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JPS59209499A - Method and device for cutting metallic wiring or the like by laser beam - Google Patents

Method and device for cutting metallic wiring or the like by laser beam

Info

Publication number
JPS59209499A
JPS59209499A JP58082078A JP8207883A JPS59209499A JP S59209499 A JPS59209499 A JP S59209499A JP 58082078 A JP58082078 A JP 58082078A JP 8207883 A JP8207883 A JP 8207883A JP S59209499 A JPS59209499 A JP S59209499A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring
laser beam
cutting
laser
processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58082078A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mamoru Fuse
布施 守
Toshio Miyagawa
敏夫 宮川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP58082078A priority Critical patent/JPS59209499A/en
Publication of JPS59209499A publication Critical patent/JPS59209499A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

PURPOSE:To cut quickly and exactly the wiring of an integrated circuit by subjecting said circuit to preliminary working in the range narrower than the cutting region of said wiring then removing the wiring in the remaining cutting region by a laser beam having the beam intensity at which no damages are given to the region under the wiring. CONSTITUTION:The cutting position of a sample 19 on an X-Y table 20 is determined by the inputs of memories 24- and control devices 23 and the laser having a specified intensity is generated by a power source 12 and an oscillator 11. The size and shape of the beam are controlled by the X-Y slit 14 of an optical processing means 16 and the laser light is irradiated by an objective lens 17. The beam 4 is irradiated in the range narrower than the cutting region of the Al wiring 3 on the silicon oxide film 2 of a substrate 1 to evaporate and scatter a part of the wiring 3. The wiring 3' for which the min. energy for working is decreased is cut by the laser having the smaller beam intensity. The metallic wiring is thus quickly and cleanly cut without deteriorating the circuit characteristics.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明はレーザビームによる金属配線等の切断方法およ
びその装置にかかり、特にレーザビームによる集積回路
等の改良された金属配線等の切断方法およびその装置に
関する。
[Detailed Description of the Invention] [Technical field to which the invention pertains] The present invention relates to a method and apparatus for cutting metal wiring, etc., using a laser beam, and particularly to an improved method and apparatus for cutting metal wiring, etc., such as integrated circuits, using a laser beam. Regarding the device.

〔従来技術〕[Prior art]

集積回路(IC)、特に大規模集積回路(LSI)では
完成後の各部の特性のチェック、特に故障発生時にその
原因の探究が早急に要求されるという事態が多く発生し
ている。この場合回路ブロックの大略のチェックは外部
端子を用いて概ねの位1イは推定がつくが、ブロック内
の故障個所並びにその内容の確認は配線を切断して行う
必要があり。
BACKGROUND OF THE INVENTION In integrated circuits (ICs), especially large-scale integrated circuits (LSIs), there are many situations in which it is necessary to check the characteristics of each part after completion, and especially to immediately investigate the cause of a failure when it occurs. In this case, a rough check of the circuit block can be made using an external terminal, and a rough estimate can be made, but it is necessary to disconnect the wiring to confirm the location of the failure within the block and its contents.

通常切断は少くとも数個所、時により十個所以上の多く
が要求されることがある。この切EIl所の決定は図面
と拡犬鋭下のペレット配線を見比べて探し出す方法がと
られているが、その位置決定は困難で多くの時間を要し
ていた。
Usually, at least a few cuts are required, but sometimes as many as ten or more cuts are required. The location of this cut is determined by comparing the drawing with the pellet wiring under the enlarged sharpener, but determining the location is difficult and takes a lot of time.

特に集積回路の高密度化並びにパターンの細密化の進行
にともないその困難性は益々増大している。
In particular, the difficulty is increasing as the density of integrated circuits increases and the pattern becomes finer.

一方、故障原因の早急解明は生産上又はユーザ一対策上
からも一刻の猶予も許さない緊急Mあ机 従来、集積回路配線の切断方法としては各種方法が使用
されてきた。最も品易な方法は針切新法で、この方法は
金属針により機械的に配線並びにそれを被粉J゛る絶縁
膜を破壊する方法である。手軽にできる長所の反面、最
近のICのようにファインパターンになるとファインパ
ターン部分の切断が9ぽしいと共に、きれいな切断も困
難であり、その上この方法には熟練を要するという問題
がある。
On the other hand, in order to quickly find out the cause of the failure, it is an emergency M that does not allow any delay from the viewpoint of production or user measures.In the past, various methods have been used to disconnect integrated circuit wiring. The simplest method is the needle cutting method, which uses a metal needle to mechanically destroy the wiring and the insulating film covering it. On the other hand, it has the advantage of being easy to use, but when it comes to fine patterns such as those used in recent ICs, there are problems in that the cutting of the fine pattern part is similar to that of 9, and it is difficult to cut cleanly, and furthermore, this method requires skill.

またこの他に切断個所の両端に針を立て、コンデンサに
充電した電荷を針にかけ放電させ配rT全切断するコン
テンサ法やホトレジストを用い切断個所をエツチングす
るPR法、またポジタイプのホトレジストを用いるスポ
ット露光法等もあるが工程が?J! 雑であったり、フ
ァインパターンの切断が困難であるなど何れも一長一短
があり、ファインパターンを迅速に、しかもきれいに、
IC特性を害することなく切断することには問題が多い
In addition to this, there is also the condenser method, in which needles are placed at both ends of the cut point, and the electricity charged in a capacitor is applied to the needles to discharge the entire wire, the PR method is used to etch the cut point using photoresist, and the spot exposure method uses positive type photoresist. There are laws, etc., but what about the process? J! Both have their advantages and disadvantages, such as being rough or difficult to cut fine patterns.
There are many problems in cutting without damaging the IC characteristics.

