JP2799080B2 - レーザ加工方法とその装置並びに透過型液晶素子、配線パターン欠陥修正方法とその装置 - Google Patents

レーザ加工方法とその装置並びに透過型液晶素子、配線パターン欠陥修正方法とその装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、所望の断面形状に成形
されたレーザ光を加工対象上に集光投影することによっ
て、その加工対象を加工するためのレーザ加工方法とこ
れを中核とした周辺技術に係わり、特に基板上に形成さ
れている、膜厚が一定ではない金属膜を下地に損傷を与
えることなくレーザ光により除去するためのレーザ加工
方法とその装置、また、そのレーザ加工方法を実施する
際に使用される透過型液晶素子、更には配線パターンの
欠陥を修正するための配線パターン欠陥修正方法とその
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、基板上に形成されている金属膜を
加工する方法としては、例えば「ホトマスク修正用加工
技術」（電子材料：１９７８年３月号、頁４９ー５３）
に掲載された技術が知られている。これによる場合、レ
ーザ光は長方形スリット、結像レンズを介し被加工物と
してのフォトマスク欠陥部に結像されることによって、
その欠陥部のみが除去されるようになっている。
【０００３】また、長方形スリットの代わりに液晶を用
いる技術としては、例えば特開昭５３−１３６９６８号
公報や特開昭６０−１７４６７１号公報が挙げられるも
のとなっている。前者公報による場合、露光用フォトマ
スクとして液晶が用いられており、液晶の所定部分での
光透過率がそれ以外の部分でのそれと異ならしめること
によって、液晶がフォトマスクとして使用されるように
なっている。一方、後者公報には液晶を捺印形成パター
ンマスクとして使用し、レーザ光でマーキングを行う技
術が示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
「ホトマスク修正用加工技術」に記載の技術では、透明
基板上に形成されている金属薄膜はレーザ光によって加
工除去されているが、加工対象としての金属膜がこれよ
りも加工しきい値が小さな材質の基板上に形成されてお
り、しかもその金属膜の膜厚が不均一である場合には、
下地としての基板に損傷を与えることなく加工除去する
ことについては配慮がされていないものとなっている。
即ち、膜厚大の部分を加工除去するための条件下で金属
膜全体を加工除去しようとすれば、膜厚小の部分では下
地基板に損傷が発生する一方、膜厚小の部分を加工する
条件で金属膜全体を除去加工しようとすれば、膜厚大の
部分での加工除去は不十分となり、金属膜の一部残留は
避けられないというものである。このような不具合を回
避すべく金属膜全体を同時に加工除去せずに、膜厚に応
じて金属膜を部分分割して加工除去する方法も考えられ
るが、位置決め設定やレーザ出力設定をその都度行う必
要があるばかりか、特に加工継目部分の位置決めが難し
く、また、分割数にも限りがあることから、新たな不具
合が生じるものとなっている。
【０００５】また、特開昭５３−１３６９６８号公報に
よる場合は、適正露光条件が異なる２領域からなるフォ
トレジスト膜に対するフォトマスクとして液晶が用いら
れているだけのことである。即ち、その液晶では、所定
部分とそれ以外の部分での光透過率が単に異ならしめら
れ、露光しようとするパターン専用のマスクとして構成
されていることから、随時任意のパターンを形成するこ
とについては何等配慮されていないものとなっている。
一方、特開昭６０−１７４６７１号公報による場合に
は、セグメント方式、あるいはドット方式の液晶によっ
て任意のパターンが形成された上、レーザによってマー
キングが行われるようになっているが、液晶上にはレー
ザ光を透過させるか透過させないか、即ち“１”，
“０”の２値化パターンが形成されているだけであり、
３種類以上の光透過率をもった濃淡パターンは形成され
得ないものとなっている。
【０００６】本発明の第１の目的は、加工しきい値が小
さい下地上に形成されている膜厚不均一な加工対象をレ
ーザ光によって加工除去するに際し、その加工対象を一
度のレーザ照射によって完全に、しかも下地に損傷を与
えることなく加工除去し得るレーザ加工方法を供するに
ある。本発明の第２の目的は、そのレーザ加工方法を実
