JPH0766204A - レーザ成膜装置 - Google Patents
レーザ成膜装置Info
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- JPH0766204A JPH0766204A JP5216199A JP21619993A JPH0766204A JP H0766204 A JPH0766204 A JP H0766204A JP 5216199 A JP5216199 A JP 5216199A JP 21619993 A JP21619993 A JP 21619993A JP H0766204 A JPH0766204 A JP H0766204A
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- JP
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- laser
- light
- optical means
- optical
- substrate
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- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 基板上に形成された絶縁保護膜の除去や金属
膜配線の切断を第１のレーザ光を照射して行った後新た
な金属膜配線の成膜を第２のレーザ光を照射して行うレ
ーザ成膜装置に関し、装置全体の低価格化及び小型化を
図る。 【構成】 第１のレーザ光出射手段１からの第１のレー
ザ光、第２のレーザ光出射手段３からの第２のレーザ
光、及び観察用光学手段５からの照明光は、共通に設け
られた光学手段１００を通過する際に、光学手段１００
の互いに異なる部分を通過し、最終的に基板１０１上の
同一箇所に合致する。この３種類の光が通過する光学手
段１００の各通過部分は、それぞれの光の波長に適合し
た高透過率特性を持つように、例えば光学薄膜を用いて
形成されている。このため、第１のレーザ光や第２のレ
ーザ光は、そのレーザ出力を落とすことなく効率よく基
板１０１まで導光される。したがって、レーザ出力の高
出力化やそのための大型化を行う必要がなく、レーザ成
膜装置を低価格にかつ装置全体も小型なものとすること
ができる。
膜配線の切断を第１のレーザ光を照射して行った後新た
な金属膜配線の成膜を第２のレーザ光を照射して行うレ
ーザ成膜装置に関し、装置全体の低価格化及び小型化を
図る。 【構成】 第１のレーザ光出射手段１からの第１のレー
ザ光、第２のレーザ光出射手段３からの第２のレーザ
光、及び観察用光学手段５からの照明光は、共通に設け
られた光学手段１００を通過する際に、光学手段１００
の互いに異なる部分を通過し、最終的に基板１０１上の
同一箇所に合致する。この３種類の光が通過する光学手
段１００の各通過部分は、それぞれの光の波長に適合し
た高透過率特性を持つように、例えば光学薄膜を用いて
形成されている。このため、第１のレーザ光や第２のレ
ーザ光は、そのレーザ出力を落とすことなく効率よく基
板１０１まで導光される。したがって、レーザ出力の高
出力化やそのための大型化を行う必要がなく、レーザ成
膜装置を低価格にかつ装置全体も小型なものとすること
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は基板上に形成された絶縁
保護膜や金属膜配線の除去を第１のレーザ光を照射して
行った後新たな金属膜配線の成膜を第２のレーザ光を照
射して行うレーザ成膜装置に関する。
保護膜や金属膜配線の除去を第１のレーザ光を照射して
行った後新たな金属膜配線の成膜を第２のレーザ光を照
射して行うレーザ成膜装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、レーザ光を用いて基板上に金
属配線用成膜を行うレーザ成膜装置が、例えば「Ｕ．
Ｓ．Ｐatent Ｎｏ．：５，１６４，５６５」において知
られている。
属配線用成膜を行うレーザ成膜装置が、例えば「Ｕ．
Ｓ．Ｐatent Ｎｏ．：５，１６４，５６５」において知
られている。
【０００３】この公報に開示されたレーザ成膜装置にお
いては、パッシベーション（絶縁破壊）用レーザ加工装
置と、ＩＣ配線成膜用レーザ加工装置の双方を備え、そ
の双方のレーザ加工装置からの各レーザ光をＩＣ基板上
またはＩＣウェハ基板上に照射することにより、ＩＣ配
線の成膜作業を行うようにしている。
いては、パッシベーション（絶縁破壊）用レーザ加工装
置と、ＩＣ配線成膜用レーザ加工装置の双方を備え、そ
の双方のレーザ加工装置からの各レーザ光をＩＣ基板上
またはＩＣウェハ基板上に照射することにより、ＩＣ配
線の成膜作業を行うようにしている。
【０００４】このＩＣ基板等のレーザ光照射面（試料
面）の手前には、顕微鏡光学系の一部を構成する対物レ
ンズが設けられ、上記のパッシベーション用レーザ加工
装置からのレーザ光、ＩＣ配線成膜用レーザ加工装置か
らのレーザ光、及びそのレーザ光照射面を拡大して観察
するための観察用光学系からの照明光の各々は、この共
通の対物レンズを通過する。
面）の手前には、顕微鏡光学系の一部を構成する対物レ
ンズが設けられ、上記のパッシベーション用レーザ加工
装置からのレーザ光、ＩＣ配線成膜用レーザ加工装置か
らのレーザ光、及びそのレーザ光照射面を拡大して観察
するための観察用光学系からの照明光の各々は、この共
通の対物レンズを通過する。
【０００５】一方、上記の装置の場合、パッシベーショ
ン用レーザ加工装置はエキシマレーザであり、ＩＣ配線
成膜用レーザ加工装置はＡｒレーザであるため、パッシ
ベーション用レーザ加工装置からのレーザ光の波長帯域
は、１９３ｎｍ、２４８ｎｍ、３０８ｎｍ等のいずれか
