JPH02323A - 集積回路製造における非耐熱性金属のレーザー平坦化処理 - Google Patents

集積回路製造における非耐熱性金属のレーザー平坦化処理

Info

Publication number
JPH02323A
JPH02323A JP63237477A JP23747788A JPH02323A JP H02323 A JPH02323 A JP H02323A JP 63237477 A JP63237477 A JP 63237477A JP 23747788 A JP23747788 A JP 23747788A JP H02323 A JPH02323 A JP H02323A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
wafer
laser
aluminum
laser beam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63237477A
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas J Magee
トーマス・ジェイ・マギー
John F Osborne
ジョン・エフ・オズボーン
Peter Gildea
ピーター・ギルディア
Charles H Leung
チャールズ・エッチ・リュング
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xmr Inc
Original Assignee
Xmr Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xmr Inc filed Critical Xmr Inc
Publication of JPH02323A publication Critical patent/JPH02323A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76838Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
    • H01L21/7684Smoothing; Planarisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26Bombardment with radiation
    • H01L21/263Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/268Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00Metal treatment
    • Y10S148/093Laser beam treatment in general

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

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】 (1)産業上の利用分野 この発明は集積回路の製造に関し、特に、信頼し得る多
層の相互接合システム(multilayerinte
rconnect systems)を造り出すために
Fi4膜平坦化工程の使用を典型的に必要とする極めて
高密度の超大規模集積回路(VLSI)製品の製造に関
連して、特に、この発明は、多層のVLS1回路の製造
におけるアルミニウム膜の如き非耐熱性金属膜あるいは
非耐熱性の金属化層のレーザ平坦化における進歩に関す
る。
(2)従来の技術 高性能、大領域の集積回路はしばしば相互に接合した数
層の組合わせである。従って、種々の製造段階で積層回
路の表面を滑らかに平らにする平坦化プロセスが一般に
採用されている。その要求はウェハー規模の集積化(す
なわち、効率の良い、高火力のウェハー規模の集積回路
は2あるいはそれ以上の下地あるいはパワー面に加えて
相互接合した2層、3層あるいは4層さえも要求される
)の場合に特に激しい。
もっとも厳しい表面形状問題(topograph i
cproblems)は接続回路がある相互接合層から
隣りの層に延びている積重ね通路の近くで発生する。
積層回路の多層相互接合システムは、高分解能のフォト
リソグラフィーにとって、かつ、より高い層上の薄膜よ
りなる十分な大きさのステップにとって受入れ得る平ら
な表面形状を維持するために、−あるいはそれ以上の平
坦化工程を要求する。
伝統的なアプローチは他の技術と同様に、金属層間の誘
電層の平滑化や、スピン−オン(例えばポリイミドの)
技術の適用によるか、再流動(例えば燐ケイ酸塩ガラス
)による中間層絶縁(誘電)層の平坦化に関係して来た
。この点に関して、ある誘電平坦化技術は燐ケイ酸塩ガ
ラスを急速に流動化するために走査型+J Cotレー
ザを使用する。
デルフィノ1M、著“積層回路デバイスにおけるアルミ
ニウム上の燐ケイ酸塩ガラス流動”1.E、E、E。
EIec、Devルett、、Vol、E口L−4,N
o、3.1983.  PP、54 〜56参照。しか
し、絶縁層の平坦化は、それ自体で完全に平坦な多層の
相互接合法を従供しない。ステップ−カバーレッジの酷
しい問題は金属が絶縁体中の深い垂直通路にわたって析
出される場所になお発生し、そして、この問題は、もし
通路が垂直に積重ねられるならば強調される。これらの
誘電子tH化技術では深い縦型のすなわち積重ね(重合
わせ)の通路を平坦化できない。なぜなら、誘電層は各
層間の接触区域から除去しなければならず、通路に大き
な厚味不足をもたらすからである。
セッーその外の米国特許第4,258.078号は、開
回路に発生する導体レール中の欠陥を暴露するために、
通常のエツチング法により明瞭にされた金属化パターン
上に現れる鮮明な特色を除去するために、導体レール間
のフィラメンF状の欠陥部を修復するために、あるいは
ポリシリコン、モリブデン、タングステン等のような耐
熱性金属の場合に導電性を改善するために、Nd : 
YAGレーザあるいは電子ビームを使用することを開示
している。この特許は金属が平坦化され、パターン化さ
れた後に適用されるプロセスおよび非耐熱性に対立する
耐熱性金属に関する。とにかく、金属化のために使用さ
れる金属は溶融され、表面張力が金属の形状に作用する
が、流動は生じないような非常な短時間焼入れされる、
そして、そうすることにより、金属の平坦化処理が避け
られる。
多層相互接合システムにおいて平坦性を達成するための
別のアプローチは金属層の実際の平坦化プロセスを含む
。金属平坦化の一方法はRFバイアススパンタリングで
ある。最上↑、岡林H0長沢E、森本門、著、“バイア
ス スパッタリングによるVia−11o1e Fil
ling使用の平坦化されたモリブデン相互接合“Pr
oc 1985 VLSI Multilevel I
nterconnectionConf、(V−MIC
)、1.ε、E、E、Ca t、85cII2197−
2. June。
1985.PP、17−23参照。しかしこの金属平坦
化プロセスは耐火性金属に関する。
対照的に、金やアルミニウムのような非耐熱性金属は急
速な熱的焼なまし技術を用いて溶融される。これらの金
属の平坦化技術の欠点は、金属が溶湯で留まっている時
間の長さである。受入れることのできない冶金的反応が
薄膜中に起こされる(例えば、溶融アルミニウムはS 
i Ot 誘電体を減少してシリコンおよび揮発性の亜
酸化物を数秒の内に生成し、そして、溶融金属中の典型
的な熱的拡散率に基づいて、1ミクロンの溶融した金は
杓lll5でチタン接着層で完全に合金化できる)。こ
れはデバイスの品位を低下さす。
更にタンカーマン、 D、B、およびシュミント、R,
L。
共著の°゛マル千レベル相互接合用の金属フィルムのパ
ルス化レーザ平坦化”Proc、1985 VLSI 
Multilevel 1nterconnectio
n Conf、(V−MrC)+1.E、E、[!。
Cat、 85C112197−2,June、198
5.PP、24−31は、各金属層はパターン化に先立
ってパルス化レーザを使用して溶融(次いで平坦化)さ
れ得ることを開示する。
金のフィルムの平坦化は達成され(極端な形態変更を開
始しながらでさえも、0.1 ミクロンの表面粗さより
も小さい)、導電性もまた改善される。
しかし、その章で開示のAu/5iOz構造にとって、
Crのような接着層は2材料間の各界面毎に必要である
更に、その章は、504nmの波長を有する光学パルス
を供給しながら、クマリン色素を含有するりニア−フラ
ッシュランプ−ポンプパルス化色素レーザを用いるSi
O□誘電層上の金フィルムの平坦化法を開示する。パル
スは1マイクロセカンドの持続時間(最大の2における
命中)と15mJのエネルギーと、111zの繰返し速
さを有する。不幸にも、著者達は主として不安定な色素
レーザを利用した、そこで色素レーザの欠点により処理
量が制限されている。
更に、その章は、もし熔融物の持続時間が1マイクロセ
カンドよりももっと長いならば受入れ難い冶金反応が薄
膜中に誘起されることを開示している。二三の実験がパ
ルス源としてKrFエクシマーレーザ(248n+*)
を用いて実行されたが、1マイクロ秒のパルス化色素レ
ーザで利用できる2領域のファクターに比較して、Io
nsの、パルスは実質的減少した操作領域を溶融状と損
傷状の間に提供した。高い入射の光パルスエネルギーは
理論的導電率により近接している大結晶粒度を生成する
従って、金属を再流動するための短期間の高エネルギー
光パルスは、導電性が改善されるので好ましいが、有害
な冶金反応はなお回避される。
また、十分な金属区域が一度に溶融されるために、その
章は、レーザビームはウェハー上に2++m+径のスポ
ットで焦点が合わされ、シングルパルスで金属の大区域
(4mm”)を溶融するために使用されることを開示し
