JPH0799746B2 - Wiring forming equipment - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の表面に補修
用配線を形成する装置に係り、特に試作した半導体装置
に部分的な不良が存在する場合に不良箇所を特定したり
補修するのに好適な配線形成装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、半導体装置は高集積化が著しく、
配線層についても多層化が進んでいる。このため開発過
程にある半導体装置が設計通りに動作するとは限らず、
チップ上の配線を切断したり、あるいは任意部分を接続
することにより不良箇所を特定したり、あるいは補修す
ることにより暫定的に完全な動作が得られる様にして特
性の評価が行われている。 【０００３】これらのうち任意の箇所を接続する方法と
して、エクステンド・アブストラクト・オブ・ザ・セブ
ンティーンス・コンファレンス・オン・ソリッド・ステ
ート・デバイス・アンド・マテリアルズ、東京（１９８
５年）第１９３頁から第１９６頁(Ｅxtended Ａbstrac
ts of the １７−th Ｃonference on ＳolidＳta
te Ｄevices and Ｍaterials，Ｔokyo １９８５ p
p193〜196）で論じられている方法がある。すなわち、
Ｘ−Ｙステージ上に設置されたＣＶＤセル内にＭo(Ｃ
Ｏ)₆蒸気と大気圧Ａｒガスを導入し、ＣＶＤセル内のＳ
ｉＯ₂でコーティングされたＳｉ基板に、初め数１０μ
ＷのＡｒイオンレーザの第２高調波（波長２５７nm）を
照射して光化学反応によりＭo膜を析出し、次に数１０
０mＷのＡｒイオンレーザの基本波（波長５１５nm）を
光化学反応で析出したＭo膜に照射して局部的に熱ＣＶ
Ｄを行った後、ＣＶＤセルをＸ−Ｙステージにより移動
させてＭo配線を形成して任意の箇所を接続するもので
ある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、形成
したＭo配線の比抵抗が４０μΩ・cmとバルクの比抵抗
（５.４μΩ・cm）の８倍も大きい。このため大型計算
機等に用いられている高速論理ＬＳＩの補修配線に使用
すると、信号が遅延し特性の評価が行えない。 【０００５】配線の抵抗値を低減するための対策として
配線膜厚を増加する方法があるが、レーザＣＶＤにより
形成された膜の残留応力、基板との膨張率の差などによ
り、クラックの発生や剥離等が生じ、膜厚の増加には限
界がある。 【０００６】従って配線の抵抗値を低減するためには配
線自体の比抵抗を低減することが不可欠である。 【０００７】本発明の目的は、信号遅延の生じない比抵
抗の小さい補修用配線を形成する装置を提供することに
ある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的は、真空チャン
バと、真空チャンバの内部に載置した試料上に配線を形
成する局所ＣＶＤ手段と、局所ＣＶＤ手段により形成し
た配線を局所的に加熱して低抵抗化する低抵抗化手段と
を有し、局所ＣＶＤ手段が、レーザを用いたレーザＣＶ
Ｄ手段により構成され、低抵抗化手段が、局所ＣＶＤ手
段により形成した配線の幅と同程度に集光したレーザを
配線上に照射するレーザ照射部と、照射したレーザを配
線に沿って走査する走査部により構成された配線形成装
置により達成される。 【０００９】 【作用】レーザ光照射により低抵抗化（焼鈍）の対象と
なる配線は、予めＣＶＤガス雰囲気中で集光されたレー
ザ光を試料（半導体集積回路）に照射しつつ稼働するこ
とにより形成されている。当該配線をとりまくＣＶＤガ
スを排気し、１０〜⁵Ｔｏｒｒ以上の真空中、あるいは
不活性ガス若しくは還元ガス雰囲気中に当該試料が保た
れることで、焼鈍の過程で配線表面が酸化されることを
防止している。 【００１０】配線の幅と同程度に集光したエネルギービ
ーム（レーザ光）を照射することにより、均一な焼鈍と
高速な処理が可能となる。当該幅以下に集光した場合に
は焼鈍の効果より再蒸発の効果が顕著となり配線が損傷
をうけるためである。 【００１１】レーザ等のエネルギービームの照射を受け
た前記配線は、局所的に加熱され、配線材料の結晶性の
改善、炭素、酸素等の不純物の除去により、配線の比抵
抗を低減される。 【００１２】 【実施例】以下、本発明の実施例を図に従って説明す
る。 【００１３】まず、本発明に基づく配線形成装置の第１
