JP2747314B2

JP2747314B2 - レーザ処理方法およびその装置

Info

Publication number: JP2747314B2
Application number: JP1040218A
Authority: JP
Inventors: 幹雄本郷; 克郎水越; 秀造佐野; 隆上村; 貞雄大原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-02-22
Filing date: 1989-02-22
Publication date: 1998-05-06
Anticipated expiration: 2013-05-06
Also published as: JPH02220438A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は半導体装置の表面の一部を選択的に除去した
り、あるいは表面に選択的に膜を形成する処理方法およ
び装置に係り、特に試作した半導体装置に部分的に存在
する不良の箇所や原因の特定あるいは不良の補修に好適
なレーザ処理方法およびその装置に関する。

〔従来の技術〕

半導体装置の高性能化、高速化をめざして、半導体装
置の微細化、高集積化が行われている。これに伴い、半
導体装置の開発が難しくなっており、開発期間の長期化
を招いている。かかる状況は、LSI設計にもカット・ア
ンド・トライなる回路製作技法が必要であることを示し
ている。即ち、従来の設計で十分に動作しないチップ上
の不良部分を特定し、当該部分に存在する配線を切断し
たり、任意の箇所に布線を施したり、不良配線を補修し
て、暫定的に完全な動作が得られる半導体装置を製造す
れば、それに引き続く特性評価や、設計変更が迅速に行
えることになる。

一方、従来技術としては、たとえばセミコンダタワー
ルド（Semiconductor World）1987年９月号第27ページ
から第32ページに記載されている様に、FIB（集束イオ
ンビーム）でLSIチップの表面のパシペーションおよび
層間絶縁膜に穴あけを行い、配線を露出させた後、CVD
ガスを導入して同じくFIBにより金属配線を形成する方
法が紹介されている。

また、LSIチップ表面のパシベーションおよび層間絶
縁膜に穴あけを行い、配線を露出する方法として、特開
昭61−53732、特開昭61−177729などに開示された光エ
ッチング技術を応用することができる。

さらには金属配線を形成する技術として例えば特開昭
60−211078に示されている様に光を使った膜形成を適用
することが可能である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記第１の従来技術は、微細な穴あけ加工や微細配線
の切断加工および微細配線の形成が行なえる反面、加速
されたイオンが下地物質を直撃するためそれによる損傷
を回避することができず、また電荷の影響やイオン種そ
のものが残留するという問題点が残る。これは、半導体
装置の能動領域（例えばバイボーラトランジスタのエミ
ッタ領域）の真上あるいは極く近い領域では致命的な問
題である。

この様な集束イオンビームによる加工・配線形成の欠
点を解消する技術として第２および第３の従来技術があ
る。これはエッチングガス雰囲気に置かれた被加工材に
レーザなどの光でエッチングするものである。また、第
４の従来技術は反応ガス雰囲気中に置かれた基体上にレ
ーザなどの光を照射することにより反応ガスを分解し導
電膜を形成するものである。しかし、これらの従来技術
は加工あるいは膜形成の微細化を図る上での考慮、およ
び光を反応室内に導入するための窓も同様に加工された
り、窓表面に膜が形成されたりするのを防止するための
配慮がされておらず、高密度化の進む半導体装置に対応
するために極く微細な加工や配線形成を継続的に同じ条
件で実施することができないという問題があった。

本発明の目的は、被処理基板である例えば半導体装置
の保護膜や層間絶縁膜への穴あけ加工や配線の切断等の
エッチング加工、および任意の配線を付加するCVD成膜
加工を施す際、半導体装置の性能を損なうような影響を
与えることなく、しかもレーザ光を集光する対物レンズ
を被処理基板に接近させて処理室内に設置することによ
って可能にした微細なエッチング加工やCVD成膜加工
を、同一条件で継続的に行えるようにしたレーザ処理方
法およびその装置を提供することになる。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明のレーザ処理方法
においては、真空中で高NA対物レンズにより微細なスポ
ットに集光しながらレーザ光を照射するとともに被加工
物である半導体装置を冷却しながら、処理を必要とする
所望の位置近傍のみを反応ガスにさらす、あるいは加工
ガスを吸着させて半導体装置上のレーザが集光照射され
ている部分のみでレーザ光によって誘起された反応によ
り処理を行うものである。

