專利名稱：加工方法、加工裝置及半導(dǎo)體器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及選擇性地加工在襯底上形成的加工膜的加工方法、加工裝置及半導(dǎo)體器件的制造方法。
背景技術(shù)：
一般地說，隨著半導(dǎo)體元件的微細(xì)化的進(jìn)展，在光刻工序中與下層之間的對準(zhǔn)技術(shù)的高精度化就變成為必不可少的。迄今為止在曝光時在進(jìn)行使已在襯底上形成的圖像和要曝光的圖形之間的位置對準(zhǔn)的對準(zhǔn)時，都要用檢測對準(zhǔn)標(biāo)記的位置的專用觀察器進(jìn)行。但是，在該方法中，由于在對準(zhǔn)專用觀察器和曝光軸之間肯定會存在偏移，所以由于熱漂移等的影響在對準(zhǔn)觀察器與曝光軸上將產(chǎn)生偏移，因而將產(chǎn)生對準(zhǔn)標(biāo)記位置的對準(zhǔn)偏移。為此，隨著半導(dǎo)體器件的微細(xì)化的進(jìn)展，就產(chǎn)生了對準(zhǔn)位置的對準(zhǔn)偏移的大小會給芯片的成品率造成大的影響的問題。
為改善這一問題，人們把用同軸進(jìn)行對準(zhǔn)標(biāo)記的檢測和曝光的ETTR(通過中間掩膜進(jìn)行曝光)的方式認(rèn)為是可以在下一代有希望的對準(zhǔn)技術(shù)。若使用ETTR方式，在可以實現(xiàn)高精度的對準(zhǔn)的反面，由于使用與曝光同一DUV區(qū)域的波長光源，故作為問題將產(chǎn)生用在光刻膠下層上形成的反射防止膜進(jìn)行的光吸收大，且不能檢測來自反射防止膜下層的對準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息的問題。同樣，在在對準(zhǔn)標(biāo)記上形成的膜是有機絕緣膜或SiN、SiC等的層間絕緣膜對于曝光光不透明的情況下，也不能得到對準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息。此外，即便是不進(jìn)行用ETTR進(jìn)行的對準(zhǔn)的情況下，在對準(zhǔn)光的對比度弱的情況下，也不能得到對準(zhǔn)的位置信息。
對于該問題，人們提出了采用在對準(zhǔn)工序之前向在對準(zhǔn)標(biāo)記上形成的不透明膜照射激光的辦法選擇性地除去上述膜的方法。但是，若用該方法，將產(chǎn)生這樣的問題在激光加工時產(chǎn)生的粒子將附著到器件圖形區(qū)域上變成為致命性的缺陷。
如上所述，存在著在選擇性地加工加工區(qū)域的加工膜時產(chǎn)生的粒子附著到加工區(qū)域外變成為缺陷的原因的問題。

發(fā)明內(nèi)容
(1)是有關(guān)本發(fā)明的一個例子的、進(jìn)行選擇性地除去在襯底上形成的加工膜的加工區(qū)域或進(jìn)行減少膜厚的加工的加工方法，包括使在上述襯底上的照射形狀比上述加工區(qū)域小的第1加工光，對上述襯底相對地掃描以選擇性地進(jìn)行上述加工區(qū)域的加工膜的加工的工序；和向比上述加工區(qū)域更往內(nèi)側(cè)的區(qū)域照射第2加工光，選擇性地進(jìn)行比上述加工區(qū)域更往內(nèi)側(cè)的區(qū)域的上述加工膜的加工的工序。
(2)有關(guān)本發(fā)明的一個例子的加工方法，包括在襯底上形成第1膜的工序；在第1膜上形成第2膜的工序；和向襯底選擇性地照射加工用能束，在維持上述第2膜的同時，使上述第1膜氣化，以進(jìn)行除去第2膜的一部分或使之減少膜厚的加工的工序。
(3)有關(guān)本發(fā)明的一個例子的、選擇性地加工在襯底上形成的加工膜的加工區(qū)域的加工裝置，其構(gòu)成為具備保持上述襯底的保持部分；產(chǎn)生選擇性地減少或除去上述加工膜的一部分的能束的束源，配置在上述能束的光軸上，成形用上述光源產(chǎn)生的能束的成形部分；使用該成形部分成形的能束對上述襯底相對地進(jìn)行掃描的掃描部分；和根據(jù)由該掃描部分進(jìn)行的能束的掃描方向，邊使液體的流動方向變化，邊向上述襯底的加工區(qū)域表面連續(xù)地供給液體的液體供給部分。
(4)有關(guān)本發(fā)明的一個例子的、選擇性地加工在襯底上形成的加工膜的加工區(qū)域的加工裝置，其構(gòu)成為具備保持上述襯底的保持部分；產(chǎn)生選擇性地減少或除去上述加工膜的一部分的能束的束源，配置在上述能束的光軸上，成形用上述束源產(chǎn)生的能束，照射上述襯底上的照射形狀周期地排列的能束的成形部分；使上述能束在上述周期以下對于襯底相對地進(jìn)行掃描的掃描部分。
(5)有是本發(fā)明的、進(jìn)行對每一個加工單位都照射能束，以選擇性地除去在襯底上形成的加工膜的加工區(qū)域或使之減少膜厚的加工的加工方法，其特征在于包括求來自上述加工膜的反射光的強度分布的工序；根據(jù)上述反射光強度決定要向上述總面積各個加工單位照射的能束的能量的工序；和對上述各個加工單位，根據(jù)所決定的照射能量依次照射上述能束的工序。
(6)是有關(guān)本發(fā)明的、進(jìn)行對每一個加工單位都照射能束，以選擇性地除去在襯底上形成的加工膜的加工區(qū)域或使之減少膜厚的加工的加工方法，其特征在于包括求來自上述加工膜的反射光的強度分布的工序；根據(jù)圖象信息，把反射光強度分類成大體上相等的每一個區(qū)域的工序；根據(jù)所分類的區(qū)域設(shè)定加工單位的工序；根據(jù)反射光強度決定要向各個加工單位照射的能束的能量的工序；和對上述各個加工單位，根據(jù)所決定的能量依次照射上述能束的工序。
(7)有關(guān)本發(fā)明的、進(jìn)行對每一個加工單位都照射能束，以選擇性地除去在襯底上形成的加工膜的加工區(qū)域或使之減少膜厚的加工的加工方法，其特征在于包括對上述襯底的加工單位照射能束的工序；觀察在上述能束的光路上因上述能束的照射而產(chǎn)生的氣體的工序；測量上述氣體的大小的工序，和在上述氣體的大小比規(guī)定值小的情況下，對上述襯底照射其次的能束的工序。
(8)有關(guān)本發(fā)明的、對液體向襯底的表面流的加工區(qū)域，進(jìn)行以振蕩頻率Z照射上述液體的流動方向的寬度W的能束，選擇性地除去上述加工區(qū)域或使之減少膜厚的加工的加工方法，其特征在于上述液體的流速V(微米/sec)、寬度W(微米)和振蕩頻率Z(1/sec)，被設(shè)定為滿足V≥6×W2×Z]]>(9)有關(guān)本發(fā)明的、進(jìn)行選擇性地除去在襯底上形成的有機膜的加工區(qū)域或使之減少膜厚的加工的加工方法，其特征在于在振蕩頻率為f(1/sec)，而且，每一個脈沖的能量密度都可以除去上述有機膜的條件下，邊照射在上述襯底上的照射形狀比上述加工區(qū)域小的能束，邊對上述襯底以速度v(微米/sec)相對地掃描上述能束的照射位置，同時，上述振蕩頻率f和速度v，滿足如下關(guān)系
6.0×10-5≤vf2≤1.0×10-3]]>(10)有關(guān)本發(fā)明的、選擇性地加工在襯底上形成的加工膜的加工區(qū)域的加工裝置，其特征在于具備保持上述襯底的保持部分；對設(shè)定在上述加工區(qū)域內(nèi)的各個加工單位，照射能束的照射部分；檢測上述各個加工單位的反射光強度的檢測部分；根據(jù)所檢測的反射強度，設(shè)定要向各個加工單位照射的能束的能量的設(shè)定部分；和根據(jù)用該設(shè)定部分設(shè)定的能量，控制從上述照射部分向各個加工單位照射的能束的能量的控制部分。
(11)有關(guān)本發(fā)明的、選擇性地加工在襯底上形成的加工膜的加工區(qū)域的加工裝置，其特征在于具備保持上述襯底的保持部分；產(chǎn)生除去上述加工膜的一部分的能束的照射部分；在上述能束的光路上，觀察借助于上述能束的照射，上述加工膜被磨蝕(abrasion)而產(chǎn)生的氣體的觀察部分；和根據(jù)該觀察部分的觀察結(jié)果，控制從上述照射部分照射的上述能束的照射定時的控制部分。
(12)有關(guān)本發(fā)明的、選擇性地加工在襯底上形成的加工膜的加工區(qū)域的加工裝置，其特征在于具備保持上述襯底的保持部分；對設(shè)定在上述加工區(qū)域內(nèi)的各個加工單位，照射振蕩頻率Z(1/sec)，且在上述加工膜中的照射區(qū)域的一個方向的寬度W(微米)的能束的照射部分；向上述加工膜的加工區(qū)域上，供給在上述一個方向流速為V的液體的供給部分；和使得上述振蕩頻率Z、寬度W、和流速V滿足V≥6×W2×Z]]>的關(guān)系那樣地，對上述振蕩頻率Z、寬度W、和流速V中的任何一者進(jìn)行控制的控制部分。
(13)有關(guān)本發(fā)明的、選擇性地加工在襯底上形成的有機膜的加工區(qū)域的加工裝置，其特征在于具備保持上述襯底的保持部分；對上述襯底，照射在上述襯底上的照射形狀比上述加工區(qū)域小，振蕩頻率為f(1/sec)，且每一個脈沖的能量密度都可以除去上述有機膜的能束的照射部分；對上述襯底以速度v(微米/sec)相對地掃描上述能束的照射位置的掃描部分；和使得上述振蕩頻率f和速度v，滿足
6.0×10-5≤vf2≤1.0×10-3]]>的關(guān)系那樣地，對上述照射部分和掃描部分中的至少一方進(jìn)行控制的控制部分。


圖1A到圖1G的剖面圖示出了實施方案1的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖2示出了實施方案1的光加工裝置的構(gòu)成。
圖3示出了光形狀成形單元的概略構(gòu)成。
圖4示出了實施方案1的視場設(shè)定系統(tǒng)的構(gòu)成。
圖5A、5B示出了視場設(shè)定系統(tǒng)的動作例。
圖6示出了實施方案1的視場設(shè)定系統(tǒng)的構(gòu)成。
圖7示出了實施方案1的縫隙/點設(shè)定系統(tǒng)的構(gòu)成。
圖8示出了實施方案1的縫隙/點設(shè)定系統(tǒng)的構(gòu)成圖9A到9D的平面圖示出了實施方案1的縫隙/點設(shè)定系統(tǒng)的光闌的例子。
圖10的平面圖示出了實施方案1的縫隙/點設(shè)定系統(tǒng)的光闌的例子。
圖11的平面圖示出了實施方案1的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖12示出了在用實施方案1的方法除去了膜后襯底的表面狀態(tài)。
圖13示出了在用現(xiàn)有方法除去了膜后襯底的表面狀態(tài)。
圖14A、14B示出了實施方案1的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖15A、15B示出了實施方案2的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖16A、16B示出了實施方案2的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖17A、17B示出了實施方案3的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖18A、18B示出了實施方案3的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖19A、19B示出了實施方案4的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖20A、20B示出了實施方案4的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖21示出了實施方案5的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖22示出了實施方案5的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖23A、23B的剖面圖示出了實施方案6的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖24A到24C的剖面圖示出了實施方案7的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖25A到25C的平面圖示出了實施方案8的要裝載到S/D光闌系統(tǒng)上的光闌。
圖26A、26B的剖面圖示出了實施方案8的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖27A、27B的剖面圖示出了實施方案9的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖28的剖面圖示出了實施方案9的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖29A、29B的剖面圖示出了實施方案10的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖30A、30B的剖面圖示出了實施方案11的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖31的剖面圖示出了實施方案12的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖32A到32C的剖面圖示出了實施方案12的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖33A到33C的剖面圖示出了實施方案13的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖34A到34F的剖面圖示出了實施方案14的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖35A到35D的剖面圖示出了實施方案15的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖36A到36C的剖面圖示出了實施方案16的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖37示出了實施方案18的加工部分的概略構(gòu)成。
圖38A、38B的平面圖示出了使用圖37所示的加工部分的加工狀態(tài)。
圖39A、39B示出了液體供給器的構(gòu)成。
圖40A到40C是用來說明形成Al等的金屬布線時的對準(zhǔn)不合格的問題的剖面圖。
圖41A到圖41F的剖面圖示出了本發(fā)明的實施方案19的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖42A到42E的平面圖示出了實施方案20的光加工方法。
圖43A、43B的剖面圖示出了實施方案21的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖44的平面圖示出了1個脈沖的激光束的照射區(qū)域。
圖45A、45B的剖面圖示出了實施方案22的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖46的平面圖示出了1個脈沖的激光束的照射面積。
圖47示出了實施方案23的激光加工裝置的構(gòu)成。
圖48示出了實施方案23的激光加工裝置的構(gòu)成。
圖49示出了用激光加工裝置的CCD攝象機得到的圖象的例子。
圖50A到50C的剖面圖示出了實施方案23的膜構(gòu)造的例子。
圖51示出了用實施方案23的加工方法進(jìn)行的在各個照射區(qū)域上的能量的設(shè)定。
圖52示出了用實施方案23的加工方法進(jìn)行的在各個照射區(qū)域上的能量的設(shè)定。
圖53的剖面圖示出了用實施方案23的加工方法形成的半導(dǎo)體器件的構(gòu)成。
圖54示出了用現(xiàn)有的加工方法進(jìn)行的在各個照射區(qū)域上的能量的設(shè)定。
圖55的剖面圖示出了用現(xiàn)有的加工方法形成的半導(dǎo)體器件的構(gòu)成。
圖56示出了實施方案25的、用激光加工裝置的CCD攝象機得到的圖象的例子。
圖57A到57C的剖面圖示出了實施方案25的膜構(gòu)造的例子。
圖58示出了用實施方案25的加工方法進(jìn)行的在各個照射區(qū)域上的能量的設(shè)定。
圖59示出了實施方案26的激光加工裝置的構(gòu)成。
圖60示出了實施方案26的激光加工裝置的構(gòu)成。
圖61A到61C示出了不考慮氣泡地進(jìn)行的光加工方法。
圖62A、62B示出了實施方案27的光加工方法。
圖63示出了在考慮氣泡進(jìn)行加工的情況下的距加工區(qū)域的距離與針孔個數(shù)之間的關(guān)系。
圖64A、64B示出了實施方案27的光加工中的激光束的照射區(qū)域形狀。
圖65A、65B示出了一攬子加工的情況下的激光束的照射區(qū)域形狀。
圖66A、66B示出了實施方案27的光加工中的激光束的照射區(qū)域形狀。
圖67示出了氣泡的直徑與針孔個數(shù)的關(guān)系。
圖68示出了照射區(qū)域的寬度W與加工時產(chǎn)生的氣泡直徑φ之間的關(guān)系。
圖69A、69B的剖面圖示出了在大氣中邊使加工區(qū)域產(chǎn)生氣流邊進(jìn)行的光加工。
圖70A、70B的剖面圖示出了實施方案28的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖71A、71B的剖面圖示出了實施方案29的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖72A、72B的剖面圖示出了實施方案30的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖73A、73B的剖面圖示出了實施方案31的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖74A到74D的剖面圖示出了實施方案32的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖75A、75B的剖面圖示出了實施方案33的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖76A到76F的剖面圖示出了實施方案34的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖77A到77H的剖面圖示出了實施方案35的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖78的剖面圖示出了實施方案36的芯片上的芯片型的半導(dǎo)體器件。
圖79A到79H的剖面圖示出了實施方案36的半導(dǎo)體器件的制造工序。
圖80A、80B的平面圖示出了實施方案37的加工區(qū)域與液流的關(guān)系。
圖81對v/f2示出了在加工區(qū)域形成后在加工區(qū)域內(nèi)的缺陷總面積。
圖82的平面圖示出了在實施方案38的襯底上的照射區(qū)域的形狀。
圖83的特性圖示出了實施方案38的對邊的總延長的粒子總面積。
圖84A到84D示出了實施方案38的照射區(qū)域的變形例。
具體實施例方式
以下參看

本發(fā)明的實施方案。
(實施方案1)圖1A到圖1G的剖面圖示出了實施方案1的半導(dǎo)體器件的制造工序。如圖1A所示，準(zhǔn)備襯底100。襯底100，在Si等的半導(dǎo)體襯底101上埋入形成對準(zhǔn)標(biāo)記102。形成層間絕緣膜104，使得把在半導(dǎo)體襯底101上形成的布線圖形103覆蓋起來。布線圖形103，在器件區(qū)域上形成，在器件區(qū)域的周圍，形成對準(zhǔn)標(biāo)記102。
接著，如圖1B所示，在層間絕緣膜104上，依次形成膜厚100nm的反射防止膜105和膜厚300nm的化學(xué)放大型正光刻膠膜106。反射防止膜105是用旋轉(zhuǎn)涂敷法形成有機類材料的膜?；瘜W(xué)放大型正光刻膠膜106是ArF光(波長193nm)用的光刻膠。
在進(jìn)行用ETTR對準(zhǔn)法進(jìn)行的對準(zhǔn)之前，必須選擇性地除去對曝光光透過率低的對準(zhǔn)標(biāo)記102上的反射防止膜105和光刻膠膜106。
含有用ETTR對準(zhǔn)法進(jìn)行觀察的對準(zhǔn)標(biāo)記102的區(qū)域，例如是100微米×200微米。因此，要除去該100微米×200微米的區(qū)域的不透明膜。
其次，對選擇性地除去對準(zhǔn)標(biāo)記102上的反射防止膜105、光刻膠膜106的激光加工裝置的構(gòu)成進(jìn)行說明。圖2示出了本發(fā)明的實施方案1的光加工裝置的構(gòu)成。
光加工裝置200，如圖2所示，具備激光光學(xué)系統(tǒng)210、觀察系統(tǒng)220和激光加工部分230。首先對激光光學(xué)系統(tǒng)210的構(gòu)成進(jìn)行說明。
該激光光學(xué)系統(tǒng)210，具備激光振蕩器211、進(jìn)行激光振蕩器211的控制的激光振蕩器控制單元212、控制從激光振蕩器211產(chǎn)生振蕩的激光束213的光學(xué)系統(tǒng)214、控制通過光學(xué)系統(tǒng)214后的激光束213的形狀的光形狀成形單元215和聚焦透鏡216。
從激光振蕩器211進(jìn)行照射的激光束213，依次透過光學(xué)系統(tǒng)214、光形狀成形單元215和聚焦透鏡216中的每一者，照射到設(shè)置在激光加工部分230內(nèi)的襯底100的加工面100a上。在光形狀成形單元215和聚焦透鏡216之間插入觀察系統(tǒng)220。
作為激光振蕩器211，例如可以使用Q-Switch Nd-YAG激光振蕩器。從該Q-Switch Nd-YAG激光振蕩器發(fā)出的激光束，包括基波(波長1064nm)、第2高次諧波(波長532nm)、第3高次諧波(波長355nm)、第4高次諧波(波長266nm)。從這些波長中，選擇那些可被要除去的膜吸收的波長，向襯底100照射任何一種波長的激光束。
此外，把從激光振蕩器211照射的激光束213的脈沖寬度設(shè)定為約10nsec。此外，激光振蕩器211的激光束最高可用10kHz進(jìn)行振蕩。該激光振蕩器211的激光束213的振蕩控制的控制等，可用激光振蕩器控制單元212進(jìn)行。
從激光振蕩器211照射的激光束213，通過光學(xué)系統(tǒng)214向光形狀成形單元215入射。
光形狀成形單元215，如圖3所示，用已形成了設(shè)定視場的開口的視場設(shè)定系統(tǒng)250，和在整個視場中形成了分得更細(xì)的開口的縫隙/點設(shè)定系統(tǒng)260這2者構(gòu)成。透過了在視場設(shè)定系統(tǒng)250上形成的開口與在縫隙/點設(shè)定系統(tǒng)260上形成的開口進(jìn)行重疊的部分的激光束，向襯底100上照射。
視場設(shè)定系統(tǒng)250，成形與后述的掃描方向垂直的方向的激光束的形狀。此外，縫隙、點設(shè)定系統(tǒng)260，成形掃描方向的激光束的形狀。
用圖4說明視場設(shè)定系統(tǒng)250的構(gòu)成。圖4示出了實施方案1的視場光闌設(shè)定系統(tǒng)的構(gòu)成。如圖4所示，在視場光闌裝載板251上例如裝載有4個視場光闌252a到252d。這些，可以采用用視場光闌選擇機構(gòu)254使視場光闌裝載板251進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的辦法，選擇視場光闌252a到252d中的任何一者。
在視場光闌裝載板251上，設(shè)置有使視場光闌252a到252d旋轉(zhuǎn)的視場光闌旋轉(zhuǎn)機構(gòu)255。視場光闌旋轉(zhuǎn)機構(gòu)255，如圖5A、5B所示，使視場光闌252恰好旋轉(zhuǎn)與用觀察部分220測量的襯底100的對準(zhǔn)標(biāo)記的傾斜角(θ1)對應(yīng)的角度θ2。
此外，作為視場設(shè)定系統(tǒng)的另外的實施方案，也可以使用圖6所示的光闌葉片式的視場光闌系統(tǒng)。該視場光闌系統(tǒng)用4片光闌葉片256a到256d遮光，使激光束在被光闌葉片256a到256d圍起來的區(qū)域上透過，使激光束成形。如果是光闌式，則可以使激光束的成形系統(tǒng)形狀變成為可變。
用圖7、圖8說明縫隙/點設(shè)定系統(tǒng)260的構(gòu)成。圖7、圖8示出了本發(fā)明的實施方案1的縫隙、點設(shè)定系統(tǒng)的構(gòu)成。
如圖7所示，在第1旋轉(zhuǎn)板261上，設(shè)置有第2旋轉(zhuǎn)板262，在第2旋轉(zhuǎn)板262上，設(shè)置有已裝載上光闌的縫隙、點光闌裝載板263(圖8)。設(shè)置有分別使第1旋轉(zhuǎn)板261和第2旋轉(zhuǎn)板262旋轉(zhuǎn)的第1和第2旋轉(zhuǎn)機構(gòu)264、265。
縫隙/點光闌裝載板263，如圖8所示，例如，裝載有4個光闌266a到266d。采用借助于并進(jìn)移動機構(gòu)267使S/D光闌裝載板263并進(jìn)移動的辦法，選擇S/D光闌266a到266d中的任何一者。
