JP3111615B2 - Method and apparatus for forming transparent film - Google Patents
Method and apparatus for forming transparent filmInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はＣＶＤ(Ｃhemical Ｖapo
r Ｄeposition)などの方法により透明膜を形成する場合
で、特にレーザや集束イオンビームなどのエネルギービ
ームＣＶＤにより形成する透明膜の膜厚分布および所定
個所での膜厚が任意の設定条件で常に一定となるように
した透明膜の形成方法および装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to CVD (Chemical Vapo).
In the case of forming a transparent film by a method such as (r Deposition), the film thickness distribution of the transparent film formed by energy beam CVD such as a laser or a focused ion beam and the film thickness at a predetermined position are always constant under arbitrary setting conditions. And a method and apparatus for forming a transparent film.
【０００２】[0002]
【従来の技術】エネルギービームＣＶＤにより形成する
透明膜は、例えば半導体装置の開発期間短縮のために試
料上で直接配線を切断したり接続して回路修正を行う場
合の修正配線交差部の絶縁膜や修正箇所の保護膜などと
して用いられるＳiＯ2やＳi3Ｎ4などがある。2. Description of the Related Art A transparent film formed by energy beam CVD is, for example, an insulating film at a cross section of a repaired wiring when a circuit is repaired by directly cutting or connecting a wiring on a sample in order to shorten a development period of a semiconductor device. And SiO 2 or Si 3 N 4 used as a protective film for a repaired portion or the like.
【０００３】この絶縁膜形成方法としては、例えばジャ
パニーズ ジャーナル オブ アプライド フィジック
ス 28 (11)、1989年、p2372からp2375(Ｊapanese Ｊou
rnalof Ａpplied Ｐhysics 28 (11)、Ｎovember 198
9、p2372〜p2375)に示す様にＣＶＤガスとしてテトラメ
トキシシラン(ＴＭＳ:Ｓi(ＯＣＨ3)4)および酸素を用い As the method of forming the insulating film, for example, Japanese Journal of Applied Physics 28 (11), 1989, p2372 to p2375 (Japanese
rnalof Applied Physics 28 (11), November 198
9, p2372~p2375) tetramethoxysilane CVD gas as shown in (TMS: Si (OCH 3) 4) and using oxygen
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の集束イ
オンビームＣＶＤは基本的にＣＶＤガスの熱分解反応で
あり、レーザ熱ＣＶＤの場合と同様に下地の材質や形状
などによって膜形成速度が大きく変化する可能性があ
る。このため、成膜条件としてエネルギービーム照射時
間だけに依存するのは難しいという問題があった。すな
わち、下地材料によるエネルギービーム吸収・反射率の
違い、熱伝導率の違いおよびエネルギビーム強度のふら
つきなどによりＣＶＤガスの分解量が変化して、エネル
ギービーム照射時間が同じでも膜厚や膜厚分布に変動を
生じてしまう。このため、例えば修正配線の交差部に絶
縁膜としてＳiＯ2やＳi3Ｎ4などを形成する場合には、
膜厚が薄くて膜厚分布が悪いと上下層の修正配線間にリ
ーク電流が生じて修正不良を発生したり、また膜厚が厚
いと絶縁膜との交差部で上層配線に大きなくびれができ
てクラックが生じやすい、などの問題があった。However, the above-mentioned focused ion beam CVD is basically a thermal decomposition reaction of a CVD gas, and the film forming speed is increased by the material and shape of the base as in the case of the laser thermal CVD. May change. For this reason, there is a problem that it is difficult to depend only on the energy beam irradiation time as the film forming condition. That is, the amount of decomposition of the CVD gas changes due to the difference in energy beam absorption / reflectance, the difference in thermal conductivity, and the fluctuation of the energy beam intensity depending on the base material. Will fluctuate. Therefore, for example, when SiO 2 , Si 3 N 4, or the like is formed as an insulating film at the intersection of the correction wiring,
If the film thickness is small and the film thickness distribution is poor, a leak current will occur between the upper and lower repair wires, causing a repair failure, and if the film thickness is too large, the upper wire will be severely constricted at the intersection with the insulating film. Cracks are likely to occur.