また、本発明のレーザ処理装置はレーザ発振器と、発
振されたレーザ光を微細なスポットに集光するための対
物レンズと、レーザ透過窓を備えた反応室と、載置した
試料（半導体装置）を冷却する手段を有するステージ
と、反応室内を高真空に排気するための真空ポンプと反
応ガスを納めたボンベと、反応室内に反応ガスを供給す
るノズルから構成され、発振されたレーザ光を反応室内
に設置した対物レンズにより試料表面に微細なスポット
に集光しながら照射するとともに、ノズルから反応ガス
を冷却された試料表面に供給しつつ、反応ガスに処理が
必要な部分のみをさらす、あるいは試料表面に反応ガス
を吸着させ、常に反応室内を排気することにより対物レ
ンズおよびレーザ光透過窓が反応ガスにさらされない状
態で、レーザ光が集光照射されている部分のみでレーザ
光により誘起された反応により処理が行える様に構成さ
れたものである。

〔作用〕

本発明では高NAの対物レンズを処理室内に設置するの
で、レーザ光を微細に集光することができ、また光路中
に設けた矩形開口を試料面に投影する光学系を使用する
ことにより、任意の大きさの矩形部分を処理することが
できる。

また、試料を冷却した状態で反応ガス（エッチングあ
るいはCVD材料ガス）を流してガス分子を試料表面に吸
着させ、試料表面以外では反応が生じないガス圧となっ
た時点でレーザを照射するので、試料表面以外では反応
が起こらず、対物レンズ表面やレーザ光導入窓表面をエ
ッチしたり、膜が形成されてその機能を低下させること
はない。

また、複数のガスを切換えながら流すか、あるいは複
数のノズルを設けて順次、エッチングガスとCVD材料ガ
スを流しながら処理することにより、半導体装置表面の
絶縁膜への窓あけ、配線の切断、配線間の接続を１台の
装置で行うことができ、しかも光反応を利用した処理で
あるため、半導体装置へのダメージを防止することがで
きる。

ここでノズル15はエッチングガスのON・OFFが急激に
行える様に、例えば第２図に示す様に、ノズル15の先端
のニードル30を前後することにより開閉できる構成にな
っている。このニードル30の駆動には磁石あるいはピエ
ゾ素子等を使用することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を図に従い説明する。第１図は本発明の
一実施例であるレーザ処理装置の全体構成を示してい
る。Arレーザ発振器１から発振したレー光２は第二高調
波発生器３により第２高調派４に変換され、タイクロイ
ックミラー５で試料に垂直方向に曲げられ透過ウインド
６を透過した後、チャンバ７内に設置された対物レンズ
８で集光され載物台９上の試料である半導体装置10に照
射される。チャンバ７内は排気管11aを通して真空ポン
プ11により排気される。これら排気管11a及び真空ポン
プ11は排気手段を構成する。一方、処理を行うガスはガ
スボンベ12から配管13,ガス圧を一定に保つためのガス
・チャンバ14,吹付部であるノズル15により試料10表面
に供給され、排気手段の真空ポンプ11で排気された後は
排ガス処理装置16により無害化されてから排出される。
これらガス・チャンバ14及びノズル15が吹付供給部であ
る。また試料10の位置合せ、観察は照明光源17接眼レン
ズ18,あるいは撮像レンズ19,TVカメラ20,モニタ21によ
り行う。なおここで載物台９には冷媒を循環し冷却する
ための熱交換器22が設けられており冷凍機23により、冷
凍の圧縮・冷凍を行える構成になっている。