ている。しかし、理論的エネルギーは金の約50%の反
射率のために、かつレーザビーム中にコールドスポット
の生成を許すために2倍以上とされる必要があった。
強さの点でスポットを均一にする如何なる努力もされな
かった。そして、従って(ビームの周辺で)パルスエネ
ルギーの約%が溶融限界値以下でありそれ故に浪費され
た。
さらに、その章は、金属フィルムが十分の量の入射光パ
ワーを吸収することができる筈と記述している。この理
由のために、著者らはアルミニウムや銀のような高反射
性の金属を平坦化するのを実質上止めにして、その代わ
りに金を平坦化した。
これは、アルミニウムの中広い工業的利用の点からは残
念なことであった。
この点に関し、金はスペクトラムの緑あるいは青の領域
で50!より大きい吸収度を持っており(48′1のエ
ネルギーが金フィルムによって反射される)、如何なる
自然の酸化物も持っていない。アルミニウムフィルムの
レーザ平坦化はもっと困難な問題を提供する。アルミニ
ウムの高い反射率(可視光線の約92χ)は高い光パル
スエネルギーを要求する。不幸なことに、表面組織や形
態や組成の僅かな変化は吸収されるパワーをかなり増加
させることができ、損傷を引き起こす。また、アルミニ
ラムの耐火性の自然酸化物は、典型的には固体の皮膜と
して残り平坦化を妨げる。
その章は、ウェハーは拡散処理中に十分な空気に暴され
ることを指摘している。著者達はこの手順と組合わされ
る如何なる不利な結果も出現しないことを報告し、かつ
容易に酸化できるアルミニウムの場合には、無酸素雰囲
気中で操作する理由がある一方で、満足すべき結果がそ
のようにすることもなく明らかに得られた。
それにもかかわらず、少なくとも1人の著書は後輩で、
アルミニウムのような反射性の金属フィルムを薄い吸収
層で代わりに被覆できると提案している。タックマン0
.B、およびワイスヘルグ^、II。
共著“パルスレーザ使用の金およびアルミニウム薄膜の
平tH化法“1.E、E、E、Elec、Dev Le
tt、、VolEDL−7,NO,1,January
、1966、PP、1 4参照。この章はレーザ平坦化
に先立ち酸化物生成に抵抗するアルミニウムの不働体化
し、初期の光吸収を増加する抗反射被膜として作用する
自然酸化物をスパッターエッチラング除去した後にアル
ミニウム上にアモルファスシリコンの薄層(〈20θ−
オングストローム)をスパンター析出することを開示し
ている。これはアルミニウム平坦化プロセスに大いに役
立つ一方で、アルミニウムフィルムを一貫して平坦化す
るためにシリコン被膜の必要とし、このことがその製造
法を複雑なものとしている。更に、平坦化されたアルミ
ニウムフィルムは応力を有しており、それはデバイスの
故障につながる。
(3)問題を解決するための手段 レーザが析出された非耐熱性金属フィルムあるいは金属
化物を瞬時に熔融するために使用される。
発明によれば、基体は平坦化される金属フィルムの融点
の約50χに予熱され、予熱された基体の温度−hMを
小さくし、溶融に必要なエネルギを減少し、好ましくな
い冶金反応を減少するためにマイクロセカンド以下のパ
ルスが使用される。
従って、この発明は、ウェハー上に所定の組成および厚
さの非耐火性金属あるいは金属化層のレーザ平坦化法か
ら成る。この方法の一実施態様は、平11化される金属
の融点の約4にウェハーを予熱する為に外部熱源からウ
ェハーに熱を与え;レーザを準備し;金属上にレーザに
より造られたレーザビームの焦点を合わせ;レーザビー
ムが所定の組成と厚さの金属を瞬時に溶融するために平
方センチメータ当たりの十分なエネルギーを有しつつ、
かつレーザビームが約プラスまたはマイナス5%の実質
的に均一なビーム輪郭を有しつつ、金属を瞬時に溶融す
るために光エネルギーを金属に照射し;金属の照射を停
止し;金属の温度が融点以下に下り、金属が再凝固する
まで溶融金属の流動させる段階から成る。アルミニウム
の場合にはウェハーが予熱される温度はセッ氏200″
′ないし400°である。好ましくは、レーザはパルス
化された塩化キセノン(XeCl)エフシマーレーザで
ある。レーザビームは均一な再溶融体を生成するために
ウェハーの表面を横切って好ましくは反復して往来させ
られる。これは、レーザパルス反復速度、パルスエネル
ギー、近接位置間の重複量、および位置毎のパルス数を
制御することを包含している。
純アルミニウムあるいはアルミニウム金属化物の場合に
は、この方法は、好ましくは更に、ウェハーを処理チャ
ンバーに載荷し、基体を予熱し金属を照射する前に水蒸
気、炭化水素、酸素等のような実質的な反応性成分から
ウェハーを隔離するためにチャンバーを真空にする(約
2X10−’ミリバールまで)シ;セン氏150度より
低い温度につLバーを冷却し、雰囲気圧にチャンバーを
復帰させ、照射の停止後にチャンバーからウェハーを除
去する段階より成る。
耐火性の金属および金属化物は瞬時に溶融され、SiO
□段上に効果的に平坦化され、溝は金属で充填され、ミ
クロン以下の通路あるいは接合空孔は充填される。また
、金属フィルムは初期および溶融状態で高い応力がかか
っており、基体の予熱は平坦化されたフィルムの応力を
減少することが見出されている。予熱基体は溶融金属が
より長く流動し一層均一に冷却し、その結果、再凝固し
た平坦化金属フィルム中の応力を減少させることとなる
従って、この発明はデバイス不良にいたらしめる突起(
hillock)その他の応力/歪−関連の性質を低減
させることができる。
この発明の方法による析出又は沈着したままの金属フィ
ルムを平坦化するレーザの使用は、別の平坦化技術にお
ける多数の制限を克服する。金属はSiO□ステップ上
にわたって平坦化され、サブミクロンの通路が充填され
る。それは、立証されてない材料、追加的な臨界方法¥
11階、および/または100万ドルを超す装置から成
る、改善された誘電体拡散接合のためのガラス上のスピ
ン−オン技術あるいは、サブミクロンの通路を充填する
選択的タングステン成長に転ることはない。平坦化され
たフィルムの応力の減少および再生可能の結晶粒構造は
製造プロセスの領域を拡げ、それにより、多層相互接合
システムを有するVLS1回路の生産を増加する。
この発明の上記その他の特徴および付随の効果は添付の
図面と結びつけて後述の好ましい実施態様の記載を観る
ことにより技術に熟達した人達に十分理解され評価され
るであろう。
(4)作用 第1図は一般的に番号lOで指示されるレーザに基づく
非耐熱性金属あるいは金属物の平坦化システムのブロン
クダイヤグラムを示す。平坦化装置10は拡1に接合さ
れるウェハー鍔上の金属−の融点の約2の温度にウェハ
ー−を予熱するための熱源12を有している。
また平坦化システム10は例えば、塩化キセノン(Xe
CI)エフシマーレーザのようなレーザである光エネル
ギーa1.iを有している。例えば、レーザは、カリフ
ォルニア州、サンタクララの所在のX?IRInc、か
ら出されているモデルXC150300n+J、150
Wχeclエクシマーレーザとすることができ、かつ、
スタンダードオイルカンパニー(インデイアナ州)に譲
渡され、現在イリノイ州シカゴのアムココーポレーショ
ン譲渡されている“ガス搬送レーザシステム”という発
明の名称の米国特許第4.611.327号に記載され
ているようなレーザである。このレーザは308nmの
波長の光を発生する。
好ましくは平坦化システム10は均一なレーザビーム、
で平坦化される金属を照射する。従って、更に平坦化シ
ステム10は、第2八図に示される準−ガウス形状から
、第2B図に示される“トップハットパ形状にレーザビ
ームを変更するホモゲナイザーを有する光学装置16を
有する。レーザビームは、照射されるウェハー表面にま
た好ましくは垂直である均一なビームを与えるために、
例えば1986年2月24日出順されXMRカンパニー
に譲渡された同時係属の米国特許出願番号第822.3
63号に記載の光ビーム集積システムを好ましくは通過
させる。この光ビーム集積装置は事実上ビーム中に冷却
スポットを発生しながら、レーザビームを横切るプラス
・マイナス5%以上切−なビームを生ずる。長所として
、上述の光ビーム集積装置はまた方形あるいは長方形を
形成するようにX−軸およびY−軸に沿ってレーザビー
ム次元を調整可能にする。
第1図に示されるように、平坦化システム10はまたパ
ルス間で光学装W16を移するステッピングモータで配
列されるx−v移行ステージ18を有する。光学装M1
6の一部が直接にウェハー上をX−v トラックを移動
する間ウェハーは静止状態に保持される。ウェハーを静
止状に維持することは平坦化プロセス中の粒子状の汚染
物の危険を減少する。
もし、平坦化される金属が十分な空気に鼎して酸化する
アルミニウムあるいは他の金属の場合には、ウェハーは
石英窓22によってカバーされる小さなプロセスチアン
バー20の内側に配置されるのが好ましい。更に平坦化
システム10が圧力モニター26によって測定されるよ
うに104ミリバールよりも大きい真空度にプロセスチ
ャンバー20を排気する真空ポンプ24を更に有する。
これは、表面酸化を防止するためにウェハーを水蒸気、
炭化水素酸素、および他の実質的反応部分から緩衝する
例えば、プロセスチャンバー20中の拡散接合するアル
ミニウムは、アルミニウムが溶融状態にある場合にA1
□03の生成を避ける。プロセスチャンバー20、それ
故にウェハーは平坦化プロセス中の粒子状汚染の危険を
減少するために静止状態に維持するのが好ましい。
酸化を受ける非耐火性金属あるいは金属化層の場合には
、平1u化システム10はプロセスチャンバー20中の
ウェハーの温度を低下させるためにまた冷却源28を有
する。例えば、冷却源28は液体窒素注入システムであ
り得る。金属が瞬時に溶融され、平坦化を仕遂げるため
に流動した後、金属は十分な空気に再暴露され反応しな
いようにするため十分低い温度に冷却される。
全ての平坦(ヒプロセスは自動化し得る。平坦(ヒシス