圖9A到圖9B示出了4個S/D光闌266a到266d。圖9A所示的光闌266a，使用視場設(shè)定系統(tǒng)250成形的激光束大體上保持原狀地透過。圖9B所示的光闌266b則成形為縫隙狀。圖9C、D所示的光闌266c、266d，使激光束成形為點狀。
在因激光照射而產(chǎn)生的氣體的發(fā)生量顯著，在激光束向所發(fā)生的氣體照射而進(jìn)行散射等對加工造成影響的情況下，可以使用縫隙狀，而在其傾向是顯著的的情況下則可以使用分割縫隙狀。在上述的影響小的情況下，可以使用黑白相間方格。另外，也可以預(yù)先觀察加工膜的加工狀況，從這些光闌之內(nèi)僅僅裝載1片。
另外，在這里叫做縫隙狀的形狀，指的是照射形狀的長邊方向與加工區(qū)域的一方的邊大體上相等，與長邊方向垂直的方向的寬度比加工區(qū)域的另一方的邊短的形狀。此外，所謂點形狀的照射形狀，指的是照射形狀的垂直方向的2個寬度都比加工區(qū)域的垂直方向的寬度短的形狀。
在該S/D光闌設(shè)定系統(tǒng)中，使襯底保持靜止?fàn)顟B(tài)不變，用并進(jìn)移動機構(gòu)267使光闌裝載板263并進(jìn)移動，就可以掃描襯底上的加工區(qū)域。這時的移動，由于僅僅是幾個微米左右，故也可以用壓電元件使之在并進(jìn)方向上振蕩。另外，也可以預(yù)先用與在現(xiàn)有的曝光裝置使用的手法同樣的手法固定縫隙，使襯底和激光相對地進(jìn)行掃描。
借助于第1和第2旋轉(zhuǎn)機構(gòu)264、265，使光闌裝載板263恰好旋轉(zhuǎn)與用觀察系統(tǒng)220測量的與襯底100的對準(zhǔn)標(biāo)記的傾斜角(θ1)對應(yīng)的角度θ3，同時，調(diào)整用視場設(shè)定系統(tǒng)250成形的激光束的照射位置。在這里使用的視場光闌的開口是與加工區(qū)域大體上相似的形狀。開口可采用使在襯底上的照射形狀的一邊在10微米到500微米(10微米×10微米到500微米×500微米)為止的范圍內(nèi)與加工區(qū)域?qū)?zhǔn)的辦法制作。此外，縫隙/點光闌，作為縫隙或點寬度W，使用w＝2到10微米的光闌，在步距p＝2w到100w的范圍內(nèi)制作準(zhǔn)備多個，并從其中預(yù)先求出處理率或粒子發(fā)生量進(jìn)行分選后使用。
另外，如圖10所示，也可以作成為使得用與視場設(shè)定系統(tǒng)250同樣的機構(gòu)選擇已形成了縫隙或點的光闌板。
用圖10說明S/D設(shè)定系統(tǒng)260的的另外的構(gòu)成。圖10示出了實施方案1的S/D設(shè)定系統(tǒng)的構(gòu)成。如圖10所示，在S/D光闌裝載板267上裝載有多個，例如如圖9所示的4個S/D光闌266a到266d。這些可采用用S/D光闌選擇機構(gòu)269使S/D光闌裝載板267旋轉(zhuǎn)的辦法，從S/D光闌266a到266d中選擇任何一個。
在S/D光闌裝載板267上，設(shè)置使S/D光闌266a到266d旋轉(zhuǎn)的S/D光闌旋轉(zhuǎn)機構(gòu)268。光闌旋轉(zhuǎn)機構(gòu)268使S/D光闌266恰好旋轉(zhuǎn)用觀察系統(tǒng)220測量的與襯底100的對準(zhǔn)標(biāo)記的傾斜角(θ1)對應(yīng)的角度θ3。
在使用圖10所示的S/D設(shè)定系統(tǒng)的情況下，結(jié)果就變成為用驅(qū)動機構(gòu)242使襯底100平行移動以改變襯底上的照射位置。另外，采用在襯底和視場設(shè)定系統(tǒng)之間設(shè)置反射鏡等的反射板并改變反射板的角度的辦法，就可以變更襯底上的照射位置。
象這樣地用光形狀成形單元215成形的光學(xué)象，透過觀察系統(tǒng)220和聚焦透鏡216，向襯底100的加工面100a照射。觀察系統(tǒng)220具備從光軸取出激光束213的半透明反射鏡221、觀察用該半透明反射鏡221取出的激光束的觀察用攝象機222。觀察系統(tǒng)220，通過CCD攝象機222把襯底100上的加工位置、照射位置和加工的狀況作為圖象信息進(jìn)行識別。
用該觀察系統(tǒng)220，就可以進(jìn)行激光束照射位置的對準(zhǔn)調(diào)整。此外，在激光束照射的過程中，逐次對加工的狀態(tài)進(jìn)行圖象識別，然后從圖象中抽出加工區(qū)域，判斷加工的進(jìn)行以調(diào)整照射量。例如，在加工快的部分中減小照射量，在加工慢的部分中加大照射量。此外，還要識別加工是否已結(jié)束。加工結(jié)束的識別，可采用測定圖象的差值的辦法進(jìn)行識別，結(jié)果就變成為也可以進(jìn)行在加工區(qū)域的圖象的差值大體上變成為0的階段結(jié)束等加工的控制。
觀察系統(tǒng)220，兼?zhèn)溆^察襯底100的加工區(qū)域并對粒子進(jìn)行計數(shù)的粒子檢測機構(gòu)。粒子檢測，可采用計算用CCD象素受光的反射光之內(nèi)，特定的灰度等級范圍的象素個數(shù)的辦法求出。此外，還可以根據(jù)所抽出的象素位置信息，用1)在縱橫鄰接的情況下，就把它看作是一個塊來決定缺陷個數(shù)，2)在縱橫、斜向鄰接的情況下，也看作一個塊來決定缺陷個數(shù)這樣的算法抽出缺陷。
粒子檢測機構(gòu)，可對計算的缺陷數(shù)和預(yù)先登記的最低缺陷個數(shù)進(jìn)行比較，并進(jìn)行如下的控制在所檢測的缺陷個數(shù)超過最低缺陷個數(shù)的情況下，就發(fā)出指令使得繼續(xù)在所希望的區(qū)域中繼續(xù)進(jìn)行處理，在低于最低缺陷個數(shù)的情況下，則發(fā)出指令使得向其次的加工區(qū)域移動。
此外，還要進(jìn)行控制，使得在激光照射的前后存儲圖象，在測定差值且差值大體上為0的情況下，就停止在該部分處的加工，在并非如此的情況下就繼續(xù)進(jìn)行加工。
其次，對激光加工部分230進(jìn)行說明。保持器231，用配設(shè)有在周邊部分內(nèi)貯存液體239的液槽的托盤那樣的形狀構(gòu)成。作為液體239，例如使用純水。
在保持器231內(nèi)的中央部分上設(shè)置有可以進(jìn)行襯底100的載置、保持的載物臺232。襯底100，借助于連接到載物臺232上的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)233進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，襯底100的旋轉(zhuǎn)，可用傳感器235和旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)234控制旋轉(zhuǎn)角。另外，在本實施方案中，采用把旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)233連接到驅(qū)動機構(gòu)242上，使保持器231在水平方向和垂直方向上移動的辦法，來改變激光束的照射位置。借助于旋轉(zhuǎn)機構(gòu)233和驅(qū)動機構(gòu)242，就可以使聚焦透鏡216小型化等，使激光加工系統(tǒng)小型化。
保持器231，還具備覆蓋浸泡襯底100的加工面的液體，對激光束透明的窗口236。結(jié)果就變成為從激光振蕩器211發(fā)出的激光束213，分別透過該窗口236、液體239向襯底100的加工面100a照射。
此外，還具備使貯存在保持器231中的液體239流動的液體流動器237?；旧险f是泵的液體流動器237，通過管道238a、238b連接到保持器231上，使得液體239進(jìn)行循環(huán)。此外，還要作成為使得可以對襯底100和激光束之間的相對移動的方向控制流動的方向。
此外，在本裝置中，還具備配設(shè)在保持器231的背面上的壓電元件240，和控制該壓電元件240的驅(qū)動的壓電元件控制電路241。壓電元件240，向襯底100的至少是加工面100a的激光束照射區(qū)域的液體239提供超聲波振蕩，并可以去除歸因于激光束的照射而發(fā)生的氣泡。
此外，在本裝置中加工用光源雖然使用的是激光光源，但是并不限于此。只要是加工膜所吸收的波長，又具有可以進(jìn)行所希望的加工，就是說使厚度減少的或者可以除去膜的能力的加工用光源使用什么都可以。例如，在是有機膜、無機膜且在可見光區(qū)或紫外區(qū)具有吸收的情況下，采用把鎢燈或Xe閃光燈聚光后使用的辦法，膜厚減少已得到確認(rèn)。
本裝置雖然是關(guān)于水中加工的裝置，但是在襯底的大氣中處理、加壓處理、減壓處理中也可以應(yīng)用，可以使保持器構(gòu)造與各自的處理相吻合地進(jìn)行使用。
其次，對使用該光加工裝置200的光刻膠膜106和反射防止膜105的除去進(jìn)行說明。
其次，把襯底搬運到圖2所示的光加工裝置200內(nèi)。采用檢測襯底缺口和晶片邊沿的辦法，進(jìn)行激光束軸與襯底之間的對準(zhǔn)調(diào)整。此外，根據(jù)對準(zhǔn)標(biāo)記102的傾斜，調(diào)整視場光闌和S/D光闌的傾斜角。
其次，把要進(jìn)行照射的光的形狀、必須要除去的規(guī)定的加工形狀定為縱100微米×橫200微米，用光形狀成形單元使激光束成形為所希望的形狀。此外，在本實施方案中，作為S/D光闌，使用使激光束的形狀成形為縱100微米×橫5微米的一條縫隙狀的光闌。
其次，如圖1C所示，使液體流動器237動作，使液體239在窗口236和襯底100之間流動的狀態(tài)下，使激光束對襯底相對地進(jìn)行掃描以除去加工膜。
作為使襯底和光相對地進(jìn)行掃描的辦法，既可以固定激光束的光軸使用驅(qū)動機構(gòu)242，或者，也可以采用用光形狀成形單元使例如S/D光闌裝載板263等并進(jìn)運動的辦法使之進(jìn)行掃描。
激光束的波長，是可以被在光刻工序中使用的反射防止膜吸收的波長。所照射的每1個脈沖的能量密度，要調(diào)整為使得可以進(jìn)行加工而不會給加工區(qū)域外的區(qū)域造成損傷。該能量密度，通常是0.1J/cm2到0.5J/cm2。
激光照射時，歸因于在照射部分上有液體239，故在襯底100的加工面100a中，就可以奪去因激光束照射而產(chǎn)生的熱。此外，還可以減少因激光束照射而產(chǎn)生的蒸發(fā)物的勢頭。
借助于窗口236，可以防止激光加工時貯存在保持器231內(nèi)的液體239撒水。此外，借助于窗口，還可以防止灰塵等從上方附著到襯底101表面上的現(xiàn)象。
就是說，液體流動器237使貯存在保持器231內(nèi)的液體239，具有這樣的流，使得可以連續(xù)地除去歸因于激光束照射而在激光束的照射位置上產(chǎn)生的氣泡，此外，還使液體在恒定的方向上以恒定的速度進(jìn)行循環(huán)，使得在激光中不產(chǎn)生不規(guī)則的紊亂。液體流動器237，可以至少在實際上進(jìn)行激光加工時進(jìn)行驅(qū)動。
邊使激光束向襯底100上照射，邊使S/D光闌裝載板263并進(jìn)移動。采用使S/D光闌裝載板263進(jìn)行并進(jìn)移動的辦法，如圖11所示，使激光束照射區(qū)272對襯底的加工區(qū)域271進(jìn)行移動，就可以除去規(guī)定的加工區(qū)域的反射防止膜105，和光刻膠膜106。
另外，在借助于光照射加工時產(chǎn)生的粒子，流向、并附著到水流上的情況下，已由實驗確定將附著到下游一側(cè)上。于是，作為照射區(qū)域的掃描方向的朝向，由于在與水流同一朝向進(jìn)行掃描這一方在可以除去所發(fā)生的粒子的同時，還可以進(jìn)行加工，故將進(jìn)一步減少粒子的發(fā)生。
接著，在排出了貯存在保持器231中的液體239之后，采用使加工襯底100高速旋轉(zhuǎn)的辦法，大致上除去表面的水。然后，再把加工襯底100搬運到第2溶劑除去裝置內(nèi)進(jìn)行加熱。襯底100的加熱溫度定為200℃。之所以在這里進(jìn)行襯底100的加熱，是因為要除去光刻膠膜106表面的附著水，在光刻膠膜整個面上使曝光環(huán)境變成為同一的緣故。在不進(jìn)行該處理的情況下，在與水接連的部分中，在曝光中產(chǎn)生的氧就借助于在膜中殘留下的少量的水而移動產(chǎn)生圖形不合格。
接著，把襯底100搬運到曝光裝置內(nèi)，如圖1D所示，借助于使用與曝光波長相同波長的對準(zhǔn)光(第1能束)107的位置對準(zhǔn)檢測器，進(jìn)行襯底100的對準(zhǔn)標(biāo)記102的檢測。這時，由于已除去了對準(zhǔn)標(biāo)記102上的反射防止膜105，故可以得到良好的檢測強度。另外，在象現(xiàn)有技術(shù)那樣，未除去對準(zhǔn)標(biāo)記102上的反射防止膜105的情況下，就完全不能檢測對準(zhǔn)標(biāo)記102。
根據(jù)用位置對準(zhǔn)器得到的位置信息，如圖1E所示，對光刻膠膜106的曝光部分106a照射曝光光(第2能束)，在光刻膠膜106上形成電路圖形的潛象。在潛象形成工序后，把襯底100搬運到PEB工序用加熱裝置內(nèi)，進(jìn)行加工襯底的加熱處理(PEB)。加熱處理是為了進(jìn)行所使用的光刻膠(化學(xué)放大型光刻膠)的氧的催化劑反應(yīng)而實施的。
在該加熱處理后，如圖1F所示，搬運襯底100進(jìn)行光刻膠膜106的顯影，形成光刻膠圖形109。所形成的光刻膠圖形109的位置對準(zhǔn)精度，在±5nm以下。
接著，如圖1G所示，以光刻膠圖形109為掩膜，對反射防止膜105及層間絕緣膜104通過RIE法刻蝕。
圖12示出了在用上述方法除去了反射防止膜105和層間絕緣膜104的情況下的襯底表面狀態(tài)。此外，圖13示出了在參考例中一攬子照射加工區(qū)域除去了膜的情況下的襯底表面狀態(tài)。圖12示出了用本發(fā)明的實施方案1的方法除去了膜后，襯底的表面狀態(tài)。圖13示出了在用現(xiàn)有方法除去了膜后，襯底的表面狀態(tài)。
就如圖13所示的那樣，在借助于一攬子照射除去了膜的情況下，可知在加工區(qū)域周邊和內(nèi)部會存在許多未除盡的粒子284。此外，在加工區(qū)域周邊還會產(chǎn)生在反射防止膜的上層上形成的光刻膠膜的剝離283。
在用本實施方案的方法除去膜的情況下，與圖13所示的現(xiàn)有方法比，可知上層光刻膠的剝離281受到抑制，附著在加工區(qū)域周邊和加工區(qū)域內(nèi)的粒子282的個數(shù)也已激減。另外，在圖13中，標(biāo)號283是光刻膠的剝離，標(biāo)號284是粒子。
以下說明該粒子減少的理由。由于當(dāng)1次的照射區(qū)域?qū)挄r因光照射而產(chǎn)生的氣泡就會變得比加工區(qū)域還大，故附著在該氣泡上的粒子就會在加工區(qū)域內(nèi)外附著上許多。
另一方面，在把照射形狀聚細(xì)成縫隙狀，對襯底進(jìn)行相對地掃描時，1次發(fā)生的氣泡就將減小，氣泡就難于與襯底接連。為此，要附著在加工區(qū)域內(nèi)外上的粒子個數(shù)就受到抑制。
對所發(fā)生的氣泡進(jìn)行測定的結(jié)果，在一攬子地對規(guī)定的加工膜區(qū)域進(jìn)行光照射加工的情況下，所發(fā)生的氣泡半徑為R＝120微米。另一方面。在照射寬度為5微米的縫隙形狀的激光束的情況下，氣泡半徑為R＝25微米。在照射縫隙形狀的激光束的這一方，與一攬子照射時比較氣泡的大小減小了。由該結(jié)果可知，采用使得在1次的磨蝕中發(fā)生的氣泡半徑減小那樣地進(jìn)行控制的辦法，就可以減少粒子的附著。
但是，即便是用上所說的方法，要除去加工區(qū)域內(nèi)外的粒子也是不完全的。在對準(zhǔn)標(biāo)記內(nèi)部的粒子的附著，會引起讀取對準(zhǔn)標(biāo)記時的讀取誤差的增大，或讀取錯誤等的問題。此外，對準(zhǔn)標(biāo)記，特別是器件區(qū)域內(nèi)已附著上粒子的情況下，就會誘發(fā)圖形形成不合格，成品率降低等的問題。
在以下，對可以抑制附著到加工區(qū)域內(nèi)外上的粒子的個數(shù)的方法進(jìn)一步說明。
首先，先對防止在加工區(qū)域內(nèi)的粒子的附著的加工方法進(jìn)行說明。在膜的除去中使用的裝置，與在實施方案1中說明的裝置是同樣的。
圖14A、14B的剖面圖示出了本發(fā)明的實施方案1的半導(dǎo)體器件的制造工序。
如圖14A所示，在除去了規(guī)定的加工區(qū)域(縱100微米×橫200微米)上的光刻膠膜和反射防止膜之后，使激光束110成形為比對準(zhǔn)標(biāo)記的寬度更細(xì)的縫隙狀(縱100微米×橫3微米)，向襯底的加工區(qū)域進(jìn)行照射。邊使激光(第1加工光)110從加工區(qū)域的一端向另一端進(jìn)行掃描，邊進(jìn)行磨蝕。這時，就會有少量的粒子111附著在襯底表面上。
在這里，設(shè)振蕩頻率為f、掃描速度為v，如果掃描寬度t的縫隙，在1次的掃描中可進(jìn)行的重疊照射次數(shù)n，可表示為n＝tf/v (1)就是說，在設(shè)振蕩頻率為f＝250Hz，掃描速度為v＝30微米/sec的情況下，在縫隙寬度t＝3微米的情況下，重疊照射次數(shù)將變成為n＝25次。
當(dāng)重疊照射次數(shù)n增大時，基底Si或標(biāo)記或者在層間絕緣膜等的反射防止膜下層上形成的各種各樣的區(qū)域進(jìn)行照射時的照射損傷，就將變得易于產(chǎn)生。另一方面，由于用1個脈沖的照射產(chǎn)生的氣泡將減少，故將減少粒子的發(fā)生。就是說，可借助于反射防止膜的厚度或材質(zhì)或者反射防止膜下層的膜的種類或膜厚，適宜選擇重疊照射次數(shù)。通常，n可以在1到50之間選擇。
在式(1)中，如果重疊照射次數(shù)n變成為小于1次，則照射區(qū)域的彼此重疊將不復(fù)存在，結(jié)果變成為在照射區(qū)域間存在著未除盡的膜。在該照射區(qū)域間的殘留膜，在照射相鄰的照射區(qū)域時會剝離，變成為致命的粒子。就是說，n至少必須是1以上。
接著，如圖14B所示，使激光束(第2加工光)112從另一端向一端進(jìn)行掃描。然后，采用同樣地使激光束112的掃描反復(fù)往復(fù)進(jìn)行的辦法，就可以除去殘留在對準(zhǔn)標(biāo)記內(nèi)的粒子。在這里，為了減輕因磨蝕而產(chǎn)生的熱對光刻膠膜的影響，要在貯存在保持器231中的液體239中進(jìn)行。此外，在液體流動器237中要使得在激光束中不產(chǎn)生紊亂那種程度地在恒定的方向上以恒定的流速使液體239進(jìn)行循環(huán)，以便可以連續(xù)地除去歸因于激光照射而在激光束照射區(qū)域中產(chǎn)生的氣泡。
在加工過程中，用由CCD攝象機構(gòu)成的觀察系統(tǒng)220，對在加工區(qū)域內(nèi)外的粒子進(jìn)行計數(shù)。而且，在激光照射的前后存儲圖象，測定粒子數(shù)的差值，并進(jìn)行控制，使得在差值大體上變成為0的情況下就停止在該部分中的加工，在并非如此的情況下就繼續(xù)進(jìn)行加工。
借助于以上的工序，已經(jīng)確認(rèn)會提高基底圖形和曝光圖形之間的對準(zhǔn)精度。
在本實施方案中，雖然完全地除去了對準(zhǔn)標(biāo)記上的加工膜，但是并不限于此。例如，只要可以借助于在對準(zhǔn)測量中使用的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行對準(zhǔn)標(biāo)記的檢測，也可以在加工區(qū)域內(nèi)的加工膜少量殘留著的狀態(tài)下結(jié)束加工。例如，即便是加工膜的膜厚變成為一半左右，對比度雖然不好，但也可以進(jìn)行對準(zhǔn)。
(實施方案2)在實施方案1中，對采用使激光束的照射形狀變成為縫隙狀，使激光束對加工區(qū)域相對地進(jìn)行往復(fù)掃描除去附著在加工區(qū)域內(nèi)的粒子的方法進(jìn)行了說明。
但是，在該方式的情況下，在用光照射進(jìn)行的加工時，由于總是把在襯底上的照射形狀固定為恒定面積的縫隙形狀，使之在加工區(qū)域內(nèi)往復(fù)掃描，故在對照射位置和加工區(qū)域的對準(zhǔn)精度不充分的情況下，每當(dāng)反復(fù)進(jìn)行往復(fù)掃描時，歸因于加工位置的偏移，就會產(chǎn)生從加工區(qū)域的邊界處發(fā)生新的粒子的問題。此外，該粒子還會吸附到歸因于光照射而產(chǎn)生的氣泡表面上。該氣泡會成長得很大，與襯底表面接觸，而變成為粒子進(jìn)行附著。
因此，在本實施方案中，說明在規(guī)定的加工區(qū)域的邊界附近，考慮到對準(zhǔn)精度，采用減小在襯底上的激光束的照射形狀，抑制在加工區(qū)域的邊沿附近產(chǎn)生的粒子，來防止在加工區(qū)域內(nèi)粒子的附著的方法。
圖15A、15B，圖16A、16B，示出了本發(fā)明的實施方案2的半導(dǎo)體器件的制造工序。另外，在圖15A、15B，圖16A、16B中，對于那些與圖1B同一的部分賦予同一標(biāo)號而省略其說明。圖15A、圖16是剖面圖，圖15B、圖16B是加工區(qū)域的平面圖。
在第1次的掃描中，如圖15所示，在加工區(qū)域121的中央，采用使激光束120對襯底100相對地進(jìn)行掃描，從規(guī)定的加工區(qū)域的一端向著另一端進(jìn)行掃描的辦法，除去加工區(qū)域121的反射防止膜105和光刻膠膜106。另外，標(biāo)號122表示激光束120的照射形狀。
如上所述，實施方案1，如果在該狀態(tài)下進(jìn)行往復(fù)掃描時照射區(qū)域和規(guī)定的加工區(qū)域之間的對準(zhǔn)精度是不充分的，則歸因于向第1次進(jìn)行加工的區(qū)域的邊界處照射光，對該邊界進(jìn)行加工，粒子將附著在加工區(qū)域121內(nèi)。
于是，在第2次的掃描時，如圖16A、16B所示，在激光束124接近加工區(qū)域121的邊界時，考慮到對準(zhǔn)精度，借助于視場設(shè)定系統(tǒng)250，使照射形狀125變成為比在加工區(qū)域121的中央部分處的照射形狀122還小。
借助于此，就可以防止在加工區(qū)域121的邊界附近由對準(zhǔn)誤差的影響而產(chǎn)生的來自加工區(qū)域121以外的新的粒子的發(fā)生。而且，采用減小光照射面積的辦法，使在加工區(qū)域的邊界處發(fā)生的氣泡126變得比在加工區(qū)域的中央部分處發(fā)生的氣泡123還小。此外，還將減少粒子111的量。因此，也可以防止已吸附到氣泡126的表面上的粒子111向襯底上的附著。
在加工過程中，用由CCD攝象機構(gòu)成的觀察系統(tǒng)220，對加工區(qū)域內(nèi)外的粒子進(jìn)行計數(shù)。然后，采用進(jìn)行控制，使得在激光照射前后存儲圖象，測定其差值在差值大體上變成為0的情況下就停止該部分處的加工，在并非如此的情況下就繼續(xù)進(jìn)行加工的辦法，結(jié)束所希望的加工。
借助于該方法，就可以比在實施方案1中所述的方法更進(jìn)一步地防止在加工區(qū)域內(nèi)粒子的附著。
在本實施方案中，雖然完全地除去了對準(zhǔn)標(biāo)記上的加工膜，但是并不限于此。例如，只要可以借助于在對準(zhǔn)測量中使用的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行對準(zhǔn)標(biāo)記的檢測，也可以在加工區(qū)域內(nèi)的加工膜少量殘留著的狀態(tài)下結(jié)束加工。例如，即便是加工膜的膜厚變成為一半左右，對比度雖然不好，但也可以進(jìn)行對準(zhǔn)。
(實施方案3)在實施方案2中，講述了采用使激光束和襯底進(jìn)行相對地掃描，在規(guī)定的加工區(qū)域的邊界附近考慮到對準(zhǔn)精度地減小照射區(qū)域的面積的辦法，抑制來自規(guī)定的加工區(qū)域以外的新的粒子的發(fā)生，同時，減小要產(chǎn)生的氣泡，防止吸附到氣泡表面上的粒子向襯底表面的附著的方法。
在本實施方案中，講述以與實施方案2同樣的目的，采用使激光束對襯底相對地進(jìn)行掃描，從規(guī)定的加工區(qū)域的一端向著另一端進(jìn)行，在激光束的照射位置接近所希望的加工區(qū)域的邊界時，減小相對的掃描速度的辦法，進(jìn)一步提高在規(guī)定的加工區(qū)域的邊界附近的對準(zhǔn)精度，同時，減小單位時間內(nèi)產(chǎn)生的氣泡直徑，防止在加工區(qū)域內(nèi)粒子的附著的方法。
圖17A、17B，圖18A、18B，示出了本發(fā)明的實施方案3的半導(dǎo)體器件的制造工序。另外，在圖17A、17B，圖18A、18B中，對于那些與圖1B同一的部分賦予同一標(biāo)號而省略其說明。圖17A、圖18A是剖面圖，圖17B、圖18B是加工區(qū)域的平面圖。
在第2次掃描后，與激光束130掃描激光束接近規(guī)定的加工區(qū)域的邊界時的加工區(qū)域131的中央部分時比較(圖17A、17B)，要減慢激光束133的掃描速度(圖18A、18B)。激光束的掃描速度的調(diào)整，借助于光闌裝載板的并進(jìn)速度的調(diào)整進(jìn)行。標(biāo)號132、134，表示在襯底上的激光束130、133的照射形狀。
