JPS6317543A - 配線修正方法 - 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、マイクロデバイスのプロセス技術を用いた配
線修正方法、とくにレーザを用いたマイクロプロセス技
術を用いた配線修正方法に関する。

〔従来の技術〕

マイクロデバイスは、近年ますます集積化、カスタム化
の傾向を強め、一度出来上ったデバイスの配線のつなぎ
替え技術の必要性が高まりつつあり、レーザＣＶＤ利用
の金属直描技術を応用した試みがいくつか行なわれ始め
ている。例えば工−リッヒ氏（口、Ｊ、Ｅｈｒｌｉｃｈ
）等によりアイ・イー・イー・イー・エレクトロン、・
デバイス・レター誌（ＩＥＥＥ　　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　
　Ｄｅｖｉｃｅ　　Ｌｅｔｔｅｒ）、　ＥＤＬ−５（１
９８４）の３２頁からの論文に報告された例では、Ｓ　
ｉ　Ｈ４とＢ２Ｈ６の混合ガス中にＬＳＩを設け、最表
層の配線間をレーザＣＶＤでＢをドープしたポリＳｉ線
を直描することにより結線し、リングオツシレータの周
波数の変化等で結線３確認している。一方、実際に出来
上ったマイクロデバイスでは配線はパシベーション膜や
層間絶縁膜等の誘電体膜の下に埋もれた状態になり、実
際の配線修正では、結線する配線上の誘電体膜を局所的
に除去しなければならない。このような目的に応用しう
る絶縁膜のレーザ利用の局所エツチング技術は、マック
ウィリアム氏（ｉｆ、％１ＪｌｃＷｉ　ｌ　Ｉ　ｉａｍ
ｓ）等によりアプライド・フィジックス・レター誌（人
ｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒ）４３巻
（１９８３）９４６頁から記載の論文で報告されている
。この場合、ＨＦなどのエツチングガス中でＡｒレーザ
光を集光照射することによりＳ　ｉ　０２膜に局所的な
穴を開けることができる。また、同じ論文中では導電体
の画描ＷＦ６ガス中からのＷのＣＶＤを利用することが
記述されており、これらのレーザ利用マスクレスプロセ
ス技術の組合せにより、ＭＯＳ）−ランジスタを試作し
た例が同じ論文中で述べられている。

以上のレーザ利用の絶縁膜エツチングと、レーザ利用の
導電体のＣＶＤにより前記の配線修正が可能になるもの
と考えられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような技術による配線修正において
は、対象となるマイクロデバイスの微細化に伴い、レー
ザ光を集光照射すべき位置の所要回合せ精度が極めて高
くなる。このため２ケ所以上の絶縁膜のエツチングと２
ケ所以上の絶縁膜の穴への金属の埋め込みの計４回以上
のプロセスを含むこの配線修正プロセスにおいては、所
要回合わせ回数の圧縮や所要回合わせ精度の軽減を図る
ことが、プロセス時間の短縮やプロセス機器の経済化を
図るうえで極めて重要である。ところが、このような検
討は従来全く行なわれていない。

そして、従来のレーザ金属画描技術や、スポット露光に
よる絶縁膜のエツチング技術の組合せのうえで２ケ所の
スルーホール間を結線する配線修正を行う場合を例にと
れば、エツチングにより２ケ所の絶縁膜のスルーホール
の間を、その形成後にレーザ金属画描で結ぶのがプロセ
スの手順として通常考えられるが、その場合には合計４
回の目合わせを必要とするうえ、最後の結線時にはスル
ーホール部への目合せをＣＶＤをしながら行うという困
難に直面する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は以上の問題点を解決するための手段として、絶
縁膜で表面が覆われたマイクロデバイス内部の複数ケ所
の導電部のそれぞれの上部の該絶縁膜にレーザエツチン
グによりスルーホールを形成し、次いで導電体をレーザ
ＣＶＤにより該スルーホールを介して該絶縁膜上を画描
し、前記導電部の間を結線する配線修正方法において、
スルーホールの形成とその導電体による埋め込みとを該
マイクロデバイスへのレーザ光の照射位置を変えずに連
続して行う工程と、該埋め込み後に引き続き該レーザ光
を該スルーホール部の周囲で、該スルーホール部の面積
よりも広い面積を囲むように走査してパッド部を形成す
る工程とを含むことを特徴とする配線修正方法を採る。