最近レーザ光線による配線の切断が検討されている、レ
ーザ光線による切断は簡単であること。
Cutting wiring with laser beams has recently been considered, and cutting with laser beams is easy.

ファインパターンの切断が可能であること、切断個所が
きれいであること、熟練を要しないこと、多数の切断が
容易であること、自動化し易いことなど数多くの特長が
ある。
It has many advantages, such as being able to cut fine patterns, making clean cuts, requiring no skill, being able to easily cut a large number of cuts, and being easy to automate.

しかし、従来のレーザビーム装置を使用したアルミニウ
ム配、i犯  ポリシリコン抵抗、白金シリサイド配線
などの切断においては、例えば第1図に示すように、集
積回路の鉄面は活性領域を形成したシリコン基板1の表
面にシリコン酸化膜2が形成され、その上にアルミニウ
ム配線375祐己線され。
However, when cutting aluminum interconnects, polysilicon resistors, platinum silicide interconnects, etc. using conventional laser beam equipment, for example, as shown in Figure 1, the iron surface of an integrated circuit is A silicon oxide film 2 is formed on the surface of the silicon oxide film 1, and an aluminum wiring 375 is formed on the silicon oxide film 2.

その上にシリコン酸化膜2′が被懐されているが。A silicon oxide film 2' is covered thereon.

この配線を確実に切断するためには図示されているよう
にアルミニウムの加工最小エネルギーより大きいレーザ
ビームをアルミニウム配線の外側まであてる必袂があっ
た。
In order to reliably cut this wiring, it was necessary to apply a laser beam with a higher energy than the minimum processing energy for aluminum to the outside of the aluminum wiring, as shown in the figure.

しかし、このようにビームを照射するとアルミニウム配
庫の外側はレーザビームに直接照射されることになり、
しかもシリコン酸化膜は透過し易いので円の下の半導体
基板はダメージを受ける。
However, when irradiating the beam in this way, the outside of the aluminum warehouse will be directly irradiated with the laser beam,
Moreover, since the silicon oxide film is easily permeable, the semiconductor substrate under the circle is damaged.

そしてそこに形成されているテバイスがダメージを受け
ることになる。
And the Thevis formed there will be damaged.

また、ビームの強度については強いとアルミニウムが蒸
発して配線の切断が容易であるが、その影響は下に及び
下のテバイスにダメージを与え。
In addition, if the intensity of the beam is strong, the aluminum will evaporate and the wiring will be easily cut, but the effect will be downward and damage the devices below.

特性を劣化させたり、限化IThk破壊してアルミニウ
ム配線が下のシリコンと短絡したりする。逆にビームの
強度が弱いと全くアルミニウムが蒸発しなかったり、一
度とけてまた金属アルミニウムに戻ることがしはしはで
あった。
This may deteriorate the characteristics or cause limited IThk breakdown, causing the aluminum wiring to short-circuit with the underlying silicon. On the other hand, if the beam intensity was weak, the aluminum would not evaporate at all, or it would melt and then return to metal aluminum.

従って、実際の切断作業にあたっては、弱いビームから
段々とビーム強度をあげ確認しながら切断するというの
が普通であった。
Therefore, in actual cutting work, it was common to gradually increase the beam strength starting from a weak beam and cut while checking.

以上述べたようにレーザビームによるアルミニウム等の
配線の切断方法は他の方法に比ベファインパターンを迅
速に、きれいに切断できる可能性が犬であるが、上記し
たような問題点を含むので、その問題の解決が先決問題
となると共に、その切断方法に適したレーザビームによ
る金属配線等の切断装置の開発が望まれている。
As mentioned above, the method of cutting aluminum wiring using a laser beam has the potential to cut fine patterns more quickly and cleanly than other methods, but it has the problems mentioned above. Solving the problem has become a priority issue, and there is a desire to develop a device for cutting metal wiring and the like using a laser beam that is suitable for this cutting method.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は以上の問題点に対処してなされたもので、その
目的は集積回路等の配線、特にファインパターンの配線
を目的に応じ集積回路特性に劣化やダメージを与えるこ
となく、その配線を迅速に、きれいに切断するレーザビ
ームによる金属配線等の切断方法およびそσ装置を提供
するにある。
The present invention has been made to address the above-mentioned problems, and its purpose is to quickly conduct wiring for integrated circuits, especially fine pattern wiring, without degrading or damaging the characteristics of the integrated circuit. Another object of the present invention is to provide a method for cutting metal wiring, etc. using a laser beam that cuts cleanly, and an apparatus for the same.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

本第1の発明は、集積回路の金属配線等の配線切断領域
より狭い範囲に予備加工を施す41の工程と、ilの工
程で残った切断領域の配線を配線下の領域に損傷を与え
ることがすくない5予いビーム強度のレーザビームで除
去する第2の工程とを含むことを特徴とするレーザビー
ムによる金属配線等の切断方法にある。
The first invention includes a step 41 in which preliminary processing is performed in an area narrower than the cut area of the wiring, such as metal wiring of an integrated circuit, and a process in which the wiring in the cut area remaining in the il step is not damaged in the area under the wiring. A method for cutting metal wiring, etc. using a laser beam, characterized in that it includes a second step of removing with a laser beam of a predetermined beam intensity of 5.

また、本第2の発明は、レーザビームの強さを加減する
電源を備えたレーザ発撮器と、エキスパンター、スリッ
トドライバーによりビームの形・大きさを自由に匍11
111できるX−Yスリット、ダイクロイックミラー等
を含む光学的調整手段と、焦点深度を変えられる対物レ
ンズ系手段と、試料を載置固定するX−Yテーブルと、
レーザ電源、スリットドライバー、XYテーブルを制御
する制御手段と、これらの制御手段を含むマイクロコン
ピュータとを含むことを特徴とするレーザビームによる
金属配線等の切断装置にある。
In addition, the second invention provides a laser emitter equipped with a power source that adjusts the intensity of the laser beam, an expander, and a slit driver to freely control the shape and size of the beam.
An optical adjustment means including an X-Y slit, a dichroic mirror, etc. that can be used for 111 hours, an objective lens system means that can change the depth of focus, an X-Y table on which the sample is placed and fixed,
A device for cutting metal wiring, etc. using a laser beam is characterized in that it includes a control means for controlling a laser power source, a slit driver, and an XY table, and a microcomputer including these control means.