在加工區(qū)域131的邊界處，采用減慢激光束的掃描速度的辦法，在加工區(qū)域131的邊界附近減少單位時間內(nèi)的光照射面積。為此，將減少在單位時間內(nèi)產(chǎn)生的氣泡135的直徑，使已吸附到氣泡135的表面上的粒子111難于接觸襯底表面，因而可以防止在加工區(qū)域131內(nèi)外的粒子的附著。
在加工過程中，用由CCD攝象機構(gòu)成的觀察系統(tǒng)220，對在加工區(qū)域內(nèi)外的粒子進(jìn)行計數(shù)。然后，在激光照射的前后存儲圖象，測定粒子數(shù)的差值，并進(jìn)行控制，使得在差值大體上變成為0的情況下就停止在該部分中的加工，在并非如此的情況下就繼續(xù)進(jìn)行加工的辦法，結(jié)束所希望的加工。
即便是在大氣中或在高壓空氣中進(jìn)行激光加工的情況下，也可以確認(rèn)本實施方案的效果。
在本實施方案中，雖然完全地除去了對準(zhǔn)標(biāo)記上的加工膜，但是并不限于此。例如，只要可以借助于在對準(zhǔn)測量中使用的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行對準(zhǔn)標(biāo)記的檢測，也可以在加工區(qū)域內(nèi)的加工膜少量殘留著的狀態(tài)下結(jié)束加工。例如，即便是加工膜的膜厚變成為一半左右，對比度雖然不好，但也可以進(jìn)行對準(zhǔn)。
(實施方案4)在實施方案1中，對采用把激光束的照射形狀總是聚成恒定的細(xì)的光在規(guī)定的加工區(qū)域內(nèi)進(jìn)行掃描的辦法，來除去反射防止膜或光刻膠膜的方法進(jìn)行了講述。但是，在激光進(jìn)行往復(fù)掃描時，要考慮對掃描方向在激光束和規(guī)定的加工區(qū)域之間在對準(zhǔn)精度上會存在著誤差的情況。在該情況下，若用同形狀的照射形狀的激光束反復(fù)進(jìn)行往復(fù)掃描，則會因受到對準(zhǔn)誤差的影響，光將照射到加工區(qū)域外邊。其結(jié)果是，每當(dāng)進(jìn)行加工區(qū)域的往復(fù)掃描時都會產(chǎn)生新的粒子，使完全除盡粒子變得困難起來。
于是，在本實施方案中，要考慮到對加工區(qū)域的激光束的對準(zhǔn)精度，漸漸地減小作成為縫隙狀的照射形狀的長邊。
用圖19A、19B，圖20A、20B，更為詳細(xì)地進(jìn)行說明。圖19A、19B，圖20A、20B，示出了本發(fā)明的實施方案4的半導(dǎo)體器件的制造工序。另外，在圖19A、19B，圖20A、20B中，對于那些與圖1B同一的部分賦予同一標(biāo)號而省略其說明。圖19A、圖20A是剖面圖，圖19B、圖20B是加工區(qū)域的平面圖。
圖19A、19B示出了第1次的掃描狀態(tài)。而圖20A、20B示出了第2次的掃描狀態(tài)。如圖19A、19B，圖20A、20B所示，使第2次的激光束143的掃描中的照射形狀144的長邊方向的長度，比第1次掃描中的激光束140的照射形狀142短。
若象這樣地進(jìn)行，則即便是反復(fù)進(jìn)行往復(fù)掃描，光也不會照射到加工區(qū)域以外。其結(jié)果是可以抑制在加工區(qū)域以外發(fā)生的粒子，以及防止向襯底表面的附著。
在加工過程中，用由CCD攝象機構(gòu)成的觀察系統(tǒng)220，對在加工區(qū)域內(nèi)外的粒子進(jìn)行計數(shù)。然后，在激光照射的前后存儲圖象，測定粒子數(shù)的差值，并進(jìn)行控制，使得在差值大體上變成為0的情況下就停止在該部分中的加工，在并非如此的情況下就繼續(xù)進(jìn)行加工的辦法，結(jié)束所希望的加工。
即便是在大氣中或在高壓空氣中進(jìn)行激光加工的情況下，也可以確認(rèn)本實施方案的效果。
在本實施方案中，雖然完全地除去了對準(zhǔn)標(biāo)記上的加工膜，但是并不限于此。例如，只要可以借助于在對準(zhǔn)測量中使用的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行對準(zhǔn)標(biāo)記的檢測，也可以在加工區(qū)域內(nèi)的加工膜少量殘留著的狀態(tài)下結(jié)束加工。例如，即便是加工膜的膜厚變成為一半左右，對比度雖然不好，但也可以進(jìn)行對準(zhǔn)。
(實施方案5)在實施方案1中，采用使聚焦得很細(xì)的光掃描加工區(qū)域的辦法，除去了反射防止膜和光刻膠膜。但是，若用該方式，在激光束的照射位置和規(guī)定的加工區(qū)域之間存在著掃描方向的對準(zhǔn)誤差的情況下，如果激光束總是往復(fù)掃描規(guī)定的加工區(qū)域的整個區(qū)域，則每當(dāng)反復(fù)進(jìn)行往復(fù)掃描時就向在此之前的用光照射加工的區(qū)域的邊界上照射光，就會從加工區(qū)域以外的部分新生多量的粒子。
于是，在本實施方案中，要考慮對規(guī)定的加工區(qū)域的掃描方向的激光束的照射位置的對準(zhǔn)精度，每當(dāng)增加掃描次數(shù)時都漸漸地減少激光束在加工區(qū)域內(nèi)進(jìn)行掃描的范圍。
用圖21、圖22更為詳細(xì)地進(jìn)行說明。圖21、圖22示出了本發(fā)明的實施方案5的半導(dǎo)體器件的制造工序。另外，在圖21、圖22中，對于那些與圖1B同一的部分賦予同一標(biāo)號而省略其說明。
圖21示出了第1次的掃描狀態(tài)。而圖22示出了第2次的掃描狀態(tài)。如圖21、圖22所示，使第2次掃描中的激光束151的掃描范圍，比第1次掃描中的激光束150的掃描范圍更窄。
歸因于象這樣地進(jìn)行往復(fù)掃描，由于即便是反復(fù)進(jìn)行往復(fù)掃描，光也不會向加工區(qū)域以外照射，故就可以抑制每當(dāng)反復(fù)進(jìn)行往復(fù)掃描時都要發(fā)生的粒子。結(jié)果是可以防止在加工區(qū)域內(nèi)粒子的附著。
在加工過程中，用由CCD攝象機構(gòu)成的觀察系統(tǒng)220，對在加工區(qū)域內(nèi)外的粒子進(jìn)行計數(shù)。而且，在激光照射的前后存儲圖象，測定粒子數(shù)的差值，并進(jìn)行控制，使得在差值大體上變成為0的情況下就停止在該部分中的加工，在并非如此的情況下就繼續(xù)進(jìn)行加工的辦法，結(jié)束所希望的加工。
如上所述，迄今為止的從實施方案1到實施方案5為止，都采用把激光束的照射形狀作成為長的縫隙狀，使激光束和襯底相對地進(jìn)行掃描的辦法，除去反射防止膜和光刻膠膜。但是，光形狀并不限于長的縫隙狀，也可以照射把加工區(qū)域內(nèi)劃分成點狀的光形狀，使之對規(guī)定的加工區(qū)域內(nèi)進(jìn)行掃描。
即便是在大氣中或在高壓空氣中進(jìn)行激光加工的情況下，也可以確認(rèn)本實施方案的效果。
在本實施方案中，雖然完全地除去了對準(zhǔn)標(biāo)記上的加工膜，但是并不限于此。例如，只要可以借助于在對準(zhǔn)測量中使用的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行對準(zhǔn)標(biāo)記的檢測，也可以在加工區(qū)域內(nèi)的加工膜少量殘留著的狀態(tài)下結(jié)束加工。例如，即便是加工膜的膜厚變成為一半左右，對比度雖然不好，但也可以進(jìn)行對準(zhǔn)。
(實施方案6)在從實施方案1到實施方案5中，對采用使聚焦成比加工區(qū)域還小的照射形狀的激光束進(jìn)行往復(fù)掃描的辦法進(jìn)行所希望的加工，以除去附著于加工區(qū)域內(nèi)的粒子的方法，進(jìn)行了講述。
但是，該方式，由于在往復(fù)掃描中要花費時間，故會產(chǎn)生使處理率降低的問題，此外，由于要照射長的縫隙形狀的光，故還會產(chǎn)生歸因于在反射防止膜下層形成的對準(zhǔn)標(biāo)記等使得熱畸變的影響增大，易于產(chǎn)生損傷的問題。
在本實施方案中，講述在縮短處理時間的同時，抑制對準(zhǔn)標(biāo)記等的下層的損傷的方法。
圖23A、圖23B示出了本發(fā)明的實施方案6的半導(dǎo)體器件的制造工序。另外，在圖23A、圖23B中，對于那些與圖1B同一的部分賦予同一標(biāo)號而省略其說明。
如圖23A所示，首先，同樣地用縫隙光闌系統(tǒng)使襯底上的照射形狀成形為縫隙狀的激光束160對襯底相對地進(jìn)行掃描，以除去反射防止膜105和光刻膠膜106。在該狀態(tài)下，在加工區(qū)域內(nèi)存在著粒子111。
接著，在第2次以后的照射中，如圖23B所示，僅僅用視場設(shè)定系統(tǒng)進(jìn)行成形，照射在襯底上的照射形狀與加工區(qū)域同等程度大小的激光束161，除去粒子。這時，也可以考慮到對準(zhǔn)精度，使得光不會向加工區(qū)域外照射那樣地，把實際的照射形狀作成為比加工區(qū)域小。
用該方法，與實施方案2到5同樣，也可以防止加工區(qū)域內(nèi)的粒子的附著。
此外，在這里采用首先把光聚焦得很細(xì)，使長的縫隙狀的光與襯底相對地進(jìn)行掃描的辦法，除去反射防止膜和光刻膠膜。但是，要進(jìn)行照射的光形狀并不限于細(xì)的矩形形狀，也可以照射把加工區(qū)域內(nèi)劃分成點狀的光形狀，使之對加工區(qū)域內(nèi)進(jìn)行掃描。
如上所述，至少在第1次的加工中，邊使長的縫隙狀的光進(jìn)行掃描邊進(jìn)行加工的辦法，抑制粒子的發(fā)生，此外然后，采用向加工區(qū)域內(nèi)照射光的辦法，也可以除去加工區(qū)域內(nèi)的粒子。再有，采用使用下述的辦法，即便是在要除去更容易產(chǎn)生粒子的膜的情況下，也可以抑制粒子的附著。
在加工過程中，用由CCD攝象機構(gòu)成的觀察系統(tǒng)220，對在加工區(qū)域內(nèi)外的粒子進(jìn)行計數(shù)。然后，在激光照射的前后存儲圖象，測定粒子數(shù)的差值，并進(jìn)行控制，使得在差值大體上變成為0的情況下就停止在該部分中的加工，在并非如此的情況下就繼續(xù)進(jìn)行加工的辦法，結(jié)束所希望的加工。
即便是在大氣中或在高壓空氣中進(jìn)行激光加工的情況下，也可以確認(rèn)本實施方案的效果。
在本實施方案中，雖然完全地除去了對準(zhǔn)標(biāo)記上的加工膜，但是并不限于此。例如，只要可以借助于在對準(zhǔn)測量中使用的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行對準(zhǔn)標(biāo)記的檢測，也可以在加工區(qū)域內(nèi)的加工膜少量殘留著的狀態(tài)下結(jié)束加工。例如，即便是加工膜的膜厚變成為一半左右，對比度雖然不好，但也可以進(jìn)行對準(zhǔn)。
(實施方案7)其次，對飛散到加工區(qū)域外的粒子的除去方法進(jìn)行講述。
圖24A到圖24C示出了本發(fā)明的實施方案7的半導(dǎo)體器件的制造工序。另外，在圖24A到圖24C中，對于那些與圖1B同一的部分賦予同一標(biāo)號而省略其說明。
本實施方案，在把襯底浸泡到水流中的狀態(tài)下進(jìn)行光照射。
如圖24A所示，從加工區(qū)域內(nèi)的第1起點M1到第1邊界B1為止使已成形為縫隙形狀的激光束170進(jìn)行掃描。這時，借助于液體流動器形成的液體的流向，變成為與掃描方向大體上反平行的方向。即，激光束170的照射位置，朝向液流的上游一側(cè)移動。由于可以用水流使粒子流動，故粒子111將附著到加工區(qū)域內(nèi)和水流的下游一側(cè)。
接著，如圖24B所示，使激光束170從在第1起點M1與第1邊界B1之間的第2起點M2，到第2邊界B2進(jìn)行掃描。這時，使由液體流動器237形成的液體239的液流與第1次掃描時逆轉(zhuǎn)過來。
采用象這樣地使激光束對襯底進(jìn)行掃描的辦法進(jìn)行加工區(qū)域的加工。在該狀態(tài)中，得益于由液體流動器237形成的液體239的液流。粒子全部都留在加工區(qū)域內(nèi)而不會存在于加工區(qū)域外。
接著，如圖24C所示，采用使激光束171在加工區(qū)域內(nèi)邊反復(fù)掃描邊照射的辦法，除去停留在加工區(qū)域內(nèi)的粒子。
此外，由于采用反復(fù)往復(fù)掃描的辦法防止從規(guī)定的加工區(qū)域的邊界新的粒子的發(fā)生，故就如在上所說的實施方案中所示的那樣，采用在所希望的加工區(qū)域的邊界附近使視場設(shè)定系統(tǒng)可變的辦法，減小光的照射形狀，或減小掃描速度的辦法，就可以適宜選擇無粒子附著的最佳方法。
此外，就如在實施方案6中所示的那樣，也可以切換加工區(qū)域那種程度的照射形狀以進(jìn)行一攬子照射而不是縫隙狀的光的照射。
在加工過程中，用由CCD攝象機構(gòu)成的觀察系統(tǒng)220，對在加工區(qū)域內(nèi)外的粒子進(jìn)行計數(shù)。而且，在激光照射的前后存儲圖象，測定粒子數(shù)的差值，并進(jìn)行控制，使得在差值大體上變成為0的情況下就停止在該部分中的加工，在并非如此的情況下就繼續(xù)進(jìn)行加工的辦法，結(jié)束所希望的加工。
若用以上的方法，則可以得到在規(guī)定的加工區(qū)域內(nèi)外無粒子的附著的加工形狀。
在先前的實施方案中，在從加工區(qū)域端部開始使縫隙形狀的光進(jìn)行掃描的情況下，已經(jīng)說過可以與總是與水流同一方向進(jìn)行掃描。另一方面，如本實施方案那樣，在從加工區(qū)域中央液附近開始使激光進(jìn)行掃描的情況下，總是使激光在與由液體流動器237形成的液體239的液流相反的方向上進(jìn)行掃描的一方，可以進(jìn)一步抑制粒子的附著。
在本實施方案中，雖然完全地除去了對準(zhǔn)標(biāo)記上的加工膜，但是并不限于此。例如，只要可以借助于在對準(zhǔn)測量中使用的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行對準(zhǔn)標(biāo)記的檢測，也可以在加工區(qū)域內(nèi)的加工膜少量殘留著的狀態(tài)下結(jié)束加工。例如，即便是加工膜的膜厚變成為一半左右，對比度雖然不好，但也可以進(jìn)行對準(zhǔn)。
(實施方案8)在實施方案2到7中所述的方式中，盡管可以削減粒子的發(fā)生量，但是，由于1次可以加工的面積小，要加工整個加工區(qū)域就要花費很多使之進(jìn)行掃描的時間，故將產(chǎn)生使處理率大幅度地下降的問題。
于是，在本實施方案中，為了大幅度地縮短處理時間，要使用配置有多個縫隙、點光闌系統(tǒng)的縫隙形狀或點狀的開口的掩膜，進(jìn)行激光縫隙·點的成形。圖25A到25C示出了掩膜的例子。圖25A到25C的平面圖示出了要裝載到本發(fā)明的實施方案8的S/D光闌系統(tǒng)上的掩膜。在圖25A、25B所示的掩膜180a、180b上，形成了多個縫隙狀的開口181a、181b。此外，在圖25C所示的掩膜180c中示出了多個點狀的開口181c。
若配置在掩膜上的開口的步距，不足步距方向的開口的長度的2倍，則通過了相鄰的開口后的光將彼此衍射。其結(jié)果是，由于向襯底上照射相干光，故將給加工形狀帶來異常。
借助于此，當(dāng)沿著規(guī)定的加工區(qū)域的長邊到相鄰的照射區(qū)域為止的距離變短時，進(jìn)行衍射的光就會復(fù)雜地彼此相干，變得不再能使照射形狀保持矩形。
因此，配置在掩膜上的多個開口的步距，理想的是在步距方向的開口長度(W)的2倍以上。向襯底上入射與在掩膜上形成的開口相似的形狀的光。因此，在襯底上相鄰地進(jìn)行照射的加工光的步距，可以說理想的是襯底上的加工光的照射形狀的掃描方向的長度的2倍以上。
采用使與掃描方向相鄰地向該襯底上照射的加工光的步距，為上述掃描方向的上述加工區(qū)域的長度的1/2以下的辦法，就可以縮短處理時間。
另外，即便是步距為2W以上光彼此也相干，使照射形狀不能保持矩形的情況下，只要把步距設(shè)定得大即可。
此外，使與上述掃描方向相鄰地向上述襯底上照射的加工光的步距，理想的是調(diào)整在掩膜上形成的與掃描方向相鄰的開口的步距，使之變得比由加工光的照射而產(chǎn)生的氣泡的直徑還大。如果與上述掃描方向相鄰地向上述襯底上照射的加工光的步距，在因加工光的照射而產(chǎn)生的氣泡的直徑以下，則相鄰地產(chǎn)生的氣泡將進(jìn)行接觸。其結(jié)果是，在激光束中將產(chǎn)生不規(guī)則的紊亂，使進(jìn)行正確的加工變得困難起來。
圖26A、圖26B示出了本發(fā)明的實施方案8的半導(dǎo)體器件的制造工序。在圖26A、圖26B中，對于那些與圖1B同一的部分賦予同一標(biāo)號而省略其說明。
如圖26A、26B所示，使縫隙狀的多個激光束180、181在加工區(qū)域內(nèi)進(jìn)行往復(fù)掃描，進(jìn)行反射防止膜105、光刻膠膜106和粒子111的除去加工。
加工，雖然也可以采用固定縫隙、點光闌而使襯底移動的辦法，進(jìn)行由相對的掃描實施的加工區(qū)域的加工，但是，在這里則采用固定襯底而使縫隙、點光闌進(jìn)行移動的辦法加工加工區(qū)域。
由于1個激光束的照射區(qū)域掃描的距離小，故加工規(guī)定的加工區(qū)域所需要的時間與所配置的縫隙數(shù)成反比例地縮短。
而且，采用使之反復(fù)進(jìn)行往復(fù)照射的辦法，除去附著在加工區(qū)域內(nèi)的粒子。借助于此，在可以防止在加工區(qū)域內(nèi)的粒子的附著的同時，還可以大幅度地縮短處理時間。
在加工過程中，用由CCD攝象機構(gòu)成的觀察系統(tǒng)220，對在加工區(qū)域內(nèi)外的粒子進(jìn)行計數(shù)。然后，在激光照射的前后存儲圖象，測定粒子數(shù)的差值，并進(jìn)行控制，使得在差值大體上變成為0的情況下就停止在該部分中的加工，在并非如此的情況下就繼續(xù)進(jìn)行加工的辦法，結(jié)束所希望的加工。
此外，在這里采用使縫隙狀的多個照射區(qū)域?qū)σr底相對地進(jìn)行掃描的辦法，除去反射防止膜或光刻膠膜。但是，照射區(qū)域的形狀并不限于縫隙狀形狀，如圖25C所示，也可以配置多個劃分成點狀的光形狀，使之對加工區(qū)域內(nèi)進(jìn)行往復(fù)掃描。
但是，在配置成點狀的情況下，如果在多點照射區(qū)域的邊界處光強度弱，若采用使多點照射區(qū)域進(jìn)行掃描的辦進(jìn)行加工，則在加工區(qū)域的長邊方向上會形成未加工的區(qū)域。這時，在使光進(jìn)行掃描時，就要配置為使得點的長邊重疊。采用象這樣地配置多個點的辦法，就可以消除未加工的區(qū)域，而且，可以進(jìn)行粒子不會附著到被處理襯底上的加工。
在本實施方案中，如圖26A、26B所示，雖然使照射光往復(fù)掃描地進(jìn)行加工，但是，并不限于此。也可以借助于使激光束180、181向任何一個方向掃描，進(jìn)行相當(dāng)于在圖26A、26B中進(jìn)行的往復(fù)次數(shù)的2倍的周期的量的掃描，向加工面進(jìn)行同量的照射。這時，在縫隙、點光闌上形成的已形成了多個縫隙的區(qū)域的掃描方向的長度，理想的是預(yù)先形成為視場光闌的開口的掃描方向長度的加工區(qū)域的規(guī)定的掃描次數(shù)1倍以上。采用使已形成了縫隙的區(qū)域的長度形成為在加工區(qū)域上大體上相似的開口的掃描次數(shù)1倍以上的辦法，就可以進(jìn)行必要的次數(shù)的量的激光束的掃描而不使縫隙、點光闌停止。歸因于不使縫隙、點光闌停止地進(jìn)行加工，就可以省略縫隙、點光闌的往復(fù)移動和激光束的調(diào)整等，可以實現(xiàn)加工時間的縮短化。
因此，理想的是在掩膜上配置有多個的開口的步距，方步距方向的開口的長度(W)的2倍以上。與在掩膜上形成的開口相似的形狀的光向襯底上入射。因此，向襯底上相鄰地進(jìn)行照射的加工光的步距，可以說理想的是襯底上的加工光的照射形狀的掃描方向的長度的2倍以上。
這時，考慮到對準(zhǔn)精度，在規(guī)定的加工區(qū)域的邊界附近，采用對多縫隙的掃描速度、在照射區(qū)域上的照射能量或照射面積進(jìn)行控制，使得光不會照射到加工區(qū)域的端部以外的辦法，防止粒子的發(fā)生。對該方法來說，可以在考慮到縫隙的配置后適宜選擇最佳的方法。
即便是在大氣中或在高壓空氣中進(jìn)行激光加工的情況下，也可以確認(rèn)本實施方案的效果。
在本實施方案中，雖然完全地除去了對準(zhǔn)標(biāo)記上的加工膜，但是并不限于此。例如，只要可以借助于在對準(zhǔn)測量中使用的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行對準(zhǔn)標(biāo)記的檢測，也可以在加工區(qū)域內(nèi)的加工膜少量殘留著的狀態(tài)下結(jié)束加工。例如，即便是加工膜的膜厚變成為一半左右，對比度雖然不好，但也可以進(jìn)行對準(zhǔn)。
(實施方案9)在本實施方案中，對縮短處理時間，同時除去要飛散到加工區(qū)域內(nèi)外的粒子的方法進(jìn)行講述。
圖27A、27B、圖28的剖面圖示出了本發(fā)明的實施方案9的半導(dǎo)體器件的制造工序。本實施方案，在把襯底浸泡到水流中的狀態(tài)下進(jìn)行光照射。
如圖27A所示，使多縫隙照射區(qū)域R在從第1起點到第1邊界之間往復(fù)掃描。要根據(jù)掃描方向改變水流方向，以便使掃描方向和水流方向不同。在該狀態(tài)下，由于可以用水流使粒子流動，故粒子將附著到加工區(qū)域內(nèi)和水流的下游一側(cè)。
起點要這樣地進(jìn)行設(shè)定使得起點和第1次的掃描方向一側(cè)的加工區(qū)域端部之間的間隔，成為多縫隙照射區(qū)域R的寬度以上。如果上述間隔在多縫隙照射區(qū)域R的寬度以下，則將對加工區(qū)域外進(jìn)行加工。
接著，如圖27B所示，從第2起點到與規(guī)定的加工區(qū)域的邊界1相向的另一端(邊界2)，使多縫隙照射區(qū)域R進(jìn)行往復(fù)掃描。并使得掃描的方向與水流的方向不同那樣地(水流的方向與從第1起點朝向第1邊界的方向相反的方向)，根據(jù)掃描的方向，改變水流的方向。即便是在該狀態(tài)下，由于粒子會被水流帶走，故粒子的附著全部都留在加工區(qū)域內(nèi)而不會在加工區(qū)域外存在。
接著，如圖28所示，照射與加工區(qū)域同等程度的大小的激光束190。借助于激光束190的照射，就可以除去那些用多縫隙照射區(qū)域R的往復(fù)掃描未完全除盡留在加工區(qū)域內(nèi)的粒子。
在加工過程中，用由CCD攝象機構(gòu)成的觀察系統(tǒng)220，對加工區(qū)域內(nèi)外的粒子進(jìn)行計數(shù)。然后，采用進(jìn)行控制，使得在激光照射前后存儲圖象，測定其差值在差值大體上變成為0的情況下就停止該部分處的加工，在并非如此的情況下就繼續(xù)進(jìn)行加工的辦法，結(jié)束所希望的加工。
在本實施方案中，用焦點移動的辦法進(jìn)行減小第2次以后的光照射的照射區(qū)域的變更，但是并不限于此。例如，也可以使圖2的成象光學(xué)系統(tǒng)216具有變焦距功能，使第2次以后的倍率稍微減小一些后進(jìn)行照射。
倘使用以上的方法，歸因于使用多縫隙，故可以大幅度地縮短處理時間，而且，可以得到在加工區(qū)域內(nèi)外沒有粒子附著的加工形狀。
即便是在大氣中或在高壓空氣中進(jìn)行激光加工的情況下，也可以確認(rèn)本實施方案的效果。
在本實施方案中，雖然完全地除去了對準(zhǔn)標(biāo)記上的加工膜，但是并不限于此。例如，只要可以借助于在對準(zhǔn)測量中使用的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行對準(zhǔn)標(biāo)記的檢測，也可以在加工區(qū)域內(nèi)的加工膜少量殘留著的狀態(tài)下結(jié)束加工。例如，即便是加工膜的膜厚變成為一半左右，對比度雖然不好，但也可以進(jìn)行對準(zhǔn)。
(實施方案10)圖29A、圖29B示出了本發(fā)明的實施方案10的半導(dǎo)體器件的制造工序。另外，在圖29A、圖29B中，對于那些與圖1B同一的部分賦予同一標(biāo)號而省略其說明。具體地說，給圖2所示的液體流動器加上壓力控制器，控制正在進(jìn)行循環(huán)的液體的壓力。
如圖29A、29B所示，在給襯底加上10個氣壓的壓力的狀態(tài)下，使已成形為縫隙狀的激光束300、301對于襯底相對地進(jìn)行往復(fù)掃描。借助于激光的往復(fù)掃描，進(jìn)行加工區(qū)域的加工，除去反射防止膜105和光刻膠膜106。
其結(jié)果是，與在常壓下用同樣的實施方法進(jìn)行所希望的加工的結(jié)果比，可以減小在光照射時產(chǎn)生的氣泡直徑，可以大幅度地減少要附著在加工區(qū)域內(nèi)外的粒子個數(shù)。
在加工過程中，用由CCD攝象機構(gòu)成的觀察系統(tǒng)220，對加工區(qū)域內(nèi)外的粒子進(jìn)行計數(shù)。然后，采用進(jìn)行控制，使得在激光照射前后存儲圖象，測定其差值在差值大體上變成為0的情況下就停止該部分處的加工，在并非如此的情況下就繼續(xù)進(jìn)行加工的辦法，結(jié)束所希望的加工。
