JPH0793300B2

JPH0793300B2 - 配線形成方法およびその装置

Info

Publication number: JPH0793300B2
Application number: JP62178999A
Authority: JP
Inventors: 幹雄本郷; 克郎水越; 秀造佐野; 隆上村; 貴彦高橋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-07-20
Filing date: 1987-07-20
Publication date: 1995-10-09
Anticipated expiration: 2010-10-09
Also published as: JPS6423555A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は配線形成方法およびその装置に係り、特に半導
体装置の配線導体を補修するのに好適な配線形成方法お
よびその装置に関する。

〔従来の技術〕

半導体装置の高性能化、高速化をめざして、半導体装置
の微細化、高集積化が行われている。これに伴い、半導
体装置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。かかる状況においては試作したLSIチップ
上の不良部分を特定し、当該部分に存在する配線を切断
したり、任意の部分に配線を形成して不良配線を補修し
て、暫定的に完全な動作が得られる半導体装置を製造す
れば、それに引き続く特性評価や、設計変更が迅速に行
えることになる。

一方、従来技術としては、例えばエクステンデド・アブ
ストラクツ・オブ・ザ・セブンティーンス・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（1985年）第193頁から第196頁（Extended
Abstracts of the 17−th Conference on Solid State
Devices and Materials,Tokyo,1985,pp.193〜196）
に、レーザCVD技術を用いてSiO₂膜で被膜されたSi基板
上にMo配線を形成する技術が示されている。

また、例えば特開昭59−119853にはレーザCVD技術を用
いてスルーホールを導電材料で埋め込む技術が示されて
いる。

保護膜下あるいは多層配線が形成されている場合は層間
絶縁膜下の配線の一部が露出するように、エッチング等
の技法を用いて、保護膜あるいは必要に応じて層間絶縁
膜に窓あけを行い、上記の技術を利用して穴（窓あけ
部）に導電性物質を埋め込み、その後配線を形成するこ
とにより、任意箇所を接続することができる。

しかし、半導体装置内配線の微細化、多層化に伴い、接
続に必要な窓あけ部も微細化・高アスペクト比化せざる
を得ない。このため、特に窓あけ部に導電性物質を埋め
込む際には、位置決めの高精度化が不可欠であり、作業
者の手作業での位置合せでは対応できない。これらの位
置合わせ技術には、例えば特開昭53−90955に開示され
ているように、半導体素子を製造する際に使用されるオ
ートアライナが知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、アライメントマークを使用して、基板
のマークとマスクのマークの位置ずれが零となるまで調
整することにより、回路パターンと別のパターンを所望
の関係に位置合せするものである。この技術を利用する
ことにより、チップ上のアライメントマーク位置を検出
することでき、このマーク位置を原点としてチップ上の
特定位置の座標に、Ｘ−Ｙステージ等を駆動して位置合
せすることは可能である。

しかし、完成したチップの任意個所を接続しようとした
場合、次の不都合が生じる。ここで、アライメントマー
クを原点として、接続位置の座標が既知として話を進め
る。

まず、アライメントマークを検出し、接続位置（窓あけ
すべき位置）に移動し、露光（当然、予めレジストが塗
布されている）するか、直接集束イオンビーム、あるい
はレーザ・アシストエッチング等の技術を利用して窓あ
けを行う。その後、レーザCVDを行うための装置に装着
し、再びアライメントマークの検出、接続位置（すでに
窓あけされた位置）への移動、そしてレーザ照射による
穴埋めが行なわれるわけだが、その間に、アライメント
マーク位置の検出誤差、ステージの移動量誤差、接続穴
の加工寸法誤差、二度目のアライメントマーク位置検出
誤差、ステージの移動量誤差、レーザの照射位置誤差が
累積される。このため、接続穴中心とレーザ照射位置が
ずれてしまい、接続の保留りを大きく低下させるという
問題があった。

