JPH03248430A - 配線修正装置 - Google Patents

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ＬＳＩ上の部分的に存在する配線の不良場所や
原因の特定あるいは修正に好適な配線修正装置に関する
。

〔従来の技術〕

ＬＳＩの高性能化、高速化を目ざしてパターンの微細化
、高集積化が行われている。これにともないＬＳＩ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
。このような状況下においては、ＬＳＩの設計において
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。すなわち、不良を発生したＬＳＩ
の配線を切断したり、任意個所に接続することにより、
不良の発生個所や原因を特定でき、それに続く特性評価
や設計変更が迅速に行える他、そのまま技術サンプルと
してユーザに出荷することも可能になる。

このような要求に対応する従来技術としては、たとえば
、セミコンダクタ・ワールド（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔ
ｏｒ　Ｗｏｒｌｄ　）　１９８７年９月号第２７頁乃至
第３２頁（以下第１の従来技術という）に記載されてい
るように、集束イオンビームでＬＳＩ表面のパシベーシ
ョン膜や眉間絶縁膜に穴あけを行い配線を露出させたの
ち、ＣＶ　Ｄ　（ＣｈｅｌＩＩｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒｌ
）ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）ガスを導入し集束イオンビーム
を照射して金属配線を形成する方法が紹介されている。

また、エクステンデッド・アブストラクッ・オン・ザ・
セブンティンス・コンファレンス・オン・ソリッドステ
イト・デバイセズ・アンド・マテリアルズ、東京１９８
５年、第１９３頁乃至第１９６頁（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ　
Ａｂｓｔｒａｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　１７ｔｈ　Ｃｏｎ
ｔｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　５ｏｌｉｄｓｔａｔｅ　Ｄｅｖ
ｉｃｅ　ａｎｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、　　Ｔｏｋｙｏ
、　１９８５．ｐｐ１９３〜１９６　）　　（以下第２
の従来技術という）に記載されているように、ＣＶＤガ
ス雰囲気中でレーザ照射を行い、金属配線を形成する方
法が紹介されている。また特開昭６２−１２７４６９号
公報（以下第３の従来技術という）に記載されているよ
うに、レーザＣＶＤを用いた成膜装置が提案されている
。また特開平１１３６９７３号公報（以下第４の従来技
術という）に記載されているように、レーザＣＶＤによ
る配線形成および絶縁膜形成の方法が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記第１の従来技術は、ＣＶＤガスとして　Ｗ（ＣＯ）
６を用い、比−抵抗１００〜４００μΩ・１のＷ配線を
形成でき、Ａｌ配線との接触抵抗は５゜５Ω以下そして
成膜速度は５０μｍ×５０μｍの領域に１１００ｎの膜
厚のＷ膜を１０分間で形成できることを示している。し
かるに、上記比抵抗および接触抵抗から適用範囲が限定
される。すなわち、論理ＬＳＩなどの高速処理を行う半
導体装置において、接続抵抗が高いと信号が遅延し、正
常な動作が行えないので、高速処理を行う半導体装置を
修正する場合、配線の布設距離が制限され、修正不可能
なものも生じる。またスルーブツトの点についても問題
があった。配線の布設距離が長く、かつ布線本数が多い
場合、上記第１の従来技術では、丸１日費しても修正で
きないことがあった。

上記第２の従来技術は、Ｍ　（Ｃｏ）、をＣＶＤガスと
して用い、Ａｒレーザ光を走査してＭｏ配線を形成する
技術が紹介されている。該第２の従来技術によれば、Ｃ
ＶＤガス圧が高いほど、Ｍ。

配線の膜厚および配線幅は大きく成膜速度が高くなって
いる。また第２の従来技術と第１の従来技術との成膜速
度を比較すると、第２の従来技術の方が５倍以上早く、
スループットの点で有利と言える。比抵抗についても第
２の従来技術の方が４０μΩ・１と第１の従来技術に比
べて２７．〜’／＋。

と小さく、接続抵抗の点でも有利である。しかるに上記
第２の従来技術は、単にレーザＣＶＤ技術を用いてＳｉ
Ｏ□で被覆されたＳｉ基板上にＭ。

配線を形成することについて記載されているが、実際の
半導体装置の配線を修正するための装置の構成について
は何も記載がない。

上記第３の従来技術は、ＣＶＤガス供給部から反応容器
に至るまでをヒータなどで加熱し、昇華性物質の蒸気圧
を高め、かつレーザ透過用窓や反応容器の内壁に昇華性
物質が再結晶化するを防止している。しかるに加熱温度
によっては、対物レンズとレーザ光透過用の窓や反応容
器との間の大気に対流が生じ、対物レンズおよびそれを
含む光学系が加熱されて光軸がずれたり、観察像が歪ん
だりし、高精度のレーザ照射を行えないという問題があ
った。

上記第４の従来技術は、ノズルよりＣＶＤガスを吹き付
けなからレーザ照射を行って配線および絶縁膜を形成す
る方法が提案されている。しかるに該第４の従来技術で
使用されている配線成形用のＣＶＤガスは、シボランと
シランの混合ガスであり、形成される配線はボロンドー
プシリコンであるため、比抵抗が高く（一般にｍΩ・ｃ
ｍオーダ）、第１の従来技術で述べたように適用範囲が
制限される。また第４の従来技術に第２の従来技術で用
いたＭｏ　（Ｃｏ）ｂのＣＶＤガスを用いて低抵抗配線
を形成することも考えられるが、Ｍ。