以上に述べた構成の装置を用いて本発明の一実施例で
あるエッチング方法について説明する。第１図に示した
様に載物台９上に試料10を載置した状態でチャンバ７内
は排気手段の真空ポンプ11例えばターボ分子ポンプ（こ
こでは二次側を排気するための油回転ポンプは図示して
いない）により、１×10^-6Torr以下の真空度に保たれ
る。また試料10は載物台９内に設けた冷却手段である熱
交換機22により、冷媒として液体チッ素を用い約−100
℃以下に冷却されている。この状態で、第３図に示す様
に吹付部であるノズル15からエッチングガス例えば、塩
素ガスを一定時間だけ試料10に吹付ける。この時、試料
10近傍のエッチングガス圧は急激に上昇し、吹付部にあ
るノズル15を閉じることにより、急激に下降する。この
時試料10表面は、−100℃以下に冷却されているため、
エッチングガスの吸着層が形成されている反面、対物レ
ンズ８やウインド６の表面は室温に保たれているため吸
着層はできても即、除去されてしまう。エッチングガス
圧が、レーザ光４により活性化してエッチングを引き起
こす圧力以下になったときに、試料10上にレーザ光４が
照射される。このレーザ光４により吸着層を形成してい
るエッチングガスは活性化し、試料10表面の物質と反応
し、気化性の反応生成物を生じ、結果的にエッチングが
進行する。当然、吹付部であるノズル15からのエッチン
グガスが供給される前に、レーザ光４は停止する。これ
ら一連の動作により、試料10表面のレーザ光４が照射さ
れた部分のみ、吸着層の厚さに応じた量だけエッチング
が進行する。即ちノズル15から吹き出すエッチングガス
の圧力、（濃度）、試料10の温度、レーザ光４の照射時
間を一定に保つことにより、第３図に示した１動作での
エッチ量は一定となり、エッチ量の設定が容易かつ正確
に行える。一方、対物レンズ８、レーザ透過窓６はエッ
チングが進行せず、ダメージを受けたり、レーザ光の透
過率が低下することもない。また、対物レンズ８はチャ
ンバ７内に設置されており、作動距離が短かく、かつNA
の大きなものを選択することができるので、微細な加工
を行うことができる。

次に、本発明の別な実施例である処理方法について第
１図を使用して説明する。本実施例では処理を行うガス
としてCVDガスを用い、第３図に示す様にノズル15から
一定時間の試料10に吹きつける。CVDガスとしては、例
えばアルキル金属、あるいはカルボニル金属との蒸気が
選択される。この時、試料10の近傍のCVDガス圧は急激
に上昇し、ノズル15を閉じることにより急激に下降す
る。この時、試料表面は−100℃以下に冷却されている
ため、CVDガスの吸着層が形成されている反面、対物レ
ンズ８やウインド６の表面は室温に保たれているため、
吸着層はできても即、除去されてしまう。CVDガス圧
が、レーザ光４により分解し金属を析出する圧力以下に
なった時に試料10上にレーザ光４が照射される。このレ
ーザ光４により吸着層を形成しているCVDガスを分解
し、試料10上に金属を析出する。反応が終了した時点で
レーザ光４を停止する。この１動作により、形成される
膜厚は吸着層の厚さで決まり、ノズル15から吹き出すCV
Dガス圧（濃度）、試料10の温度、レーザ光４の照射時
間を一定に保つことにより、１動作で形成される膜厚を
一定にすることができ、金属膜厚の設定が容易に、かつ
正確に行うことができる。さらにレーザ光４を照射する
位置を移動することにより、任意の配線を形成すること
ができる。一方、対物レンズ８およびウインド６の表面
には、金属が析出することがないから、レーザの透過率
が低下することはない。また対物レンズ８はチャンバ７
内に設置されており、作動距離が短く、かつNAの大きな
ものを選択することができるので、微細な配線を形成す
ることができる。

次に別な実施例である処理装置について、第４図を用
いて説明する。Arレーザ発振器41から発振したレーザ光
42は第２高調波発生器43により第２高調波44に変換さ
れ、ミラー45,ダイクロイックミラー46を経て、矩形ス
リット47により任意の矩形に成形され、ハーフミラー4
8,49,ウインド50を経てチャンバ７内に設置された対物
レンズ51により試料10上に矩形スリット47の投影像とし
て投影・照射される。チャンバ７内は排気管11aを通し
て真空ポンプ11で排気される。一方処理ガスはガスボン
ベ12から配管13ガスを一定に保つためのガスチャンバ1
4,ノズル15により試料10表面に供給され、真空ポンプ11
で排気された後は排ガス処理装置16により無害化されて
から排出される。また試料10の位置合せ、観察は照明光
源17,接眼レンズ18,あるいは撮像レンズ19,TVカメラ20,
モニタ21により行う。また矩形スリット47の位置合わせ
のための光源51を備えている。また、載物台９には冷媒
を循還し冷却するための熱交換器22が設けられており、
冷凍機23により、冷媒の圧縮・冷凍を行える構成になっ
ている。この装置を用いたエッチング方法について述べ
る。第４図に示した載物台９上に試料10を載置した状態
でチャンバ７内は真空ポンプ11により、例えば１×10^-6
Torr以下の真空度に保たれる。また試料10は載物台９内
に設けた熱交換器22により、冷媒として液体チッ素を用
い、約−100℃以下に冷却されている。この状態でノズ
ル15からエッチングガス、例えば塩素ガスを一定時間だ
け試料10上に吹きつける。この時、試料10近傍のエッチ
ングガス圧は急激に上昇し、ノズル15を閉じることによ
り、急激に下降する。この時、試料10表面は−100℃以
下に冷却されているため、エッチングガスの吸着層が形
成されている反面、対物レンズ８やウインド６表面は室
温に保たれているため、吸着層はできても即、除去され
てしまう。

