JPH0237696B2 - - Google Patents

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JPH0237696B2
JPH0237696B2 JP58014484A JP1448483A JPH0237696B2 JP H0237696 B2 JPH0237696 B2 JP H0237696B2 JP 58014484 A JP58014484 A JP 58014484A JP 1448483 A JP1448483 A JP 1448483A JP H0237696 B2 JPH0237696 B2 JP H0237696B2
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JP
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liquid film
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laser
thin
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Aaru Matsukii Uiriamu
Etsuchi Maadotsuku Ratsuseru
Efu Shuruto Eritsuku
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Texas Instruments Inc
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Texas Instruments Inc
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的には集積回路金属化層のパタ
ーン形成に関し、特に集積回路の金属化層のレー
ザーによるパターン形成に関する。
集積回路の製造において薄いフイルム状の金属
層が使用されることはよく知られている。金属層
のパターン形成もよく知られていて両方とも典型
的な集積回路の製造工程である。これを使用した
例としてはダーレイその他による米国特許第
42020003号に開示されている。
金属層のパターン形成にレーザーを使用する方
法は、比較的最近開発されたものである。シユル
ツその他による米国特許出願第189495号は金属層
の下に低い熱伝導性を持つ材料が形成された区域
から金属をレーザーを使つて昇華させとり除く方
法を開示している。昇華工程の後で対流によつて
金属気体はとり除かれる。
対流によつて金属気体をとり除くには、いくつ
かの問題がある。第１にいくつかの金属は再蒸着
し表面上にもどつてしまうことである。また、と
り除かれた金属を再び利用したい場合、このよう
な作業は非常に困難を伴う。もう１つ考慮しなく
てはならないことは、閉じこめられずに気化され
た金属は、最終的なレーザーの光学系上に凝結す
る傾向があり、これによつて光学系が損傷を受け
てしまう。
ガスジエツト、真空収集器又は静電収集器等の
ような他の蒸気収集方法が考えられてきたがあま
りうまくいかず効率は悪く実際的ではなく、高価
であり使用するのが困難であることがわかつた。
故に本発明の目的は、レーザーエネルギーによ
つて金属を昇華させた後で気体化した金属を閉じ
こめる方法を提供することである。さらに本発明
の目的はとり除いた金属をほぼ100％とりもどす
簡単な再利用技術を提供することである。
本発明の主旨に従うと、レーザーエネルギーに
よつてとり除いた材料の再蒸着を防ぐ方法が提供
される。シエルツその他の説明によると、金属は
レーザーエネルギーによつて気体状態に昇華され
る。本発明では金属気体をパターン形成される表
面に直接接触する薄い液体フイルム内に直ちに凝
結させることによつて気体を制御している。金属
を液体内に置くことによつていずれの表面にも再
蒸着がおこることはない。
本発明の第２の主旨では、金属気体を液体の中
で凝結させ、次に液体中で他とふれない状態に置
くことによつてとり除いた金属の回収を容易にし
ている。これによつてとり除かれた金属をほぼ
100％とりもどすことが可能で使用される金属の
価値によつて、非常に重大な利点となりうる。
本発明の第１の実施例では、金属層を形成した
基板がマイラーシート上に位置され、金属層が上
を向いて位置されている。基板の頂面には少量の
液体が位置され第２のマイラーシートが一番上に
位置されている。薄い液体フイルムは、構造表面
に留まり、パツケージはレーザーによる処理が可
能になる。レーザー処理の後でマイラーシートは
分離され、シート及び構造は洗浄され金属残留物
はとり除かれ更に集められる。
本発明の第２の実施例において、金属層が形成
された基板は、ガラスでおおわれた容器内に位置
される。容器は液体で満たされ、シールされてい
る。そしてパツケージはレーザーによる処理が可
能になる。次の洗浄工程は、上記で説明した実施
例の工程と同様である。この実施例の代わりに、
容器の中の液体を処理工程の間容器全体にわたり
循環させるようにしてもよい。構造体をとりかえ
る為液体の流れは中断させられる。
第３の実施例においては、ガラスでおおわれた
容器が設けられその中を構造体と液体が絶えず移
動している。パターン形成される構造は、ガラス
の下を移動するので液体は構造とガラスカバーの
間を間断なく移動していて、レーザー光線は構造
の移動方向と直角に移動して構造の表面にわたつ
て光学的なスキヤンを行う。液体は金属回収フイ
ルターの方へ流れていつてその中を通つて再び容
器へ戻つている。
実施例の詳細な説明 以下実施例に関連し図面を参照して本発明を詳
細に説明する。
図面を参照すると第１図では、例えば酸化シリ
コンのような熱伝導性の低い絶縁体領域２を持つ
集積回路基板のようなシリコン基板１が図示され
ている。基板１及び酸化物層２の上には金属層３
が形成される。これはシユルツその他によつて示
されたレーザー処理の為の好ましい構造である。
金属層下の熱伝導性の高いシリコンは、レーザー
光線による金属層内の熱の蓄積を減少させるよう
働いている。その結果シリコンの上の金属層は気
化されない。酸化物層の上にあたる部分の金属層
では、酸化シリコンによつて吸収される熱がずつ
と小さいので、金属が気化する温度にすぐ到達す
る。
第２図は、金属層３がデポジツトされ、薄い液
体フイルム４が位置された基板１及び絶縁層２が
図示されている。液体フイルム４は、レーザーに