〔発明の原理と作用〕[Principle and operation of the invention]

本発明の原理は、先ず物質でレーザ加工され易いものは
そのものがレーザを吸収し易いもので。
The principle of the present invention is that materials that are easily processed by laser beams are those that easily absorb laser beams.

加工されにくいものはレーザを吸収しにくいものである
という事実である。次に同一材料においても表面の状態
が異なると加工に要する最小エネル千−がことなるとい
う挙笑である。第2図は加工材料の表向状態により加工
に要する最小エネルギーが異なる状況を示す特性図であ
る。図に於て横軸はレーザパワーを示し、縦軸は加工度
すなわち加工の深さ、加工の大きさ等を示ず。A曲1i
it4は両者の関係を示している。すなわち同−利料で
も表面状態が違えば例えはa1+  a2+  ”3+
  34  と加工に要する最小エネルギーが変る。す
なわちレーザの吸収し易さがa 1)a 2)a s>
a 4  となっておりそのときのレーザパワーは” 
1+ E2+ ” 3+E4となっている。レーザの吸
収しやすくなる表面状態にすることにより加工最小エネ
ルギーをさげることができ、加工に要する最小エネルギ
ーがさがれは配線切断領域地に与えるダメージがなくな
るかまたは少くなるという事実に着目したものである、 第3図は本発明の基本構成を示す原理説明図である。図
において横軸および縦軸はそれぞれレーザパワーおよび
加工度を示す。8曲線を配線材料。
The fact is that materials that are difficult to process are materials that are difficult to absorb laser radiation. Second, even if the material is the same, the minimum energy required for processing will vary depending on the surface condition. FIG. 2 is a characteristic diagram showing a situation in which the minimum energy required for processing differs depending on the surface state of the material to be processed. In the figure, the horizontal axis indicates the laser power, and the vertical axis does not indicate the degree of machining, that is, the depth of machining, the size of machining, etc. A song 1i
it4 indicates the relationship between the two. In other words, even if the interest rate is the same, if the surface state is different, for example, a1+ a2+ "3+
34 and the minimum energy required for processing changes. In other words, the ease of laser absorption is a 1) a 2) a s>
a 4 and the laser power at that time is ”
1+E2+" 3+E4. By creating a surface condition that facilitates laser absorption, the minimum processing energy can be lowered. If the minimum energy required for processing is reduced, there will be no damage to the wiring cutting area. Fig. 3 is a principle explanatory diagram showing the basic configuration of the present invention. In the figure, the horizontal axis and the vertical axis indicate the laser power and processing degree, respectively. Eight curves are used for wiring. material.

0曲層を半導体基板材料の加工に要する最小エネルギー
の関係を示す。すなわち配線材料を予備加工してレーザ
を吸収し易くすると、当初の普通状態の配線の加工最小
エネルギーが曲線のb2に相当するEill  であっ
たものを第1の予備加工を施すことにより加工最小エネ
ルギーはblに相当するEllにさがったことを示して
いる。また、半導体基板材料はC曲線のC1に相当する
E1□の加工最小エネルギーを持っていることを示して
いる。
The relationship between the minimum energy required for processing a semiconductor substrate material and the zero curve layer is shown. In other words, if the wiring material is pre-processed to make it easier to absorb the laser beam, the initial minimum processing energy for the wiring in the normal state was Eill, which corresponds to curve b2, but by performing the first preliminary processing, the minimum processing energy is reduced. indicates that it has moved to Ell, which corresponds to bl. It also shows that the semiconductor substrate material has a minimum processing energy of E1□, which corresponds to C1 of the C curve.

従って第1の予備加工ではE13以上のエネルギーが必
要であるからt2に相当するエネルギーで加工すれば配
線材料は蒸発するか溶融して膜厚が薄くなるがレーザの
吸収がよくなり、結果として第1の予備加工後は加工最
小エネルギーがE1□となるので第2の加工工程でE1
□より太きく F’l□より小さい例えばtlに相当す
るエネルギーのレーザビームで加工すれば配國材料を容
易に断線させることができると共に、このエネルギーは
半導体基板材料の加工最小エネルギーEI2より小さい
ので半導体基板1上には何等ダメージを与えることがな
G耳なお第1の予備加工では加工エネルギーは半導体基
板1上の加工最小エネルギーより大きいのでレーザビー
ムをあてた領域の配線制料を残した状態で中止するのが
望ましい。また配線材料の加工は下地材料より小さい加
工最小エネルギーめ状態にすることが望ましいが、蟲2
図の状態にならなくても下地材料のダメージを減少させ
た配線の断線が英施できることは説明するまでもない。
Therefore, the first preliminary processing requires an energy of E13 or more, so if processing is performed with an energy equivalent to t2, the wiring material will evaporate or melt and the film thickness will become thinner, but the laser absorption will improve, and as a result, the first After the preliminary machining in step 1, the minimum machining energy is E1□, so in the second machining step E1
Thicker than □ and smaller than F'l□ For example, if processed with a laser beam with an energy corresponding to tl, the interconnected material can be easily broken, and this energy is smaller than the minimum processing energy EI2 of the semiconductor substrate material. Note that in the first preliminary processing, the processing energy is greater than the minimum processing energy on the semiconductor substrate 1, so that no damage is caused to the semiconductor substrate 1. Therefore, the wiring pattern in the area irradiated with the laser beam remains. It is preferable to cancel it. In addition, it is desirable to process the wiring material in a state where the minimum processing energy is lower than that of the underlying material, but
It goes without saying that even if the situation shown in the figure does not occur, it is possible to break the wiring with less damage to the underlying material.