であり、またＩＣ配線成膜用レーザ加工装置からのレー
ザ光の波長帯域は４５７ｎｍ〜５１４ｎｍである。さら
に、観察用光学系照明光の波長帯域は、４００ｎｍ〜７
００ｎｍである。このように、共通に設けた一つの対物
レンズの中を、波長帯域が互いに異なるレーザ光や照明
光が通過する。
ン用レーザ加工装置はエキシマレーザであり、ＩＣ配線
成膜用レーザ加工装置はＡｒレーザであるため、パッシ
ベーション用レーザ加工装置からのレーザ光の波長帯域
は、１９３ｎｍ、２４８ｎｍ、３０８ｎｍ等のいずれか
であり、またＩＣ配線成膜用レーザ加工装置からのレー
ザ光の波長帯域は４５７ｎｍ〜５１４ｎｍである。さら
に、観察用光学系照明光の波長帯域は、４００ｎｍ〜７
００ｎｍである。このように、共通に設けた一つの対物
レンズの中を、波長帯域が互いに異なるレーザ光や照明
光が通過する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このため、そのいずれ
かの光の波長だけに合わせて対物レンズの透過率特性を
調整するわけにはいかず、結局レーザ光や照明光は、対
物レンズを通過する際に、その透過率特性が全体的に低
下せざるを得ない。
かの光の波長だけに合わせて対物レンズの透過率特性を
調整するわけにはいかず、結局レーザ光や照明光は、対
物レンズを通過する際に、その透過率特性が全体的に低
下せざるを得ない。
【０００７】したがって、パッシベーション用レーザ加
工装置やＩＣ配線成膜用レーザ加工装置を高出力化しな
ければならず、レーザ成膜装置全体が高価格化し、かつ
大型化するという問題点を有していた。
工装置やＩＣ配線成膜用レーザ加工装置を高出力化しな
ければならず、レーザ成膜装置全体が高価格化し、かつ
大型化するという問題点を有していた。
【０００８】また、このように、レーザ光や照明光の透
過率特性が低下すると、試料面を例えば観察用光学系に
設けたＣＣＤカメラで観察する場合、モニタ画面上での
カラー画像も、カラーバランスを崩す方向にシフトし、
実際の試料面の色とモニタ画面上の観察色とが異なって
しまい、観察や検査が困難になるという問題点もあっ
た。
過率特性が低下すると、試料面を例えば観察用光学系に
設けたＣＣＤカメラで観察する場合、モニタ画面上での
カラー画像も、カラーバランスを崩す方向にシフトし、
実際の試料面の色とモニタ画面上の観察色とが異なって
しまい、観察や検査が困難になるという問題点もあっ
た。
【０００９】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、装置全体の低価格化及び小型化が可能となる
レーザ成膜装置を提供することを目的とする。
のであり、装置全体の低価格化及び小型化が可能となる
レーザ成膜装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、基板上に形成された絶縁保護膜又は／及
び金属膜配線を除去する第１のレーザ光を出射する第１
のレーザ光出射手段と、前記第１のレーザ光による処理
の後に形成された金属化合物を含む薄膜から金属を堆積
させ新たな金属配線膜を形成する第２のレーザ光を出射
する第２のレーザ光出射手段と、を備えたレーザ成膜装
置において、前記第１のレーザ光を導光する第１の導光
光学手段と、前記第２のレーザ光を前記第１の導光光学
手段による光路とは分離した光路で導光する第２の導光
光学手段と、前記基板の手前に配置され、前記第１及び
第２の導光光学手段によってそれぞれ異なる光路で導光
された前記第１及び第２のレーザ光がその第１及び第２
のレーザ光毎に適合した高透過率特性を持つように形成
された互いに異なる部分で通過すると共にその通過した
第１及び第２のレーザ光を前記基板上の同一箇所に合致
させる光学手段と、を有することを特徴とするレーザ成
膜装置が、提供される。
決するために、基板上に形成された絶縁保護膜又は／及
び金属膜配線を除去する第１のレーザ光を出射する第１
のレーザ光出射手段と、前記第１のレーザ光による処理
の後に形成された金属化合物を含む薄膜から金属を堆積
させ新たな金属配線膜を形成する第２のレーザ光を出射
する第２のレーザ光出射手段と、を備えたレーザ成膜装
置において、前記第１のレーザ光を導光する第１の導光
光学手段と、前記第２のレーザ光を前記第１の導光光学
手段による光路とは分離した光路で導光する第２の導光
光学手段と、前記基板の手前に配置され、前記第１及び
第２の導光光学手段によってそれぞれ異なる光路で導光
された前記第１及び第２のレーザ光がその第１及び第２
のレーザ光毎に適合した高透過率特性を持つように形成
された互いに異なる部分で通過すると共にその通過した
第１及び第２のレーザ光を前記基板上の同一箇所に合致
させる光学手段と、を有することを特徴とするレーザ成
膜装置が、提供される。
【００１１】
【作用】第１のレーザ光出射手段は、基板上に形成され
た絶縁保護膜や金属膜配線の除去を行うべく第１のレー
ザ光を出射する。その第１のレーザ光は、第１の導光光
学手段によって、最終段の光学手段まで導光される。ま
た、第２のレーザ光出射手段は、第１のレーザ光による
処理の後に形成された金属化合物を含む薄膜から金属を
堆積させ新たな金属配線膜を形成すべく、第２のレーザ
光を出射する。その第２のレーザ光は、第２の導光光学
手段によって第１の導光光学手段による光路とは分離し
た光路で、上記最終段の光学手段まで導光される。第１
及び第２の導光光学手段によってそれぞれ異なる光路で
導光されてきた第１及び第２のレーザ光は、最終段の光
学手段を通過する際に、その光学手段の互いに異なる部
分を通過する。その互いに異なる部分は、通過する第１
及び第２のレーザ光の波長に適合した高透過率特性を持
つように形成されている。そして、光学手段の各部分を
通過した第１及び第２のレーザ光は、光学手段によって
