(57)【要約】【課題】除去対象層の下層に与える損傷を低減するとともに、除去対象層の除去に要する時間を従来のマルチショットを行う構成に比べて短縮する。【解決手段】レーザ光線を半導体デバイスに対して照射するレーザ光線照射部と、半導体デバイス上に形成されるレーザ光線の照射領域の位置を相対的に移動させるステージとを備え、レーザ光線照射部は、照射領域におけるレーザ光線の強度が上記の移動の方向に沿って異なっており、かつ、照射領域のうち上記の移動の方向に関して最後部の領域以外の領域において強度が最大となるように、レーザ光線を照射する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光線を対象物に対して照射するレーザ光線照射手段と、
前記対象物上に形成されるレーザ光線の照射領域の位置を相対的に移動させる移動手段とを備え、
前記レーザ光線照射手段は、
前記照射領域におけるレーザ光線の強度が前記移動の方向に沿って異なっており、かつ、前記照射領域のうち前記移動の方向に関して最後部の領域以外の領域において前記強度が最大となるように、レーザ光線を照射する、レーザ光線照射装置。
【請求項２】
前記レーザ光線照射手段は、前記照射領域におけるレーザの強度が、前記移動方向に関して最前部から前記最後部にかけて小さくなるように、レーザ光線を照射する、請求項１に記載のレーザ光線照射装置。
【請求項３】
前記レーザ光線照射手段は、前記照射領域におけるレーザの強度が、前記移動方向に関して最前部よりも前記最後部の方が小さくなるように、レーザ光線を照射する、請求項１に記載のレーザ光線照射装置。
【請求項４】
前記レーザ光線照射手段は、前記レーザ光線を出力するレーザ光線出力手段と、前記レーザ光線が透過可能な複数の透過部を有する光学素子とを備え、
前記透過部は前記移動方向に沿って配されており、当該透過部における前記レーザ光線の透過率が、前記最前部側から前記最後部側にかけて低くなっている、請求項２に記載のレーザ光線照射装置。
【請求項５】
前記レーザ光線照射手段は、前記レーザ光線を出力するレーザ光線出力手段と、前記レーザ光線が透過可能な複数の透過部を有する光学素子とを備え、
前記透過部は前記移動方向に沿って配されており、当該透過部における前記レーザ光線の透過率が、前記最前部側よりも前記最後部側の方が低くなっている、請求項３に記載のレーザ光線照射装置。
【請求項６】
前記光学素子は、前記各透過部となる開口部と、前記レーザ光線の透過を遮る遮光部とから構成されるマスクである、請求項４または５に記載のレーザ光線照射装置。
【請求項７】
前記光学素子は、複数の異なる透過率を有する光学フィルタである、請求項４または５に記載のレーザ光線照射装置。
【請求項８】
前記レーザ光線の出力のタイミングと、前記移動手段による前記照射領域の位置の移動とを制御する制御手段を備え、
前記レーザ光線照射手段は、一回のレザー出力によって、前記各透過部を介して前記対象物上の複数の領域を照射するものであり、
ｎを自然数と、ｋを１以上ｎ−１以下の自然数とし、さらに、前記各透過部の総数をｎ個とし、当該ｎ個の透過部のうち任意の１つの透過部を第ｋ透過部とすると、
前記制御手段は、第ｋ透過部を透過したレーザ光線が照射された照射領域上に、第ｋ＋１透過部を透過したレーザ光線の照射を重ねる動作が、ｋ＝１からｎ−１まで繰り返すように、前記タイミングと前記移動とを制御する、請求項４から７のいずれか１項に記載のレーザ光線照射装置。
【請求項９】
前記レーザ光線の出力のタイミングと、前記移動手段による前記照射領域の位置の移動とを制御する制御手段を備え、
前記レーザ光線照射手段は、一回のレザー出力によって、前記各透過部を介して前記対象物上の複数の領域を照射するものであり、
前記各透過部のうち前記移動方向における最前部の透過部を第１透過部とすると、
前記制御手段は、前記第１透過部を透過したレーザ光線が照射された照射領域上に、さらに前記各透過部のうち前記第１透過部を除いた残りの透過部を透過したレーザ光線が順に照射されるように、前記タイミングと前記移動とを制御する、請求項４から７のいずれか１項に記載のレーザ光線照射装置。
【請求項１０】
前記各透過部の上面形状は、正方形、長方形、菱形、円形、長穴の開口の形状、または楕円形である、請求項６に記載のレーザ光線照射装置。
【請求項１１】
前記レーザ光線照射手段は、
前記レーザ光線を出力するレーザ光線出力手段と、
前記レーザ光線出力手段から出射されたレーザ光線の強度分布を、前記移動方向に関して最前部から前記最後部にかけて小さくなるような強度分布に変更する光学素子とを備える、請求項２に記載のレーザ光線照射装置。
【請求項１２】
前記レーザ光線照射手段は、
前記レーザ光線を出力するレーザ光線出力手段と、
前記レーザ光線出力手段から出射されたレーザ光線の強度分布を、前記移動方向に関して最前部よりも前記最後部の方が小さくなるような強度分布に変更する光学素子とを備える、請求項３に記載のレーザ光線照射装置。
【請求項１３】