施するのに好適とされたレーザ加工装置を供するにあ
る。本発明の第３の目的は、同じくそのレーザ加工方法
を実施する上で必要とされる透過型液晶素子を供するに
ある。本発明の第４の目的は、加工しきい値が小さい下
地上に形成されている膜厚不均一な配線パターン欠陥を
レーザ光によって加工除去するに際し、その配線パター
ン欠陥を一度のレーザ照射によって完全に、しかも下地
に損傷を与えることなく加工除去し得る配線パターン欠
陥修正方法を供するにある。本発明の第５の目的は、配
線パターン欠陥修正方法を実施するのに好適とされた配
線パターン欠陥修正装置を供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、基本
的には、加工形状に応じた断面形状のレーザ光を加工対
象上に集光投影するに際し、パワー密度分布が加工対象
の膜厚分布に応じたものとして設定された状態で、レー
ザ光が加工対象上に集光投影されることで達成される。
上記第２の目的は、基本的には、レーザ光を加工形状に
応じた断面形状に成形し、かつパワー密度分布を加工対
象の膜厚分布に応じたものとして設定するレーザ光成形
・パワー密度分布設定手段が少なくとも具備せしめられ
ることで達成される。上記第３の目的は、透過型液晶素
子は２次元マトリックス状に配列された多数の液晶セル
として構成された上、これら液晶セル各々には少なくと
も３種類以上の大きさの電圧が独立に印加可とされるこ
とで達成される。上記第４の目的は、基本的には、加工
形状に応じた断面形状のレーザ光を配線パターン欠陥上
に集光投影するに際し、パワー密度分布が配線パターン
欠陥の膜厚分布に応じたものとして設定された状態で、
レーザ光が配線パターン欠陥上に集光投影されることで
達成される。上記第５の目的は、基本的には、レーザ光
を加工形状に応じた断面形状に成形し、かつパワー密度
分布を配線パターン欠陥の膜厚分布に応じたものとして
設定するレーザ光成形・パワー密度分布設定手段が少な
くとも具備せしめられることで達成される。
【０００８】
【作用】レーザ光成形・パワー密度分布設定手段の一部
を構成している透過型液晶表示素子は、多数の微細な液
晶セルよりなる２次元マトリックスとして構成されてい
るが、液晶セル各々に透明電極を介し印加される電圧如
何によって、その液晶セルを透過するレーザ光の偏光方
向の回転角は様々に変化されようになっている。即ち、
その後段にレーザ光成形・パワー密度分布設定手段を構
成している、残りの構成要素としての偏光ビームスプリ
ッタを配置し、しかも適当な方法により液晶セル各々へ
の印加電圧が設定される場合は、加工対象に集光投影さ
れるレーザ光の断面形状を加工対象の輪郭形状に一致さ
せ得るばかりか、加工対象の膜厚分布に応じたパワー密
度分布を以てその加工対象にレーザ光を集光投影し得る
ことから、膜厚が一様でない加工対象であっても最適な
条件下でその加工対象を加工除去し得るものである。こ
れによりレーザ光パワー密度過多による下地への損傷や
レーザ光パワー密度過少による加工残りは発生されな
く、加工対象は良好に加工除去され得るものである。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を図１から図１０により説明す
る。先ず本発明によるレーザ加工装置について説明すれ
ば、図１はその一例での構成を示したものである。これ
による場合、加工対象としての電子回路基板１３はＸ，
Ｙ，Ｚ方向に移動可とされたＸＹＺステージ１４に載
置、位置決めされた状態で、レーザ発振器１からのレー
ザ光２によってレーザ加工されるものとなっている。図
示のように、レーザ発振器１からのレーザ光２はビーム
エキスパンダ３によりそのビーム径が広げられた状態
で、（透過型）液晶表示素子７を介し偏光ビームスプリ
ッタ８に入射されるようになっているが、その際、液晶
表示素子７および偏光ビームスプリッタ８は協動して、
レーザ光成形・パワー密度分布設定手段として機能する
ものとなっている。液晶表示素子７を構成している液晶
セル各々に印加される電圧如何によって、レーザ光２は
様々に偏光されるが、その偏光状態に応じて液晶セル各
々を介されたレーザ光２は偏光ビームスプリッタ８をそ
のまま透過するか、または偏光ビームスプリッタ８で電
子回路基板１３方向に反射されているものである。例え
ば、液晶表示素子７への印加電圧が０の場合、即ち、レ
ーザ発振器１からのレーザ光２の、偏光方向が９０度回