゛なお予備加工はレーザ光によることなくレーザ光を吸
収し易い状態にでき心地の方法を施してもよいことは明
らかである。
It is clear that the preliminary processing may be carried out by any method that makes it easier to absorb laser light without using laser light.

〔実施例〕〔Example〕

以下実施例に基き本発明の詳細な説明する。第嗜 4図(a)〜(C)本第1の発明の第1の実施例による
集積回路配臓の切断方法を示す工程断面図を示す。
The present invention will be described in detail below based on Examples. FIGS. 4(a) to 4(c) are process sectional views showing a method for cutting an integrated circuit arrangement according to a first embodiment of the first invention.

第4図(a)において半導体基板1上には半導体素子が
形成され(半導体素子は図示していない)その表面に形
成されたシリコン酸化膜2上にはアルミニウム配線3が
形成され、その上にはシリコン酸化膜2′が形成されて
いる。この集積回路の配線を切断するにあたり、先ず第
1の予備加工としてアルミニウムの加工最小エネルギー
以上のレーザパワーで、しかもアルミニウムBe4’J
幅及び切断長より短かい、すなわち切断領域より狭い領
域にレーザビーム4をあてる。しかるときは第4図(b
)に示すようにレーザビームの照射された領域はレーザ
パワーが大きいときはその一部が蒸発しその一部が飛散
すると共にアルミニウム配線の表面は変色又は凹凸等を
増しレーザビームを吸収し易い状態となる。3′は薄く
なった部分を示し、3“は残った周辺のアルミニウム配
線ヲ示す。又レーザパワーが稍々低いときは第4図(C
)に示すように一部溶融し3“′に示すように変色又は
変質しレーザパワームを吸収し易い状態となる。
In FIG. 4(a), a semiconductor element is formed on a semiconductor substrate 1 (the semiconductor element is not shown), an aluminum wiring 3 is formed on a silicon oxide film 2 formed on the surface of the semiconductor element, and an aluminum wiring 3 is formed on the silicon oxide film 2 formed on the surface of the semiconductor element. A silicon oxide film 2' is formed. In order to cut the wiring of this integrated circuit, first, as a first preliminary processing, a laser power higher than the minimum processing energy of aluminum is used, and aluminum Be4'J
The laser beam 4 is applied to an area shorter than the width and cutting length, that is, narrower than the cutting area. If this happens, please refer to Figure 4 (b)
), when the laser power is high in the area irradiated with the laser beam, part of it evaporates and part of it scatters, and the surface of the aluminum wiring becomes discolored or uneven, making it easier to absorb the laser beam. becomes. 3' indicates the thinned part, and 3" indicates the remaining peripheral aluminum wiring. Also, when the laser power is a little low, Fig. 4 (C
), it partially melts, and as shown in 3'', it changes color or changes in quality, making it easier to absorb the laser power.

そのため加工前にくらべ切断個所の加工最小エネルギー
は小さくなっている。第2の除去工程ではレーザビーム
強度を第1の予備加工より小さくしても残ったアルミニ
ウム配線の加工最小エネルギーより太きけれは容易に残
った断線領域のアルミニウムを除去することが出来る、
この第1の実施例では原理説明のところで述べた第3図
の関係が成立するので集積回路にダメージを与えること
なく、配祿を迅速にされいに切断することができる。
Therefore, the minimum machining energy at the cutting location is smaller than before machining. In the second removal step, even if the laser beam intensity is lower than that in the first preliminary processing, the aluminum in the remaining disconnection region can be easily removed if the laser beam intensity is greater than the minimum energy for processing the remaining aluminum wiring.
In this first embodiment, since the relationship shown in FIG. 3 described in the explanation of the principle holds true, the wiring can be quickly and precisely cut off without damaging the integrated circuit.

なお第2の工程に使用するレーザビームの形並びに大き
さはアルミニウム配線の切断領域を覆い配線領域外にあ
まり出ない大きさのものを照射すれば切断領域のアルミ
ニウムpHは容易に除去することができ、また大きなビ
ームに代り小さなビームを移動させて断線領域のアルミ
ニウムを除去してもよい。
Note that the shape and size of the laser beam used in the second step is such that the aluminum pH in the cut area can be easily removed if it is irradiated with a laser beam of a size that covers the cut area of the aluminum wiring and does not extend beyond the wiring area. Alternatively, a small beam may be moved instead of the large beam to remove the aluminum in the area of the break.

またレーザビーム照射による加工において加工深度はビ
ームの焦点深度に関係し浅い加工には浅い焦点深度のビ
ームがよいので、第1の予備加工では浅い焦点深度のビ
ームを使用すれは基板領域にダメージを与えることがな
く目的を達成することができる。
In addition, in processing by laser beam irradiation, the processing depth is related to the focal depth of the beam, and a beam with a shallow focal depth is better for shallow processing. Therefore, if a beam with a shallow focal depth is used in the first preliminary processing, it will damage the substrate area. You can achieve your goals without giving away.

またアルミニウム配線等はビームの反射率が大きく、熱
伝導率が大きいのに対し、誘電体はビームの反射率と熱
伝導率が共に小さい。従って誘・「成体はビームにより
損傷を受は易いので、これを防ぐためパルス幅の短かい
ビームを使用するのがよく%特に第2の除去工程にこれ
を適用すれば効果がある。
Furthermore, aluminum wiring and the like have a high beam reflectance and a high thermal conductivity, whereas a dielectric material has a low beam reflectance and a low thermal conductivity. Therefore, since adult organisms are easily damaged by the beam, to prevent this, it is recommended to use a beam with a short pulse width, which is especially effective when applied to the second removal step.