あらかじめ参照光源50の光を矩形スリット47で矩形に
成形し、その投影像を試料10上に投影しつつ、接眼レン
ズ18あるいはモニタ21で観察しながら、加工すべき位置
と大きさを合わせておく。しかる後に、レーザ光44を照
射することにより、レーザ光44は参照光による矩形スリ
ット47の投影像と同一位置、大きさで投影・照射され、
このレーザ光が照射された位置でのみ、吸着層を形成し
ているエッチングガスが活性化し、試料10の表面の物質
と反応し、気化性の反応生成物を生じることにより、エ
ッチングが進行する。吸着層によるエッチングが終了
し、次のエッチングガス導入が開始される前に、レーザ
光44は停止する。これら一連の動作により、一定量のエ
ッチングが進行し、エッチ量の設定が容易かつ正確であ
ることは前の実施例で述べた通りである。また高NAの対
物レンズを選択できることから微細寸法の加工が行なえ
ることも同じである。さらには、レーザ行44の中央部分
のみを使用することから、照射領域はほぼ一定のパワー
密度が得られ、照射領域内部のエッチレートは均一にな
る効果もある。また、本実施例ではエッチングについて
説明したが、エッチングガスの代りにアルキル金属、金
属カルボニルの蒸気等を用いることにより、金属膜のパ
ターンを形成できることは、前の実施例と同じである。

ここで第１図、および第４図に示した装置において
は、処理用のガスとして、エッチングガスあるいはCVD
ガスの一方を使用した場合について述べて来たが、ガス
ボンベ、配管、ガスチャンバを複数個ずつ備え、複数種
類のガスを同時に、あるいは交互に使用することによ
り、反応範囲はさらに広がる。適用例の一つとして、三
種類のガスを使用した処理方法について第５図により説
明する。第５図（ａ）は半導体装置の断面を示してい
る。即ち、Si基板60上にSiO₂膜61を介して一層目Al配線
62,層間絶縁膜（SiO₂）63,二層目Al配線64,保護膜（SiO
₂）65からなっている。この半導体装置を第１図、ある
いは第４図に示した装置に載置し、まずフッソ系のエッ
チグガス、例えばCF₄,BF₄をノズル15が吹出されて冷却
半導体装置上に吸着層を形成し、配線接続を要する部分
に紫外レーザ光70を照射し、吸着しているエッチングガ
スでエッチングを進行させる。この動作を繰返えすこと
により、第５図（ｂ）に示す様に、窓部66,67およに配
線切断のための穴部68を形成する。次に、塩素系のエッ
チングガス、例えばCOl₄,Cl₄などに切換え、SiO₂膜63,6
5に穴66,67,68を形成したのと同じ要領で、切断を要す
る部分にのみ紫外レーザ光70を照射し、第５図（ｃ）に
示す様にAl配線の一部分69を切断する。次に、第５図
（ｄ）に示す様に金属カルボニル、アルキル金属の蒸気
等CVDガスに切換え、窓部66,67を順次、紫外レーザ70を
照射して金属を埋め込む。その後、窓部66と窓部67の間
を順次移動をレーザ光70の照射を繰返すことにより第５
図（ｅ）に示す様に、ジャンパ線71が形成でき、修正が
完了する。