〔作用〕

本発明によれば所定の導電部上の絶縁膜へのスルーホー
ル形成とその導電体による埋込みを、ガスをエツチング
用からＣＶＤ用に変更するのみで、レーザ光の照射位置
は変えず行えるため、スルーホール１ケ所について１回
の目合わせ工程の省略が可能となる。また、スルーホー
ル部の埋込み工程後に、スルーホール部よりも格段に大
きいパッド部を形成しておくため、別のスルーホール形
成後にそこから導電体の画描を開始し、終端部の最初の
スルーホール部へ結線するときに、その終端部で必要な
目合わせ精度が、最初のスルーホール径から前記のパッ
ド部の大きさへと格段に緩和される。これらのため、２
つのスルーホール間を結線する場合実際上目合わせが必
要となるのは、従来法の４回から２つのスルーホール形
成時の２回だけに半減できる。また、３つ以上のスルー
ホール間を結線する場合でも同様に半減できる。このた
め、この配線修正作業の精度と能率が向上する。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本発明の実施例をさらに詳しく説明
する。第３図は本発明を実施するためのマスクレス・レ
ーザプロセス装置の概念図で、光化学反応を誘起するた
めのレーザ光源１０１からの出射光がダイクロイックミ
ラー１０２、対物レンズ１０３を介して、光化学反応室
１０４内の被加工試料１０５へ窓１０６を通して集光さ
れる。

光化学反応室１０４内は、ＣＶＤガスボンベ１０７から
弁１０９を通して供給される金属光ＣＶＤ用ガス、もし
くはエツチングガスボンベ１０８がら弁１０９を通して
供給される絶縁膜光エツチング用ガスで満たされ、排ガ
スはボン１１１０で吸引される。光化学反応室１０４は
Ｘ−Ｙテーブル１１１の上に乗っており、ダイクロイッ
クミラー１０２でレーザ光源１０１の光路から分岐した
目合せ用光路上の接眼レンズ１１２を介して被加工試料
上の加工面をモニターしながら所定の加工位置にレーザ
光の照射位置を動かせるようになっている。

このマスクレス・レーザプロセス装置中にマイクロデバ
イスを設けて本発明の方法を適用すれば、以下の第１図
で示すごとく配線修正を行いうる。なお、この装置の各
構成要素を具体的に示すと、光源としては高速繰返しＱ
スイッチが可能な連続励起Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光の第４
高調波（波長２６６ｎｍ）光を用い、窓やレンズには石
英を用い、金属光ＣＶＤ用ガスとしては稀ガスをキャリ
アガスとしたＭｏ（Ｃｏ）６を、絶縁体光エツチング用
ガスとしては稀ガスをキャリアガスとしたＣＣｌ２Ｆ２
を用いた。照射強度としてはいずれも数Ｍ　Ｗ　／　Ｃ
ｏｔ　２にすれば実用的な速度で加工を行うことができ
た。

第１図（ａ）はマイクロデバイスの配線修正に関わる部
分だけを抽出して、他は省略した断面図で、平行斜線で
示した内部の３本の配線のうち、左右両側の２本の間を
結線する場合を説明する。

これらの配線の上部には、絶縁膜であるパシベーション
膜１が覆っている。第１図（ｂ）は絶縁膜光エツチング
用ガス雰囲気中で左側の配線２の上にレーザ光を照射し
て第１のスルーホール１１を形成する。次いで、レーザ
光の照射位置は変えずに、ガス交換により金属光ＣＶＤ
用ガス雰囲気に変えてレーザ光を照射し、第１図（Ｃ）
のごとく第１のスルーホール部への金属埋込と、左側の
配線２への電気的コンタクトを得る。さらに第１図（ｄ
）のごとくレーザ光を走査して、第２図（ｂ）のように
パシベーション膜１の上にスルーホールの径より大きな
面積で第１のスルーホール１１を囲むように、パッド部
１２を形成する。ちなみに第２図は第１図のマイクロデ
バイスを上方から見た図で、第２図（ａ＞は第１図（ｂ
）と対応して、第１のスルーホール形成を示している。