よる処理工程中に気化しないように、入射レーザ
ーエネルギーの吸収量が最小であるようなものを
選択しなくてはならない。水は使用に適した液体
である。しかしながら最小のエネルギー吸収値を
持ち、使用されるレーザーを光学的に通過させる
透明な液体であればいずれも使用可能である。水
は或る種の低電力オペレーシヨン及び水によつて
影響を受けない或る種の金属に対し適している。
気化した金属の冷却を容易にする為により大きな
電力を要する場合や、腐食されやすい金属を含む
場合の応用例では他の液体が使用される。液体フ
イルムの厚さが薄すぎて、全ての金属気化を凝結
させてしまうことができず金属気体がもとの表面
又は容器の裏側にデポジツトしてしまうような場
合以外はフイルムの厚さは、あまり厳格である必
要はない。フイルムの典型的な厚さは0.005イン
チ（0.127mm）から1.0インチ（25.4mm）であつて
金属層のタイプ、レーザーの波長、液体のタイプ
及びスキヤンの方法によつて異る。
第３図は、レーザー処理工程中の構造の断面図
である。金属層３はレーザー光源５からのレーザ
ー光線６によつて気化される。金属３が気化する
と、気化した金属７は液体４によつて直ちに凝結
されるのでもとの表面に蒸着する恐れを防止し、
とり除かれた金属の再利用を容易にしている。第
４図はいくらか残つた金属留物をとり除き、次の
工程に移る用意をするための洗浄工程が完了した
構造を示している。
本発明は、非常に有望な工業用器具の利用を妨
げる問題を解決する為に必要な技術を提供してい
る。この技術によつて明瞭で精密なパターンを金
属層に形成できるようになり従来不可能であつた
貴重な金属の再利用が容易に可能になる。
本発明は熱伝導性の違い（即ちシリコン／酸化
物パターン）をレーザーパターン形成に結びつけ
る場合のみに応用できるだけでなく、絶縁基板
（即ちガラス板）からレーザーによつて金属をと
り除く場合にも応用可能であつて、位置及びレー
ザー光線の強度を調整することによつてパターン
形成を行うこともできる。これは、マスクや十字
線の形成及びレーザーを使用する損傷回復処理に
使用することができる。故に集積回路の形成に価
格的にも集積度の向上面からも有利な方法を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、レーザー処理によつてパターン形成
が可能な形式構造の断面図である。第２図は、レ
ーザー処理を行う用容の完了したパツケージの断
面図である。第３図は、低い熱伝導性の材料の上
の材料がレーザーでとり除かれ、気化された材料
が即ちに凝結し、液体中で保たれた構造の断面図
である。第４図はレーザー処理を行つた後ででき
あがつた構造を示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 表面上にパターン形成されるべき金属層が設
    けられた基板を用意し； とり除かれた金属をとじこめて収集する為にパ
    ターン形成されるべき上記金属層に直接触れるよ
    うに薄い液体フイルムを維持し； 上記金属及びそれをおおう液体フイルムにレー
    ザー処理を行い、不要な区域の金属をとり除く工
    程から成る集積回路内の金属をパターン形成する
    方法。 ２ レーザー処理の後で上記液体をフイルターに
    かけ組立てられた基板からとり除かれた上記金属
    をとりもどす工程をさらに含む特許請求の範囲第
    １項の方法。 ３ 上記液体フイルムが水から成る特許請求の範
    囲第１項の方法。 ４ (a) 高い熱伝導性を持つ基板を選択し； (b) 構造のこれから作られる層と接触する必要の
    ない区域の基板をおおつて絶縁材料を形成し； (c) 照射されたエネルギーを容易に吸収すること
    のできる材料から成る薄い層をその上にデポジ
    ツトし； (d) とり除かれた材料をとじ閉め、収集する為に
    パターン形成される材料と直接接触させて薄い
    液体フイルムを維持し； (e) 上記薄い材料層及びそれをおおう液体フイル
    ムに充分な照射エネルギーを与えて上記薄い材
    料層の上記絶縁材料の上の区域に昇華をおこす
    工程から成る基板上の材料層のパターン形成方
    法。 ５ パターン形成される面と直接接触させて薄い
    液体フイルムを維持することによつて金属層が設
    けられた表面をレーザーでパターン形成すること
    によつて作られた金属気体をとじこめる方法であ
    つて、同一表面上に再蒸着が起こる前に上記液体
    内において上記金属気体を凝結させる上記金属気
    体をとじこめる方法。 ６ パターン形成される表面に直接接触させて薄
    い液体フイルムを維持し、上記薄い液体フイルム
    内に上記レーザーパターン形成工程で作られた金
    属気体を凝結させ、上記液体をフイルターにかけ
    上記とり除いた金属をとりもどす上記レーザーパ
    ターン形成工程で作られた金属気体を回収する方
    法。
JP58014484A 1982-02-01 1983-01-31 パタ−ン形成方法 Granted JPS58132952A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/344,446 US4413020A (en) 1982-02-01 1982-02-01 Device fabrication incorporating liquid assisted laser patterning of metallization
US344446 1982-02-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58132952A JPS58132952A (ja) 1983-08-08
JPH0237696B2 true JPH0237696B2 (ja) 1990-08-27

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ID=23350587

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JP58014484A Granted JPS58132952A (ja) 1982-02-01 1983-01-31 パタ−ン形成方法

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