【０００５】なお、光分解反応でＣＶＤガスから膜を形
成する場合には、レーザなどのエネルギビームが通過す
る領域で分解反応が生ずるため、例えば真空保持に用い
る光透過窓に膜が付着してエネルギビームの透過率が減
少したり、前記エネルギビームの通過領域で発生した膜
形成パーティクルが異物として試料上や装置構成機構部
に飛散する、などの別の問題があった。When a film is formed from a CVD gas by a photodecomposition reaction, a decomposition reaction occurs in a region through which an energy beam such as a laser beam passes. There have been other problems, such as a decrease in the transmittance of the energy beam, and the fact that film-forming particles generated in the energy beam passage area are scattered as foreign matter on a sample or an apparatus configuration mechanism.
【０００６】本発明の目的は、上記のような従来の絶縁
膜形成における問題点に鑑みてなされたものであって、
下地の違いやエネルギ強度のふらつきなどがあっても修
正配線の交差部でリーク電流を生じたり、上層配線にク
ラックを生じたりしない様に絶縁膜を所定の膜形成条件
で常に一定かつ確実に形成することを技術的課題として
いる。An object of the present invention has been made in view of the above-described problems in the conventional formation of an insulating film.
Even if there is a difference in underlayer or fluctuation of energy intensity, etc., an insulating film is always formed under a predetermined film forming condition so that a leak current does not occur at the intersection of the corrected wiring and a crack does not occur in the upper wiring. Is a technical issue.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、エネルギビームＣＶＤにより試料上の透明膜を形成
する箇所に所定の光を照射する手段と、前記光の照射に
より透明膜上に生ずる干渉縞を認識する手段と、前記透
明膜の膜成長とともに変化する干渉縞からの情報を取り
込んで成膜条件の制御および膜形成の終点検出を自動的
に行い、レーザ発振を停止する制御コントロール部を設
けたことを特徴とする。In order to achieve the above object, means for irradiating a predetermined light on a portion of a sample where a transparent film is to be formed by energy beam CVD, and interference generated on the transparent film by the light irradiation A means for recognizing fringes and a control control unit for automatically controlling film forming conditions and detecting the end point of film formation by taking in information from interference fringes that change with the film growth of the transparent film, and stopping laser oscillation. It is characterized by having been provided.
【０００８】[0008]
【作用】この様な特徴を有する本発明によれば、エネル
ギビームＣＶＤで形成するＳiＯ2やＳi3Ｎ4などの透明
膜に光を照射すると、膜厚に対応して膜の表面および底
面での各反射光の干渉による干渉縞が生ずる。すなわ
ち、波長λの光に対して光の屈折角を零として近似する
と次のような関係がある。According to the present invention having such features, when a transparent film such as SiO 2 or Si 3 N 4 formed by energy beam CVD is irradiated with light, the light is applied to the surface and bottom surface of the film in accordance with the film thickness. Interference fringes are generated due to the interference of the respective reflected lights. That is, if the refraction angle of light with wavelength λ is approximated as zero, the following relationship is obtained.
【０００９】[0009]
【数１】２ｄｎ＝(２ｍ−１)・λ／２ ここで、ｄは膜厚、ｎは透明膜の屈折率、λは光の波
長、ｍは干渉縞に対応する整数である。この干渉縞は、
照射する光が白色光の場合には色変化の繰り返しとして
生じ、また単色光の場合には白黒の繰り返しとして生ず
る。## EQU1 ## where d is the film thickness, n is the refractive index of the transparent film, λ is the wavelength of light, and m is an integer corresponding to interference fringes. This interference fringe
When the light to be irradiated is white light, it occurs as repetition of color change, and when it is monochromatic light, it occurs as repetition of black and white.