（ｃｏＬは昇華性物質であり室温での蒸気圧は０、　Ｉ
　Ｔｏｒｒ程度のため、ノズルより得られるＣＶＤガス
の流量は上記シラン系ガスより桁違いに小さいので、ノ
ズルとレーザ光の集光点を非現実的な値にしてもレーザ
照射部にＣＶＤガスは安定して供給されず、低抵抗配線
の高速形成は困難であった。さらに第４の従来技術は対
物レンズがチャンバの外方位置に設置されている。その
ため、この構成では修正すべきＬＳＩよりもレーザ光を
透過するための窓の方を大きくしなければならない。

たとえば修正すべきＬＳＩが６インチウェハ内に数個所
あるとしたならば、窓の大きさは６インチ径以上なけれ
ば修正できないことになる。このとき、窓全体には１８
０ｋｇ近い力が加わる（ＣＶＤガスチャンバ内はロータ
リポンプにより排気されているため）ので、これに耐え
うるように窓の厚さを厚くしなければならなくなり、必
然的に対物レンズも長い作動距離のもの（低Ｎ、Ａ、　
　レンズ）を使用しなければならない。その結果、高精
度なレーザ照射ができないという問題が生じていた。　
本発明の目的はＣＶＤガス圧を高圧の状態で成膜して高
スルーブツトで低抵抗接続と配線成形速度の高速化を可
能とする配線修正装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の配線修正装置にお
いては、メインチャンバ内にサブチャンバと、該サブチ
ャンバ内に位置する試料をＸ、Ｙ。

Ｚ方向に位置決めするｘ、　ｙ、　　ｚステージとを備
え、かつ上記サブチャンバ内を加熱する加熱手段と上記
サブチャンバ内にＣＶＤガスを供給するＣＶＤガス供給
手段と上記試料にレーザ光を照射するレーザ光学系と上
記メインチャンバおよび上記サブチャンバ内を真空にす
る排気手段とを備え、上記両チャンバ内を真空雰囲気に
して上記サブチャンバ内の温度を上げるとともにＣＶＤ
ガス圧を上げて上記試料を配線形成するように構成した
ものである。

また上記レーザ光学系の対物レンズに高Ｎ、Ａ。

レンズを用いて高精度のレーザ照射を行うため、上記対
物レンズをメインチャンバ内に設け、サブチャンバのレ
ーザ光を透過する窓に透明導電膜からなる加熱手段を設
けたものである。

またレーザ光学系の対物レンズをよりり高Ｎ。

Ａ、レンズを用いて高精度のレーザ照射を行うため、上
記対物レンズをサブチャンバ内に設けたものである。

またＣＶＤガスの供給過剰によってサブチャンバとボン
ベとの間で目詰りするのを防止するため、サブチャンバ
全体の加熱温度よりも上流のボンベ側に行くにともなっ
て加熱温度が高くなるように加熱手段を設けたものであ
る。

また試料を塵埃などが付着することなく搬送しかつ試料
の焦点合せをするため、サブチャンバを構成するチャン
バ部材間に上下方向に自由度を有するベローを介挿し、
下方のチャンバ部材と試料台との間に隙間を形成して試
料台および試料を搬送可能に構成したものである。

〔作用〕

本発明はメインチャンバ内にサブチャンバを設け、該サ
ブチャンバ内にＬＳＩを挿入したのち、サブチャンバ内
にＣＶＤガスを供給するとともに加熱手段によって温度
調節するので、室温において低蒸気圧の昇華性物質など
をＣＶＤ材料として用いても高蒸気圧で導入できる。し
たがって高い成膜速度が得られ、高スルーブツトかつ低
抵抗でＬＳＩを配線補修することができる。

また排気系により両チャンバ内を真空雰囲気にしている
ため、サブチャンバ内の加熱された熱がメインチャンバ
に伝わらないし、メインチャンバ内に対物レンズを設け
た場合には対物レンズに伝わらない。そしてメインチャ
ンバとサブチャンバとの圧力差は小さいから、レーザ光
を試料に導入するために窓を大きくしても薄いものを使
用することができ、これによってレーザ光の照射ずれを
生ずることなくかつ作動距離の短い対物レンズ（高Ｎ、
　Ａレンズ）を使用することができるので、高精度なレ
ーザ照射を達成することができる。

またサブチャンバ内は５０°Ｃ位で対物レンズに何ら損
傷を与えないので、対物レンズからのガス放出も問題な
くサブチャンバ内に設置することができそれによってさ
らに対物レンズに高ＮＡレンズを使用することが可能と
なり、さらに高精度なレーザ照射を達成することができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を示す第１図乃至第３図につい
て説明する。

第１図に示すように、メインチャンバ３０内にサブチャ
ンバ２０が設置されている。該サブチャンバ２０はその
上面にレーザ光７１および観察光８１を導入するための
窓２１と該窓２１に対応する底部にウェハ状態あるいは
チップ状態のＬＳｌｌを載置固定する試料載置台２２と
を設けている。