テム10は例えばIRMPCのようなレーザ機能とウェ
ハー基体の両方を制御するコンピュータコントロール3
0を更に有することができる。
第3図に示すようにこの発明の非耐火性金属あるいは金
属化物の平坦化法によれば、ウェハー基体は番号40で
示されるように平坦化される金属の溶融温度の約502
に予熱される。これは、平kB化と溶融間のプロセス領
域の巾を増大する。アルミニウムの場合、セッ氏300
度でプロセス領域は室温におけるプロセス領域の約2.
0倍である。また、熱エネルギーは基体中に貯えられ、
それ故に冷却時間は一層長くなり、温度が融点下に落ち
る前に粒成長の機会を一層与える。これは平坦化された
フィルム中の応力を減少し導電性を改善する。
実施例の方法ではアルミニウムの融点(TIIlelt
)はセン氏660度である。アルミニウムの平坦化のた
めのこの発明の実施例によれば、基体温度範囲はセン氏
200ないし300度である。
−船釣に、溶融金属フィルムの平坦化は、汚れていない
液体金属の極めて高い表面張力(水の表面張力の約50
倍)とかなり低い粘性(水に比較して)を得るために急
速プロセスである。更に、溶融金属は極めて高い熱拡散
率(lca/s)を有している。従って、熱は約Ion
sに1 ミクロン厚の金属フィルム中を移送させられる
。対照的にアモルファス5i02のような、誘電体フィ
ルムはアルミニウムのような溶融金属の熱拡散率の約1
00倍以上の高さの熱拡散率を持っている。従って、S
i02層は下地の基体への重要な熱移送を阻止する熱バ
リアーとして作用する。アルミニウムのような溶融金属
の高い表面張力と、熱拡散率と低粘性の観点で、5i0
2の比較的低い熱拡散率と組合わせて、アルミニウムフ
ィルムに短時間の高エネルギー熱人力で基体を損傷する
ことなくフィルムを再流動でき、それ故に平坦化できる
金属フィルムは番号42で示されるようにレーザビーム
で瞬時に溶融されることにより平坦化される。第4図に
示されるように、アルミニウムは表面に受けている光子
エネルギーのほんの一部を吸収する。被吸収性の範囲は
被覆していないアルミニウムフィルムの7から10χと
である。アルミニウムフィルムの低い結合係数は比較的
高出力のレーザの使用を必要とする。従って、レーザビ
ームは例えば250Hzの繰返し速度で約150mJの
典型的なパルスエネルギーを有する308nm、50n
sのエフシャーレーザパルスとし得る。1 ミクロン厚
のアルミニウムフィルムを溶融するエネルギー密度は、
レーザビーム輪郭上のエネルギー密度をプラス・マイナ
ス5%以内として4から6J/cdの範囲である。
アルミニウムの光吸収深さは非常に短い(典型的な波長
で200オングストローム)ので、熱は金属フィルムの
表面で発生されると考え得る。熱は1時間に深さz、=
(at)1/2に拡散する。ここでaは金属の熱拡散率
(例えば、アルミニウムの場合上)氏700度で1.O
cri/s)である、従って大抵の熱が1 ミクロンの
アルミニウムを貫通するには10nsLかかからない。
約50ns(Mll価値2における命中)のパルス持続
時間を用いるのが好ましく、これはフォトダイオード検
知器で測定され、ショフトからシシント当たりプラス・
マイナス5χの反復が行われる。これは2つの理由から
有用である。すなわち、下地層が表面層の温度よりも低
い温度に渇され、かつ完全溶融を達成するために必要な
パルスエネルギーは低減される。ショートパルス(50
ns)がフィルムと、(もしあれば)接着あるいはバリ
ヤー層と、誘電体層間の好ましくない冶金的反応を排除
するために使用される。50nsのパルス持続時間はま
た熱パルスがアルミニウム中を均一に侵入するが一方下
地のSiJ層を実質的に貫通しない状態とする(それ故
に金属の低部層を乱さない)。パルス持続時間が50n
sよりも測定して長い場合には、溶融アルミニウムは下
地層の5iO7あるいはシリコンと反応でき、集積回路
の品質劣化を引起こす。
好ましい50nsのパルスの如き、サブマイクロセカン
ドのパルスは、特に望まれる。というのは表面下におけ
る熱拡散長さ(a L ) l / 2よりも実質的に
大きい下地層はその融点より十分低温にあり、短時間の
熱パルス期間では加熱あるいは拡散は無視できる。しか
し、Ionsより短いパルスは役立たない。というのは
大きな熱勾配が金属フィルム層中に生起され、フィルム
の底が融点に達しないうちに表面が蒸発するからである
この発明によるレーザ平坦化プロセスは50nsのパル
ス持続時間に対して大きな操作領域を有する。
重大なフィルム蒸発あるいは損傷を生じない最小値上の
2つの要因によってエネルギーは典型的に増加され得る
シリコンウェハー上の1 ミクロン厚さのSiO□層の
頂部に1ミクロンのアルミニウムを溶融するのに必要な
最小吸収エネルギーを決定するために試験が行われた。
エネルギー要求〒は10nsパルス持続時間に4 J 
/ rfIから変化し、1マイクロセカンドのパルス間
に徐々にGJ/cAまで上昇し、その後、パルス持続時
間の平方根としてほぼ示される値に増加した(シリコン
基体中への熱の侵入により)。
パルスエネルギーはピロ電気検知器で測定され、ショッ
トからショットまでプラス・マイナス5%の値で反復さ
れた。これらのエネルギーは最小であり、理論値の10
0χと200χの間のどこかに在り、基体の予熱および
(レーザビームの光学的集積による)冷却スボ7トの欠
除が必要な光エネルギーの嘴を減らすのに役立つが、金
属フィルムの反射が予熱の効果を打消す。好ましくは約
5J/c−の光エネルギーが5iO2層上の1 ミクロ
ン厚さのアルミニウムフィルム溶融するために使用され
る。
エフシマーレーザはバラスモードで漂作される。
これにより、番号44および46で示されろように、望
ましい重合わ廿をしてステップ−反復動作の採用により
希望の表面を平坦化できる。
少なくとも!光パルスに表面の全ての点を曝すように、
光学装W16をパルス間に横方向に移動させて大区域を
平坦化する。レーザパルスにより照射される区域は4m
m”から16間2の範囲である。
好ましくは、パルス化したレーザが各レーザパルス毎に
9m”の方形区域を溶融する。
照射パターンは好ましくは方形あるいは長方形である。
これは重合わせ制御を容易にする。
重合わせ不連続を無くすために零よりも大きく、好まし
くは50ないし95χ範囲にある。最適の平坦化を行う
のに必要な重合わせのパーセンテージは平坦化される非
耐火性金属あるいは金属化物の固有の特性に部分的に依
存する。
第5図を参照しながら酸化を受けるアルミニウム若しく
はその他の非耐火性金属あるいは金属化物を平坦化する
本発明の実施態様によれば、ウェハーは番号50で示さ
れるようにプロセスチャンバー20中に最初に装荷され
る。次いで番号52で示されるように、lo−3ミリバ
ールよりも大きい真空にされる。プロセスチャンバー2
0は好ましくは2×1O−6ミリバールに非気される。
第3図と関連して上述のステップ40,42.44およ
び46は次に実行され金属が瞬時に溶融され、平trB
化を成し遂げるように流f)r化した後に、番号54で
示されるように、十分の空気に再暴露され反応すること
を避けるために金属は次いで十分低い温度に冷却される
。冷却を制御するためにプロセスチャンバー20中に窒
素を導入することによりウェハーは好ましくはセ・7氏
75ないし150度に冷却される。その後、番号56で
示されるように、プロセスチャンバー20は雰囲気圧力
まで復帰される。最後に番号58で示されるように、つ
γ、バーはプロセスチャンバー20カら取出される。
実施例1 平坦化試片はTio、+−61の1500オングストロ
ーム十に析出されたl ミクロン厚の純アルミニウムフ
ィルムから成る。約700オングストロームのSiO□
で波頂されたテスト1JIILLにプレーナーマグネト
ロンスパンタリングによってアルミニウムフィルノ・が
番斤出される。テスト覆旧銭はSiO□ステッフ。
1の4 ミクロンの穴から通路開口の700オングスド
ロー五の小ささに至る幾何学形状として5iOzステツ
プおよび通路(Via)パターンの両方を有している。
パルスエネルギー流量は約5J/cJであった。
典型的に、パルスは0.1mm離して位置させ、これは
99χの重合せを与える。エフシマーレーザパルスの反
復速度は150Hzであった。この高い反復速度により
6インチウェハーの表面が約20秒間処理された。真空
インターロックシステムを通して、ウェハーを装荷し取
出す為に必要な付加的時間を加えて、1時間当たり60
−80個の6インチウェハーが処理され得る。
6^図に示されるように、高温プレーナーマグネトロン
スパッタリングは浅い5i(12のステップに均一な被
覆を生成する。SiO□ステップのエツジにおける金属
の薄層化はより低い析出温度、より高いステップあるい
はより狭い幾何学形状により強調される。
6A図に示される金属フィルムは308 nmXχec
lエクシマーレーザを用いて瞬時に溶融された。50n
s以内に、アルミニウムは再流動して第6B図で示され
るトポロジーを生じた。生成した再凝固フィルムのプラ
スあるいはマイナス400オングストロームの平面であ
る。下層のTielHo、、と反応した如何なる証拠も
ない。
第6B図で示されるように、結晶粒径は0.2−0.5
ミクロンから1−3ミクロンに典型的に増加した。
4点の測定で決定されるレーザ平坦化を伴うフィルムの
シート抵抗は比較的大きい結晶粒径のために平tnH化
前よりも10χも低く、電子の散乱を減・少させている
更に重要なことは非平坦イヒフィルムに比して平坦化フ
ィルムの応力/歪特性に重要な改善がまたある。この変
化の一徹候は非平坦化のフィルムに対する平坦化フィル
ムの結晶粒の増加である。レーザ平t8化プロセスは突
起物の成長をひき起こす応力を減少する。122分間セ
ッ435度のN2サイクルに合わせた平tH化したフィ
ルムは非平坦化のコントロールされたものに比して突起
物が成長した徴候をほとんど示さなかった。
