KR100349282B1 - Target for providing film on semiconductor substrate using laser emission and method of making the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 저에너지의 레이저 조사로 반도체 기판 상에 리소그래피 공정을 이용하지 않고 성막을 실시할 수 있어 타겟을 비산시키지 않고 성막시킬 수 있는 반도체 장치의 제조 방법을 제공한다. 본 발명은 조사 레이저에 대하여 투명한 기판(10) 상에 레이저에 의해 가스화되는 물질11과 타겟이 되는 물질을 포함한 구조의 타겟막(12)을 형성하고, 투명한 기판측에서부터 펄스 레이저를 조사하는 것을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의해 저에너지의 레이저 조사로 반도체 기판 상에 금속 박막 등의 성막을 실시할 수 있으며 또한 타겟을 비산시키지 않고 양호한 패턴을 성막시킬 수 있다. 또한, 조사 레이저에 대하여 투명한 기판 상에 레이저가 조사되면 그 조사 부분의 타겟만을 국소적으로 반도체 기판 상에 피착시킬 수 있다. 소정의 패턴을 갖는 타겟막이 반도체 기판 상에 형성될 수 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device which can be formed on a semiconductor substrate by using low energy laser irradiation without using a lithography process and can be formed without scattering a target. The present invention is characterized in that a target film 12 having a structure including a material 11 to be gasified by a laser and a target material is formed on a transparent substrate 10 with respect to an irradiation laser, and irradiates a pulsed laser from the transparent substrate side. It is done. With this structure, a thin film of metal or the like can be formed on the semiconductor substrate by laser irradiation of low energy, and a good pattern can be formed without scattering the target. In addition, when a laser is irradiated on the transparent substrate with respect to an irradiation laser, only the target of the irradiation part can be locally deposited on a semiconductor substrate. A target film having a predetermined pattern may be formed on the semiconductor substrate.
Description
본 발명은 레이저를 이용하여 금속이나 절연물 등의 성막을 반도체 기판 상에 형성하는 타겟 및 상기 타겟을 이용한 성막의 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a target for forming a metal, an insulator or the like on a semiconductor substrate using a laser, and a method for forming a film using the target.
종래 반도체 장치에 이용되는 반도체 기판에는 금속막 등을 피착시키는 수단으로서, 금속막 등의 재료를 타겟으로 하고, 이 타겟을 레이저를 이용하여 증발시켜서, 이것을 반도체 기판 상에 피착시키는 방법이 알려져 있다.BACKGROUND ART Conventionally, as a means for depositing a metal film or the like on a semiconductor substrate used in a semiconductor device, a method of using a material such as a metal film as a target, evaporating the target using a laser, and depositing it on a semiconductor substrate is known.
도 18은 종래의 레이저를 이용한 증착 장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 여기서 나타낸 종래의 레이저 증착법이란, 타겟 기판(2)의 경사 방향으로부터 레이저광을 조사하고, 타겟을 박리함으로써, 타겟 상측에 설치된 기판(1)에 박막을형성하는 방법이다. 이 방법을 이용하여 기판(1) 상에서 형성된 막은 액적형(液滴狀)형으로 증착되고 있으며, 그 결과, 평탄성이 나빠진다는 문제가 생기고 있다. 또한, 기판-타겟 간의 거리가 길기 때문에 선택적인 증착이 원리적으로 불가능해지며, 기판 상에 원하는 패턴을 형성하는 것이 곤란하다. 선택적인 증착 방법의 종래예로서는 도 19에 도시한 바와 같이, 레이저광을 용이하게 투과시키는 석영 기판(3) 상에 알루미늄 등의 금속 박막(4)을 형성한 것을 이용한다. 또한, 이 석영 기판(3)의 금속 박막(4)에 대향하여 반도체 기판(1)을 배치한다. 그리고, 석영 기판(3)측에서부터 레이저 조사함으로써, 타겟막인 금속 박막(4)의 전방에 설치된 반도체 기판(1)으로 금속 박막을 전사하고 있다.It is sectional drawing which shows typically the vapor deposition apparatus which used the conventional laser. The conventional laser vapor deposition method shown here is a method of forming a thin film in the board | substrate 1 provided above the target by irradiating a laser beam from the diagonal direction of the target substrate 2, and peeling a target. The film formed on the substrate 1 using this method is deposited in the form of droplets, and as a result, there arises a problem of poor flatness. In addition, because the distance between the substrate and the target is long, selective deposition becomes impossible in principle, and it is difficult to form a desired pattern on the substrate. As a conventional example of the selective vapor deposition method, as shown in FIG. 19, a metal thin film 4 such as aluminum is formed on the quartz substrate 3 that easily transmits laser light. In addition, the semiconductor substrate 1 is disposed to face the metal thin film 4 of the quartz substrate 3. The laser thin film is transferred from the quartz substrate 3 side to the semiconductor substrate 1 provided in front of the metal thin film 4 as the target film.
이상과 같이, 도 19에 도시하는 방법을 이용함으로써 선택적으로 막을 형성하는 것은 가능해지지만, 반도체 기판(1) 상에서는 액적형의 여분의 막이 형성되어 있고, 평탄성을 확보할 수 없다는 문제가 생기고 있다. 또한, 이 방법에서는 SiO2등의 레이저를 거의 흡수하지 않은 물질을 타겟 박막(4)에 이용하면, 박막(4)을 레이저 조사에 의해 박리할 수 없게 되며, 기판 상으로의 성막이 불가능해진다는 문제가 있었다.As mentioned above, although it becomes possible to form a film selectively by using the method shown in FIG. 19, the problem is that the droplet-type extra film | membrane is formed on the semiconductor substrate 1, and flatness cannot be ensured. In addition, in this method, when a substance which hardly absorbs a laser such as SiO 2 is used for the target thin film 4, the thin film 4 cannot be peeled off by laser irradiation, and film formation onto the substrate becomes impossible. There was a problem.
그 때문에, 본 발명의 목적은 레이저 조사에 의해 반도체 기판 상에 성막을 형성하는 타겟을 제공하는 것이다.Therefore, it is an object of the present invention to provide a target for forming a film on a semiconductor substrate by laser irradiation.
본 발명의 다른 목적은 레이저 조사에 의해 반도체 기판 상에 반도체 물질,반도체 물질 및 절연성 물질로부터 선택된 성막을 형성하는 타겟을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a target for forming a film selected from a semiconductor material, a semiconductor material and an insulating material on a semiconductor substrate by laser irradiation.
본 발명의 다른 목적은 레이저 조사에 의해 반도체 기판 상에 박막 또는 후막 형성하는 타겟을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a target for forming a thin film or a thick film on a semiconductor substrate by laser irradiation.
본 발명의 또 다른 목적은 레이저 조사에 의해 반도체 기판 상에 성막을 형성하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for forming a film on a semiconductor substrate by laser irradiation.
본 발명의 또 다른 목적은 리소그래피 기술을 이용하지 않고 반도체 기판 상에 성막을 형성하는 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method for forming a film on a semiconductor substrate without using lithography technology.
본 발명은 조사 레이저에 대하여 투명한 기판 상에 레이저에 의해 가스를 발생하는 물질과 타겟이 되는 물질을 포함한 구조의 타겟막을 형성하고, 투명한 기판측에서부터 레이저를 조사하는 것을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의해, 저에너지의 레이저 조사로 반도체 기판 상에 금속 박막 등의 성막을 실시할 수 있으며, 또한, 타겟막을 비산시키지 않고 양호한 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 조사 레이저에 대하여 투명한 기판 상에 레이저가 조사되면, 그 조사 부분의 타겟막만을 선택적으로 반도체 기판 상에 전사시킬 수 있다. 따라서, 반도체 기판 상의 소정의 부분을 미리 결정해두면, 리소그래피 기술을 이용하여 패터닝하지 않고 소정의 패턴을 포함하는 타겟막을 반도체 기판 상에 전사시킬 수 있다.The present invention is characterized in that a target film having a structure including a material generating a gas by a laser and a target material is formed on a transparent substrate with respect to the irradiation laser, and the laser is irradiated from the transparent substrate side. With this structure, a thin film of metal or the like can be formed on the semiconductor substrate by laser irradiation of low energy, and a good pattern can be formed without scattering the target film. Further, when the laser is irradiated onto the transparent substrate with respect to the irradiation laser, only the target film of the irradiation portion can be selectively transferred onto the semiconductor substrate. Therefore, if a predetermined portion on the semiconductor substrate is determined in advance, the target film including the predetermined pattern can be transferred onto the semiconductor substrate without patterning by lithography.
본 발명의 방법은 금속막을 이용하는 경우에는 전극 패드 형성에 적합하지만, 레이저 조사로 형성한 타겟막을 반도체 기판 상에 연결해가면 배선을 형성할 수 있다. 또한, 반도체 기판 상의 절연막은 넓은 면적에 형성되는 경우가 많지만,상기한 바와 같이 타겟막을 연결하면서 형성하는 방법을 이용하면 용이하고 넓은 면적의 절연막 형성에 본 발명을 적용할 수 있다. 레이저 빔 직경을 크게 하면 타겟막을 크게 할 수 있고, 반도체 기판과 레이저 간에 마스크를 개재시키면 임의의 형상의 타겟막이 얻어진다.The method of the present invention is suitable for forming electrode pads in the case of using a metal film, but wiring can be formed by connecting a target film formed by laser irradiation onto a semiconductor substrate. In addition, although the insulating film on the semiconductor substrate is often formed in a large area, the present invention can be easily applied to the formation of an insulating film having a large area by using the method of forming the target film while connecting the target film as described above. When the laser beam diameter is increased, the target film can be enlarged, and a target film having an arbitrary shape can be obtained by interposing a mask between the semiconductor substrate and the laser.