本発明の目的は高密度・多層配線を有する半導体装置に
対しても高精度に、かつ自動的に追加配線を形成するこ
とができる配線形成方法およびその装置を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、まずLSIチップ上に形成されたターゲット
マーク（今まで述べて来たアライメントマークと同じ意
味）あるいはチップの角部等の特定位置に着目し、その
位置を検出して粗位置決めを行ない、導電性物質を埋め
込むべき穴の概略位置を求め、次に穴およびその周辺の
画像信号から穴の中心位置を求める。しかる後に、上記
穴の位置をレーザ照射位置に自動的に位置決めし、この
状態下で、レーザ照射によるCVDにより導電性物質を穴
に埋め込むことにより達成される。

さらに本発明の配線形成方法を具体的に述べれば次のよ
うな工程から構成される。すなわち、本発明の配線形成
方法は、半導体装置の所望個所に穴をあけ、配線導体層
を露出させる工程；レーザビームを照射することにより
導電物質を析出することのできるCVDガス雰囲気中に、
上記半導体装置の配線導体層を露出させると共に前記半
導体装置表面の特定位置に着目し、その位置を撮像手段
により検出し、この検出画像信号を画像処理装置に入力
し、記憶し、前記半導体装置の基準位置を決定する工
程；前記半導体装置表面に照射されるレーザビームの中
心位置座標を、あらかじめ前記撮像手段により検出し、
この検出画像信号を画像処理装置に入力、記憶し前記レ
ーザビームの画面上の原点座標とする工程；前記半導体
装置に設けられた穴の位置が前記撮像手段により得られ
る視野内に入るよう調整する工程；視野内に入った穴お
よびその周辺の画像信号を前記撮像手段により前記画像
処理装置に入力、記憶し前記穴の中心座標を算出し、前
記レーザビームの中心座標と前記穴の中心位置座標が一
致するよう前記半導体装置とレーザビームとを相対的に
移動させる工程；および前記両座標が一致した状態下
で、レーザビームを前記穴に照射し、前記CVD材料ガス
を分解することにより導電物質を前記穴の中に露出する
配線導体層上に析出させ、前記穴を前記導電物質で埋込
む工程から成ることを特徴とする。これにより穴の中に
導電物質を高精度にしかも自動的に埋込むことができ
る。さらに、前記導電物質の穴埋め工程に引続き、前記
穴埋めされた位置から前記半導体装置の所望個所表面ま
で、前記半導体装置とレーザビームとを相対的に移動さ
せる工程を付加することにより前記半導体装置の所望個
所表面まで、前記レーザビームの軌跡に対応した形状、
長さの配線を形成することができる。

上記半導体装置の所望個所に穴をあけ、配線導体層を露
出させる技術は、前述の周知の方法、例えばホトエッチ
ング法、集束イオンビームを照射することにより直接穴
をあける方法、あるいはレーザ・アシストエッチング法
等で対応可能である。また、CVDガスとしては、レーザ
照射で容易に導電物質が析出するものであればいずれで
もよく、M₀（CO）₆,W（CO）₆,M₀Cl₅,WF,Al（CH₃）₃,SiH
₄等のガスが実用的である。

さらにまた、上記本発明の配線形成方法を実現するため
の装置発明について以下に詳述する。

すなわち、本発明の配線形成装置の特徴とするところ
は、レーザビームを照射することにより導電物質を析出
させることのできるCVDガス雰囲気中で半導体装置にレ
ーザビームを照射して前記導電物質から成る配線を形成
する装置において、（１）上記半導体装置表面の画像を撮像する手段と、（２）上記撮像手段により入力された画像信号からレー
ザビームを照射すべき位置座標を認識、検出すると共に
記憶する機能を有する画像処理手段と、（３）上記画像処理手段で演算された半導体装置表面の
目的とするレーザビーム照射位置からのずれ量を補正す
べく、上記半導体装置とレーザビームとの位置関係を相
対的に補正するための制御手段と、（４）上記制御手段により、上記ずれ量を補正すべく半
導体装置とレーザビームとを相対的に移動させる駆動手
段とを備えて成るところにある。

これにより半導体装置表面の目的とする位置にレーザビ
ームの中心を自動的に位置合せすることができ、高精度
の配線を実現可能とする。

〔作用〕

まず、LSIチップ内の特定位置（例えばターゲットマー
ク）を検出した後、設計上の寸法あるいは指定した寸法
だけ移動させて、埋め込むべき穴を撮像装置の視野内に
入れる。ここで撮像装置による画像信号から穴の中心位
置を検出し、レーザ光照射位置中心との位置ずれ量を算
出し、位置ずれ量だけ移動させて、穴中心とレーザ光照
射位置中心を一致させる。しかる後に、CVD材料ガス雰
囲気中でレーザを照射することにより、穴を完全に埋め
込むことができる。この時の穴中心座標を記憶する。