ここで今のプロセスを第６図により説明する。第６図
は第５図に示した断面を含む領域を上から見た図で、層
間絶縁膜63,保護膜65は透明であるので図示していな
い。第６図（ａ）は修正前の状態を示している。最近の
LSIの微細化に伴いAl配線62,64のピッチを小さくなり、
配線幅0.8μm,スペース0.8μｍ（いわゆる0.8μｍプロ
セス）が採用され、0.5μｍプロセスの開発も始まって
いる。0.5μｍプロセスの場合、接続用の穴66,67および
切断部69の大きさとして、１μｍ以下（周囲に他の配線
がない場合には、この限りではない）にする必要があ
る。即ち第１図に示す装置ではスポット径１μｍ以下
に、第４図に示す装置ではスリット47の投影像を１μｍ
以下に集光する必要がある。そのためには、焦点距離
（あるいは作動距離）が小さく、開口数（NA）の大きな
対物レンズをチャンバ７の内部、試料10のすぐ上に設置
する。作動距離として、0.5mm以下の対物レンズの採用
が可能で、開口数NAが0.6〜0.9であるから１μｍ程度の
スポット径を得ることは容易である。これにより、接続
用の穴66,67を形成する場合には隣接する配線を露出さ
せることがなく、不必要な短絡を生じることがない。ま
た、切断部69についても隣接する配線を切断することも
ない。同様にジャンパ線71についても微細化が可能であ
り、配線密度の高い修正が可能である。

この様に、対物レンズやウインドの表面はエッチング
されたり金属膜が形成されたりすることなく、常に一定
のレーザ光透過率を保ち、微細なエッチング、成膜が一
台の装置でできる。

しかも以上の処理は全てレーザを光源とした光反応で
行うため、半導体装置にダメージを与えることなく、半
導体装置の特性評価、不良箇所の特定あるいは補修がで
きる。

次に別な実施例について、第７図について説明する。
第１図あるいは第４図に示した装置により、基板75上に
トリ・イソ・ブチル・アルミニウム蒸気の吸着層76を形
成し、成膜すべき部分に紫外線レー光77を照射し、アル
ミパターン78を形成する。次いで、トリ・メチル・ガリ
ウムの吸着層79を形成し、成膜すべき部分に紫外レーザ
光77を照射し、アルミとガリウムの積層パターン80を形
成する。さらにアルシンガスの吸着層81を形成し、成膜
すべき部分に紫外レーザ光77を照射し、アルミとガリウ
ムとヒ素の積層パターン82を形成する。この手順によ
り、それぞれ１〜数原子層の膜厚を持つ積層薄膜パター
ン82が直接形成できる。さらには基板75上のこの積層パ
ターン82を加熱処理を加えることにより、Ga−Al−Asの
薄膜パターン83が形成できる。この薄膜パターン83の膜
厚は第７図（ａ）〜（ｆ）までを繰返すことにより、容
易かつ正確に制御可能である。

また第８図に示す様に、基板85上に予めガスチャンバ
内で、トリイソブチルアルミニウム、トリメチル・ガリ
ウム、アルシンの混合比を変えることにより、上記三種
類の混合吸着層86が形成できる。そこに紫外レーザ87を
部分的に照射することにより、Ga−Al−Asの超薄膜パタ
ーン89が直接形成できる。この膜厚は吸着−レーザ照射
の繰返しにより容易かつ正確に制御できる。

以上述べて来た本発明装置においては、試料10を冷却
する手段として液体チッ素を使用しているが、他の液化
ガスあるいはペルチュ効果による冷却部の設置により同
様の効果を得ることができることは明らかである。

また、レーザ源としてArレーザの第２高調波で説明し
て来たが、紫外光源、例えばエキシマレーザ、YAGレー
ザあるいはガラスレーザの第三および第四高調波を使用
することができる。

また本実施例では、処理用ガスをノズルからパルス的
に吐出させ、対物レンズあるいはレーザ光透過ウインド
部でのガス圧が十分低下してからレーザ光を照射して来
たが、ノズルからの吐出量および真空ポンプの排気速度
の調整により、試料表面においてはエッチングあるいは
CVD反応が進行する一方、対物レンズあるいはウインド
部ではエッチングあるいはCVD反応が進行しない程度の
ガス圧に保つことができれば、ノズルから常に一定量の
ガスを吐出させつつ、レーザ光を照射させることもでき
る。この場合でも、チャンバ内に設置した対物レンズや
レーザ光透過用ウインドがエッチングによりダメージを
受けたり、成膜によりレーザ光透過率の変化がなく、常
に一定の条件で微細なパターン形成が行える。