実施例2 第7図に示されるようにサブミクロンの接触子が再流動
アルミニウムに充填される。サンプルは僅かに(頃斜し
た約0.8 ミクロン深さの側壁を有する0、7 ミク
ロン×0.7 ミクロンの接触子から成る。
−ヒ述の例の場合のように、プレーナーマグネトロン析
出の純アルミニウムで被覆された1500オングストロ
ームのTiolWo、qから析出金属&ININから成
っていた。フィルムは広い区域にわたって均一な平)n
化を達成するために308nmの光の多重パルスに合わ
せた。第7図に示されるように再流動アルミニウムは均
一に接触子開口部を充填する。
実施例3 第8図は0.7 ミクロンの5i(hで被覆された4ミ
クロンセンター上の4ミクロン中、1 ミクロン厚のア
ルミニウムのラインと次いで1ミクロンの基盤面のレー
ザ平tB化処理前(第8A図)と処理後(第8B図)の
頂部外観である。パルスエネルギー力はおおよそ5J/
cdであった。溶融フィルムは急速(50ns以下)に
平坦化し、プラス・マイナス400オングストロームの
表面変化で減少する。アルミニウムフィルムの優れた平
坦化(極端な面形態変化のあるものから出発したにもか
かわらず0.1 ミクロン以下の表面粗さ)が達成され
、同様に優れたステップ力バレッチが達成される。導電
性もまた改善される。
この発明により平坦化される金属がプラス・マイナス5
00オングストローム以上の滑らかさと平坦さであるに
もかかわらず、5i02と金属薄膜の析出に用いる化学
蒸着およびスパッタリング法はステップカバレッジの問
題を造り出す。平均厚さのフィルムにおいては、通常の
パワーレベルでは如何なる変化も観察されない。かくて
、同じ区域が好ましいオーバーラツプを付与するために
反復してパルスをかけられても、平坦化中には如何なる
重大な蒸発もない。レーザ平坦化処理の結果、アルミニ
ウムフィルムの結晶粒度は析出生成したままの約0.2
 ミクロンからレーザ平坦化処理後の約4ミクロンに実
質的に増大した。溶融金属の平坦化を急速に行い、エフ
シマーレーザの反復速度を高める(25082)ならば
、この方法のコマーシャル処理量は最も高くなる。例え
ば、4インチウェハーを7秒で走査するのが妥当である
タンカーマンその他は、投射フラックスは節単に増加で
きるので、高い反射率の金属における問題はエネルギー
要求の問題でなく、むしろ反射率がほとんど均一である
なら、表面組IIや面形状や、組成の表面上の小さな変
化により急速に吸収されるパワーを変更出来るという事
実であると報告している。これは、フィルムが蒸発され
るまで、さらに光吸収をひき起こしながら、更に反射率
を減少させるような方法で過剰に吸収された熱が表面を
改変するという不安定をもたらす。
基板予熱の使用は金属フィルムの平坦化に必要なエネル
ギー力の大きさを減少する。フィルムを平坦化するため
に必要な投射フラックスは室温(25°C)よりも30
0℃の方が一層少ないので、表面Mi織や表面形状の小
さな変化に比例する効果も一層小さい。室温ではフィル
ムの溶融対蒸発間においては投射光エネルギーの領域は
20%である。
300°Cに基体を予熱すると、この領域は40Xに増
加する。また、基体の予熱により、溶融金属はより長時
間流動し一層均一に冷却し、その結果、再凝固した平坦
化処理済フィルl、内の応力がより小さいものとなる。
従って、この発明により、酸化物ステップ−ヒおよびサ
ブミクロンの通路中へのアルミニウムの再流動と同様に
突起が残少できる。
また突起のような歪に関連する表面形状の特徴物も本質
的に除去され、一方、)8融フィルムは突起が再成長す
る傾向の実質的に減少していることを示す。更に、単結
晶アルミニウムの区域が得られ、その大きさと形は、平
坦化の時の載体温度と、所定の時間にわたる表面上への
CIi当たりの投射エネルギーの大きさと基礎となって
いる面形状に依存している(例えば、5io2aにおけ
る規則的に#間している開孔上に金属を平坦化処理する
時、関連する樅横比を持つ通常に配向した個別の結晶粒
が生じる)。
誘電体は高温に耐えられねばならない(例えばSing
) 、ところが平坦化した金属は適度の融点を持ってい
る(例えば金又はアルミニウム)。都合のよいことに、
耐熱性の誘電体は一層品質が高くなる(例えば、ピンホ
ールが少なくなり、誘電体強度が大になり、信+n性が
高まる)傾向があるので金属の拡散接合はより魅力的に
見える。また、レーザ平坦化プロセス中の破壊を避ける
ために析出誘電体層は低い初期歪を持たねばならない。
更に、多層相互接合tlI造においては、溶融金属は誘
電体を濡らさねばならない。これは固体金属が下地の誘
電体と接着性が良好ならば典型的に生じる。
SiO□上に直接析出したアルミニウムフィルムは固相
で接着し液相で良(濡れる。良好な接着性を有すること
の外に金属フィルムは十分な呈の投射光パワーを吸収で
きねばならない。
アルミニウムフィルムのレーザ平坦化は十分に製造プロ
セス領域を拡大できる。SiO□の急なステップは拡散
接合金属で均一に被覆される。加えて、平坦化処理した
フィルムの応力が減少すると突起の密度が小さ(なる。
最終的に、非耐熱性金属フィルムのレーザ溶融はサブミ
クロンの通路を充填するための耐熱性金属の化学譚着と
効果的に変更できる。
金属のレーザ平坦化処理は基礎プレーンあるいはパワー
プレーンを有する多層相互接合システムに特に向いてい
る。金属のレーザ平坦化処理と更に両立可能な誘電体層
1!2化法の両方を用いる多層相互接合プロセスは完全
に平面の相互接合構造を得るために結合されろ。
この発明の実施態様はTNII!!! (すなわち1ミ
クロン)金属の千1u化処理と結びつけて記述してきた
が、この発明による方法は同様に■膜の平坦化処理にも
応用できる。事実、より厚い金属フィルムはもっとたや
すく流動する。タッカマンその他は、平ITj化処理の
困難さ(すなわち必要な溶融時間)はh4として変化す
る。ここでhは金属のフィルム厚さであることを論証し
ている。金属フィルムの化学エツチング特性はレーザ平
坦化プロセスでは影響されない。
上述の記述は純アルミニウムの使用に焦点を当てている
が、この発明による方法は同様に、1χCn−アルミニ
ウム、0.5χTi−アルミニウムなどのアルミニウム
合金や、lχSi−アルミニウムのような金属化層にも
十分適応できる。この発明のレーザ平坦化プロセスはア
ルミニウムと結びつけて記載されているが、この方法は
同様に金にも適応できる。金の融点Ts+eltは10
64°Cであり、従って、基体の予熱温度はほぼ530
″Cである。事実、金とアルミニウムの使用の間の唯一
の相違は典型的にCr。
NbあるいはTi、1H0,、からなる接着層が誘電体
の各層と金フィルム間に挿入されていることである。
金が溶融している間は金属中への着接層の拡散は無視で
き、不純物のレベルは多層相互接合目的にとって重要と
は考えられない。
この発明による平坦化法の種々の実施態様が実施例によ
る方法と限定的でない方法で記述されている。発明の精
神から離れることなく種々の変更が技術に熟達した人に
とり生じる。従って、発明の範囲は明細書に添付した特
許請求の範囲を参照して確認できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による方法を実施するためのエフシマ
ーレーザをベースとした非耐熱性金属あるいは金属化層
の平坦化システムのブロックダイヤグラムを示す。 第2図は、第2A図と第2B図からなり均一性がほぼプ
ラス・マイナス5χまで均質化された処理前(第2八図
)と処理後(第2B図)のエフシマーレーザビームのプ
ロットを示す。 第3図は、本発明による非耐熱性金属あるいは金属化層
の平tn化法の一実施態)γのフローチャートである。 第4図は光学的波長の関数としてのアルミニウムのエネ
ルギー吸収のグラフである。 第5図は、酸化傾向のある金属あるいは金属化層の使用
に適合の本発明による非耐熱性金属あるいは金属化層の
平坦化法の他の実施態様のフローチャートである。 第6図は、第6A図と第6B図とからなり、4J/c艷
のパワーを有する308nm、 50nsのパルスを採
用する純アルミニウム薄膜の平坦化処理の結果を示す。 第7図は、サブミクロンのコンタクト上の純アルミニウ
ム薄膜の平坦化処理の結果を示す。 ゛ 第8図は、第8A図と第8B図からなり、平坦化処
理前(第8A図)と処理後(第8B図)の一連の5iO
1上の純アルミニウム薄膜を示す。 10・・・平坦化システム  12・・・熱源16・・
・光学装置     18・・・XY移行ステージ20
・・・プロセスチャンバー 22・・・石英窓      24・・・真空ポンプ2
6・・・圧力モニター   28・・・冷却源30・・
・コンピューターコントロール40・・・ウェハー基体
50・・・ウヱハー本lワ (外4名) 神、T閏 #−3図 吸d−パー℃ント 阜5図 承6A閉 隼28八図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、平坦化される金属の融点の約1/2の温度にウェハ
    ーを予熱するために外部熱源からウェハーに熱を加える
    段階と;レーザ装置を準備する段階と;レーザ装置によ
    り発生したレーザビームの焦点を金属に合わせる段階と
    ;レーザビームは所定の組成と厚さの金属を瞬時に溶融
    するために平方センチメータあたりの十分のエネルギー
    を有し、且つ、レーザビームは約プラス又はマイナス5
    %の範囲の実質的に均一なビーム輪郭を有しつつ、金属
    を瞬時に溶融するために光エネルギーを金属に照射する
    段階と;金属の照射を停止する段階と;金属の温度が融
    点以下に下り、金属が再凝固するまで溶融金属を流動さ
    せる段階;から成るウェハー上の所定の組成と厚さの非
    耐熱性金属もしくは金属化層をレーザ平坦化処理(la
    ser planarization)する方法。 2、均一な再溶融層を生成するためにウェハーの表面を