また上記サブチャンバ２０は、その外壁にヒータ２３と
、熱電対２４と、温度コントローラ２５とを設け、該サ
ブチャンバ２０および上記ＬＳＩＩを所定温度に保持し
ている。上記窓２１は第２図に示すように加熱手段を設
けている。該加熱手段は窓２１の片面あるいは両面（第
２図では片面のみ図示している。）にたとえば透明導電
膜２６と、レーザ光照射などに干渉しない位置に上記温
度コントローラ２５に接続する電極２７ａ、２７ｂとを
熱電対２８とを備え、上記窓２１を所定温度に保持して
いる。また上記窓２１の両面には必要に応じて反射防止
膜をコーティングしている。なお、上記メインチャンバ
３０とサブチャンバ２０との圧力差は、後述するように
僅少になっているので、窓２１の強度はそれほど高める
必要がない、そのため、窓２１は薄く形成でき、それだ
け後述の対物レンズ３１を作動距離の短いレンズすなわ
ち高ＮＡレンズを用いることができこれによって高精度
の照射を行なうことが可能である。上記メインチャンバ
３０はその上方部にレーザ光７１をＬＳＩ１に集光照射
する対物レンズ３１と、底部にＸ。

Ｙ、　　Ｚ、　　θ方向に移動可能で断熱材３３を介し
て上記サブチャンバ２０を載置・固定するステージ３２
とを設けている。また上記メインチャンバ３０はその側
面に該メインチャンバ３０内の圧力を測定するための真
空計３４を設けている。４０はＣＶＤガス供給手段を構
成するボンベにして、ＣＶＤガス材料を収めており、ヒ
ータ４１と熱電対４２と温度コントローラ４３により所
定温度に加熱されている。また上記ボンベ４０は配管４
４を介して補助チャンバ４７ａに接続しており、該補助
チャンバ４７ａは屈曲自在な配管４７ｂを介して上記サ
ブチャンバ２０に接続している。上記配管４４はバルブ
４５を設け、かつ上記温度コントローラ４３に接続する
熱電対４９と、該配管４４および上記フレキシブル配管
４７ｂを加熱するヒータ４８とからなる加熱手段を設け
、該配管４４゜バルブ４５．補助チャンバ４７ａおよび
フレキシブル配管４７ｂを所定温度に加熱している。な
お上記に説明したように上記ヒータ２３．４１．４８、
および透明導電膜２６により上記ＬＳＩＩ、上記サブチ
ャンバ２０、ボンベ４０、上記配管４４、バルブ４５、
補助チャンバ４７ａおよび配管４７ｂをそれぞれ所定温
度に加熱しているが、サブチャンバ２０からボンベ４ｏ
に至るまでの間、所定の温度勾配が形成されるように加
熱している。

すなわち、サブチャンバ２０全体が最も加熱温度が高く
、配管４７ｂ１補助チヤンバ４７ａ、配管４４、バルブ
４５、ボンベ４０の順に加熱温度を低（し、ＣＶＤガス
の供給過剰による配管４４内の目詰りなどを防止してい
る。５０は不活性ガスボンベにして、フレキシブル配管
５２．５４と、該フレキシブル配管５２．５４にそれぞ
れ設置された流量可変バルブ５１．５３とを介して上記
メインチャンバ２０およびサブチャンバ２０に不活性ガ
スを供給している。６０は真空ポンプにして、フレキシ
ブル配管６２．６４と、該フレキシブル配管６２．６４
にそれぞれ設置されたバルブ６１．６３とを介して上記
メインチャンバ３０およびサブチャンバ２０内の圧力を
真空にし、該圧力をそれぞれ真空計３４．４６にて検出
している。７１はレーザ光にしてレーザ光学系によりす
なわちレーザ発信器７０より出たのち、シャッタ７２が
開の場合のみパワー調整部７３に達すると、パワー調整
部７３で該レーザ光７１がレーザＣＶＤを行うのに適正
なレーザ・パワーに調整され、ダイクロイック・ミラー
７４により光路を曲げられて対物レンズ３１に入射した
のち、ＬＳＩＩに集光・照射される。なお、レーザ光７
１のパワー調整は、前述のようにパワー調整部７３で行
われるが、パワーが適性か否かはパワーメータ７７によ
り判定する。すなわち、全反射ミラー７５をレーザ光７
１の光路中に移動し、その反射光（レーザ光７１）をデ
ィテクタ７６に照射してその値をパワーメータ７７が読
み取る。なお、対物レンズ３１の共役像位置に可変開口
スリット７８を設けることにより、任意のスポット径で
レーザ光７１を照射することができる。またレーザ光７
１を照射するさいの位置決めおよびＬＳＩＩの観察は、
ＴＶカメラ８３およびモニタ８４を用いて行う。観察光
光＃８０より出た観察光８１は、ハーフ・ミラー８２に
よって光路を曲げられ、ダイクロイック・ミラー７４を
レーザ光７１の波長と異なる波長の光が透過し、対物レ
ンズ３１によりＬＳＩＩ上に集光・照射される。ＬＳＩ
１より反射した観察光８１は、再び対物レンズ３１、ダ
イクロイックミラー７４、ハーフ・ミラー８２を透過し
て観察像としてモニタ８４に表示する。モニタ８４は、
観察像を表示する他、クロスライン８５によりレーザ光
７１のＬＳＩＩへの照射位置を表示する。

