JPH01278047A

JPH01278047A - 成膜方法

Info

Publication number: JPH01278047A
Application number: JP10863388A
Authority: JP
Inventors: Yuko Hiura; 樋浦　祐子
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1988-04-28
Filing date: 1988-04-28
Publication date: 1989-11-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は成膜方法詳しくはレーザＣＶＤを用いた配線修
正方法に関するものである。

（従来の技術）集積回路製造の試作段階で発生する誤配線を修正する技
術としてレーザＣＶＤによるオンチップの画描レーザＣ
ＶＤが利用されつつある。この技術は、修正を要する未
結線部のあるチップをＣＶＤ原料ガス雰囲気に入れ、レ
ーザ光を結線すべき配線の一部に照射して原料ガスを基
板加熱による熱分解、もしくは光化学分解により分解し
て金属膜を堆積させながら基板を移動させて結線すべき
配線まで金属線を描画するものである。このような配線
修正の方法としては、結線すべき配線の間にこれらの配
線とは絶縁すべき配線が存在するような修正の場合には
、その配線のみを絶縁するための処置が画描レーザＣＶ
Ｄとは別に必要となる。このような配線修正の方法とし
ては、絶縁すべき配線と修正用の配線とが重なる面積だ
けにパターン転写レーザＣＶＤにより絶縁膜の局所選択
ＣＶＤを施し、この後金属の画描レーザＣＶＤにより結
線する方法が第３１回半導体・集積回路技術シンポジウ
ム講演論文集頁８５　（１９８６）に提案されている。

この方法は、フォトリングラフィを必要としないため極
めて簡便な修正が期待される。しかし−貫して一定の照
射光強度で成膜するため、強度が高過ぎると下地となる
金属配線を断線させることがある。また断線を防ぐため
に強度を低くすると、成膜に膨大な時間を要し、工程短
縮という長所が失なわれる。本発明の目的はこのような
従来技術の問題点を解決し、下地配線に損傷を与えるこ
となく最少限の時間で絶縁膜の局所選択ＣＶＤを行なう
ことにある。

（問題点を解決するための手段）本発明は上記の従来技術の問題点を解決するためにレー
ザ光を基板に照射し、原料ガスを分解することによって
成膜するレーザＣＶＤにおいて、レーザ光照射による温
度上昇が前記基板の融点に達しない照射強度で第１の薄
膜を形成した後、前記第１の薄膜を透過後のレーザ光照
射による前記基板の温度上昇が前記融点に達しない範囲
でレーザ光照射強度を増加させて第２の薄膜を形成する
という手段をとった。

（作用）２００ｎｍ以下の短波長光の金属膜における吸収長は、
ＳｉＮ、　ＰＳＧ等の誘電体薄膜に較べてきわめて短か
く、このような光を金属膜に直接照射すると表面層が光
吸収により加熱される。したがって高い照射光強度では
金属膜表面の溶融、蒸散等の損傷が起る。しかし金属膜
表面が、ＰＳＧ膜、ＳｉＮ膜等で覆われていれば、照射
光はこれらの膜で一定量吸収された後金属膜に達するの
で表面の損傷を軽減することができる。本発明は、この
効果を、光化学反応で原料ガスを分解して金属薄膜上に
誘電体薄膜を形成する工程に適用する。金属薄膜に損傷
を与えないためには十分に低い照射強度で誘電体薄膜を
形成することが必要だが、照射強度が低いと、成膜速度
が下がるため、十分な電気的耐圧を有するような厚さの
誘電体薄膜を形成するには多くの時間が必要となる。そ
こで本発明は第１段階として下地金属へほとんど損傷を
与えない程度の低い照射強度で誘電体薄膜を形成し、第
２段階として第１段階で形成した誘電体薄膜に吸収され
ることによって下地金属への損傷が十分に軽減される程
度の、高い照射強度で引き続いて誘電体薄膜を形成する
ことによって、金属薄膜上に絶縁膜の形成を行なうもの
である。

本発明においては、下地金属膜に損傷を与えることなく
、しかも最少限の時間で絶縁膜の成膜を行なうことがで
きる。

（実施例）以下本発明を、結線すべき２つの配線と、これらの間に
あってこれらとは絶縁すべき１つの配線とを絶縁膜上に
もつ集積回路をレーザにょる面構ＣＶＤで修正する工程
に適用した実施例を図面を参照して詳細に行なう。