の実施例を、図１に示す。当該装置は、レーザ光２を発
振するレーザ発振器１、レーザ光２を反射して試料１９
に導くためのダイクロイックミラー３とレーザ光２を集
光して試料１９上に照射するための対物レンズ４から成
る加工光学系と、観察光源５とレーザ光２の波長に近い
波長の観察光８を取り出すためのフィルタ６と観察光８
を試料１９上に導くためのハーフミラー７、そして試料
１９の像を結像するための結像レンズ９、プリズム１
０、接眼レンズ１１とから成る観察光学系と、配線形成
の対象となる試料１９を収納するチャンバ１３であっ
て、レーザ光２を導入するためのウィンド１２、ＣＶＤ
材料ガスを納めたボンベ１６からバルブ１５を介して接
続されたガス導入配管１４、バルブ１８を介して図示し
ない真空排気装置に接続された排気用配管１７から成る
ガス供給排気系を有し、更に、試料１９を載置しレーザ
光２及び観察光８との焦点合せのため試料１９を光軸方
向に移動させるためのＺステージ２０、試料１９を前記
光軸に垂直な平面内で移動させるＸＹステージ２１から
成る試料位置特定手段を有するチャンバ１３と、前記Ｚ
ステージ２０及びＸＹステージ２１の駆動並びに前記レ
ーザ光２の光路を開閉するシャッタ２３の駆動を制御す
るコンピュータ２２、の各々の構成要素から成りたって
いる。 【００１４】次に上記装置を用いた配線形成の手順を説
明する。 【００１５】まず、バルブ１５を閉じ、バルブ１８を開
けてチャンバ１３内を真空排気装置（図示せず）により
１０〜⁶Ｔｏｒｒ以上の真空度になるまで排気する。し
かる後バルブ１８を閉じておいてからバルブ１５を開け
てＣＶＤガスを所望の圧力になるまでチャンバ１３内に
導入し、バルブ１５を閉じてＣＶＤガスをチャンバ１３
内に閉じ込めた状態にする。その後、観察光学系により
試料１９上のパターンを観察しつつＸＹステージ２１に
より試料を任意の場所に移動させる。 【００１６】次にレーザ発振器１よりレーザ光２を発振
し、シャッタ２３を開けてレーザ光２を対物レンズ４に
より集光して試料１９の任意の場所に照射する。ＣＶＤ
ガスはレーザ光２の熱エネルギーにより分解され、配線
材料を析出する。当該析出はコンピュータ２２で制御さ
れたＸＹステージ２０の動きに沿って所望の接続位置ま
で任意の速度で移動する。配線形成はシャッタ２３を閉
じてレーザ光２の照射を打ち切ることで終了する。 【００１７】全ての補修用配線を形成した後、バルブ１
８を開けて真空排気装置（図示せず）によりチャンバ１
３内のＣＶＤガスを排気し、少くとも１０〜⁵Ｔｏｒｒ
の真空とする。そして前記の方法で形成した配線に対し
て、レーザ光２の照射径が配線の幅と同程度になる様に
試料１９をＺステージ２０により光軸方向に前後させ
る。こうして得られたデフォーカスのレーザ光を配線部
分のみに照射する様、コンピュータ２２でＸＹステージ
２１を制御し、任意の速度で移動させて前記配線をアニ
ールする。 【００１８】次に配線形成の手順を図２により具体的に
説明する。 【００１９】まず図２（ａ）にＳｉ基板３０上にＳｉＯ
₂膜３１を介してＡｌ配線層３３が形成されパシベーシ
ョン膜３２が全面に形成された試料を示す。接続を要す
る部分のＡｌ配線層３３上のパシベーション膜３２はリ
ソグラフィ技術を用いたエッチングやレーザ加工、イオ
ンビーム加工等の手法により窓あけが成され、窓あけ部
分３４ａ，３４ｂが形成されている。この試料を図２
（ｂ）の様にＣＶＤガス３５雰囲気内（たとえばＭo
（ＣＯ）₆の蒸気０.１Ｔｏｒｒ）に載置し、窓あけ部分
３４ａに集光したレーザ光２（たとえばＡｒレーザの基
本波、パワー２００mＷ）を照射する。そしてＣＶＤガ
ス３５を熱化学反応により分解しＭo膜３６を析出しな
がら矢印の方向に試料を任意の速度（たとえば０.１mm
／min）で窓あけ部３４ｂまで移動させる。このように
して図２（ｃ）に示す様にＭo膜３６により窓あけ部３
４ａ，３４ｂにあるＡｌ配線同士を接続する。次に図２
（ｄ）に示す様にＣＶＤガス３５を排気して少くとも１
０〜⁵Ｔｏｒｒの真空雰囲気に試料をさらす。そしてレ
ーザ光２のＭo膜３６に対する照射径がＭo膜３６と同程
度になる様に試料を光軸方向に前後にずらし、窓あけ部
３４ａに堆積済みのＭo膜３６に照射してアニールす
る。矢印の方向に試料を移動させて、当該照射が窓あけ
部３４ｂまで成されるようにし、Ｍo膜３６のみを図２
（ｅ）に示す様にアニールする。 【００２０】この方法では、アニールを行うときにレー
ザ光２をＭo膜３６の幅と同程度の径にして照射してい