順次、必要な穴の全てを上記手順で埋め込んだ後、接続
すべき穴と穴を、正しい穴中心座標に従って移動しなが
らレーザを照射して配線を形成し、接続を行なう。

これによって、高精度かつ自動的に必要な配線の形成が
可能となる。

〔実施例〕

実施例 1. 第１図は本発明の一実施例である配線形成装置の全体構
成を示している。

ロードロック室１はゲートバルブ２を介してメインチャ
ンバ３と連結されており、各々真空ポンプ4,4′により
配管5,5′及びバルブ6,6′を介して排気できる構成とな
っている。メインチャンバ３内には試料台７上にウェハ
（あるいは必要に応じてLSIチップ、以下チップを例に
して説明する）８が載置されＸ−Ｙステージ９と駆動装
置10により移動可能に構成されている。チップ８は試料
台とともに搬送機構11によりメインチャンバ３内に供給
される。また、メインチャンバ３には配管12、バルブ13
を介してCVD材料ガスボンベ14が結合されている。レー
ザ発振器15から発振されたレーザ光16はシャッタ機構1
7、出力調整機構18を介してミラー19で曲げられた後、
対物レンズ20で集光しつつウィンド21を介してチップ８
上に照射される。照明光源22からの照明光23はフィルタ
24を介してミラー25で曲げられた後、対物レンズ20、ウ
ィンド21を介してチップ８上を照明する。チップ８表面
はミラー26、接眼レンズ27により目視で観察可能であ
り、また撮像装置28、画像処理装置29、モニタ30によっ
ても観察可能である。また制御装置31によりＸ−Ｙステ
ージ９の駆動装置10、シャッタ機構17、出力調整機構1
8、フィルタ24、画像処理装置29などの制御が行える構
成となっている。

次に各部の機能および本発明にかかる配線形成の手順に
ついて説明する。

配線を形成すべきチップ８には、第２図に示すように接
続を必要とする配線上の保護膜40および必要に応じて層
間絶縁膜にあらかじめ周知の技術で穴41があけられ、配
線42の一部が露出している。このチップ８を試料台７に
固定して搬送機構11によりメインチャンバ３内のＸ−Ｙ
ステージ９上に載置する。メインチャンバ３内を真空ポ
ンプ４′により十分排気した後バルブ６′を閉じ、バル
ブ13を開いてボンベ14内のCVDガス例えばM₀（CO）
_６を、配管12を介してメインチャンバ３内に導入する。
M₀（CO）_６ガス圧が0.1Torrとなった時点でバルブ13を
閉じる。なお、チップ８上に穴をあける手段としては、
通常のフォトレジストを利用したフォトエッチング、あ
るいは微細に集束したイオンビームによるスパッタリン
グ加工、レーザアシストエッチング等の技術が適用でき
る。

まず、照明光源22からの照明光23でチップ８を照らし、
接続を要するチップ８上の特定の位置、例えばターゲッ
トマークあるいはチップの角部を撮像装置28の視野内に
入れる。この時、必要に応じて対物レンズ20として低倍
率レンズを使用することにより、視野を大きくすること
ができ、チップ８と試料台７の機械的な位置決め精度で
例えばターゲットマークを撮像装置の視野内に入れるこ
とができる。この時の入力画像は第３図（ａ）に示す通
りである。Alで形成したターゲットマーク45を使用する
と、照明光23による落照明下ではこのマーク45が周辺部
46より明るく見えるため、入力画剤のＹ方向の中心を横
切る部分47の画像信号を取り出すと、第３図（ｂ）に示
すように明るさに応じた信号48が得られる。ここで画像
処理装置29により、特定の閾値C₁で２値化し、信号レベ
ルがC₁を越えた部分の中心座標を求めることにより、タ
ーゲットマーク45のＸ方向の中心X₁が決まる。この座標
とＸ方向の視野中心X₀の座標を比較することによりター
ゲットマーク45のＸ方向の中心が求まり、チップのＸ方
向の原点を決定する。同様の方法により入力画像のＸ方
向の中心を横切る部分49の画像信号からターゲットマー
ク45のＹ方向の中心が求まり、これによりチップのＹ方
向の原点を決定することができる。この様子を第３図
（ｃ）に示す。ここでチップ原点と撮像装置の視野中心
をステージ９を移動させて一致させる。