본 발명의 한 양상에 따라, 서로 대향하는 제1 및 제2 표면을 포함하는 투명 기판과, 상기 제1 표면 상에 설치된 가스 발생막과, 상기 가스 발생막 상에 설치된 타겟막으로 이루어지며, 상기 제2 표면에서부터의 레이저 조사에 의해 상기 타겟막과 대향 배치된 반도체 기판 상에 성막을 형성하는 타겟이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a transparent substrate including first and second surfaces facing each other, a gas generating film provided on the first surface, and a target film provided on the gas generating film. The target which forms a film-forming film on the semiconductor substrate arrange | positioned facing the said target film by the laser irradiation from a 2nd surface is provided.
상기 조사되는 레이저에 대하여 투명한 기판 상에 형성되는 레이저 조사에 의해 가스를 발생하는 물질을 갖는 타겟은 상기 투명한 기판 상에 형성된 레이저 조사에 의해 가스를 발생하는 막과, 이 레이저 조사에 의해 가스를 발생하는 막 상에 형성된 타겟막으로 이루어진다. 가스 발생막을 이용함으로써, 성막하는 막을 비산시키지 않고, 반도체 기판 상에 형성시키는 것이 가능해진다. 상기 조사 레이저에 대하여 투명한 기판 상에 형성되는 타겟은 도전성 입자로, 상기 도전성 입자 중에 레이저 조사에 의해 가스를 발생하는 물질이 용제로서 함유되어 있도록 해도 된다.The target having a substance generating gas by laser irradiation formed on a transparent substrate with respect to the irradiated laser includes a film generating gas by laser irradiation formed on the transparent substrate, and a gas generated by the laser irradiation. And a target film formed on the film. By using the gas generating film, it is possible to form the film to be formed on a semiconductor substrate without scattering the film. The target formed on the transparent substrate with respect to the said irradiation laser is electroconductive particle, You may make it contain the substance which generate | occur | produces a gas by laser irradiation in the said electroconductive particle as a solvent.
레이저 조사에 의해 용이하게 가스를 발생하는 용제를 갖는 도전성 페이스트를 타겟 기판에 이용하여 성막을 실시하면, 종래의 인쇄법과 비교하여 보다 미세한 패턴을 형성하는 것이 가능해지며 또한 인쇄법으로 문제가 되고 있는 보이드 등의 결함 생성도 경감된다. 상기 조사 레이저에 대하여 투명한 기판 상에 형성되는 타겟은 레이저 조사에 의해 가스를 발생하는 막과, 도전성 입자의 막으로 이루어진다. 보다 저에너지의 레이저 조사로, 보다 후막의 도전성 페이스트를 형성하는 것이 가능해진다. 상기 조사 레이저에 대하여 투명한 기판 상에 형성되는 타겟은 상기 조사 레이저에 대하여 투명한 기판 상에 형성된 레이저 조사에 의해 가스를 발생하는 막과, 상기 가스를 발생하는 막 상에 형성되며, 금속 범프를 구성하는 후막으로 이루어지도록 해도 된다. 반도체 기판의 임의의 장소의 패드에 금속 범프를 설치함과 함께 접속도 행할 수 있다.When the film is formed by using a conductive paste having a solvent that easily generates gas by laser irradiation on the target substrate, it becomes possible to form a finer pattern as compared with the conventional printing method and also becomes a problem in the printing method. Defect generation such as this is also reduced. The target formed on the transparent substrate with respect to the said irradiation laser consists of the film | membrane which generate | occur | produces a gas by laser irradiation, and the film | membrane of electroconductive particle. With lower energy laser irradiation, it becomes possible to form a thicker conductive paste. The target formed on the transparent substrate with respect to the irradiation laser is formed on the film generating gas by the laser irradiation formed on the transparent substrate with respect to the irradiation laser, and formed on the film generating the gas, It may be made of a thick film. The metal bumps are provided on the pads at any place of the semiconductor substrate, and the connection can also be performed.
또한, 본 발명은 상기 레이저 조사에 의해 가스를 발생하는 막을 이용하여 반도체 기판 상에 형성된 동박(銅箔) 등의 박막을 소정의 패턴에 에칭하는 방법에 적용할 수 있다. 패터닝된 박막은 배선이나 전극 등에 이용된다. 박막 재료에는 구리 외에 알루미늄, 폴리실리콘 등이 이용된다. 또한, 에칭 가스는 상기 재료를 에칭할 수 있다면 어떠한 가스라도 좋다.Moreover, this invention can be applied to the method of etching the thin film, such as copper foil, formed on the semiconductor substrate in the predetermined pattern using the film | membrane which generate | occur | produces a gas by the said laser irradiation. The patterned thin film is used for wiring and electrodes. Aluminum, polysilicon, etc. are used for thin film material besides copper. The etching gas may be any gas as long as the material can be etched.
본 발명의 다른 양상에 따라, 서로 대향하는 제1 및 제2 표면을 포함하는 투명한 기판을 준비하는 공정과, 상기 제1 표면에 가스 발생막을 형성하는 공정과, 상기 가스 발생막 상에 타겟막을 형성하는 공정과, 상기 타겟막에 대향하여 반도체 기판을 배치하는 공정과, 상기 제2 표면으로부터 상기 타겟막을 레이저 조사하고, 상기 반도체 기판에 상기 타겟막을 전사하여 성막을 형성하는 반도체 기판 상에 성막을 형성하는 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of preparing a transparent substrate including first and second surfaces facing each other, forming a gas generating film on the first surface, and forming a target film on the gas generating film. Forming a film on a semiconductor substrate which laser-irradiates the target film from the second surface, transfers the target film to the semiconductor substrate, and forms a film. A method is provided.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 타겟을 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view showing a target according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에서 이용하는 레이저 조사 장치를 나타내는 개략 단면도.2 is a schematic cross-sectional view showing a laser irradiation apparatus used in an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에서 이용하는 레이저 조사 장치를 나타내는 개략 단면도.3 is a schematic cross-sectional view showing a laser irradiation apparatus used in an embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 기판 상에 성막을 형성하는 공정을 나타내는 단면도.4A to 4C are cross-sectional views illustrating a process of forming a film on a semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 의해 형성된 패드를 갖는 반도체 기판을 나타내는 평면도.Fig. 5 is a plan view showing a semiconductor substrate having pads formed by embodiments of the present invention.
도 6a 및 도 6b는 종래예와의 비교에서 본 발명을 설명하는 성막의 제조 공정을 나타내는 단면도.6A and 6B are sectional views showing a film forming process for explaining the present invention in comparison with a conventional example.
도 7a 및 도 7b는 종래예와의 비교에서 본 발명을 설명하는 성막의 제조 공정을 나타내는 단면도.7A and 7B are cross-sectional views showing the steps of producing a film for explaining the present invention in comparison with the conventional example.
도 8a 및 도 8b는 종래예와의 비교에서 본 발명을 설명하는 성막의 제조 공정을 나타내는 단면도.8A and 8B are sectional views showing a film forming process for explaining the present invention in comparison with a conventional example.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 타겟을 나타내는 단면도.9 is a cross-sectional view showing a target according to an embodiment of the present invention.
도 10a 내지 도 10d는 종래예에 따른 반도체 기판 상에 도전막을 형성하는 제조 공정을 나타내는 단면도.10A to 10D are sectional views showing a manufacturing process for forming a conductive film on a semiconductor substrate according to the prior art.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 기판 상에 성막을 형성하는 제조 공정을 나타내는 단면도.11 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing step of forming a film on a semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 타겟을 나타내는 단면도.12 is a cross-sectional view illustrating a target according to an embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 기판 상에 성막을 형성하는 공정을 나타내는 단면도.13 is a cross-sectional view showing a step of forming a film on a semiconductor substrate according to the embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 금속 범프를 포함하는 타겟을 나타내는 단면도.14 is a cross-sectional view illustrating a target including a metal bump according to an embodiment of the present invention.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 기판 상에 금속 범프를 형성하는 제조 공정을 나타내는 단면도.15A and 15B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of forming metal bumps on a semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention.
도 16a 및 도 16b는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 기판 상에 금속 범프를 형성하는 제조 공정을 나타내는 단면도.16A and 16B are sectional views showing a manufacturing process for forming metal bumps on a semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention.
도 17은 본 발명의 실시예에 의해 형성된 반도체 기판 상의 배선층을 나타내는 평면도.17 is a plan view showing a wiring layer on a semiconductor substrate formed by the embodiment of the present invention.
도 18은 종래의 레이저를 이용한 증착 장치를 모식적으로 나타내는 단면도.18 is a cross-sectional view schematically showing a vapor deposition apparatus using a conventional laser.