パッド部１２の形状は任意で、要は左側の配線２と電気
的に接続された部分のパシベーション膜上での拡がりが
、スルーホール形状よりも大きければ良い。

次に、目合わせにより右側の配線３の上部に光エツチン
グ用ガス雰囲気中でレーザ光を第１図（ｅ）のごとく照
射して第２のスルーホール１３を形成し、再び金属光Ｃ
ＶＤ用ガス雰囲気に変えると、第１のスルーホールの場
合と同様、スルーホール部の金属埋込みができる。次い
で、第１図（ｆ）および第２図（ｃ）に示すように、レ
ーザ光を前記のパッド部１２まで画描すれば結線が完了
する。このとき、言うまでもなく、第１のスルーホール
部へ画描するときの方向精度は、本実施例では第２のス
ルーホール１３がら第１のスルーホール１１を見込む角
ではなく、パッド部１２を見込む角へ大幅に緩和される
ため、接眼レンズ１１２を通して配線修正作業を行う作
業者への目合せ作業の負担を大幅に軽減できる。しがも
、この最後の結線に対応する結線を従来の方法によりス
ルーホール部で行う場合には、金属のレーザＣＶＤをレ
ーザ光を走査しながら、μｍオーダの精度でスルーホー
ル部上をレーザ光を走査し、かつ金属のスルーホール埋
込みと下部の配線との結線には、単にパシベーション膜
上の画描に要するよりも高いレーザ照度を要するため、
スルーホール上では走査速度を落とし、レーザ照度を上
げる操作をも同時に行う必要があった点も、本発明は一
挙に簡単化した。即ち、本実施例によれば、スルーホー
ル部の埋込みは常に目合せを完了し、レーザビームも静
止した状態からＣＶＤを開始できるので、常に埋込みを
最適条件で完了してのち、パシベーション膜上の面構に
移ることができる。

なお、以上述べた実施例において述べた光化学反応誘起
用の光源やガスの種類は、本発明の趣旨を逸脱しない範
囲で交換可能なことは言うまでもない。例えばレーザに
はＡｒレーザが用いうるし、金属光ＣＶＤ用ガスにはＷ
　Ｆ　ｂ、Ｗ　（ＣＯ）　ｂ等も用いうろことは当然で
あるし、絶縁膜光エツチング用ガスにはＨＦやＮＦ３な
どを用いうろことも当然である。゛　また、本実施例で
は２ケ所の導電部を結ぶ場合について述べたが、３ケ所
以上の導電部を結ぶ場合についても、本発明が有効であ
ることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、マイクロデバイスの高集積化とカスタ
ム化に必須と考えられる局所オンチップ配線修正技術に
有効な配線修正作業の所要高精度目金わせ回数の大幅低
減と、高信頼度化とを図りうる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の実施例を模式的に示す断面図
、上面図、第３図は第１図に示す方法を実現するための
マスクレス・レーザプロセス装置の概念図である。 １・・・パシベーション膜、２・・・左側の配線、３・
・・右側の配線、１１・・・第１のスルーホール、１２
・・・パッド部、１３・・・第２のスルーホール、１０
１・・・レーザ光源、１０２・・・ダイクロイックミラ
ー、１０３・・・対物レンズ、１０４・・・光化学反応
室、１０５・・・被加工試料、１０６・・・窓、１０７
・・・ＣＶＤガスボンベ、１０８・・・エツチングガス
ボンベ、１０９・・・弁、１１０・・・ポンプ、１１１
・・・ＸＹテーブル、１１２・・・接眼レンズ。 躬１図　　　　　　　　Ｍ２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 絶縁膜で表面が覆われたマイクロデバイス内部の複数ケ
   所の導電部のそれぞれの上部の該絶縁膜にレーザエッチ
   ングによりスルーホールを形成し、次いで導電体をレー
   ザＣＶＤにより該スルーホールを介して該絶縁膜上を直
   描し、前記導電部の間を結線する配線修正方法において
   、スルーホールの形成とその導電体による埋め込みとを
   該マイクロデバイスへのレーザ光の照射位置を変えずに
   連続して行う工程と、該埋め込み後に引き続き該レーザ
   光を該スルーホール部の周囲で、該スルーホール部の面
   積よりも広い面積を囲むように走査してパッド部を形成
   する工程とを含むことを特徴とする配線修正方法。