つぎにＬＳＩＩの修正手順を第３図を用いて説明する。

第３図に示すＬＳＩＩは、Ｓｉ基板２上に絶縁膜３、下
層Ａｊ２配線４、層間絶縁膜５、上層ＡＩ！。

配線６、パシベーション膜７の順に成形したものである
。上記ＬＳＩＩに補修配線を付加成形して修正する場合
には、前記第１の従来技術で説明した収束イオンビーム
加工あるいはレーザ加工を用いて接続すべき／ｌ配線４
．６上のパシベーション膜７や層間絶縁膜５にあらかじ
めコンタクトホール８ａ、８ｂを形成し、Ａ！配線４．
６を露出させる。このような状態のＬＳＩＩを第１図に
示した成膜装置の試料台２２に載置・固定する。このと
きの操作手順としては、まづバルブ６１．６３を閉じ、
真空ポンプ６０によるメインチャンバ３０およびサブチ
ャンバ２０内の排気を停止する。

なお、バルブ４５．５１．５３は閉状態であり、ヒータ
２３，４１．４８および透明導電膜２６は通常状態で所
定温度に保持されている。ついでバルブ５１．５３を開
けてサブチャンバ２０およびメインチャンバ３０に不活
性ガスを略大気圧まで供給する。しかるのち、真空計３
４．４６による検出によって、上記両チャンバ２０．３
０内の圧が略大気圧になるとバルブ５１．５３を閉じ、
不活性ガスの供給を停止し、上記両チャンバ２０．３０
のフタ（図示せず）を開け、ＬＳＩＩを試料台２２上に
載置・固定する。そしてフタを閉じ、バルブ６１．６３
を開いて上記両チャンバ２０．３０内を真空ポンプ６０
により排気する。真空計４６の検出によりサブチャンバ
２０内が所定の圧力（たとえば１０−”Ｔｏｒｒ以下）
に達すると、ハルプロ１を閉じ、バルブ４５を開いて、
ＣＶＤガスをボンベ４０からサブチャンバ２０内に該サ
ブチャンバ２０内圧力が所定圧力に達するまで導入する
。このようにしてサブチャンバ２０内の圧力が所定圧力
に達すると、バルブ４５を閉じ、ＣＶＤガスをサブチャ
ンバ２０内に閉じ込める。そしてコンタクトホール８ａ
、８ｂ内に導電性物質を充填するのに適正なレーザ光７
１のパワー調整を行う。すなわち、全反射ミラー７５を
レーザ光７１の光路中に移動し、シャッタ７２を開くと
、レーザ光７１は、パワー調整部７３をある割合で通過
し、全反射ミラー７５により光路を曲げられ、ディテク
タ７６に入射する。このとき、パワーメータ７７に表示
されるレーザ・パワーが所定の値より外れている場合に
は、パワー調整部７３の透過率を変えて、所定のレーザ
・パワーに調整する。

そしてシャッタ７２を閉じ、全反射ミラー７５を元の光
路外に戻す。

ついで、モニタ８４に映し出されるＬＳＩＩの観察像か
ら、クロスライン８５（レーザ光７１の照射位置）とコ
ンタクトホール８ａの中心部とを合わせる。そしてシャ
ッタ７２を開けて第３図（ａ）に示すように、コンタク
トホール８ａ内のＡ！配線４にレーザ光７１を照射する
と、ＣＶＤガスが分解し、導電性物質９１ａを析出する
。コンタクトホール８ａが導電性物Ｗ９１ａで満たされ
ると、シャッタ７２が閉してレーザ光７１の照射が停止
する。

ついで、ステージ３２を移動し、上記の同種別のコンタ
クトホール８ｂの中心部とクロスライン８５とを位置合
せして第３図（ｂ）に示すようにコンタクトホール８ｂ
にレーザ光７１を照射して導電性物質９１ｂを充填する
。

図示した以外にもコンタクトホールが形成されていたら
、上記と同様にステージ移動→コンタクトホールの中心
部とクロスラインとの位置合わせ→レーザ光７１の照射
を繰返して行う。このようにしてコンタクトホールをす
べて充填し終ったら、つぎに導電性物質９１ａ、９１ｂ
間の接続配線を形成するためのパワー調整を上記コンタ
クトホールに導電性物質を充填する場合と同じ手順で行
う。

レーザパワーが配線形成に適正な値に調整されたならば
、第３図（Ｃ）に示すように、導電性物質９１ｂを充填
したコンタクトホール８ｂの中心部から他方のコンタク
トホール８ａの中心部までステージ３２を移動させてレ
ーザ光７１を走査する。

このレーザ光７１の走査により、ＣＶＤガスが分解し、
配線９２を形成する。レーザ光７１の走査が他方のコン
タクトホール８ａの中心部まで達したらシャッタ７２を
閉じてレーザ照射を停止するとともにステージ３２を停
止する。これにより、第３図（ｄ）に示すように、下層
／ｌ配線４と上層Ａ！配線６とが接続されたことになる
。図示した以外にも配線９２を形成する場合は、上記同
様にステージ移動→位置合わせ→レーザ光走査を繰り返
す。

すべての配線形成を終えたらバルブ６３を閉じバルブ６
１を閉じてＣＶＤガスを排気する。このときにバルブ５
１を開いて不活性ガスを導入しながら行っても良い。一
定時間あるいは所定の圧力まで排気したのち、バルブ６
１を閉じ、バルブ５１．５３を開いてサブチャンバ２０
およびメインチャンバ３０に不活性ガスを導入する。は
ぼ大気圧まで不活性ガスを導入したらバルブ５１．５３
を閉じ、サブチャンバ２０およびメインチャンバ３０の
フタを閉じて、修正されたＬＳＩＩを取り出して終了と
なる。