図は本発明を適用した配線修正を行なう装置の模式図で
ある。基板１はＣＶＤチャンバ２内に固定しＡｒＦレー
ザ３からの出射光をアッテネータ１２、ビームスプリッ
タ４、パターンマスク５、レンズ６、窓７を通して基板
１上に垂直にパターン転写する。基板１には保護膜１３
付きシリコンにレーザ画描ＣＶＤによりＡ１線を配線し
たものを用いた。また、アッテネータ１２は、回転によ
って１９３ｎｍの透過率を少なくとも２種類以上に変え
ることが可能である。Ｈｅ−Ｎｅレーザ８の光を光軸を
ＡｒＦレーザ３の光軸に合わせてビームスプリッタ４、
ビームスプリッタ９、レンズ６を通して基板１に照射す
る。基板１のとくにＡＩ配線１４からのＨｅ−Ｎｅレー
ザ８の反射光は、ビームスプリッタ４により入射光と分
離してフォトディテクタ１０によってその強度をモニタ
する。フォトディテクタ１０の出力はアッテネータ駆動
回路１１に入力する。アッテネータ駆動回路１１は入力
が一定の値以下になると高い透過率でＡｒＦレーザ３の
出射光を透過するようにアッテネータ１２を回転させる
。このため誘電体膜の膜厚が増加し、ＡＩ配線からの反
射光強度が低下すると自動的にＡｒＦレーザ３の照射光
強度を増大させる。

原料ガスとしては５ＩＨ４、Ｎ２０、ＰＨ３を用い、Ｎ
２０を光励起することにより活性化し、ＰＳＧ膜を形成
する。堆積開始時にはＡｒＦレーザ３の照射強度がＩＭ
Ｗ１ｃｍ２以下になる透過面にアッテネータ１２を合わ
せる。ＰＳＧ膜厚が１ｏｏｏＡ程度になった時点でＨｅ
−Ｎｅレーザの反射光を受けたフォトディテクタの信号
により照射光強度が５〜６ＭＷ１ｃｍ２となるようにア
ッテネータ１２の透過面が回転し、必要な耐圧を得るた
めに必要とされる１ｐｍＪ＊まで成膜を続けた。

本発明では最初にＩＭＷ１ｃｍ２以下という弱い照射光
強度でＡＩ配線を保護するためのＰＳＧ膜を形成するの
でその後の、照射光強度を数ＭＷ１ｃｍ２以上に増加さ
せた成膜においても下地のＡ１配線を断線させることは
なかった。また本発明ではレーザ光の照射強度を２段に
変えて成膜するので、必要な耐圧を有する膜厚を得るの
に２時間以上を要する、照射光強度ＩＭＷ１ｃｍ２以下
一定の成膜に較べ、２分の１以下の時間で成膜すること
ができた。なお、本実施例ではＰＳＧ膜についてのみ説
明したが、本発明はＳｉＮ膜の形成にも応用することが
できる。この場合は原料ガスを５ＩＨ４と、ＮＨ３に替
えるだけでよい。

また、下地配線材料もＡＩに限らずあらゆる金属に対応
できる。ただしそれぞれの金属の融点、熱伝導率に応じ
て、レーザ光照射強度を変える必要がある。

また、最初に形成する絶縁膜と、次に形成する絶縁膜と
は異種の材料でも構わない。例えば最初にＳｉＮ膜を形
成した後ＳｉＯ２膜を形成してもよい。但し、この場合
、上層となる絶縁膜はレーザ光を透過する材料で構わな
いが下層となる絶縁膜は、レーザ光を吸収する材料であ
る必要がある。

（発明の効果）以上説明したように本発明によればレーザの照射光強度
を２段階に変えてレーザＣＶＤによる成膜を行なうこと
で、下地となる金属配線に損傷を与えることなくしかも
最少限の時間で金属配線上に絶縁膜を形成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施した装置を表わす模式図で
ある。１・・・基板２・・・ＣＶＤチャンバ３・・・ＡｒＦレーザ４・・・ビームスプリッタ５・・・パターンマスク６・・・レンズ７・・・窓８・・・Ｈｅ−Ｎｅレーザ９・・・ビームスプリッタ１０・・・フォトディテクタ１１・・・アッテネータ駆動回路１２・・・アッテネータ１３・・・保護膜１４・・・Ａ１配線

Claims

【特許請求の範囲】

　レーザ光を基板に照射し、原料ガスを分解することに
よって成膜するレーザＣＶＤにおいて、レーザ光照射に
よる温度上昇が前記基板の融点に達しない照射強度で第
１の薄膜を形成する工程と、前記第１の薄膜を透過後の
レーザ光照射による前記基板の温度上昇が前記融点に達
しない範囲でレーザ光照射強度を増加させて照射するこ
とにより第１の薄膜上に第２の薄膜を形成する工程とを
含むことを特徴とする成膜方法。