도 19a 및 도 19b는 종래의 레이저를 이용하여 반도체 기판 상에 선택적으로 금속 박막을 전사하는 공정을 나타내는 단면도.19A and 19B are sectional views showing a process of selectively transferring a metal thin film onto a semiconductor substrate using a conventional laser.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 타겟 및 반도체 레이저광에 의해 기판 상에 성막을 형성하는 모습을 나타내는 단면도.20 is a cross-sectional view illustrating a film formation on a substrate by a target and a semiconductor laser light according to the embodiment of the present invention.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 타겟 및 반도체 레이저광에 의해 기판 상에 Cu 범프를 형성하는 모습을 나타내는 단면도.21 is a cross-sectional view showing the formation of Cu bumps on a substrate by a target and a semiconductor laser light according to an embodiment of the present invention.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 타겟 및 반도체 레이저광에 의해 기판 상에 형성된 Cu 패드에 카본 미립자를 부착시키는 모습을 나타내는 단면도.Fig. 22 is a cross-sectional view showing the state in which carbon fine particles are attached to a Cu pad formed on a substrate by a target and a semiconductor laser light according to an embodiment of the present invention.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 마스크 패턴 내에 매립된 도전 페이스트를 포함하는 타겟 및 반도체 레이저광에 의해 기판 상에 도전층을 형성하는 모습을 나타내는 단면도.FIG. 23 is a cross-sectional view illustrating a conductive layer formed on a substrate by a semiconductor laser beam and a target including a conductive paste embedded in a mask pattern according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 24는 본 발명의 실시예에 의한 오목부를 갖는 투명 기판을 이용한 타겟의 제조 공정을 나타내는 단면도.It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the target using the transparent substrate which has a recessed part by the Example of this invention.
도 25는 본 발명에서 이용한 제조 장치를 나타낸 개략도.25 is a schematic view showing a manufacturing apparatus used in the present invention.
도 26은 본 발명에서 이용한 가스 발생제 공급 장치 및 노즐을 나타내는 단면도.Fig. 26 is a cross-sectional view showing a gas generator supplying device and a nozzle used in the present invention.
도 27a 및 도 27b는 도 25 및 도 26의 제조 장치를 이용하여 박막을 선택적으로 제거하는 공정을 나타내는 단면도.27A and 27B are cross-sectional views illustrating a process of selectively removing a thin film using the manufacturing apparatus of FIGS. 25 and 26.
도 28a 및 도 28b는 도 25 및 도 26의 제조 장치를 이용하여 박막을 선택적으로 제거하는 공정을 나타내는 단면도.28A and 28B are cross-sectional views illustrating a process of selectively removing a thin film using the manufacturing apparatus of FIGS. 25 and 26.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1, 102, 112 : 반도체 기판1, 102, 112: semiconductor substrate
2, 13 : 타겟 기판2, 13: target substrate
3, 10, 108 : 석영 기판3, 10, 108: quartz substrate
4, 12, 17, 18, 19 : 타켓막4, 12, 17, 18, 19: Target film
11, 107 : 가스 발생막11, 107: gas generating film
14, 103 : 스테이지14, 103: stage
15 : 타겟 홀더15: target holder
16 : 타겟 기판 구동 장치16: target substrate driving device
20 : 도전성 페이스트20: conductive paste
21 : 금속 마스크21: metal mask
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
본 발명은 레이저에 대하여 투명한 기판 상에 형성하는 타겟을 레이저 조사에 의해 가스를 발생하는 막(이하, 이 막을 가스 발생막이라고 함)과 성막되는 막의 다층 구조 혹은 레이저 조사에 의해 가스를 발생하는 물질과 성막하는 입자와의 혼합물 또는 가스를 발생하는 물질의 막 상에 금속 범프를 접합한 구조로 하고, 타겟막이나 입자 혹은 범프를 비산시키지 않고 반도체 기판 상으로 패턴 형성시킬 수 있다.According to the present invention, a film which generates gas by laser irradiation (hereinafter referred to as a gas generating film) and a film formed by forming a target formed on a transparent substrate with respect to a laser or a substance which generates gas by laser irradiation The metal bumps are bonded onto a mixture of particles to form a film or a substance generating gas, and the pattern can be formed on a semiconductor substrate without scattering the target film, particles or bumps.
우선, 도 1 내지 도 8을 참조하여 제1 실시예를 설명한다.First, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 8.
도 1은 이 실시예에서 이용하는 타겟을 나타내고 있다. 레이저광을 투과시키는 합성 석영 기판(10) 상에 레이저 조사에 의해서 가스를 발생하는 막(가스 발생막 ; 11)을 형성한다. 이 가스 발생막(11)으로서는 예를 들면 니트로셀룰로오스막(화약제)을 이용한다. 또한, 가스 발생막(11) 상에 타겟막(12)을 형성한다. 타겟막(12)으로서는, 예를 들면, 금, 알루미늄, 구리, 실리콘, 실리콘 산화물(SiO2) 혹은 실리콘 질화물(Si3N4)이 이용된다. 가스 발생막으로서는 이 외에 테트라졸 등의 가스 발생제 등이 이용된다.1 shows a target used in this embodiment. On the synthetic quartz substrate 10 that transmits laser light, a film (gas generating film) 11 that generates gas by laser irradiation is formed. As this gas generating film 11, a nitrocellulose film (powder) is used, for example. In addition, the target film 12 is formed on the gas generating film 11. As the target film 12, gold, aluminum, copper, silicon, silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (Si 3 N 4 ) is used, for example. As the gas generating film, gas generating agents such as tetrazole and the like are used.
다음에, 도 2 및 도 3을 참조하여 레이저 조사 장치의 개략을 설명한다. 이 실시예에서는 레이저 조사축과 동축으로 관찰용 광을 반도체 기판(1) 상으로 입사시킬 수 있도록 구성되어 있다. 이 관찰광을 이용하여 반도체 기판(1) 상에 형성된 얼라이먼트 마크를 관찰하고, 반도체 기판(1)과 레이저 조사축과의 얼라이먼트를 실시할 수 있다(도 2). 얼라이먼트 종료 후, 타겟 기판 구동 장치(16)를 이용하여 타겟 기판(13)을 스테이지(14) 상에 탑재되어 있는 반도체 기판(1)의 상부에 설치한다. 타겟 기판(13)은 도 1에 도시한 바와 같이 레이저광을 투과시키는 석영 기판(10)과 이 상부에 형성된 가스 발생막(11) 및 타겟막(12)으로 구성되어 있으며, 타겟 기판(13)은 석영 기판(10)측에서부터 레이저 조사되도록 설치되어 있으며, 레이저 조사에 의해서 타겟막(12) 전방에 설치된 반도체 기판(1) 상으로의 성막을 행한다. 여기서 이용되는 관찰광은 CCD 카메라에 의해 검지되며, 모니터에 의해 그 위치가 수정된다. 타겟 기판 구동 장치(16)는 타겟 기판(13)을 유지하는 타겟 홀더(15)를 포함하고, 타겟 홀더(15)의 이동에 의해서 타겟 기판(13)을 반도체 기판(1) 상에 배치시킬 수 있다(도 3).Next, the outline of the laser irradiation apparatus will be described with reference to FIGS. 2 and 3. In this embodiment, the light for observation can be incident on the semiconductor substrate 1 coaxially with the laser irradiation axis. The observation mark formed on the semiconductor substrate 1 can be observed using this observation light, and alignment of the semiconductor substrate 1 and a laser irradiation axis can be performed (FIG. 2). After the completion of the alignment, the target substrate 13 is provided on the semiconductor substrate 1 mounted on the stage 14 by using the target substrate drive device 16. As shown in FIG. 1, the target substrate 13 includes a quartz substrate 10 that transmits laser light, a gas generating film 11 and a target film 12 formed thereon, and the target substrate 13. Is provided so as to irradiate laser from the quartz substrate 10 side, and the film is formed onto the semiconductor substrate 1 provided in front of the target film 12 by laser irradiation. The observation light used here is detected by the CCD camera, and its position is corrected by the monitor. The target substrate driving device 16 includes a target holder 15 holding the target substrate 13, and the target substrate 13 may be disposed on the semiconductor substrate 1 by the movement of the target holder 15. (FIG. 3).
다음에, 도 3의 A 영역을 확대한 단면도인 도 4를 참조하여 레이저 조사에 의한 성막 공정을 설명한다. 반도체 기판(1)에 대향하는 석영 기판(10)의 배면에서부터 레이저가 조사되면(도 4a), 반도체 기판(1) 상에 선택적으로 타겟막이 형성된다(도 4b). 타겟 기판(13) 및 반도체 기판(1)을 주사시키면서 레이저 조사를 반복함으로써 반도체 기판 상(1)으로의 박막 패턴의 형성이 가능해진다(도 4c).Next, the film formation process by laser irradiation is demonstrated with reference to FIG. 4 which is sectional drawing which expanded area A of FIG. When a laser is irradiated from the back surface of the quartz substrate 10 opposite to the semiconductor substrate 1 (FIG. 4A), a target film is selectively formed on the semiconductor substrate 1 (FIG. 4B). By repeating laser irradiation while scanning the target substrate 13 and the semiconductor substrate 1, formation of the thin film pattern on the semiconductor substrate 1 becomes possible (FIG. 4C).
도 5는 반도체 기판(1)의 평면도이다. 도 4에 도시하는 방법에 의해 형성된 알루미늄 등으로 이루어지는 패드 전극(121)이 소정의 패턴으로 반도체 기판(1) 상에 형성되어 있다.5 is a plan view of the semiconductor substrate 1. A pad electrode 121 made of aluminum or the like formed by the method shown in FIG. 4 is formed on the semiconductor substrate 1 in a predetermined pattern.