前記光学素子は回折光学素子である、請求項１１または１２に記載のレーザ光線照射装置。
【請求項１４】
前記光学素子は、レーザ光線の透過率が前記最前部側から前記最後部側にかけて連続的に低く設定されている光学フィルタである、請求項１１または１２に記載のレーザ光線照射装置。
【請求項１５】
レーザ光線を対象物に対して照射するレーザ光線照射ステップと、
前記対象物上に形成されるレーザ光線の照射領域の位置を移動させる移動ステップとを含み、
前記レーザ光線照射ステップでは、
前記照射領域におけるレーザの強度が前記移動の方向に沿って異なっており、かつ、前記照射領域のうち前記移動の方向に関して最後部の領域以外の領域において前記強度が最大となるように、レーザ光線を照射する、レーザ光線照射方法。
【請求項１６】
請求項１から１４に記載のレーザ光線照射装置を用いた、前記対象物たる機能素子のレーザ加工方法であって、
前記対象物が積層構造をなしており、前記積層構造における特定の層よりも上部の層を選択的に除去して、前記特定の層を露出させる、機能素子のレーザ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物に対してレーザ光線を照射するレーザ照射装置、およびレーザ照射方法に関する。特に、本発明は、対象物をレーザ光線でスキャニングすることにより、対象物をレーザ加工するレーザ光線照射装置、およびレーザ光線照射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、レーザ光線を対象物に照射して、対象物をレーザにより加工（以下、レーザ加工という）する技術が知られている。このようなレーザ加工は、液晶パネルなどにおける半導体デバイスのリペア作業においても実施されている。
【０００３】
図２４（ａ）は、リペア作業を開始した直後の半導体デバイスの斜視断面図であり、図２４（ｂ）は、当該リペア作業が進行してメタル配線９１が露出した状態における半導体デバイスの斜視断面図である。
【０００４】
半導体デバイスのリペア作業においては、図２４（ａ）（ｂ）に示すとおり、基板９０に関してメタル配線９１の上層となる絶縁膜９２に対してレーザ光線を照射することにより、メタル配線９１の断線部９１ａを露出させる。なお、断線部９１ａを露出させた後は、断線部９１ａの修復を行う。
【０００５】
ところで、メタル配線と絶縁膜とを比較した場合、一般には絶縁膜の方がメタル配線よりも加工が難しい。したがって、レーザ光線を絶縁膜９２に照射して絶縁膜９２を除去しようとすると、メタル配線９１が加工されるおそれがある。つまり、当該絶縁膜９２の除去に伴い、メタル配線の一部が除去され、その結果としてメタル配線が損傷するおそれがある。
【０００６】
このように除去しようとしている層の下層が損傷することを防止する技術として、特許文献１がある。同文献には、フォトマスクの残留欠陥を除去して修正する方法が開示されている。より詳しくは、同文献には、レーザ光線を残留欠陥に対して複数回照射（以下、マルチショットという）するとともに、最後の回のレーザ照射におけるレーザ光線の出力を、当該最後の回以前のレーザ照射におけるレーザ光線の出力よりも小さくする技術が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２および非特許文献１には、ガウシアン分布の強度を有するレーザ光線を傾斜型の分布を有するレーザ光線に変換する回折型光学素子が開示されている。
【特許文献１】特開平５−２４９６５７号
【特許文献２】特開２００７−２２１０６２号
【非特許文献１】平井  隆之、外３名、「回折型ビームホモジナイザの開発」、ＳＥＩテクニカルレビュー、２００５年３月、第１６６号、Ｐ１３−Ｐ１８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、マルチショットを行う際、１回のレーザ光線の照射においては一定の強度のレーザ光線しか照射することができない。したがって、同文献の技術を図２４（ａ）（ｂ）に示すようなメタル配線９１のリペア作業に適用した場合には、以下の問題が生じる。
【０００９】
図２５は、メタル配線の断線部を示した図である。また、図２６は、レーザ光線の照射領域の軌跡を示した図である。また、図２７は、図２６のＷ−Ｗ′方向における矢視断面図である。
【００１０】
図２５に示すとおりメタル配線９１の断線部９１ａが細長い形状の場合には、図２６および図２７に示すとおり、絶縁膜９２における連続した領域（図２６では、例えば領域ａ・領域ｂ・領域ｃ）に対してマルチショットを行う必要がある。
【００１１】
図２８は、このようなレーザ光線による加工の状態を示した斜視図である。また、図２９は、各照射領域に対して照射されるレーザ光線の強度を時間の経過ととも示した図である。
【００１２】
断線部９１ａが細長い形状の場合には、図２９に示すとおり、（ステージの移動回数＋１）×（一マルチショットあたりのレーザ光線照射回数）の回数だけ、レーザ光線を照射する必要がある。
【００１３】