基板上の同一箇所において合致する。
た絶縁保護膜や金属膜配線の除去を行うべく第１のレー
ザ光を出射する。その第１のレーザ光は、第１の導光光
学手段によって、最終段の光学手段まで導光される。ま
た、第２のレーザ光出射手段は、第１のレーザ光による
処理の後に形成された金属化合物を含む薄膜から金属を
堆積させ新たな金属配線膜を形成すべく、第２のレーザ
光を出射する。その第２のレーザ光は、第２の導光光学
手段によって第１の導光光学手段による光路とは分離し
た光路で、上記最終段の光学手段まで導光される。第１
及び第２の導光光学手段によってそれぞれ異なる光路で
導光されてきた第１及び第２のレーザ光は、最終段の光
学手段を通過する際に、その光学手段の互いに異なる部
分を通過する。その互いに異なる部分は、通過する第１
及び第２のレーザ光の波長に適合した高透過率特性を持
つように形成されている。そして、光学手段の各部分を
通過した第１及び第２のレーザ光は、光学手段によって
基板上の同一箇所において合致する。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明のレーザ成膜装置の概略のブロッ
ク図である。図において、第１のレーザ光出射手段１は
第１のレーザ光を出射し、第１の導光光学手段２はその
第１のレーザ光をミラー２ａ等の光学部品を用いて光学
手段１００まで導光する。また同様に、第２のレーザ光
出射手段３は第２のレーザ光を出射し、第２の導光光学
手段４はその第２のレーザ光をミラー４ａ等の光学部品
を用いて光学手段１００まで導光する。
明する。図１は本発明のレーザ成膜装置の概略のブロッ
ク図である。図において、第１のレーザ光出射手段１は
第１のレーザ光を出射し、第１の導光光学手段２はその
第１のレーザ光をミラー２ａ等の光学部品を用いて光学
手段１００まで導光する。また同様に、第２のレーザ光
出射手段３は第２のレーザ光を出射し、第２の導光光学
手段４はその第２のレーザ光をミラー４ａ等の光学部品
を用いて光学手段１００まで導光する。
【００１３】光学手段１００は、例えば顕微鏡光学系の
一部を構成する対物レンズであり、第１及び第２の導光
光学手段２、４による各光路の最終段に設けられ、基板
（試料面）１０１の手前に配置される。第１及び第２の
導光光学手段２、４によってそれぞれ異なる光路で導光
されてきた第１及び第２のレーザ光は、その光学手段１
００を通過する際に、光学手段１００の互いに異なる部
分を通過し、最終的に基板１０１上の同一箇所において
合致する。
一部を構成する対物レンズであり、第１及び第２の導光
光学手段２、４による各光路の最終段に設けられ、基板
（試料面）１０１の手前に配置される。第１及び第２の
導光光学手段２、４によってそれぞれ異なる光路で導光
されてきた第１及び第２のレーザ光は、その光学手段１
００を通過する際に、光学手段１００の互いに異なる部
分を通過し、最終的に基板１０１上の同一箇所において
合致する。
【００１４】この光学手段１００の中心軸に光軸を合わ
せるようにして、観察用光学手段５が設けられる。この
観察用光学手段５は、光学手段１００が基板１０１上に
形成する像を拡大して観察するためのものである。その
観察用光学手段５において使用される照明光は光学手段
１００の中心を通過し、基板１０１を照明する。
せるようにして、観察用光学手段５が設けられる。この
観察用光学手段５は、光学手段１００が基板１０１上に
形成する像を拡大して観察するためのものである。その
観察用光学手段５において使用される照明光は光学手段
１００の中心を通過し、基板１０１を照明する。
【００１５】上記の第１のレーザ光、第２のレーザ光、
及び照明光は共通に設けられた一つの光学手段１００を
通過することになる。この３種類の光が通過する光学手
段１００の各通過部分は、それぞれの光の波長に適合し
て高透過率特性を持つように、例えば光学薄膜を用いて
形成されている。このため、第１のレーザ光や第２のレ
ーザ光は、そのレーザ出力を落とすことなく効率よく基
板１０１まで導光される。したがって、レーザ出力の高
出力化やそのための大型化を行う必要がなく、レーザ成
膜装置を低価格にかつ装置全体も小型なものとすること
ができる。
及び照明光は共通に設けられた一つの光学手段１００を
通過することになる。この３種類の光が通過する光学手
段１００の各通過部分は、それぞれの光の波長に適合し
て高透過率特性を持つように、例えば光学薄膜を用いて
形成されている。このため、第１のレーザ光や第２のレ
ーザ光は、そのレーザ出力を落とすことなく効率よく基
板１０１まで導光される。したがって、レーザ出力の高
出力化やそのための大型化を行う必要がなく、レーザ成
膜装置を低価格にかつ装置全体も小型なものとすること
ができる。
【００１６】また、照明光もその明るさを保持したまま
で基板１０１を照射することができる。このため、モニ
タのために必要な光量を基板１０１上において十分に確
保することができ、モニタ画面上でのカラー画像の色
が、実際の試料面１０１の色とほぼ同じものとなる。し
たがって、観察や検査をより容易に行うことができる。
で基板１０１を照射することができる。このため、モニ
タのために必要な光量を基板１０１上において十分に確
保することができ、モニタ画面上でのカラー画像の色
が、実際の試料面１０１の色とほぼ同じものとなる。し
たがって、観察や検査をより容易に行うことができる。
【００１７】図２は本発明のレーザ成膜装置の全体構成
を示す図である。図において、レーザ成膜装置は、Ｎｄ
−ＹＡＧレーザ１０、Ａｒレーザ３０、観察用光学系５
０及び対物レンズ１００から構成される。
を示す図である。図において、レーザ成膜装置は、Ｎｄ
−ＹＡＧレーザ１０、Ａｒレーザ３０、観察用光学系５
０及び対物レンズ１００から構成される。
【００１８】Ｎｄ−ＹＡＧレーザ１０は、パッシベーシ