この後、接続配線すべき穴の位置まで設計上の寸法ある
いは穴あけ時に使用した測定された寸法だけ、Ｘ−Ｙス
テージを移動させることにより、穴部を撮像装置28の視
野内に入れることができる。この時、チップ原点即ちこ
の例ではターゲットマーク位置から設計上の寸法あるい
は既知の寸法を移動しているため、対物レンズ20が高倍
率の対物レンズに切換えてあっても視野内に十分入る。
ここで落射照明を行うと、第４図（ａ）に示すように絶
縁膜40上に来た照明光51は一部は表面で、一部はSi基板
52表面で反射する。穴41の側壁に当った照明光53は撮像
装置28にはほとんど戻らない。一方、露出した配線42上
へ入射する照明光54はわずかであるが反射率が高いた
め、側壁よりは明るく見える。即ち撮像装置28により第
４図（ｂ）に示すような入力画像が得られる。なお、第
１図に示した構成図では明視野、暗視野両方に使用でき
る対物レンズ20を使用しているが周辺部の照明光（破
線）は不要でありフィルタ24により周辺部の照明光を遮
断して照明する。この入力画像のＹ方向の中心を通るＸ
方向56の画像信号を取り出すと、第４図（ｃ）に示すよ
うに、明るさに応じた信号57が得られる。ここで画像処
理装置29により、信号57が閾値C₂と交差する位置X₁,X₂
の中心を求めることにより穴中心のＸ座標X₀が決まる。
ここで視野のＸ方向の中心X₀との差即ちずれ量（X₀−
X₀）を算出し、制御装置31により駆動装置10を駆動し
て、穴の中心座標と視野中心座標を一致させる。

同様の方法により入力画像のＸ方向の中心を横切る部分
58の画像信号を取り出すことにより穴中心のＹ座標y₀が
求まり、視野中心のＹ座標Y₀とのずれ量（Y₀−y₀）を算
出して、Ｘ−ＹステージのＹ方向を移動させることによ
り、穴の中心座標と視野中心座標とを一致させることが
できる。X,Yを同時に移動させても良い。この様子を第
４図（ｄ）に示す。

ここで重要なことは予め、視野中心座標（X₀,Y₀）とレ
ーザビームの中心座標とが一致するように調整しておく
ことであり、これにより、制御装置31からの指令で出力
調整機構18を適当な値に設定した後、シャッタ機構17を
駆動してレーザ発振器15から出力したレーザ光16を、穴
の中心に照射することができる。

上記の例では、レーザビームの中心座標を視野の中心座
標（X₀,Y₀）に一致させておく方式をとったが、これの
代りに、例えば視野内の任意の位置にレーザビームを位
置せしめ、この視野上の位置座標を基準点（原点）とす
ることにより、同様の方式でレーザビームの中心座標に
半導体装置表面の目的とする位置、例えば穴の中心座標
を自動的に一致させることができる。

これにより第５図に示すように、穴41の底に露出してい
る配線42がレーザ光16により加熱され、M₀（CO）_６が分
解してM₀60が析出し、穴41を埋め込むことができる。

レーザ光16が穴41の中心からずれて照射された場合に
は、第６図に示すように穴41の入口61も加熱され、穴41
の入口をふさぐようにM₀60が析出するため、穴41の内部
へのM₀（CO）_６の供給が阻害され、空胴62が残留する。
このため配線42との接続が行えない。したがって、レー
ザビーム16の中心座標と穴41の中心座標とを一致させる
ことは極めて重要であり、この点本発明においては例え
ばあらかじめ撮像装置の視野中心座標にレーザビーム16
の中心座標を一致させておくことで容易に達成できる。