另外，在本實施方案中，也與其它上述的實施方案同樣，考慮與相對激光束照射位置的規(guī)定加工區(qū)域的對準(zhǔn)精度，并為防止加工區(qū)域的邊界被光照射而產(chǎn)生新的粒子，使在加工區(qū)域的邊界處照射形狀的面積減小，或使激光束與襯底的相對掃描速度減小。關(guān)于該方法，可適當(dāng)選擇使粒子的附著為少的最佳方法。
在本實施方案中，雖然完全地除去了對準(zhǔn)標(biāo)記上的加工膜，但是并不限于此。例如，只要可以借助于在對準(zhǔn)測量中使用的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行對準(zhǔn)標(biāo)記的檢測，也可以在加工區(qū)域內(nèi)的加工膜少量殘留著的狀態(tài)下結(jié)束加工。例如，即便是加工膜的膜厚變成為一半左右，對比度雖然不好，但也可以進(jìn)行對準(zhǔn)。
(實施方案11)在本實施方案中，講述這樣的方法對襯底，考慮激光的照射位置和規(guī)定的加工區(qū)域的位置對準(zhǔn)精度，在第2次以后的光照射時減小激光束的照射形狀。
在本實施方案中，講述采用改變在襯底上的加工區(qū)域上成象的焦點位置，控制照射區(qū)域的面積，防止在加工區(qū)域的邊界附近發(fā)生的粒子附著到加工區(qū)域內(nèi)的方法。
首先，如圖30A所示，與迄今為止的實施方案同樣，采用使把襯底上的照射形狀聚焦得比規(guī)定的加工區(qū)域細(xì)的第1加工光311，對襯底相對地進(jìn)行掃描的辦法，除去規(guī)定的加工區(qū)域的反射防止膜105和光刻膠膜106。
但是，這時，要這樣地進(jìn)行設(shè)定有意圖地使光學(xué)系統(tǒng)和襯底100之間的距離離開一個距離，以便使得在反射防止膜105上光分布寬而不使之在成為加工對象的反射防止膜105上進(jìn)行成象。
為此，在反射防止膜上實際上可以照射光的區(qū)域，將變得比用視場設(shè)定系統(tǒng)聚焦的區(qū)域更大。另一方面，照射能量密度，則隨著光的擴展而減弱。因此，要適宜對照射能量進(jìn)行控制，使得在分散擴展后的光中，那些具有加工所必要的光強度的區(qū)域，不會變成為所希望的大小以下。
要這樣地進(jìn)行設(shè)定有意地使光學(xué)系統(tǒng)和處理襯底之間的距離離開一個距離，以便使得在反射防止膜上光分布擴寬而不使之在成為加工對象的反射防止膜105上進(jìn)行成象。這時，使處理襯底從成象位置離開一個距離D的條件，要這樣地進(jìn)行設(shè)定(1)距離D至少與最佳焦距不同。
(2)在設(shè)由對準(zhǔn)誤差等產(chǎn)生的激光束的照射位置與襯底之間的偏移量，或加工寬余量為Δ時，距離D滿足下式D＞{Δ×(1-NA2)1/2}/NANA是聚焦透鏡等的光學(xué)系統(tǒng)的孔徑數(shù)。
根據(jù)滿足上述條件的激光束的照射位置和被處理襯底之間的對準(zhǔn)精度或含有因被處理襯底上的液膜的搖動而產(chǎn)生的影響等的誤差，適宜選擇不向加工區(qū)域的邊界照射光的最佳的D。
接著，如圖30B所示，使第2加工光312對襯底相對地進(jìn)行掃描。在第2次以后的照射之前，把光學(xué)系統(tǒng)和過去處理襯底的距離設(shè)定到成象位置上。借助于該設(shè)定，就可以實質(zhì)上使第2次以后的掃描區(qū)域變得比第1次的掃描區(qū)域更窄。借助于此就可以抑制在加工區(qū)域邊界處粒子的發(fā)生。
在加工過程中，用由CCD攝象機構(gòu)成的觀察系統(tǒng)220，對加工區(qū)域內(nèi)外的粒子進(jìn)行計數(shù)。然后，采用進(jìn)行控制，使得在激光照射前后存儲圖象，測定其差值在差值大體上變成為0的情況下就停止該部分處的加工，在并非如此的情況下就繼續(xù)進(jìn)行加工的辦法，結(jié)束所希望的加工。
在本實施方案中，雖然完全地除去了對準(zhǔn)標(biāo)記上的加工膜，但是并不限于此。例如，只要可以借助于在對準(zhǔn)測量中使用的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行對準(zhǔn)標(biāo)記的檢測，也可以在加工區(qū)域內(nèi)的加工膜少量殘留著的狀態(tài)下結(jié)束加工。例如，即便是加工膜的膜厚變成為一半左右，對比度雖然不好，但也可以進(jìn)行對準(zhǔn)。
(實施方案12)在本實施方案中，對除去下層的反射防止膜或使之減少膜厚而無須除去上層的光刻膠膜的方法進(jìn)行講述。
使之進(jìn)行照射的光源，使用Q-Switch Nd-YAG激光的第3高次諧波(波長355nm)的脈沖激光。所照射的1個脈沖的能量密度，通常為0.03J/cm2到0.15J/cm2。該能量密度，比除去光刻膠膜和反射防止膜這兩方的情況下的能量密度小。能量密度，要借助于反射防止膜的磨蝕適宜地設(shè)定，使得上層的光刻膠膜不被破壞。
圖31示出了向加工區(qū)域照射具有與加工區(qū)域的形狀大體上相同的大小的照射形狀的激光束時的剖面。圖31的剖面圖示出了本發(fā)明的實施方案12的半導(dǎo)體器件的制造工序。在圖31中，對于那些與圖1B同一的部分，賦予同一標(biāo)號而省略其詳細(xì)的說明。
如圖31所示，可知已經(jīng)除去了下層的反射防止膜105而沒有破壞上部的光刻膠膜106。此外，在光刻膠膜106上，未觀察到粒子的附著。
這被認(rèn)為是相對于用現(xiàn)有的激光磨蝕進(jìn)行的除去的情況下，照射光將透過光刻膠膜，在反射防止膜處產(chǎn)生磨蝕(爆發(fā))，光刻膠膜和反射防止膜的飛散物附著到除去區(qū)域附近，在把照射量減小到0.03J/cm2的情況下，就不會產(chǎn)生瞬時性的爆發(fā)。其結(jié)果是，歸因于對反射防止膜進(jìn)行照射而產(chǎn)生的氣體，就從多孔的光刻膠膜中抽了出來。
如上所述，采用比現(xiàn)有的磨蝕進(jìn)行的除去更低的能量進(jìn)行照射的辦法，就可以僅僅使反射防止膜105氣化，消除在除去部周邊處的粒子的產(chǎn)生。
但是，歸因于受到光分布的影響，在反射防止膜105中，在加工區(qū)域內(nèi)混合存在著已經(jīng)被除去的區(qū)域和未被除盡的區(qū)域。結(jié)果是如本實施方案那樣，在使得不破壞上層的光刻膠膜那樣地慢慢地氣化除去反射防止膜的情況下，表明會顯著地受到光分布的影響。
為了解決該問題，采用使照射形狀為縫隙狀的激光束進(jìn)行掃描的辦法，除去加工區(qū)域的反射防止膜。
圖32A到32C示出了其結(jié)果。圖32A到32C的剖面圖示出了本發(fā)明實施方案12的半導(dǎo)體器件的制造工序。在圖32A到32C中，對于那些與圖1B同一的部分，賦予同一標(biāo)號而省略其詳細(xì)的說明。
圖32A示出了使激光束進(jìn)行了1次掃描后的狀態(tài)。此外，圖32B示出了使激光束進(jìn)行了2次掃描后的狀態(tài)。再有，圖32C示出了示出了使激光束進(jìn)行了3次掃描后的狀態(tài)。
如圖32C所示，可知采用增加激光束的掃描次數(shù)的辦法，就可以更為均一地除去反射防止膜可做這樣的結(jié)論采用使用以上的方法的辦法，就可以均一地除去下層反射防止膜而不會破壞上部的光刻膠膜。
在本實施方案中，作為照射光雖然使用的是激光束，也可以照射KrF準(zhǔn)分子燈等的反射防止膜吸收光的波長的光。此外，這一回作為光照射方法，雖然使用的是在實施方案1中所示的方法，但是，除此之外也可以上所說的任何一個實施方案的方法適宜選擇無粒子附著的方法。
另外，在本實施方案中，作為使之進(jìn)行照射的光的光源，雖然使用的是Q-Switch Nd-YAG激光的第3高次諧波的脈沖激光，但是并不限定于此。只要是滿足反射防止膜的吸收系數(shù)比在其上層形成的光刻膠膜大，理想地說滿足成為2倍以上的條件的波長的激光，也可以使用Q-Switch Nd-YAG激光的第4高次諧波(波長266nm)、KrF準(zhǔn)分子激光等的脈沖激光。
此外，在本實施方案中，雖然把所照射的1個脈沖的能量密定為0.03J/cm2到0.15J/cm2，但是，并不限定于此。重要的是要使參數(shù)最佳化，以便作為上層膜的光刻膠膜不突沸。
此外，照射形狀也不限于長縫隙狀，可適宜選擇點狀或配置有多個這些的形狀。
此外，在本實施方案中，雖然把反射防止膜的除去時的照射量定為0.03J/cm2，但是并不限定于此。也可以照射僅僅可以除去反射防止膜形成空洞區(qū)域的照射量。此外，即便是進(jìn)一步減小照射量，使反射防止膜減薄到可以檢測對準(zhǔn)光的膜厚那種程度，而不是除去全部的反射防止膜，也可以得到同樣的效果。
在本實施方案中，雖然完全地除去了對準(zhǔn)標(biāo)記上的加工膜，但是并不限于此。例如，只要可以借助于在對準(zhǔn)測量中使用的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行對準(zhǔn)標(biāo)記的檢測，也可以在加工區(qū)域內(nèi)的加工膜少量殘留著的狀態(tài)下結(jié)束加工。例如，即便是加工膜的膜厚變成為一半左右，對比度雖然不好，但也可以進(jìn)行對準(zhǔn)。
(實施方案13)以下，邊參看附圖邊對僅僅選擇性地除去在對準(zhǔn)標(biāo)記上形成的反射防止膜的情況進(jìn)行說明。本實施方案，適用于在光刻膠膜和反射防止膜之間具有圖形復(fù)制膜(中間膜)的情況。至于被處理襯底的詳細(xì)情況，由于與實施方案1重復(fù)，故在這里予以省略，從在被處理襯底上形成光刻膠圖形的方法開始進(jìn)行說明。
圖33A到圖33C的剖面圖示出了本發(fā)明的實施方案13的半導(dǎo)體器件的制造工序。在圖33A到圖33C中，對于那些與圖1B同一的部分，賦予同一標(biāo)號而省略其詳細(xì)的說明。
首先，如圖33A所示，在層間絕緣膜104上用旋轉(zhuǎn)涂敷法形成膜厚300nm的反射防止膜321。在這里，作為反射防止膜321，使用含有碳粒子的有機類材料的反射防止膜。其次，用旋轉(zhuǎn)涂敷法以80nm的厚度在反射防止膜321上形成作為圖形復(fù)制膜的氧化硅膜332。
把該襯底搬運到圖2所示的激光照射裝置內(nèi)。然后，用在上所說的實施方案中所述的方法，僅僅除去含有對準(zhǔn)標(biāo)記102和位置對準(zhǔn)檢查標(biāo)記(未畫出來)的區(qū)域上的反射防止膜。以下(圖33B)，說明其詳細(xì)情況。在本實施方案中，以Nd-YAG激光的第4高次諧波(波長266nm)為照射光，把照射量條件定為0.025J/cm2。在這里，照射量條件，與實施方案12同樣，定為僅僅除去了反射防止膜的空洞狀態(tài)。在該情況下，在除去區(qū)域附近，完全未觀察到粒子的附著。
這被認(rèn)為是由于在把照射量定為0.025J/cm2這么小的情況下，與現(xiàn)有的激光磨蝕不同，借助于激光照射而發(fā)生的氣體，由于穿過中間膜而不會瞬間性的爆發(fā)，故不會產(chǎn)生中間層的飛散的緣故。
如上所述，采用比現(xiàn)有的磨蝕進(jìn)行的除去還低的照射量進(jìn)行照射的辦法，就可以僅僅使反射防止膜氣化，消除在除去部分周邊的粒子的發(fā)生。
然后，如圖33C所示，用旋轉(zhuǎn)涂布法形成膜厚300nm的ArF光(波長193nm)用的化學(xué)放大型正光刻膠膜323。進(jìn)而，把該被處理襯底搬運到以ArF準(zhǔn)分子激光為光源的步進(jìn)重復(fù)型縮小投影曝光裝置內(nèi)，用ETTR方式的對準(zhǔn)對要曝光的圖形和被處理襯底進(jìn)行了對準(zhǔn)后，在被處理襯底內(nèi)進(jìn)行所希望的圖形的曝光。然后，在進(jìn)行了被稱之為PEB(曝光后堅膜)的熱處理后，用堿性顯影液進(jìn)行顯影，形成所希望的光刻膠圖形。
如上所述，采用無粒子地僅僅除去反射防止膜的辦法，就可以實現(xiàn)高精度的對準(zhǔn)而不會使成品率劣化。
在本實施方案中，作為反射防止膜除去時的光源，雖然使用的是Nd-YAG激光的第4高次諧波，但是并不限于此，理想的是根據(jù)要除去的膜的光學(xué)常數(shù)選擇光源。
此外，在本實施方案中，雖然把反射防止膜的除去時的照射量定為0.025J/cm2，但是并不限定于此。也可以照射僅僅可以除去反射防止膜形成空洞區(qū)域的照射量。此外，即便是進(jìn)一步減小照射量，使反射防止膜減薄到可以檢測對準(zhǔn)光的膜厚那種程度，而不是除去全部的反射防止膜，也可以得到同樣的效果。
在本實施方案中，雖然完全地除去了對準(zhǔn)標(biāo)記上的加工膜，但是并不限于此。例如，只要可以借助于在對準(zhǔn)測量中使用的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行對準(zhǔn)標(biāo)記的檢測，也可以在加工區(qū)域內(nèi)的加工膜少量殘留著的狀態(tài)下結(jié)束加工。例如，即便是加工膜的膜厚變成為一半左右，對比度雖然不好，但也可以進(jìn)行對準(zhǔn)。
此外，在對位置對準(zhǔn)檢測標(biāo)記進(jìn)行位置對準(zhǔn)后，可以確認(rèn)已精度良好地進(jìn)行了對準(zhǔn)?，F(xiàn)有技術(shù)，由于在位置對準(zhǔn)檢查標(biāo)記上也有反射防止膜，故檢查的精度不好。
(實施方案14)在上所說的實施方案中，在ETTR對準(zhǔn)中，對可以在光刻工序中使用的借助于光照射至少除去反射防止膜的方法進(jìn)行了講述。
另一方面，在半導(dǎo)體器件中，還形成有聚酰亞胺膜、Si多晶膜、有機層間絕緣膜、硅氮化膜、硅碳化膜等的可以在光刻工序中使用的對曝光波長不透明的膜。當(dāng)在對準(zhǔn)標(biāo)記上形成有這些不透明的膜時，就會產(chǎn)生不可能進(jìn)行ETTR對準(zhǔn)的問題。
在本實施方案中，對這些不透明膜的除去方法進(jìn)行說明。
圖34A到圖34F的剖面圖示出了本發(fā)明的實施方案14的半導(dǎo)體器件的制造工序。
如圖34A所示，準(zhǔn)備制造途中的半導(dǎo)體器件400。在Si襯底401上形成有由SiO2構(gòu)成的對準(zhǔn)標(biāo)記402和元件隔離絕緣膜403。在Si襯底401和對準(zhǔn)標(biāo)記402上形成有由有機物構(gòu)成的層間絕緣膜406。在Si襯底401的器件圖形區(qū)域上，形成有多個晶體管或電容等的半導(dǎo)體元件404。在該器件中，由于用有機物形成的層間絕緣膜406將吸收曝光波長，故若僅僅除去反射防止膜的話，就不能進(jìn)行ETTR對準(zhǔn)。再有，標(biāo)號405為柵極絕緣膜。
在本實施方案中，如圖34B所示，要在層間絕緣膜406上形成反射防止膜407。接著，如圖34C所示，用光照射除去反射防止膜407和層間絕緣膜406。作為光照射方法，要從上所說的實施方案中所示的任何一個方法中適宜選擇無粒子附著的方法。
然后，如圖34D所示，在整個面上涂敷形成光刻膠膜408。在圖34D所示的狀態(tài)下，由于在對準(zhǔn)標(biāo)記402上未形成完全吸收曝光光的膜，故可以用曝光波長觀察對準(zhǔn)標(biāo)記。
就是說，可以進(jìn)行ETTR對準(zhǔn)，可以以高精度進(jìn)行對準(zhǔn)，如圖34E所示，可以對光刻膠進(jìn)行圖形化。
接著，如圖34F所示，以已圖形化的光刻膠膜408為掩膜，進(jìn)行層間絕緣膜406的圖形化，就可以高精度地形成通過孔。然后，除去光刻膠膜408和反射防止膜407。
在本實施方案中，雖然完全地除去了對準(zhǔn)標(biāo)記上的加工膜，但是并不限于此。例如，只要可以借助于在對準(zhǔn)測量中使用的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行對準(zhǔn)標(biāo)記的檢測，也可以在加工區(qū)域內(nèi)的加工膜少量殘留著的狀態(tài)下結(jié)束加工。例如，即便是加工膜的膜厚變成為一半左右，對比度雖然不好，但也可以進(jìn)行對準(zhǔn)。
(實施方案15)在半導(dǎo)體器件上形成的Cu布線圖形上，為了抑制Cu向?qū)娱g絕緣膜中的擴散，形成有硅氮化膜或硅碳化膜。這些膜，由于會吸收曝光波長的光，故會產(chǎn)生不能進(jìn)行ETTR對準(zhǔn)這樣的問題。
圖35A到35D的剖面圖示出了本發(fā)明的實施方案15的半導(dǎo)體器件的制造工序。
首先，如圖35A所示，準(zhǔn)備制造途中的半導(dǎo)體器件500。在該半導(dǎo)體器件500內(nèi)，在Si襯底501上，形成有由SiC構(gòu)成的第1層間絕緣膜502。在第1層間絕緣膜502內(nèi)埋入形成對準(zhǔn)標(biāo)記503和Cu布線504。在對準(zhǔn)標(biāo)記503和Cu布線504上形成有硅氮化膜505。在硅氮化膜上形成有第2層間絕緣膜506。
接著，如圖35B所示，在第2層間絕緣膜506上涂敷形成由有機材料構(gòu)成的反射防止膜507。然后，借助于光照射除去反射防止膜507、第2層間絕緣膜506和硅氮化膜505。
接著，如圖35C所示，在形成了光刻膠膜508后，采用ETTR對準(zhǔn)進(jìn)行高精度對準(zhǔn)的辦法，形成布線溝形成的光刻膠圖形508。
接著，如圖35D所示，借助于RIE工序在整個第2層間絕緣膜506中形成布線溝。然后，除去光刻膠膜508和反射防止膜507。
如上所述，歸因于使用本發(fā)明的光加工方法，故可以進(jìn)行借助于ETTR進(jìn)行對準(zhǔn)的光刻工序，可以以高精度形成圖形。
在本實施方案中，雖然完全地除去了對準(zhǔn)標(biāo)記上的加工膜，但是并不限于此。例如，只要可以借助于在對準(zhǔn)測量中使用的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行對準(zhǔn)標(biāo)記的檢測，也可以在加工區(qū)域內(nèi)的加工膜少量殘留著的狀態(tài)下結(jié)束加工。例如，即便是加工膜的膜厚變成為一半左右，對比度雖然不好，但也可以進(jìn)行對準(zhǔn)。
(實施方案16)在在半導(dǎo)體器件上形成感光性聚酰亞胺膜，用光刻工序進(jìn)行圖形化的情況下，也可以使用本發(fā)明的光加工方法。
特別是感光性聚酰亞胺，存在著不僅曝光波長，可見光的波長光也進(jìn)行吸收，難于觀察在下層上形成的標(biāo)記的問題。此外，在下層上形成的標(biāo)記是臺階圖形的情況下，歸因于在標(biāo)記上的聚酰亞胺膜的膜厚的不均一性對準(zhǔn)精度將惡化，會產(chǎn)生多個對準(zhǔn)不合格。
圖36A到36C的剖面圖示出了本發(fā)明的實施方案16的半導(dǎo)體器件的制造工序。
首先，如圖36A所示，準(zhǔn)備制造途中的半導(dǎo)體器件600。在該半導(dǎo)體器件600內(nèi)，在Si襯底601上形成第1層間絕緣膜602。在第1層間絕緣膜602上形成對準(zhǔn)標(biāo)記603和Al焊盤604。在第1層間絕緣膜602上，介由第2層間絕緣膜605地形成感光性聚酰亞胺膜606，使得把對準(zhǔn)標(biāo)記603和Al焊盤604覆蓋起來。
如圖36B所示，用光加工方法除去對準(zhǔn)標(biāo)記603上的感光性聚酰亞胺膜606。
接著，如圖36C所示，若進(jìn)行對準(zhǔn)，可以以高精度進(jìn)行觀察，對準(zhǔn)不合格將激減。圖36C示出了用光刻工序使感光性聚酰亞胺圖形化，然后，用RIE工序?qū)l焊盤上的絕緣膜進(jìn)行加工后的形狀。
如上所述，本發(fā)明的光加工，不僅對光刻膠膜或其反射防止膜的除去，對在半導(dǎo)體器件的標(biāo)記上形成的種種的膜也可以應(yīng)用。
在本實施方案中，雖然完全地除去了對準(zhǔn)標(biāo)記上的加工膜，但是并不限于此。例如，只要可以借助于在對準(zhǔn)測量中使用的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行對準(zhǔn)標(biāo)記的檢測，也可以在加工區(qū)域內(nèi)的加工膜少量殘留著的狀態(tài)下結(jié)束加工。例如，即便是加工膜的膜厚變成為一半左右，對比度雖然不好，但也可以進(jìn)行對準(zhǔn)。
(實施方案17)在本實施方案中，示出了圖2所示的光加工裝置的光形狀成形單元的另外的例子。
例如也可以不使用開口掩膜，而代之以使用把多個與激光束的直徑比非常地小，朝向分別可變的多個微小反射鏡2維排列起來的光學(xué)元件(例如，Digital Micromirror Device(美國德州儀器公司的注冊商標(biāo)))。光學(xué)元件，采用控制每一個微小反射鏡的朝向的辦法，就可以形成任意的大小和形狀的光學(xué)象。因此，采用對構(gòu)成該光學(xué)元件的每一個微小反射鏡的朝向控制的辦法，就可以照射與標(biāo)記的大小和朝向?qū)?yīng)的光學(xué)象的激光束。
就是說，設(shè)想使之透過視場光闌系統(tǒng)和S/D光闌系統(tǒng)，作為亮部分+亮部分→亮部分上述之外的部分→暗部分產(chǎn)生掩膜面上的亮暗部分網(wǎng)格信息。
網(wǎng)格理想的是細(xì)網(wǎng)格，例如，在用投影光學(xué)系統(tǒng)縮小到1/20的系統(tǒng)中，則在開口掩膜上細(xì)分為5微米左右(2維配置這種大小的微小反射鏡)。把該亮暗部分網(wǎng)格信息提供給光學(xué)元件，使得向襯底上僅僅對亮部分照射光那樣地，控制各個微小反射鏡的角度，向襯底上照射激光束。
此外，倘使用該光學(xué)系統(tǒng)，則可以使襯底保持靜止不變地進(jìn)行激光束的掃描?？梢圆捎迷O(shè)想激光束的掃描，并在每一個加工時間內(nèi)都計算亮暗部分網(wǎng)格信息，在對應(yīng)的加工時間內(nèi)提供給光學(xué)元件的辦法進(jìn)行控制。在該情況下，就可以僅僅用光學(xué)元件進(jìn)行加工。
在本實施方案中，雖然完全地除去了對準(zhǔn)標(biāo)記上的加工膜，但是并不限于此。例如，只要可以借助于在對準(zhǔn)測量中使用的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行對準(zhǔn)標(biāo)記的檢測，也可以在加工區(qū)域內(nèi)的加工膜少量殘留著的狀態(tài)下結(jié)束加工。例如，即便是加工膜的膜厚變成為一半左右，對比度雖然不好，但也可以進(jìn)行對準(zhǔn)。
(實施方案18)在本實施方案中，示出了在圖2所示的光加工裝置中，具有向加工區(qū)域供給水流的機構(gòu)的加工部分的另外的例子。
圖37示出了本發(fā)明的實施方案18的加工部分的概略構(gòu)成。另外，在圖37中，對于那些與圖2同一的部分，賦予同一標(biāo)號而省略其詳細(xì)的說明。
在該情況下的水流系統(tǒng)，從液體供給器701通過液體供給管702向流動方向變換器703輸送液體239而不使用循環(huán)系統(tǒng)。流動方向變換器703的構(gòu)成為在襯底主表面上可以對該主面的垂直軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在流動方向變換器703的一端上，設(shè)置已與液體供給管702連接起來的液體誘導(dǎo)管704，此外，還從其前端的吐出口705向襯底100主面供給液體。液體239在襯底100和窗口236之間通過，由位于與吐出口705相向的位置上的排出口706排出。排出口706已拓寬到從吐出口705向襯底100上供給的液體239不產(chǎn)生亂流那種程度。流動方向變換器703被控制為使得變更吐出口705和排出口706的朝向，以便對于襯底100和激光束的相對的掃描方向來說液體變成為預(yù)先設(shè)定好的流向。
該加工部分，例如，可以在這樣的加工中使用邊使激光束從所希望的加工區(qū)域的內(nèi)側(cè)向一方相對地進(jìn)行掃描邊進(jìn)行加工，在一端停止加工，接著，邊使激光束從加工區(qū)域內(nèi)側(cè)朝向另一端地對加工區(qū)域進(jìn)行掃描邊進(jìn)行加工。就是說，在加工中在與激光束的相對的掃描方向相反的方向上產(chǎn)生水流的情況下，例如，可以象圖38A、38B那樣地進(jìn)行。
圖38A、38B的平面圖示出了使用圖37所示的加工部分的加工狀態(tài)。另外，在圖38A、38B中，對于那些與圖37同一的部位，賦予同一標(biāo)號而省略其詳細(xì)的說明。
如圖38A所示，在照射區(qū)域712的移動方向從紙面右向左移動的情況下，要這樣地進(jìn)行配置使得流動方向變換器703的吐出口705來到加工區(qū)域711的左手一側(cè)，使排出口706來到加工區(qū)域的右手一側(cè)，形成水流。此外，在照射區(qū)域712的移動方向從紙面左向右移動的情況下，則如圖38B所示，配置為使得借助于流動方向變換器703或襯底100在加工區(qū)域712的周圍相對地旋轉(zhuǎn)180度，使流動方向變換器703的吐出口705來到加工區(qū)域711的右手一側(cè)，使排出口706來到加工區(qū)域711的左手一側(cè)，形成水流。