【００１０】この干渉縞の変化をＴＶカメラなどの認識
手段により逐次取り込み、さらに得られた画像情報から
制御コントロール部で膜形成時間に対応して変化する干
渉縞の本数および形状などを分析して成膜条件へのフィ
ードバックにより所定の膜形状を得られるようにすると
ともに、膜形成の終点を自動的に判定して膜厚が常に一
定となるように装置本体を制御する。The change of the interference fringes is sequentially captured by a recognition means such as a TV camera, and the number and shape of the interference fringes which change corresponding to the film forming time are analyzed by the control controller from the obtained image information. A predetermined film shape can be obtained by feedback to the film forming conditions, and the end point of film formation is automatically determined, and the apparatus main body is controlled so that the film thickness is always constant.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、本発明の第一の実施例を図１から図８
を用いて説明する。本実施例はレーザＣＶＤによる金属
配線および絶縁膜形成への適用例を示したもので、試料
の例えば半導体装置１は真空チャンバ３内のＸＹステー
ジ２上に固定される。真空チャンバ３には、それぞれ排
気のための真空ポンプ４、金属配線をレーザＣＶＤで形
成するための有機金属材料用ボンベ５、絶縁膜を形成す
るための材料用ボンベ６がそれぞれバルブ７、８、９を
介して接続されている。レーザ発振器10からのレーザ光
11は光学系12、反射ミラー13、対物レンズ14および真空
チャンバのレーザ光透過ガラス15を通して半導体装置１
上に集光・照射される。光源16からの照射光17は反射ミ
ラー18、対物レンズ14を通して同様に半導体装置１上に
集光・照射される。試料からの反射光19は顕微鏡20およ
びテレビカメラ21により観察可能である。また、22はテ
レビカメラ21に取り込んだ画像情報から特に絶縁膜形成
の制御を行う制御コントロール部で、それぞれ光学系12
の制御23、レーザ発振器10の制御24を行なう。1 to 8 show a first embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG. This embodiment shows an example of application to metal wiring and insulating film formation by laser CVD. A sample, for example, a semiconductor device 1 is fixed on an XY stage 2 in a vacuum chamber 3. The vacuum chamber 3 includes a vacuum pump 4 for evacuation, a cylinder 5 for an organic metal material for forming metal wiring by laser CVD, and a cylinder 6 for a material for forming an insulating film. 9. Laser light from laser oscillator 10
Reference numeral 11 denotes a semiconductor device 1 through an optical system 12, a reflecting mirror 13, an objective lens 14, and a laser beam transmitting glass 15 in a vacuum chamber.
It is focused and irradiated on the top. The irradiation light 17 from the light source 16 is similarly condensed and irradiated on the semiconductor device 1 through the reflection mirror 18 and the objective lens 14. The reflected light 19 from the sample can be observed by the microscope 20 and the television camera 21. Reference numeral 22 denotes a control control unit for controlling particularly the formation of an insulating film from the image information captured by the television camera 21.
Control 23 and control 24 of the laser oscillator 10 are performed.
【００１２】以上の構成において、図２に示すような半
導体装置１の配線修正への適用について説明すると、ま
ず配線切断32および配線接続穴33を加工した半導体装置
１を真空チャンバ３内のＸＹステージ２上に固定する。
この状態で、まずバルブ７を開いて真空ポンプ４により
真空チャンバ３を排気する。次に、金属配線形成用ガス
をバルブ８を開いてボンベ５より真空チャンバ３内に一
定圧力まで供給する。この状態で顕微鏡20およびテレビ
カメラ21により半導体装置１の配線接続穴33を位置決め
し、レーザ光源10よりレーザ光11を発振して穴埋込みを
すべての配線接続穴33に対して行う。次に第１層目の金
属配線34を同様にレーザ発振器10よりレーザ光11を発振
しながらＸＹテーブル２を駆動して形成する。In the above configuration, application of the semiconductor device 1 to the wiring correction as shown in FIG. 2 will be described. First, the semiconductor device 1 in which the wiring cuts 32 and the wiring connection holes 33 are processed is moved to the XY stage in the vacuum chamber 3. Fix it on 2.
In this state, first, the valve 7 is opened, and the vacuum pump 4 evacuates the vacuum chamber 3. Next, the metal wiring forming gas is supplied from the cylinder 5 to the vacuum chamber 3 to a certain pressure by opening the valve 8. In this state, the microscope 20 and the television camera 21 position the wiring connection holes 33 of the semiconductor device 1, and the laser light source 10 oscillates the laser beam 11 to bury the holes in all the wiring connection holes 33. Next, the XY table 2 is driven while the laser beam 11 is oscillated from the laser oscillator 10 in the same manner to form the first-layer metal wiring 34.