るので、アニールが短時間かつ均一に行える。収束レー
ザ光によって複数回照射するときは、堆積済みのＭo膜
３６の剥離、劣化が生じやすく、膜自体に応力ストレス
が残りやすい。 【００２１】本方法によるアニールの効果は、堆積済み
のＭo膜では比抵抗が約３０μΩ・cmであるのに対し、ア
ニール後のＭo膜３８の比抵抗は約１１μΩ・cmとなり、
約４０％の比抵抗の低減が行える。アニール前後のＭo
膜の幾何学的形状には大きな変化はない。従って膜厚、
配線幅を変えずに、レーザアニールによりＭo膜の結晶
性改善、炭素、酸素等の不純物の除去が行える。またレ
ーザ光２を窓あけ部３４ａ，３４ｂのＭo膜３６に数分
間照することで、Ｍo膜３８とＡｌ配線のコンタクト部
が、熱による拡散現象により合金化して接触抵抗を低減
できる効果もある。 【００２２】ここでレーザ光２は対物レンズ４により収
束されているが、図３に示す様にシリンドリカルレンズ
２４を用いてもよい。即ち、配線形成を行うときには対
物レンズ４を用い、アニールを行うときにはシリンドリ
カルレンズ２４を用いることで、レーザ光２は線状に集
光され、配線の幅に対して均一なエネルギーでアニール
が行える。この方法によれば、試料１９が観察光８の焦
点位置からずれることがないため、アニールを行うとき
の位置合わせが容易なる効果がある。 【００２３】なお、本実施例においてアニールを行う
時、試料１９を真空雰囲気に載置した状態で行ったが、
還元雰囲気あるいは不活性ガス雰囲気においても同様の
効果が得られる。 【００２４】次に、本発明の配線形成装置の第２の実施
例を、図４により説明する。 【００２５】装置の構成で、加工光学系と観察光学系の
構成は図１で説明したものと同じである。チャンバ４０
には、上部にレーザ光２を導入するためのウィンド１２
があり、内部には試料１９にＣＶＤガスを吹き付けられ
るように設置されたノズル４１があり、そのノズル４１
の先にはＣＶＤガスを納めたボンベ１６とＣＶＤガスの
流量を調節するためのバルブ１５がつながっている。ま
た試料１９に還元ガスを吹き付けられるように設置され
たノズル４２があり、そのノズル４２の先には還元ガス
を納めたボンベ４４と還元ガスの流量を調節するための
バルブ４３がつながっている。そしてノズル４１，４２
と対向するようにＣＶＤガスと還元ガスを排気するため
の排気管４５があり、その排気管４５には排気量を調節
するためのバルブ１８がつながっており、ＣＶＤガスあ
るいは還元ガスを一定の量で排気できるようになってい
る。 【００２６】試料１９はレーザ光２及び観察光８と焦点
を合わせるため光軸方向に前後するＺステージ２０と、
ＸＹステージ２１上に載置されている。Ｚステージ２０
及びＸＹステージ２１はコンピュータ２２に接続してあ
り、所定の位置に任意の速度で移動制御が可能である。 【００２７】次に、上記した第２の実施例による装置を
用いた場合の、配線形成の手順を説明する。 【００２８】まず、バルブ１５、４３を閉じた状態でバ
ルブ１８を開けてチャンバ４０内を真空排気装置（図示
せず）により少くとも１０〜⁶Ｔｏｒｒの真空度になる
まで排気する。その排気中に観察光学系により試料１９
のパターンを観察しつつＸＹステージ２１で試料１９を
任意の場所に移動させておく。しかる後バルブ１５を開
けてＣＶＤガスをノズル４１より試料１９に吹き付け
る。吹き付けられたＣＶＤガスは排気管４５から排気さ
れ、ＣＶＤガスは試料１９付近のみに存在することとな
る。この状態でレーザ光２を対物レンズ４により集光し
て試料１９の任意の場所に照射し、その熱エネルギーに
よりＣＶＤガスを分解して配線材料を析出させる。この
析出はコンピュータ２２で制御しているＸＹステージ２
１の移動に沿って接続を行いたい位置まで任意の速度で
移動する。そして所望の配線を形成した後、シャッタ２
３を閉じてレーザ光２の光路を遮断し配線形成の工程を
終了する。そして、全ての補修用配線を形成した後にバ
ルブ１５を閉じてＣＶＤガスの供給を停止する。次にバ
ルブ４３を開けて還元ガスをノズル４２より試料１９に
吹き付ける。吹き付けられた還元ガスは排気管４５から
排気され、還元ガスは試料１９付近のみに存在すること
となる。この状態で前記の方法で形成した配線に対する
レーザ光２の照射径が、当該配線の幅と同程度になる様
に、試料１９をＺステージ２０により光軸方向に前後さ
せる。このようにしてレーザ光２の焦点がずれた状態で
配線部分のみに当該レーザ光２が照射される様にコンピ