転された偏光成分は偏光ビームスプリッタ８をそのまま
透過して吸収コーン９で吸収される一方、液晶表示素子
７に特定電圧が印加された場合、即ち、レーザ発振器１
からのレーザ光２の、偏光ビームスプリッタ８での偏光
方向と同一偏光成分は偏光ビームスプリッタ８で電子回
路基板１３方向に反射されているものである。このよう
にして、偏光ビームスプリッタ８で反射され、その光軸
が９０度曲げられたレーザ光２は観察照明光源１０から
の照明光を結合するために設けられているダイクロイッ
クミラー１１を透過した後は、対物レンズ１２で集光さ
れた状態で電子回路基板１３上に投影されるものであ
る。その際、液晶表示素子７でのパターンは対物レンズ
１２の倍率の逆数の大きさで電子回路基板１３上に投影
されるものとなっている。なお、液晶表示素子７での偏
光特性が逆の場合でも事情は同様である。ただし、この
場合には、偏光ビームスプリッタ８として逆の特性をも
ったものを用いる必要がある。
【００１０】一方、レーザ光２の電子回路基板１３への
投影に先立って、電子回路基板１３表面の観察像はレー
ザ光カットフィルタ１５を介しＴＶカメラ１６により撮
像されており、ＴＶカメラ１６からの画像信号は画像処
理装置１７により処理された上、制御装置１８およびモ
ニタ１９に送られるようになっている。制御装置１８で
は記憶媒体（図示せず）等を介し得られた配線パターン
検査結果から、電子回路基板１３における配線パターン
欠陥（金属膜）を加工除去するのに最適なレーザパワー
密度とそれを得るのに必要な透過率が算出されている
が、その算出結果をして液晶駆動装置２０を介し液晶表
示素子７での液晶セル各々には必要な電圧が印加される
ものとなっている。したがって、液晶表示素子７に電圧
が印加された状態で、しかもＴＶカメラ１６をレーザ光
より保護すべくシャッタ１５が閉じられた状態で、制御
装置１８による制御下にレーザ発振器電源２１を介しレ
ーザ発振器１を発振させるようにすれば、レーザ光発振
器１からのレーザ光２は上記経路を介し電子回路基板１
３に投影されることで、状態良好にして配線パターン欠
陥は加工除去され得るものである。
【００１１】なお、図１中に破線表示を以て示すよう
に、レーザ光２の経路途中にダイクロイックミラー２５
を挿入した上、その周辺に干渉フィルタ２６および参照
光源２７を設置するようにすれば、液晶表示素子７での
表示パターンが観察可能である。その際、ダイクロイッ
クミラー２５としては、干渉フィルタ２６で透過する波
長に対しては反射率が高く、かつレーザ光２の波長に対
しては透過率が高い特性のものが用いられる。また、液
晶表示素子７への電圧印加に際しては、配線パターン欠
陥の膜厚分布が予め知れている必要があるが、その膜厚
分布を知る方法としては種々考えられるものとなってい
る。例えば光の干渉縞を利用する方法やマイクロ・モア
レ縞を利用する方法、走査型トンネル顕微鏡を利用する
方法、光学的に焦点のずれ量を検出する方法によって、
その膜厚分布は容易に知れるものとなっている。その
際、場合によっては、触針式段差測定機が利用可能とな
っている。
【００１２】以上、本発明によるにレーザ加工装置の一
例での構成とその動作の概要を説明したが、上記各構成
要件のうち、最も重要とされる液晶表示素子７について
詳細に説明すれば、液晶表示素子７自体はマトリックス
状に配列された多数の液晶セルより構成されたものとな
っている。例えば１００×１００画素のマトリックスと
して構成されているものである。ここで、隣接した２画
素分、即ち、隣接した２つの液晶セルに着目すれば、そ
れら液晶セルは図２に示すように、相対向する２枚のガ
ラス基板３１，３２各々の内側には透明電極３３，３
４、３５，３６が形成された上、ガラス基板３１，３２
間には液晶３７が挾み込まれる状態として構成されるよ
うになっている。ここで、透明電極３３，３４を含むよ
うにして構成される液晶セルに電圧を印加することな
く、矢印で示す偏光成分のみをもつ外部からのレーザ光
３８を透過させる場合を想定すれば、その液晶セル内部
での液晶３７によりレーザ光３８の偏光方向は９０度回
転された後は、レーザ光３９としてビームスプリッタ４
０（８）をそのまま透過し、吸収コーン９で吸収される
ものとなっている。一方、透明電極３５，３６間に適正
な電圧を印加した上、レーザ光３８と同一偏光成分をも
つレーザ光４１を透過させる場合には、その偏光成分は
液晶セル内部で何等回転されることなく、そのままビー