圖39A、39B是把圖37、38A及38B所示的液體供給器配置為使得噴嘴位置彼此相反的液體供給器。在該情況下，采用僅僅使液體供給機構(gòu)在加工區(qū)域內(nèi)在與水流方向一同前進(jìn)的方向上并進(jìn)移動的辦法，就可以容易地變更水流方向。在邊使照射區(qū)域從加工區(qū)域的內(nèi)側(cè)向紙面左手一側(cè)相對地掃描邊進(jìn)行加工的情況下，就要象圖39A所示的那樣地配置，接著，在邊使照射區(qū)域從內(nèi)側(cè)朝向紙面右手一側(cè)相對地進(jìn)行掃描邊進(jìn)行加工時，作成為圖39B那樣即可。
(實施方案19)圖40A到40C是用來說明形成Al等金屬布線時的對準(zhǔn)不合格的問題的剖面圖。
圖40A所示的剖面圖示出了形成Al布線前的階段、在在半導(dǎo)體襯底801上形成的層間絕緣膜802的表面層上，至少要形成將與以后要形成的Al布線連接的通過孔805和進(jìn)行對準(zhǔn)的對準(zhǔn)標(biāo)記806。另外，標(biāo)號803、804，是插針、下層布線層。另外，在那里，在對準(zhǔn)標(biāo)記806的表面上還形成凹凸。其理由將在后邊講述。
其次，如圖40B所示，依次形成Al膜807、反射防止膜808和光刻膠膜809。在該Al膜807上層和/或Al膜807的下層上，形成用Ti、TiN、Ta、TaN等構(gòu)成的勢壘金屬，但其圖示被省略。
在圖40B所示的狀態(tài)中，對準(zhǔn)標(biāo)記806的整個面都被Al膜807覆蓋了起來。因此不能直接檢測對準(zhǔn)標(biāo)記806。為此，要采用檢測Al膜807的表面的凹凸而不是檢測在Al膜807下層的通過孔層上形成的對準(zhǔn)標(biāo)記806的位置信息的辦法進(jìn)行對準(zhǔn)。
于是，為了借助于Al膜807表面的凹凸進(jìn)行對準(zhǔn)，要預(yù)先在通過孔層上形成的對準(zhǔn)標(biāo)記806上設(shè)置臺階，使得在形成Al膜807時在Al膜807的表面上產(chǎn)生凹凸。
采用借助于Al膜807的表面凹凸讀取對準(zhǔn)標(biāo)記806的位置信息，實施圖形化的辦法，如圖40C所示形成Al布線層810。
但是，Al膜807的表面凹凸，由于源于濺射蒸發(fā)等的成膜方法的性質(zhì)對于基底的凹凸將變成為非對稱，故在位置信息中將產(chǎn)生畸變，使對準(zhǔn)誤差變大。該對準(zhǔn)誤差，將誘發(fā)Al布線層810和通過孔層805的接觸不合格，因而產(chǎn)生芯片收獲率降低的問題。
于是，為了提該收獲率，就必須在進(jìn)行對準(zhǔn)之前選擇性地除去對準(zhǔn)標(biāo)記806上的Al膜807，為進(jìn)行Al布線層的光刻的對準(zhǔn)，就必須采取直接檢測在基底通過孔層上形成的標(biāo)記的方式。
圖41A到41F的剖面圖示出了本發(fā)明的實施方案19的半導(dǎo)體器件的制造工序。另外，在圖41A到41F中，對于那些與圖40A到40C同一的部位，賦予同一標(biāo)號而省略其詳細(xì)的說明。
首先，如圖41A所示，在形成了Al膜811后，在Al膜811上形成光刻膠膜812。接著，如圖41B所示，采用向在下方形成了對準(zhǔn)標(biāo)記和位置對準(zhǔn)檢查標(biāo)記(未畫出來)的Al膜811的加工區(qū)域，照射激光束的辦法，選擇性地除去對準(zhǔn)標(biāo)記上的光刻膠膜812。作為除去方式，也可以使用在上所說的實施方案中說明的任何一種方式。
接著，如圖41C所示，用濕法刻蝕等的方式，除去加工區(qū)域的Al膜811。借助于灰化除去光刻膠膜812。在該狀態(tài)下，就變成為已選擇性地除去了對準(zhǔn)標(biāo)記806上和位置對準(zhǔn)檢查標(biāo)記上的Al膜811的構(gòu)造。
在選擇性地除去了對準(zhǔn)標(biāo)記806上的Al膜811后的狀態(tài)下，如圖41D所示，形成i線用光刻膠膜814/反射防止膜813。其次，在用在通過孔層上形成的對準(zhǔn)標(biāo)記806的位置信息進(jìn)行了對準(zhǔn)調(diào)整后，進(jìn)行曝光和顯影，如圖41E所示，形成光刻膠圖形814。
在對位置對準(zhǔn)檢查標(biāo)記進(jìn)行了位置對準(zhǔn)后，可以確認(rèn)已精度良好地形成了對準(zhǔn)。現(xiàn)有技術(shù)由于在位置對準(zhǔn)檢查標(biāo)記上也有Al膜，檢查是困難的，而這樣檢查則非常容易。
在上述的光刻工序后，如圖41F所示，采用用RIE工序等加工Al膜811的辦法，形成Al布線815，除去光刻膠圖形814和反射防止膜813。倘采用以上所說明的制造方法，就可以進(jìn)行通過孔接觸不合格少的Al布線的圖形化。
另外，在本實施方案中，用可以連續(xù)地進(jìn)行加工膜的形成和激光加工的加工裝置進(jìn)行加工膜的形成和激光加工。但是，也可以用獨立的裝置分別進(jìn)行加工膜的形成和激光加工。
(實施方案20)在對激光束的照射位置和規(guī)定的加工區(qū)域的對準(zhǔn)精度不充分的情況下，就會產(chǎn)生這樣的問題每當(dāng)反復(fù)進(jìn)行往復(fù)掃描時從加工區(qū)域的邊界產(chǎn)生新的粒子。
在實施方案2中，講述了采用在加工區(qū)域邊界附近考慮對準(zhǔn)精度，在第2次以后的光照射的情況下對視場設(shè)定系統(tǒng)進(jìn)行控制，使照射形狀減小到比加工區(qū)域中央部分上的照射形狀還小的辦法，來抑制在加工區(qū)域的邊沿附近產(chǎn)生的粒子的發(fā)生，防止在加工區(qū)域內(nèi)粒子的附著的方法。
以下，講述出于與上述同樣的目的，采用邊使激光束的照射位置偏移，邊進(jìn)行所希望的加工的辦法，來抑制粒子的產(chǎn)生的方法。
圖42A到42E的平面圖示出了本發(fā)明的實施方案20的光加工方法。
首先，如圖42A所示，邊使在襯底上的照射形狀為縫隙狀的激光束對襯底相對地進(jìn)行掃描，對第1區(qū)域R1進(jìn)行加工。該第1區(qū)域R1的一個頂點與加工區(qū)域R0的頂點之一接連。
接著，如圖42B所示，使激光束的照射區(qū)域從第1區(qū)域R1變更為第2區(qū)域R2。該第2區(qū)域R2的一個頂點與第1區(qū)域R1的頂點所未接連的加工區(qū)域R0的頂點之一接連。然后，與第1區(qū)域R1同樣，進(jìn)行第2區(qū)域R2內(nèi)的加工膜的加工。
以下，如圖42C所示，使激光束的照射區(qū)域從第2區(qū)域R2變更為第3區(qū)域R3。該第3區(qū)域R3的一個頂點與區(qū)域R1、R2的頂點所未接連的加工區(qū)域R0的頂點之一接連。然后，與第1區(qū)域R1同樣，進(jìn)行區(qū)域C內(nèi)的加工膜的加工。
以下，如圖42D所示，使激光的照射區(qū)域從第3區(qū)域R3變更為第4區(qū)域R4。該第4區(qū)域R4的一個頂點與區(qū)域R1、R2、R3的頂點所未接連的加工區(qū)域R0的頂點之一接連。然后，與第1區(qū)域R1同樣，進(jìn)行第4區(qū)域R4內(nèi)的加工膜的加工。用以上的工序就可以進(jìn)行加工區(qū)域R0內(nèi)的加工膜的加工。
最后，如圖42E所示，使長的縫隙狀的激光束對設(shè)定在加工區(qū)域R0內(nèi)的第5區(qū)域加R5內(nèi)反復(fù)往復(fù)掃描，除去在第5區(qū)域加R5內(nèi)剩下的粒子，形成規(guī)定的加工形狀。另外，也可以采用對第5區(qū)域R5內(nèi)一攬子照射的辦法，除去剩下的粒子，形成規(guī)定的加工形狀。
以上，采用邊使照射位置偏移，邊形成規(guī)定的加工區(qū)域的辦法，就可以極力減少對加工區(qū)域的邊沿進(jìn)行光照射的次數(shù)。為此，就可以抑制來自規(guī)定的加工區(qū)域的粒子的發(fā)生，就可以防止在加工區(qū)域內(nèi)的粒子的附著。
在第5區(qū)域R5的加工過程中，用由CCD攝象機構(gòu)成的觀察系統(tǒng)220，對在加工區(qū)域內(nèi)外的粒子進(jìn)行計數(shù)。而且，在激光照射的前后存儲圖象，測定粒子數(shù)的差值，并進(jìn)行控制，使得在差值大體上變成為0的情況下就停止在該部分中的加工，在并非如此的情況下就繼續(xù)進(jìn)行加工的辦法，結(jié)束所希望的加工。
另外，也可以采用把在區(qū)域R1到R4內(nèi)的掃描重復(fù)地進(jìn)行掃描的區(qū)域變成為第5區(qū)域R5的辦法，減少在第5區(qū)域R5內(nèi)的掃描次數(shù)。
另外，掃描區(qū)域的變更，既可以使視場設(shè)定系統(tǒng)進(jìn)行移動，也可以使襯底移動。
在本實施方案中，雖然完全地除去了對準(zhǔn)標(biāo)記上的加工膜，但是并不限于此。例如，只要可以借助于在對準(zhǔn)測量中使用的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行對準(zhǔn)標(biāo)記的檢測，也可以在加工區(qū)域內(nèi)的加工膜少量殘留著的狀態(tài)下結(jié)束加工。例如，即便是加工膜的膜厚變成為一半左右，對比度雖然不好，但也可以進(jìn)行對準(zhǔn)。
(實施方案21)在對照射位置和規(guī)定的加工區(qū)域的對準(zhǔn)精度不充分的情況下，就會產(chǎn)生這樣的問題每當(dāng)反復(fù)進(jìn)行往復(fù)掃描時從加工區(qū)域的邊界產(chǎn)生新的粒子。
在實施方案2中，講述了采用在加工區(qū)域邊界附近考慮對準(zhǔn)精度，在第2次以后的光照射的情況下對視場設(shè)定系統(tǒng)進(jìn)行控制，使照射形狀減小到比加工區(qū)域中央部分上的照射形狀還小的辦法，來抑制在加工區(qū)域的邊沿附近產(chǎn)生的粒子的發(fā)生，防止在加工區(qū)域內(nèi)粒子的附著的方法。
在實施方案20中，采用改變掃描區(qū)域而不使視場設(shè)定系統(tǒng)的大小變化的辦法，進(jìn)行規(guī)定的加工區(qū)域的加工。出于與之同樣的目的，在本實施方案中，對采用邊使處理襯底振動，邊進(jìn)行光照射的辦法進(jìn)行加工的方法進(jìn)行說明。
圖43A、43B的剖面圖示出了本發(fā)明的實施方案21的半導(dǎo)體器件的制造工序。
首先，如圖43A所示，采用邊借助于壓電元件等給襯底100至少在水平方向上加上振動，邊使聚焦成細(xì)的縫隙狀的激光束821進(jìn)行掃描的辦法，進(jìn)行加工膜的加工。這時，如圖44所示，用1次的脈沖照射實際上可以照射的區(qū)域Rf將變得比在無振蕩的狀態(tài)下激光束所可掃描的區(qū)域Ri還寬。圖44的平面圖示出了1個脈沖的激光束的照射區(qū)域。因此，采用邊向襯底100提供振動邊進(jìn)行激光束的掃描的辦法，實際上可加工的區(qū)域，就會變得比襯底不振動的狀態(tài)下可進(jìn)行加工的區(qū)域還寬。
其次，切斷壓電元件驅(qū)動控制電路，使襯底不振動地，如圖43B所示，使長的縫隙狀的激光束822在已加工的區(qū)域內(nèi)反復(fù)進(jìn)行往復(fù)掃描，除去在加工區(qū)域內(nèi)剩下的粒子。另外，也可以借助于一攬子照射除去在加工區(qū)域內(nèi)剩下的粒子。
在本實施方案中，雖使襯底振動，但也可在視場設(shè)定系統(tǒng)設(shè)置壓電元件，使之振動。
在第2次以后的掃描過程中，用由CCD攝象機構(gòu)成的觀察系統(tǒng)220，對在加工區(qū)域內(nèi)外的粒子進(jìn)行計數(shù)。而且，在激光照射的前后存儲圖象，測定粒子數(shù)的差值，并進(jìn)行控制，使得在差值大體上變成為0的情況下就停止在該部分中的加工，在并非如此的情況下就繼續(xù)進(jìn)行加工的辦法，結(jié)束所希望的加工。
在本實施方案中，雖然完全地除去了對準(zhǔn)標(biāo)記上的加工膜，但是并不限于此。例如，只要可以借助于在對準(zhǔn)測量中使用的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行對準(zhǔn)標(biāo)記的檢測，也可以在加工區(qū)域內(nèi)的加工膜少量殘留著的狀態(tài)下結(jié)束加工。例如，即便是加工膜的膜厚變成為一半左右，對比度雖然不好，但也可以進(jìn)行對準(zhǔn)。
(實施方案22)在實施方案2中，講述了采用在加工區(qū)域邊界附近考慮對準(zhǔn)精度，在第2次以后的光照射的情況下對視場設(shè)定系統(tǒng)進(jìn)行控制，使照射形狀減小到比加工區(qū)域中央部分上的照射形狀還小的辦法，來抑制在加工區(qū)域的邊沿附近產(chǎn)生的粒子的發(fā)生，防止在加工區(qū)域內(nèi)粒子的附著的方法。
在本實施方案中，根據(jù)激光的掃描次數(shù)，改變圖2所示的光加工裝置200的窗口236與襯底100表面之間的間隔進(jìn)行加工。
圖45A、45B的剖面圖示出了本發(fā)明的實施方案22的半導(dǎo)體器件的制造工序。
首先，如圖45A所示，采用控制襯底100表面與窗口236之間的間隔的辦法，使襯底100上的液體239的厚度變成為D1。然后，采用使聚焦成細(xì)的縫隙狀的激光束831進(jìn)行掃描的辦法，加工加工膜。
在向純水入射時由于激光束進(jìn)行折射，故照射區(qū)域的面積變成為A1。
接著，如圖45B所示，變更窗口236與襯底100表面之間的間隔，使襯底100上的液體239的厚度變成為D2(＜D1)。然后，再次用與第1次的掃描相同的掃描區(qū)域的設(shè)定使長的縫隙狀的激光束對加工區(qū)域內(nèi)反復(fù)進(jìn)行往復(fù)掃描。
歸因于使液體239的厚度變薄，在液體239中的激光束的折射的影響減小。為此，如圖46所示，1個脈沖的激光束的照射區(qū)域的面積A2，就變得比面積A1狹窄。因此，就可以使第2次的掃描區(qū)域形成的比第1次的掃描區(qū)域更小。圖46的平面圖示出了1個脈沖的激光束的照射面積。
如上所述，采用在加工過程中使被處理襯底上的液體膜厚變化的辦法就可以抑制來自加工區(qū)域的邊界的粒子的發(fā)生，就可以防止在加工區(qū)域內(nèi)的粒子的附著。
在第2次的掃描過程中，用由CCD攝象機構(gòu)成的觀察系統(tǒng)220，對在加工區(qū)域內(nèi)外的粒子進(jìn)行計數(shù)。而且，在激光照射的前后存儲圖象，測定粒子數(shù)的差值，并進(jìn)行控制，使得在差值大體上變成為0的情況下就停止在該部分中的加工，在并非如此的情況下就繼續(xù)進(jìn)行加工的辦法，結(jié)束所希望的加工。
在本實施方案中，雖然完全地除去了對準(zhǔn)標(biāo)記上的加工膜，但是并不限于此。例如，只要可以借助于在對準(zhǔn)測量中使用的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行對準(zhǔn)標(biāo)記的檢測，也可以在加工區(qū)域內(nèi)的加工膜少量殘留著的狀態(tài)下結(jié)束加工。例如，即便是加工膜的膜厚變成為一半左右，對比度雖然不好，但也可以進(jìn)行對準(zhǔn)。
(實施方案23)首先，對激光加工裝置的構(gòu)成進(jìn)行說明。圖47示出了本發(fā)明的實施方案23的激光加工裝置的構(gòu)成。在圖47中，對于那些與圖2同一的部位賦予同一標(biāo)號而省略其說明。
光加工裝置200，如圖47所示，具備激光光學(xué)系統(tǒng)210、觀察系統(tǒng)220、和激光加工部分230、灰度、色調(diào)分類部分251、膜構(gòu)造認(rèn)定部分252以及能量設(shè)定部分253。
該激光光學(xué)系統(tǒng)210，具備激光振蕩器211、進(jìn)行激光振蕩器211的控制的激光振蕩器控制單元212、光學(xué)系統(tǒng)214、半透明反射鏡217和聚焦透鏡216。
從激光振蕩器211照射出來的激光束213，依次透過使光束形狀成形為各自的照射單位的大小的光學(xué)系統(tǒng)214、光形狀成形單元215、半透明反射鏡217和聚焦透鏡216，照射到設(shè)置在激光加工部分230內(nèi)的襯底100的加工面100a上。在光形狀成形單元215和聚焦透鏡216之間插入觀察系統(tǒng)220。
觀察系統(tǒng)220具備照射用來觀察襯底100的表面的光的觀察用光源223、半透明反射鏡224和CCD攝象機222。
以下，對觀察光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行說明。用CCD攝象機222得到的圖象信息，被送往灰度等級/色調(diào)分類部分251?；叶鹊燃?色調(diào)分類部分251，首先從圖象中識別加工區(qū)域。求被識別后的加工區(qū)域之內(nèi)的灰度等級或色調(diào)(灰度等級的波長分散)。然后，把具有大體上同一灰度等級或色調(diào)的網(wǎng)格(象素)分組。在這里，對圖象的灰度等級或色調(diào)進(jìn)行分組，與求來自襯底的反射光的強度分布是同樣的。
各個網(wǎng)格或各組的灰度等級/色調(diào)信息，被送往膜構(gòu)造認(rèn)定部分252。膜構(gòu)造認(rèn)定部分252，具備已預(yù)先求得的色調(diào)/灰度等級和膜構(gòu)造的對應(yīng)表。在膜構(gòu)造認(rèn)定部分252中，對各個網(wǎng)格或各組部分的色調(diào)/灰度等級信息和對應(yīng)表進(jìn)行比較。膜構(gòu)造認(rèn)定部分252，根據(jù)對應(yīng)表對各組中的每一組分配膜構(gòu)造。在膜構(gòu)造信息中，至少含有膜的厚度和復(fù)折射率的信息。此外，有時候還含有損傷發(fā)生下限能量的數(shù)據(jù)。
在能量設(shè)定部分253中，根據(jù)膜構(gòu)造信息，決定每一照射單位的每一照射區(qū)域(加工單位)的能量。
激光振蕩器控制單元212，根據(jù)能量信息、照射位置信息，控制供往激光振蕩器211的功率。
另外，激光束的照射位置，可根據(jù)來自傳感器235和旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)234的信息進(jìn)行檢測。另外，也可以根據(jù)用CCD攝象機222取得的圖象信息，檢測激光束的照射位置。
此外，在本裝置中，加工用光源雖然使用的是激光光源，但是并不限于此，只要是加工膜吸收的波長，而且具有可以進(jìn)行所希望的加工，就是說可以使膜厚減少的或可以除去膜的能力的光源，使用什么都行。例如，在是有機膜或無機膜且在可見光區(qū)或紫外區(qū)具有吸收的情況下，采用把鎢燈聚光后使用的辦法，膜厚減少已得到確認(rèn)。此外，也可以是電子束或離子束等的帶電粒子束。
本裝置的發(fā)明雖然涉及水中的加工，但是并不限于此。在用大氣中處理對被處理襯底進(jìn)行處理的情況下，可以用圖48那樣的裝置構(gòu)成進(jìn)行加工。在圖48中，對于那些相同的機構(gòu)的部分賦予同一標(biāo)號。在加壓狀態(tài)下的處理、減壓狀態(tài)下的處理中，如果使用圖48的形態(tài)的裝置或把載物臺放入到反應(yīng)室內(nèi)的裝置，就可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的。
(實施方案24)在本實施方案中，對使用在實施方案23中說明的裝置的加工的例子進(jìn)行說明。
在半導(dǎo)體形成過程中在某一直徑300mm的晶片上依次形成膜厚56nm的反射防止膜(復(fù)折射率＝n12-k12ii為虛數(shù)單位)、和膜厚400nm的均一的光刻膠膜(復(fù)折射率＝n11-k11ii為虛數(shù)單位)。用圖47所示的激光加工裝置進(jìn)行該晶片的加工。
首先，進(jìn)行來自觀察光源的光強度和CCD攝象機的檢測靈敏度的修正。修正要這樣地進(jìn)行把觀察光源的光量調(diào)整或CCD攝象機的增益調(diào)整為使得向未畫出來的表面已研磨成鏡面狀的標(biāo)準(zhǔn)樣品上照射來自觀察光源的光，用CCD攝象機接受其反射光，使CCD攝象機的檢測灰度等級變成為預(yù)先指定的值。
在進(jìn)行了觀察系統(tǒng)的修正后，把晶片100載置到保持器231內(nèi)的載物臺232上。借助于液體流動器237向晶片100上表面供給超純水。在保持器231內(nèi)已用超純水完全灌滿的階段，借助于CCD攝象機222機獲取加工區(qū)域周遍的圖象。本實施方案中的加工區(qū)域，是對準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域。CCD攝象機222使用可以獲得黑白256個灰度等級的圖象的攝象機。把用該CCD攝象機222觀察到的圖象送往灰度等級/色調(diào)分類部分251。
在圖49中示出了用CCD攝象機222(已設(shè)定了灰度等級)觀察到的圖象的概略。灰度等級/色調(diào)分類部分251，根據(jù)圖象信評價灰度等級。在本實施方案的情況下，在已形成了對準(zhǔn)標(biāo)記的第2區(qū)域1302中的灰度等級是167。此外，第1區(qū)域1301的灰度等級是56。另外，在圖49中，標(biāo)號1300表示加工區(qū)域。
該灰度等級信息，接著被送往膜構(gòu)造認(rèn)定部分252。在這里被轉(zhuǎn)送的數(shù)據(jù)排列，例如是(x方向照射原點、y方向照射原點、x方向照射寬度、y方向照射寬度和灰度等級)。該數(shù)據(jù)，是可根據(jù)各個網(wǎng)格(象素)所具有的灰度等級信息使多個灰度等級分組化的數(shù)據(jù)。另外，對于x方向照射寬度和y方向照射寬度來說，是裝置預(yù)先定好的照射單位(加工單位)，是固定值。照射單位形狀，對于加工區(qū)域是長方形形狀(縫隙)或點狀。
另外，在這里說成是縫隙狀的，指的是照射形狀的長邊方向與加工區(qū)域的一方的邊大體上相等，與長邊方向垂直的方向的寬度比加工區(qū)域的另一方的邊短的形狀。此外，所謂點狀的照射形狀，指的是照射形狀的垂直的方向的2個寬度不論哪一個都比加工區(qū)域的垂直方向的寬度短的形狀。
在膜構(gòu)造檢索裝置中，用例如在表1中所記載的那樣的對應(yīng)表決定膜構(gòu)造。
表1


在表1中例如膜構(gòu)造1A，是4層構(gòu)造。如圖50A所示，膜構(gòu)造1A由光刻膠膜(層1)1401、反射防止膜(層2)1402和基底層1405(層3)和1406(層4)構(gòu)成，另外，在對應(yīng)表中雖然只記有復(fù)折射率，但是實際上還附加有膜厚的信息。
膜構(gòu)造1B，如圖50B所示，由3層構(gòu)造的光刻膠膜1401(層1)、反射防止膜1402(層2)、基底層1408(層3)、1409(層4)、1410(層5)、1406(層6)構(gòu)成。在膜構(gòu)造B中，基底層的最上層是1408(層3)。膜構(gòu)造C，如圖50C所示，由3層構(gòu)造的光刻膠膜1401(層1)、1403(層2)、1404(層3)、基底層1405(層4)、1406(層5)構(gòu)成。基底層的最上層是基底層1405。
以該信息為基礎(chǔ)，第1區(qū)域1301被認(rèn)定為膜構(gòu)造1B，第2區(qū)域1302被認(rèn)定為膜構(gòu)造1A。此外，由該對應(yīng)表可知對第1區(qū)域1301的能量照射的最大值為0.4J/cm2/shot，對第2區(qū)域1302的能量照射的最大值為0.6J/cm2/shot。在表1中，能量下限是膜的除去所必須的能量。膜構(gòu)造1A的能量下限比膜構(gòu)造1B的能量下限大，這是因為在膜構(gòu)造1A的情況下，在加工膜基底中的光吸收少，在基底上的發(fā)熱量少的緣故。
然后，能量設(shè)定部分253，要根據(jù)在表1中記述的能量上限和下限以及膜的光學(xué)常數(shù)，設(shè)定對每一個照射區(qū)域(加工單位)最佳的照射能量。在歸因于多重相干照射能量被放大的情況下，就分配比表的值小的能量，相反，在歸因于多重相干彼此相抵消的情況下，就分配比表的值大的能量。能量的下限，是加工膜的加工將變得困難的能量。當(dāng)然，可以分配比能量下限大的能量。
能量設(shè)定部分253，考慮到照射能量的不均一，如圖51、52所示，把向第1區(qū)域1301照射的照射能量設(shè)定為0.3J/cm2/shot。能量設(shè)定部分253，把向第2區(qū)域1302照射的照射能量設(shè)定為0.5J/cm2/shot。根據(jù)這樣地設(shè)定的能量，對每一個加工單位進(jìn)行磨蝕。倘采用在本實施方案中所示的加工方法，則如圖53所示，就可以用合適的能量分別加工第1區(qū)域1301和第2區(qū)域1302。
例如，考慮把激光的能量設(shè)定為0.35J/cm2/shot而與第1區(qū)域和第2區(qū)域無關(guān)的情況。在該情況下，照射能量的穩(wěn)定性不好，當(dāng)照射能量變小時，在第2區(qū)域1302中就會產(chǎn)生膜殘余，而當(dāng)照射能量變大時，在第1區(qū)域1301中就會產(chǎn)生損傷等，會產(chǎn)生許多加工不合格(圖54、55)。
就如在本實施方案中所示的加工方法那樣，采用根據(jù)基底的構(gòu)成邊變更照射能量邊進(jìn)行磨蝕的辦法，就可以以沒有膜殘余、而且，也沒有損傷的良好的狀態(tài)實現(xiàn)加工。
