₂₅	n₂₄，k₂₄	n₂₄，k₂₄		层4	n₂₆，k₂₆	n₂₈，k₂₈	n₂₅，k₂₅
层5	-	n₂₉，k₂₉	n₂₆，k₂₆		层4	n₂₆，k₂₆	n₂₈，k₂₈	n₂₅，k₂₅
层5	-	n₂₉，k₂₉	n₂₆，k₂₆		层6	-	n₂₁₀，k₂₁₀	-
层7	-	n₂₆，k₁₆	-		层6	-	n₂₁₀，k₂₁₀	-

在表2中，例如膜构造2A是4层构造。如图57A所示，膜构造2A由3层构造的光刻胶膜1601(层1)、反射防止膜1602(层2)和基底层1605(层3)、1606(层4)构成。另外，在对应表中虽然只记有复折射率，但是实际上还附加有膜厚的信息。

膜构造2B，如图57B所示，由3层构造的光刻胶膜1601(层1)、SOG膜1603(层2)、反射防止膜1604(层3)、基底层1608(层4)、1609(层5)、1610(层6)、1606(层7)构成。在膜构造2C中，如图57C所示，由光刻胶膜1601(层1)、SOG膜1603(层2)、反射防止膜1604(层3)、基底层1605(层4)、1606(层5)构成。

以该信息为基础，第1区域1501被决定为膜构造2B，第2区域1502被决定为膜构造2C。此外，由该表2可知：对第1区域1501的能量照射的上限值为0.4J/cm²/shot，对第2区域1502的能量照射的最大值为0.7J/cm²/shot。在这里，照射能量的上限值，在膜构造2B、2C中，登录的是用来仅仅使反射防止膜气化的能量。照射能量的下限值是加工膜的除去所必须的能量。膜构造2C的照射能量下限值比膜构造2B的照射能量下限值大，这是因为在膜构造2C的情况下，在加工膜基底中的光吸收少，在基底上的发热量少的缘故。

能量设定部分253，首先根据灰度等级、色调对应的分类的组设定照射区域(加工单位)。在组的区域的大小比照射区域大的情况下，就把组的区域分割成比照射区域小的、长方形形状或点状的区域。例如，如图58所示，作为加工区域1500内的照射区域，设定第1照射区域1511a到1511g，和第2照射区域1512a到1512d。

然后，能量设定部分253，要根据在表2中记述的能量上限和下限以及膜的光学常数，设定对每一个照射区域(加工单位)最佳的照射能量。在归因于多重相干能量被放大的情况下，就分配比表的值小的能量，相反，在归因于彼此相抵消的情况下，就分配比表的值大的能量。能量的下限，是加工膜的加工将变得困难的能量。当然，可以分配比能量下限大的能量。

能量设定部分253，把第1照射区域1511a到1511g的能量设定为0.3J/cm²/shot。能量设定部分253，把第2照射区域1512a到1512d的能量设定为0.5J/cm²/shot。根据这样地设定的能量，对每一个加工单位进行磨蚀。倘采用在本实施方案中所示的加工方法，就可以用合适的能量分别加工第1区域1501和第2区域1502。

向第1区域1501和第2区域1502照射的照射能量，可分别正确地设定。能量的设定，可用能量设定装置对每一个照射(加工)单位进行。能量要根据在对应表中记述的能量上限和下限以及膜的光学常数最佳化来决定。在归因于多重相干能量被放大的情况下，就分配比表的值小的能量，相反，在归因于多重相干彼此相抵消的情况下，就分配比表的值大的能量。能量的下限，是加工膜的加工将变得困难的能量。当然，可以分配比能量下限大的能量。

图58示出了借助于以上的工序分配能量的结果。对于第1区域、第2区域分别分配0.3J/cm²/shot、0.6J/cm²/shot。根据这样地设定的能量，对每一个加工单位进行磨蚀，就可以进行无膜残余、而且无基底损伤的加工。

考虑把激光的能量设定为0.4J/cm²/shot进行加工而与第1区域和第2区域无关的情况。该能量是第1区域1501的上限，是第2区域1502的下限。因此，在第1区域1501中将产生许多损伤。此外，在第2区域1502中，则将产生许多膜残余。由于产生了这样的问题，实用是困难的。

通过本实施方案所示的加工方法，根据基底的构成边变更照射能量边进行磨蚀，可实现无残膜且无损伤的良好状态的加工。

在本实施方案中，作为观察光学系统，虽然使用的是CCD摄象机，但是并不限于此。也可以使用视频摄象机。此外，对应表并不限于表2的形式，只要是存储有加工所必须的信息的表什么形态的表都可以。此外，与实施方案24同样，也可以使液体向加工区域流地进行加工。

(实施方案26)

对激光加工装置进行说明。图59示出了本发明的实施方案26的激光加工装置的构成。在图59中，对于那些与图47相同的部位赋予同一标号而省略详细的说明。

在图59中，气体直径测定部分1261，根据用CCD摄象机222得到的图象，识别激光束的照射区域。气体直径测定部分1261，在照射区域内，在激光束的光路上，逐次测定归因于激光束的照射而产生的气泡(气体)的直径。然后把测定结果送往激光振荡器控制单元1212。激光振荡器控制单元1212，根据气泡的直径，调整照射激光束的定时。具体地说，要发出这样的指示：使得存在于加工膜激光束的光路上的气泡的直径在设定值以上的期间内不进行激光束的照射，在气泡的大小变成为比设定值小了之后再进行激光束的照射。

气体直径测定部分1261，采用在用CCD摄象机222接受到的反射光之内，计算特定的灰度等级范围的象素个数的办法求气泡的直径。然后，激光振荡器控制单元1212，对所测量到的气泡的直径和预先登录的设定值进行比较。在气泡的直径大于设定值的情况下，激光振荡器控制单元1212，就停止来自激光振荡器1211的激光束的照射。在气泡的直径小于设定值的情况下，激光振荡器控制单元1212就允许来自激光振荡器1211的激光束的振荡。