ュータ２２でＸＹステージ２１を制御し、任意の速度で
移動させ配線をアニールする。 【００２９】これにより、配線の結晶性の改善や炭素・
酸素等の不純物除去が行え、比抵抗を小さくできる効果
がある。 【００３０】更に本実施例によれば、配線を形成した後
にＣＶＤガスを完全に排気する必要がないため、配線形
成後のアニール過程への移行が速やかに行える効果があ
る。 【００３１】ここで、配線材料としてＭoを析出させる
ためにＭo（ＣＯ)₆を用いたがＭoＣｌ₅，ＭoＦ₆等を用
いることもできる。また、他の配線材料としてＷを析出
させる場合Ｗ（ＣＯ)₆あるいはＷＦ₆，Ｎｉを析出させ
る場合Ｎｉ(ＣＯ)₄を使用し、析出アニールを行うレー
ザ光としてＡｒレーザの基本波（波長５１４.５nm)を用
いる組合せや、Ａｒレーザの第２高調波（波長２５７n
m）を用いてＡｌ(ＣＨ₃)₂からＡｌ、Ｃｄ（ＣＨ₃)₂から
Ｃｄを析出させ、Ａｒレーザの基本波によりアニールを
行う組合せを使用することができる。但し、本発明はこ
れらに限定されるものではない。 【００３２】 【発明の効果】本発明によれば、レーザＣＶＤで形成し
た配線の抵抗値を、配線材料のバルクの抵抗値の近くま
で低減できるので、信号遅延が問題となるような半導体
装置の補修用配線の形成に用いることができる。 【００３３】また、上記配線のみにレーザ等のエネルギ
ビームを照射するため、周囲の完成した素子に熱影響を
与えることなく必要な部分だけを補修できるので、素子
の収率を低下させることなく部分的な補修ができるとい
う効果がある。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for forming repair wiring on the surface of a semiconductor device, and particularly when a prototype semiconductor device has a partial defect. The present invention relates to a wiring forming apparatus suitable for identifying and repairing defective points. 2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor devices have been highly integrated,
The number of wiring layers is also increasing. Therefore, semiconductor devices in the development process do not always operate as designed,
The characteristics are evaluated so that a complete operation can be provisionally obtained by cutting the wiring on the chip or connecting an arbitrary portion to identify a defective portion or repairing the defective portion. As a method for connecting any of these locations, the Extended Abstract of the Seventeenth Conference on Solid State Device and Materials, Tokyo (198)
5th year) pp. 193 to 196 (Extended Abstrac
ts of the 17-th Conference on Solid Sta
te Devices and Materials, Tokyo 1985 p
p193-196). That is,
In the CVD cell installed on the XY stage, Mo (C
O) ₆ vapor and atmospheric pressure Ar gas are introduced, and S in the CVD cell is introduced.
Initially several tens of μ on a Si substrate coated with io _2.