上記実施例において、ＣＶＤガスとして、Ｍｏ　（Ｃｏ
）ｈや−（ＣＯ）＆　、　Ｃｒ（ＣＯ）ｉ　、Ｃｏｔ（
Ｃｏ）ｓ、Ｎｉ　（ＣＯ）　ａなどのカルボニル化合物
あるいは、　ＭＯ（ＣＪｉ）ｚやＣｒ（ＣＪ）ｚ　％な
どのビス・ベンゼン化金物あるいは、ＰｔＨＦＡｃＡｃ
　（プラチナビスヘキサフルオロアセチルアセテート）
あるいは、Ｃ７ＨｑＦｈＯｚ＾Ｕ（ジメチルゴールドへ
キサフルオロアセチルアセテート）、などを用いる。こ
れらの材料のほとんどは蒸気圧が低く（例えば、Ｍｏ　
（Ｃｏ）　ｂの場合：２０℃二〇、　Ｉ　Ｔｏｒｒ　　
、　Ｗ（ＣＯ）６の場合：２０°Ｃ二０、　Ｏ２５Ｔｏ
ｒｒ）　、レーザＣＶＤで配線形成を行う場合、供給律
速となり高速成膜ができない。しかるに、上記実施例の
ように、ボンベ４０からチャンバ２０までを加熱するこ
とで蒸気圧は飛躍的に高まるため（たとえば、Ｍｏ　（
ＣＯ）　ｈの場合：５０’Ｃ〜２　Ｔｏｒｒ、　Ｗ（Ｇ
ｏ）　ｂ　　の場合：５０°Ｃ〜０．４７ｏｒｒ）、高
速成膜が可能となり、断面積の大きい配線９２を高速形
成することができ、これによって高スルーブツトで低抵
抗接続を達成することができる。

そして、上記ＣＶＤガスの分解によって金属膜が形成さ
れる。たとえば、Ｍｏ　（Ｃｏ）　ｂやＭＯ（ＣＪ６）
ｚからはＭｏ、　Ｗ（ＧＯ）　ｂからはＷ　、Ｃｒ（Ｃ
ＯＬやＣｒ（ＣｂＨ）ｚからはＣｒ５Ｎｉ（ＣＯ）＜か
らはＮｉ、　ＰｔＨＦＡｃＡｃからはｐｔ、Ｃ？Ｈ７Ｆ
、０□ＡｕからはＡｕが析出する。なお、上記説明にお
いて、レーザ照射によって析出した導電性物質９１およ
び配線９２は同じものであり、これらを総合して補修配
線と呼ぶ。

また、上記ＣＶＤガスを分解するために用いるレーザ発
振器７０としては、Ａｒレーザ、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、Ｋ
ｒレーザ、ＹＡＧレーザ、金属蒸気レーザ。

アレキサンドライトレーザ、各種励起法による色素レー
ザ、エキシマレーザ、などがあり、その基本波や高周波
をレーザ光７１として用いる。なお上記装置において、
配管５２および６２にもヒータおよび熱電対を設け、サ
ブチャンバ２０と同じ温度以上に加熱することで、ＣＶ
Ｄガスが配管５２および６２の内面に再凝固することが
ない。

また、ＣＶＤガス排気時にパージを行う必要がなければ
不活性ガスボンベ５０はとくに必要ない。

その場合、流量可変バルブ５１および５３は大気導入の
ためのリークバルブとして用いられる。

さらに、サブチャンバ２０とステージ３２との間の断熱
材３３は、サブチャンバ２０の加熱温度および固定状態
によっては不要であるが、逆に、かなりの熱がステージ
３２にまで伝わる恐れがある場合は、断熱材３３内部に
冷却のための配管を設け、水などの冷媒を流し、ステー
ジ精度に悪影響を及ぼさないようにする。

さらにまた、補修配線９１．９２の抵抗をより下げたい
場合は、上記第３図（イ）においてＣＶＤガスを排気し
たのち、真空雰囲気中で高パワーのレーザ光７１を配線
９２上に走査する。これにより、配線９２中の化合物が
分解し、相対的に金属成分が増加して比抵抗が低下する
ため、抵抗値が減少する。

そしてまた、上記のＣＶＤガス（配線形成用）ガス同様
、絶縁膜形成用ガスとしてＴＥ０１　（テトラエトキシ
シラン）あるいはジエチルシランあるいは前記第４の従
来技術で用いられたシランやジシランを別のボンベに納
め、バルブあるいはバルブとマス・フロー・コントロー
ラとを介してサブチャンバ２０に直接あるいは補助チャ
ンバ４７および配管４４を介してサブチャンバ２０に配
管する。それと共に、０．ボンベあるいはＮ、０ボンベ
あるいはＮＨ３ボンベをバルブおよびマス・フロー・コ
ントローラを介してサブチャンバ２０に配管する。そし
て、上記実施例のＣＶＤガス排気後あるいは配線９２の
レーザによるアニール後、上記絶縁膜形成用ガスと反応
ガス（０，またはＮｅｏまたはＮＨｚ）を一定の混合比
で所定の圧力に導入する。

ついで、絶縁膜を形成するに適正なパワーに設定された
レーザ光７１を補修配線１０１．１０２上に走査する。

これにより、補修配線１０１．１０２上にはＳｉＯ□あ
るいは５ｉＪ４から成る絶縁膜が形成される。絶縁膜の
形成終了後は、配線形成用ガスの場合と同様にバルブ６
１を開けて絶縁形成用ガスを排気する。絶縁膜形成によ
って補修配線１０１．１０２の水分などによる腐蝕や組
立時の力や熱による断線を防止できるため、補修した半
導体装置の信顧性を補修なしの良品レベルに確保できる
。