第5図(a)、 (b)は本紀1の発明の第2の実施例
によるレーザビームによる金属配線等の切断方法を示す
工程説明図である。図において各部の符号は第4図(a
)〜(C)に準するが、シリコン酸化膜2上に形成され
たアルミニウム配線3はシリコン酸化膜2′により被覆
されているが本実施例では切断個所の一部にタングステ
ン針をあて切断幅よりも狭い範囲内に下のシリコン酸化
膜2に傷を与えない範囲で配線をこすり、アルミニウム
配線に第lの予備加工である機械的の傷を与える。第5
図(b)はタングステン針5を動かした方向と直角方向
から見た断面図で図中aは切断領域である。このような
第1の加工が施された領域は加工最小エネルギーが減少
しているので、予備加工後のビーム加工用のビーム強度
は下地をいためない弱いビームで加工することができる
。従って弱いビーム強度のビームを残った加工領域のア
ルミニウムに一括又は小さいビームを移動照射すること
により容易にa領域の配線を除去することができる。
FIGS. 5(a) and 5(b) are process explanatory diagrams showing a method for cutting metal wiring, etc. using a laser beam according to a second embodiment of the invention of the present invention. In the figure, the symbols of each part are as shown in Figure 4 (a
) to (C), although the aluminum wiring 3 formed on the silicon oxide film 2 is covered with the silicon oxide film 2', in this embodiment, a tungsten needle is applied to a part of the cutting location to determine the cutting width. The wiring is rubbed within a narrower range without damaging the underlying silicon oxide film 2, thereby mechanically scratching the aluminum wiring as the first preliminary processing. Fifth
Figure (b) is a cross-sectional view seen from a direction perpendicular to the direction in which the tungsten needle 5 is moved, and a in the figure is the cutting area. Since the minimum processing energy for the region subjected to such first processing is reduced, processing can be performed using a weak beam intensity that does not damage the base material after the preliminary processing. Therefore, the wiring in area a can be easily removed by irradiating the aluminum in the remaining processing area with a beam of low beam intensity all at once or by moving a small beam.

第6図(al、 (b)は本紀1の発明の第3の実M1
例によるレーザビームによる金属配線等の切断方法を示
す工程説明図である。第6図(a)は金属配置線3の切
断領域の内側にタングステン針により孔6をあける。こ
のような加工このような萬1の予備加工によれば第5図
(a)、 (b)に示した第2の実施例と同様の効果を
発揮することができ、引続き第2の工程を実1Mすれば
目的の配森の切断が容易に出来る。
Figure 6 (al) and (b) are the third fruit M1 of the invention of this Eki 1.
FIG. 3 is a process explanatory diagram showing a method of cutting metal wiring and the like using a laser beam according to an example. In FIG. 6(a), a hole 6 is made inside the cutting area of the metal placement line 3 using a tungsten needle. By performing such pre-processing, the same effects as in the second embodiment shown in FIGS. If you use 1M, you can easily cut the desired forest.

7は一括切断時のビームの大きさである。このように傷
をつけることによる切断の容易化は切断領域の熱吸収の
増大と熱放散の減小の彫物と考えられる。なお機抹的に
傷をつける方法は従来のタングステン針による方法と異
なり全部を切る必要がないので、操作は簡単でファイン
パターンへの導入も比較的に容易である。
7 is the size of the beam at the time of batch cutting. The ease of cutting by making scratches in this way is considered to be a result of increasing heat absorption and decreasing heat dissipation in the cutting area. Note that unlike the conventional method using a tungsten needle, the method of making mechanical scratches does not require cutting all the parts, so it is easy to operate and relatively easy to apply to fine patterns.

以上の実施例では第1の予備加工としてレーザビーム照
射により切断領域より狭い領域のアルミニウム配勝の膜
厚の減小変質、変色等を与え加工最小エネルギーを減少
させる方法と、機椋的な傷を与えることへより加工最小
エネルギーを減小させる方法につき説明したが、この方
法に限定されるものでγSく、加工最小エネルギーを低
下させることができる他の加工方法も適用できることは
説明するまでもない。
In the above embodiments, as the first preliminary processing, a method is used in which laser beam irradiation is used to reduce the film thickness, deterioration, and discoloration of the aluminum coating in an area narrower than the cutting area to reduce the minimum processing energy, and to reduce the minimum processing energy. Although we have explained the method of reducing the minimum machining energy by giving do not have.

次に前記レーザビームによる金属配線の切断方法の実施
に好適な本紀2の発明のレーザビームによる金属配線の
切断装置r賞につき1メ1面を参照して説明する。第7
図は本紀2の発明の一実施例による切断装置のブロック
図である。図において、11はレーザ発振器% 12は
レーザー・1源である。レーザビームの強度を加減する
にはレーザ発振器のフラッシュランプにかかる成圧を屯
源准圧を変えることにより容易にできる。この・畦圧の
roll (+11はレーザ電源12に接続されたコン
トローラ23により1lll 94+し、この制御はメ
モリー24によ不しば自動化ができる。レーザ発振器に
より発生した光は光学的処理手段16であるエキスパン
ダー131本発明実施に重要であるレーザビームの大き
さ、形を決定゛するX−Yスリット14やダイクロイッ
クミラー15等な通り調整され、対物レンズ系17によ
り加工配線試料19上にレーザビーム18として照射さ
れる。試料19はX−Yテーブル2°0上に固定され、
配Iβ〆の切断個所はメモIJ −24”K入力された
切断個所のデータに基きコントローラ23″によりX、
Yテーブルが移動して表示さイLる。
Next, the apparatus for cutting metal wiring using a laser beam, which is suitable for carrying out the method for cutting metal wiring using a laser beam, will be described with reference to page 1 of the first page of this publication. 7th
The figure is a block diagram of a cutting device according to an embodiment of the invention of this publication. In the figure, 11 is a laser oscillator and 12 is a laser 1 source. The intensity of the laser beam can be easily adjusted by changing the pressure applied to the flash lamp of the laser oscillator. The roll of this ridge pressure (+11 is 1llll94+) by a controller 23 connected to the laser power source 12, and this control can be automated using the memory 24. The light generated by the laser oscillator is An expander 131 is adjusted according to the X-Y slit 14, dichroic mirror 15, etc. that determine the size and shape of the laser beam, which are important for implementing the present invention, and the laser beam 18 is projected onto the processed wiring sample 19 by the objective lens system 17. The sample 19 is fixed on an X-Y table 2°0,
The cutting point of the wiring Iβ is set to X,
The Y table will move and be displayed.