此外，虽然使用的是根据用CCD摄象机222接受到的反射光的图象测量气泡的直径的方法，但是并不限于此。例如，只要是具有可以观察在加工膜的加工时发生的气泡的存在的能力的方法用什么方法都行。例如，向区域照射与加工用的光源不同的另外的光，测量观察用的光被气泡散射的角度，就可以判定气体的有无、或气体的大小。

具备液流发生器1263。液流发生器1263，使激光的照射区域产生液流。可以借助于液流连续地除去要产生的气体。液流发生器1263，理想的是使得在激光束中不产生不规则的紊乱那样地，在恒定方向上产生恒定流速的液流。此外，液流发生器1263，至少可以在实际上正在进行激光加工时进行驱动。

此外，在本装置的情况下，加工用光源虽然使用的是激光光源，但是并不限于此。只要是加工膜所吸收的波长，又具有可以进行所希望的加工，就是说使厚度减少的或者可以除去膜的能力的加工用光源使用什么都可以。例如，可使用钨灯或Xe闪光灯。在是有机膜、无机膜且在可见光区或紫外区具有吸收的情况下，采用把钨灯或Xe闪光灯聚光后使用的办法，来减少膜厚。此外，也可以是电子束或离子束等的带电粒子束。

此外，本装置的发明虽然涉及水中的加工，但是该加工方法并不限于水中加工。在被处理衬底的大气中处理、加压处理、减压处理中，也可以应用，可以与每一种的处理相吻合地使用保持器构造。

在图60中对在大气中激光加工装置的构成进行说明。图60示出了本发明的实施方案26的激光加工装置的概略构成。在图60中，对于那些与图59相同的部位赋予同一标号而省略其说明。

在图60中，具备气流发生器1262。气流发生器1262，使激光束的照射区域产生气流，可以借助于气流连续地除去所产生的气体。气流发生器1262，理想的是使得在激光束中不会产生不规则的紊乱那样地，在恒定方向上产生恒定流速的气流。此外，气流发生器1262，至少可以在实际上正在进行激光加工时进行驱动。

气流供给管1262a的排气口，理想的是非常接近被处理衬底100的加工面100a，使得仅仅在激光束的照射区域附近才选择性地产生气流。此外，虽然采用使之排气的办法产生气流，但是也可以采用使之吸气的办法产生气流。

(实施方案27)

在本实施方案中，用在实施方案26中所述的装置构成的光加工装置，说明将之应用于在半导体器件的制造过程中被认为是必要的种种的加工的例子。以下要说明的应用例，可以用实施方案26的光加工装置良好地实现。

首先，用图61A到61C，对不考虑光路上的气泡地照射激光束进行光加工的情况，进行说明。图61A到图61C，示出了不考虑气泡地进行的光加工方法。

如图61A所示，准备在硅晶片1701上已形成了绝缘膜1702例如1微米的膜厚的光刻胶膜1703的衬底。接着，照射Q-Switch YAG激光的第3高次谐波(波长355nm)，除去规定的位置的光刻胶膜1703。激光束的每1个脉冲的能量密度为0.4J/cm²。例如激光束1704的振荡频率被设定为250Hz。加工区域的大小为长100微米×宽200微米。

当照射激光束后，因光刻胶膜被磨蚀而发生气泡。当在在光路上存在着气泡的状态下，照射其次的激光束1704后，如图61B所示，激光束1704就会因残留在光路上的气泡1705而进行散射。其结果是，激光束1704也会照射到加工区域的外侧。

其结果是，如图61C所示，归因于被散射的激光在加工区域外将产生许多针孔1706或粒子1707。同时，在加工区域的边界处会发现光刻胶膜的膜剥离1708。该膜剥离，在用光刻胶、无机膜、反射防止膜的多层构造形成的复合光刻胶膜的情况下，也就会显著地表现出来。

于是，在本实施方案中在加工过程中，要用图59所示的激光加工装置进行观察。根据用CCD摄象机222观察到的图象，用气体直径测量部分1261测量在加工区域内发生的气泡的大小。激光振荡器控制单元1212，根据所测量到的大小控制激光束的振荡。

参看图62A、62B，说明本实施方案的光加工方法。图62A、62B示出了本发明的实施方案27的光加工方法。

如图62A所示，根据由CCD摄象机222得到的图象，在光路上存在着先前的光照射中产生的气泡1705的期间内不进行光照射。借助于液流等搬运气泡1705，在用气体直径测量部分1261确认气泡从光路上消失后，如图62B所示，重新开始激光束1704的照射。要进行控制使得边反复进行上述那样的工序边进行加工。

在不考虑气泡地进行加工的情况下，与考虑到气泡进行加工的情况下的距加工区域的距离与针孔个数的关系示于图63。在图63中，A是在考虑到气泡后进行加工的针孔个数，B是不考虑气泡地进行加工的情况下的针孔个数。如图63所示，在考虑气泡的情况下，在加工区域外的针孔个数，与不考虑气泡的情况下的加工区域比，加工区域A显著地减小了。其结果是，可以进行对要配置器件图形的地方完全不会造成影响的加工。此外，还可以抑制光刻胶膜的剥离。

此外，用SEM进行观察的结果，也未发现在加工区域外的针孔或光刻胶屑，因而确认可以抑制在加工区域边界部分处的光刻胶膜的剥离。

此外，激光束的照射区域，如图64A、64B所示，理想的是对于加工区域是缝隙状。图64A、64B，示出了本发明的实施方案27的光加工中的激光束的照射区域的形状。图64A是剖面图，图64B是平面图。如图64A、64B所示，对于加工区域1710，使激光束1712的照射区域1712a的形状变成为缝隙状(纵100微米×横5微米)。然后，使激光束1712对晶片1701相对地进行扫描。作为使晶片1701和激光束1712相对地进行扫描的方法，使激光束的光轴固定，使衬底移动。或者，采用使设置在激光束光路上，控制形状的缝隙进行并进移动的办法，使激光束进行扫描。