ョン加工用レーザ、すなわちＩＣ基板やＩＣウェハ上に
形成された絶縁保護膜や金属膜配線の除去を行うための
レーザであり、第２高調波である５３２ｎｍのパルスレ
ーザ光を出射する。Ｎｄ−ＹＡＧレーザ１０は、Ｎｄ−
ＹＡＧレーザ本体１１とレーザハーフミラー１２から成
り、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ本体から出射したレーザ光は、
レーザハーフミラー１２を経由した後、スリット２１、
結像レンズ２２、ミラー２３及び対物レンズ１００を通
り、基板１０１上に結像する。最終段の対物レンズ１０
０には、倍率が５×、１０×、２０×、４０×、５０
×、１００×のものが用いられる。
ョン加工用レーザ、すなわちＩＣ基板やＩＣウェハ上に
形成された絶縁保護膜や金属膜配線の除去を行うための
レーザであり、第２高調波である５３２ｎｍのパルスレ
ーザ光を出射する。Ｎｄ−ＹＡＧレーザ１０は、Ｎｄ−
ＹＡＧレーザ本体１１とレーザハーフミラー１２から成
り、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ本体から出射したレーザ光は、
レーザハーフミラー１２を経由した後、スリット２１、
結像レンズ２２、ミラー２３及び対物レンズ１００を通
り、基板１０１上に結像する。最終段の対物レンズ１０
０には、倍率が５×、１０×、２０×、４０×、５０
×、１００×のものが用いられる。
【００１９】上記のスリット２１は、レーザハーフミラ
ー１２を通過したレーザ光の中間像位置に配置され、丸
型もしくは角型のスリット形状を有し、そのスリット形
状が例えば０〜２ｍｍの間で連続可変となるように構成
されている。このスリット２１のスリット形状は、対物
レンズ１００の倍率の逆数分だけ縮小された状態で基板
１０１に投影される。基板１０１は、Ｎｄ−ＹＡＧレー
ザ１０からのレーザ光によって、そのスリット形状の基
板１０１上への投影像と同じ形状に加工される。
ー１２を通過したレーザ光の中間像位置に配置され、丸
型もしくは角型のスリット形状を有し、そのスリット形
状が例えば０〜２ｍｍの間で連続可変となるように構成
されている。このスリット２１のスリット形状は、対物
レンズ１００の倍率の逆数分だけ縮小された状態で基板
１０１に投影される。基板１０１は、Ｎｄ−ＹＡＧレー
ザ１０からのレーザ光によって、そのスリット形状の基
板１０１上への投影像と同じ形状に加工される。
【００２０】ミラー２３は、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ１０か
らのレーザ光の進行方向を対物レンズ１００側に向けさ
せるためのものであり、このミラー２３によってほぼ直
角に進行方向を変えられたレーザ光は、対物レンズ１０
０内の図中左側の部分１００ａを通過した後、基板１０
１上において対物レンズ１００の中心軸延長線上に結像
する。対物レンズ１００の部分１００ａは、Ｎｄ−ＹＡ
Ｇレーザ１０からのレーザ光の波長に適合した高透過率
特性を持つように、光学薄膜で調整されている。この光
学薄膜には、例えばＭｇＦ2 を主成分とした誘電体単層
薄膜が使用され、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ１０からの波長に
対して最も透過率が高くなるように、膜厚設定が行われ
ている。
らのレーザ光の進行方向を対物レンズ１００側に向けさ
せるためのものであり、このミラー２３によってほぼ直
角に進行方向を変えられたレーザ光は、対物レンズ１０
０内の図中左側の部分１００ａを通過した後、基板１０
１上において対物レンズ１００の中心軸延長線上に結像
する。対物レンズ１００の部分１００ａは、Ｎｄ−ＹＡ
Ｇレーザ１０からのレーザ光の波長に適合した高透過率
特性を持つように、光学薄膜で調整されている。この光
学薄膜には、例えばＭｇＦ2 を主成分とした誘電体単層
薄膜が使用され、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ１０からの波長に
対して最も透過率が高くなるように、膜厚設定が行われ
ている。
【００２１】上記スリット２１の形状を照明し確認する
ために、スリット照明器６０が設けられる。スリット照
明器６０は、波長が４００〜７００ｎｍのコールドライ
トの照明光を発する光源６１、その照明光を導光するバ
ンドルファイバ６２、及び照明光をレーザハーフミラー
１２に集中させるコンデンサレンズ６３から成る。コン
デンサレンズ６３を通過し、レーザハーフミラー１２に
おいて反射された照明光は、上記のＮｄ−ＹＡＧレーザ
１０からのレーザ光と同じ光路を辿って基板１０１に到
達し、ケーラー照明化されて基板１０１上にスリット形
状を照明する。
ために、スリット照明器６０が設けられる。スリット照
明器６０は、波長が４００〜７００ｎｍのコールドライ
トの照明光を発する光源６１、その照明光を導光するバ
ンドルファイバ６２、及び照明光をレーザハーフミラー
１２に集中させるコンデンサレンズ６３から成る。コン
デンサレンズ６３を通過し、レーザハーフミラー１２に
おいて反射された照明光は、上記のＮｄ−ＹＡＧレーザ
１０からのレーザ光と同じ光路を辿って基板１０１に到
達し、ケーラー照明化されて基板１０１上にスリット形
状を照明する。
【００２２】Ａｒレーザ３０は、配線加工用レーザ、す
なわち上記のＮｄ−ＹＡＧレーザ１０による絶縁保護膜
や金属膜配線の除去が行われたＩＣ基板やＩＣウェハ上
に新たな金属膜配線を行うためのレーザであり、４８８
〜５１５ｎｍの連続波レーザ光を出射する。Ａｒレーザ
３０から出射されたレーザ光は、ファイバ入射光学系４
１及びファイバ４２を経由した後、ファイバ出射光学系
４３においてコリメート化され、さらにハーフミラー４
４、ファイバ結像光学系４５、スリット４６、結像レン
ズ４７、ミラー４８及び対物レンズ１００を通り、基板