    横切ってレーザビームを反復して往来させることより成
    る請求項1に記載の方法。 3、反復して往来するレーザビームはレーザパルス反復
    速度、パルスエネルギー、近接位置間の重複量、および
    位置毎のパルス数を制御することを包含していることよ
    り成る請求項2に記載の方法。 4、金属が純アルミニウムまたはアルミニウム合金金属
    化層であり、ウェハー処理チャンバーに装荷する段階と
    ;金属を照射する前に、水蒸気、炭化水素および酸素を
    含有する実質的な反応成分からウェハーを隔離するため
    にチャンバーを真空にする段階と;セッ氏150度より
    低い温度にウェハーを冷却し雰囲気圧にチャンバーを復
    帰させかつ照射を停止後にチャンバーからウェハーを除
    去する段階から方法が更になっている請求項1に記載の
    方法。 5、ウェハーが予熱される温度がセッ氏200度ないし
    350度であることから成る請求項4記載の方法。 6、プロセスチャンバーが約2×10^−^6ミリバー
    ルに真空排気されていることから成る請求項4の方法。 7、約5J/cm^2の光エネルギーが1ミクロンの厚
    さのアルミニウムフィルムを溶融するために使用される
    ことから成る請求項4の方法。
JP63237477A 1987-09-22 1988-09-21 集積回路製造における非耐熱性金属のレーザー平坦化処理 Pending JPH02323A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/099,792 US4758533A (en) 1987-09-22 1987-09-22 Laser planarization of nonrefractory metal during integrated circuit fabrication
US99792 1987-09-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02323A true JPH02323A (ja) 1990-01-05

Family

ID=22276648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63237477A Pending JPH02323A (ja) 1987-09-22 1988-09-21 集積回路製造における非耐熱性金属のレーザー平坦化処理

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4758533A (ja)
EP (1) EP0309209A1 (ja)
JP (1) JPH02323A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010079131A (ko) * 2001-06-15 2001-08-22 김형석 머리 부착형 부분가발 및 그 부착방법
JP2007266459A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Tdk Corp コンデンサの製造方法

Families Citing this family (89)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4920070A (en) * 1987-02-19 1990-04-24 Fujitsu Limited Method for forming wirings for a semiconductor device by filling very narrow via holes
ATE142221T1 (de) * 1987-10-28 1996-09-15 Pro Neuron Inc Acyl deoxyribonukleosid-derivate und deren verwendungen
US4849363A (en) * 1988-03-18 1989-07-18 Digital Equipment Corporation Integrated circuit having laser-alterable metallization layer
US5070392A (en) * 1988-03-18 1991-12-03 Digital Equipment Corporation Integrated circuit having laser-alterable metallization layer
US5110759A (en) * 1988-12-20 1992-05-05 Fujitsu Limited Conductive plug forming method using laser planarization
US5658828A (en) * 1989-11-30 1997-08-19 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Method for forming an aluminum contact through an insulating layer
EP0430403B1 (en) * 1989-11-30 1998-01-07 STMicroelectronics, Inc. Method for fabricating interlevel contacts
US5108951A (en) * 1990-11-05 1992-04-28 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Method for forming a metal contact
US5472912A (en) * 1989-11-30 1995-12-05 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Method of making an integrated circuit structure by using a non-conductive plug
JPH03188272A (ja) * 1989-12-14 1991-08-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザ・スパッタリング装置
US4976809A (en) * 1989-12-18 1990-12-11 North American Philips Corp, Signetics Division Method of forming an aluminum conductor with highly oriented grain structure
US5232674A (en) * 1989-12-20 1993-08-03 Fujitsu Limited Method of improving surface morphology of laser irradiated surface
JPH03198327A (ja) * 1989-12-26 1991-08-29 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
US5288664A (en) * 1990-07-11 1994-02-22 Fujitsu Ltd. Method of forming wiring of semiconductor device
US5066611A (en) * 1990-08-31 1991-11-19 Micron Technology, Inc. Method for improving step coverage of a metallization layer on an integrated circuit by use of molybdenum as an anti-reflective coating
US5032233A (en) * 1990-09-05 1991-07-16 Micron Technology, Inc. Method for improving step coverage of a metallization layer on an integrated circuit by use of a high melting point metal as an anti-reflective coating during laser planarization
US6287963B1 (en) 1990-11-05 2001-09-11 Stmicroelectronics, Inc. Method for forming a metal contact
US5147680A (en) * 1990-11-13 1992-09-15 Paul Slysh Laser assisted masking process
US5106779A (en) * 1990-12-06 1992-04-21 Micron Technology, Inc. Method for widening the laser planarization process window for metalized films on semiconductor wafers
US5093279A (en) * 1991-02-01 1992-03-03 International Business Machines Corporation Laser ablation damascene process
DE4200809C2 (de) * 1991-03-20 1996-12-12 Samsung Electronics Co Ltd Verfahren zur Bildung einer metallischen Verdrahtungsschicht in einem Halbleiterbauelement