またレーザビームの形・大きさを決定するX−Yスリッ
トは、メモリー24′、コントローラ23′によりコン
トロールされるスリットドライバー21により制御する
ことができる。
Further, the X-Y slit that determines the shape and size of the laser beam can be controlled by a slit driver 21 controlled by a memory 24' and a controller 23'.

次に第4図fan、 (b)、 fc)に示した切断方
法を6fj7図に示した切断装置を用いて実施する方法
につき説明する。
Next, a method of carrying out the cutting method shown in FIGS. 4 (fan, (b), fc) using the cutting device shown in FIG. 6fj7 will be explained.

先ず第4図(a)に示す試料をXYテーブル2oに載置
する。そのカロエ位置及び順序はあらかじめメモリー2
4“に入力されでいる。この入力結果により、X−Yテ
ーブル2oはコントロールされ試料19の第1の切断位
置が現出する。次に配線(・1・件により決るレーザビ
ーム強度条性が入力されているメモリー24によりコン
トローラ23が駆動し、レーザ1源12を調整し発振器
11より規定強度のレーザービームが発生する。このレ
ーザビームは光学的処理手段16により調整される。特
にX・Yスリットを通ることにより、第4図(a)に示
すとおり配線幅及び切断長より決る領域より小さいビー
ム4とする。この強さ並びに形の調整されたレーザビー
ムを対物レンズ系を通して試料に照射する。このレーザ
ビームは予め実験により定められた加工最小エネルギー
以上の強度のビームであるから容易にアルミニウムを飛
散し、膜厚を薄くするか、溶融させることにより光の吸
収を増大させることができる。このままビームを照射す
ると下地を傷める可能性があるが、完全にアルミニウム
を除去しないので下地はその影響を受けることがない。
First, the sample shown in FIG. 4(a) is placed on the XY table 2o. The location and order of the Caloes are stored in memory 2 in advance.
4". Based on this input result, the X-Y table 2o is controlled and the first cutting position of the sample 19 appears. Next, the laser beam intensity condition determined by the wiring (・1・The controller 23 is driven by the input memory 24, adjusts the laser 1 source 12, and generates a laser beam of a specified intensity from the oscillator 11.This laser beam is adjusted by the optical processing means 16. In particular, X/Y By passing through the slit, a beam 4 is formed which is smaller than the area determined by the wiring width and cutting length as shown in Fig. 4(a).The sample is irradiated with this laser beam whose intensity and shape are adjusted through the objective lens system. Since this laser beam has an intensity higher than the minimum machining energy determined in advance by experiment, it easily scatters aluminum, and by thinning the film or melting it, light absorption can be increased. If the beam is irradiated in this state, there is a possibility that the underlying material will be damaged, but since the aluminum is not completely removed, the underlying material will not be affected by this.

その状況を第4図(b)に示しである。ここで3′は一
部飛散して薄くなったアルミニウム配線である6また皐
4図(C)は飛散しないがビームにより変質された部分
3″の形成された。、+41の予備加工後の配線を示し
ている。
The situation is shown in FIG. 4(b). Here, 3' is aluminum wiring that has become thinner due to some scattering. 6 In addition, Figure 4 (C) shows a portion 3'' that has not been scattered but has been altered by the beam. +41 Wiring after preliminary processing It shows.

このように第1の予備加工された配線は大幅に加工最小
エネルギーが低下(”る、次にレーザビームは弱いビー
ムに変傳される、特に下地の加工最小エネルギーより小
さいビーム強度にさげても第1の予備加工により切断部
分のアルミニウムの加工最小エネルギーが確保できれは
最も好ましいことである。第1の予備加工条件により決
る第2の加工用ビーム強度条件全メモリー24に入力し
ておけは直ちにコントローラ23によりレーザ直弾を調
節し希異のビーム強度が得られる。次に同じ<x−yス
リットにより弱いレーザビームを例えば第6図(b)の
関係の大きさにして照射すれ目、このビームは加工後の
アルミニウム膜の加工最小エネルギーより大きいので容
易に畠6図(blの7の領域ωアルミニウム膜を除去す
ることができる。なおシリコン4板、シリコン酸化膜上
に形成したアルミニウム配)線は前記した第3図の1↓
゛4係となる第1の予備加工がレーザビーム加工により
容易に実施できるので弔7図に示したレーザビームによ
る金属配7課等の切断装置により容メ、に配線を切]・
斤することができる。
In this way, the first pre-processed wiring has a significantly reduced minimum processing energy ("), and then the laser beam is changed to a weaker beam, especially when the beam intensity is reduced to less than the minimum processing energy of the underlying material. It is most preferable that the first preliminary machining can ensure the minimum energy for machining the cut portion of the aluminum.It is best to input the second machining beam intensity conditions determined by the first preliminary machining conditions into the memory 24. Immediately, the controller 23 adjusts the laser direct shot to obtain an unusual beam intensity.Next, use the same x-y slit to apply a weak laser beam to the size of the relationship shown in FIG. Since this beam has a higher energy than the minimum processing energy for the aluminum film after processing, it can easily remove the aluminum film in the area 7 in Figure 6 (bl). ) line is 1↓ in Figure 3 above.
゛Since the first preliminary processing, which is Section 4, can be easily carried out by laser beam machining, the wiring is cut into pieces using a cutting device such as the metal wiring section 7 using a laser beam shown in Figure 7.]
You can make a loaf.