ここで、上記の配線形成用ガス雰囲気から絶縁膜形成用
ガス雰囲気への切換えを短時間に行うためには、サブチ
ャンバ２０をできるだけ小容積とすることであるが、本
実施例におけるサブチャンバ２０には、ウェハあるいは
チップ状態でのＬＳｌｌとそのホルダ２２が設けられる
だけであるため、容易に小容積化が可能である。

また本実施例においては、サブチャンバ２０全体の、加
熱温度に対し配管４７ｂ、補助チャンバ４７ａ１フレキ
シブル配管４４、バルブ４５、ボンベ４０の順に加熱温
度を高くし、ＣＶＤガスの供給過剰によるフレキシブル
配管４４内の目詰りを防止することが可能である。

つぎに本発明の他の一実施例を示す第４図乃至第８図に
ついて説明する。

まづ、第４図に示すように、メインチャンバ１０１は開
閉するゲートバルブ１４２を介してロードロツタ室１４
１に連結されている。該ロードロック室１４１は排気装
置（図示せず）に接続する排気管１４４ａと該排気管１
４４ａに設置されたバルブ１４４ｂとを設け、かつ試料
（たとえばＬＳＩチップ）１０３を試料台１０４ととも
に上記メインチャンバ１０１内に供給する搬送機構１４
３を設けている。

上記試料台１０４は内部にヒータ１０４ａを埋め込んで
いる。また上記メインチャンバ１０１は排気装置に接続
する排気管１０６ａと該排気管１０６ａに設置されたバ
ルブ１０６ｂとを設け、かつ内側底部に駆動装置１０５
ａにより搭載する試料１０３とともに試料台１０４をＸ
Ｙ力方向移動するＸＹステージ１０５と、該ＸＹステー
ジ１０５上に載置され搭載する試料１０３および試料台
１０４をＺ方向（高さ方向）に移動するＺステージ１０
７と該Ｚステージ１０７と試料台１０４との間に介挿さ
れた断熱材１０７ａとを設けている。さらに上記メイン
チャンバ１０１はその内側上方部には２個のチャンバ部
材１０８ａ、１０８ｂからなるチャンバブロック１０８
と２個のチャンバ部材１０８ａ、１０８ｂ間をＺ方向に
自由度を有するように連結するベローズ１０９とを設け
ている。上記２個のチャンバ部材１０８ａ、１０８ｂは
それぞれヒータ１０８Ｃ１１０８ｄを埋め込んでおり、
下方のチャンバ部材１０８ｂの下面と上記試料台１０４
上面との間にはラビリンス（すき間）１１１を有し、試
料台１０４と分離可能に構成され、かつ試料台１０４を
円滑に移動可能にするためベアリング１１０を設けてい
る。上記ベローズ１０９は後述するレーザ光の試料照射
のさい焦点合わせのため上記のようにＺ方向に自由度を
与えている。また上記チャンバ１０１はその上面にチャ
ンバＭ１１２を固定している。該チャンバＭ１１２はそ
の内部にサブチャンバ１０２を形成し、内周面にそうて
ヒータ１１２ａを埋め込み上記ヒータ１０４．１０８Ｃ
とによりサブチャンバ１０２全体を加熱している。また
上記チャンバ蓋１１２はサブチャンバ１０２内の圧力を
検出する真空計１１３を設けるとともに、ＣＶＤガスボ
ンベ１２１と該ＣＶＤガスボンへ１２１をサブチャンバ
１０２内に接続するＣＶＤガス供給管１２２と、該ＣＶ
Ｄガス供給管１２２に設置されたバルブ１２０とからな
るＣＶＤガス供給装置を設けている。

つぎにレーザ照射系は、レーザ発信器１１４から出力さ
れたレーザ光１１５を図示しないパワー設定値により出
力を調整したのち、ハーフミラ−１１６で曲げ、上記チ
ャンバ蓋１１２に設置された窓ガラス１１７を通過し、
対物レンズ１１８で集光して試料１０３に照射するよう
に構成されている。またレーザ照射系には上記ハーフミ
ラ１１６および上記対物レンズ１１８を通じて上記試料
１０３の表面を観察する観察光学系１１９を設けている
。

つぎに配線形成の手順について説明する。

ゲートバルブ１４２を閉じた状態で配線を形成すべき試
料１０３を固定した試料１０４を搬送機構１４３に載置
し、バルブ１４６を開いてロッドロック室１４１を真空
（たとえば１０−’Ｔｏｒｒ台）に排気したのち、ゲー
トバルブ１４２を開きメインチャンバ１０１内のＺステ
ージ１０７上に載置する。

ついでバルブ１４４ｂおよびゲートバルブ１４２を閉じ
、バルブ１０６ｂを開いてメインチャンバ１０１内およ
びラビリンス１１１を介してサブチャンバ１０２内を高
真空（たとえば１０”Ｔｏｒｒ台）にする。