如图65A、65B所示，在照射大小与加工区域1710大体上相等的照射区域1711a的激光束1711，一揽子地对加工区域1710进行光加工的情况下，取决于光刻胶的种类或膜厚，存在着因在最初的光照射的时刻在加工区域1710的边界部分处在光刻胶膜1703会产生剥离，而变成为加工不合格的可能。这是因为在光刻胶膜1703因吸收光照射的热而熔融蒸发时，如果激光束的照射区域大，则不能把在光刻胶膜与基底膜之间的界面处发生的应力吸收净尽，边吹掉光刻胶膜边进行加工的缘故。

因此，理想的是，使聚焦成细的缝隙状的光对衬底相对地进行扫描，而且，如上所述边从光路间确认气泡不存在边进行加工。借助于此，由于用1次的光照射进行加工的面积小，故可以缓和光刻胶与基底膜之间的界面处的应力，可以抑制膜剥离。

此外，如图66A所示，也可以使多个缝隙状的照射区域1721对加工区域1720进行扫描。此外，如图66B所示，也可以使多个点状的照射区域1722对加工区域1720进行扫描。另外，也可以使1个点状的照射区域进行扫描。

在本实施方案中，作为加工用光源虽然使用的是Q-Switch YAG激光的第3高次谐波，但是并不限于此。也可以使用Q-Switch YAG激光的第4高次谐波(波长266nm)或KrF准分子激光等的脉冲激光和灯光。此外，所照射的每1个脉冲的能量密度，通常为0.2J/cm²到0.5J/cm²，且是进行调整可以良好地进行加工而不会给加工区域内外造成损伤的能量。可适宜选择能量密度使得在有机材料以外的情况下也不会给加工区域内外造成损伤。

此外，虽然作成为取得来自CCD摄象机的图象，并将之作为气泡的观察手段，但是气泡的观察手段并不限于此，也可以向照射区域入射由气泡形成的散射光或别的光，并用该散射光进行检测。

至于激光束的振荡频率，并不限于250Hz，在10到10000Hz之间可以适宜设定。在把载物台的位置精度当作必要的情况下可用低频且低速的载物台移动进行。此外，在需要高速处理的情况下，则可用高频而且高速进行载物台移动。

在光路上残存有恒定的直径的气泡的状态下进行激光束的照射进行加工。然后，对气泡的直径研究在加工区域的周围产生的针孔数。图67示出了气泡的直径与针孔个数的关系。如图67所示，根据在气泡的直径为3微米以下的情况下，所产生的针孔个数大体上为0，在气泡消失前，在气泡的直径为3微米以下的状态下即便是照射激光束也可以进行加工。在气泡消失前，采用照射激光束的办法，就可以提高处理率。

此外，用SEM进行观察的结果，在发生的气泡直径为了微米以下时也未发现光刻胶屑，因而确认可以抑制在加工区域边界部分处的光刻胶膜的剥离。

如上所述，在光刻胶膜的情况下，在光路上残存有气泡为3微米以下时，就可以进行所希望的加工而不会有针孔等的加工不合格，但是，由于针孔和气泡的大小之间的关系，对每一种要进行加工的膜种都不同，故只要可以满足在每一种加工膜中不产生针孔的与气泡直径之间的关系即可。

在可以预测气泡直径的情况下，可使液流的速度最佳化。图68示出了照射区域的宽度W与加工时产生的气泡直径φ之间的关系。另外，激光束的每一个脉冲的能量密度是0.2J/cm²到0.5J/cm²的范围。所谓照射区域的宽度W，是照射区域的液体的流的方向的长度。如图68所示，变成为用对照射区域宽度W发生的气泡直径的上限值表示的曲线。其结果是，如果设振荡频率为Z(1/sec)，在用照射区域宽度W加工时，被处理衬底上方φ/2(微米)处的流速V(1/sec)满足以下的关系式，则可以在气泡大体上不存在的状态下进行激光束的振荡。

V &GreaterEqual; 6 \times \sqrt{\frac{W}{2}} \times Z

若使得满足该关系那样地进行加工，则根据气泡的大小、有无，也可以不进行激光的照射的定时的控制。为满足该关系，只要设置对上述振荡频率Z、宽度W和流速V中的任何一者进行控制的控制部分即可。上述控制部分，也可以根据预先设定的上述振荡频率Z、和宽度W控制上述流速。此外，上述控制部分，也可以根据预先设定的上述流速V和宽度W控制上述振荡频率Z。

此外，用图69A、69B说明在图60所示的大气中边在加工区域中产生气流边进行光加工的情况。如图69A所示，在加工过程中，用气体直径测定部分1261，观察在气流中在光照射时发生的气体1731的直径。然后，如图69B所示，在确认气体1731从光路上消失后，重新进行激光束1704的照射。采用使得边反复进行上述那样的工序，边进行加工那样地进行控制的办法，就可以进行良好的加工。此外，在大气中的加工也与在液体中的加工同样，也可以使用在照射区域内使聚焦成细的缝隙状的光对衬底相对地进行扫描的方法。此外，照射区域的形状，也可以是点状或配置有多个缝隙状或点状的形状。

在上述实施方案中虽然说明的是借助于光照射除去在光刻工序中使用的光刻胶膜的方法，但是另一方面，在半导体器件中，还形成有聚酰亚胺膜、Si多晶膜和硅碳化膜，对于这些膜，在除去时也同样可以使用上述方法。

(实施方案28)

图70A、70B的剖面图示出了实施方案28的半导体器件的制造工序。图70A、70B示出了在液体中激光加工在硅晶片1701上中间存在着层间绝缘膜1741地形成的硅氮化膜1742的工序。硅氮化膜1742，例如可用CVD或溅射法等形成。硅氮化膜的膜厚为20nm。该硅氮化膜的加工区域(纵100微米×横200微米)的加工，可用Q-Switch YAG激光的第4高次谐波(波长266nm)、照射能量密度0.5J/cm²进行。

在本实施方案中，用图59所示的装置，在液体中进行光加工。在加工时，气体直径测定部分1261，根据用CCD摄象机222观察到的图象，测量归因于激光照射而在加工区域内发生的气泡的直径。如图70A所示，在光路上存在着气泡1705的期间内，就不进行其次的激光照射。如图70B所示，在用气体直径测定部分1261确认气泡1705由液体搬运从光路上消失后，则重新进行激光束1704的照射。进行控制使得边反复进行上述那样的工序，边进行加工。