この後、同じ手順で必要な穴囲埋めを全て行う。また、
穴埋めを行う時に、穴の正確な位置座標を画像処理装置
29に記憶しておく。この座標に従い穴埋め終了後、接続
配線すべき穴と穴の間を、レーザ光16を照射しながら一
定速度でＸ−Ｙステージ９を移動することにより高精度
に、かつ自動的にレーザ光の軌跡に従った形状、長さの
配線を形成し、必要な接続を行うことができる。

ここで、CVD材料ガスとしてのM₀（CO）_６について説明
して来たが、これに限定されるものではなく、Ｗ（CO）
₆,M₀Cl₅,WF₆, Al（CH₃）₃,SiH₄等の導体あるいは半導体の析出できる
材料を使用した場合も、全く同じ効果が得られる。

また、レーザ発振器15については特に限定されるもので
はなく、上記CVD材料ガスを分解して導体あるいは半導
体を析出するに適したものが選択される。特に本実施例
で使用したM₀（CO）_６の場合には連続発振のArレーザが
最適である。

レーザ光16の出力調整機構18としては、例えば透明基板
上にレーザ光の反射あるいは吸収物質の膜を、膜厚が連
続的に変化するように形成した透過率連続可変フィル
タ、あるいはAO（音響光学）素子、あるいはEO（電気光
学）素子等を使用することができる。

また、本実施例の説明において、穴の中心座標とレーザ
照射位置の中心座標とのずれを補正するためにＸ−Ｙス
テージを移動したが、光学系をＸ−Ｙ方向に移動して
も、全く同じ効果が得られる。

実施例 2. 次に本発明の他の実施例である配線形成方法について説
明する。本方法を実施するに最適な装置は、第１図に示
した構成図とほぼ同一である。

まず、第３図に示したようにチップ上のターゲットマー
クを検出してチップ原点を決定する。この後、接続すべ
き穴の位置まで設計上の寸法、あるいは穴あけ時に使用
した測定寸法だけＸ−Ｙステージを移動させることによ
り、穴部を撮像装置28の視野内に入れる。この時、チッ
プ原点から設計上の寸法あるいは既知の寸法を移動して
いるため、対物レンズの倍率が高い、即ち視野が小さく
ても、穴部を撮像装置28の視野内に十分に入れることが
できる。

ここで対物レンズ20として明暗視野対物レンズを使用す
る。照明光用フィルタ24により照明光23のうち中心部分
を遮断すると、対物レンズ20により、第７図（ａ）に示
すように大きな入射角を持って照明される。第７図
（ａ）において、右側から来る照明光71（実線）は絶縁
膜40に形成された穴41の入口の左側でのみ乱反射し、反
射光の一部は際像装置28に到達するが、他は正反対する
ため、到達しない。左側から来る照明光72についても同
様に穴41の入口の右側でのみ乱反射し、一部が撮像装置
28に到達する。結局、第７図（ｂ）に示したように、穴
41の入口の輪かく73のみが明るく浮き出た入力画像が得
られる。この入力画像のＹ方向の中心を通るＸ方向75の
画像信号を取り出すと、第７図（ｃ）に示すように、明
るさに応じた信号76が得られる。ここで画像処理装置29
により信号76が閾値C₃で２値化し、信号レベルがC₃より
大きい部分の中心のＸ座標をX₁,X₂とし、穴41の中心の
Ｘ座標X₀を算出する。ここで視野のＸ方向中心X₀との
差、即ちずれ量（X₀−X₀）を算出し、制御装置31により
駆動装置10を駆動してＸ−Ｙステージ９の位置を補正
し、穴の中心座標と視野中心座標とを一致させる。

同様の方法により、入力画像のＸ方向の中心を通るＹ方
向77の画像信号を取り出すことにより、穴中心のＹ座標
y₀が求まり、視野中心のＹ座標Y₀とのずれ量（Y₀−y₀）
を算出して、Ｘ−Ｙステージ９のＹ方向を移動させるこ
とにより、穴の中心座標と視野中心座標とを一致させる
ことができる。