ついで、図示しないヒータによってあらかじめＣＶＤガ
スボンベ１２１、ＣＶＤガス供給管１２２およびバルブ
１２０を加熱しておき、バルブ１２０を開いてＣＶＤガ
スボンベ１２１内のＣＶＤ材料ガス（たとえばＭｏ　（
ＧＯ）　ｂをサブチャンバ１０２内に供給する。上記Ｍ
ｏ　（ＣＯ）　ｂは昇華性物質で第５図示に示す蒸気圧
特性を有しており、サブチャンバ１０２内の室温が２０
°Ｃであれば、第５図にＡ点で示すように０．　Ｉ　Ｔ
ｏｒｒである。本実施例ではＣＶＤガスの圧力を上げる
ことが目的でサブチャンバ１０２およびメインチャンバ
１０１全体を加熱したのでは熱平衡に到達するまでに相
当な時間を要するので、サブチャンバ１０２内のみを加
熱し、短時間で熱平衡状態に到達するようにし、これに
よって安定した高蒸気圧個所をつぎのように作成してい
る。すなわち、バルブ１２０を閉じた状態でヒータ１０
４ａ、１０８ｃ、１１２ａを加熱し、サブチャンバ１０
２の周囲を５０　’Ｃ位に温度調節したのち、Ｚステー
ジ１０７を上昇してメインチャンバ１０１とサブチャン
バ１０２とを分離する。ただし分離といっても全く両チ
ャンバ１０１．１０２が隔離された状態ではな（、既に
説明したように試料台１０４と下方のチャンバ部材１０
８ｂとの間にはラビリンス１１１を介して連通している
ので、サブチャンバ１０２内のＣＶＤ材料ガスはラビリ
ンス１１１を通ってメインチャンバ１０１内に流れる。

そこで、ラビリンス１１１の寸法をたとえばつぎのよう
に設定することによりサブチャンバ１０２内のみ高蒸気
圧に保持することが可能である。すなわち今サブチャン
バ１０２を５０°Ｃに温度調節して該サブチャンバ１０
２内のガス雰囲気を４０″Ｃとしたとき、このときの蒸
気圧は第２図にＢ点で示すように０．５　Ｔｏｒｒであ
る。また流ｔＱと、圧力Ｐと、コンダクタンスＣの関係
式 ％式％（１） においで、Ｐ＋　＝０．５Ｔｏｒｒ、　Ｐａ　　（−高
真空）二０、および室温で閉し込み状態でのサブチャン
バ１０２へのガス導入時間からの算出流量値　Ｑ＝１、
９　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒｒｒｒ／ｓから供給側ノコン
タクタンスＣｓは Ｃｓ　＝Ｑ／Ｐ＋＝　３．８５　Ｘ　１０−’ｒｒｆ／
　ｓ　−・＝（２）となる。一方ラビリンス１１１のコ
ンダクタンスの式は が適用できる。ここで第６図の断面図示で示したように
、ｌはラビリンス１１１の長さ、ｂは間隙、Ｄはラビリ
ンス１１１部分の内径である。今、ラビリンス１１１部
分の内径りをφ１００ｍｍ、ラビリンス１１１の長さｌ
を２５ｍｍとしたときのコンダクタンスＣｔとラビリン
ス１１１の間隙すとの関係を示しが弊第６図に１５１で
示すラインである。そして、該メイン１５１と上記式（
２）で求めた供給側のコンダクタンスＣｔのライン１５
２よりラビリンス１１１の間隙すを５０μｍとすれば、
供給側のコンダクタンスＣｔがラビリンス１１１のコン
ダクタンスＣｓに対し半分以下になるので、ラビリンス
１１１を通るガス流量を供給量より少なくすることがで
き、サブチャンバ１０２内の圧力を４０°Ｃでの蒸気圧
０．５　Ｔｏｒｒに上げることが出来る。この場合、ラ
ビリンス１１１の間隙すを５０μｍとすることは機械精
度上問題なく、以上のように構成されたサブチャンバ１
０２により高蒸気圧個所を形成し、配線修正すべき個所
を観察光学系１１９、ＸＹステージ１０５によって位置
合せをし、ＸＹステージ１０５を走査することにより、
従来と全く同じ方法によってレーザＣＶＤ膜の形成が可
能である。また本実施例によりＣＶＤ材料ガスの圧力を
高めた状態では、膜形成のＸＹステージ１０５の走査速
度を従来より速くすることが可能であり、修正個所の多
い試料に対しても短時間で修正可能である。

ついで配線修正が終了すると、バルブ１０６．１４４を
閉じるとともにバルブ１０６ｂを開いてＣＶＤ材料ガス
を排気したのち、ゲートバルブ１４２を開いて搬送機構
１４３により試料１０３および試料台１０４をメインチ
ャンバ１０１内から搬出する。

つぎにサブチャンバ１０２内のＣＶＤガスの閉じ込め機
構の他の実施例を示す第７図および第８図について説明
する。

第７図は前記実施例におけるラビリンス１１１の代りに
Ｏリング１３１を用いた場合を示し、本実施例において
は、下方のチャンバ部材１０８ｂの下面と試料台１０４
と上面とは０リング１３１によって線接触した状態にあ
る。

また第８図はラビリンスレール１３２を用いた場合を示
し、本実施例においては第７図に示す実施例と同様に下
方のチャンバ部材１０８ｂの下面と試料台１０４の上面
とは数個所で接触している状態にある。

したがって第４図乃至第８図に示す実施例においては、
サブチャンバをメインチャンバと分離し、サブチャンバ
を小容積にしたので、前記第１図および第２図に示す実
施例と同様に高速で配線形成が可能である。