加工后SEM观察的结果，在硅氮化膜1742的表面上未发现针孔的发生或硅氮化物粒子的飞散，也未观察到在边界部分处的剥离。

另外，由于硅氮化膜不吸收Q-Switch YAG激光的第3高次谐波(波长355nm)、第2高次谐波(波长532nm)、基波(波长1064nm)的激光束故不能用这些波长加工。

此外，加工方法并不限于此，也可以在大气中进行。

(实施方案29)

图71A、71B的剖面图示出了实施方案29的半导体器件的制造工序。图71A、71B示出了在液体中激光加工在硅晶片1701上中间存在着层间绝缘膜751地形成的聚酰亚胺膜752的工序。聚酰亚胺膜752由于吸收波长266nm的激光，故可以用Q-Switch YAG激光的第4高次谐波(波长266nm)进行加工。

在本实施方案中，用图59所示的装置，在液体中进行光加工。在加工时，气体直径测定部分1261，根据用CCD摄象机222观察到的图象，测量归因于激光照射而在加工区域内发生的气泡的直径。如图71A所示，在光路上存在着气泡705的期间内，就不进行其次的激光照射。如图71B所示，在用气体直径测定部分1261确认气泡705从光路上消失后，则重新进行激光束704的照射。进行控制使得边反复进行上述那样的工序，边进行加工。

加工后SEM观察的结果，在聚酰亚胺膜752的表面上未发现针孔的发生或聚酰亚胺粒子的飞散。因此可确认进行了良好的加工。

此外，加工方法并不限于此，也可以在大气中进行加工。

(实施方案30)

图72A、72B的剖面图示出了本发明实施方案30的半导体器件的制造工序。图72A、72B示出了激光加工在硅晶片1701上中间存在着硅氧化膜1761地形成的金属膜1762的工序。在本实施方案中，作为金属膜1762可以使用铜膜。向铜膜1762的表面上照射激光进行所希望的加工。光加工后的铜膜1762，例如可在把元件间电连起来的布线、供给电源的电源布线、电极等中使用。

在本实施方案中，用图59所示的加工装置，在液体中进行光加工。向膜厚500nm的纯粹铜膜1762照射Q-Switch YAG激光的第4高次谐波(波长266nm)进行光加工。照射区域的形状是纵100微米×横200微米、照射能量是3J/cm²。

在光加工时，气体直径测定部分1261，根据用CCD摄象机222观察到的图象，测量归因于激光照射而在光加工区域内发生的气泡的直径。如图72A所示，在在光路上存在着气泡1705的期间内，就不进行其次的激光照射。如图72B所示，在用气体直径测定部分1261确认气泡1705被液流搬运走，气泡1705从光路上消失后，则重新进行激光束1704的照射。进行控制使得边反复进行上述那样的工序，边进行加工。

加工后SEM观察的结果，在加工区域周边未发现针孔的发生或飞散的金属粒子。另外，也未观察到在边界部分处的膜剥离。因此，可以确认已进行了良好的加工。

该效果，即便是使Q-Switch YAG激光，第3高次谐波(波长355nm)、第2高次谐波(波长532nm)、基波(波长1064nm)这样地变化，也同样地可以实现。就是说，只要是具有铜薄膜可以吸收那样的波长的光。都可以良好地加工晶片上的铜薄膜。

说明了作为金属膜1762使用铜膜的例子。但是，在对为了在作为主导电层的铜膜上抗腐蚀性的提高，把镍膜、铬膜叠层起来的复合膜、或铝膜、铝合金(Al-Si、Al-Cu、Al-Cu-Si等)膜的单层膜，在这些单层膜上叠层上势垒金属膜或反射防止膜进行光加工的情况下，也可以得到同样的效果。

另外，也可以用图60所示的装置，在大气中进行加工。

(实施方案31)

对半导体晶片进行激光加工，可以期待作为切出晶片芯片的切片技术。特别是在半导体芯片的薄膜化，图形微细化的不断发展中，作为半导体芯片的切片方法，先在从半导体晶片表面到途中为止形成(半切割)沟，然后从半导体晶片的背面到达半切割的沟为止进行研磨以进行分离的先切片技术是有效的。

图73A、73B的剖面图示出了本发明实施方案31的半导体器件的制造工序。加工用图59所示的加工装置，在液体中进行。加工，可采用照射Q-Switch YAG激光的第4高次谐波(波长266nm)的办法进行。加工时的照射区域的形状是短边方向10微米，长边方向500微米的矩形。激光束的每1个脉冲的照射能量密度是4J/cm²。加工的照射区域，采用对半导体晶片1770在长边方向上以10mm/sec的速度进行扫描的办法，在各个半导体元件的周围，形成切片线(沟)。所形成的沟宽度约10微米、深度约50微米。在加工过程中，观察归因于激光照射进行的光加工而在加工区域内发生的气泡的大小。

在光加工时，气体直径测定部分1261，根据用CCD摄象机222观察到的图象，测量归因于激光照射而在加工区域内发生的气泡的直径。如图73A所示，在在光路上存在着气泡1705的期间内，就不进行其次的激光照射。如图73B所示，在用气体直径测定部分1261确认气泡1705被液流搬运走，气泡1705从光路上消失后，则重新进行激光束1704的照射。进行控制使得边反复进行上述那样的工序，边进行加工。在加工后，从背面一侧研磨半导体晶片1770以进行分离。

加工后SEM观察的结果，在激光照射区域的附近未发现针孔的发生或飞散的硅屑，也未观察到在边界部分处的膜剥离。因此，可以确认已进行了良好的加工。

在上所说的光加工中，虽然使用的是Q-Switch YAG激光的第4高次谐波(波长266nm)，但是，该效果，即便是使Q-Switch YAG激光，第3高次谐波(波长355nm)、第2高次谐波(波长532nm)、基波(波长1064nm)这样地变化，也同样地可以实现，除此之外，只要是具有硅晶片可以吸收那样的波长的光，都可以良好地加工硅晶片。此外，也可以用图60所示的加工装置，在大气中进行加工。