ムスプリッタ４０で反射されレーザ光４２として出力さ
れるものとなっている。したがって、透明電極３３，３
４、３５，３６間に印加される電圧を変化させるように
すれば、ビームスプリッタ４０で反射されるレーザ光４
２出力を、図３に示すように、０％から１００％まで連
続的に変化させ得るものである。尤も、ビームスプリッ
タ４０で反射されたレーザ光４２を吸収コーン９で吸収
する一方、ビームスプリッタ４０を透過されたレーザ光
３９を対物レンズ１２を加工対象に投影することも可能
となっている。ビームスプリッタ４０を透過されたレー
ザ光３９がレーザ加工に利用され得る場合には、印加電
圧と透過レーザ出力との関係は図３に示す特性とは逆と
なることから、それに応じて印加電圧が設定されればよ
いものである。次に、被加対象としての電子回路基板１
３について説明する。最近の電子回路基板１３では、図
４にその一部を斜視状態として示すように、アルミナな
どのセラミック基板５１上にはポリイミド樹脂などの絶
縁層５２を介し金属配線パターン５３が形成されるよう
になっている。金属配線パターン５３の材質としてはＡ
ｌやＣｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、ハンダなどが用
いられるが、最近は金属配線パターン５３の微細化が進
みその配線幅は２０〜２００ミクロン、配線厚５〜５０
ミクロンのものが使用されるようになっている。金属配
線パターン５３は通常はフォトエッチング・プロセスで
形成されるが、その際に、図４に示すような配線パター
ン欠陥５４が発生し、これがための製造歩留まりが低下
されるものとなっている。歩留り向上のためには、配線
パターン欠陥５４を除去する修正が必要とされ、その修
正にはレーザ加工を利用するのが最適となっている。し
かしながら、配線パターン欠陥の修正にレーザ加工を利
用するにしても、配線パターン欠陥の厚さが一様でない
場合は不具合を生じているのが現状である。図５には図
４に示す一点鎖線部分での断面が示されているが、これ
からも判るように、配線パターン欠陥５４ではその厚さ
が一様ではないことから、最も厚い部分を加工する条件
下でレーザ照射が行われる場合は、薄い部分では下地の
ポリイミド膜に損傷が発生し、また、薄い部分を加工す
る条件下でレーザ照射が行われる場合にはまた、厚い部
分では金属が一部残留されるというものである。この不
具合に加え、絶縁層５２は金属配線パターン５３に比し
加工しきい値が小さいことから、欠陥部５４周辺の絶縁
層５２に対してもレーザ照射が行われる場合は、その絶
縁層５２部分は容易にレーザ加工されてしまうものとな
っている。
【００１３】さて、ここで、本発明によるレーザ加工方
法の一実施例を、図１に示すレーザ加工装置を用いレー
ザ加工する場合に例を採って詳細に説明すれば以下のよ
うである。即ち、先ず電子回路基板１３はＸＹＺステー
ジ１４上に載置された上、配線パターン検査結果として
の欠陥位置座標にもとづき制御装置１８ではＸＹＺステ
ージ１４を位置決め移動制御することで、配線パターン
欠陥位置がＴＶカメラ１６の視野内に再現された上、そ
の配線パターン欠陥を含む画像が観察像としてモニタ１
９上に表示されるものとなっている。図６はその観察像
を示したものである。図６から判るように、表示画像か
らは、金属配線パターン６１および配線パターン欠陥６
２が確認され得るものとなっている。また、その表示画
像には加工可能領域（液晶表示素子７からのパターン投
影可能領域）６３が破線表示で以て併せて示されている
が、配線パターン欠陥６２がその加工可能領域６３内に
位置すべくＸＹＺステージ１４が位置決め制御されるも
のとなっている。
【００１４】さて、ＴＶカメラ１６からの観察画像信号
は画像処理装置１７で２値化画像パターンに処理された
後、正常な２値化画像パターンとの間で差パターンが求
められた上、改めてモニタ１９上にその差パターンが配
線パターン欠陥抽出観察像として表示されるものとなっ
ている。図７はその配線パターン欠陥抽出観察像を示し
たものである。その表示から、部分画像６２が配線パタ
ーン欠陥６２領域に対応するものとして表示されている
ことが判る。ところで、液晶表示素子７が例えば１００
×１００画素から構成されている場合には、これに応じ
て加工可能領域６３もまたは１００×１００画素に分割
されるものとなっている。制御装置１８ではパターン検
査結果にもとづき、部分画像６２を構成している座標