１０１上に像を結ぶ。
なわち上記のＮｄ−ＹＡＧレーザ１０による絶縁保護膜
や金属膜配線の除去が行われたＩＣ基板やＩＣウェハ上
に新たな金属膜配線を行うためのレーザであり、４８８
〜５１５ｎｍの連続波レーザ光を出射する。Ａｒレーザ
３０から出射されたレーザ光は、ファイバ入射光学系４
１及びファイバ４２を経由した後、ファイバ出射光学系
４３においてコリメート化され、さらにハーフミラー４
４、ファイバ結像光学系４５、スリット４６、結像レン
ズ４７、ミラー４８及び対物レンズ１００を通り、基板
１０１上に像を結ぶ。
【００２３】スリット４６は、ファイバ結像光学系４５
による中間像位置に配置され、このスリット４６上にフ
ァイバ４２によるスポット形状が結像する。スリット４
６上のスポット形状は、対物レンズ１００の倍率の逆数
分だけ縮小された状態で基板１０１に投影される。基板
１０１は、Ａｒレーザ３０からのレーザ光によって、そ
のスポット形状の基板１０１上への投影像に従って加工
される。
による中間像位置に配置され、このスリット４６上にフ
ァイバ４２によるスポット形状が結像する。スリット４
６上のスポット形状は、対物レンズ１００の倍率の逆数
分だけ縮小された状態で基板１０１に投影される。基板
１０１は、Ａｒレーザ３０からのレーザ光によって、そ
のスポット形状の基板１０１上への投影像に従って加工
される。
【００２４】ミラー４８は、上記のミラー２３と同様
に、Ａｒレーザ３０からのレーザ光の進行方向を対物レ
ンズ１００側に向けさせるためのものであり、このミラ
ー４８によってほぼ直角に進行方向を変えられたレーザ
光は、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ１０からのレーザ光と平行に
進み、対物レンズ１００内の図中右側の部分１００ｂを
通過した後、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ１０からのレーザ光の
結像位置と同じ位置、すなわち基板１０１上における対
物レンズ１００の中心軸延長線上に結像する。対物レン
ズ１００の部分１００ｂは、Ａｒレーザ３０からのレー
ザ光の波長に適合した高透過率特性を持つように、光学
薄膜で調整されている。この光学薄膜には、上記の対物
レンズ１００の部分１００ａに使用したのと同様に、例
えばＭｇＦ 2 を主成分とした誘電体単層薄膜が使用さ
れ、Ａｒレーザ３０からの波長に対して最も透過率が高
くなるように、膜厚設定が行われている。
に、Ａｒレーザ３０からのレーザ光の進行方向を対物レ
ンズ１００側に向けさせるためのものであり、このミラ
ー４８によってほぼ直角に進行方向を変えられたレーザ
光は、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ１０からのレーザ光と平行に
進み、対物レンズ１００内の図中右側の部分１００ｂを
通過した後、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ１０からのレーザ光の
結像位置と同じ位置、すなわち基板１０１上における対
物レンズ１００の中心軸延長線上に結像する。対物レン
ズ１００の部分１００ｂは、Ａｒレーザ３０からのレー
ザ光の波長に適合した高透過率特性を持つように、光学
薄膜で調整されている。この光学薄膜には、上記の対物
レンズ１００の部分１００ａに使用したのと同様に、例
えばＭｇＦ 2 を主成分とした誘電体単層薄膜が使用さ
れ、Ａｒレーザ３０からの波長に対して最も透過率が高
くなるように、膜厚設定が行われている。
【００２５】ハーフミラー４４の図中下方にはフォトダ
イオード４９が設けられている。このフォトダイオード
４９は、ハーフミラー４４の０．０１％のＡｒレーザ３
０からのレーザ光を受光して、ファイバ４２の断線の有
無を検知する。
イオード４９が設けられている。このフォトダイオード
４９は、ハーフミラー４４の０．０１％のＡｒレーザ３
０からのレーザ光を受光して、ファイバ４２の断線の有
無を検知する。
【００２６】ここで、ファイバ４２から対物レンズ１０
０に至るまでの光学系の最適設計について説明する。通
常、基板１０１上に結像するスポット形状は、φ１μｍ
〜φ１０μｍの金属配線幅に対応して、それと同じ径が
必要とされる。今、目標スポット径をφ５μｍ、対物レ
ンズ１００と結像レンズ４１によるトータルの倍率を５
０倍とすると、スリット４６上のスポット径は、φ２５
０μｍ（＝５μｍ×５０）必要となる。ファイバ４２の
コア径をφ５０μｍ、ＮＡ＝０．１とすると、スリット
４６上のスポット径はφ２５０μｍであるから、ファイ
バ結像光学系４５の倍率は５倍となり、ファイバ結像光
学系４５の出射側におけるＮＡは０．０２（＝０．１／
５）となる。また、ファイバ結像光学系４５の焦点距離
ｆ2 を１５０ｍｍとすると、ファイバ出射光学系４３の
焦点距離ｆ1 は、結像倍率（５）＝ｆ2 ／ｆ1 の関係式
から３０ｍｍ（＝１５０／５）となる。ファイバ４２か
ら対物レンズ１００までの各光学部品は上記のような光
学上の諸元を持つように設計される。
０に至るまでの光学系の最適設計について説明する。通
常、基板１０１上に結像するスポット形状は、φ１μｍ
〜φ１０μｍの金属配線幅に対応して、それと同じ径が
必要とされる。今、目標スポット径をφ５μｍ、対物レ
ンズ１００と結像レンズ４１によるトータルの倍率を５
０倍とすると、スリット４６上のスポット径は、φ２５
０μｍ（＝５μｍ×５０）必要となる。ファイバ４２の
コア径をφ５０μｍ、ＮＡ＝０．１とすると、スリット
４６上のスポット径はφ２５０μｍであるから、ファイ
バ結像光学系４５の倍率は５倍となり、ファイバ結像光
学系４５の出射側におけるＮＡは０．０２（＝０．１／
５）となる。また、ファイバ結像光学系４５の焦点距離