此外，在图60中，虽然在硅晶片上形成了切片线，但是，采用本加工方法形成切片线的技术，在用Ga、P、As、In、Al等的化合物半导体形成的发光二极管或半导体激光器的元件分离中也可以应用。

(实施方案32)

除去在上所说的实施方案中说明的先切片方法之外，在最后才对事前已薄膜化的硅晶片切片的技术中，也可以使用本加工方法。图74A到74D，示出了实施方案32的半导体器件的制造工序。图74A到74D示出了这样的后切片工序。

首先，如图74A所示，用切片带1783保持硅晶片1781的器件层1782。在这里，在器件层1782上形成半导体元件和多层布线层。在器件层1782的最上层形成钝化层。

接着，如图74B所示，从背面机械研磨硅晶片1781，使硅晶片1781薄膜化。在薄膜化后的硅晶片1781的研磨面上，归因于机械性的应力形成破碎层产生强度的劣化。为了防止强度的劣化，要用湿法刻蚀除去破碎层，抑制芯片强度的降低。

接着，如图74C所示，除去切片带1783。然后，把晶片翻到背面，用切片带1784保持硅晶片1781的背面。

然后，如图74D所示，对器件层1782照射光进行加工。

在加工过程中，与此前同样，气体直径测定部分1261，根据用CCD摄象机222观察到的图象，测量归因于激光照射而在加工区域内发生的气泡的直径。如图73A所示，在光路上存在着气泡1705的期间内，就不进行其次的激光照射。如图73B所示，在用气体直径测定部分1261确认气泡1705被液流搬运走，气泡1705从光路上消失后，则重新进行激光束1704的照射。进行控制使得边反复进行上述那样的工序，边进行加工。采用边反复进行上述那样的工序边照射光进行加工的办法，切断晶片1781。借助于此，就可以防止微细的加工屑向器件层1782的附着。

在用切片刀进行切片的情况下，在芯片侧壁上将产生损伤，使芯片强度降低。此外，在厚度为50微米以下的区域中，在用切片刀进行的切片中也存在芯片破裂，成品率降低的问题。相对于此，若用本方法进行切片，则即便是在厚度为50微米以下的区域，也可以形成切片线而不会产生芯片破裂。此外，也可以用图60所示的加工装置，在大气中进行加工。

(实施方案33)

图75示出了本发明实施方案33的半导体器件的制造工序。图75A、75B示出了用激光加工除去对准标记1792上的反射防止膜1793和光刻胶1794的工序。对准标记1792采用埋入到在硅晶片1701上形成的绝缘膜1791内的办法形成。

在光加工时，气体直径测定部分1261，根据用CCD摄象机222观察到的图象，测量归因于激光照射而在光加工区域内发生的气泡的直径。如图75A所示，在光路上存在着气泡1705的期间内，就不进行其次的激光照射。如图75B所示，在用气体直径测定部分1261确认气泡1705被液流搬运走，气泡1705从光路上消失后，则重新进行激光束1704的照射。进行控制使得边反复进行上述那样的工序，边进行加工。

加工后SEM观察的结果，在被处理衬底表面未发现针孔或光刻胶膜的加工屑，也未观察到在边界部分处的膜剥离。采用使得不受因残留在光路上的气泡的散射的影响那样地进行加工的办法，可以使对准标记露出来而没有加工不合格。

另外，也可以用图60所示的加工装置，在大气中进行加工。

(实施方案34)

全局布线，是跨越芯片上的电路块地延伸，供给全局时钟等的上层布线。由于是长距离布线，故谋求极力减小布线延迟、减小电阻是重要的。因此，可以有效地应用可以效果良好地抑制飞散粒子或针孔的发生的上所说的光加工方法。

图76A到76F示出了本发明实施方案34的半导体器件的制造工序。图76A到76F示出了单层的全局布线的形成工序。

首先，如图76A所示，准备具有在硅晶片1701上中间存在着绝缘膜1801地形成的焊盘1802的衬底。接着，如图76B所示，把绝缘膜1801和焊盘1802的整个面都覆盖起来地形成Cu/Ta/TaN，Pd/Ti/Ni等的金属膜1803。接着，如图76C所示，在金属膜1803上形成树脂绝缘膜1804。

接着，如图76D所示，对树脂绝缘膜1804照射光进行加工，在在下部形成了焊盘的区域的树脂绝缘膜1804上形成沟。在加工过程中，与之前同样，气体直径测定部分1261，根据用CCD摄象机222观察到的图象，测量归因于激光照射加工而在加工区域内发生的气泡的直径。如图73A所示，在在光路上存在着气泡1705的期间内，就不进行其次的激光照射。如图73B所示，在用气体直径测定部分1261确认气泡1705被搬运走，气泡1705从光路上消失后，则重新进行激光束1704的照射。进行控制使得边反复进行上述那样的工序，边进行加工。

借助于进行这样的光加工，就可以形成在加工表面上不发生针孔或粒子的良好的图形。

接着，如图76E所示，借助于电解电镀，向在树脂绝缘膜1804上形成的沟内埋入Cu、Au、焊料等，形成电镀层1805。最后，如图76F所示，借助于有机溶剂除去树脂绝缘膜1804，用醋酸、盐酸、硝酸、稀氢氟酸等的酸溶液，除去下层的金属膜1803。借助于此，形成全局金属布线或金属突点。

若采用这样的方法，则可以在衬底上正确地形成布线而不需要象现有光刻工序那样使用昂贵的曝光用掩膜或CMP。另外，也可以用图60所示的加工装置，在大气中进行加工。

(实施方案35)

图77A到77H示出了本发明实施方案35的半导体器件的制造工序。图77A到77H示出了多层的全局布线的形成工序。首先，如图77A所示，准备具有在硅晶片1701上中间存在着绝缘膜1801地形成的焊盘1802的衬底。接着，如图77B所示，在绝缘膜1801上形成第1树脂绝缘膜1811。

其次，向第1树脂绝缘膜1811的规定的地方照射激光进行光加工。光加工，可用图59所示的装置进行。在光加工中，如图77C所示，除去焊盘1802上的第1树脂绝缘膜1811，形成焊盘露出来的通过孔。