The Mo film is deposited by photochemical reaction by irradiating the second harmonic (wavelength: 257 nm) of W Ar ion laser, and then several tens of
Irradiating the fundamental wave (wavelength 515 nm) of 0 mW Ar ion laser to the Mo film deposited by photochemical reaction to locally generate thermal CV.
After performing D, the CVD cell is moved by an XY stage to form Mo wirings and connect arbitrary locations. In the above-mentioned prior art, the resistivity of the formed Mo wiring is 40 μΩ · cm, which is eight times larger than the bulk resistivity (5.4 μΩ · cm). Therefore, when it is used for repair wiring of a high-speed logic LSI used in a large-scale computer or the like, the signal is delayed and the characteristics cannot be evaluated. There is a method of increasing the film thickness of the wiring as a measure for reducing the resistance value of the wiring, but cracks are generated due to residual stress of the film formed by laser CVD, difference in expansion coefficient from the substrate, and the like. There is a limit to the increase in film thickness due to peeling and the like. Therefore, in order to reduce the resistance value of the wiring, it is essential to reduce the specific resistance of the wiring itself. An object of the present invention is to provide a device for forming repair wiring having a small specific resistance without causing signal delay. The above-mentioned object is to provide a vacuum chamber, a local CVD means for forming wiring on a sample placed inside the vacuum chamber, and a wiring formed by the local CVD means locally. A laser CV using a laser as a local CVD means having a resistance lowering means for heating to
A laser irradiation unit configured by the D means for irradiating the wiring with a laser having a resistance reduced to a laser having a width substantially equal to the width of the wiring formed by the local CVD means, and the irradiated laser is scanned along the wiring. This is achieved by a wiring forming device including a scanning unit. The wiring whose resistance is reduced (annealed) by laser light irradiation is operated by irradiating the sample (semiconductor integrated circuit) with the laser light focused in advance in the CVD gas atmosphere. Has been formed. By exhausting the CVD gas surrounding the wiring and keeping the sample in a vacuum of 10 to ⁵ Torr or more, or in an atmosphere of an inert gas or a reducing gas, it is possible to prevent the wiring surface from being oxidized in the process of annealing. To prevent. By irradiating the energy beam (laser light) focused to the same extent as the width of the wiring, uniform annealing and high-speed processing can be performed. This is because if the light is condensed within the width, the effect of re-evaporation becomes more remarkable than the effect of annealing and the wiring is damaged. The wiring that has been irradiated with an energy beam such as a laser is locally heated, and the specific resistance of the wiring is reduced by improving the crystallinity of the wiring material and removing impurities such as carbon and oxygen. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a first wiring forming apparatus according to the present invention will be described.
An example of the above is shown in FIG. The apparatus includes a laser oscillator 1 that oscillates a laser beam 2 and a sample 19 that reflects the laser beam 2.
Processing system including a dichroic mirror 3 for guiding the laser light 2 and an objective lens 4 for collecting and irradiating the laser light 2 on the sample 19, and an observation light source 5 and an observation light 8 having a wavelength close to the wavelength of the laser light 2. Filter 6 and observation light 8 for extracting light
Half mirror 7 for guiding the image on the sample 19, an imaging lens 9 for forming an image of the sample 19, a prism 1
0, an eyepiece lens 11, an observation optical system, a chamber 13 for accommodating a sample 19 to be formed with wiring, a window 12 for introducing a laser beam 2, a CVD
A gas supply / exhaust system comprising a gas introducing pipe 14 connected from a cylinder 16 containing a material gas via a valve 15 and an exhaust pipe 17 connected to a vacuum exhaust device (not shown) via a valve 18, , A Z stage 20 for mounting the sample 19 and moving the sample 19 in the optical axis direction for focusing with the laser light 2 and the observation light 8, and XY for moving the sample 19 in a plane perpendicular to the optical axis. A chamber 13 having a sample position specifying means composed of a stage 21;
The computer 22 controls the driving of the stage 20 and the XY stage 21, and the driving of the shutter 23 that opens and closes the optical path of the laser beam 2, respectively. Next, a procedure for forming wiring using the above apparatus will be described. First, the valve 15 is closed, the valve 18 is opened, and the inside of the chamber 13 is evacuated by a vacuum evacuation device (not shown) until the degree of vacuum reaches 10 to ⁶ Torr or more. Then, after closing the valve 18, the valve 15 is opened to introduce the CVD gas into the chamber 13 until the desired pressure is reached, and the valve 15 is closed to supply the CVD gas to the chamber 13.
