JPS62136853A - レ−ザ処理装置 - Google Patents

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】 ［技術分野］ 本発明は、レーザ処理技術、特に、半導体装置の製造に
おいてウェハに形成された半導体素子の配線構造の一部
をレーザを照射して加２８溶断する技術に適用して有効
な技術に関する。

［背景技術］ たとえば、半導体メモリなどの製造においては、記憶容
量の増加と共に半導体素子内部の個々の記憶セルに欠陥
が発生する確率は増大し、この個々の記憶セルの不良に
起因する半導体素子の歩留り低下は避けられない。

このため、発生した不良記憶セルが所定数以下の半導体
素子を救済する方法として、予め所定数の余分の記憶セ
ル、すなわち冗長記憶セルを半導体素子内に作り込んで
おき、半導体素子の外部から、配線構造の一部にたとえ
ばレーザを照射して溶断し、開回路を形成するなどして
不良記憶セルを冗長記憶セルに切り換える、いわゆるビ
ット救済処理が行われる場合がある。

この場合、溶断すべき配線構造の位置検出および溶断操
作を、同一波長のレーザで行うことが考えられる。

しかしながら、−１Ｗに、配線構造の位置検出には、長
波長のレーザを使用することが、配線構造の上に被着さ
れた半透明の保護膜などにおける干渉が少なく、照射さ
れたレーザの反射率の変化などに基づく位置検出の精度
が向上されるなどの観点から有利であり、一方、配線構
造の材質および形状などは、半導体素子の種類によって
様々であるため、下地部分や周辺部などを損傷すること
なく、配線構造の溶断操作が可能なレーザ出力の変動範
囲、すなわち加工マージン、が広く溶断に最適なレーザ
波長は、処理される半導体素子の種類などによって異な
るものである。

このため、上記の如く、同一波長のレーザで、溶断すべ
き配線構造の位置検出および溶断操作を行ったのでは、
位置検出の精度の向上と、広い加工マージンとが同時に
得られず、救済歩留りが低下され、ビット救済処理にお
ける生産性が低下されるという欠点があることを本発明
者は見いだした。

なお、半導体メモリの不良記憶セルの救済技術について
説明されている文献としては、株式会社工業調査会、昭
和５５年６月１日発行「電子材料Ｊ　１９８０年６月号
、Ｐ２７〜Ｐ３３がある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、処理の生産性を向上させることが可能
なレーザ処理技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

［発明の概要］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、つぎの通りである。

すなわち、被処理物の所定の部位にレーザを照射するこ
とによって所定の処理を施すレーザ処理装置で、放出さ
れるレーザ波長が可変なレーザ源を有する構造とするこ
とにより、たとえば、所定の処理に先立つ被処理物の所
定の部位の位置検出と、所定の処理とで、被処理物に照
射されるレーザの波長を、それぞれに適した値に変化さ
せることを可能にして、処理の生産性が向上されるよう
にしたものである。

［実施例］ ゛第１図は本発明の一実施例であるレーザ処理装置の要
部を示す説明図である。

本実施例では、レーザ処理装置が、半導体装置の製造に
おけるウェハ処理工程で使用されるビット救済装置とし
て構成されている。

図の左右方向および紙面に垂直な方向に移動自在なＸＹ
テーブル１の上には、ウェハ２（被処理物）が水平に載
置されている。

さらに、該ウェハ２の上方には、ウェハ２の平面に平行
な平面内で適宜移動されることによって、レーザ＃Ａか
ら放射され、レーザ出力制御部３およびハーフミラ−４
を介して得られる所定の波長のレーザのウェハ２に対す
る照射位置を制御するビームポジショナ５が設けられて
いる。

この場合、前記レーザｔＡＡは、たとえば、レーザ発振
器６から放射される所定の波長のレーザＬの光路に、非
線型結晶などからなるセカンド・ハーモニック・ジェネ
レータ７およびサード・ハーモニック・ジェネレータ８
、さらには、８亥セカンド・ハーモニック・ジェネレー
タ７とサード・ハーモニック・ジェネレータ８との間に
位置される位相遅延板９などを介設することによって、
波長の異なる複数のレーザＬ、レーザＬｌ、　　レーザ
Ｌ２が得られるように構成されており、これらのレーザ
Ｌ、Ｌｌ、Ｌ２をハーフミラ−１０によって個別の光路
に分離するとともに、分離された各レーザＬ、ＬＬ、Ｌ
２の光路に、それぞれ設けられたシャッタＳ、シャッタ
Ｓｌ、　　シャッタＳ２の開閉を個別に制御することに
よって、所望の時期に波長の異なる複数のレーザＬ、Ｌ
Ｌ、Ｌ２のいずれか一つが選択され、レーザ出力制御部
３およびハーフミラ−４、さらにはビームポジショナ５
を介してウェハ２に照射される構造とされている。

なお、第１図においては、シャッタＳ２が開放され、レ
ーザＬ２が選択された状態を示している。

また、ＸＹテーブル１の上方に設けられたハーフミラ−
４の近傍には、位置合わせ制御部１１に接続される入射
光量検出部１２および反射光量検出部１３が設けられて
おり、ビームポジショナ５を介してウェハ２に照射され
るレーザの反射率の変化などに基づいて、該ウェハ２に
形成された半導体素子の一部に設けられた位置合わせマ
ークなどが位置合わせ制御部１１によって検知され、ビ
ームポジショナ５による、ウェハ２に対するレーザ照射
位置の制御が行われるように構成されている。