接着，如图77D所示，形成Cu/Ta/TaN，Pd/Ti/Ni等的金属薄膜1812。接着，如图77E所示，在金属薄膜1812上形成第2树脂绝缘膜1813。然后，再次向第2树脂绝缘膜1813上照射激光，进行光加工。光加工例如可用图59所示的装置进行。在光加工中，如图77F所示，形成在底面上金属薄膜1812露出来的通过孔和布线沟。

接着，如图77G所示，借助于电解电镀向通过孔和布线沟内埋入形成Cu、Au等，形成电镀层1814。最后，如图77H所示，借助于有机溶剂除去第2树脂绝缘膜1813。然后，采用用酸溶液刻蚀金属薄膜1812的办法形成金属布线。

归因于采用以上那样地形成的办法，就可以以高的可靠性正确地形成多层布线而无须使用制造成本高的光刻工序。

上所说的工序，在在半导体器件面上的焊料突点或Au突点或者全局布线的形成、装配衬底上的布线中也可以应用。

(实施方案36)

近些年来，作为在半导体器件内形成贯通孔，向贯通孔内埋入的Cu等的金属布线，使半导体芯片进行叠层的芯片上的芯片技术引起了人们的注意。

图78的剖面图示出了本发明的实施方案36的芯片上的芯片型的半导体器件。如图78所示，把第2芯片1830挟持在在焊盘1823、1843上具有金属突点1851、1852的第1芯片1820和第3芯片1840之间。第2芯片1830具有已向贯通孔内填充上金属的贯通插针1837。采用把这样的叠层的芯片间连接起来的办法，就可以大幅度地减小布线长度，可以抑制布线延迟。另外，在图78中，标号1821、1831、1841是硅晶片，标号1822、1832、1842是器件层，1835是钝化层、1836是侧壁绝缘膜。

现在，贯通孔的开孔加工，可用RIE进行。但是，加工速度慢，生产性不好。另一方面，若采用连续地照射激光的办法，形成贯通用的孔，则会在加工区域周边产生针孔或粒子，器件变成为不合格，这和先前所说的是同样的。

于是，与实施方案27同样，用图59所示的装置，边确认在光路上不存在在加工中产生的气体边进行光加工。归因于进行这样的加工，就可以得到良好的加工形状而不会在加工区域周边产生针孔或粒子。与此同时，还可以使贯通孔形成的高速化和器件动作的可靠性两立。

图79A到79H的剖面图示出了本发明的实施方案36的半导体器件的制造工序。图79A到79H示出了可在芯片上的芯片型的半导体器件中使用的芯片上形成贯通孔的工序例。首先，如图79A所示，准备在硅晶片1831上形成了未画出来的半导体元件和硅氧化膜1861的衬底。采用用实施方案27同样的方法进行激光加工的办法，在硅氧化膜1861和硅晶片1831上形成贯通孔1862。接着，如图79B所示，在贯通孔1862的表面和硅氧化膜上形成第2硅氧化膜1836。

接着，如图79C所示，在贯通孔1862和第2硅氧化膜1836上形成金属膜1837。接着，如图79D所示，使金属膜1837的表面平坦化，在贯通孔1862内形成贯通插针1837。接着，如图79E所示，在贯通插针1837和第2硅氧化膜1836上形成层间绝缘膜1863和焊盘1834。另外，硅晶片1831上的标号1861、1836、1863相当于器件层1832。

接着，如图79F所示，借助于研磨等使硅衬底薄膜化。接着，如图79G所示，在硅晶片1831的背面上形成钝化层。接着，如图79H所示，使钝化层1835表面平坦化以使贯通插针1837露出来形成与突点之间的连接面。

借助于本加工方法，实现没有针孔或飞散的粒子的良好的加工形状，提高最终的半导体器件的动作可靠性。

另外，也可以用图60所示的装置，在大气中进行加工。

(实施方案37)

在本实施方案中，对用实施方案26所示的光加工装置，加工本身为在铝膜上形成的有机材料的光刻胶膜的工序进行说明。另外，在本实施方案中，不具备气体直径测定部分1261，而代之以具备控制激光的照射定时的激光的照射位置和衬底之间的扫描速度中的至少一方的控制部分。

采用用旋转涂敷法，向直径300mm的半导体衬底(晶片)上形成的铝膜上涂敷光刻胶膜，接着，进行热处理的办法，在铝膜上形成1微米的膜厚的光刻胶膜。其次，用Q-Switch YAG激光的第3高次谐波(波长355nm)，除去规定的位置的光刻胶膜。在这里所照射的1个脉冲的能量密度，定为0.5J/cm²。在光照射中，在流动着纯水的状态下进行。

光照射区域，是长度80微米宽5微米的缝隙状，采用扫描衬底保持机构的办法，使衬底和照射光相对地进行扫描。加工区域，定为80微米×100微米，扫描次数定为往复2次。

图80A、80B的平面图示出了加工区域和液流的关系。在第1次扫描的情况下，如图80A所示，照射区域872对加工区域871从左向右移动。这时，液流873a的方向，被设定为使得成为与扫描方向相反的方向。归因于使扫描方向和液流的方向相反，因光照射而产生的气泡向下游一侧移动，不会给其次的照射造成影响。在到达加工区域的端部后的第2次扫描的情况下，如图80B所示，被设定为要进行切换，使得液流873b的方向，变成为与第1次的扫描时的方向相反。在这里，把水流的速度定为1m/s。

以下，对求最佳的激光振荡频率的过程进行说明。在设扫描速度为v(微米/s)、激光的振荡频率为f(1/s)的情况下，每一个脉冲的移动距离x可用x＝v/f表示。每一个脉冲的移动距离x越小，则重叠照射次数就越多，所以被照射的能量就变大。另一方面，若移动距离x越大，则被照射的能量就减小。

此外，在使激光反复进行照射以除去加工膜的情况下，频率f越大，则越可借助于蓄热效应促进除去反应。本发明人等着眼于用频率除上述每一个脉冲的移动距离x的v/f²。就是说，本发明人等认为V/f²越小，光照射反应越快。

