JPS62119941A

JPS62119941A - 微細配線の形成方法およびその装置

Info

Publication number: JPS62119941A
Application number: JP25935985A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Inoue; 龍雄井上
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1985-11-19
Filing date: 1985-11-19
Publication date: 1987-06-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ＬＳＩ／４’ツケーノもしくはＬＳＩの製造
方法およびその装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、ＬＳＩ　１４ツケージやＬＳＩの配線には、微細
化に優れた薄膜法が主流になってきており、その中でも
工程数が比較的少なく、経済的に微細な・やターンが形
成できるサブトラクティブ法がしばしば用いられている
。このサブトラクティブ法では、ほぼ全面にあらかじめ
金属膜を形成し、この上に感光性レジスト等を所望のパ
ターンに形成シ、これをエツチングレジストとして不要
になった金属膜の部分をエツチングするが、微細化に適
したエツチング方法としては従来イオンビーム・エツチ
ングやプラズマ・エツチングなどの異方性Ｐライエツチ
ング技術がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の異方性ドライエツチングを用いた配線導
体・やターン形成プロセスに於いては、金属薄膜の不要
部分をエツチングするための専用のエツチング装置を用
いてエツチングを行なった後、このエツチング装置の高
真空チャンバから被加工基板を取出し、続いてエツチン
グレジストの除去を行なった後、配線導体・にターンの
検査を行なうが、この配線導体パターンの検査で不良が
発見された場合の修正方法としては、従来、厚膜ペース
トでオープンとなっている箇所にノやターンを形成した
り、ダイヤモンド・ツールでショート箇所を削りとった
りする方法があったが、これらは微細配線には不適当な
方法であシ、最近では微細ビーム・イオンエツチングを
用いて、不要ｚ４　ｐ−ンのカットを行う方法や、パタ
ーンオープン箇所にイオンビーム・デポジションによっ
て修正・ぞターンを形成する方法が、微細なパターンに
適した方法として用いられている。しかし、これらの加
工を行うためには、被加工基板を再び高真空チャンバに
投入し、加工後再度基板を高真空チャンバから取出さな
ければならない。

従って、これら一連のプロセスに於いては、少なくとも
２回の高真空排気が必要であり、配線導体・リーラの検
査にも機械的触針法に較べ、より高精度の期待できる電
子ビームを用いた検査方式を採用した場合には、さらに
１〜２回の高真空排気工程が加わることになり、高真空
チャンバ投入のたびに行なわねばならない被加工基板の
洗浄工程と２〜５回に及ぶ高真空排気とに長い作業時間
を要するという欠点があった。

本発明は前記問題点を解消するもので、一連の工程を１
回の高真空排気過程で行なうことができる微細配線の形
成方法及びその装置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はサブトラクティブ法を用いて基板上に微細配線
を形成する一連の工程のうち、所望の・母ターンに形成
されたエツチングレジストを用いて金属薄膜をドライエ
ツチングする工程と、エツチングレジストを除去する工
程と、前記ドライエツチングによって完成した配線導体
パターンの欠陥を電子ビームを用いて検査する工程と、
この検査結果に基づき前記配線導体パターンのオープン
不良箇所をイオンビーム・デポジションにより修正し、
ショート不良箇所をイオンビーム・エッチングにより不
要パターンを除去修正する工程とを同一の真空排気過程
にて行うことを特徴とする微細配線の形成方法と、エツチングレジストを用いて被加工基板の金属薄膜をエ
ツチングするエツチング機構と、エッチｙ　りＬ／　）
ストを除去するエソチンダレノスト除去機構と、前記基
板上に形成された配線導体パターンを検査する検査機構
と、基板を保持しこれを移動させるＸ−Ｙテーブルと、
前記配線導体パターンに見出されたオープン不良箇所を
修正するイオンビームエツチング機構と、配線導体パタ
ーンに見出されたショート不良箇所を修正するイオンデ
ポジシ、ヨン機構とを有し、これらを同一高真空チャン
バー内に設置したことを特徴とする微細配線形成装置で
ある。