이 실시예에서 가스 발생막으로서 이용한 니트로셀룰로오스는 약 300㎚ 이하의 파장의 광을 흡수하는 것이 알려져 있다. 따라서, 이 실시예에서는 파장이 약300㎚ 이하가 되는 조사 레이저로서 파장 248㎚의 KrF 엑시머 레이저 혹은 파장266㎚의 Nd : YAG 제4 고조파를 이용한다.It is known that the nitrocellulose used as the gas generating film in this embodiment absorbs light having a wavelength of about 300 nm or less. Therefore, in this embodiment, the KrF excimer laser having a wavelength of 248 nm or the Nd: YAG fourth harmonic having a wavelength of 266 nm is used as the irradiation laser whose wavelength is about 300 nm or less.
이상과 같이, 본 실시예에서는 가스 발생막으로서 니트로셀룰로오스를 이용하고, 조사 레이저로서 파장 300㎚ 이하의 레이저를 이용하였지만, 어떠한 레이저라고 해도, 그 파장의 레이저광을 흡수하여 가스를 발생할 수 있는 막이면 본 발명을 적용하는 것이 가능한 것은 물론이다.As described above, in this embodiment, nitrocellulose was used as the gas generating film and a laser having a wavelength of 300 nm or less was used as the irradiation laser. However, any film can absorb a laser beam having the wavelength and generate gas. It goes without saying that the present invention can be applied to the back side.
본 실시예에서의 성막 효과를 설명하기 위해서 가스 발생막을 이용한 경우와 가스 발생막을 사용하지 않고 석영 기판 상에 직접 타겟을 형성한 경우를 도 6, 도 7 및 도 8을 참조하여 비교한다.In order to explain the film forming effect in this embodiment, a case where a gas generating film is used and a case where a target is directly formed on a quartz substrate without using the gas generating film are compared with reference to FIGS. 6, 7 and 8.
도 6은 금속 혹은 반도체의 타겟막(17)을 석영 기판(10) 상에 형성한 경우의 결과를 나타내고 있다. 구체적으로는 금, 알루미늄, 구리 혹은 실리콘 등을 이용하였다. 도 6a는 종래 그대로 가스 발생막을 이용하지 않은 경우이며, 도 6b는 가스 발생막(11)을 이용한 경우의 실시 결과를 나타내고 있다. 도 6a에 도시한 바와 같이, 가스 발생막을 이용하지 않으면 반도체 기판(1) 상에 타겟막이 비산하고 또한 액적형으로 되므로 평탄성도 매우 나쁜 것을 알 수 있다. 한편, 도 6b에 도시된 바와 같이, 가스 발생막(11)을 이용한 경우에는 비산물은 형성되지 않고 또한 평탄성도 양호한 것을 알 수 있다.FIG. 6 shows the result when the target film 17 of metal or semiconductor is formed on the quartz substrate 10. Specifically, gold, aluminum, copper, or silicon was used. FIG. 6A shows a case where a gas generating film is not used as it is, and FIG. 6B shows an implementation result when the gas generating film 11 is used. As shown in Fig. 6A, when the gas generating film is not used, the target film is scattered on the semiconductor substrate 1 and becomes droplet-shaped, so that the flatness is very poor. On the other hand, as shown in Fig. 6B, in the case of using the gas generating film 11, it can be seen that no fly products are formed and the flatness is good.
도 7은 레이저를 흡수하지 않고 투과하는 실리콘 산화막(SiO2막)을 타겟막(18)으로서 석영 기판(10) 상에 형성한 경우의 결과를 나타내고 있다. 도 7a는 가스 발생막을 이용하지 않은 경우이고, 도 7b는 가스 발생막을 이용한 경우의 결과를 나타내고 있다. 도 7a에 도시한 바와 같이, 가스 발생막을 형성하지 않은 경우에는 레이저광은 석영 기판(10)과 타겟막(18)을 투과하고, 레이저광이 직접 반도체 기판 상에 조사되므로 반도체 기판은 조사 손상을 받는다. 한편, SiO2로 이루어지는 타겟막(18) 하에 가스 발생막(11)을 형성하면 가스 발생막(11)이 레이저광을 흡수하므로 반도체 기판(1) 상까지는 레이저가 도달하지 않는다. 따라서, 반도체 기판(1)으로의 레이저 조사 손상을 억제하게 된다. 또한, 레이저 에너지를 흡수한 가스 발생막(11)이 가스화함으로써 타겟막(18)을 반도체 기판(1) 상에 형성시킨다.FIG. 7 shows the result when a silicon oxide film (SiO 2 film) that transmits without absorbing a laser is formed on the quartz substrate 10 as the target film 18. 7A shows the case where no gas generating film is used, and FIG. 7B shows the result when the gas generating film is used. As shown in FIG. 7A, when the gas generating film is not formed, the laser light passes through the quartz substrate 10 and the target film 18, and the laser light is directly irradiated onto the semiconductor substrate. Receive. On the other hand, when the gas generating film 11 is formed under the target film 18 made of SiO 2 , the gas generating film 11 absorbs the laser light, so that the laser does not reach the semiconductor substrate 1. Therefore, damage to the laser irradiation to the semiconductor substrate 1 is suppressed. In addition, the target film 18 is formed on the semiconductor substrate 1 by gasifying the gas generating film 11 which absorbed laser energy.
도 8은 실리콘 질화막(Si3N4막)을 타겟막(19)으로서 석영 기판(10) 상에 형성한 경우의 결과를 나타내고 있다. 도 8a는 가스 발생막을 이용하지 않은 경우이고, 도 8b는 가스 발생막을 이용한 경우의 결과를 나타내고 있다. 도 8a에 도시한 바와 같이, 가스 발생막을 이용하지 않고 타겟막(19)에 레이저를 조사한 경우에는 반도체 기판(1) 상에서 Si3N4는 입자형으로 비산하는 것을 알 수 있다. 이러한 비산 현상은 Si3N4막이 레이저광을 흡수함에도 상관없이, Si3N4의 열 확산 길이가 금속막이나 반도체막과 비교하여 현저하게 짧기 때문에 레이저 조사면에서 국소적으로 온도가 상승하고, 그 결과, Si3N4막 내부에서 큰 왜곡이 생기기 때문이라고 생각된다. 한편, 가스 발생막(11)을 이용한 경우에는 Si3N4막을 비산시키지 않고 타겟막을 성막시키는 것이 가능해진다.8 shows the result when a silicon nitride film (Si 3 N 4 film) was formed on the quartz substrate 10 as the target film 19. 8A shows the case where no gas generating film is used, and FIG. 8B shows the result when the gas generating film is used. As shown in FIG. 8A, when the laser is irradiated to the target film 19 without using the gas generating film, it can be seen that Si 3 N 4 scatters in the form of particles on the semiconductor substrate 1. This scattering phenomenon is caused by the fact that the thermal diffusion length of Si 3 N 4 is significantly shorter than that of the metal film or the semiconductor film, regardless of whether the Si 3 N 4 film absorbs the laser light. As a result, it is considered that large distortion occurs inside the Si 3 N 4 film. On the other hand, when the gas generating film 11 is used, the target film can be formed without scattering the Si 3 N 4 film.
이상, 이 실시예에서는 레이저를 용이하게 투과하는 기판 상에 레이저를 흡수하는 가스가 막을 형성하고, 그 상부에 타겟막을 형성하면 타겟막의 레이저 투과율이나 흡수율 등의 광학적 특성 혹은 금속, 반도체, 절연체 등의 물질의 차이에 의존하지 않고 양호한 패턴을 반도체 기판 상에 형성할 수 있다.In this embodiment, the gas absorbing the laser is formed on the substrate that easily transmits the laser, and the target film is formed on the substrate, and the optical properties such as the laser transmittance and the absorption of the target film or the metal, semiconductor, insulator, etc. A good pattern can be formed on a semiconductor substrate without depending on the difference of materials.
다음에, 도 9 내지 도 13을 참조하여 제2 실시예를 설명한다.Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 13.
도 9 및 도 12는 타겟 기판의 단면도, 도 10은 종래법에 의한 공정을 설명하는 공정 단면도, 도 11 및 도 13은 이 실시예에 의한 공정 단면도이다. 제1 실시예에서는 조사 레이저에 대하여 투명한 기판 상에 레이저 조사에 의해 가스를 발생하는 막을 형성하고, 그 상부에 타겟막을 형성하는 방법에 대하여 설명하였다. 이 실시예에서는 조사 레이저에 대하여 투명한 기판 상에 레이저 조사에 의해 가스화하는 용액을 함유하는 도전성 페이스트를 도포한 타겟을 이용하여 타겟막을 형성하는 방법에 대하여 설명한다.9 and 12 are cross-sectional views of the target substrate, FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a process by a conventional method, and FIGS. 11 and 13 are cross-sectional views of a process according to this embodiment. In the first embodiment, a method of forming a film for generating gas by laser irradiation on a transparent substrate with respect to the irradiation laser and forming a target film thereon has been described. In this embodiment, a method of forming a target film using a target coated with a conductive paste containing a solution gasified by laser irradiation on a transparent substrate with respect to the irradiation laser will be described.