（画素）各々での欠陥膜厚から、配線パターン結果を加
工除去するのに必要なパワー密度とそれを得るための液
晶透過率が算出されるが、この液晶透過率算出結果にも
とづき液晶駆動装置２０から、液晶表示素子７を構成し
ている液晶セル各々には所定に電圧が印加されるもので
ある。加工可能領域６３内の部分画像６２以外の部分に
対応する液晶セル各々には何等電圧は印加されないよう
にして、全ての液晶セルに対する印加電圧設定が終了し
た後、制御装置１８による制御下にレーザ発振器電源２
１を介しレーザ発振器１を発振させるようにすればよい
ものである。ここで、レーザ発振器１について簡単に説
明すれば、レーザ発振器１としては、パルス励起ＹＡＧ
レーザ（基本波および高調波）、ガラスレーザ（基本波
および高調波）、窒素レーザ励起色素レーザ等、発振波
長が４００ｎｍから１５００ｎｍの範囲のレーザ発振器
が選択されるようになっている。短波長側は液晶による
吸収により、また、長波長側はガラス基板による吸収に
より制限されたものとなっている。適当に選択されたレ
ーザ発振器１からのレーザ光２は液晶表示素子７を透過
した後、偏光ビームスプリッタ８で反射された上、対物
レンズ１２を介し電子回路基板１３における配線パター
ン欠陥５４のみに最適なパワー密度分布で以て照射され
ることから、状態良好にして配線パターン欠陥５４のみ
が加工除去され得るものである。金属膜の厚い部分は高
パワー密度で、また、薄い部分は低パワー密度で加工除
去されるから、金属膜直下の下地の絶縁層５２までレー
ザ加工されることはないものである。
【００１５】なお、図７に示した部分画像６２はＴＶカ
メラ１６で撮像された画像より得られるものであり、そ
の部分画像６２は液晶表示素子７に表示された上、対物
レンズ１２を介し電子回路基板１３上に投影されること
から、ＴＶカメラ１６による撮像位置と液晶表示素子７
からの投影位置とが一致するように予め調整しておけ
ば、その後の位置合わせは不要である。これは、常に部
分画像６２はＴＶカメラ１６で撮り込まれた画像より得
られ、液晶表示素子７の部分画像６２対応位置に電圧を
印加し得るからである。また、投影パターンのエッジ精
度は液晶表示素子７の画素数で決まり、より多画素数の
液晶表示素子７（例えば２５６×２５６画素）を使用す
ることにより精度は向上されるものとなっている。しか
し、対物レンズとして倍率４０倍のものを使用し、加工
可能領域６３を１００ミクロン×１００ミクロンとすれ
ば、１画素当り１ミクロンとなりレーザ光の金属膜から
のはみ出しは１ミクロン以下に抑えられることになる。
この程度では、金属膜周辺の絶縁層への損傷は生ぜず、
金属膜は良好にレーザ光によって加工除去され得ること
になる。
【００１６】図８はまた、本発明によるレーザ加工装置
の他の例での構成を示したものである。このレーザ加工
装置の図１に示すレーザ加工装置との構成上での実質的
な相違は、加工対象としての半導体ウェハ３０はレーザ
発振器１からレーザ光２と同一波長の照明光によって照
明されるようになっていることである。即ち、観察照明
光源１０からの照明光からは干渉フィルタ２８によって
レーザ光２と同一波長の照明光のみが取り出された後、
ハーフミラー２９で反射されることによって、加工対象
としての半導体ウェハ３０が照明されるが、その照明状
態でその半導体ウェハ３０の画像がＴＶカメラ１６によ
って撮像されるようにしたものである。ＴＶカメラ１６
からの画像信号は画像処理装置１７によって処理される
が、制御装置１８ではリンク部（実際の加工対象として
のリンク部については後述）の明るさから相対的な吸収
率、更には照射すべきパワー密度と液晶表示素子７の透
過率が算出された上、この液晶透過率算出結果にもとづ
き液晶駆動装置２０から、液晶表示素子７を構成してい
る液晶セル各々には所定に電圧が印加されるようにした
ものである。液晶セル各々に対し電圧が印加された状態
で、しかもＴＶカメラ１６をレーザ光より保護すべくシ
ャッタ１５が閉じられた状態で、制御装置１８による制
御下にレーザ発振器電源２１を介しレーザ発振器１を発
振させるようにすれば、レーザ光発振器１からのレーザ
光２は上記経路を介し半導体ウェハ３０に投影されるこ
とで、状態良好にしてリンク部が加工除去され得るもの
である。
【００１７】ここで、図８に示すレーザ加工装置によっ
て、加工対象としてのリンク部をレーザ加工する方法に
ついて補足説明すれば、図９は被加工物である半導体メ