〔実施例〕

次に本発明の一実施例について図面を参照して説明する
。

第１図（、）〜（ｄ）は本発明による方法の一実施例を
示す俯敞断面図である。

高真空チャンバ１０に投入され−た被加工基板１は第１
図（ａ）　Ｋ示す様に、表面に形成された金属薄膜２と
露光・現像によって所望のｔ４’ターンに形成された樹
脂材料から成るエツチング・レジスト３とを有する。本
実施例においては、このエツチング・レジスト３にパタ
ーンショート部５と欠陥部４とがあるものとする。この
被加工基板１にアルコゝンガスヲ用いたイオンビーム・
エツチングを施すと、金属薄膜２が除去されて第１図（
ｂ）の様にエツチング・レジスト３で覆われた部分に金
属薄膜２の配線パターン２ａが形成される。次にアルゴ
ンガスを排気して酸素ガスを導入して酸素ガス雰囲気で
再びイオンビーム・エツチングを行なうことにより、エ
ツチング・レジストだけが選択的にエツチングされて第
１図（ｃ）に示す様に金属薄膜の配線パターン２ａが現
われる。次に酸素ガスを排気した状態で走査型電子顕微
鏡を用いて、基板ｌ上に形成された金属薄膜配線Ａ’タ
ーン２ａを標準配線ｉＪ？ターンと比較する。本実施例
では、配線ショート部７で標準配線導体ノ’？ターン・
データにはないノＪ？ターンが存在しているので、基板
１上のこの位置で、？ターン・ショートが発生している
という情報が得られる。このパターン・ショートの位置
情報が別途設けられた記憶装置により記憶される。また
、配線欠陥部６で標準配線導体・譬ターン・データには
存在している・セターンが欠落しているので、基板１上
のこの位置でパターン・オープンが発生しているという
情報が得られ、このパターン・オープン位置情報も記憶
装置により記憶される。次に同じ高真空チャンバ内にお
いて、イオンビームエｙｆング機構により、先に記憶さ
れたパターン・ショート位置情報に基づき第１図（ｄ）
に示す様に不要な配線ショート部７をエツチングし、配
線ショート修正部９を形成して配線間を切り離す。また
パターン・オープンについても同様にイオンビームデポ
ジション機構により第１図（ｄ）に示すように配線欠陥
修正導体８を形成することによって断線部分６を修正し
て接続する。最後に、修正された配線導体パターンが正
常であるかを検査するため、再び走査型電子顕微鏡によ
り、配線・母ターン２ａを検査した後、被加工基板１を
高真空チャンバより取出す。

パターン２ａの検査の方法としては、走査型電子顕微鏡
を用いたパターン認識によるパターン比較法の他に、電
子銃により゛、配線導体・やターンに電気・にルスを注
入し、パターンの布線容量によって生じる電気／’Ｐル
スの伝播波形の変化と標準伝播波形データとの比較によ
って検査しても良い。

更に、被加工物としては、配線基板の他にＬＳＩチップ
を作るためのシリコンウェファであっても良い。

第２図は上述の配線の形成方法を実施する装置の一例を
示した縦断面図である。

第２図において、高真空チャンバ１０は排気ポート１１
によシ高真空に排気することも別途設けられたリークバ
ルブにより大気圧にすることも可能である。被加工基板
１２ａは、図示していない扉から高真空チャン／？−内
に投入され、Ｘ−Ｙテーブル１３ａ上に設けられた基板
ホルダに保持される。

エツチングレジスト３を用いて金属薄膜２をエツチング
するには、まずチャンバ１０を高真空に排気した後、Ｘ
−Ｙテーブル制御部１３ｄによりＸ−Ｙテーブル１３ａ
を破線で示す位置１３ｂに移動させて行なう。この時、
被加工基板は１２ｂの位置に来る。