ｆ2 を１５０ｍｍとすると、ファイバ出射光学系４３の
焦点距離ｆ1 は、結像倍率（５）＝ｆ2 ／ｆ1 の関係式
から３０ｍｍ（＝１５０／５）となる。ファイバ４２か
ら対物レンズ１００までの各光学部品は上記のような光
学上の諸元を持つように設計される。
【００２７】観察用光学系５０が対物レンズ１００の中
心光軸上及びその光軸回りに設けられている。この観察
用光学系５０中の一部として、基板１０１の視野を照明
するための視野照明器５０ａが設けられる。視野照明器
５０は、ここでは図示されてない光源及びファイバ、コ
ンデンサレンズ５４、ミラー５３ａ、並びにハーフミラ
ー５３ｂで構成されている。ここでは図示されていない
光源及びファイバによってファイバ光源位置５９まで導
かれた視野照明光は、コンデンサレンズ５４を通り、ミ
ラー５３ａ及びハーフミラー５３ｂを経由した後、対物
レンズ１００の部分１００ｃを通過して基板１０１上の
試料面をケーラー照明化する。対物レンズ１００の部分
１００ｃは、この照明光の波長に適合した高透過率特性
を持つように、光学薄膜で調整されている。この光学薄
膜には、例えばＭｇＦ2 とＳｉＯ 2 の誘電体多層膜が使
用され、視野照明光の波長に対して最も透過率が高くな
るように、膜厚や層数の設定が行われている。
心光軸上及びその光軸回りに設けられている。この観察
用光学系５０中の一部として、基板１０１の視野を照明
するための視野照明器５０ａが設けられる。視野照明器
５０は、ここでは図示されてない光源及びファイバ、コ
ンデンサレンズ５４、ミラー５３ａ、並びにハーフミラ
ー５３ｂで構成されている。ここでは図示されていない
光源及びファイバによってファイバ光源位置５９まで導
かれた視野照明光は、コンデンサレンズ５４を通り、ミ
ラー５３ａ及びハーフミラー５３ｂを経由した後、対物
レンズ１００の部分１００ｃを通過して基板１０１上の
試料面をケーラー照明化する。対物レンズ１００の部分
１００ｃは、この照明光の波長に適合した高透過率特性
を持つように、光学薄膜で調整されている。この光学薄
膜には、例えばＭｇＦ2 とＳｉＯ 2 の誘電体多層膜が使
用され、視野照明光の波長に対して最も透過率が高くな
るように、膜厚や層数の設定が行われている。
【００２８】基板１０１上で試料面を照明して反射した
視野照明光は、対物レンズ１００の部分１００ｃ、ハー
フミラー５３ｂ及び結像レンズ群５２を経由した後、双
眼プリズム５１によって進行方向を変えられて中間像位
置５１ａ及び５１ｂ上に結像する。その像はここでは図
示されていない接眼レンズによって観察される。結像レ
ンズ５２を経由した後も直進した視野照明光は、４眼鏡
筒ハーフミラー５８、ミラー５７、リレーレンズ５６を
通って、ＣＣＤカメラ５５上に結像する。その像はここ
では図示されていないモニタの画面に表示されて、例え
ば基板１０１上にレーザ成膜が適正に実行されたか否か
が観察される。
視野照明光は、対物レンズ１００の部分１００ｃ、ハー
フミラー５３ｂ及び結像レンズ群５２を経由した後、双
眼プリズム５１によって進行方向を変えられて中間像位
置５１ａ及び５１ｂ上に結像する。その像はここでは図
示されていない接眼レンズによって観察される。結像レ
ンズ５２を経由した後も直進した視野照明光は、４眼鏡
筒ハーフミラー５８、ミラー５７、リレーレンズ５６を
通って、ＣＣＤカメラ５５上に結像する。その像はここ
では図示されていないモニタの画面に表示されて、例え
ば基板１０１上にレーザ成膜が適正に実行されたか否か
が観察される。
【００２９】上記のレーザ成膜装置において、基板１０
１上へのレーザ成膜（金属配線膜）の形成は、次のよう
にして行われる。基板１０１は、例えばＩＣ基板やＩＣ
ウェハであり、基板１０１上に形成された金から成る金
属配線パターン（金属膜配線）上に、ポリイミドから成
る絶縁保護膜が形成されている。この絶縁保護膜及び金
属配線パターンの除去には、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ１０か
らのレーザ光が用いられる。絶縁保護膜や金属配線パタ
ーンを部分的に除去した後には、有機金属化合物ペース
ト（有機溶媒に溶かしたビヒクルに樹脂酸金を混練した
ペースト）を所定領域内において膜状に形成し、このペ
ーストにＡｒレーザ３０からのレーザ光を照射して金を
堆積させる。このようにして、新たな金属配線パターン
が形成される。
１上へのレーザ成膜（金属配線膜）の形成は、次のよう
にして行われる。基板１０１は、例えばＩＣ基板やＩＣ
ウェハであり、基板１０１上に形成された金から成る金
属配線パターン（金属膜配線）上に、ポリイミドから成
る絶縁保護膜が形成されている。この絶縁保護膜及び金
属配線パターンの除去には、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ１０か
らのレーザ光が用いられる。絶縁保護膜や金属配線パタ
ーンを部分的に除去した後には、有機金属化合物ペース
ト（有機溶媒に溶かしたビヒクルに樹脂酸金を混練した
ペースト）を所定領域内において膜状に形成し、このペ
ーストにＡｒレーザ３０からのレーザ光を照射して金を
堆積させる。このようにして、新たな金属配線パターン
が形成される。
【００３０】上記のレーザ成膜装置には、上述した有機
金属化合物ペーストを塗布する溶液塗布装置等が設けら
れるが、ここでは、それらの説明は省略する。このよう
に、本実施例では、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ１０からのレー
ザ光、Ａｒレーザ３０からのレーザ光、及び視野照明光
が共通に設けられた一つの対物レンズ１００を通過する
ように構成すると共に、その３種類の光が通過する対物
レンズ１００の各通過部分１００ａ、１００ｂ及び１０
０ｃを、それぞれの光の波長に適合した高透過率特性を