Keep it inside. After that, the sample is moved to an arbitrary place by the XY stage 21 while observing the pattern on the sample 19 by the observation optical system. Next, the laser beam 2 is oscillated from the laser oscillator 1, the shutter 23 is opened, the laser beam 2 is condensed by the objective lens 4, and the sample 19 is irradiated with an arbitrary position. CVD
The gas is decomposed by the thermal energy of the laser light 2 to deposit the wiring material. The deposition moves along the movement of the XY stage 20 controlled by the computer 22 to a desired connection position at an arbitrary speed. The wiring is completed by closing the shutter 23 and stopping the irradiation of the laser light 2. After forming all the repair wiring, the valve 1
8 is opened and the chamber 1 is evacuated by a vacuum exhaust device (not shown).
The CVD gas is exhausted in the 3, at least. 10 to ⁵ Torr
And the vacuum. Then, the sample 19 is moved back and forth in the optical axis direction by the Z stage 20 so that the irradiation diameter of the laser beam 2 becomes approximately the same as the width of the wiring with respect to the wiring formed by the above method. The XY stage 21 is controlled by the computer 22 so that the defocused laser light thus obtained is irradiated only on the wiring portion, and the wiring is annealed by moving the XY stage 21 at an arbitrary speed. Next, the procedure for forming the wiring will be specifically described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 2A, SiO is formed on the Si substrate 30.
₂ shows a sample in which an Al wiring layer 33 is formed via a film ₂ and a passivation film 32 is formed on the entire surface. The passivation film 32 on the Al wiring layer 33 at the portion requiring connection is subjected to windowing by a technique such as etching using a lithography technique, laser processing, or ion beam processing, and windowed portions 34a and 34b are formed. This sample is shown in Figure 2.
As shown in (b), in the atmosphere of CVD gas 35 (for example, Mo
It is placed on (CO) ₆ vapor of 0.1 Torr and irradiated with the laser beam 2 (for example, the fundamental wave of Ar laser, power of 200 mW) focused on the window opening portion 34a. Then, the CVD gas 35 is decomposed by a thermochemical reaction to deposit the Mo film 36, and the sample is moved in the direction of the arrow at an arbitrary speed (for example, 0.1 mm).
/ Min) to the window opening portion 34b. In this way, as shown in FIG. 2C, the window opening 3 is formed by the Mo film 36.
The Al wirings at 4a and 34b are connected to each other. Next in FIG.
At least 1 after exhausting the CVD gas 35 as shown in (d)
The sample is exposed to a vacuum atmosphere of 0 to ⁵ Torr. Then, the sample is shifted back and forth in the optical axis direction so that the irradiation diameter of the laser beam 2 on the Mo film 36 becomes approximately the same as the Mo film 36, and the Mo film 36 deposited on the window opening 34a is irradiated and annealed. The sample is moved in the direction of the arrow so that the irradiation reaches the window opening 34b, and only the Mo film 36 is shown in FIG.
Anneal as shown in FIG. In this method, since the laser beam 2 is irradiated with a diameter approximately equal to the width of the Mo film 36 when annealing is performed, annealing can be performed uniformly in a short time. When the converged laser light is irradiated a plurality of times, the deposited Mo film 36 is liable to peel and deteriorate, and stress stress is likely to remain in the film itself. The effect of annealing by this method is that the resistivity of the deposited Mo film is about 30 μΩ · cm, whereas the resistivity of the Mo film 38 after annealing is about 11 μΩ · cm.
The specific resistance can be reduced by about 40%. Mo before and after annealing
There is no significant change in membrane geometry. Therefore, the film thickness,
It is possible to improve the crystallinity of the Mo film and remove impurities such as carbon and oxygen by laser annealing without changing the wiring width. Further, by irradiating the Mo film 36 of the window openings 34a and 34b with the laser light 2 for several minutes, the contact portion between the Mo film 38 and the Al wiring is alloyed by a diffusion phenomenon due to heat and the contact resistance can be reduced. . Although the laser beam 2 is converged by the objective lens 4 here, a cylindrical lens 24 may be used as shown in FIG. That is, by using the objective lens 4 when forming the wiring and using the cylindrical lens 24 when performing the annealing, the laser light 2 is linearly condensed and annealing can be performed with uniform energy with respect to the width of the wiring. According to this method, the sample 19 is not displaced from the focus position of the observation light 8, and therefore, there is an effect that the alignment at the time of annealing is facilitated. It should be noted that when performing annealing in this embodiment, the sample 19 was placed in a vacuum atmosphere.