また第４図において、矩形スリット47の代りにフォト
マスクを設置することにより、複雑なパターンを一度に
形成することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、被処理基板を冷却しながら処理を必
要とする部分に反応性ガスをさらす、あるいは吸着させ
てから、レーザ光による反応を誘起させるので、対物レ
ンズを処理室内に設置しても、該対物レンズやレーザ光
導入窓にダメージを与えたり、透過率を低下させること
なく、常に一定の条件でエッチング加工やCVD成膜加工
の処理を行うことができ、その結果処理室内に設置され
た対物レンズによって常にレーザ光を微細なスポットに
集光して微細なパターン形成が可能となる効果を奏す
る。また本発明によれば、処理室内に被処理基板に近接
して対物レンズを設置しても、常に一定の条件でエッチ
ング加工やCVD成膜加工の処理を行うことができるの
で、対物レンズとして高NAの対物レンズを使用すること
を可能にして、１μｍ程度以下のスポット投影像を得る
ことができ、その結果微細なパターン形成が可能となる
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のレーザ処理装置の構成図、
第２図はノズル先端の拡大図、第３図はノズルとレーザ
光のON,OFFおよびガス圧の関係を示す図、第４図は本発
明の他の実施例のレーザ処理装置の構成図、第５図及び
第６図は各々本発明のレーザ処理方法を半導体装置の配
線修正に適用した場合の説明図、第７図及び第８図は各
々多元素系の合金膜を形成する場合の説明図である。１……レーザ発振器、６……ウィンド、７……チャン
バ、８……対物レンズ、９……載物台、15……ノズル、
47……矩形スリット、65……保護膜、71……ジャンパ
線、82……積層膜、83……合金膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上村隆神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者大原貞雄神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (56)参考文献特開昭60−41229（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−9622（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−243315（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−149643（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−187238（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】処理室内を真空排気し、更に該処理室内に
設置された被処理基板を冷却した状態で、反応性ガスを
ノズルから所望の時間の間上記冷却された被処理基板の
所望の表面部分に吹き付け供給して停止することによっ
て上記被処理基板の所望の表面部分に反応性ガスの吸着
層を形成し、この反応性ガスの供給停止後上記被処理基
板の周囲に存在する反応性ガスが排気されて上記処理室
内の圧力が反応が誘起されない圧力以下になったときレ
ーザ光源から出射されたレーザ光を上記処理室を構成す
る壁に設置された導入窓を通して上記処理室内に設置さ
れた対物レンズで集光して上記被処理基板の所望の表面
部分に吸着された吸着層に照射して反応エネルギを与
え、被処理基板上で反応を誘起させて被処理基板の所望
の個所に対して処理することを特徴とするレーザ処理方
法。
【請求項２】上記反応性ガスをエッチングガスにして上
記被処理基板の所望の個所に対してエッチング処理する
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ処理方法。
【請求項３】上記反応性ガスをCVDガスにして上記被処
理基板の所望の個所に対してCVD処理することを特徴と
する請求項１記載のレーザ処理方法。
【請求項４】処理室内を真空排気し、更に該処理室内に
設置された被処理基板を冷却した状態で、エッチングガ
スをノズルから所望の時間の間上記冷却された被処理基
板の所望の表面部分に吹き付け供給して停止することに
よって上記被処理基板の所望の表面部分にエッチングガ
スの吸着層を形成し、このエッチングガスの供給停止後
上記被処理基板の周囲に存在するエッチングガスが排気
されて上記処理室内の圧力が反応が誘起されない圧力以