持つように薄膜を用いて形成した。このため、Ｎｄ−Ｙ
ＡＧレーザ１０からのレーザ光、及びＡｒレーザ３０か
らのレーザ光は、そのレーザ出力を落とすことなく効率
よく基板１０１まで導光される。したがって、レーザ出
力の高出力化やそのための大型化を行う必要がなく、レ
ーザ成膜装置を低価格にかつ装置全体も小型なものとす
ることができる。
金属化合物ペーストを塗布する溶液塗布装置等が設けら
れるが、ここでは、それらの説明は省略する。このよう
に、本実施例では、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ１０からのレー
ザ光、Ａｒレーザ３０からのレーザ光、及び視野照明光
が共通に設けられた一つの対物レンズ１００を通過する
ように構成すると共に、その３種類の光が通過する対物
レンズ１００の各通過部分１００ａ、１００ｂ及び１０
０ｃを、それぞれの光の波長に適合した高透過率特性を
持つように薄膜を用いて形成した。このため、Ｎｄ−Ｙ
ＡＧレーザ１０からのレーザ光、及びＡｒレーザ３０か
らのレーザ光は、そのレーザ出力を落とすことなく効率
よく基板１０１まで導光される。したがって、レーザ出
力の高出力化やそのための大型化を行う必要がなく、レ
ーザ成膜装置を低価格にかつ装置全体も小型なものとす
ることができる。
【００３１】また、視野照明光もその明るさを保持した
ままで基板１０１を照射することができる。このため、
モニタのために必要な光量を基板１０１上において十分
に確保することができ、モニタ画面上でのカラー画像の
色が、実際の試料面１０１の色とほぼ同じものとなる。
したがって、観察や検査をより容易に行うことができ
る。
ままで基板１０１を照射することができる。このため、
モニタのために必要な光量を基板１０１上において十分
に確保することができ、モニタ画面上でのカラー画像の
色が、実際の試料面１０１の色とほぼ同じものとなる。
したがって、観察や検査をより容易に行うことができ
る。
【００３２】上記の説明では、一つの対物レンズで３種
類の光を一つの焦点に合致させているが、対物レンズは
一つではなく各光に対応させて３分割してもよい。ま
た、基板上の絶縁保護膜としてＳｉＯ2 を使用するとき
は、絶縁保護膜除去を行うレーザ装置として、Ｎｄ−Ｙ
ＡＧレーザに代えて、波長３５５ｎｍのＵＶ光（紫外レ
ーザ光）を出射するレーザ装置を使用する必要がある。
類の光を一つの焦点に合致させているが、対物レンズは
一つではなく各光に対応させて３分割してもよい。ま
た、基板上の絶縁保護膜としてＳｉＯ2 を使用するとき
は、絶縁保護膜除去を行うレーザ装置として、Ｎｄ−Ｙ
ＡＧレーザに代えて、波長３５５ｎｍのＵＶ光（紫外レ
ーザ光）を出射するレーザ装置を使用する必要がある。
【００３３】さらに、有機金属化合物ペーストの代わり
に、クロロホルムに分散させた有機金属化合物をスピン
コートで基板上に塗布し、その後クロロホルム溶液を揮
発させることにより、基板上に金属有機化合物を供給す
るようにしてもよい。また、有機金属化合物の代わり
に、金属無機化合物を用いるようにしてもよい。
に、クロロホルムに分散させた有機金属化合物をスピン
コートで基板上に塗布し、その後クロロホルム溶液を揮
発させることにより、基板上に金属有機化合物を供給す
るようにしてもよい。また、有機金属化合物の代わり
に、金属無機化合物を用いるようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、第１の
レーザ光及び第２のレーザ光が共通に設けられた一つの
光学手段を通過するように構成すると共に、この２種類
の光が通過する光学手段の各通過部分を、それぞれの光
の波長に適合した高透過率特性を持つように形成した。
レーザ光及び第２のレーザ光が共通に設けられた一つの
光学手段を通過するように構成すると共に、この２種類
の光が通過する光学手段の各通過部分を、それぞれの光
の波長に適合した高透過率特性を持つように形成した。
【００３５】このため、第１のレーザ光や第２のレーザ
光は、そのレーザ出力を落とすことなく効率よく導光さ
れる。したがって、レーザ出力の高出力化やそのための
大型化を行う必要がなく、レーザ成膜装置を低価格にか
つ装置全体も小型なものとすることができる。
光は、そのレーザ出力を落とすことなく効率よく導光さ
れる。したがって、レーザ出力の高出力化やそのための
大型化を行う必要がなく、レーザ成膜装置を低価格にか
つ装置全体も小型なものとすることができる。
【００３６】また、照明光も、上記の第１及び第２のレ
ーザ光と同じ共通の光学手段を通過させ、その照明光が
通過する光学手段の通過部分を、照明光の波長に適合し
た高透過率特性を持つように構成した。
ーザ光と同じ共通の光学手段を通過させ、その照明光が
通過する光学手段の通過部分を、照明光の波長に適合し
た高透過率特性を持つように構成した。
【００３７】このため、モニタのために必要な光量を基
板上において十分に確保することができ、モニタ画面上
でのカラー画像の色が、実際の試料面の色とほぼ同じも
のとなる。したがって、観察や検査をより容易に行うこ
とができる。
板上において十分に確保することができ、モニタ画面上
でのカラー画像の色が、実際の試料面の色とほぼ同じも
のとなる。したがって、観察や検査をより容易に行うこ
とができる。
【図１】本発明のレーザ成膜装置の概略のブロック図で
ある。
ある。
【図２】本発明のレーザ成膜装置の全体構成を示す図で
ある。
ある。