モリ冗長化のためのリンク部（レーザ光で切断すること
によって、欠陥メモリセルを予備メモリセルに切替する
ための配線部分）とその周辺の平面を、また、図１０は
その断面を示したものである。図示のように、Ｓｉ基板
７１上に形成された熱酸化膜（ＳｉＯ2膜）７２上に
は、更に多結晶Ｓｉ配線（リンク部）７３が形成され、
多結晶Ｓｉ配線７３はまたその上部に形成された絶縁膜
７４によって保護されるようになっている。この場合、
絶縁膜７４は層間絶縁膜および最終保護膜からなり、通
常、ＳｉＯ2膜あるいは／およびＳｉＮ膜で以て構成さ
れるが、リンク部７４直上の絶縁膜７４は容易にレーザ
加工されるべくその膜厚は薄く形成されたものとなって
いる。しかし、欠陥メモリセルを予備メモリセルに切替
すべくリンク部７３にレーザ光が照射された場合には、
リンク部７３上の絶縁膜７４の膜厚によりレーザ光が干
渉を起こし、リンク部７３に到達するレーザ光出力が大
きく変化するものとなっている。このため同一条件下で
レーザ加工しても、リンク部７３を切断し得なかった
り、Ｓｉ基板７１に損傷が生じたりする不具合が生じる
ものとなっている。
【００１８】そこで、先ずレーザ光２と同一波長の照明
光の下で、レーザ加工すべきリンク部７３の観察像をＴ
Ｖカメラ１６で取り込み画像処理装置１７で処理した
上、リンク部７３の像を抽出しリンク部７３での明るさ
分布が評価されるものとなっている。この明るさ分布か
ら相対的な吸収率が算出されるとともに、レーザ加工を
行うのに最適なパワー密度が得られることから、液晶表
示素子７を構成している液晶セル各々での透過率が求め
られるものである。これにもとづき抽出されたリンク部
像に相当の液晶セル各々に必要な電圧を印加した後、レ
ーザ発振器１を発振動作せしめればよいものである。こ
れによりリンク部７３は状態良好にして加工除去され得
るものである。因みに、加工除去されるべきリンク部７
３の長さはリンク部幅の２〜５倍に設定される。通常、
リンク部７３相当の液晶セル各々での透過率は同一でも
よいが、必要に応じリンク部７３中央とその周辺で変え
るようにしてもよい。これによりリンク部７３上部の絶
縁膜７４の膜厚が一様ではなく、干渉による反射率が多
少変化するとしても、リンク部７３には常に一定のパワ
ー密度のレーザ光が吸収される結果、Ｓｉ基板に損傷が
生じることも、また、リンク部７３が加工除去されずに
残留することもないものである。
【００１９】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項１，２に
よる場合は、加工しきい値が小さい下地上に形成されて
いる膜厚不均一な加工対象をレーザ光によって加工除去
するに際し、その加工対象を一度のレーザ照射によって
完全に、しかも下地に損傷を与えることなく加工除去し
得るレーザ加工方法が、また、請求項３〜５による場合
には、そのレーザ加工方法を実施するのに好適とされた
レーザ加工装置が、更に請求項６によれば、同じくその
レーザ加工方法を実施する上で必要とされる透過型液晶
素子がそれぞれ得られるものとなっている。
【００２０】更にまた、請求項７，８による場合は、加
工しきい値が小さい下地上に形成されている膜厚不均一
な配線パターン欠陥をレーザ光によって加工除去するに
際し、その配線パターン欠陥を一度のレーザ照射によっ
て完全に、しかも下地に損傷を与えることなく加工除去
し得る配線パターン欠陥修正方法が、請求項９〜１１で
はまた、その配線パターン欠陥修正方法を実施するのに
好適とされた配線パターン欠陥修正装置がそれぞれ得ら
れるものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明によるレーザ加工装置の一例で
の構成を示す図。
【図２】図２は、本発明による透過型液晶素子の動作を
説明するための図。
【図３】図３は、その透過型液晶素子への印加電圧と偏
光ビームスプリッタからの反射レーザ光出力との関係を
示す図。
【図４】図４は、レーザ加工対象としての、電子回路基
板内配線の欠陥例を示す図。
【図５】図５は、その欠陥の断面を示す図。
【図６】図６は、モニタ上での電子回路基板内配線パタ
ーン欠陥の観察像を示す図。
【図７】図７は、配線欠陥が存在している場合に、モニ
タ上での正常な配線パターンとの画像差を示す図。
【図８】図８は、本発明によるレーザ加工装置の他の例
での構成示す図。
【図９】図９は、半導体メモリの冗長化のためのリンク