采用借助于該加工使對準(zhǔn)標(biāo)記露出來的辦法，就可以嚴(yán)密地進(jìn)行對準(zhǔn)，因此可以使柵極尺寸形成得更細(xì)，使制造可進(jìn)行高速處理的LSI成為可能。如上所述用本技術(shù)制作的半導(dǎo)體器件就可以實現(xiàn)處理的高速化，此外，還可以把對準(zhǔn)的寬余度設(shè)定得小，因而，可以實現(xiàn)芯片面積的縮小。
在本實施方案中，作為觀察系統(tǒng)，雖然使用的是灰度等級的CCD攝象機，但是并不限于此。也可以使用彩色型的攝象機。
此外，對應(yīng)表并不限于表1的形式，只要是存儲有加工所必須的信息的表什么形態(tài)的表都可以。
(實施方案25)在半導(dǎo)體器件形成過程中在某一直徑300mm的晶片上依次形成膜厚300nm的反射防止膜(復(fù)折射率＝n24-k24ii為虛數(shù)單位)、和膜厚90nm SOG層(復(fù)折射率＝n23-k23ii為虛數(shù)單位)和膜厚400nm的均一的光刻膠膜(復(fù)折射率＝n21-k21ii為虛數(shù)單位)。
把晶片100裝載到載物臺232上。用CCD攝象機222(RGB)取得加工區(qū)域周邊的圖象。在本實施方案中的加工區(qū)域，是對準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域，CCD攝象機222，使用可以取得RGB的各256灰度等級的圖象的攝象機。把用CCD攝象機222觀察到的圖象送往灰度等級/色調(diào)分類部分251，進(jìn)行灰度等級評價。
在圖56中示出了所攝到的圖象。對在圖54中的用網(wǎng)格分成區(qū)的區(qū)域分配灰度等級色調(diào)信息。虛線內(nèi)的區(qū)域是加工區(qū)域1500。在第2區(qū)域(標(biāo)記部分)1502中的灰度等級/色調(diào)為(R，G，B)＝(150，93，201)。此外，在第1區(qū)域1501中的灰度等級/色調(diào)為(R，G，B)＝(32，100，87)。接著，該信息被送往膜構(gòu)造檢索裝置。在這里要轉(zhuǎn)送的數(shù)據(jù)排列，例如是(x方向照射原點、y方向照射原點、x方向照射寬度、y方向照射寬度、R灰度等級、G灰度等級和B灰度等級)這樣的數(shù)據(jù)。上所說的數(shù)據(jù)，是根據(jù)各個區(qū)域所具有的灰度等級信息與灰度等級相應(yīng)的分組化的數(shù)據(jù)。對于x方向照射寬度和y方向照射寬度來說，是比較相鄰的區(qū)域的(R，G，B)灰度等級，將把其差值別在±5以內(nèi)的灰度等級看作同一組而分組化的灰度等級，再分割成長方形(縫隙)形狀或點狀時的長方形或點的x、y方向的照射寬度。在膜構(gòu)造檢索裝置中，用例如在表2中所記述的那樣的對應(yīng)表決定膜構(gòu)造。
表2

在表2中，例如膜構(gòu)造2A是4層構(gòu)造。如圖57A所示，膜構(gòu)造2A由3層構(gòu)造的光刻膠膜1601(層1)、反射防止膜1602(層2)和基底層1605(層3)、1606(層4)構(gòu)成。另外，在對應(yīng)表中雖然只記有復(fù)折射率，但是實際上還附加有膜厚的信息。
膜構(gòu)造2B，如圖57B所示，由3層構(gòu)造的光刻膠膜1601(層1)、SOG膜1603(層2)、反射防止膜1604(層3)、基底層1608(層4)、1609(層5)、1610(層6)、1606(層7)構(gòu)成。在膜構(gòu)造2C中，如圖57C所示，由光刻膠膜1601(層1)、SOG膜1603(層2)、反射防止膜1604(層3)、基底層1605(層4)、1606(層5)構(gòu)成。
以該信息為基礎(chǔ)，第1區(qū)域1501被決定為膜構(gòu)造2B，第2區(qū)域1502被決定為膜構(gòu)造2C。此外，由該表2可知對第1區(qū)域1501的能量照射的上限值為0.4J/cm2/shot，對第2區(qū)域1502的能量照射的最大值為0.7J/cm2/shot。在這里，照射能量的上限值，在膜構(gòu)造2B、2C中，登錄的是用來僅僅使反射防止膜氣化的能量。照射能量的下限值是加工膜的除去所必須的能量。膜構(gòu)造2C的照射能量下限值比膜構(gòu)造2B的照射能量下限值大，這是因為在膜構(gòu)造2C的情況下，在加工膜基底中的光吸收少，在基底上的發(fā)熱量少的緣故。
能量設(shè)定部分253，首先根據(jù)灰度等級、色調(diào)對應(yīng)的分類的組設(shè)定照射區(qū)域(加工單位)。在組的區(qū)域的大小比照射區(qū)域大的情況下，就把組的區(qū)域分割成比照射區(qū)域小的、長方形形狀或點狀的區(qū)域。例如，如圖58所示，作為加工區(qū)域1500內(nèi)的照射區(qū)域，設(shè)定第1照射區(qū)域1511a到1511g，和第2照射區(qū)域1512a到1512d。
然后，能量設(shè)定部分253，要根據(jù)在表2中記述的能量上限和下限以及膜的光學(xué)常數(shù)，設(shè)定對每一個照射區(qū)域(加工單位)最佳的照射能量。在歸因于多重相干能量被放大的情況下，就分配比表的值小的能量，相反，在歸因于彼此相抵消的情況下，就分配比表的值大的能量。能量的下限，是加工膜的加工將變得困難的能量。當(dāng)然，可以分配比能量下限大的能量。
能量設(shè)定部分253，把第1照射區(qū)域1511a到1511g的能量設(shè)定為0.3J/cm2/shot。能量設(shè)定部分253，把第2照射區(qū)域1512a到1512d的能量設(shè)定為0.5J/cm2/shot。根據(jù)這樣地設(shè)定的能量，對每一個加工單位進(jìn)行磨蝕。倘采用在本實施方案中所示的加工方法，就可以用合適的能量分別加工第1區(qū)域1501和第2區(qū)域1502。
向第1區(qū)域1501和第2區(qū)域1502照射的照射能量，可分別正確地設(shè)定。能量的設(shè)定，可用能量設(shè)定裝置對每一個照射(加工)單位進(jìn)行。能量要根據(jù)在對應(yīng)表中記述的能量上限和下限以及膜的光學(xué)常數(shù)最佳化來決定。在歸因于多重相干能量被放大的情況下，就分配比表的值小的能量，相反，在歸因于多重相干彼此相抵消的情況下，就分配比表的值大的能量。能量的下限，是加工膜的加工將變得困難的能量。當(dāng)然，可以分配比能量下限大的能量。
圖58示出了借助于以上的工序分配能量的結(jié)果。對于第1區(qū)域、第2區(qū)域分別分配0.3J/cm2/shot、0.6J/cm2/shot。根據(jù)這樣地設(shè)定的能量，對每一個加工單位進(jìn)行磨蝕，就可以進(jìn)行無膜殘余、而且無基底損傷的加工。
考慮把激光的能量設(shè)定為0.4J/cm2/shot進(jìn)行加工而與第1區(qū)域和第2區(qū)域無關(guān)的情況。該能量是第1區(qū)域1501的上限，是第2區(qū)域1502的下限。因此，在第1區(qū)域1501中將產(chǎn)生許多損傷。此外，在第2區(qū)域1502中，則將產(chǎn)生許多膜殘余。由于產(chǎn)生了這樣的問題，實用是困難的。
通過本實施方案所示的加工方法，根據(jù)基底的構(gòu)成邊變更照射能量邊進(jìn)行磨蝕，可實現(xiàn)無殘膜且無損傷的良好狀態(tài)的加工。
采用借助于該加工使對準(zhǔn)標(biāo)記露出來的辦法，就可以嚴(yán)密地進(jìn)行對準(zhǔn)，因此可以使柵極尺寸形成得更細(xì)，使制造可進(jìn)行高速處理的LSI成為可能。如上所述用本技術(shù)制作的半導(dǎo)體器件就可以實現(xiàn)處理的高速化，此外，還可以把對準(zhǔn)的寬余度設(shè)定得小，因而，可以實現(xiàn)芯片面積的縮小。
在本實施方案中，作為觀察光學(xué)系統(tǒng)，雖然使用的是CCD攝象機，但是并不限于此。也可以使用視頻攝象機。此外，對應(yīng)表并不限于表2的形式，只要是存儲有加工所必須的信息的表什么形態(tài)的表都可以。此外，與實施方案24同樣，也可以使液體向加工區(qū)域流地進(jìn)行加工。
(實施方案26)對激光加工裝置進(jìn)行說明。圖59示出了本發(fā)明的實施方案26的激光加工裝置的構(gòu)成。在圖59中，對于那些與圖47相同的部位賦予同一標(biāo)號而省略詳細(xì)的說明。
在圖59中，氣體直徑測定部分1261，根據(jù)用CCD攝象機222得到的圖象，識別激光束的照射區(qū)域。氣體直徑測定部分1261，在照射區(qū)域內(nèi)，在激光束的光路上，逐次測定歸因于激光束的照射而產(chǎn)生的氣泡(氣體)的直徑。然后把測定結(jié)果送往激光振蕩器控制單元1212。激光振蕩器控制單元1212，根據(jù)氣泡的直徑，調(diào)整照射激光束的定時。具體地說，要發(fā)出這樣的指示使得存在于加工膜激光束的光路上的氣泡的直徑在設(shè)定值以上的期間內(nèi)不進(jìn)行激光束的照射，在氣泡的大小變成為比設(shè)定值小了之后再進(jìn)行激光束的照射。
氣體直徑測定部分1261，采用在用CCD攝象機222接受到的反射光之內(nèi)，計算特定的灰度等級范圍的象素個數(shù)的辦法求氣泡的直徑。然后，激光振蕩器控制單元1212，對所測量到的氣泡的直徑和預(yù)先登錄的設(shè)定值進(jìn)行比較。在氣泡的直徑大于設(shè)定值的情況下，激光振蕩器控制單元1212，就停止來自激光振蕩器1211的激光束的照射。在氣泡的直徑小于設(shè)定值的情況下，激光振蕩器控制單元1212就允許來自激光振蕩器1211的激光束的振蕩。
此外，雖然使用的是根據(jù)用CCD攝象機222接受到的反射光的圖象測量氣泡的直徑的方法，但是并不限于此。例如，只要是具有可以觀察在加工膜的加工時發(fā)生的氣泡的存在的能力的方法用什么方法都行。例如，向區(qū)域照射與加工用的光源不同的另外的光，測量觀察用的光被氣泡散射的角度，就可以判定氣體的有無、或氣體的大小。
具備液流發(fā)生器1263。液流發(fā)生器1263，使激光的照射區(qū)域產(chǎn)生液流?？梢越柚谝毫鬟B續(xù)地除去要產(chǎn)生的氣體。液流發(fā)生器1263，理想的是使得在激光束中不產(chǎn)生不規(guī)則的紊亂那樣地，在恒定方向上產(chǎn)生恒定流速的液流。此外，液流發(fā)生器1263，至少可以在實際上正在進(jìn)行激光加工時進(jìn)行驅(qū)動。
此外，在本裝置的情況下，加工用光源雖然使用的是激光光源，但是并不限于此。只要是加工膜所吸收的波長，又具有可以進(jìn)行所希望的加工，就是說使厚度減少的或者可以除去膜的能力的加工用光源使用什么都可以。例如，可使用鎢燈或Xe閃光燈。在是有機膜、無機膜且在可見光區(qū)或紫外區(qū)具有吸收的情況下，采用把鎢燈或Xe閃光燈聚光后使用的辦法，來減少膜厚。此外，也可以是電子束或離子束等的帶電粒子束。
此外，本裝置的發(fā)明雖然涉及水中的加工，但是該加工方法并不限于水中加工。在被處理襯底的大氣中處理、加壓處理、減壓處理中，也可以應(yīng)用，可以與每一種的處理相吻合地使用保持器構(gòu)造。
在圖60中對在大氣中激光加工裝置的構(gòu)成進(jìn)行說明。圖60示出了本發(fā)明的實施方案26的激光加工裝置的概略構(gòu)成。在圖60中，對于那些與圖59相同的部位賦予同一標(biāo)號而省略其說明。
在圖60中，具備氣流發(fā)生器1262。氣流發(fā)生器1262，使激光束的照射區(qū)域產(chǎn)生氣流，可以借助于氣流連續(xù)地除去所產(chǎn)生的氣體。氣流發(fā)生器1262，理想的是使得在激光束中不會產(chǎn)生不規(guī)則的紊亂那樣地，在恒定方向上產(chǎn)生恒定流速的氣流。此外，氣流發(fā)生器1262，至少可以在實際上正在進(jìn)行激光加工時進(jìn)行驅(qū)動。
氣流供給管1262a的排氣口，理想的是非常接近被處理襯底100的加工面100a，使得僅僅在激光束的照射區(qū)域附近才選擇性地產(chǎn)生氣流。此外，雖然采用使之排氣的辦法產(chǎn)生氣流，但是也可以采用使之吸氣的辦法產(chǎn)生氣流。
(實施方案27)在本實施方案中，用在實施方案26中所述的裝置構(gòu)成的光加工裝置，說明將之應(yīng)用于在半導(dǎo)體器件的制造過程中被認(rèn)為是必要的種種的加工的例子。以下要說明的應(yīng)用例，可以用實施方案26的光加工裝置良好地實現(xiàn)。
首先，用圖61A到61C，對不考慮光路上的氣泡地照射激光束進(jìn)行光加工的情況，進(jìn)行說明。圖61A到圖61C，示出了不考慮氣泡地進(jìn)行的光加工方法。
如圖61A所示，準(zhǔn)備在硅晶片1701上已形成了絕緣膜1702例如1微米的膜厚的光刻膠膜1703的襯底。接著，照射Q-Switch YAG激光的第3高次諧波(波長355nm)，除去規(guī)定的位置的光刻膠膜1703。激光束的每1個脈沖的能量密度為0.4J/cm2。例如激光束1704的振蕩頻率被設(shè)定為250Hz。加工區(qū)域的大小為長100微米×寬200微米。
當(dāng)照射激光束后，因光刻膠膜被磨蝕而發(fā)生氣泡。當(dāng)在在光路上存在著氣泡的狀態(tài)下，照射其次的激光束1704后，如圖61B所示，激光束1704就會因殘留在光路上的氣泡1705而進(jìn)行散射。其結(jié)果是，激光束1704也會照射到加工區(qū)域的外側(cè)。
其結(jié)果是，如圖61C所示，歸因于被散射的激光在加工區(qū)域外將產(chǎn)生許多針孔1706或粒子1707。同時，在加工區(qū)域的邊界處會發(fā)現(xiàn)光刻膠膜的膜剝離1708。該膜剝離，在用光刻膠、無機膜、反射防止膜的多層構(gòu)造形成的復(fù)合光刻膠膜的情況下，也就會顯著地表現(xiàn)出來。
于是，在本實施方案中在加工過程中，要用圖59所示的激光加工裝置進(jìn)行觀察。根據(jù)用CCD攝象機222觀察到的圖象，用氣體直徑測量部分1261測量在加工區(qū)域內(nèi)發(fā)生的氣泡的大小。激光振蕩器控制單元1212，根據(jù)所測量到的大小控制激光束的振蕩。
參看圖62A、62B，說明本實施方案的光加工方法。圖62A、62B示出了本發(fā)明的實施方案27的光加工方法。
如圖62A所示，根據(jù)由CCD攝象機222得到的圖象，在光路上存在著先前的光照射中產(chǎn)生的氣泡1705的期間內(nèi)不進(jìn)行光照射。借助于液流等搬運氣泡1705，在用氣體直徑測量部分1261確認(rèn)氣泡從光路上消失后，如圖62B所示，重新開始激光束1704的照射。要進(jìn)行控制使得邊反復(fù)進(jìn)行上述那樣的工序邊進(jìn)行加工。
在不考慮氣泡地進(jìn)行加工的情況下，與考慮到氣泡進(jìn)行加工的情況下的距加工區(qū)域的距離與針孔個數(shù)的關(guān)系示于圖63。在圖63中，A是在考慮到氣泡后進(jìn)行加工的針孔個數(shù)，B是不考慮氣泡地進(jìn)行加工的情況下的針孔個數(shù)。如圖63所示，在考慮氣泡的情況下，在加工區(qū)域外的針孔個數(shù)，與不考慮氣泡的情況下的加工區(qū)域比，加工區(qū)域A顯著地減小了。其結(jié)果是，可以進(jìn)行對要配置器件圖形的地方完全不會造成影響的加工。此外，還可以抑制光刻膠膜的剝離。
此外，用SEM進(jìn)行觀察的結(jié)果，也未發(fā)現(xiàn)在加工區(qū)域外的針孔或光刻膠屑，因而確認(rèn)可以抑制在加工區(qū)域邊界部分處的光刻膠膜的剝離。
此外，激光束的照射區(qū)域，如圖64A、64B所示，理想的是對于加工區(qū)域是縫隙狀。圖64A、64B，示出了本發(fā)明的實施方案27的光加工中的激光束的照射區(qū)域的形狀。圖64A是剖面圖，圖64B是平面圖。如圖64A、64B所示，對于加工區(qū)域1710，使激光束1712的照射區(qū)域1712a的形狀變成為縫隙狀(縱100微米×橫5微米)。然后，使激光束1712對晶片1701相對地進(jìn)行掃描。作為使晶片1701和激光束1712相對地進(jìn)行掃描的方法，使激光束的光軸固定，使襯底移動?；蛘?，采用使設(shè)置在激光束光路上，控制形狀的縫隙進(jìn)行并進(jìn)移動的辦法，使激光束進(jìn)行掃描。
如圖65A、65B所示，在照射大小與加工區(qū)域1710大體上相等的照射區(qū)域1711a的激光束1711，一攬子地對加工區(qū)域1710進(jìn)行光加工的情況下，取決于光刻膠的種類或膜厚，存在著因在最初的光照射的時刻在加工區(qū)域1710的邊界部分處在光刻膠膜1703會產(chǎn)生剝離，而變成為加工不合格的可能。這是因為在光刻膠膜1703因吸收光照射的熱而熔融蒸發(fā)時，如果激光束的照射區(qū)域大，則不能把在光刻膠膜與基底膜之間的界面處發(fā)生的應(yīng)力吸收凈盡，邊吹掉光刻膠膜邊進(jìn)行加工的緣故。
因此，理想的是，使聚焦成細(xì)的縫隙狀的光對襯底相對地進(jìn)行掃描，而且，如上所述邊從光路間確認(rèn)氣泡不存在邊進(jìn)行加工。借助于此，由于用1次的光照射進(jìn)行加工的面積小，故可以緩和光刻膠與基底膜之間的界面處的應(yīng)力，可以抑制膜剝離。
此外，如圖66A所示，也可以使多個縫隙狀的照射區(qū)域1721對加工區(qū)域1720進(jìn)行掃描。此外，如圖66B所示，也可以使多個點狀的照射區(qū)域1722對加工區(qū)域1720進(jìn)行掃描。另外，也可以使1個點狀的照射區(qū)域進(jìn)行掃描。
在本實施方案中，作為加工用光源雖然使用的是Q-Switch YAG激光的第3高次諧波，但是并不限于此。也可以使用Q-Switch YAG激光的第4高次諧波(波長266nm)或KrF準(zhǔn)分子激光等的脈沖激光和燈光。此外，所照射的每1個脈沖的能量密度，通常為0.2J/cm2到0.5J/cm2，且是進(jìn)行調(diào)整可以良好地進(jìn)行加工而不會給加工區(qū)域內(nèi)外造成損傷的能量?？蛇m宜選擇能量密度使得在有機材料以外的情況下也不會給加工區(qū)域內(nèi)外造成損傷。
此外，雖然作成為取得來自CCD攝象機的圖象，并將之作為氣泡的觀察手段，但是氣泡的觀察手段并不限于此，也可以向照射區(qū)域入射由氣泡形成的散射光或別的光，并用該散射光進(jìn)行檢測。
至于激光束的振蕩頻率，并不限于250Hz，在10到10000Hz之間可以適宜設(shè)定。在把載物臺的位置精度當(dāng)作必要的情況下可用低頻且低速的載物臺移動進(jìn)行。此外，在需要高速處理的情況下，則可用高頻而且高速進(jìn)行載物臺移動。
在光路上殘存有恒定的直徑的氣泡的狀態(tài)下進(jìn)行激光束的照射進(jìn)行加工。然后，對氣泡的直徑研究在加工區(qū)域的周圍產(chǎn)生的針孔數(shù)。圖67示出了氣泡的直徑與針孔個數(shù)的關(guān)系。如圖67所示，根據(jù)在氣泡的直徑為3微米以下的情況下，所產(chǎn)生的針孔個數(shù)大體上為0，在氣泡消失前，在氣泡的直徑為3微米以下的狀態(tài)下即便是照射激光束也可以進(jìn)行加工。在氣泡消失前，采用照射激光束的辦法，就可以提高處理率。
此外，用SEM進(jìn)行觀察的結(jié)果，在發(fā)生的氣泡直徑為了微米以下時也未發(fā)現(xiàn)光刻膠屑，因而確認(rèn)可以抑制在加工區(qū)域邊界部分處的光刻膠膜的剝離。
如上所述，在光刻膠膜的情況下，在光路上殘存有氣泡為3微米以下時，就可以進(jìn)行所希望的加工而不會有針孔等的加工不合格，但是，由于針孔和氣泡的大小之間的關(guān)系，對每一種要進(jìn)行加工的膜種都不同，故只要可以滿足在每一種加工膜中不產(chǎn)生針孔的與氣泡直徑之間的關(guān)系即可。
在可以預(yù)測氣泡直徑的情況下，可使液流的速度最佳化。圖68示出了照射區(qū)域的寬度W與加工時產(chǎn)生的氣泡直徑φ之間的關(guān)系。另外，激光束的每一個脈沖的能量密度是0.2J/cm2到0.5J/cm2的范圍。所謂照射區(qū)域的寬度W，是照射區(qū)域的液體的流的方向的長度。如圖68所示，變成為用對照射區(qū)域?qū)挾萕發(fā)生的氣泡直徑的上限值表示的曲線。其結(jié)果是，如果設(shè)振蕩頻率為Z(1/sec)，在用照射區(qū)域?qū)挾萕加工時，被處理襯底上方φ/2(微米)處的流速V(1/sec)滿足以下的關(guān)系式，則可以在氣泡大體上不存在的狀態(tài)下進(jìn)行激光束的振蕩。
V≥6×W2×Z]]>若使得滿足該關(guān)系那樣地進(jìn)行加工，則根據(jù)氣泡的大小、有無，也可以不進(jìn)行激光的照射的定時的控制。為滿足該關(guān)系，只要設(shè)置對上述振蕩頻率Z、寬度W和流速V中的任何一者進(jìn)行控制的控制部分即可。上述控制部分，也可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的上述振蕩頻率Z、和寬度W控制上述流速。此外，上述控制部分，也可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的上述流速V和寬度W控制上述振蕩頻率Z。
此外，用圖69A、69B說明在圖60所示的大氣中邊在加工區(qū)域中產(chǎn)生氣流邊進(jìn)行光加工的情況。如圖69A所示，在加工過程中，用氣體直徑測定部分1261，觀察在氣流中在光照射時發(fā)生的氣體1731的直徑。然后，如圖69B所示，在確認(rèn)氣體1731從光路上消失后，重新進(jìn)行激光束1704的照射。采用使得邊反復(fù)進(jìn)行上述那樣的工序，邊進(jìn)行加工那樣地進(jìn)行控制的辦法，就可以進(jìn)行良好的加工。此外，在大氣中的加工也與在液體中的加工同樣，也可以使用在照射區(qū)域內(nèi)使聚焦成細(xì)的縫隙狀的光對襯底相對地進(jìn)行掃描的方法。此外，照射區(qū)域的形狀，也可以是點狀或配置有多個縫隙狀或點狀的形狀。
在上述實施方案中雖然說明的是借助于光照射除去在光刻工序中使用的光刻膠膜的方法，但是另一方面，在半導(dǎo)體器件中，還形成有聚酰亞胺膜、Si多晶膜和硅碳化膜，對于這些膜，在除去時也同樣可以使用上述方法。
(實施方案28)圖70A、70B的剖面圖示出了實施方案28的半導(dǎo)體器件的制造工序。圖70A、70B示出了在液體中激光加工在硅晶片1701上中間存在著層間絕緣膜1741地形成的硅氮化膜1742的工序。硅氮化膜1742，例如可用CVD或濺射法等形成。硅氮化膜的膜厚為20nm。該硅氮化膜的加工區(qū)域(縱100微米×橫200微米)的加工，可用Q-Switch YAG激光的第4高次諧波(波長266nm)、照射能量密度0.5J/cm2進(jìn)行。
在本實施方案中，用圖59所示的裝置，在液體中進(jìn)行光加工。在加工時，氣體直徑測定部分1261，根據(jù)用CCD攝象機222觀察到的圖象，測量歸因于激光照射而在加工區(qū)域內(nèi)發(fā)生的氣泡的直徑。如圖70A所示，在光路上存在著氣泡1705的期間內(nèi)，就不進(jìn)行其次的激光照射。如圖70B所示，在用氣體直徑測定部分1261確認(rèn)氣泡1705由液體搬運從光路上消失后，則重新進(jìn)行激光束1704的照射。進(jìn)行控制使得邊反復(fù)進(jìn)行上述那樣的工序，邊進(jìn)行加工。
加工后SEM觀察的結(jié)果，在硅氮化膜1742的表面上未發(fā)現(xiàn)針孔的發(fā)生或硅氮化物粒子的飛散，也未觀察到在邊界部分處的剝離。
另外，由于硅氮化膜不吸收Q-Switch YAG激光的第3高次諧波(波長355nm)、第2高次諧波(波長532nm)、基波(波長1064nm)的激光束故不能用這些波長加工。
此外，加工方法并不限于此，也可以在大氣中進(jìn)行。
(實施方案29)圖71A、71B的剖面圖示出了實施方案29的半導(dǎo)體器件的制造工序。圖71A、71B示出了在液體中激光加工在硅晶片1701上中間存在著層間絕緣膜751地形成的聚酰亞胺膜752的工序。聚酰亞胺膜752由于吸收波長266nm的激光，故可以用Q-Switch YAG激光的第4高次諧波(波長266nm)進(jìn)行加工。
在本實施方案中，用圖59所示的裝置，在液體中進(jìn)行光加工。在加工時，氣體直徑測定部分1261，根據(jù)用CCD攝象機222觀察到的圖象，測量歸因于激光照射而在加工區(qū)域內(nèi)發(fā)生的氣泡的直徑。如圖71A所示，在光路上存在著氣泡705的期間內(nèi)，就不進(jìn)行其次的激光照射。如圖71B所示，在用氣體直徑測定部分1261確認(rèn)氣泡705從光路上消失后，則重新進(jìn)行激光束704的照射。進(jìn)行控制使得邊反復(fù)進(jìn)行上述那樣的工序，邊進(jìn)行加工。
加工后SEM觀察的結(jié)果，在聚酰亞胺膜752的表面上未發(fā)現(xiàn)針孔的發(fā)生或聚酰亞胺粒子的飛散。因此可確認(rèn)進(jìn)行了良好的加工。
此外，加工方法并不限于此，也可以在大氣中進(jìn)行加工。