도 9는 이 실시예에서 이용한 타겟 기판(13)의 단면도이다. 즉, 이 타겟 기판(13)은 조사 레이저를 용이하게 투과하는 합성 석영 기판(10)과 이 석영 기판(10) 상에 도포된 도전성 페이스트층(20)으로 구성되어 있다. 이 실시예에서 이용한 도전성 페이스트는 금 등의 금속 미립자, 에폭시 등의 수지 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 용제의 혼합물로 구성되어 있다. 이 용제의 비점은 120℃이므로 저에너지의 레이저 조사에 의해 용이하게 가스화시킬 수 있다.9 is a sectional view of the target substrate 13 used in this embodiment. In other words, the target substrate 13 is composed of a synthetic quartz substrate 10 that easily transmits an irradiation laser and a conductive paste layer 20 coated on the quartz substrate 10. The conductive paste used in this example is composed of a mixture of metal fine particles such as gold, a resin such as epoxy, and a solvent such as propylene glycol monomethyl ether. Since the boiling point of this solvent is 120 degreeC, it can gasify easily by the low energy laser irradiation.
용제의 비점이 100℃ ∼ 200℃이며 저에너지의 레이저 조사에 의해 가스화하는 용제를 이용하면 본 발명을 적용할 수 있다.The boiling point of the solvent is 100 ° C to 200 ° C, and the present invention can be applied when a solvent which is gasified by laser irradiation of low energy is used.
도 9에서 도시한 타겟 기판(13)을 도 2 및 도 3에서 도시한 레이저 조사 장치의 타겟 홀더(15) 상에 석영 기판(10)측에서부터 레이저 조사할 수 있도록 설치한다. 제1 실시예와 마찬가지로 반도체 기판(1)과 레이저 조사축의 얼라이먼트를 실시한 후에 타겟 기판(13)을 반도체 기판(1) 상부에 삽입하고, 타겟 기판(13) 및 반도체 기판(1)을 주사시키면서 레이저 조사를 행함으로써 반도체 기판(1) 상에 도전성 페이스트로부터 얻어지는 타겟막의 패턴 형성이 행해진다(도 11).The target substrate 13 shown in FIG. 9 is provided on the target holder 15 of the laser irradiation apparatus shown in FIG. 2 and FIG. 3 so that laser irradiation may be performed from the quartz substrate 10 side. As in the first embodiment, after the semiconductor substrate 1 is aligned with the laser irradiation axis, the target substrate 13 is inserted into the upper portion of the semiconductor substrate 1, and the laser is scanned while scanning the target substrate 13 and the semiconductor substrate 1. By irradiating, pattern formation of the target film obtained from the electrically conductive paste on the semiconductor substrate 1 is performed (FIG. 11).
종래, 도전성 페이스트의 패턴 형성에는 소위 인쇄법이 이용되고 있으며, 이하에 이 종래법과 이 실시예의 성막 형성을 비교한다.Conventionally, the so-called printing method is used for pattern formation of an electrically conductive paste, and the film formation of this Example is compared with this conventional method below.
도 10은 각각 종래의 인쇄법을 나타낸 것이고, 도 11은 이 실시예에 의해 반도체 기판 상에 도전성 페이스트의 패턴을 형성한 경우의 성막 형상을 나타내고 있다. 종래의 인쇄법에서 우선 반도체 기판(1) 상에 금속 등으로 이루어지는 마스크(21)를 설치한다(도 10a). 다음에, 마스크(21)를 배치한 반도체 기판(1)의 상부로부터 도전성 페이스트(20)를 스키지(22)를 이용하여 도포함으로써 패턴을 형성한다(도 10b, 도 10c). 마지막으로 금속 마스크(21)를 제거하고 도전성 페이스트 패턴을 반도체 기판(1) 상에 형성한다.Fig. 10 shows the conventional printing method, respectively, and Fig. 11 shows the film formation shape in the case where the pattern of the conductive paste is formed on the semiconductor substrate by this example. In the conventional printing method, a mask 21 made of metal or the like is first provided on the semiconductor substrate 1 (Fig. 10A). Next, a pattern is formed by applying the conductive paste 20 using the skid 22 from the upper portion of the semiconductor substrate 1 on which the mask 21 is disposed (FIGS. 10B and 10C). Finally, the metal mask 21 is removed and a conductive paste pattern is formed on the semiconductor substrate 1.
그러나, 인쇄법으로 형성된 패턴의 최소 치수 한계는 겨우 약 10㎛이며 또한 도포되는 도전성 페이스트의 내부에는 보이드가 형성된다고 하는 문제가 생긴다.However, the minimum dimension limit of the pattern formed by the printing method is only about 10 mu m, and there is a problem that voids are formed inside the conductive paste to be applied.
한편, 도 11에 도시한 바와 같이, 이 실시예에서 형성된 패턴의 최소 치수는 약 3㎛로, 인쇄법과 비교하여 보다 미세한 패턴을 갖는 타겟막 형성이 가능한 것을 알 수 있다. 또한, 인쇄법으로 관측된 도전성 페이스트 내부의 보이드 형성도 충분히 억제할 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 11, the minimum dimension of the pattern formed in this Example is about 3 micrometers, and it turns out that the target film which has a finer pattern can be formed compared with the printing method. Moreover, the void formation inside the electrically conductive paste observed by the printing method can also be fully suppressed.
다음에, 도 12 및 도 13을 참조하여 보다 낮은 에너지의 레이저 조사로 도 9에서 후막의 도전성 페이스트를 형성하는 방법을 설명한다. 도 12에 도시한 바와 같이 조사 레이저에 대하여 투명한 기판(10) 상에 레이저 조사에 의해 가스를 발생하는 막(11)을 형성하고, 그 상부에 도전성 페이스트(20)를 도포한 타겟 기판(13)을 형성한다.Next, referring to FIGS. 12 and 13, a method of forming a conductive paste of a thick film in FIG. 9 by laser irradiation of lower energy will be described. As shown in FIG. 12, the target substrate 13 which formed the film | membrane 11 which generate | occur | produces a gas by laser irradiation on the transparent substrate 10 with respect to an irradiation laser, and apply | coated the conductive paste 20 on the upper part To form.
반도체 기판(1)과 레이저 조사축의 얼라이먼트를 실시한 후에 타겟 기판(13)을 반도체 기판(1) 상부에 배치하고, 타겟 기판(13) 및 반도체 기판(1)을 주사시키면서 레이저 조사를 행함으로써 반도체 기판(1) 상에 도전성 페이스트로부터 얻어지는 타겟막의 패턴 형성이 행해진다(도 13).After the semiconductor substrate 1 is aligned with the laser irradiation axis, the target substrate 13 is disposed above the semiconductor substrate 1, and the semiconductor substrate is subjected to laser irradiation while scanning the target substrate 13 and the semiconductor substrate 1. Pattern formation of the target film obtained from the electrically conductive paste on (1) is performed (FIG. 13).
타겟 기판(13)에 가스 발생막을 이용하면 도 11에 도시한 가스 발생막을 이용하지 않은 경우와 비교하여 막 두께의 도전성 페이스트의 패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 후막의 도전성 페이스트를 형성하는 경우에는 도 12에 도시한 가스 발생막을 이용한 타겟 기판을 이용하는 것이 바람직하다.When the gas generating film is used for the target substrate 13, the pattern of the conductive paste of a film thickness can be formed compared with the case where the gas generating film shown in FIG. 11 is not used. Therefore, when forming the conductive paste of a thick film, it is preferable to use the target substrate using the gas generating film shown in FIG.
다음에, 도 14 내지 도 16을 참조하여 제3 실시예를 설명한다.Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. 14 to 16.
도 14는 타겟 기판의 단면도, 도 15 및 도 16은 범프를 형성하는 공정 단면도이다. 이 실시예에서는 레이저 조사에 의해 가스화하는 가스 발생막 상에 땜납이나 금 등의 금속 범프를 형성한 타겟 기판을 이용한다. 타겟 기판(13)은 레이저광을 투과하는 석영 기판(10)과 이 상부에 형성된 레이저 조사에 의해 가스를 발생하는 막(11) 및 땜납이나 금 등의 금속 범프(30)로 구성되어 있다(도 14). 타겟기판(13)을 도 2 및 도 3으로 나타낸 레이저 조사 장치의 타겟 홀더(15)에 석영 기판(10)측에서부터 레이저 조사할 수 있도록 설치하고 반도체 기판(1)과 레이저 조사축의 얼라이먼트를 실시한 후에 타겟 기판(13)을 반도체 기판(1) 상부에 삽입하고, 타겟 기판(13) 및 반도체 기판(1)을 주사하면서 레이저 조사를 행함으로써 반도체 기판(1) 상에 금속 범프(30)의 접속을 행한다.14 is a cross-sectional view of the target substrate, and FIG. 15 and FIG. 16 are process cross-sectional views of forming a bump. In this embodiment, a target substrate in which metal bumps such as solder and gold are formed on a gas generating film gasified by laser irradiation is used. The target substrate 13 is composed of a quartz substrate 10 that transmits laser light, a film 11 that generates gas by laser irradiation formed thereon, and metal bumps 30 such as solder or gold (Fig. 14). The target substrate 13 is installed on the target holder 15 of the laser irradiation apparatus shown in FIGS. 2 and 3 so that the laser irradiation can be performed from the quartz substrate 10 side, and the semiconductor substrate 1 and the laser irradiation axis are aligned. The target substrate 13 is inserted into the upper portion of the semiconductor substrate 1, and the metal bumps 30 are connected to the semiconductor substrate 1 by performing laser irradiation while scanning the target substrate 13 and the semiconductor substrate 1. Do it.