予め、視野中心座標とレーザスポットの中心座標とが一
致するように調整しておくことにより、制御装置31から
の指令で、出力調整機構18を適当な値に設定した後、シ
ャッタ機構17を駆動してレーザ発振器15から出力したレ
ーザ光16を、穴の中心に照射することができる。

これにより導電物質の穴埋めを行い、正しい座標に従っ
て接続配線すべき穴と穴の間を、レーザ光16を照射しな
がらＸ−Ｙステージを一定速度で移動することにより、
高精度にかつ自動的に配線を形成し、必要な接続を行う
ことができる。これを第８図で説明すると、第８図
（ａ）は、３ヶ所（601,602および603）にM₀の穴埋めし
た状態を示す図で、同図（ｂ）は、601および602間を配
線700で結んだ状態を示す図、同図（ｃ）は602および60
3間を配線701で結んだ状態を示す図、そして同図（ｄ）
は601,602および603間を配線700および701で結んだ状態
を示す図である。

なお、本実施例の説明において、ターゲットマークの検
出は明視野落射照明下で行ったが、穴部の検出と同様に
暗視野照明下で行っても同様の効果が得られる。即ち、
ターゲットマークのエッヂ部からの反射光のみが検出さ
れ、これからターゲットマーク位置を求めることは可能
である。

また、第１図では照明光源22として、ランプを図示して
あるが、レーザ光源を使用することもでき、この場合、
レーザ光16とは波長の異なるレーザ光が望ましい。即ち
レーザ光16としてArレーザを使用した場合にはHe−Neレ
ーザが適している。

また、穴の中心座標とレーザ照射位置の中心座標とのず
れを補正するためにＸ−Ｙステージを移動したが、光学
系をＸ−Ｙ方向に移動しても、全く同じ効果が得られ
る。

なお、第１の実施例および第２の実施例においてターゲ
ットマークおよび穴の中心位置座標を検出するために、
撮像装置28による入力画像の中心、即ちレーザ照射位置
を含むＸ方向およびＹ方向の画像信号のみを用いたが、
ずれが大きい場合には穴寸法より小さいピッチで順次、
画像信号を画像処理装置29に取り込んで処理することに
より、検出可能である。あるいは撮像装置28による入力
画像信号を全て、あるいは一定幅でＸ方向およびＹ方向
にそれぞれ加算して得られた信号から検出することも可
能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、レーザCVDを応用して接続すべきスル
ーホール（穴）自体の位置を検出し、レーザの照射位置
と一致させた後、レーザを照射するので、作業者の技
能、熟練度によらず、高精度かつ自動的に導電物質での
スルーホールの埋め込み、および接続のための配線形成
を行うことができる効果がある。

更には半導体装置の不良箇所の特定、不良箇所の補修に
よる特性評価、設計変更の迅速化に効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の配線形成装置の構成図、第
２図は本発明の対象であるチップの断面図、第３図およ
び第４図は本発明の一実施例である配線形成方法の手順
説明図、第５図、および第６図は穴埋め込み状態の説明
図、第７図は本発明の別な実施例である配線形成方法の
手順説明図、第８図は、本発明の配線状態を示す説明図
である。図において、１……ロードロック室、２……ゲートバルブ３……メインチャンバ、4,4′……真空ポンプ 5,5′,12……配管、6,6′,13……バルブ７……試料台、８……LSIチップ９……Ｘ−Ｙステージ、10……駆動装置 11……搬送機構 14……CVD材料ガスボンベ 15……レーザ発振器、16……レーザ光 17……シャッタ機構、18……出力調整機構 19,25,26……ミラー、20……対物レンズ 21……ウィンド、22……照明光源 23,51,53,54,71,72……照明光 24……フィルタ、27……接眼レンズ 28……撮像装置、29……画像処理装置 30……モニタ、31……制御装置 40……保護膜、41……穴 42……配線、45……ターゲットマーク 52……Si基板、60……導電物質（M₀） 61……穴41の入口、62……空胴 601,602,603……M₀埋込み層 700,701……配線（M₀）