【００１３】第１層目の金属配線34を形成後、金属配線
形成用ガスを真空ポンプ４により排気し、次に絶縁膜形
成用ガスをバルブ９を開いてボンベ６から真空チャンバ
３に一定圧力まで供給する。この状態で顕微鏡20および
テレビカメラ21により半導体装置１の第１層金属配線34
と第２層金属配線36との交差部分に位置決めし、レーザ
発振器10よりレーザ光11を発振して絶縁膜35を形成す
る。After forming the first-layer metal wiring 34, the gas for forming the metal wiring is evacuated by the vacuum pump 4, and then the gas for forming the insulating film is opened from the cylinder 6 to the vacuum chamber 3 at a constant pressure by opening the valve 9. Supply up to. In this state, the first layer metal wiring 34 of the semiconductor device 1 is operated by the microscope 20 and the television camera 21.
And an insulating film 35 is formed by oscillating the laser beam 11 from the laser oscillator 10.
【００１４】図３は半導体装置１上にあらかじめレーザ
ＣＶＤで形成した第１層金属Ｍo配線34上に前記方法に
よりＡrレーザ(488、514.5nm)とＴＥＯＳ(Ｔetra Ｅthy
lＯrtho Ｓilicate：Ｓi(ＯＣ2Ｈ5)4)から絶縁膜35とし
てＳiＯ2を約0.5μｍ形成した時のパターンを示す。照
射光17として観察用の白色光を用いているためにＳiＯ2
の析出とともに色の違う干渉縞が繰り返し現われるが、
本数は膜厚に、形状は膜厚分布にそれぞれ対応する。す
なわち、ＳiＯ2の屈折率はおよそ1.46であり、例えば青
色の干渉色に着目した時の干渉縞１本あたりの膜厚増加
は計算から約0.16μｍとなる。また、同一干渉縞は同一
膜厚領域を示しており、さらに図４に示すように干渉縞
の粗密は膜厚変化の緩急に対応している。(a)は干渉縞
が粗で膜厚変化が緩い場合、(b)は干渉縞が密で膜厚変
化が急な場合である。FIG. 3 shows that an Ar laser (488, 514.5 nm) and TEOS (Tetra Ethy) are formed on the first metal Mo wiring 34 previously formed on the semiconductor device 1 by laser CVD.
10 shows a pattern when about 0.5 μm of SiO 2 is formed as the insulating film 35 from Ortho Silicon: Si (OC 2 H 5 ) 4 ). Since white light for observation is used as the irradiation light 17, SiO 2
Interference fringes of different colors appear repeatedly with the precipitation of
The number corresponds to the film thickness, and the shape corresponds to the film thickness distribution. That is, the refractive index of SiO 2 is about 1.46. For example, when focusing on the blue interference color, the increase in the film thickness per interference fringe is calculated to be about 0.16 μm. Further, the same interference fringes indicate the same film thickness region, and as shown in FIG. 4, the density of the interference fringes corresponds to the change of the film thickness. (a) shows the case where the interference fringes are coarse and the film thickness changes slowly, and (b) shows the case where the interference fringes are dense and the film thickness changes suddenly.