본 실시예에서 이용한 금속 범프(30)는 땜납 범프 또는 금 범프이며, 또한 반도체 기판(1) 상에는 알루미늄(Al) 패드(31)가 형성되어 있다. 금속 범프(30) 상부로부터 레이저를 조사하면 레이저 조사에 의해 가스를 발생하는 막이 가스화함으로써 금속 범프(30)가 반도체 기판(1)측으로 이동한다. 이 막이 가스화함으로써 금속 범프(30)에는 100 기압 이상의 압력이 인가된다. 또한, 이 때의 금속 범프(30)의 온도는 레이저 조사에 의해 가스를 발생하는 막의 가스화에 따른 열의 영향을 받아 수 100℃가 된다고 예상된다. 이상과 같은 압력 및 열이 금속 범프(30)에 제공됨으로써 금속 범프(30)는 반도체 기판(1) 상의 알루미늄 패드(31)와 접속된다(도 15). 또한, 강고한 접속을 필요로 하는 경우에는 계속하여 레이저를 조사하고, 알루미늄 패드(31) 상에 부착되어 있는 금속 범프(30)에 직접 레이저를 조사함으로써 접합 강도를 강고하게 할 수 있다(도 16a). 도 15b의 상태에서 충분한 접합 강도가 얻어지고 있는 경우에는 도 16a의 공정을 생략해도 된다.The metal bumps 30 used in this embodiment are solder bumps or gold bumps, and an aluminum (Al) pad 31 is formed on the semiconductor substrate 1. When the laser is irradiated from the upper part of the metal bump 30, the film generating gas by laser irradiation is gasified, and the metal bump 30 moves to the semiconductor substrate 1 side. When this film is gasified, a pressure of 100 atm or more is applied to the metal bumps 30. In addition, the temperature of the metal bump 30 at this time is anticipated to be several 100 degreeC under the influence of the heat by the gasification of the film | membrane which produces gas by laser irradiation. The pressure and heat as described above are provided to the metal bumps 30 so that the metal bumps 30 are connected to the aluminum pads 31 on the semiconductor substrate 1 (FIG. 15). In addition, when firm connection is required, the bonding strength can be strengthened by continuously irradiating a laser and irradiating a laser directly to the metal bumps 30 attached to the aluminum pad 31 (FIG. 16A). ). When sufficient bonding strength is obtained in the state of FIG. 15B, the step of FIG. 16A may be omitted.
타겟 기판 및 반도체 기판을 주사시키면서 레이저를 조사함으로써 반도체 기판(1) 상의 임의의 장소에 형성된 알루미늄 패드(31) 상에 금속 범프(30)를 형성하는 것이 가능하다(도 16b).By irradiating a laser while scanning a target substrate and a semiconductor substrate, it is possible to form the metal bump 30 on the aluminum pad 31 formed in arbitrary places on the semiconductor substrate 1 (FIG. 16B).
제1 실시예에서는 본 발명의 방법에 의해 반도체 기판 내부의 집적 회로와 전기적으로 접속된 패드 전극을 형성하였지만, 제3 실시예에서는 패드 전극 상에 범프를 형성한다. 또한, 도 17에 도시한 바와 같이 본 발명의 방법을 이용하여 반도체 기판에 배선을 형성할 수 있다. 타겟 기판 및 반도체 기판을 주사시키면서 레이저를 복수회 조사됨으로써 반도체 기판(1) 상의 소정의 위치에 레이저 조사마다 소정의 크기의 영역(41, 42, 43)을 이들을 접합하도록 형성해가서, 최종적으로 배선(45)을 형성할 수 있다. 또한, 레이저 조사 도중에 빔 직경을 적절하게 바꾸면 사이즈가 다른 영역(41, 42, 43)을 용이하게 형성시킬 수 있다.In the first embodiment, the pad electrode is electrically connected to the integrated circuit inside the semiconductor substrate by the method of the present invention. In the third embodiment, bumps are formed on the pad electrode. In addition, as shown in FIG. 17, wirings can be formed on a semiconductor substrate using the method of the present invention. By irradiating a laser multiple times while scanning a target substrate and a semiconductor substrate, the area | region 41, 42, 43 of predetermined magnitude | size is formed to join these at every predetermined position on the semiconductor substrate 1, and finally, the wiring ( 45). In addition, by appropriately changing the beam diameter during laser irradiation, it is possible to easily form regions 41, 42 and 43 of different sizes.
또한, 도 20 내지 도 24를 참조하여 제4 실시예를 설명한다.In addition, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 20 to 24.
이 실시예에서는 레이저 광원으로서, 염가로 신뢰성이 높은 반도체 레이저를 이용하고 있다. 이용하는 반도체 레이저의 파장은 785㎚이며, 그 평균 출력은 3와트이다. 이 경우, 반도체 레이저에 접속되어 있는 전원을 ON/OFF함으로써 레이저광을 임의의 펄스폭으로 펄스 발진시킬 수 있다.In this embodiment, a semiconductor laser of low cost and high reliability is used as the laser light source. The wavelength of the semiconductor laser used is 785 nm, and the average power is 3 watts. In this case, the laser beam can be pulsed at an arbitrary pulse width by turning ON / OFF the power supply connected to the semiconductor laser.
그러나, 상기한 바와 같이, 가스 발생막으로서 니트로셀룰로오스를 이용한 경우에는 니트로셀룰로오스는 파장 300㎚ 이상의 파장을 갖는 광을 흡수하지 않는다. 그 때문에, 상기 반도체 레이저의 레이저광을 니트로셀룰로오스를 이용한 가스 발생막에 조사해도 가스 발생막은 가스를 발생하지 않는다.However, as described above, when nitrocellulose is used as the gas generating film, nitrocellulose does not absorb light having a wavelength of 300 nm or more. Therefore, even if the laser beam of the said semiconductor laser is irradiated to the gas generating film which used nitrocellulose, the gas generating film does not generate gas.
그리고, 니트로셀룰로오스에 레이저광을 흡수시켜서 가스를 발생시키기 위해서 가시광으로부터 적외광을 흡수하는 색소를 약 2wt% 첨가한 니트로셀룰로오스를 가스 발생막으로서 이용한다. 레이저광의 조사 영역이 100㎛×100㎛인 경우, 3와트의 레이저광을 50μsec 조사하면, 색소를 첨가한 가스 발생막을 가스화하고, 타겟막을 기판 상에 전사할 수 있다. 즉, 가시광으로부터 적외광의 레이저를 이용하는 경우에는 그 파장의 광을 흡수하는 열 흡수체를 가스 발생막에 첨가함으로써 가스 발생막을 가스화하는 것이 가능해진다.And nitrocellulose which added about 2 wt% of pigment | dyes which absorb infrared light from visible light in order to generate a gas by absorbing a laser beam to nitrocellulose is used as a gas generating film. When the irradiation area of the laser beam is 100 µm x 100 µm, when the 50-second laser beam is irradiated with 3 watts, the gas generating film to which the dye is added can be gasified and the target film can be transferred onto the substrate. That is, when using a laser of infrared light from visible light, it becomes possible to gasify a gas generating film by adding the heat absorber which absorbs the light of the wavelength to a gas generating film.
Nd : YAG 제4 고조파나 KrF 엑시머 레이저 등의 DUV광을 이용한 경우에는 투명 기판으로서 고가의 합성 석영 기판을 이용하는 것이 필요하다. 그러나, 상기한 가시광이나 적외광의 레이저를 조사할 때는 염가인 유리 기판이나 수지 기판 등을 투명 기판으로서 이용할 수 있다는 장점도 생긴다. 여기서 말하는 투명이란, 투명 기판을 투과한 광에 의해 가스 발생막이 가스화하고 또한 투명 기판이 조사된 레이저에 의해 직접 손상을 받지 않은 것을 나타낸다.In the case of using DUV light such as Nd: YAG fourth harmonic or KrF excimer laser, it is necessary to use an expensive synthetic quartz substrate as a transparent substrate. However, when irradiating the laser of visible light or infrared light, an advantage also exists that an inexpensive glass substrate, a resin substrate, etc. can be used as a transparent substrate. The transparent here means that the gas generating film was gasified by the light transmitted through the transparent substrate, and that the transparent substrate was not directly damaged by the laser irradiated.
한편, 가스 발생막 중에 첨가된 색소는 레이저 조사 후에 가스화하지 않고 기판 상에 더스트로서 부착한다고 하는 문제가 생긴다.On the other hand, the pigment | dye added in the gas generating film | membrane arises a problem that it adheres as dust on a board | substrate without gasifying after laser irradiation.
도 20 내지 도 23은 상기한 문제를 해소한 타겟을 나타내고 있다. 즉, 도 20에 도시된 바와 같이 반도체 레이저광을 투과하는 유리 기판 혹은 수지 기판(10) 상에 상기한 실시예와 마찬가지로, 가스 발생막(11)이 설치되며, 상기 가스 발생막(11) 상에 타겟막(12)이 형성되어 있다. 또한, 상기한 실시예와 마찬가지로 상기 유리 기판(10) 및 기판(1) 중 적어도 한쪽은 주사된다. 또한, 상기 가스 발생막(11)은 니트로셀룰로오스와, 니트로셀룰로오스에 혼입된 카본 섬유, 카본 메쉬와 같은 메쉬 형상의 열 흡수체로 구성되어 있다.20 to 23 show targets that solve the above problems. That is, as shown in FIG. 20, the gas generating film 11 is provided on the glass substrate or the resin substrate 10 that transmits the semiconductor laser light, and is formed on the gas generating film 11. The target film 12 is formed in the film. In addition, at least one of the said glass substrate 10 and the board | substrate 1 is scanned similarly to the said Example. In addition, the gas generating film 11 is composed of nitrocellulose, a heat absorber having a mesh shape such as carbon fibers and carbon mesh mixed in nitrocellulose.