Similar effects can be obtained in a reducing atmosphere or an inert gas atmosphere. Next, a second embodiment of the wiring forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. With respect to the structure of the apparatus, the structures of the processing optical system and the observation optical system are the same as those described in FIG. Chamber 40
The window 12 for introducing the laser beam 2 to the upper part.
There is a nozzle 41 installed so that the CVD gas can be sprayed onto the sample 19, and the nozzle 41
A cylinder 16 containing the CVD gas and a valve 15 for adjusting the flow rate of the CVD gas are connected to the tip of the. Further, there is a nozzle 42 installed so that the reducing gas can be blown to the sample 19, and a cylinder 44 containing the reducing gas and a valve 43 for adjusting the flow rate of the reducing gas are connected to the tip of the nozzle 42. And the nozzles 41, 42
There is an exhaust pipe 45 for exhausting the CVD gas and the reducing gas so as to face with, and a valve 18 for adjusting the exhaust amount is connected to the exhaust pipe 45, so that the CVD gas or the reducing gas can be supplied in a fixed amount. It can be exhausted at. The sample 19 is a Z stage 20 which moves back and forth in the direction of the optical axis in order to focus the laser beam 2 and the observation beam 8,
It is mounted on the XY stage 21. Z stage 20
The XY stage 21 and the XY stage 21 are connected to a computer 22 and can be controlled to move to a predetermined position at an arbitrary speed. Next, a wiring forming procedure when the apparatus according to the second embodiment described above is used will be described. [0028] First, evacuated to the chamber 40 by opening the valve 18 in the closed state of the valve 15, 43 to at least. 10 to ⁶ Torr vacuum degree by the vacuum exhaust device (not shown). During the exhaust, a sample 19
The sample 19 is moved to an arbitrary place on the XY stage 21 while observing the pattern. Thereafter, the valve 15 is opened and the CVD gas is blown onto the sample 19 from the nozzle 41. The sprayed CVD gas is exhausted from the exhaust pipe 45, and the CVD gas exists only near the sample 19. In this state, the laser light 2 is condensed by the objective lens 4 and irradiated on an arbitrary place of the sample 19, and the thermal energy decomposes the CVD gas to deposit the wiring material. This deposition is controlled by computer 22 XY stage 2
Along the movement of 1, move at a desired speed to a position where connection is desired. After forming the desired wiring, the shutter 2
3 is closed, the optical path of the laser beam 2 is cut off, and the wiring formation process is completed. Then, after forming all the repair wirings, the valve 15 is closed to stop the supply of the CVD gas. Next, the valve 43 is opened and the reducing gas is sprayed from the nozzle 42 onto the sample 19. The blown reducing gas is exhausted from the exhaust pipe 45, and the reducing gas exists only near the sample 19. In this state, the sample 19 is moved back and forth in the optical axis direction by the Z stage 20 so that the irradiation diameter of the laser beam 2 with respect to the wiring formed by the above method becomes approximately the same as the width of the wiring. In this way, the XY stage 21 is controlled by the computer 22 so that only the wiring portion is irradiated with the laser light 2 with the laser light 2 defocused, and the wiring is annealed by moving the XY stage 21 at an arbitrary speed. As a result, the crystallinity of the wiring is improved and carbon
Impurities such as oxygen can be removed, and the specific resistance can be reduced. Further, according to the present embodiment, it is not necessary to completely exhaust the CVD gas after forming the wiring, so that there is an effect that the transition to the annealing process after the wiring can be swiftly performed. Although Mo (CO) ₆ is used as the wiring material for precipitating Mo, MoCl ₅ , MoF ₆ or the like may be used. Further, by using the case where Ni (CO) ₄ to precipitate when W (CO) ₆ or WF _6, Ni precipitating W as other wiring materials, Ar laser fundamental wave of the laser beam to perform the precipitation annealing (wavelength 514 0.5 nm) and the second harmonic of Ar laser (wavelength 257n
It is possible to use a combination in which Al is deposited from Al (CH ₃ ) ₂ and Cd (CH ₃ ) ₂ is deposited from Cd (CH ₃ ) ₂ using m) and annealing is performed by the fundamental wave of an Ar laser. However, the present invention is not limited to these. According to the present invention, since the resistance value of the wiring formed by laser CVD can be reduced to near the resistance value of the bulk of the wiring material, a semiconductor device in which signal delay becomes a problem It can be used to form repair wiring. Further, since only the above wiring is irradiated with an energy beam such as a laser, only a necessary portion can be repaired without giving a thermal influence to the surrounding completed element, so that the yield of the element is not lowered. There is an effect that it can be repaired.