１ 第１のレーザ光出射手段 ２ 第１の導光光学手段 ３ 第２のレーザ光出射手段 ４ 第２の導光光学手段 １０ Ｎｄ−ＹＡＧレーザ ２１，４６ スリット ２２，４７ 結像レンズ ２３，４８ ミラー ３０ Ａｒレーザ ４１ ファイバ入射光学系 ４２ ファイバ ４３ ファイバ出射光学系 ４５ ファイバ結像光学系 ５０ 観察用光学系 ５０ａ 視野照明器 ５１ 双眼プリズム ５２ 結像レンズ群 ５３ａ ミラー ５３ｂ ハーフミラー ５５ ＣＣＤカメラ ５６ リレーレンズ ５７ ミラー ５８ ４眼鏡筒ハーフミラー ６０ スリット照明器 １００ 光学手段、対物レンズ １０１ 基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｈ０１Ｌ 21/20 8122−4Ｍ
Claims (6)
- 【請求項１】 基板上に形成された絶縁保護膜又は／及
び金属膜配線を除去する第１のレーザ光を出射する第１
のレーザ光出射手段と、前記第１のレーザ光による処理
の後に形成された金属化合物を含む薄膜から金属を堆積
させ新たな金属配線膜を形成する第２のレーザ光を出射
する第２のレーザ光出射手段と、を備えたレーザ成膜装
置において、 前記第１のレーザ光を導光する第１の導光光学手段と、 前記第２のレーザ光を前記第１の導光光学手段による光
路とは分離した光路で導光する第２の導光光学手段と、 前記基板の手前に配置され、前記第１及び第２の導光光
学手段によってそれぞれ異なる光路で導光された前記第
１及び第２のレーザ光がその第１及び第２のレーザ光毎
に適合した高透過率特性を持つように形成された互いに
異なる部分で通過すると共にその通過した第１及び第２
のレーザ光を前記基板上の同一箇所に合致させる光学手
段と、 を有することを特徴とするレーザ成膜装置。 - 【請求項２】 前記光学手段が前記基板上に形成する像
を拡大して観察する観察用光学手段が前記光学手段の中
心軸上に沿って設けられ、前記観察用光学手段において
使用される照明光が通過する前記光学手段の部分は前記
照明光に適合した高透過率特性を持つように形成されて
いることを特徴とする請求項１記載のレーザ成膜装置。 - 【請求項３】 前記光学手段における前記第１のレーザ
光、第２レーザ光及び照明光が通過する部分の透過率特
性の調整は光学薄膜を用いて行われることを特徴とする
請求項１または２記載のレーザ成膜装置。 - 【請求項４】 前記光学手段は顕微鏡光学系の中の対物
レンズであることを特徴とする請求項1 記載のレーザ成
膜装置。 - 【請求項５】 前記第１のレーザ光出射手段はＮｄ−Ｙ
ＡＧレーザであることを特徴とする請求項１記載のレー
ザ成膜装置。 - 【請求項６】 前記第２のレーザ光出射手段はＡｒレー
ザであることを特徴とする請求項１記載のレーザ成膜装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5216199A JPH0766204A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | レーザ成膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5216199A JPH0766204A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | レーザ成膜装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0766204A true JPH0766204A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16684832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5216199A Pending JPH0766204A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | レーザ成膜装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0766204A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2119528A1 (en) | 2008-05-15 | 2009-11-18 | Mitutoyo Corporation | Laser processing apparatus |
| JP2014533775A (ja) * | 2011-11-16 | 2014-12-15 | セラムテック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＣｅｒａｍＴｅｃ ＧｍｂＨ | セラミック基板に埋め込まれた金属構造体 |
-
1993
- 1993-08-31 JP JP5216199A patent/JPH0766204A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2119528A1 (en) | 2008-05-15 | 2009-11-18 | Mitutoyo Corporation | Laser processing apparatus |
| JP2009274102A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Mitsutoyo Corp | レーザ加工装置 |
| US8071910B2 (en) | 2008-05-15 | 2011-12-06 | Mitutoyo Corporation | Laser processing apparatus |
| JP2014533775A (ja) * | 2011-11-16 | 2014-12-15 | セラムテック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＣｅｒａｍＴｅｃ ＧｍｂＨ | セラミック基板に埋め込まれた金属構造体 |
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