상기 유리 기판(10)에 반도체 레이저를 조사하면, 상기 카본 섬유가 레이저광을 흡수하고, 주위의 니트로셀룰로오스막의 온도를 상승시켜서 상기 니트로셀룰로오스를 가스화시킨다. 이 가스화에 의한 힘에 의해 상기 타겟막(12)의 일부분(51)이 소정의 패턴으로 상기 타겟막(12)에 대향 배치된 기판(1) 상에 전사된다. 이 때, 상기 니트로셀룰로오스에 포함되는 상기 카본 섬유는 각각의 섬유가 서로 얽혀 있으므로 상기 유리 기판(10) 상에 머물러서 원하지 않는 더스트의 발생이 억제된다.When the semiconductor laser is irradiated to the glass substrate 10, the carbon fiber absorbs the laser light, and raises the temperature of the surrounding nitrocellulose film to gasify the nitrocellulose. A portion 51 of the target film 12 is transferred onto the substrate 1 disposed opposite to the target film 12 in a predetermined pattern by the force by gasification. At this time, the carbon fibers contained in the nitrocellulose remain on the glass substrate 10 because the respective fibers are entangled with each other, so that generation of unwanted dust is suppressed.
또한, Cu(구리)는 저저항의 배선층, 패드, 범프 등을 형성하는 재료로서 사용되고 있다. 그러나, Cu는 대기 중에서 열처리하면 산화가 진행하여 저항이 현저하게 상승하는 것이 알려져 있다. 즉, Cu를 이용하는 경우에는 Cu의 주위에 보호막이 되는 절연막을 형성하는 등 후의 열 공정에서의 산화를 방지하는 처리가 필요하다.Cu (copper) is also used as a material for forming a low resistance wiring layer, pads, bumps and the like. However, when Cu heat-treats in air, it is known that oxidation advances and resistance increases significantly. That is, when using Cu, the process which prevents oxidation in a subsequent thermal process is needed, such as forming the insulating film used as a protective film around Cu.
도 21은 Cu 배선층을 형성함과 함께 Cu의 산화를 억제할 수 있는 타겟을 나타내고 있다. 즉, 니트로셀룰로오스 중에 카본 미립자(61)를 첨가하여 가스 발생막(11)을 형성하고 있다. 타겟막(12)으로서 Cu 입자가 혼입한 Cu 페이스트를 이용함과 함께, 투명 기판(10)에는 플라스틱 기판을 이용하고 있다. 또한, 조사 레이저로서, 파장 785㎚의 반도체 레이저를 사용하고 있다. 도시한 바와 같이, 상기 투명 기판(10)에 레이저광을 조사하면 상기 카본 미립자(61)가 상기 레이저광을 흡수하여 주위의 니트로셀룰로오스가 가스화하고, 상기 Cu 페이스트가 Cu 범프(62)로서 대향 배치된 기판(1) 상에 전사된다. 전사된 페이스트형 Cu 범프(62) 상에는 상기 니트로셀룰로오스 내에 혼입된 카본 미립자(61)가 다수 부착하고 있다. 이후, 상기 페이스트형의 Cu 범프(62)를 경화시키기 위해서 대기 중에서 열처리를 행한다. 이 경우, 상기 페이스트형의 Cu 범프(62)의 표면에 카본이 부착하고 있으므로, 열처리 후에도 산화가 진행되지 않고, 저저항의 Cu 범프가 얻어진다. 이것은 표면에 부착한 카본에 Cu의 산화를 억제하는 효과가 있는 것을 나타내고 있다.FIG. 21 shows a target capable of suppressing oxidation of Cu while forming a Cu wiring layer. That is, the carbon fine particle 61 is added to nitrocellulose, and the gas generating film 11 is formed. As the target film 12, a Cu paste containing Cu particles is used, and a plastic substrate is used for the transparent substrate 10. In addition, a semiconductor laser having a wavelength of 785 nm is used as the irradiation laser. As shown in the drawing, when the transparent substrate 10 is irradiated with a laser beam, the carbon fine particles 61 absorb the laser beam and gaseous nitrocellulose is gasified, and the Cu paste is disposed as a Cu bump 62. Transferred onto the substrate 1. On the transferred paste Cu bumps 62, many carbon fine particles 61 mixed in the nitrocellulose adhere. Thereafter, heat treatment is performed in air to cure the paste-type Cu bumps 62. In this case, since carbon adheres to the surface of the paste Cu bump 62, oxidation does not proceed even after heat treatment, and a low resistance Cu bump is obtained. This shows that the carbon adhering to the surface has an effect of suppressing oxidation of Cu.
한편, 니트로셀룰로오스에 카본 미립자를 첨가하지 않고 조사 레이저로서 YAG의 제4 고조파를 이용하여 상기 Cu 페이스트를 상기 기판(1) 상에 전사하여 열처리를 행하면 상기 Cu 페이스트가 산화하고 저항이 현저히 상승하게 된다.On the other hand, when the Cu paste is transferred onto the substrate 1 using a fourth harmonic of YAG as an irradiation laser without adding carbon fine particles to nitrocellulose, the Cu paste is oxidized and the resistance is significantly increased. .
이상과 같이, 가스 발생제의 막 중에 혼입되는 열 흡수체를 표면 첨가제로서 이용되는 물질에 의해 구성함으로써, 패턴의 형성과 함께 표면에 다른 물질을 첨가하는 것이 가능해진다.As mentioned above, by forming the heat absorber mixed in the film of the gas generating agent with the substance used as a surface additive, it becomes possible to add another substance to the surface with formation of a pattern.
카본 미립자 외에 Fe 미립자나 Cr 미립자를 상기 니트로셀룰로오스에 첨가해도 마찬가지로 Cu의 산화 억제 효과가 얻어진다.In addition to the carbon fine particles, Fe fine particles and Cr fine particles can be added to the nitrocellulose to obtain a Cu oxidation inhibiting effect.
도 22는 투명 기판(10) 상에 형성되며, 카본 미립자(61)가 첨가되는 니트로셀룰로오스막(11)을 이용하여, 반도체 칩(71)의 표면에 노출하고 있는 Cu 패드(72)에 상기 카본 미립자(61)를 부착시키는 방법을 나타내고 있다.FIG. 22 shows the carbon on the Cu pad 72 formed on the transparent substrate 10 and exposed to the surface of the semiconductor chip 71 using the nitrocellulose film 11 to which the carbon fine particles 61 are added. The method of attaching the fine particles 61 is shown.
상기 투명 기판(10)측에서부터 레이저광을 조사하면 상기 카본 미립자(61)의 주위의 니트로셀룰로오스가 가스화하고, 가스 발생에 따라 상기 카본 미립자(61)가 상기 Cu 패드(72)에 분무되며, 상기 카본 미립자(61)가 상기 Cu 패드(72)에 부착한다. 상기한 바와 같이, 카본 미립자(61)가 부착한 Cu 패드(72)는 열처리에 대한 산화내성이 향상되므로, 후의 열처리가 가능해진다.When the laser light is irradiated from the transparent substrate 10 side, nitrocellulose around the carbon fine particles 61 is gasified, and the carbon fine particles 61 are sprayed onto the Cu pad 72 as gas is generated. Carbon fine particles 61 adhere to the Cu pad 72. As described above, since the Cu pad 72 to which the carbon fine particles 61 are attached has improved oxidation resistance to heat treatment, subsequent heat treatment is possible.
현재, 상기한 바와 같은 Cu 패드의 산화를 억제하기 위해서 Cu 패드 상에는 Al 등의 산화내성이 높은 금속 박막을 형성하고 있다. 그러나, Cu 패드 상에 Al 박막을 형성하기 위해서는 리소그래피 공정이 필요해지며, 공정수가 증가한다고 하는 문제가 생긴다.At present, in order to suppress the oxidation of the Cu pad as described above, a metal thin film having high oxidation resistance such as Al is formed on the Cu pad. However, in order to form an Al thin film on a Cu pad, a lithography process is required, resulting in a problem that the number of steps increases.
그러나, 상기한 바와 같이 카본 미립자를 포함하는 니트로셀룰로오스막에 레이저광을 조사함으로써, Cu 패드에 카본 미립자를 부착시켜서 산화내성을 향상시키는 것이 가능해진다. 그 때문에, 일공정에서 간단히 Cu 패드의 산화를 억제할 수 있다.However, as described above, by irradiating the nitrocellulose film containing the carbon fine particles with the laser light, the carbon fine particles can be attached to the Cu pad to improve the oxidation resistance. Therefore, oxidation of a Cu pad can be suppressed simply in one process.