US5527561A (en) * 1991-05-28 1996-06-18 Electrotech Limited Method for filing substrate recesses using elevated temperature and pressure
JP2718842B2 (ja) * 1991-07-17 1998-02-25 シャープ株式会社 半導体集積回路用配線金属膜の製造方法
KR960008503B1 (en) 1991-10-04 1996-06-26 Semiconductor Energy Lab Kk Manufacturing method of semiconductor device
JPH0799791B2 (ja) * 1992-04-15 1995-10-25 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 透明基板上の回路ライン接続方法
JP2548880B2 (ja) * 1992-04-23 1996-10-30 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 空間分割型確率シミュレーション・システムおよび物質エネルギー・システムをシミュレートする方法
US6997985B1 (en) 1993-02-15 2006-02-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor, semiconductor device, and method for fabricating the same
JP3562588B2 (ja) 1993-02-15 2004-09-08 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の製造方法
JPH06260441A (ja) * 1993-03-03 1994-09-16 Nec Corp 半導体装置の製造方法
KR960011865B1 (ko) * 1993-06-10 1996-09-03 삼성전자 주식회사 반도체 장치의 금속층 형성방법
KR100299292B1 (ko) * 1993-11-02 2001-12-01 이데이 노부유끼 다결정실리콘박막형성방법및그표면처리장치
JP2797933B2 (ja) * 1993-11-30 1998-09-17 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
US5473433A (en) * 1993-12-07 1995-12-05 At&T Corp. Method of high yield manufacture of VLSI type integrated circuit devices by determining critical surface characteristics of mounting films
US5920789A (en) * 1994-10-11 1999-07-06 Massachusetts Institute Of Technology Technique for producing interconnecting conductive links
JPH09510320A (ja) 1994-03-10 1997-10-14 マサチユセツツ・インスチチユート・オブ・テクノロジー 接続用導電リンクの製造方法
US5745385A (en) * 1994-04-25 1998-04-28 International Business Machines Corproation Method for stochastic and deterministic timebase control in stochastic simulations
US5625579A (en) * 1994-05-10 1997-04-29 International Business Machines Corporation Stochastic simulation method for processes containing equilibrium steps
JP2882572B2 (ja) * 1994-08-31 1999-04-12 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 金属薄膜をレーザで平坦化する方法
US5679610A (en) * 1994-12-15 1997-10-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of planarizing a semiconductor workpiece surface
US5789317A (en) 1996-04-12 1998-08-04 Micron Technology, Inc. Low temperature reflow method for filling high aspect ratio contacts
US6555449B1 (en) 1996-05-28 2003-04-29 Trustees Of Columbia University In The City Of New York Methods for producing uniform large-grained and grain boundary location manipulated polycrystalline thin film semiconductors using sequential lateral solidfication
JP3759999B2 (ja) * 1996-07-16 2006-03-29 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置、液晶表示装置、el装置、tvカメラ表示装置、パーソナルコンピュータ、カーナビゲーションシステム、tvプロジェクション装置及びビデオカメラ
US6372592B1 (en) 1996-12-18 2002-04-16 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Self-aligned MOSFET with electrically active mask
US5826065A (en) * 1997-01-13 1998-10-20 International Business Machines Corporation Software architecture for stochastic simulation of non-homogeneous systems
US6242341B1 (en) 1999-06-14 2001-06-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Planarization using laser ablation
FR2800466B1 (fr) * 1999-11-03 2001-11-23 Commissariat Energie Atomique Dispositif d'analyse element par spectrometrie d'emission optique sur plasma produit par laser
US6830993B1 (en) * 2000-03-21 2004-12-14 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Surface planarization of thin silicon films during and after processing by the sequential lateral solidification method
AU2002211507A1 (en) * 2000-10-10 2002-04-22 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Method and apparatus for processing thin metal layers
WO2002042847A1 (en) * 2000-11-27 2002-05-30 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Process and mask projection system for laser crystallization processing of semiconductor film regions on a substrate
US7160763B2 (en) * 2001-08-27 2007-01-09 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Polycrystalline TFT uniformity through microstructure mis-alignment
AU2003220611A1 (en) * 2002-04-01 2003-10-20 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Method and system for providing a thin film
US7794739B2 (en) * 2002-04-09 2010-09-14 Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd. Nucleic acid based composition for cell proliferation
DE10217876A1 (de) * 2002-04-22 2003-11-06 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Herstellung dünner metallhaltiger Schichten mit geringem elektrischen Widerstand