───────────────────────────────────────────────────── 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 8832−4ＭＨ０１Ｌ 21/82 Ｗ (72)発明者上村隆神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者高橋貴彦東京都青梅市今井2326番地株式会社日立製作所コンピュータ事業部デバイス開発センタ内 (56)参考文献特開昭61−245553（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−119853（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体装置の所望個所に穴をあけ、配線導
体層を露出させる工程；レーザビームを照射することに
より導電物質を析出することのできるCVDガス雰囲気中
に、上記半導体装置の配線導体層を露出させると共に前
記半導体装置表面の特定位置に着目し、その位置を光学
的に撮像する撮像手段により検出し、この検出画像信号
を画像処理装置に入力し、記憶し、前記半導体装置の基
準位置を決定する工程；前記半導体装置表面に照射され
るレーザビームの中心位置座標を、あらかじめ前記撮像
手段により検出し、この検出画像信号を画像処理装置に
入力、記憶し前記レーザビームの画面上の原点座標とす
る工程；前記半導体装置に設けられた穴の位置が前記撮
像手段により得られる視野内に入るよう調整する工程；
視野内に入った穴およびその周辺の画像信号を前記撮像
手段により前記画像処理装置に入力、記憶し前記穴の中
心座標を算出し、前記レーザビームの中心座標と前記穴
の中心位置座標が一致するよう前記半導体装置とレーザ
ビームとを相対的に移動させる工程；および前記両座標
が一致した状態下で、レーザビームを前記穴に照射し、
前記CVD材料ガスを分解することにより導電物質を前記
穴の中に露出する配線導体層上に析出させ、前記穴を前
記導電物質で埋込む工程から成ることを特徴とする配線
形成方法。
【請求項２】前記導電物質の穴埋め工程に引続き、前記
穴埋めされた位置から前記半導体装置の所望個所表面ま
で、前記半導体装置とレーザビームとを相対的に移動さ
せながら、前記所望個所表面まで、前記レーザビームの
軌跡に対応した形状、長さの配線を施す工程を付加した
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の配線形成
方法。
【請求項３】前記CVDガスとして、M₀（CO）₆,W（CO）₆,
M₀Cl₅,WF₆,Al（CH₃）_３およびSiH₄から成る郡から選ば
れたいずれか１種のガスを用いることを特徴とする特許
請求の範囲第１項もしくは第２項記載の配線形成方法。
【請求項４】前記撮像手段で検出したレーザビームの中
心座標となる画像信号と半導体装置の穴の中心座標とな
る画像信号とを前記画像処理装置で演算処理することに
より得られる出力信号にもとづいて、前記レーザビーム
と半導体装置とを相対的に移動させ上記両者の中心座標
が実質的に一致するように設定することのできる制御手
段を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項もし
くは第２項記載の配線形成方法。
【請求項５】前記制御手段で、半導体装置の載置された
Ｘ−Ｙステージを駆動させることにより、前記レーザビ
ームの中心位置座標に前記半導体装置に設けられた前記
穴の中心位置座標を一致させることを特徴とする特許請
求の範囲第４項記載の配線形成方法。
【請求項６】レーザビームを照射することにより導電物
質を析出させることのできるCVDガス雰囲気中で半導体
装置にレーザビームを照射して前記導電物質から成る配
線を形成する装置において、（１）上記半導体装置表面の画像を光学的に撮像する手
段と、（２）上記撮像手段により入力された画像信号からレー
ザビームを照射すべき位置座標を認識、検出すると共に
記憶する機能を有する画像処理手段と、（３）上記画像処理手段で演算された半導体装置表面の
目的とするレーザビーム照射位置からのずれ量を補正す
べく、上記半導体装置とレーザビームとの位置関係を相
対的に補正するための制御手段と、（４）上記制御手段により、上記ずれ量を補正すべく半
導体装置とレーザビームとを相対的に移動させる駆動手
段とを備えて成ること、を特徴とする配線形成装置。
【請求項７】前記半導体装置表面の画像を光学的に撮像
する手段として、明視野落射照明下で、上記半導体装置
表面からの反射光を拡大して撮像する手段を設けたこと
を特徴とする特許請求の範囲第６項記載の配線形成装
置。
【請求項８】前記半導体装置表面の画像を光学的に撮像
する手段として、暗視野落射照明下で、上記半導体装置
表面からの反射光を拡大して撮像する手段を設けたこと
を特徴とする特許請求の範囲第６項記載の配線形成装
置。