部とその周辺の平面を示す図。
【図１０】図１０は、同じくそのリンク部とその周辺の
断面を示す図。
【符号の説明】
１…レーザ発振器、７…液晶表示素子、８…偏光ビーム
スプリッタ、１０…観察照明光源、１２…対物レンズ、
１３…電子回路基板、１６…ＴＶカメラ、１７…画像処
理装置、１８…制御装置、２０…液晶駆動装置、２８…
干渉フィルタ、２９…ハーフミラー、３０…半導体ウエ
ハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水越 克郎 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 丸山 重信 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 坂本 治久 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62−44718（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−38888（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23K 26/00 - 26/18

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 断面形状が所望に成形されたレーザ光を
    加工対象上に集光投影することによって、該加工対象を
    加工するレーザ加工方法であって、加工形状に応じた断
    面形状のレーザ光を加工対象上に集光投影するに際し、
    パワー密度分布が加工対象の膜厚分布に応じたものとし
    て設定された状態で、レーザ光が加工対象上に集光投影
    されるようにしたレーザ加工方法。
  2. 【請求項２】 断面形状が所望に成形されたレーザ光を
    加工対象上に集光投影することによって、該加工対象を
    加工するレーザ加工方法であって、加工形状に応じた断
    面形状のレーザ光を加工対象上に集光投影するに際し、
    該レーザ光と同一波長の照明光による被加工領域表面で
    の明るさ分布から該被加工領域でのレーザ光吸収率分布
    を求めた上、該レーザ光吸収率分布にもとづき上記被加
    工領域に一定のパワー密度のレーザ光が吸収されるべく
    設定されたパワー密度分布を以て、レーザ光が加工対象
    上に集光投影されるようにしたレーザ加工方法。
  3. 【請求項３】 レーザ発振器からのレーザ光を所望の断
    面形状に成形した上、加工対象上に集光投影することに
    よって該加工対象を加工するレーザ加工装置であって、
    レーザ光を加工形状に応じた断面形状に成形し、かつパ
    ワー密度分布を加工対象の膜厚分布に応じたものとして
    設定するレーザ光成形・パワー密度分布設定手段が少な
    くとも具備されているレーザ加工装置。
  4. 【請求項４】 レーザ発振器からのレーザ光を所望の断
    面形状に成形した上、加工対象上に集光投影することに
    よって該加工対象を加工するレーザ加工装置であって、
    レーザ光を加工形状に応じた断面形状に成形し、かつパ
    ワー密度分布を加工対象の膜厚分布に応じたものとして
    設定すべく、透過型液晶素子および偏光ビームスプリッ
    タが具備されているレーザ加工装置。
  5. 【請求項５】 レーザ発振器からのレーザ光を所望の断
    面形状に成形した上、加工対象上に集光投影することに
    よって該加工対象を加工するレーザ加工装置であって、
    加工対象を照明するためのレーザ光と同一波長の照明光
    源と、該加工対象表面を観察するための撮像手段と、該
    撮像手段からの画像信号を処理することによって、被加
    工領域表面での明るさ分布から該被加工領域でのレーザ
    光吸収率分布を求める画像処理手段と、レーザ光を加工
    形状に応じた断面形状に成形し、かつパワー密度分布が
    所望に設定するレーザ光成形・パワー密度分布設定手段
    と、該レーザ光成形・パワー密度分布設定手段で設定さ
    れる断面形状およびパワー密度分布を、上記画像処理手
    段からのレーザ光吸収率分布にもとづき制御するレーザ
    光成形・パワー密度分布設定制御手段と、が少なくとも
    具備されているレーザ加工装置。