またサブチャンバを構成する下方のチャンバ部材と試料
台の上面とを隙間を有するように分割し試料および試料
台を搬送機構にて搬入、搬出するようにしたので、試料
に塵埃などが付着するのを防止している。

なお上記実施例においては、ＣＶＤ材料ガスとしてＭｏ
　（Ｃｏ）　ｂを用いた場合について説明したが、これ
に限定されるものでなく、たとえばタングステンカルボ
ニル−（ＧＯ）６、クロムカルボニル　Ｃｒ　（ＣＯ）
ｂＮｉ（Ｃｏ）４などの有機金属ガスや絶縁膜を形成す
るシラン系ガスを用いることも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、サブチャンバを
メインチャンバ内に分離して構成したので、ＣＶＤ材料
ガスの圧力を早期に上げることができ、これによって高
速で配線形成を行いＬＳＩの機能動作、確認およびデバ
ッグを速〈実施することができる。

またメインチャンバとサブチャンバをそれぞれ排気手段
により真空にし、両チャンバの間を真空雰囲気にしてい
るので、熱による光軸ずれや観察像の歪みを防止するこ
とができ、かつ両チャンバ内の圧力差が小さいので、サ
ブチャンバのレーザ光を導入する窓を薄くすることがで
き、これによって高精度のレーザ照射を達成することが
できる。

またレーザ光学系の対物レンズをメインチャンバに設け
、サブチャンバのレーザ光を透過する窓に透明導電膜か
らなる加熱手段を設けたので、対物レンズに高Ｎ、　Ａ
レンズを用いて高精度のレーザ照射を行うことができる
。

またレーザ光学系の対物レンズをサブチャンバに設け、
試料との距離を近づけることができるため、対物レンズ
にさらに高Ｎ、　Ａレンズを用いることができ、これに
よってさらに高精度のレーザ照射を行うことができる。

またＣＶＤガス供給手段はサブチャンバ全体が最も高く
ボンベに行くにともなって加熱温度が低くなるように加
熱手段を設けたので、サブチャンバとボンベとの間で目
詰りするのを防止することができる。

またサブチャンバを構成するチャンバ部材間に上下方向
に自由度を有するベローを介挿し、かつ下方のチャンバ
部材と試料台との間に隙間を形成し、試料台および該試
料台上の試料を搬送可能に構成したので、試料を塵埃な
どが付着することなく搬送することができ、かつ試料の
焦点合せを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である配線修正装置を示す説
明図、第２図は第１図に示すサブチャンバの窓部分を示
す拡大断面図、第３図は本発明による配線修正装置を用
いたＬＳＩの修正手順を示す図、第４図は本発明の他の
一実施例である配線修正装置を示す説明図、第５図はＣ
ＶＤ材料ガスとしてモリブデンカルボニル（Ｍｏ　（Ｃ
Ｏ）　ｈ）を用いた場合の温度と蒸気圧との関係を示す
図、第６図はガス供給量とコンダクタンスの関係を示す
図、第７図は下方のチャンバ部材と試料台との間にＯリ
ングを設けた実施例を示す図、第８図は下方のチャンバ
部材と試料台との間にラビリンシールを設けた実施例を
示す図である。 １．１０３・・・試料、２０，１０２・・・サブチャン
バ、２１，１１７・・・窓、２２，１０４・・・試料台
、３１．１１８・・・対物レンズ、３２，１０５・・・
ｘｙステージ、３３，１０７・・・Ｚステージ、　　４
０゜１２１・・・ＣＶＤガスボンベ、５０・・・不活性
ガスボンベ、６０・・・真空ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、メインチャンバ内に分離されたサブチャンバと、該
   サブチャンバ内に位置する試料をＸ、Ｙ、Ｚ方向に位置
   決めするＸ、Ｙ、Ｚステージとを備え、かつ上記サブチ
   ャンバ内を加熱する加熱手段と、上記サブチャンバ内に
   ＣＶＤガスを供給するＣＶＤガス供給手段と、上記試料
   にレーザ光を照射するレーザ光学系と上記メインチャン
   バおよび上記サブチャンバ内を真空にする排気手段とを
   備え上記両チャンバ内を真空雰囲気にて上記サブチャン
   バ内の温度を上げるとともにＣＶＤガス供給手段からガ
   スを供給してサブチャンバ内のＣＶＤガス圧を上げて上
   記試料を配線形成するように構成した配線修正装置。 ２、上記レーザ光学系の対物レンズをメインチャンバに
   設け、サブチャンバのレザー光を透過する窓に加熱手段
   を設けた請求項１記載の配線修正装置。 ３、上記対物レンズをサブチャンバ内に設けた請求項１
   記載の配線修正装置。 ４、上記ＣＶＤガス供給手段はサブチャンバ全体がそれ
   よりもボンベに行くにともなって加熱温度が高くなるよ
   うに加熱手段を設けた請求項２記載の配線修正装置。 ５、上記サブチャンバを構成するチャンバ部材間に上下
   方向に自由度を有するベローを介挿し、かつ、下方のチ
   ャンバ部材と試料台との間に隙間を形成し、試料台およ
   び該試料台上の試料を搬送可能に構成した請求項３記載
   の配線修正装置。 ６、上記下方のチャンバ部材と試料台との間にＯリング
   を設けた請求項５記載の配線修正装置。 ７、上記下方のチャンバ部材と試料台との間にラビリン
   スシールを設けた請求項５記載の配線修正装置。