以下、本実施例の作用について説明する。

始めに、ＸＹテーブルｌが適宜移動され、ＸＹテーブル
ｌの上に載置されるウェハ２に配設された複数の半導体
素子（図示せず）の一つがビームポジショナ５の直下に
位置される。

次に、たとえば、レーザａＡのシャッタＳが開放され、
位置検出に適した比較的波長の長いレーザＬが選択され
、レーザ出力制御部３およびハーフミラ−４、さらには
ビームポジショナ５を経てウェハ２に照射される。

この時、ウェハ２に照射されるレーザＬの一部はハーフ
ミラ−４を透過して入射光量検出部１２に検知されると
ともに、ウェハ２において反射されたレーザしはハーフ
ミラ−４を透過して反射光量検出部１３によって検知さ
れる。

そして、位置合わせ制御部１１は、ビームポジショナ５
を水平方向に適宜移動させる際のレーザＬのウェハ２に
おける反射率の変化などから、前記半導体素子の一部に
設けられた位置合わせマークを正確に検知し、該位置合
わせマークと所定の位置関係にある目的の溶断すべき配
線構造などにビームポジショナ５の光軸を一致させ、位
置合わせが行われる。

次に、レーザＬを選択すべく開放されていたシャッタＳ
が閉止されるとともに、たとえばシャフタＳ２が開放さ
れ、前記の位置合わせに用いられたレーザしよりも比較
的波長が短く、所定の配線構造の溶断における加工マー
ジンの広いレーザＬ２が選択され、レーザ出力制御部３
およびハーフミラ−４、さらにはビームポジショナ５を
経て、目的の配線構造などに精確に照射され、下地部分
や周辺部などを損傷することなく、配線構造が溶断され
、開回路が形成されることによって不良記憶セルが冗長
記憶セルに切り換えられるビット救済処理が行われる。

このように、本実施例においては、レーザａＡから得ら
れるレーザの波長が可変にされているため、所定の配線
構造の溶断操作に先立つ位置合わせ操作と、溶断操作と
で、ウェハ２に照射されるレーザの波長を、それぞれに
適した値に変化させることが可能となり、位置合わせの
精度向上と、溶断操作における広い加工マージンとが同
時に達成され、ビット救済処理における歩留りが向上さ
れる。

さらに、本実施例においては、レーザ源Ａから得られる
波長の異なる複数のレーザＬ、　　Ｌｌ、　　Ｌ２が、
位置合わせ操作と、所定の配線構造の溶断操作とにおい
て同一の光路を経てウェハ２に照射されることにより、
光路の途中に介在される、たとえばハーフミラ−４やビ
ームポジショナ５などの光学系の経時的な位置変化によ
る位置合わせの誤差が自動的に補正され、位置合わせ精
度の低下が防止される。

〔効果］ （ｌ）、被処理物の所定の部位にレーザを照射すること
によって所定の処理を施すレーザ処理装置で、放出され
るレーザ波長が可変なレーザ源を有する構造であるため
、たとえば、所定の処理に先立つ被処理物の所定の部位
の位置検出と、所定の処理とで、被処理物に照射される
レーザの波長を、それぞれに適した値に変化させること
が可能となり、処理の生産性を向上させることができる
。

（２）、前記（１）の結果、ウェハに形成された半導体
素子のビット救済処理において、所定の配線構造の溶断
操作に先立つ位置合わせ操作と、溶断操作とで、ウェハ
に照射されるレーザの波長を、それぞれに適した値に変
化させることが可能となり、位置合わせの精度向上と、
溶断操作における広い加工マージンとが同時に達成され
、ビット救済処理における歩留りが向上される。

（３）、レーザ源から得られる波長の異なる複数のレー
ザが、位置合わせ操作と、所定の配線構造の溶断操作と
において同一の光路を経てウェハに照射されることによ
り、光路の途中に介在される光学系などの経時的な位置
変化による位置合わせの誤差が自動的に補正され、位置
合わせ精度の低下が防止される。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではな（、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、レーザ源において、セカンド・ハーモニック
・ジェネレータおよびサード・ハーモニック・ジェネレ
ータなどが発振器の中に位置される構造とすることも可
能である。

［利用分野］ 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となワた利用分野である半導体装置の製造に
おけるビット教法処理技術に適用した場合について説明
したが、それに限定されるものではなく、たとえば、読
み出し専用記憶素子の書替え処理や、論理素子などの論
理変更処理などに広く適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるレーザ処理装置の要部
を示す説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被処理物の所定の部位にレーザを照射することによ
   って所定の処理を施すレーザ処理装置であって、放出さ
   れるレーザ波長が可変なレーザ源を有することを特徴と
   するレーザ処理装置。 ２、前記被処理物が、ウェハであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のレーザ処理装置。 ３、前記レーザ処理装置が、半導体装置の製造に用いら
   れるビット救済装置であり、所定の配線構造の溶断処理
   に先立つ位置合わせ操作と、所定の配線構造の溶断処理
   とが、異なる波長のレーザを照射することによって行わ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレー
   ザ処理装置。