도 23은 마스크 패턴 내에 매립된 박막 페이스트를 갖는 타겟을 나타낸다. 즉, 투명 기판(10) 상에 가스 발생막(11)을 형성하고, 상기 가스 발생막(11) 상에 원하는 패턴을 갖는 마스크(81)를 형성한다. 상기 투명 기판(10) 및 상기 마스크(81)는 수지 기판을 이용하고 또한 상기 가스 발생막(11) 및 상기 마스크(81)는 점착제에 의해 고정되고 있다. 레이저 광원은 반도체 레이저이며 가스 발생막(11)으로서 카본 입자가 혼입된 니트로셀룰로오스를 이용하고 있다.23 shows a target having a thin film paste embedded in a mask pattern. That is, the gas generating film 11 is formed on the transparent substrate 10, and the mask 81 having a desired pattern is formed on the gas generating film 11. The transparent substrate 10 and the mask 81 are made of a resin substrate, and the gas generating film 11 and the mask 81 are fixed by an adhesive. The laser light source is a semiconductor laser, and nitrocellulose into which carbon particles are mixed is used as the gas generating film 11.
상기 마스크(81)의 패턴 내에 Cu 페이스트(82)를 매립하고 상기 투명 기판(10)측에서부터 레이저광을 조사하면, 대향 배치된 기판(1) 상에 마스크 패턴 내에 매립된 상기 Cu 페이스트(82)가 전사된다. 이러한 마스크를 이용한 전사는 마스크를 사용하지 않는 전사에 비하여, 전사의 제어가 좋은 정밀도로 행할 수 있어 또한 조사 피치도 보다 미세하게 할 수 있다는 이점을 갖는다.When the Cu paste 82 is embedded in the pattern of the mask 81 and irradiated with laser light from the transparent substrate 10 side, the Cu paste 82 embedded in the mask pattern on the opposing substrate 1 is disposed. Is transferred. The transfer using such a mask has an advantage that the transfer control can be performed with good accuracy, and the irradiation pitch can be made finer than the transfer using no mask.
도 24a 내지 도 24d는 오목부를 갖는 투명 기판을 이용한 타겟의 제조 공정을 나타낸다. 도 24a에 도시된 바와 같이, 오목부(91)를 갖는 투명 기판(1)을 준비한다. 상기 오목부(91)의 형성을 쉽게 하기 위해서, 상기 투명 기판(1)으로서 수지 기판을 이용하고 있다.24A to 24D show a step of producing a target using a transparent substrate having recesses. As shown in Fig. 24A, a transparent substrate 1 having a recess 91 is prepared. In order to facilitate the formation of the recess 91, a resin substrate is used as the transparent substrate 1.
도 24b에 도시된 바와 같이, 색소 혹은 카본 입자가 첨가된 니트로셀룰로오스를 아세톤과 같은 용제에 녹여서 가스 발생제(92)를 작성하고, 이 가스 발생제(92)를 예를 들면 스키지를 이용하여 상기 오목부(91) 내에 도포한다.As shown in Fig. 24B, the nitrocellulose to which the dye or the carbon particles are added is dissolved in a solvent such as acetone to prepare a gas generator 92, and the gas generator 92 is formed using, for example, skid. It apply | coats in the recessed part 91.
도 24c에 도시된 바와 같이, 상기 오목부(91) 내에 도포된 가스 발생제(92)를 건조하면 상기 각 오목부(91)의 바닥부에만 가스 발생막(93)이 형성된다.As shown in FIG. 24C, when the gas generator 92 coated in the recess 91 is dried, the gas generating film 93 is formed only at the bottom of each recess 91.
도 24d에 도시된 바와 같이, 상기 가스 발생막(93)을 갖는 상기 오목부(91) 내에 Cu 페이스트와 같은 금속 페이스트(94)를 매립하여 타겟을 형성한다.As shown in Fig. 24D, a metal paste 94 such as Cu paste is embedded in the recess 91 having the gas generating film 93 to form a target.
그런 후, 상기한 실시예와 마찬가지로, 상기 투명 기판(1)측에서부터 반도체 레이저에 의한 레이저광을 조사하여 대향 배치된 기판 상에 상기 오목부(91) 내에 매립된 상기 금속 페이스트(94)가 전사된다.Thereafter, similarly to the above-described embodiment, the metal paste 94 embedded in the recess 91 is transferred onto the substrate arranged opposite to the laser substrate by the semiconductor laser from the transparent substrate 1 side. do.
도 25는 본 발명에서 이용한 반도체 제조 장치의 개략도이다. 반도체 기판(102)은 스테이지(103) 상에 설치되어 있으며, 진공조(106) 내에서 주사하는 것이 가능하다. 노즐(101)은 염소(Cl2) 등의 에칭 가스로 채워져 있으며, 에칭 가스 유량 및 펌프 배기량을 조정함으로써 노즐(101) 내의 에칭 가스압을 제어하는 것이 가능하다. 노즐(101) 상에는 가스 발생제 공급 장치(100)가 설치되어 있으며, 석영창(105)을 통하여 레이저를 가스 발생제[도 26의 가스 발생막(107)]에 조사하는 것이 가능하다.25 is a schematic diagram of a semiconductor manufacturing apparatus used in the present invention. The semiconductor substrate 102 is provided on the stage 103, and can scan in the vacuum chamber 106. The nozzle 101 is filled with etching gas such as chlorine (Cl 2 ), and it is possible to control the etching gas pressure in the nozzle 101 by adjusting the etching gas flow rate and the pump displacement. The gas generating agent supply apparatus 100 is provided on the nozzle 101, and it is possible to irradiate a laser to a gas generating agent (gas generating film 107 of FIG. 26) through the quartz window 105. FIG.
가스 발생제 공급 장치(100) 및 노즐(101)의 단면 구조를 도 26에 도시한다. 가스 발생제 공급 장치(100)는 띠상의 가스 발생제(가스 발생막 ; 107)를 양단에서 원통형으로 감긴 형상으로 원통형 권취 장치(109)를 회전시킴으로써 가스 발생제를 이동시킬 수 있다.26 illustrates a cross-sectional structure of the gas generator supplying device 100 and the nozzle 101. The gas generator supply device 100 can move the gas generator by rotating the cylindrical winding device 109 in a shape in which a band-shaped gas generator (gas generator film) 107 is wound in a cylindrical shape at both ends.
도 27 및 도 28에, 도 25 및 도 26의 반도체 제조 장치를 이용한 본 발명의 실시예를 설명한다. 이 때 에칭 가스는 염소(Cl2)이다. 또한, 반도체 기판 상에는 구리의 박막(111)이 형성되어 있다. 이 때의 에칭 가스는 200℃이다.27 and 28, an embodiment of the present invention using the semiconductor manufacturing apparatus of FIGS. 25 and 26 will be described. At this time, the etching gas is chlorine (Cl 2 ). Moreover, the thin film 111 of copper is formed on the semiconductor substrate. The etching gas at this time is 200 ° C.
우선, 도 27a에 도시된 바와 같이, 염소 등의 에칭 가스가 노즐(110) 내에 채운 상태에서 석영 기판(108)측에서부터 레이저를 조사한다. 레이저를 조사하면 가스 발생막(107)이 가스화하고, 도 28b와 같이, 노즐(110)로부터 기세 좋게 가스가 분출한다. 이 때, 가스 발생막(107)으로부터 발생한 가스뿐만아니라 노즐(110) 내로 충전되어 있던 염소 가스도 마찬가지로 노즐(110)로부터 반도체 기판(112)에 향하여 분출한다. 노즐(110)로부터 분출한 에칭 가스에 의해서, 구리 박막(111)은 도 28b와 같이, 선택적으로 에칭하는 것이 가능해진다. 권취 장치(109)를 회전시키면서 반도체 기판(112)을 주사하고, 레이저를 조사함으로써 반도체 기판(112) 상의 동 박막(111)을 임의의 패턴에 선택적으로 에칭이 가능해진다. 가스 발생막은 앞의 실시예와 동일 재료를 이용한다.First, as shown in FIG. 27A, the laser is irradiated from the quartz substrate 108 side in a state where an etching gas such as chlorine is filled in the nozzle 110. When the laser is irradiated, the gas generating film 107 gasifies, and as shown in FIG. 28B, the gas is ejected from the nozzle 110 with force. At this time, not only the gas generated from the gas generating film 107 but also the chlorine gas charged into the nozzle 110 is ejected from the nozzle 110 toward the semiconductor substrate 112 in the same manner. By the etching gas ejected from the nozzle 110, the copper thin film 111 can be selectively etched as shown in FIG. 28B. The semiconductor thin film 111 on the semiconductor substrate 112 can be selectively etched in an arbitrary pattern by scanning the semiconductor substrate 112 while rotating the winding device 109 and irradiating a laser. The gas generating film uses the same material as in the previous embodiment.
본 발명은 이상의 구성에 의해, 레이저를 이용한 성막 방법의 타겟에 가스를 발생하는 물질을 이용함으로써, 저에너지의 레이저 조사로 반도체 기판 상에 성막을 실시하는 것이 가능해지며, 타겟을 비산시키지 않고 성막시킬 수 있다. 또한, 선택적인 에칭을 용이하게 행하는 것이 가능해진다.According to the above configuration, by using a substance generating gas in the target of the film forming method using a laser, the film can be formed on the semiconductor substrate by laser irradiation of low energy, and the film can be formed without scattering the target. have. It is also possible to easily perform selective etching.
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Cited By (2)
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Families Citing this family (2)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100707265B1 (en) * | 2003-08-08 | 2007-04-13 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | Pattern forming method |
| US7507519B2 (en) | 2003-08-08 | 2009-03-24 | Seiko Epson Corporation | Pattern forming method, wiring pattern forming method, electro-optical device, and electronic apparatus |
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