(實施方案30)圖72A、72B的剖面圖示出了本發(fā)明實施方案30的半導(dǎo)體器件的制造工序。圖72A、72B示出了激光加工在硅晶片1701上中間存在著硅氧化膜1761地形成的金屬膜1762的工序。在本實施方案中，作為金屬膜1762可以使用銅膜。向銅膜1762的表面上照射激光進(jìn)行所希望的加工。光加工后的銅膜1762，例如可在把元件間電連起來的布線、供給電源的電源布線、電極等中使用。
在本實施方案中，用圖59所示的加工裝置，在液體中進(jìn)行光加工。向膜厚500nm的純粹銅膜1762照射Q-Switch YAG激光的第4高次諧波(波長266nm)進(jìn)行光加工。照射區(qū)域的形狀是縱100微米×橫200微米、照射能量是3J/cm2。
在光加工時，氣體直徑測定部分1261，根據(jù)用CCD攝象機222觀察到的圖象，測量歸因于激光照射而在光加工區(qū)域內(nèi)發(fā)生的氣泡的直徑。如圖72A所示，在在光路上存在著氣泡1705的期間內(nèi)，就不進(jìn)行其次的激光照射。如圖72B所示，在用氣體直徑測定部分1261確認(rèn)氣泡1705被液流搬運走，氣泡1705從光路上消失后，則重新進(jìn)行激光束1704的照射。進(jìn)行控制使得邊反復(fù)進(jìn)行上述那樣的工序，邊進(jìn)行加工。
加工后SEM觀察的結(jié)果，在加工區(qū)域周邊未發(fā)現(xiàn)針孔的發(fā)生或飛散的金屬粒子。另外，也未觀察到在邊界部分處的膜剝離。因此，可以確認(rèn)已進(jìn)行了良好的加工。
該效果，即便是使Q-Switch YAG激光，第3高次諧波(波長355nm)、第2高次諧波(波長532nm)、基波(波長1064nm)這樣地變化，也同樣地可以實現(xiàn)。就是說，只要是具有銅薄膜可以吸收那樣的波長的光。都可以良好地加工晶片上的銅薄膜。
說明了作為金屬膜1762使用銅膜的例子。但是，在對為了在作為主導(dǎo)電層的銅膜上抗腐蝕性的提高，把鎳膜、鉻膜疊層起來的復(fù)合膜、或鋁膜、鋁合金(Al-Si、Al-Cu、Al-Cu-Si等)膜的單層膜，在這些單層膜上疊層上勢壘金屬膜或反射防止膜進(jìn)行光加工的情況下，也可以得到同樣的效果。
另外，也可以用圖60所示的裝置，在大氣中進(jìn)行加工。
(實施方案31)對半導(dǎo)體晶片進(jìn)行激光加工，可以期待作為切出晶片芯片的切片技術(shù)。特別是在半導(dǎo)體芯片的薄膜化，圖形微細(xì)化的不斷發(fā)展中，作為半導(dǎo)體芯片的切片方法，先在從半導(dǎo)體晶片表面到途中為止形成(半切割)溝，然后從半導(dǎo)體晶片的背面到達(dá)半切割的溝為止進(jìn)行研磨以進(jìn)行分離的先切片技術(shù)是有效的。
圖73A、73B的剖面圖示出了本發(fā)明實施方案31的半導(dǎo)體器件的制造工序。加工用圖59所示的加工裝置，在液體中進(jìn)行。加工，可采用照射Q-Switch YAG激光的第4高次諧波(波長266nm)的辦法進(jìn)行。加工時的照射區(qū)域的形狀是短邊方向10微米，長邊方向500微米的矩形。激光束的每1個脈沖的照射能量密度是4J/cm2。加工的照射區(qū)域，采用對半導(dǎo)體晶片1770在長邊方向上以10mm/sec的速度進(jìn)行掃描的辦法，在各個半導(dǎo)體元件的周圍，形成切片線(溝)。所形成的溝寬度約10微米、深度約50微米。在加工過程中，觀察歸因于激光照射進(jìn)行的光加工而在加工區(qū)域內(nèi)發(fā)生的氣泡的大小。
在光加工時，氣體直徑測定部分1261，根據(jù)用CCD攝象機222觀察到的圖象，測量歸因于激光照射而在加工區(qū)域內(nèi)發(fā)生的氣泡的直徑。如圖73A所示，在在光路上存在著氣泡1705的期間內(nèi)，就不進(jìn)行其次的激光照射。如圖73B所示，在用氣體直徑測定部分1261確認(rèn)氣泡1705被液流搬運走，氣泡1705從光路上消失后，則重新進(jìn)行激光束1704的照射。進(jìn)行控制使得邊反復(fù)進(jìn)行上述那樣的工序，邊進(jìn)行加工。在加工后，從背面一側(cè)研磨半導(dǎo)體晶片1770以進(jìn)行分離。
加工后SEM觀察的結(jié)果，在激光照射區(qū)域的附近未發(fā)現(xiàn)針孔的發(fā)生或飛散的硅屑，也未觀察到在邊界部分處的膜剝離。因此，可以確認(rèn)已進(jìn)行了良好的加工。
在上所說的光加工中，雖然使用的是Q-Switch YAG激光的第4高次諧波(波長266nm)，但是，該效果，即便是使Q-Switch YAG激光，第3高次諧波(波長355nm)、第2高次諧波(波長532nm)、基波(波長1064nm)這樣地變化，也同樣地可以實現(xiàn)，除此之外，只要是具有硅晶片可以吸收那樣的波長的光，都可以良好地加工硅晶片。此外，也可以用圖60所示的加工裝置，在大氣中進(jìn)行加工。
此外，在圖60中，雖然在硅晶片上形成了切片線，但是，采用本加工方法形成切片線的技術(shù)，在用Ga、P、As、In、Al等的化合物半導(dǎo)體形成的發(fā)光二極管或半導(dǎo)體激光器的元件分離中也可以應(yīng)用。
(實施方案32)除去在上所說的實施方案中說明的先切片方法之外，在最后才對事前已薄膜化的硅晶片切片的技術(shù)中，也可以使用本加工方法。圖74A到74D，示出了實施方案32的半導(dǎo)體器件的制造工序。圖74A到74D示出了這樣的后切片工序。
首先，如圖74A所示，用切片帶1783保持硅晶片1781的器件層1782。在這里，在器件層1782上形成半導(dǎo)體元件和多層布線層。在器件層1782的最上層形成鈍化層。
接著，如圖74B所示，從背面機械研磨硅晶片1781，使硅晶片1781薄膜化。在薄膜化后的硅晶片1781的研磨面上，歸因于機械性的應(yīng)力形成破碎層產(chǎn)生強度的劣化。為了防止強度的劣化，要用濕法刻蝕除去破碎層，抑制芯片強度的降低。
接著，如圖74C所示，除去切片帶1783。然后，把晶片翻到背面，用切片帶1784保持硅晶片1781的背面。
然后，如圖74D所示，對器件層1782照射光進(jìn)行加工。
在加工過程中，與此前同樣，氣體直徑測定部分1261，根據(jù)用CCD攝象機222觀察到的圖象，測量歸因于激光照射而在加工區(qū)域內(nèi)發(fā)生的氣泡的直徑。如圖73A所示，在光路上存在著氣泡1705的期間內(nèi)，就不進(jìn)行其次的激光照射。如圖73B所示，在用氣體直徑測定部分1261確認(rèn)氣泡1705被液流搬運走，氣泡1705從光路上消失后，則重新進(jìn)行激光束1704的照射。進(jìn)行控制使得邊反復(fù)進(jìn)行上述那樣的工序，邊進(jìn)行加工。采用邊反復(fù)進(jìn)行上述那樣的工序邊照射光進(jìn)行加工的辦法，切斷晶片1781。借助于此，就可以防止微細(xì)的加工屑向器件層1782的附著。
在用切片刀進(jìn)行切片的情況下，在芯片側(cè)壁上將產(chǎn)生損傷，使芯片強度降低。此外，在厚度為50微米以下的區(qū)域中，在用切片刀進(jìn)行的切片中也存在芯片破裂，成品率降低的問題。相對于此，若用本方法進(jìn)行切片，則即便是在厚度為50微米以下的區(qū)域，也可以形成切片線而不會產(chǎn)生芯片破裂。此外，也可以用圖60所示的加工裝置，在大氣中進(jìn)行加工。
(實施方案33)
圖75示出了本發(fā)明實施方案33的半導(dǎo)體器件的制造工序。圖75A、75B示出了用激光加工除去對準(zhǔn)標(biāo)記1792上的反射防止膜1793和光刻膠1794的工序。對準(zhǔn)標(biāo)記1792采用埋入到在硅晶片1701上形成的絕緣膜1791內(nèi)的辦法形成。
在光加工時，氣體直徑測定部分1261，根據(jù)用CCD攝象機222觀察到的圖象，測量歸因于激光照射而在光加工區(qū)域內(nèi)發(fā)生的氣泡的直徑。如圖75A所示，在光路上存在著氣泡1705的期間內(nèi)，就不進(jìn)行其次的激光照射。如圖75B所示，在用氣體直徑測定部分1261確認(rèn)氣泡1705被液流搬運走，氣泡1705從光路上消失后，則重新進(jìn)行激光束1704的照射。進(jìn)行控制使得邊反復(fù)進(jìn)行上述那樣的工序，邊進(jìn)行加工。
加工后SEM觀察的結(jié)果，在被處理襯底表面未發(fā)現(xiàn)針孔或光刻膠膜的加工屑，也未觀察到在邊界部分處的膜剝離。采用使得不受因殘留在光路上的氣泡的散射的影響那樣地進(jìn)行加工的辦法，可以使對準(zhǔn)標(biāo)記露出來而沒有加工不合格。
另外，也可以用圖60所示的加工裝置，在大氣中進(jìn)行加工。
(實施方案34)全局布線，是跨越芯片上的電路塊地延伸，供給全局時鐘等的上層布線。由于是長距離布線，故謀求極力減小布線延遲、減小電阻是重要的。因此，可以有效地應(yīng)用可以效果良好地抑制飛散粒子或針孔的發(fā)生的上所說的光加工方法。
圖76A到76F示出了本發(fā)明實施方案34的半導(dǎo)體器件的制造工序。圖76A到76F示出了單層的全局布線的形成工序。
首先，如圖76A所示，準(zhǔn)備具有在硅晶片1701上中間存在著絕緣膜1801地形成的焊盤1802的襯底。接著，如圖76B所示，把絕緣膜1801和焊盤1802的整個面都覆蓋起來地形成Cu/Ta/TaN，Pd/Ti/Ni等的金屬膜1803。接著，如圖76C所示，在金屬膜1803上形成樹脂絕緣膜1804。
接著，如圖76D所示，對樹脂絕緣膜1804照射光進(jìn)行加工，在在下部形成了焊盤的區(qū)域的樹脂絕緣膜1804上形成溝。在加工過程中，與之前同樣，氣體直徑測定部分1261，根據(jù)用CCD攝象機222觀察到的圖象，測量歸因于激光照射加工而在加工區(qū)域內(nèi)發(fā)生的氣泡的直徑。如圖73A所示，在在光路上存在著氣泡1705的期間內(nèi)，就不進(jìn)行其次的激光照射。如圖73B所示，在用氣體直徑測定部分1261確認(rèn)氣泡1705被搬運走，氣泡1705從光路上消失后，則重新進(jìn)行激光束1704的照射。進(jìn)行控制使得邊反復(fù)進(jìn)行上述那樣的工序，邊進(jìn)行加工。
借助于進(jìn)行這樣的光加工，就可以形成在加工表面上不發(fā)生針孔或粒子的良好的圖形。
接著，如圖76E所示，借助于電解電鍍，向在樹脂絕緣膜1804上形成的溝內(nèi)埋入Cu、Au、焊料等，形成電鍍層1805。最后，如圖76F所示，借助于有機溶劑除去樹脂絕緣膜1804，用醋酸、鹽酸、硝酸、稀氫氟酸等的酸溶液，除去下層的金屬膜1803。借助于此，形成全局金屬布線或金屬突點。
若采用這樣的方法，則可以在襯底上正確地形成布線而不需要象現(xiàn)有光刻工序那樣使用昂貴的曝光用掩膜或CMP。另外，也可以用圖60所示的加工裝置，在大氣中進(jìn)行加工。
(實施方案35)圖77A到77H示出了本發(fā)明實施方案35的半導(dǎo)體器件的制造工序。圖77A到77H示出了多層的全局布線的形成工序。首先，如圖77A所示，準(zhǔn)備具有在硅晶片1701上中間存在著絕緣膜1801地形成的焊盤1802的襯底。接著，如圖77B所示，在絕緣膜1801上形成第1樹脂絕緣膜1811。
其次，向第1樹脂絕緣膜1811的規(guī)定的地方照射激光進(jìn)行光加工。光加工，可用圖59所示的裝置進(jìn)行。在光加工中，如圖77C所示，除去焊盤1802上的第1樹脂絕緣膜1811，形成焊盤露出來的通過孔。
接著，如圖77D所示，形成Cu/Ta/TaN，Pd/Ti/Ni等的金屬薄膜1812。接著，如圖77E所示，在金屬薄膜1812上形成第2樹脂絕緣膜1813。然后，再次向第2樹脂絕緣膜1813上照射激光，進(jìn)行光加工。光加工例如可用圖59所示的裝置進(jìn)行。在光加工中，如圖77F所示，形成在底面上金屬薄膜1812露出來的通過孔和布線溝。
接著，如圖77G所示，借助于電解電鍍向通過孔和布線溝內(nèi)埋入形成Cu、Au等，形成電鍍層1814。最后，如圖77H所示，借助于有機溶劑除去第2樹脂絕緣膜1813。然后，采用用酸溶液刻蝕金屬薄膜1812的辦法形成金屬布線。
歸因于采用以上那樣地形成的辦法，就可以以高的可靠性正確地形成多層布線而無須使用制造成本高的光刻工序。
上所說的工序，在在半導(dǎo)體器件面上的焊料突點或Au突點或者全局布線的形成、裝配襯底上的布線中也可以應(yīng)用。
(實施方案36)近些年來，作為在半導(dǎo)體器件內(nèi)形成貫通孔，向貫通孔內(nèi)埋入的Cu等的金屬布線，使半導(dǎo)體芯片進(jìn)行疊層的芯片上的芯片技術(shù)引起了人們的注意。
圖78的剖面圖示出了本發(fā)明的實施方案36的芯片上的芯片型的半導(dǎo)體器件。如圖78所示，把第2芯片1830挾持在在焊盤1823、1843上具有金屬突點1851、1852的第1芯片1820和第3芯片1840之間。第2芯片1830具有已向貫通孔內(nèi)填充上金屬的貫通插針1837。采用把這樣的疊層的芯片間連接起來的辦法，就可以大幅度地減小布線長度，可以抑制布線延遲。另外，在圖78中，標(biāo)號1821、1831、1841是硅晶片，標(biāo)號1822、1832、1842是器件層，1835是鈍化層、1836是側(cè)壁絕緣膜。
現(xiàn)在，貫通孔的開孔加工，可用RIE進(jìn)行。但是，加工速度慢，生產(chǎn)性不好。另一方面，若采用連續(xù)地照射激光的辦法，形成貫通用的孔，則會在加工區(qū)域周邊產(chǎn)生針孔或粒子，器件變成為不合格，這和先前所說的是同樣的。
于是，與實施方案27同樣，用圖59所示的裝置，邊確認(rèn)在光路上不存在在加工中產(chǎn)生的氣體邊進(jìn)行光加工。歸因于進(jìn)行這樣的加工，就可以得到良好的加工形狀而不會在加工區(qū)域周邊產(chǎn)生針孔或粒子。與此同時，還可以使貫通孔形成的高速化和器件動作的可靠性兩立。
圖79A到79H的剖面圖示出了本發(fā)明的實施方案36的半導(dǎo)體器件的制造工序。圖79A到79H示出了可在芯片上的芯片型的半導(dǎo)體器件中使用的芯片上形成貫通孔的工序例。首先，如圖79A所示，準(zhǔn)備在硅晶片1831上形成了未畫出來的半導(dǎo)體元件和硅氧化膜1861的襯底。采用用實施方案27同樣的方法進(jìn)行激光加工的辦法，在硅氧化膜1861和硅晶片1831上形成貫通孔1862。接著，如圖79B所示，在貫通孔1862的表面和硅氧化膜上形成第2硅氧化膜1836。
接著，如圖79C所示，在貫通孔1862和第2硅氧化膜1836上形成金屬膜1837。接著，如圖79D所示，使金屬膜1837的表面平坦化，在貫通孔1862內(nèi)形成貫通插針1837。接著，如圖79E所示，在貫通插針1837和第2硅氧化膜1836上形成層間絕緣膜1863和焊盤1834。另外，硅晶片1831上的標(biāo)號1861、1836、1863相當(dāng)于器件層1832。
接著，如圖79F所示，借助于研磨等使硅襯底薄膜化。接著，如圖79G所示，在硅晶片1831的背面上形成鈍化層。接著，如圖79H所示，使鈍化層1835表面平坦化以使貫通插針1837露出來形成與突點之間的連接面。
借助于本加工方法，實現(xiàn)沒有針孔或飛散的粒子的良好的加工形狀，提高最終的半導(dǎo)體器件的動作可靠性。
另外，也可以用圖60所示的裝置，在大氣中進(jìn)行加工。
(實施方案37)在本實施方案中，對用實施方案26所示的光加工裝置，加工本身為在鋁膜上形成的有機材料的光刻膠膜的工序進(jìn)行說明。另外，在本實施方案中，不具備氣體直徑測定部分1261，而代之以具備控制激光的照射定時的激光的照射位置和襯底之間的掃描速度中的至少一方的控制部分。
采用用旋轉(zhuǎn)涂敷法，向直徑300mm的半導(dǎo)體襯底(晶片)上形成的鋁膜上涂敷光刻膠膜，接著，進(jìn)行熱處理的辦法，在鋁膜上形成1微米的膜厚的光刻膠膜。其次，用Q-Switch YAG激光的第3高次諧波(波長355nm)，除去規(guī)定的位置的光刻膠膜。在這里所照射的1個脈沖的能量密度，定為0.5J/cm2。在光照射中，在流動著純水的狀態(tài)下進(jìn)行。
光照射區(qū)域，是長度80微米寬5微米的縫隙狀，采用掃描襯底保持機構(gòu)的辦法，使襯底和照射光相對地進(jìn)行掃描。加工區(qū)域，定為80微米×100微米，掃描次數(shù)定為往復(fù)2次。
圖80A、80B的平面圖示出了加工區(qū)域和液流的關(guān)系。在第1次掃描的情況下，如圖80A所示，照射區(qū)域872對加工區(qū)域871從左向右移動。這時，液流873a的方向，被設(shè)定為使得成為與掃描方向相反的方向。歸因于使掃描方向和液流的方向相反，因光照射而產(chǎn)生的氣泡向下游一側(cè)移動，不會給其次的照射造成影響。在到達(dá)加工區(qū)域的端部后的第2次掃描的情況下，如圖80B所示，被設(shè)定為要進(jìn)行切換，使得液流873b的方向，變成為與第1次的掃描時的方向相反。在這里，把水流的速度定為1m/s。
以下，對求最佳的激光振蕩頻率的過程進(jìn)行說明。在設(shè)掃描速度為v(微米/s)、激光的振蕩頻率為f(1/s)的情況下，每一個脈沖的移動距離x可用x＝v/f表示。每一個脈沖的移動距離x越小，則重疊照射次數(shù)就越多，所以被照射的能量就變大。另一方面，若移動距離x越大，則被照射的能量就減小。
此外，在使激光反復(fù)進(jìn)行照射以除去加工膜的情況下，頻率f越大，則越可借助于蓄熱效應(yīng)促進(jìn)除去反應(yīng)。本發(fā)明人等著眼于用頻率除上述每一個脈沖的移動距離x的v/f2。就是說，本發(fā)明人等認(rèn)為V/f2越小，光照射反應(yīng)越快。
圖81在對上述v/f2，把在加工區(qū)域的加工后在加工區(qū)域內(nèi)的缺陷總面積畫成曲線的實驗結(jié)果。在這里，掃描速度定為1000微米/sec和80微米/sec，使激光的振蕩頻率f變化。由圖81可知，缺陷總面積小且表現(xiàn)出良好的加工特性的v/f2的范圍大體上為6.0×10-5(微米·sec)以上1.0×10-3(微米·sec)以下。其原因在于在v/f2小的區(qū)域內(nèi)，如上所述，由于光照射反應(yīng)過快，故本身為掩膜材料的光刻膠膜變質(zhì)而變成為缺陷。另一方面，在V/f2大的區(qū)域中，反過來光照射反應(yīng)不足，光刻膠膜的除去不充分，變成為缺陷。
由圖81的結(jié)果可知，取良好的v/f2的范圍的中心，把v/f2的條件定為3.0×10-4(微米·sec)。在把掃描速度v定為1000微米/sec時，得到振蕩頻率f＝1825Hz。
另外，在在該條件下進(jìn)行的情況下，由于在用前邊的照射產(chǎn)生的氣泡，被水流快速地輸送往下游一側(cè)，在其次的照射時氣泡不存在，故可以進(jìn)行良好的加工而不會產(chǎn)生因氣泡產(chǎn)生的加工不合格。
在上述條件下，在用激光照射進(jìn)行的光刻膠膜的加工結(jié)束后，把晶片浸泡到鋁的刻蝕液內(nèi)，以光刻膠膜為掩膜，選擇性地刻蝕鋁膜。接著，進(jìn)行了作為掩膜的光刻膠膜的除去。用光學(xué)顯微鏡觀察加工后的狀態(tài)，可以確認(rèn)無缺陷的良好的圖形化。
如上所述，采用把用頻率f除每一個脈沖的移動距離x的v/f2定為上述的范圍的辦法，就可以實現(xiàn)無缺陷的良好的圖形化。
另外，在本實施方案中，雖然把掃描速度v定為1000微米/sec，但是并不限于此。只要可以求滿足v/f2的最佳值的掃描速度和振蕩頻率f的組合即可。從加工處理時間的縮短化來看，掃描速度大是理想的。
在本實施方案中，雖然把縫隙寬度定為5微米，但是并不限于此?？p隙的寬度即便是是2微米到20微米的范圍內(nèi)也可以用實驗確認(rèn)同樣的效果。從加工形狀的觀點看，縫隙寬度2微米到5微米的范圍是理想的。
此外，在本實施方案中，作為加工用光源雖然使用的是Q-Switch YAG激光的第3高次諧波，但是光源并不限于此，也可以是Q-Switch YAG激光的第4高次諧波(波長266nm)或KrF準(zhǔn)分子激光等的脈沖激光和燈光。
此外，在本實施方案中，雖然說明的是加工鋁膜上的光刻膠膜的情況，但是并不限于此，對其它的有機膜也可以應(yīng)用。
此外，在本實施方案中，雖然把每一個脈沖的能量密度定為0.5J/cm2，但是并不限于此。采用把每一個脈沖的能量密度定為可進(jìn)行無缺陷的良好的圖形化的值的辦法，就可以得到同樣的效果。
(實施方案38)在本實施方案中，用在實施方案26中所述的裝置構(gòu)成的光加工裝置，說明適用于半導(dǎo)體器件的制造過程中被認(rèn)為必要的種種的加工的例子。
采用旋轉(zhuǎn)涂敷法，向直徑300mm的半導(dǎo)體襯底(晶片)上涂敷涂敷型碳膜，形成厚度300nm碳膜。其次，用Q-Switch YAG激光的第3高次諧波(波長355nm)，除去規(guī)定的位置的碳膜。在這里所照射的1個脈沖的能量密度，定為0.35J/cm2。在光照射中，在流動著純水的狀態(tài)下進(jìn)行。
要照射的區(qū)域，如圖82所示，對于照射區(qū)域，定為寬度a(微米)和長度b(微米)的縫隙狀的照射區(qū)域881。使改變了寬度a(微米)和長度b(微米)的條件的照射區(qū)域881的大小變化，對1個脈沖照射后的粒子量進(jìn)行評價。
圖83是示出了粒子的面積總和對可以用2×(a+b)表示的縫隙狀的照射區(qū)域的邊的長度的總和(以下，叫做邊的總延長)的實驗結(jié)果。
如圖83所示，在邊的總延長為180微米以上的區(qū)域中，隨著邊的總延長變大粒子的面積將增大。此外，在邊的總延長在180微米以下的區(qū)域中，粒子面積對邊的總延長的變化表現(xiàn)出顯著地減小的傾向。就是說，由實驗結(jié)果得知為了進(jìn)行粒子少的加工，邊的總延長在180微米以下是理想的。
由該結(jié)果可知，把照射區(qū)域定為寬5微米、長度80微米進(jìn)行了用光照射進(jìn)行的加工。該照射條件，由于邊的總延長為170微米，故滿足上述條件。
在該照射區(qū)域中，采用掃描襯底保持機構(gòu)的辦法，使襯底和照射光相對地進(jìn)行掃描。加工區(qū)域定為80微米×100微米，掃描次數(shù)定為往復(fù)2次。掃描速度v定為600微米/sec，振蕩頻率f定為1414Hz。掃描方向和水流的關(guān)系與實施方案37是同樣的，故詳細(xì)的說明在這里予以省略。
相對于在用照射區(qū)域為不滿足上述條件的寬度40微米、長度80微米的條件進(jìn)行同樣的加工的情況下發(fā)生多個粒子，在用滿足上述條件的寬度5微米、長度80微米的照射區(qū)域進(jìn)行加工的情況下，則可以得到粒子極其少的良好的加工特性。
如上所述，采用把縫隙狀的照射區(qū)域的邊的總延長作成為180微米以下的辦法，就可以實現(xiàn)粒子極其少的良好的加工。
另外，在本實施方案中，雖然把掃描速度v定為600微米/sec，但是并不限于此，適宜變更是可能的。
此外，在本實施方案中雖然作成為邊的總延長為170微米的寬度5微米長度80微米的照射區(qū)域，但是并不限于此。粒子更少的邊的總延長為160微米是理想的。
此外，在本實施方案中，作為加工用光源雖然使用的是Q-Switch YAG激光的第3高次諧波，但是光源并不限于此，也可以是Q-Switch YAG激光的第4高次諧波(波長266nm)或KrF準(zhǔn)分子激光等的脈沖激光和燈光、離子束或電子束。
在本實施方案中，雖然說明的是加工碳膜的情況，但是并不限于此，對其它的材料也可以適用。
此外，在本實施方案中，雖然把1個脈沖的能量密度定為0.35J/cm2，但是，并不限于此。采用把1個脈沖的能量密度定為可進(jìn)行無缺陷的良好的圖形化的值的辦法，可以得到同樣的效果。
在本實施方案中，作為縫隙狀的照射區(qū)域雖然使用的是長方形(圖84A)的照射區(qū)域，但是并不限于此。例如，也可以使用圖84B到84D所示的形狀的照射區(qū)域。在該情況下，在本實施方案中邊的長度的總和，就相當(dāng)于輪廓長度。
另外，對于在實施方案23到25中說明的加工方法也可以應(yīng)用本實施方案的方法。就是說，理想的是把照射區(qū)域(加工單位)的輪廓長度作成為180微米以下。
另外，本發(fā)明并不限定于上述各個實施方案，在實施階段中在不脫離其要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行種種的變形是可能的。
對于那些本專業(yè)的熟練的技術(shù)人員來說還存在著另外一些優(yōu)點和變形。因此，本發(fā)明就其更為廣闊的形態(tài)來說并不限于上述附圖和說明。此外，就如所附技術(shù)方案及其等同物所限定的那樣，還可以有許多變形而不偏離總的發(fā)明的宗旨。
權(quán)利要求