下になったときレーザ光源から出射されたレーザ光を上
記処理室を構成する壁に設置された導入窓を通して上記
処理室内に設置された対物レンズで集光して上記被処理
基板の所望の表面部分に吸着された吸着層に照射して反
応エネルギを与え、被処理基板上で反応を誘起させて被
処理基板の所望の個所に対してエッチング処理するエッ
チング処理工程と、処理室内を真空排気し、更に該処理室内に設置された被
処理基板を冷却した状態で、CVDガスをノズルから所望
の時間の間上記冷却された被処理基板の所望の表面部分
に吹き付け供給して停止することによって上記被処理基
板の所望の表面部分にCVDガスの吸着層を形成し、このC
VDガスの供給停止後上記被処理基板の周囲に存在するCV
Dガスが排気されて上記処理室内の圧力が反応が誘起さ
れない圧力以下になったときレーザ光源から出射された
レーザ光を上記処理室を構成する壁に設置された導入窓
を通して上記処理室内に設置された対物レンズで集光し
て上記被処理基板の所望の表面部分に吸着された吸着層
に照射して反応エネルギを与え、被処理基板上で反応を
誘起させて被処理基板の所望の個所に対してCVD処理す
るCVD処理工程とを有し、上記処理室内において上記処
理基板に対して上記エッチング処理およびCVD処理を施
すことを特徴とするレーザ処理方法。
【請求項５】処理室内を真空排気し、更に該処理室内に
設置された被処理基板を冷却した状態で、第１のCVDガ
スをノズルから所望の時間の間上記冷却された被処理基
板の所望の表面部分に吹き付け供給して停止することに
よって上記被処理基板の所望の表面部分に第１のCVDガ
スの吸着層を形成し、この第１のCVDガスの供給停止後
上記被処理基板の周囲に存在する第１のCVDガスが排気
されて上記処理室内の圧力が反応が誘起されない圧力以
下になったときレーザ光源から出射されたレーザ光を上
記処理室を構成する壁に設置された導入窓を通して上記
処理室内に設置された対物レンズで集光して上記被処理
基板の所望の表面部分に吸着された吸着層に照射して反
応エネルギを与え、被処理基板上で反応を誘起させて被
処理基板の所望の個所に対して第１のCVD処理する第１
のCVD処理工程と、処理室内を真空排気し、更に該処理室内に設置された被
処理基板を冷却した状態で、第２のCVDガスをノズルか
ら所望の時間の間上記冷却された被処理基板の所望の表
面部分に吹き付け供給して停止することによって上記被
処理基板の所望の表面部分に第２のCVDガスの吸着層を
形成し、この第２のCVDガスの供給停止後上記被処理基
板の周囲に存在する第２のCVDガスが排気されて上記処
理室内の圧力が反応が誘起されない圧力以下になったと
きレーザ光源から出射されたレーザ光を上記処理室を構
成する壁に設置された導入窓を通して上記処理室内に設
置された対物レンズで集光して上記被処理基板の所望の
表面部分に吸着された吸着層に照射して反応エネルギを
与え、被処理基板上で反応を誘起させて被処理基板の所
望の個所に対して第２のCVD処理する第２のCVD処理工程
とを有し、上記処理室内において上記被処理基板に対し
て上記第１および第２のCVD処理によって異なる材質の
薄膜を積層することを特徴とするレーザ処理方法。
【請求項６】レーザ光を出射するレーザ光源と、該レー
ザ光源から出射されたレーザを導入する導入窓を壁に備
え、該導入窓を通して導入されたレーザ光を内部に設置
した被処理基板の表面に対して集光する対物レンズを内
部に設置した処理室と、該処理室に接続して該処理室内
を真空排気する真空排気手段と、上記被処理基板を冷却
する冷却手段と、反応性ガスを所望の時間の間上記冷却
手段で冷却された被処理基板の所望の表面部分に吹き付
け供給して停止することによって上記被処理基板の所望
の表面部分に反応性ガスの吸着層を形成するノズル供給
手段と、該ノズル供給手段で反応性ガスを吹き付け供給
して停止した後、上記真空排気手段により上記被処理基
板の周囲に存在する反応性ガスが排気されて上記処理室
内の圧力が反応が誘起されない圧力以下になったときを
検出する圧力検出手段と、該圧力検出手段によって上記
処理室内の圧力が反応が誘起されない圧力以下になった
とき上記レーザ光源から出射されたレーザ光を上記導入
窓を通して上記対物レンズで集光して上記被処理基板の
所望の表面部分に吸着された吸着層に照射して反応エネ
ルギを与え、被処理基板上で反応を誘起させて被処理基
板の所望の個所に対して処理する処理制御手段とを備え
たことを特徴とするレーザ処理装置。
【請求項７】上記ノズル供給手段として、先端部に反応
性ガスの吹き付け供給とこの停止とを切り換える機構を
備えたことを特徴とする請求項６記載のレーザ処理装
置。