【００１５】従って、図５(a)に示すように干渉縞の数
が極端に少なくて膜厚が薄く、また干渉縞の領域が小さ
くて成膜範囲が狭い場合にはＳiＯ2膜の電気的耐圧不足
や絶縁性能不足により上下層金属配線間34、36で短絡37
が生じたり、(b)に示すように干渉縞の数が多くて膜厚
が厚い場合には、上層配線36のくびれ部にクラック38が
入るという問題が発生する。そこで、成膜中に変化する
干渉縞の様子を図１の制御コントロール部22にテレビカ
メラ21を通して取り込み、絶縁膜35の成膜範囲が上層配
線36の幅より十分広くなるように膜厚分布を制御する必
要があり、例えば図６に示すシーケンスのように形成膜
の干渉縞パターンを取り込んで所定の膜厚分布を示す参
照用干渉縞パターンとの比較から差分を所定の回数(k)
だけ算出して装置本体にフィードバックする。装置本体
ではこの差分から、例えば図７に示すようにレーザ光11
の光路中に設けた光学系12の位置を移動して半導体装置
１上でのレーザ光11のスポットサイズ41を変えるように
制御する。また、形成するＳiＯ2膜の膜厚については図
８に示すように干渉縞の特定の色42に着目して、所定箇
所43での干渉縞の発生本数が所定本数となったところ
で、レーザ発振器10の出力を停止し、ＳiＯ2膜の形成を
自動的に終了するようにしている。Therefore, as shown in FIG. 5A, when the number of interference fringes is extremely small and the film thickness is small, and when the area of the interference fringes is small and the film formation range is narrow, the electrical conductivity of the SiO 2 film is small. Short circuit between upper and lower metal wiring 34, 36 due to insufficient withstand voltage or insulation performance 37
When the number of interference fringes is large and the film thickness is large as shown in FIG. 2B, a problem occurs that a crack 38 is formed in a narrow portion of the upper wiring 36. Therefore, the state of the interference fringe that changes during the film formation is taken into the control controller 22 of FIG. 1 through the television camera 21, and the film thickness distribution is adjusted so that the film formation range of the insulating film 35 is sufficiently wider than the width of the upper wiring 36. It is necessary to control, for example, the interference fringe pattern of the formed film is taken in as in the sequence shown in FIG. 6 and the difference is compared with a reference interference fringe pattern showing a predetermined film thickness distribution by a predetermined number of times (k).
Is calculated and fed back to the device body. In the apparatus main body, for example, as shown in FIG.
The position of the optical system 12 provided in the optical path is moved to control the spot size 41 of the laser beam 11 on the semiconductor device 1 to be changed. As for the thickness of the SiO 2 film to be formed, focusing on a specific color 42 of the interference fringe as shown in FIG. The output of 10 is stopped, and the formation of the SiO 2 film is automatically terminated.
【００１６】絶縁膜35形成後は図１に示すように絶縁膜
形成用ガスを真空ポンプ４により排気し、再び金属配線
形成用ガスをバルブ８を開いてボンベ５より真空チャン
バ３内に一定圧力まで供給し、図２に示すように前記第
１層目の金属配線34と同様に前記絶縁膜35を通過するよ
うに第２層目の金属配線36を形成する。これにより、半
導体装置１の配線修正が終了するが、本発明を用いるこ
とにより下地の違いやレーザビーム強度のふらつきなど
に関係なく絶縁膜を所定の膜厚分布で形成できるので第
１層金属配線34と第２層金属配線36が短絡することはな
く、また膜厚も干渉縞１本に相当する0.16μm程度の範
囲内で信頼性よく形成できるので第２層の金属配線36に
クラックを生じないようにすることができる。After the formation of the insulating film 35, the gas for forming the insulating film is exhausted by the vacuum pump 4 as shown in FIG. The second layer metal wiring 36 is formed so as to pass through the insulating film 35 in the same manner as the first layer metal wiring 34 as shown in FIG. As a result, the wiring correction of the semiconductor device 1 is completed. However, by using the present invention, the insulating film can be formed with a predetermined thickness distribution regardless of the difference in the base, the fluctuation of the laser beam intensity, and the like. There is no short circuit between the metal wiring 34 and the second-layer metal wiring 36, and the film thickness can be formed with high reliability within the range of about 0.16 μm corresponding to one interference fringe. Can not be.
【００１７】また、本発明の第二の実施例を図９及び図
１０を用いて説明する。装置構成において、レーザＣＶ
Ｄによる金属配線および絶縁膜の形成部、画像の認識
部、制御コントロール部は第一の実施例と同じである。
51は半導体装置１上に照射する別の光源でＨe−Ｎeレー
ザなどの単色光源である。光源51からのレーザ光52は反
射ミラー53および対物レンズ14を介して半導体装置１上
に照射される。54は観察用光源16のコントローラであ
る。A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the device configuration, the laser CV
The part for forming the metal wiring and the insulating film by D, the part for recognizing the image, and the control part are the same as in the first embodiment.
Reference numeral 51 denotes another light source for irradiating the semiconductor device 1, which is a monochromatic light source such as a He-Ne laser. The laser light 52 from the light source 51 is irradiated onto the semiconductor device 1 via the reflection mirror 53 and the objective lens 14. 54 is a controller for the observation light source 16.