なお第1の予備加工を機械的に行うため上記装置にコン
トローラにより制御出来る金属針等による機械的/JO
工手段を具1゛rl:iさせれはより応用卸囲の広い装
置とすることが出来る。
In order to perform the first preliminary processing mechanically, a mechanical / JO using a metal needle or the like that can be controlled by a controller is added to the above device.
If the processing means is made more advanced, the device can be used in a wider range of applications.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明し1ことおり本部1の発明によれは集積回路等
の配*S!、特にファインパターンの配線を目的に応じ
回路特性を劣化させることなく迅速に。
As explained above, according to the invention of Headquarters 1, the arrangement of integrated circuits, etc. *S! , especially for wiring fine patterns quickly according to the purpose without deteriorating the circuit characteristics.

きれいに切断することができる。また本部2の発明の装
置は本部1の発明の実施に必要な殴能を備えているので
容易に第1の発明が実施でき、その効果は犬である。
Can be cut cleanly. Furthermore, since the device of the invention of Headquarters 2 has the ability to carry out the invention of Headquarters 1, the first invention can be easily carried out, and its effects are excellent.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のレーザビームによる金妬配線等の切1所
方法説明用の1新曲図、l]f2図は加工利料の表面状
態によりレーザビームの加工最小エネルギーが異なる状
況を示す特性図、第3図は本発明の原理説明図、・二1
4図(a)〜(C1は本部1の発明のベル1の実施例の
方法の説明用の一部工程断面図、第5図(al、 (b
)は本部1の発明のす1桑2の実り小側の方法の説明用
の一部工程断面図1.A46図(a)、 (blは本部
1の発明のz;%; 3の実、畑例の方法の説明用の一
部工程上面図、・g7図は本部2の発明の一実施例によ
るレーザビームによる金属配線等の切断装置のブロック
図を示す。 1・・・・・・シリコン半うμ体基板、礼 2′・・・
・・・シリコン酸化膜、3,3ζ3r3°゛・・・アル
ミニウム配線、4・・・・・・レーザビーム、5・・・
・・・金属針(タングステン)。 6・・・・・・加工孔、7・・・・・・ビーム照射領域
、11・・・・・・レーザ発振器、12・・・・・・レ
ーザ蹴源、13・・・・・・エキスパンダー、14・・
・・・・X−YスlJット、15・・・・・・ダイクロ
イックミラー、16・・・・・・光学的処理手段、17
・・・・・対物レンズ、18・・・・・・レーザビーム
、19・・・・・・試料、21・・・・・・スリットド
ライバー、22・・・・・・マイクロコンピュータ、 
 23. 23’、 23“・・・・・・コントローラ
、24. 24’、  24”・・・・・・メモリー。 填し、 bゴ       − し−丈°°ハ゛ワー寥
3侶 “rr  erz cts   −5−7”tl
Tヮー出七〜φ 半4ン
Figure 1 is a new diagram for explaining the conventional cutting method for cutting wires, etc. using a laser beam, and Figure 1] f2 is a characteristic diagram showing the situation in which the minimum energy for machining the laser beam differs depending on the surface condition of the machining material. , Figure 3 is a diagram explaining the principle of the present invention, ・21
4(a) to (C1 are partial process cross-sectional views for explaining the method of the embodiment of Bell 1 of the invention of Headquarters 1, and FIGS. 5(a) to 5(b)
) is a partial process sectional view 1. for explaining the method of the invention of Headquarters 1, 1. Mulberry 2. Figure A46 (a), (bl is z;% of the invention of Headquarters 1; Part 3 is a top view of a partial process for explaining the method of the field example, and Figure g7 is a laser according to an embodiment of the invention of Headquarters 2. A block diagram of a beam-based cutting device for metal wiring, etc. is shown. 1...Silicon semi-circular substrate, courtesy 2'...
...Silicon oxide film, 3,3ζ3r3°゛...Aluminum wiring, 4...Laser beam, 5...
...Metal needle (tungsten). 6... Machining hole, 7... Beam irradiation area, 11... Laser oscillator, 12... Laser kick source, 13... Expander , 14...
...X-Y slot, 15... Dichroic mirror, 16... Optical processing means, 17
... Objective lens, 18 ... Laser beam, 19 ... Sample, 21 ... Slit driver, 22 ... Microcomputer,
23. 23', 23"...controller, 24. 24', 24"...memory. Filled, b go-shi-length°°higher three ``rr erz cts -5-7'' tl
Twa-de7~φ half-4n