この状態でエツチング機構としてのイオン銃１４のフィ
ラメント１５を加熱し、フィラメント１５とアノ−Ｐ１
６の間に電圧を加え、バルブ１８より微量のアルゴンガ
スを導入することによりこのガスがイオン化され、加速
グリッド１９により形成される電界により、このアルゴ
ンイオンは被加工基板１２ｂに向って加速される。この
とき、永久磁石１７により、アルゴンイオン流は収束さ
れビーム状になると共に、適度な電圧の印加されたフィ
ラメン）　２０によりアルゴンイオンは中和され、アル
ゴン分子の状態で被加工基板１２ｂ表面に入射しエツチ
ング作用を行なう。エツチングの終了時点の検出は、本
図では示していないが四重極質量分析計で行なうことが
可能であるし、予め測定したエッチジグ速度に基づきエ
ツチング時間を定めておく方法でも良い。

エツチングを終了した時点で、アルゴンガスの導入を止
め、再びチャンバーを高真空状態にしておく。続いてガ
ス導入バルブ１８から微量の酸素を導入しながら、イオ
ン銃１４をエンチングレジストの除去機構として作動さ
せ酸素分子のビームを基板１２ｂの表面に照射して、エ
ツチングレジストを除去する。エツチングレノスト除去
後、チャンバー１０を再び高真空状態にしておく。次に
Ｘ−Ｙテープルを１３ａの位置にもどし、走査型電子顕
微鏡で配線導体パターンの検査を行なう。走査型電子顕
微鏡による検査機構は他に電子銃２１、電子銃制御部２
１ａ、標準配線導体パターンデータおよび検査結果デー
タの記憶装置２１ｂとから構成される。検査は次の手順
で行なわれる。まずＸ−Ｙテーブル１３ａにより、被検
査基板１２ａの粗位置合わせを行なう。これは走査型電
子顕微鏡による被検査基板に設けられた位置合せマーク
の画像と標準配線導体データの基準位置合せマークとが
合致する様にＸ−Ｙテーブルを移動させることである。

そして走査型電子顕微鏡による被検査基板の配線導体パ
ターンの画像と標準配線導体データとを照合し、違いが
あった箇所の位置座標と欠陥モーｒがオープンであるか
又はショートであるかどうかを記憶装＃２１ｂに記憶す
る。

以上の様にして検査された基板の配線導体パターンに欠
陥があった場合にはＸ−Ｙテーブル及び基板はそれぞれ
一点鎖線で示す位置１３ｃ及び１２ｃにセットされる。

配線導体・母ターンのショートは次の様にして修正され
る。

イオンビームエツチング機構としてのイオン銃３０ａは
フィラメント３１とアノ−ｐ　３２の間に形成される電
界によって、バルブ３６から導入されたアルゴンガスを
イオン化したものを永久磁石３３、ビーム形成グリッＰ
３４で微細ビーム化し、フィラメント３５で中和して微
細なアルゴン分子のビームをつくり、これを基板１２ｃ
の表面に照射する。基板１２ｃの直前にはア・母−チャ
３７があり、散乱したビームは基板１２ｃに照射しない
様になっており、加工精度を高めている。

検査結果のデータを記憶装置２１ｂより取り出し、ショ
ート箇所にビームが照射される様にＸ−Ｙテーブルを移
動させ、このビームでショート箇所をエツチング除去す
る。

配線導体・母ターンのオープンは次の様にして修正され
る。

イオンデポジション機構としてのイオン銃は３０ｂの位
置に移動し、スノぐツタ・ターゲット・ホルダー３８に
取付けられたスパッタ・ターゲット３９（点線で示す）
に微細なアルゴン分子のビームを照射させ、スフ４ツタ
・ターゲット３９の金属原子をたたき出す。たたき出さ
れた金属原子はビーム状になって、ア・ぐ−チャ３７を
通過して基板の配線導体パターンのオープン箇所に堆積
し配線導体パターンの一部を形づくることにより、修正
を完了する。