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の配線形成装置の第１の実施例を示す断
面図である。 【図２】本発明の配線形成工程を説明する図である。 【図３】本発明の配線形成装置の第１の実施例の応用を
示す断面図である。 【図４】本発明の配線形成装置の第２の実施例を示す断
面図である。 【符号の説明】 １…レーザ発振器、 ２…レーザ光、 ４…対物レンズ、 １３…チャンバ、 １６…ＣＶＤガス用ボンベ、 １９…試料、 ２０…Ｚステージ、 ２１…Ｘ−Ｙステージ、 ２２…コンピュータ、 ３３…Ａｌ配線層、 ３４ａ，３４ｂ…窓あけ部、 ３６…Ｍo膜、 ３８…アニールしたＭo膜、 ２４…シリンドリカルレンズ、 ４１，４２…ノズル。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a wiring forming device of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a wiring forming process of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view showing an application of the first embodiment of the wiring forming apparatus of the present invention. FIG. 4 is a sectional view showing a second embodiment of the wiring forming apparatus of the present invention. [Explanation of Codes] 1 ... Laser oscillator, 2 ... Laser light, 4 ... Objective lens, 13 ... Chamber, 16 ... CVD gas cylinder, 19 ... Sample, 20 ... Z stage, 21 ... XY stage, 22 ... Computer , 33 ... Al wiring layer, 34a, 34b ... Window opening, 36 ... Mo film, 38 ... Annealed Mo film, 24 ... Cylindrical lens, 41, 42 ... Nozzle.

フロントページの続き (72)発明者 佐野 秀造 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Continued front page    (72) Inventor Shuzo Sano             Stock, 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa             Production Engineering Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Katsuro Mizukoshi             Stock, 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa             Production Engineering Research Laboratory, Hitachi, Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １．真空チャンバと、該真空チャンバの内部に載置した
試料上に配線を形成する局所ＣＶＤ手段と、該局所ＣＶ
Ｄ手段により形成した配線を局所的に加熱して低抵抗化
する低抵抗化手段とを有することを特徴とする配線形成
装置。 ２．前記局所ＣＶＤ手段が、レーザを用いたレーザＣＶ
Ｄ手段により構成されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の配線形成装置。 ３．前記低抵抗化手段が、前記局所ＣＶＤ手段により形
成した配線の幅と同程度に集光したレーザを該配線上に
照射するレーザ照射部と、該照射したレーザを前記配線
に沿って相対的に走査する走査部とを備えたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の配線形成装置。 ４．前記局所ＣＶＤ手段が、レーザを用いたレーザＣＶ
Ｄ手段により構成され、前記低抵抗化手段が、前記局所
ＣＶＤ手段により形成した配線の幅と同程度に集光した
レーザを該配線上に照射するレーザ照射部と、該照射し
たレーザを前記配線に沿って走査する走査部により構成
され、前記レーザＣＶＤ手段と前記レーザ照射部とは同
一のレーザ光源を備えたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の配線形成装置。[Claims] 1. A vacuum chamber, a local CVD means for forming wiring on a sample placed inside the vacuum chamber, and the local CV
A wiring forming device, comprising: a resistance lowering means for locally heating the wiring formed by the D means to reduce the resistance. 2. The local CVD means is a laser CV using a laser.
The wiring forming apparatus according to claim 1, wherein the wiring forming apparatus is configured by D means. 3. The resistance lowering means irradiates a laser focused on the wiring with the same width as the width of the wiring formed by the local CVD means onto the wiring, and the irradiated laser relatively along the wiring. The wiring forming apparatus according to claim 1, further comprising a scanning unit that scans. 4. The local CVD means is a laser CV using a laser.
A laser irradiator configured to irradiate the wiring with a laser focused by the D-means and having the same resistance as the width of the wiring formed by the local CVD means; 2. The wiring forming apparatus according to claim 1, wherein the wiring forming apparatus comprises a scanning unit configured to scan along a line, and the laser CVD unit and the laser irradiation unit include the same laser light source.