  6. 【請求項６】 断面形状が所望に成形されたレーザ光を
    加工対象上に集光投影することによって、該加工対象を
    加工する際に、レーザ光を加工形状に応じた断面形状に
    成形し、かつパワー密度分布を加工対象の膜厚分布に応
    じたものとして設定すべく、後段に配置された偏光ビー
    ムスプリッタとともに使用される透過型液晶素子であっ
    て、２次元マトリックス状に配列された多数の液晶セル
    より構成され、該液晶セル各々には少なくとも３種類以
    上の大きさの電圧が独立に印加可とされている構成の透
    過型液晶素子。
  7. 【請求項７】 断面形状が所望に成形されたレーザ光を
    電子回路基板における配線パターン欠陥上に集光投影す
    ることによって、該配線パターン欠陥を加工除去する配
    線パターン欠陥修正方法であって、加工形状に応じた断
    面形状のレーザ光を配線パターン欠陥上に集光投影する
    に際し、パワー密度分布が配線パターン欠陥の膜厚分布
    に応じたものとして設定された状態で、レーザ光が配線
    パターン欠陥上に集光投影されるようにした配線パター
    ン欠陥修正方法。
  8. 【請求項８】 断面形状が所望に成形されたレーザ光を
    電子回路基板における配線パターン欠陥上に集光投影す
    ることによって、該配線パターン欠陥を加工除去する配
    線パターン欠陥修正方法であって、加工形状に応じた断
    面形状のレーザ光を配線パターン欠陥上に集光投影する
    に際し、該レーザ光と同一波長の照明光による配線パタ
    ーン欠陥表面での明るさ分布から該配線パターン欠陥で
    のレーザ光吸収率分布を求めた上、該レーザ光吸収率分
    布にもとづき上記配線パターン欠陥に一定のパワー密度
    のレーザ光が吸収されるべく設定されたパワー密度分布
    を以て、レーザ光が配線パターン欠陥上に集光投影され
    るようにした配線パターン欠陥修正方法。
  9. 【請求項９】 レーザ発振器からのレーザ光を所望の断
    面形状に成形した上、電子回路基板における配線パター
    ン欠陥上に集光投影することによって該配線パターン欠
    陥を加工除去する配線パターン欠陥修正装置であって、
    レーザ光を加工形状に応じた断面形状に成形し、かつパ
    ワー密度分布を配線パターン欠陥の膜厚分布に応じたも
    のとして設定するレーザ光成形・パワー密度分布設定手
    段が少なくとも具備されている配線パターン欠陥修正装
    置。
  10. 【請求項１０】 レーザ発振器からのレーザ光を所望の
    断面形状に成形した上、電子回路基板における配線パタ
    ーン欠陥上に集光投影することによって該配線パターン
    欠陥を加工除去する配線パターン欠陥修正装置であっ
    て、レーザ光を加工形状に応じた断面形状に成形し、か
    つパワー密度分布を配線パターン欠陥の膜厚分布に応じ
    たものとして設定すべく、透過型液晶素子および偏光ビ
    ームスプリッタが少なくとも具備されている配線パター
    ン欠陥修正装置。
  11. 【請求項１１】 レーザ発振器からのレーザ光を所望の
    断面形状に成形した上、電子回路基板における配線パタ
    ーン欠陥上に集光投影することによって該配線パターン
    欠陥を加工除去する配線パターン欠陥修正装置であっ
    て、配線パターン欠陥を照明するためのレーザ光と同一
    波長の照明光源と、該配線パターン欠陥表面を観察する
    ための撮像手段と、該撮像手段からの画像信号を処理す
    ることによって、配線パターン欠陥表面での明るさ分布
    から該配線パターン欠陥でのレーザ光吸収率分布を求め
    る画像処理手段と、レーザ光を加工形状に応じた断面形
    状に成形し、かつパワー密度分布が所望に設定するレー
    ザ光成形・パワー密度分布設定手段と、該レーザ光成形
    ・パワー密度分布設定手段で設定される断面形状および
    パワー密度分布を、上記画像処理手段からのレーザ光吸
    収率分布にもとづき制御するレーザ光成形・パワー密度
    分布設定制御手段と、が少なくとも具備されている配線
    パターン欠陥修正装置。
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