图81在对上述v/f²，把在加工区域的加工后在加工区域内的缺陷总面积画成曲线的实验结果。在这里，扫描速度定为1000微米/sec和80微米/sec，使激光的振荡频率f变化。由图81可知，缺陷总面积小且表现出良好的加工特性的v/f²的范围大体上为6.0×10^-5(微米·sec)以上1.0×10^-3(微米·sec)以下。其原因在于：在v/f²小的区域内，如上所述，由于光照射反应过快，故本身为掩膜材料的光刻胶膜变质而变成为缺陷。另一方面，在V/f²大的区域中，反过来光照射反应不足，光刻胶膜的除去不充分，变成为缺陷。

由图81的结果可知，取良好的v/f²的范围的中心，把v/f²的条件定为3.0×10^-4(微米·sec)。在把扫描速度v定为1000微米/sec时，得到振荡频率f＝1825Hz。

另外，在在该条件下进行的情况下，由于在用前边的照射产生的气泡，被水流快速地输送往下游一侧，在其次的照射时气泡不存在，故可以进行良好的加工而不会产生因气泡产生的加工不合格。

在上述条件下，在用激光照射进行的光刻胶膜的加工结束后，把晶片浸泡到铝的刻蚀液内，以光刻胶膜为掩膜，选择性地刻蚀铝膜。接着，进行了作为掩膜的光刻胶膜的除去。用光学显微镜观察加工后的状态，可以确认无缺陷的良好的图形化。

如上所述，采用把用频率f除每一个脉冲的移动距离x的v/f²定为上述的范围的办法，就可以实现无缺陷的良好的图形化。

另外，在本实施方案中，虽然把扫描速度v定为1000微米/sec，但是并不限于此。只要可以求满足v/f²的最佳值的扫描速度和振荡频率f的组合即可。从加工处理时间的缩短化来看，扫描速度大是理想的。

在本实施方案中，虽然把缝隙宽度定为5微米，但是并不限于此。缝隙的宽度即便是是2微米到20微米的范围内也可以用实验确认同样的效果。从加工形状的观点看，缝隙宽度2微米到5微米的范围是理想的。

此外，在本实施方案中，作为加工用光源虽然使用的是Q-Switch YAG激光的第3高次谐波，但是光源并不限于此，也可以是Q-Switch YAG激光的第4高次谐波(波长266nm)或KrF准分子激光等的脉冲激光和灯光。

此外，在本实施方案中，虽然说明的是加工铝膜上的光刻胶膜的情况，但是并不限于此，对其它的有机膜也可以应用。

此外，在本实施方案中，虽然把每一个脉冲的能量密度定为0.5J/cm²，但是并不限于此。采用把每一个脉冲的能量密度定为可进行无缺陷的良好的图形化的值的办法，就可以得到同样的效果。

(实施方案38)

在本实施方案中，用在实施方案26中所述的装置构成的光加工装置，说明适用于半导体器件的制造过程中被认为必要的种种的加工的例子。

采用旋转涂敷法，向直径300mm的半导体衬底(晶片)上涂敷涂敷型碳膜，形成厚度300nm碳膜。其次，用Q-Switch YAG激光的第3高次谐波(波长355nm)，除去规定的位置的碳膜。在这里所照射的1个脉冲的能量密度，定为0.35J/cm²。在光照射中，在流动着纯水的状态下进行。

要照射的区域，如图82所示，对于照射区域，定为宽度a(微米)和长度b(微米)的缝隙状的照射区域881。使改变了宽度a(微米)和长度b(微米)的条件的照射区域881的大小变化，对1个脉冲照射后的粒子量进行评价。

图83是示出了粒子的面积总和对可以用2×(a+b)表示的缝隙状的照射区域的边的长度的总和(以下，叫做边的总延长)的实验结果。

如图83所示，在边的总延长为180微米以上的区域中，随着边的总延长变大粒子的面积将增大。此外，在边的总延长在180微米以下的区域中，粒子面积对边的总延长的变化表现出显著地减小的倾向。就是说，由实验结果得知：为了进行粒子少的加工，边的总延长在180微米以下是理想的。

由该结果可知，把照射区域定为宽5微米、长度80微米进行了用光照射进行的加工。该照射条件，由于边的总延长为170微米，故满足上述条件。

在该照射区域中，采用扫描衬底保持机构的办法，使衬底和照射光相对地进行扫描。加工区域定为80微米×100微米，扫描次数定为往复2次。扫描速度v定为600微米/sec，振荡频率f定为1414Hz。扫描方向和水流的关系与实施方案37是同样的，故详细的说明在这里予以省略。

相对于在用照射区域为不满足上述条件的宽度40微米、长度80微米的条件进行同样的加工的情况下发生多个粒子，在用满足上述条件的宽度5微米、长度80微米的照射区域进行加工的情况下，则可以得到粒子极其少的良好的加工特性。

如上所述，采用把缝隙状的照射区域的边的总延长作成为180微米以下的办法，就可以实现粒子极其少的良好的加工。

另外，在本实施方案中，虽然把扫描速度v定为600微米/sec，但是并不限于此，适宜变更是可能的。

此外，在本实施方案中虽然作成为边的总延长为170微米的宽度5微米长度80微米的照射区域，但是并不限于此。粒子更少的边的总延长为160微米是理想的。

此外，在本实施方案中，作为加工用光源虽然使用的是Q-Switch YAG激光的第3高次谐波，但是光源并不限于此，也可以是Q-Switch YAG激光的第4高次谐波(波长266nm)或KrF准分子激光等的脉冲激光和灯光、离子束或电子束。

在本实施方案中，虽然说明的是加工碳膜的情况，但是并不限于此，对其它的材料也可以适用。

此外，在本实施方案中，虽然把1个脉冲的能量密度定为0.35J/cm²，但是，并不限于此。采用把1个脉冲的能量密度定为可进行无缺陷的良好的图形化的值的办法，可以得到同样的效果。

在本实施方案中，作为缝隙状的照射区域虽然使用的是长方形(图84A)的照射区域，但是并不限于此。例如，也可以使用图84B到84D所示的形状的照射区域。在该情况下，在本实施方案中边的长度的总和，就相当于轮廓长度。