スノぐツタ・ターゲット・ホルダーには、２〜３種の金
属のスノ母ツタ・ターゲットを備え、スノセツタする金
属を回転して選択できる様になっている。

また、イオン銃が３０ａの位置にあるときには、イオン
ビームを妨げない様な構造になっている。

修正が終った基板は１２ａの位置に移動し、再び走査型
電子顕微鏡で配線導体パターンの検査を行なった後、高
真空チャンバーから取出される。

以上述べたエツチングに於いては、イオン銃１４の代わ
りに基板１２ｂの表面に対向する位置に電極を設け、平
行平板型プラズマ・エツチングにより金属薄膜をエツチ
ングすることも金属の種類にょっては可能である。

同様に、エツチング・レジストの除去工程に於いても、
イオン銃１４の代わりに平行平板型プラズマ・エツチン
グを用いることも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は一回の真空排気過程で、め
っき下地金属薄膜のエツチングと配線導体パターンの検
査と配線導体ｉｅターンの修正とを行うことにより、各
工程を個別の専用装置によって行なう場合に較べ大幅な
作業時間の削減ができ、さらに、これらの一連のプロセ
スが同一の高真空状態の中で行なわれる為、ゴミやホコ
リなどの混入が少なく、製造品質を向上できるという効
果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図（、）〜（ｄ）は本発明の製造方法を示す俯敞断
面図、第２図は本発明の製造装置を示す縦断面図である
。１・・・基板、２・・・金属薄膜、３・・・エツチング
レジスト、４・・・レジスト欠陥部、５・・・レジスト
パターンショート部、６・・・配線欠陥部、７・・・配
線ショート部、８・・・配線欠陥修正導体、９・・・配
線ショート修正部、１０・・・高真空チャン・ぐ、１１
・・・排気ポート、１２ａ、　１２ｂ＋　１２ｃｍ・一
基板、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ　・・・Ｘ−Ｙテーブル
、１４．３０ａ・・・イオン銃、３０ｂ・・・イオン銃
、１５゜２２．３１・・・カソード・フィラメント、１
６　、３２・・・アノード、１７．３３・・・永久磁石
、１９　、２３　、２４　、３４・・・グリッド、　２
０．３５・・・フィラメント、１８．３６・・・ガス導
入ノ々ルブ、２１・・・電子銃、２５．２６・・・偏向
電極、３７・・・アノクーチャ、３８・・・スノぐツタ
・ターゲット・ホルタ−１３９・・・スパッタ・ターゲ
ット。（α）（ｂ’）第１図（Ｃ）（ｄ）第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）サブトラクティブ法を用いて基板上に微細配線を
形成する一連の工程のうち、所望のパターンに形成され
たエッチングレジストを用いて金属薄膜をドライエッチ
ングする工程と、エッチングレジストを除去する工程と
、前記ドライエッチングによって完成した配線導体パタ
ーンの欠陥を電子ビームを用いて検査する工程と、この
検査結果に基づき前記配線導体パターンのオープン不良
箇所をイオンビーム・デポジションにより修正し、ショ
ート不良箇所をイオンビーム・エッチングにより不要パ
ターンを除去修正する工程とを同一の真空排気過程にて
行うことを特徴とする微細配線の形成方法。
（２）エッチングレジストを用いて被加工基板の金属薄
膜をエッチングするエッチング機構と、エッチングレジ
ストを除去するエッチングレジスト除去機構と、前記基
板上に形成された配線導体パターンを検査する検査機構
と、基板を保持しこれを移動させるＸ−Ｙテーブルと、
前記配線導体パターンに見出されたオープン不良箇所を
修正するイオンビームエッチング機構と、配線導体パタ
ーンに見出されたショート不良箇所を修正するイオンデ
ポジション機構とを有し、これらを同一高真空チャンバ
ー内に設置したことを特徴とする微細配線形成装置。