【００１８】以上の構成において、図２に示す半導体装
置１の配線修正に必要な金属配線34、36および絶縁膜35
を形成するが、本発明では絶縁膜35の形成時の照射光と
して単色光源51からのレーザ光52を用いる。このため、
試料の位置決め終了後に観察用光源16をコントローラ54
を介して停止するとともに単色光源51を発振してレーザ
光52を半導体装置１上に照射し、絶縁膜35の形成を開始
する。照射光にレーザ光52を用いた場合は図10に示すよ
うに絶縁膜35の析出と同時に白黒の干渉縞55を生ずる
が、この干渉縞からの情報により制御コントロール部22
で装置本体の光学系12などを駆動して所定の膜厚分布を
得るようにしたり、干渉縞本数から所定の膜厚となった
ことを検出してレーザ発振器10を停止するようにしたこ
とは第一の実施例と同様である。In the above configuration, the metal wirings 34 and 36 and the insulating film 35 necessary for correcting the wiring of the semiconductor device 1 shown in FIG.
In the present invention, a laser beam 52 from a monochromatic light source 51 is used as irradiation light when the insulating film 35 is formed. For this reason,
After the positioning of the sample is completed, the observation light source 16 is set to the controller 54.
And oscillates the monochromatic light source 51 to irradiate the semiconductor device 1 with the laser light 52 to start the formation of the insulating film 35. When the laser light 52 is used as the irradiation light, black and white interference fringes 55 are generated simultaneously with the deposition of the insulating film 35 as shown in FIG.
It is possible to drive the optical system 12 and the like of the apparatus main body to obtain a predetermined thickness distribution, or to stop the laser oscillator 10 by detecting that the predetermined thickness is obtained from the number of interference fringes. This is the same as the first embodiment.
【００１９】次に、本発明の第三の実施例を図１１及び
図１２を用いて説明する。装置構成において、前記２例
はレーザＣＶＤによる金属配線及び絶縁膜の形成をスポ
ットに集光したレーザ光を用いて行うようにしている。
本発明ではレーザ光路中に設けたスリットの半導体装置
１上への投影により行うようにしている。すなわち、レ
ーザ発振器10から発振されたレーザ光11の光路中に形状
可変のスリット61と結像レンズ62を設け、半導体１上の
絶縁膜形成箇所に所定形状のレーザ光を照射するように
している。なお、これ以外のレーザＣＶＤによる金属配
線及び絶縁膜の形成部、画像の認識部、制御コントロー
ル部は前述の実施例と同様である。また、半導体装置１
上に照射する光は白色光17でもＨe−Ｎeレーザなどの単
色光52でも良い。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the apparatus configuration, in the above two examples, the formation of the metal wiring and the insulating film by laser CVD is performed using a laser beam focused on a spot.
In the present invention, the projection is performed by projecting a slit provided in the laser beam path onto the semiconductor device 1. That is, a variable-shaped slit 61 and an imaging lens 62 are provided in the optical path of the laser light 11 oscillated from the laser oscillator 10 so that a laser beam of a predetermined shape is irradiated on the insulating film formation portion on the semiconductor 1. . Note that the other parts of the metal wiring and the insulating film formed by laser CVD, the image recognition part, and the control control part are the same as those in the above-described embodiment. In addition, the semiconductor device 1
The light to be irradiated on the upper side may be white light 17 or monochromatic light 52 such as He-Ne laser.
【００２０】以上の構成において、図２に示す半導体装
置１の配線修正に必要な金属配線34、36および絶縁膜35
を形成するが、絶縁膜35の形成時にはレーザ光11の光路
中に設けたスリット61を通してレーザ発振器10からレー
ザ光11を照射し、半導体装置１上に対物レンズで縮小さ
れたスリット形状の絶縁膜35を形成する。この時、絶縁
膜形成箇所に白色光17あるいはＨe−Ｎeレーザなどの単
色光52を照射して干渉縞を形成し、この干渉縞からの情
報により制御コントロール部22から図１２に示すように
スリットを駆動して半導体装置１上の絶縁膜形成箇所へ
のスリット形状の投影像を調整して所定の膜厚分布を得
るようにしたり、干渉縞本数から所定の膜厚となったこ
とを検出してレーザ発振器10を停止するようにしたこと
も前述の実施例と同様である。In the above configuration, the metal wirings 34 and 36 and the insulating film 35 necessary for correcting the wiring of the semiconductor device 1 shown in FIG.