KR101118974B1 (ko) * 2002-08-19 2012-03-15 더 트러스티스 오브 콜롬비아 유니버시티 인 더 시티 오브 뉴욕 균일성을 제공하도록 기판 상의 박막 영역을 레이저 결정화처리하는 방법 및 시스템, 그리고 그러한 박막 영역의 구조
TWI331803B (en) 2002-08-19 2010-10-11 Univ Columbia A single-shot semiconductor processing system and method having various irradiation patterns
TWI378307B (en) 2002-08-19 2012-12-01 Univ Columbia Process and system for laser crystallization processing of film regions on a substrate to minimize edge areas, and structure of such film regions
TWI344027B (en) * 2002-08-19 2011-06-21 Univ Columbia Process and system for laser crystallization processing of film regions on a substrate to provide substantial uniformity within areas in such regions and edge areas thereof, and a structure of such film regions
KR101191837B1 (ko) 2003-02-19 2012-10-18 더 트러스티스 오브 콜롬비아 유니버시티 인 더 시티 오브 뉴욕 순차적 측면 고상화 기술을 이용하여 결정화되는 복수의 반도체 박막을 가공하는 방법 및 장치
WO2005029546A2 (en) 2003-09-16 2005-03-31 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Method and system for providing a continuous motion sequential lateral solidification for reducing or eliminating artifacts, and a mask for facilitating such artifact reduction/elimination
WO2005029550A2 (en) * 2003-09-16 2005-03-31 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Method and system for producing crystalline thin films with a uniform crystalline orientation
US7364952B2 (en) * 2003-09-16 2008-04-29 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for processing thin films
WO2005029548A2 (en) * 2003-09-16 2005-03-31 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York System and process for providing multiple beam sequential lateral solidification
TWI359441B (en) 2003-09-16 2012-03-01 Univ Columbia Processes and systems for laser crystallization pr
US7318866B2 (en) * 2003-09-16 2008-01-15 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for inducing crystallization of thin films using multiple optical paths
US7164152B2 (en) * 2003-09-16 2007-01-16 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Laser-irradiated thin films having variable thickness
WO2005029549A2 (en) 2003-09-16 2005-03-31 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Method and system for facilitating bi-directional growth
WO2005029547A2 (en) 2003-09-16 2005-03-31 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Enhancing the width of polycrystalline grains with mask
WO2005034193A2 (en) 2003-09-19 2005-04-14 The Trustees Of Columbia University In The City Ofnew York Single scan irradiation for crystallization of thin films
CN1327501C (zh) * 2004-07-22 2007-07-18 上海交通大学 倒装芯片凸点的选择性激光回流制备方法
US7645337B2 (en) 2004-11-18 2010-01-12 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for creating crystallographic-orientation controlled poly-silicon films
US7375031B2 (en) 2005-04-29 2008-05-20 Advanced Micro Devices, Inc. Technique for forming interconnect structures with reduced electro and stress migration and/or resistivity
DE102005020061B4 (de) * 2005-03-31 2016-12-01 Globalfoundries Inc. Technik zur Herstellung von Verbindungsstrukturen mit reduzierter Elektro- und Stressmigration und/oder geringerem Widerstand
US8221544B2 (en) 2005-04-06 2012-07-17 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Line scan sequential lateral solidification of thin films
EP1745859A1 (en) * 2005-07-20 2007-01-24 Vlaamse Instelling Voor Technologisch Onderzoek (Vito) A method and apparatus for applying a coating on a substrate
US7416621B2 (en) * 2005-07-22 2008-08-26 Gkn Sinter Metals, Inc. Laser rounding and flattening of cylindrical parts
KR101287314B1 (ko) 2005-12-05 2013-07-17 더 트러스티이스 오브 콜롬비아 유니버시티 인 더 시티 오브 뉴욕 막 처리 시스템과 방법, 및 박막
US8614471B2 (en) 2007-09-21 2013-12-24 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Collections of laterally crystallized semiconductor islands for use in thin film transistors
TWI418037B (zh) 2007-09-25 2013-12-01 Univ Columbia 藉由改變形狀、大小或雷射光束在製造於橫向結晶化薄膜上之薄膜電晶體元件中產生高一致性的方法
KR20100105606A (ko) 2007-11-21 2010-09-29 더 트러스티이스 오브 콜롬비아 유니버시티 인 더 시티 오브 뉴욕 에피택셜하게 텍스쳐화된 후막의 제조를 위한 시스템 및 방법
US8012861B2 (en) 2007-11-21 2011-09-06 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for preparing epitaxially textured polycrystalline films
WO2009067688A1 (en) 2007-11-21 2009-05-28 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for preparing epitaxially textured polycrystalline films