另外，对于在实施方案23到25中说明的加工方法也可以应用本实施方案的方法。就是说，理想的是把照射区域(加工单位)的轮廓长度作成为180微米以下。

另外，本发明并不限定于上述各个实施方案，在实施阶段中在不脱离其要旨的范围内进行种种的变形是可能的。

对于那些本专业的熟练的技术人员来说还存在着另外一些优点和变形。因此，本发明就其更为广阔的形态来说并不限于上述附图和说明。此外，就如所附技术方案及其等同物所限定的那样，还可以有许多变形而不偏离总的发明的宗旨。

Claims

1.一种对在具有对准标记的衬底上形成的不透明膜的包含上述对准标记正上方区域的第1加工区域进行选择加工的加工方法，包括：

使在上述衬底上的照射形状比上述第1加工区域小的第1加工光，对上述衬底相对地扫描以选择加工上述不透明膜的上述第1加工区域；

向位于上述第1加工区域内侧的第2加工区域照射其照射形状小于或等于上述第2加工区域的第2加工光，选择加工上述不透明膜的上述第2加工区域；

由上述第1加工光，和上述第2加工光进行的加工，是在用液流把上述第1加工光，和上述第2加工光的照射区域覆盖起来的状态下进行。

2.根据权利要求1所述的加工方法，其中在上述衬底上的第1加工光的形状，是缝隙状或点状。

3.根据权利要求2所述的加工方法，其中上述第1加工光，沿着扫描方向周期性地多次照射。

4.根据权利要求1所述的加工方法，其中使上述第1加工光，从上述第1加工区域的一端朝向另一端地，对上述衬底相对地进行扫描。

5.根据权利要求1所述的加工方法，其中由上述第1加工光进行的加工，包括：

使上述第1加工光，从在上述第1加工区域内设定的第1起点朝向该加工区域的一端地，对上述衬底相对地进行扫描，

使上述第1加工光，从设定在上述第1起点和上述一端之间的第2起点朝向该第1加工区域的另一端地，对上述衬底相对地进行扫描。

6.根据权利要求1所述的加工方法，其中由上述第1加工光进行的加工，在上述第1加工光的照射区域，已用在对上述第1加工光的扫描方向的方向平行的方向，或反向平行的方向上流动的液流覆盖起来的状态下进行。

7.根据权利要求1所述的加工方法，其中使在上述衬底上的照射形状比上述第2加工区域小的第2加工光，对上述衬底相对地进行扫描。

8.根据权利要求7所述的加工方法，其中上述衬底上的第2加工光的照射形状，是缝隙状或点状。

9.根据权利要求8所述的加工方法，其中上述第2加工光，沿着扫描方向周期性地多次照射。

10.根据权利要求7所述的加工方法，其中使上述第2加工光，从上述第2加工区域的一端朝向另一端地，对上述衬底相对地进行扫描。

11.根据权利要求7所述的加工方法，其中上述第2加工光的扫描，包括：

使上述第2加工光，从在上述第2加工区域内设定的第1起点朝向上述扫描区域的一端地，对上述衬底相对地进行扫描，

使上述第2加工光，从设定在上述第1起点和上述一端之间的第2起点朝向上述第2加工区域的另一端地，对上述衬底相对地进行扫描。

12.根据权利要求11所述的加工方法，其中在上述第2加工区域内多次进行上述第2加工光的扫描。

13.根据权利要求7所述的加工方法，其中在上述第2加工光的照射位置，接近上述第2加工区域的端缘时，使在上述衬底上的第2加工光的照射形状的面积，比在上述第2加工区域的中央部分处的照射形状小。

14.根据权利要求7所述的加工方法，其中在上述第2加工光的照射位置，接近上述第2加工区域的端缘时，减慢上述第2加工光的扫描速度。

15.根据权利要求7所述的加工方法，其中由上述第2加工光进行的加工，在上述第2加工光的照射区域已用在对上述第2加工光的扫描方向的方向平行的方向，或反向平行的方向上流动的液流覆盖起来的状态下进行。

16.根据权利要求1所述的加工方法，其中使由第2加工光进行的一揽子照射对上述第2加工区域内进行1次或1次以上。

17.根据权利要求1所述的加工方法，其中在上述第2加工光的焦点位置的偏移量，比上述第1加工光的焦点位置的偏移量小的状态下进行，或使第2加工光在衬底上的成象倍率比上述第1加工光在被处理衬底上的成象倍率小地进行。

18.根据权利要求1所述的加工方法，其中上述不透明膜是反射防止膜和光刻胶膜的叠层膜。

19.根据权利要求18所述的加工方法，其中还包括在进行了上述不透明膜的加工后，

向上述对准标记上照射第1能束，由从上述对准标记反射的能束取得该对准标记的位置信息，

以上述位置信息为基础，向上述光刻胶膜上照射第2能束，在上述光刻胶膜上形成所希望的潜象图形。

20.根据权利要求1所述的加工方法，其中上述不透明膜，是聚酰亚胺膜、有机绝缘膜、硅氮化膜或硅碳化膜。

21.一种半导体器件的制造方法，包括：

准备在半导体衬底内或半导体衬底上已形成对准标记的基体；

在上述基体上形成反射防止膜和光刻胶膜；

使第1加工光对上述衬底相对地扫描，选择加工含有已形成了对准标记的区域的正上方区域的第1加工区域的反射防止膜；

向位于上述第1加工区域内侧的第2加工区域照射其照射形状小于或等于上述第2加工区域的第2加工光，选择加工上述反射防止膜的上述第2加工区域；

由上述第1加工光，和上述第2加工光进行的加工，是在用液流把上述第1加工光，和上述第2加工光的照射区域覆盖起来的状态下进行；

在反射防止膜的加工后，把上述基体搬运到曝光装置内；

在上述曝光装置内，用上述对准标记，进行对准调整；

在上述对准调整后，在上述光刻胶膜上形成上述半导体电路的潜象；

使已形成了上述潜象的光刻胶膜显影，形成光刻胶图形；

用上述光刻胶图形进行上述基体的加工。