When the insulating film 35 is formed, the laser light 11 is irradiated from the laser oscillator 10 through a slit 61 provided in the optical path of the laser light 11, and a slit-shaped insulating film reduced by an objective lens on the semiconductor device 1. Form 35. At this time, an interference fringe is formed by irradiating a white light 17 or a monochromatic light 52 such as a He-Ne laser to a portion where the insulating film is to be formed. Is driven to adjust the projected image of the slit shape on the insulating film formation location on the semiconductor device 1 so as to obtain a predetermined film thickness distribution, or to detect that the film thickness has become a predetermined film thickness from the number of interference fringes. The laser oscillator 10 is stopped in the same manner as in the above-described embodiment.
【００２１】なお、本発明ではレーザＣＶＤによる絶縁
膜形成の場合について述べたが、エネルギ源として集束
イオンビーム、電子ビームなどを用いた場合にも同様の
効果が得られることは言うまでもない。Although the present invention has been described with reference to the case of forming an insulating film by laser CVD, it goes without saying that a similar effect can be obtained when a focused ion beam, an electron beam, or the like is used as an energy source.
【００２２】また、半導体装置の配線修正への適用例に
ついて述べたが、一定膜厚及び膜厚分布が要求される透
明膜で、絶縁膜だけでなく導電膜の形成についても適用
可能であることも言うまでもない。Also, an example of application to wiring correction of a semiconductor device has been described. A transparent film requiring a constant film thickness and film thickness distribution is applicable not only to formation of an insulating film but also to formation of a conductive film. Needless to say.
【００２３】[0023]
【発明の効果】本発明によれば、金属配線の交差部に形
成する層間絶縁膜の膜厚や膜厚分布を常に所定の成膜条
件で一定となるように制御できるため、絶縁膜の膜厚が
薄くなったり膜厚分布が悪くなったりすることによる第
１層金属配線と第２層金属配線間の短絡や、絶縁膜が厚
くなりすぎることによる配線交差部での第２層金属配線
の立上がり・立下がり部でのクラック発生が防止でき、
半導体装置の配線修正の信頼性を大巾に向上することが
できる。According to the present invention, the film thickness and the film thickness distribution of the interlayer insulating film formed at the intersections of the metal wirings can be controlled to be always constant under predetermined film forming conditions. A short-circuit between the first-layer metal wiring and the second-layer metal wiring due to a decrease in thickness or a poor film thickness distribution, or a second-layer metal wiring at a wiring intersection due to an excessively thick insulating film. Cracks can be prevented from rising and falling,
The reliability of wiring correction of a semiconductor device can be greatly improved.
【図１】本発明の第一の実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の適用例である半導体装置の配線修正を
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing wiring correction of a semiconductor device as an application example of the present invention.
【図３】レーザＣＶＤによる絶縁膜形成をし示す図であ
る。FIG. 3 is a view showing formation of an insulating film by laser CVD.
【図４】干渉縞と膜厚分布および膜厚との関係を示す図
である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between interference fringes, film thickness distribution and film thickness.
【図５】透明膜の形成における問題点を示す図である。FIG. 5 is a view showing a problem in forming a transparent film.
【図６】透明膜の形成シーケンスを示す図である。FIG. 6 is a view showing a sequence of forming a transparent film.
【図７】透明膜の膜厚分布の制御方法を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a method for controlling the thickness distribution of a transparent film.
【図８】透明膜の膜厚の制御方法を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a method for controlling the thickness of a transparent film.
【図９】本発明の第二の実施例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図１０】単色光による干渉縞を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing interference fringes due to monochromatic light.
【図１１】本発明の第三の実施例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図１２】透明膜の膜厚分布の制御方法を示す図であ
る。FIG. 12 is a diagram showing a method for controlling the thickness distribution of a transparent film.