US8569155B2 (en) 2008-02-29 2013-10-29 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Flash lamp annealing crystallization for large area thin films
WO2010056990A1 (en) 2008-11-14 2010-05-20 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for the crystallization of thin films
US9646831B2 (en) 2009-11-03 2017-05-09 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Advanced excimer laser annealing for thin films
US8440581B2 (en) 2009-11-24 2013-05-14 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for non-periodic pulse sequential lateral solidification
US9087696B2 (en) 2009-11-03 2015-07-21 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for non-periodic pulse partial melt film processing
US8395079B2 (en) * 2010-07-12 2013-03-12 Lawrence Livermore National Security, Llc Method and system for high power reflective optical elements
KR101300791B1 (ko) * 2011-12-15 2013-08-29 한국생산기술연구원 전자빔 조사를 이용한 몰리브덴 박막의 전도도 향상 방법
US20200078884A1 (en) * 2018-09-07 2020-03-12 Intel Corporation Laser planarization with in-situ surface topography control and method of planarization

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4258078A (en) * 1978-06-22 1981-03-24 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Metallization for integrated circuits
JPS56142630A (en) * 1980-04-09 1981-11-07 Fujitsu Ltd Manufacture of semiconductor device
US4542037A (en) * 1980-04-28 1985-09-17 Fairchild Camera And Instrument Corporation Laser induced flow of glass bonded materials
US4388517A (en) * 1980-09-22 1983-06-14 Texas Instruments Incorporated Sublimation patterning process
US4674176A (en) * 1985-06-24 1987-06-23 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Planarization of metal films for multilevel interconnects by pulsed laser heating
US4681795A (en) * 1985-06-24 1987-07-21 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Planarization of metal films for multilevel interconnects
US4733944A (en) * 1986-01-24 1988-03-29 Xmr, Inc. Optical beam integration system
JPH114062A (ja) * 1997-06-13 1999-01-06 Hitachi Ltd セラミック多層基板のめっき方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010079131A (ko) * 2001-06-15 2001-08-22 김형석 머리 부착형 부분가발 및 그 부착방법
JP2007266459A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Tdk Corp コンデンサの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US4758533A (en) 1988-07-19
EP0309209A1 (en) 1989-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH02323A (ja) 集積回路製造における非耐熱性金属のレーザー平坦化処理
US4681795A (en) Planarization of metal films for multilevel interconnects
US4674176A (en) Planarization of metal films for multilevel interconnects by pulsed laser heating
US5032233A (en) Method for improving step coverage of a metallization layer on an integrated circuit by use of a high melting point metal as an anti-reflective coating during laser planarization
EP0037685B1 (en) Method of producing a semiconductor device
US5173441A (en) Laser ablation deposition process for semiconductor manufacture
US5707466A (en) Method and apparatus for selectively annealing heterostructures using microwave
JPH07506221A (ja) 多材料,多層装置の材料の対象物構造を選択的にレーザ処理するシステム及び方法
US4443493A (en) Laser induced flow glass materials
JPH0697662B2 (ja) 導電体堆積方法とボンディングパッドの選択的相互接続方法
US4814578A (en) Planarization of metal films for multilevel interconnects
US5223453A (en) Controlled metal-semiconductor sintering/alloying by one-directional reverse illumination
US4997518A (en) Method for forming an electrode layer by a laser flow technique
US4549064A (en) Laser treatment of silicon nitride
US5066611A (en) Method for improving step coverage of a metallization layer on an integrated circuit by use of molybdenum as an anti-reflective coating
US5139967A (en) Process for planarizing insulating dielectric material
US4431900A (en) Laser induced flow Ge-O based materials
US5102830A (en) Integrated circuit fabrication process for preventing overprocessing during a laser scan
US4542037A (en) Laser induced flow of glass bonded materials
US5429985A (en) Fabrication of optically reflecting ohmic contacts for semiconductor devices
JPH0381313B2 (ja)
JPH0316130A (ja) レーザフロー技術を用いた電極配線の形成方法
Perry et al. Optical optimization of line deletion and personalization parameters on polymide films
KR940005707B1 (ko) Al전극 배선의 평탄화 방법
JP2000349086A (ja) 半導体素子の製造方法とその製造装置