1.一種向每一加工單位照射能束，選擇加工在襯底上形成的加工膜的加工區(qū)域的加工方法，包括對上述襯底的加工單位照射能束；在上述能束的光路上，觀察因上述能束的照射而產(chǎn)生的氣體；測量上述氣體的大小；在上述氣體的大小比規(guī)定值小的情況下，對上述加工膜照射其次的能束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于邊照射在上述襯底上的照射區(qū)域比上述加工區(qū)域小的能束，邊使上述照射區(qū)域?qū)ι鲜鲆r底相對地移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于上述襯底上的能束的照射區(qū)域的形狀，對于上述加工區(qū)域是縫隙狀或點狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于在使液體或氣體向上述襯底上的上述能束的照射區(qū)域上流的狀態(tài)下，進(jìn)行上述能束的照射。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于上述能束是激光、燈光、帶電粒子束中的任何一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于上述加工膜是反射防止膜、光刻膠膜、聚酰亞胺膜、硅氮化膜、硅碳化膜、金屬膜或樹脂絕緣膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于上述襯底的構(gòu)成為具備在上述加工膜的上述加工區(qū)域的下方形成的對準(zhǔn)標(biāo)記或位置偏移測量標(biāo)記。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于在上述襯底上的能束的照射區(qū)域的輪廓長在180微米或180微米以下。
9.一種向襯底的加工區(qū)域照射能束選擇性地加工上述加工區(qū)域的加工方法，包括向上述加工區(qū)域流動流速V的液體，該流速V的單位是微米/秒；對上述液體流動的加工區(qū)域，照射上述能束，該能束的振蕩頻率為Z，該頻率Z的單位為1/秒，該能束在上述液體的流動方向的寬度為W，該寬度的單位為微米；進(jìn)行控制使得上述流速V、寬度W和振蕩頻率Z滿足如下關(guān)系V≥6×W2×Z]]>
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加工方法，其中邊照射在上述襯底上的照射區(qū)域比上述加工區(qū)域小的能束，邊使上述照射區(qū)域?qū)ι鲜鲆r底相對地移動。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加工方法，其中上述襯底上的能束的照射區(qū)域的形狀，對于上述加工區(qū)域是縫隙狀或點狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加工方法，其中在使液體或氣體向上述襯底上的上述能束的照射區(qū)域上流的狀態(tài)下，進(jìn)行上述能束的照射。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加工方法，其中上述能束是激光、燈光、帶電粒子束中的任何一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加工方法，其特征在于上述加工膜是反射防止膜、光刻膠膜、聚酰亞胺膜、硅氮化膜、硅碳化膜、金屬膜或樹脂絕緣膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加工方法，其特征在于上述襯底的構(gòu)成為具備在上述加工膜的上述加工區(qū)域的下方形成的對準(zhǔn)標(biāo)記或位置偏移測量標(biāo)記。
16.一種加工方法，是選擇除去在襯底上形成的有機膜的加工區(qū)域的加工方法，其特征在于在振蕩頻率f，該頻率f的單位是1/秒，而且每一個脈沖的能量密度都可以除去上述有機膜的條件下，邊照射在上述襯底上的照射形狀比上述加工區(qū)域小的能束，邊使上述能束的照射位置以速度v，該速度v的單位是微米/秒，對上述襯底相對地移動，同時上述振蕩頻率f和速度v滿足下述關(guān)系6.0×10-5≤vf2≤1.0×10-3]]>
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的加工方法，其特征在于上述能束的照射位置的相對的移動方向的上述照射形狀的寬度，在2-20微米。
18.一種選擇加工在襯底上形成的加工膜的加工區(qū)域的加工裝置，包括保持上述襯底的襯底保持部分，產(chǎn)生選擇性地減少或除去上述加工膜的一部分的能束的束源，配置在上述能束的光軸上，成形用上述光源產(chǎn)生的能束的成形部分，使用該成形部分成形的能束對上述襯底相對地進(jìn)行掃描的掃描部分；根據(jù)由該掃描部分進(jìn)行的能束的掃描方向，邊使液體的流動方向變化，邊向上述襯底的加工區(qū)域表面連續(xù)地供給液體的液體供給部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的加工裝置，其中上述成形部分，使來自上述光源的光成形為使得同一形狀的光在上述襯底上在上述掃描方向上周期地排列。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的加工裝置，其特征在于上述成形部分，具備已分別形成了開口的多個開口掩膜。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的加工裝置，其中上述成形部分，具備已形成了縫隙狀或點狀的開口的開口掩膜，上述掃描部分，使已形成了該開口的開口掩膜移動。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的加工裝置，其中還具備在加工中觀察上述襯底的上述加工區(qū)域的表面的觀察部分。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的加工裝置，其特征在于具備根據(jù)用上述觀察系統(tǒng)觀察到的觀察象的灰度等級變化，識別加工異常的檢查部分。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的加工裝置，其中還具備根據(jù)用上述觀察系統(tǒng)觀察到的觀察象，識別加工膜的加工的進(jìn)展情況的分布，根據(jù)所識別的加工膜的加工進(jìn)展情況分布和照射位置，對能束的照射量進(jìn)行控制的照射量控制部分。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的加工裝置，其中上述液體供給部分，還具備配設(shè)已配置在上述襯底保持部分上的襯底的保持器，已連接到上述保持器上的第1管道，使得和第1管道把上述襯底夾持起來那樣地已連接到上述保持器上的第2管道，和根據(jù)光的掃描方向從一方的管道向已配設(shè)在上述保持器內(nèi)的上述襯底上供給上述液體，從另一方的管道排出已供給到上述襯底上的液體的液體供給器。
26.根據(jù)權(quán)利要求18所述的加工裝置，其中上述液體供給部分，還具備設(shè)置有吐出液體的吐出口、和與上述吐出口相向地設(shè)置的排出口的水流供給器，和使該水流供給器在上述襯底面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部分。
27.根據(jù)權(quán)利要求18所述的加工裝置，其中還具備在上述襯底的主面上形成上述加工膜的加工膜形成部分。
28.一種選擇性地加工在襯底上形成的加工膜的加工區(qū)域的加工裝置，包括保持上述襯底的襯底保持部分，產(chǎn)生選擇性地減少或除去上述加工膜的一部分的能束的束源，配置在上述能束的光軸上，成形用上述束源產(chǎn)生的能束，照射上述襯底上的照射形狀周期地排列的能束的成形部分，使上述能束在上述周期或以下對于襯底相對地進(jìn)行掃描的掃描部分。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的加工裝置，其中上述成形部分，具備已分別形成開口的多個開口掩膜。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的加工裝置，其中上述成形部分，具備已形成了縫隙狀或點狀的開口的開口掩膜，上述掃描部分，使已形成了該開口的開口掩膜移動。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的加工裝置，其中還具備在加工中觀察上述襯底的上述加工區(qū)域的表面的觀察部分。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的加工裝置，其中還具備根據(jù)用上述觀察系統(tǒng)觀察到的觀察象的灰度等級變化，識別加工異常的檢查部分。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的加工裝置，其中還具備根據(jù)用上述觀察系統(tǒng)觀察到的觀察象，識別加工膜的加工的進(jìn)展情況的分布，根據(jù)所識別的加工膜的加工進(jìn)展情況分布和照射位置，對能束的照射量進(jìn)行控制的照射量控制部分。
34.根據(jù)權(quán)利要求28所述的加工裝置，其中還具備邊根據(jù)上述掃描部分的能束的掃描方向使液體的流動方向變化，邊連續(xù)地向上述襯底的加工區(qū)域表面上供給液體的液體供給部分。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的加工裝置，其特征在于上述液體供給部分，還具備配設(shè)已配置在上述襯底保持部分上的襯底的保持器，已連接到上述保持器上的第1管道，使得和第1管道把上述襯底夾持起來那樣地已連接到上述保持器上的第2管道，根據(jù)光的掃描方向從一方的管道向已配設(shè)在上述保持器內(nèi)的上述襯底上供給上述液體，從另一方的管道排出已供給到上述襯底上的液體的液體供給器。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的加工裝置，其中上述液體供給部分，還具備設(shè)置有吐出液體的吐出口、和與上述吐出口相向地設(shè)置的排出口的水流供給器，和使該水流供給器在上述襯底面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部分。
37.根據(jù)權(quán)利要求27所述的加工裝置，其中還具備在上述襯底的主面上形成上述加工膜的加工膜形成部分。
38.一種加工裝置，其特征在于其構(gòu)成為具備保持襯底的保持部分，產(chǎn)生除去上述襯底的加工膜的一部分的能束的照射部分，在上述能束的光路上，觀察因上述能束的照射上述加工膜被磨蝕而產(chǎn)生的氣體的觀察部分，根據(jù)該觀察部分的觀察結(jié)果，控制從上述照射部分照射的上述能束的照射定時的控制部分。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的加工裝置，其特征在于上述觀察部分測量上述氣體的大小，在所測量的大小小于規(guī)定值的情況下，或者在沒有氣體的情況下，就從上述照射部分照射上述能束。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的加工裝置，其特征在于上述觀察部分的構(gòu)成為具備取得上述能束的照射區(qū)域的圖象的觀察部分，和根據(jù)用該觀察部分取得的圖象的灰度等級變化測量上述氣體的大小的測量部分。
41.根據(jù)權(quán)利要求38所述的加工裝置，其特征在于上述能束是Q-Switch Nd-YAG激光的基波或高次諧波。
42.根據(jù)權(quán)利要求38所述的加工裝置，其特征在于還具備向上述襯底的加工區(qū)域上供給液體的液體供給器。
43.根據(jù)權(quán)利要求38所述的加工裝置，其特征在于還具備取得上述能束的照射區(qū)域的圖象的觀察部分，根據(jù)從用該觀察部分取得的圖象，判定加工膜和加工膜的殘渣的有無，根據(jù)判定結(jié)果控制上述能束的照射的控制部分。
44.根據(jù)權(quán)利要求38所述的加工裝置，其特征在于還具備配置在上述能束的光路上，成形上述能束，向在上述襯底上的周期地排列的多個位置上照射能束的成形部分。
45.根據(jù)權(quán)利要求38所述的加工裝置，其特征在于在上述能束的光路上，具備把在上述襯底上的能束的照射區(qū)域的輪廓長取為180微米或180微米以下的成形部分。
46.一種選擇加工在襯底上形成的加工膜的加工區(qū)域的加工裝置，包括保持上述襯底的保持部分，對設(shè)定在上述加工區(qū)域內(nèi)的各個加工單位，照射能束的照射部分，其中該能束的振蕩頻率為Z，Z的單位為1/秒，而且該能束在上述加工膜的照射區(qū)域的一個方向的寬度為W，W的單位為微米，在上述加工膜的加工區(qū)域上，向上述一個方向上供給流速V的液體的供給部，使得上述振蕩頻率Z，寬度W和流速V滿足如下關(guān)系V≥6×W2×Z]]>對上述振蕩頻率Z，寬度W和流速V中的任何一個進(jìn)行控制的控制部分。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的加工裝置，其中上述能束，是Q-SwitchNd-YAG激光的基波或高次諧波。
48.根據(jù)權(quán)利要求46所述的加工裝置，其中還具備向上述襯底的加工區(qū)域上供給液體的液體供給器。
49.根據(jù)權(quán)利要求46所述的加工裝置，其中還具備取得上述能束的照射區(qū)域的圖象的觀察部分，根據(jù)從用該觀察部分取得的圖象，判定加工膜和加工膜的殘渣的有無，根據(jù)判定結(jié)果控制上述能束的照射的控制部分。
50.根據(jù)權(quán)利要求46所述的加工裝置，其中還具備配置在上述能束的光路上，成形上述能束，向在上述襯底上的周期地排列的多個位置上照射能束的成形部分。
51.根據(jù)權(quán)利要求46所述的加工裝置，其中在上述能束的光路上，具備把在上述襯底上的能束的照射區(qū)域的輪廓長取為180微米或180微米以下的成形部分。
52.一種選擇加工在襯底上形成的有機膜的加工區(qū)域的加工裝置，包括保持上述襯底的保持部分；對上述襯底，照射能束的照射部分，該能束在上述襯底上的照射形狀比上述加工區(qū)域小，振蕩頻率為f，f的單位為1/秒，而且該能束每一個脈沖的能量密度都可以去除上述有機膜；對上述襯底以速度v相對地掃描上述能束的照射位置的掃描部分；使得上述振蕩頻率f和速度v，滿足6.0×10-5≤vf2≤1.0×10-3]]>的關(guān)系地，對上述照射部分和掃描部分中的至少一方進(jìn)行控制的控制部分。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的加工裝置，其中上述能束的照射位置的相對的移動方向的上述照射形狀的寬度，在2微米-20微米。
54.根據(jù)權(quán)利要求51所述的加工裝置，其中上述能束，是Q-SwitchNd-YAG激光的基波或高次諧波。
55.根據(jù)權(quán)利要求52所述的加工裝置，其特征在于還具備向上述襯底的加工區(qū)域上供給液體的液體供給器。
56.根據(jù)權(quán)利要求52所述的加工裝置，其特征在于還具備取得上述能束的照射區(qū)域的圖象的觀察部分，根據(jù)從用該觀察部分取得的圖象，判定加工膜和加工膜的殘渣的有無，根據(jù)判定結(jié)果控制上述能束的照射的控制部分。
57.根據(jù)權(quán)利要求52所述的加工裝置，其中還具備配置在上述能束的光路上，成形上述能束，向在上述襯底上的周期地排列的多個位置上照射能束的成形部分。
58.根據(jù)權(quán)利要求52所述的加工裝置，其中在上述能束的光路上，具備把在上述襯底上的能束的照射區(qū)域的輪廓長取為180微米或180微米以下的成形部分。
59.一種加工方法，包括在襯底上形成第1膜，在第1膜上形成第2膜，對上述襯底選擇照射第1能束，邊維持上述第2膜的上述第1能束的照射區(qū)域的至少一部分，邊進(jìn)行上述第1膜的加工，其中上述第1膜的加工，使第1膜氣化，或使透過率變化。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的加工方法，其特征在于上述第1膜是反射防止膜。
61.根據(jù)權(quán)利要求59所述的加工方法，其特征在于上述第2膜是光刻膠膜。
62.根據(jù)權(quán)利要求59所述的加工方法，其特征在于上述第2膜是中間膜，還包括在上述中間膜上形成光刻膠膜。
63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的加工方法，其特征在于上述光刻膠膜的形成，在進(jìn)行了上述第1膜的加工后進(jìn)行。
64.根據(jù)權(quán)利要求62所述的加工方法，其特征在于上述中間膜是氧化硅膜。
65.根據(jù)權(quán)利要求59所述的加工方法，其中上述襯底具有對準(zhǔn)標(biāo)記，上述照射區(qū)域是含有上述對準(zhǔn)標(biāo)記的區(qū)域，包括在進(jìn)行了上述第1膜的加工后，向上述對準(zhǔn)標(biāo)記上照射第2能束，由從上述對準(zhǔn)標(biāo)記反射的能束，取得該對準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息，以該位置信息為基礎(chǔ)，向上述光刻膠膜上照射第3能束，在上述光刻膠膜上形成所希望的潛象圖形。
66.根據(jù)權(quán)利要求65所述的加工方法，其特征在于上述第2能束和第3能束的波長是同一的。
67.根據(jù)權(quán)利要求65所述的加工方法，其特征在于第2能束的照射，和第3能束的照射用同一光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行。
68.根據(jù)權(quán)利要求65所述的加工方法，其中上述第1能束，是含有第1膜進(jìn)行吸收的波長的光。
69.根據(jù)權(quán)利要求59所述的加工方法，其中上述第1膜的加工，包括使第1形狀的第1能束對上述襯底相對地掃描，向比上述第1形狀的第1能束的掃描區(qū)域更往內(nèi)側(cè)的區(qū)域，照射第2形狀的第1能束。
70.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括準(zhǔn)備在半導(dǎo)體襯底內(nèi)或半導(dǎo)體襯底上已形成了對準(zhǔn)標(biāo)記的基體，在上述基體上形成反射防止膜，在上述反射防止膜上形成光刻膠膜，對含有已形成了上述對準(zhǔn)標(biāo)記的區(qū)域的加工區(qū)域的上述光刻膠膜選擇照射能束，邊維持上述加工區(qū)域的上述光刻膠膜的至少一部分，邊進(jìn)行上述反射防止膜的加工，在上述反射防止膜的加工后，把上述基體搬運到曝光裝置內(nèi)，用上述對準(zhǔn)標(biāo)記，進(jìn)行對準(zhǔn)調(diào)整，在上述對準(zhǔn)調(diào)整后，在上述光刻膠膜上形成上述半導(dǎo)體電路的潛象，使上述光刻膠膜顯影，形成光刻膠圖形，用上述光刻膠圖形進(jìn)行上述基體的加工，其中上述反射防止膜的加工，使反射防止膜氣化，或使透過率變化。
71.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括準(zhǔn)備在半導(dǎo)體襯底內(nèi)或半導(dǎo)體襯底上已形成了對準(zhǔn)標(biāo)記的基體，在上述基體上形成反射防止膜和中間膜，對含有已形成了上述對準(zhǔn)標(biāo)記的區(qū)域的加工區(qū)域的上述中間膜選擇照射能束，邊維持上述加工區(qū)域的上述中間膜的至少一部分，邊進(jìn)行上述反射防止膜的加工，在上述反射防止膜的加工后，在上述中間膜上形成光刻膠膜，把已形成了上述光刻膠膜的上述基體搬運到曝光裝置內(nèi)，在上述曝光裝置內(nèi)，用上述對準(zhǔn)標(biāo)記，進(jìn)行對準(zhǔn)調(diào)整，在上述對準(zhǔn)調(diào)整后，在上述光刻膠膜上形成上述半導(dǎo)體電路的潛象，使已形成了上述潛象的上述光刻膠膜顯影，形成光刻膠圖形，用上述光刻膠圖形進(jìn)行上述基體的加工，其中上述反射防止膜的加工，使反射防止膜氣化，或使透過率變化。
72.一種對每一加工單位都照射能束，以選擇加工在襯底上形成的加工膜的加工區(qū)域的加工方法，包括求來自上述加工膜的反射光的強度分布，根據(jù)上述反射光強度的強度分布決定要向上述各個加工單位照射的能束的能量，對上述各個加工單位，根據(jù)所決定的能量依次照射上述能束。
73.根據(jù)權(quán)利要求72所述的加工方法，其特征在于上述加工單位，是點狀或長方形形狀。
74.根據(jù)權(quán)利要求72所述的加工方法，其中上述各個加工單位的能量的決定，包括根據(jù)上述反射光強度和在上述加工膜的下邊形成的基底膜的構(gòu)造信息之間的對應(yīng)關(guān)系，決定各個加工單位的上述基底膜的構(gòu)造，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的基底膜的構(gòu)造和損傷產(chǎn)生照射能量之間的對應(yīng)關(guān)系，使得不超過損傷產(chǎn)生照射能量那樣地，決定各個加工單位的照射能量。
75.根據(jù)權(quán)利要求72所述的加工方法，其中上述各個加工單位的能量的決定，包括根據(jù)預(yù)先設(shè)定的反射光強度和在上述加工膜的下邊形成的基底膜的構(gòu)造信息之間的對應(yīng)關(guān)系，決定上述基底膜的構(gòu)造，根據(jù)決定的上述基底膜的構(gòu)造的被照射的能束的復(fù)折射率，進(jìn)行考慮到多重干涉的計算，根據(jù)計算結(jié)果，使得上述基底膜接受的能量不會超過損傷產(chǎn)生照射能量那樣地，決定照射能量。
76.一種對每一加工單位照射能束，以選擇加工在襯底上形成的加工膜的加工區(qū)域的加工方法，包括求來自上述加工膜的反射光的強度分布，把上述反射光強度分布分類成反射光強度大體上相等的每一個區(qū)域，根據(jù)所分類的區(qū)域設(shè)定加工單位，根據(jù)反射光強度決定要向各個加工單位照射的能束的能量，對上述各個加工單位，依次照射基于所決定的能量的能束。
77.根據(jù)權(quán)利要求76所述的加工方法，其中上述各個加工單位的能量的決定，包括根據(jù)上述反射光強度和在上述加工膜的下邊形成的基底膜的構(gòu)造信息之間的對應(yīng)關(guān)系，決定各個加工單位的上述基底膜的構(gòu)造，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的基底膜的構(gòu)造和損傷產(chǎn)生照射能量之間的對應(yīng)關(guān)系，使得不超過損傷產(chǎn)生照射能量那樣地，決定各個加工單位的照射能量。
78.根據(jù)權(quán)利要求76所述的加工方法，其中上述各個加工單位的能量的決定，包括根據(jù)預(yù)先設(shè)定的反射光強度和在上述加工膜的下邊形成的基底膜的構(gòu)造信息之間的對應(yīng)關(guān)系，決定上述基底膜的構(gòu)造，根據(jù)決定的上述基底膜的構(gòu)造的被照射的能束的復(fù)折射率，進(jìn)行考慮到多重干涉的計算，根據(jù)計算結(jié)果，使得上述基底膜接受的能量不會超過損傷產(chǎn)生照射能量那樣地，決定照射能量。
79.根據(jù)權(quán)利要求76所述的加工方法，其特征在于用把上述加工單位進(jìn)一步細(xì)分化的副加工單位進(jìn)行加工。
80.根據(jù)權(quán)利要求79所述的加工方法，其特征在于上述副加工單位為點狀或長方形形狀。
81.一種加工裝置，是選擇性地加工在襯底上形成的加工膜的加工區(qū)域的加工裝置，其特征在于具備保持上述襯底的保持部分，對設(shè)定在上述加工區(qū)域內(nèi)的各個加工單位，照射能束的照射部分，向上述各個加工單位照明觀察光，檢測來自上述加工單位的反射光強度的檢測部分，根據(jù)所檢測的反射強度，設(shè)定要向各個加工單位照射的能束的能量的設(shè)定部分，根據(jù)用該設(shè)定部分設(shè)定的能量，控制從上述照射部分向各個加工單位照射的能束的能量的控制部分。
82.根據(jù)權(quán)利要求81所述的加工裝置，其特征在于上述激光束的光源中，使用的是Q-Switch Nd-YAG激光的基波或高次諧波。
83.根據(jù)權(quán)利要求81所述的加工裝置，其特征在于還具備向上述襯底的加工區(qū)域上供給液體的液體供給器。
84.根據(jù)權(quán)利要求81所述的加工裝置，其特征在于還具備取得上述能束的照射區(qū)域的圖象的觀察部分，根據(jù)從用該觀察部分取得的圖象，判定加工膜和加工膜的殘渣的有無，根據(jù)判定結(jié)果控制上述能束的照射的控制部分。
85.權(quán)利要求81所述的加工裝置，其特征在于還具備配置在上述能束的光路上，成形上述能束，向在上述襯底上的周期地排列的多個位置上照射能束的成形部分。
全文摘要
一種進(jìn)行選擇性地除去在襯底上形成的加工膜的加工區(qū)域或進(jìn)行減少膜厚的加工的加工方法，其特征在于包括使在上述襯底上的照射形狀比上述加工區(qū)域小的第1加工光，對上述襯底相對地掃描以選擇性地進(jìn)行上述加工區(qū)域的加工膜的加工的工序；和向比上述加工區(qū)域更往內(nèi)側(cè)的區(qū)域照射第2加工光，選擇性地進(jìn)行比上述加工區(qū)域更往內(nèi)側(cè)的區(qū)域的上述加工膜的加工的工序。
文檔編號H01L21/00GK1877457SQ20061009425
公開日2006年12月13日 申請日期2003年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月14日
發(fā)明者竹石知之, 川野健二, 池上浩, 伊藤信一, 高橋理一郎 申請人:株式會社東芝