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)集積回路の金剛配線等の配線切断領域より狭い範
囲に予備加工を施す第1の工程と、第1の工程で残った
切断領域の配線f:配線下の領域に一損傷を与えること
がすくない弱いビーム強度のレーザビームで除去する第
2の工程とを含むことを特徴とするレーザビームによる
金属配線等の切1@方法。
(1) The first step of performing preliminary processing in an area narrower than the wiring cutting area, such as the diamond wiring of an integrated circuit, and the wiring f in the cutting area remaining in the first step: causing damage to the area under the wiring. A method for cutting metal wiring, etc. using a laser beam, characterized in that it includes a second step of removing with a laser beam of a weak beam intensity that does not have a small amount of damage.
(2)予備加工を施す年1の工程が配線の最小加工エネ
ルギーより大きいエネルギーを持つレーザビームで行い
、第1工1に予備加工領域の配線が残っていることを特
徴とする特許飢1求の範囲第(])項記載のレーザビー
ムによる金属配線等の切断方法。
(2) Patent search 1, characterized in that the first step of performing preliminary processing is performed with a laser beam having energy greater than the minimum processing energy of the wiring, and the wiring in the preliminary processing area remains in the first step 1. A method for cutting metal wiring, etc. using a laser beam as described in the range ( ).
(3)予備加工を施す第1の工程が焦点深度の浅いレー
ザビームで行うことを特徴とする特許請求゛の範囲第(
1)項又は第(2)項記載のレーザビームによる金属配
線等の切断方法。
(3) The first step of performing preliminary processing is performed using a laser beam with a shallow focal depth.
A method for cutting metal wiring, etc. using a laser beam as described in item 1) or item (2).
(4)予備加工をji[lす第1の工程が配線の最小加
工エネルギーより大きいエネルギーを持つレーザビーム
で行い、配線を除去する第2の工程が損傷を与えてはな
らない下地物質の最小加工エネルギーより小さいエネル
ギーを持つレーザビームで行うことを特徴とする%叶沿
曾求の範囲第(1)項又は第(2)項又は第(3)項記
載のレーザビームによる金属配線等の切断方法。
(4) The first step of pre-processing is performed using a laser beam with energy greater than the minimum processing energy of the interconnect, and the second step of removing the interconnect is the minimum processing of the underlying material that must not cause damage. A method for cutting metal wiring, etc. using a laser beam as described in item (1), item (2), or item (3) of the range of % leaf scanning, characterized in that the cutting is performed with a laser beam having an energy smaller than that of the laser beam. .
(5)配線を除去する第2の工程を切断領域を含む大き
な形のビームで行うことを特徴とする特許請求のノ1匝
囲第(1)項又は箒(2)項又は記(4)項記載のレー
ザビームによる金属配線等の切断方法。
(5) Clause (1), clause (2), or clause (4) of claim No. 1, characterized in that the second step of removing the wiring is performed using a large beam including the cutting area. A method for cutting metal wiring, etc. using a laser beam as described in Section 1.
(6)配線を除去する第2の工程を予備加工の41の工
程で使用したレーザビームより小さいビーム面積のレー
ザビームを移動させて行うことを特徴とする特許請求の
範囲第(1)項又は紀(2)項又は第(3)項又は第(
4)項記載のレーザビームによる金属配線等の切断方法
(6) The second step of removing the wiring is carried out by moving a laser beam having a smaller beam area than the laser beam used in step 41 of the preliminary processing. (2) or (3) or (
4) A method for cutting metal wiring, etc. using a laser beam as described in section 4).
(7)少なくとも配線を除去する第2の工程をパルス幅
の短かいレーザビームで行うことを特徴とする特許ml
求の範囲第(1)項又は第(5)項又は第(6)項記載
のレーザビームによる金属配線等の切断方法。
(7) Patent ml characterized in that at least the second step of removing the wiring is performed using a laser beam with a short pulse width.
A method for cutting metal wiring, etc. using a laser beam according to item (1), item (5), or item (6).
(8)予備加工を施す第1の工程が針等により配縁に傷
をつける工程であることを特徴とする特許請求の祁囲詔
(1)項又は第(5)項又は第(6)項記載のレーザビ
ームによる金属配線等の切断方法。
(8) Paragraph (1) or (5) or (6) of the patent claim, characterized in that the first step of performing preliminary processing is a step of damaging the trim with a needle or the like. A method for cutting metal wiring, etc. using a laser beam as described in Section 1.
(9)  レーザビームの強さを加減する′シ諒全備え
たレーザ発振器と、エキスパンダー、スリットドライバ
ーにより制御されるX−Yスリット、ダイクロイックミ
ラー等を含む光学的調整手段と、焦点深度を変えられる
対物レンズ系手段と、試料を載置するX−Yテーブルと
、レーザ屯源。 スリットドライバー、X−Yテーブルを制御する制御手
段と、これらめ制御手段を含むマイクロコンピュータと
を含むことを特徴とするレーザビームによる金属配線等
の切断装置。
(9) A laser oscillator that is fully equipped to adjust the intensity of the laser beam, an optical adjustment means that includes an expander, an X-Y slit controlled by a slit driver, a dichroic mirror, etc., and the depth of focus can be changed. An objective lens system, an X-Y table on which a sample is placed, and a laser source. 1. An apparatus for cutting metal wiring, etc., using a laser beam, characterized in that it includes a control means for controlling a slit driver and an X-Y table, and a microcomputer including the control means.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0831774A (en) * 1994-07-12 1996-02-02 Sanyo Electric Co Ltd Metal film removing and processing method and manufacture of photoelectromotive element
EP1037278A2 (en) * 1999-03-18 2000-09-20 Toshiba Corporation Semiconductor device structure with specifically dimensioned redundancy fuses for laser repair
CN109648951A (en) * 2019-01-04 2019-04-19 江苏科麦特科技发展有限公司 A kind of discontinuous aluminium-plastic tape and preparation method thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0831774A (en) * 1994-07-12 1996-02-02 Sanyo Electric Co Ltd Metal film removing and processing method and manufacture of photoelectromotive element
EP1037278A2 (en) * 1999-03-18 2000-09-20 Toshiba Corporation Semiconductor device structure with specifically dimensioned redundancy fuses for laser repair
EP1037278A3 (en) * 1999-03-18 2004-08-04 Toshiba Corporation Semiconductor device structure with specifically dimensioned redundancy fuses for laser repair
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