１…試料、 10…レーザ発振器、 11…レーザ光、 12…光学系、 16…照明光源、 21…テレビカメラ、 22…制御コントローラ部、 35…絶縁膜、 51…単色光源、 61…スリット。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... sample, 10 ... laser oscillator, 11 ... laser light, 12 ... optical system, 16 ... illumination light source, 21 ... television camera, 22 ... controller part, 35 ... insulating film, 51 ... monochromatic light source, 61 ... slit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 水越 克郎 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 (56)参考文献 特開 昭63−33813（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−27120（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−31272（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−90644（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/205 C23C 16/52 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takashi Uemura 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside of Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-63-33813 (JP, A) JP-A-4-27120 (JP, A) JP-A-49-31272 (JP, A) 2-90644 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/205 C23C 16/52
Claims (4)
を配置し、該試料上に集束したエネルギビームを照射し
て熱分解により該試料上の所定個所に透明膜を直接形成
する透明膜の形成方法において、前記集束したエネルギ
ビームを対物レンズを介して前記原料ガス中に配置され
た試料上に照射し、前記集束したエネルギビームと同一
の光軸方向から前記対物レンズを介して前記試料に光を
照射し、該光照射により生ずる干渉縞の形状および本数
を逐次モニターし、該モニターして得た干渉縞および本
数の情報を形成すべき透明膜に対応する干渉縞の情報と
比較して成膜条件および成膜終点を制御することを特徴
とする透明膜の形成方法。A transparent film for directly forming a transparent film at a predetermined position on the sample by irradiating a focused energy beam on the sample and thermally decomposing the sample in a source gas for forming a transparent film; In the method of forming a film, the focused energy
The beam is placed in the source gas via an objective lens.
Irradiates the sample with the same energy as the focused energy beam
Light from the direction of the optical axis to the sample through the objective lens.
Irradiation, the shape and the number of interference fringes generated by the light irradiation are sequentially monitored , and the interference fringes and the number of interference fringes obtained by the monitoring are monitored.
Method of forming a transparent film, which was information <br/> comparison of the interference fringes corresponding to the transparent film to form the number of information for controlling the deposition conditions and deposition end point.
ムがレーザ光であり、光照射を白色光により行って干渉
縞を形成するようにしたことを特徴とする透明膜の形成
方法。2. The focused energy of claim 1 wherein :
A method of forming a transparent film, wherein the laser beam is irradiated by white light to form interference fringes.
ムがレーザ光であり、光照射を単色光により行って干渉
縞を形成するようにしたことを特徴とする透明膜の形成
方法。3. The focused energy of claim 1 wherein :
A method of forming a transparent film, wherein the light beam is laser light, and the light irradiation is performed by monochromatic light to form interference fringes.
理室手段の内部に原料ガスを供給するガス供給手段と、
前記成膜室の内部に設置した試料に対物レンズを介して
集束したエネルギービームを照射する集束エネルギービ
ーム照射手段と、前記成膜室の内部に設置した試料に前
記対物レンズを介して光を照射する光照射手段と、該光
照射手段で光を照射することにより前記試料の表面に生
ずる光の干渉縞を検出する検出手段と、該検出手段で検
出した前記干渉縞の情報に基づいて前記エネルギビーム
照射手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とす
る透明膜の形成装置。4. A processing chamber means for processing a sample therein, and said processing means
Gas supply means for supplying a source gas to the interior of the laboratory,
Through an objective lens to the sample installed inside the film forming chamber
Focused energy beam for irradiating a focused energy beam
Beam irradiation means and a sample placed inside the film forming chamber.
Light irradiating means for irradiating light through the objective lens;
By irradiating light with the irradiating means, the surface of the sample is produced.
Detecting means for detecting the interference fringes of the shearing light;
The energy beam based on the information of the interference fringes
An apparatus for forming a transparent film, comprising: a control unit for controlling an irradiation unit .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04085296A JP3111615B2 (en) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | Method and apparatus for forming transparent film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04085296A JP3111615B2 (en) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | Method and apparatus for forming transparent film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05291146A JPH05291146A (en) | 1993-11-05 |
| JP3111615B2 true JP3111615B2 (en) | 2000-11-27 |
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ID=13854627
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106595515B (en) * | 2016-11-25 | 2019-01-22 | 天津大学 | The topography measurement device that a kind of white light interference and laser scanning combine |
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- 1992-04-07 JP JP04085296A patent/JP3111615B2/en not_active Expired - Fee Related
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