それゆえ、同文献の技術を図２４（ａ）（ｂ）に示すようなメタル配線９１のリペア作業に適用したとしても、メタル配線が損傷する可能性は低減するものの、マルチショットを行わない場合に比べて、レーザ光線の照射回数が増加する。
【００１４】
したがって、マルチショットを行う場合には、マルチショットを行わない場合に比べて、絶縁膜９２の除去作業に時間を要してしまう。
【００１５】
本願発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、対象物に対するレーザ光線の照射によって、除去対象層の下層に与える損傷を低減するとともに、除去対象層の除去に要する時間を従来のマルチショットを行う構成に比べて短縮可能なレーザ光線照射装置、およびレーザ光線照射方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のある局面に従うと、レーザ光線照射装置は、レーザ光線を対象物に対して照射するレーザ光線照射手段と、対象物上に形成されるレーザ光線の照射領域の位置を相対的に移動させる移動手段とを備え、レーザ光線照射手段は、照射領域におけるレーザ光線の強度が上記の移動の方向に沿って異なっており、かつ、照射領域のうち上記の移動の方向に関して最後部の領域以外の領域において強度が最大となるように、レーザ光線を照射する。
【００１７】
また、レーザ光線照射手段は、照射領域におけるレーザの強度が、上記移動方向に関して最前部から前記最後部にかけて小さくなるように、レーザ光線を照射することが好ましい。
【００１８】
また、レーザ光線照射手段は、照射領域におけるレーザの強度が、上記の移動方向に関して最前部よりも最後部の方が小さくなるように、レーザ光線を照射することが好ましい。
【００１９】
また、レーザ光線照射手段は、レーザ光線を出力するレーザ光線出力手段と、レーザ光線が透過可能な複数の透過部を有する光学素子とを備え、透過部は上記の移動方向に沿って配されており、当該透過部におけるレーザ光線の透過率が、最前部側から最後部側にかけて低くなっていることが好ましい。
【００２０】
また、レーザ光線照射手段は、レーザ光線を出力するレーザ光線出力手段と、レーザ光線が透過可能な複数の透過部を有する光学素子とを備え、透過部は上記の移動方向に沿って配されており、当該透過部におけるレーザ光線の透過率が、最前部側よりも最後部側の方が低くなっていることが好ましい。
【００２１】
また、光学素子は、各透過部となる開口部と、前記レーザ光線の透過を遮る遮光部とから構成されるマスクであることが好ましい。
【００２２】
また、光学素子は、複数の異なる透過率を有する光学フィルタであることが好ましい。
また、レーザ光線の出力のタイミングと、移動手段による照射領域の位置の移動とを制御する制御手段を備え、レーザ光線照射手段は、一回のレザー出力によって、各透過部を介して対象物上の複数の領域を照射するものであり、ｎを自然数と、ｋを１以上ｎ−１以下の自然数とし、さらに、前記各透過部の総数をｎ個とし、当該ｎ個の透過部のうち任意の１つの透過部を第ｋ透過部とすると、前記制御手段は、第ｋ透過部を透過したレーザ光線が照射された照射領域上に、第ｋ＋１透過部を透過したレーザ光線の照射を重ねる動作が、ｋ＝１からｎ−１まで繰り返すように、タイミングと移動とを制御することが好ましい。
【００２３】
また、レーザ光線の出力のタイミングと、移動手段による照射領域の位置の移動とを制御する制御手段を備え、レーザ光線照射手段は、一回のレザー出力によって、各透過部を介して対象物上の複数の領域を照射するものであり、各透過部のうち前記移動方向における最前部の透過部を第１透過部とすると、制御手段は、第１透過部を透過したレーザ光線が照射された照射領域上に、さらに前記各透過部のうち前記第１透過部を除いた残りの透過部を透過したレーザ光線が順に照射されるように、タイミングと移動とを制御することが好ましい。
【００２４】
また、各透過部の上面形状は、正方形、長方形、菱形、円形、長穴の開口の形状、または楕円形であることが好ましい。
【００２５】
また、レーザ光線照射手段は、レーザ光線を出力するレーザ光線出力手段と、レーザ光線出力手段から出射されたレーザ光線の強度分布を、上記の移動方向に関して最前部から最後部にかけて小さくなるような強度分布に変更する光学素子とを備えることが好ましい。
【００２６】
また、レーザ光線照射手段は、レーザ光線を出力するレーザ光線出力手段と、レーザ光線出力手段から出射されたレーザ光線の強度分布を、上記の移動方向に関して最前部よりも最後部の方が小さくなるような強度分布に変更する光学素子とを備えることが好ましい。
【００２７】
また、光学素子は、回折光学素子であることが好ましい。
また、光学素子は、レーザ光線の透過率が最前部側から最後部側にかけて連続的に低く設定されている光学フィルタであることが好ましい。
【００２８】
本発明の他の局面に従うと、レーザ光線照射方法は、レーザ光線を対象物に対して照射するレーザ光線照射ステップと、対象物上に形成されるレーザ光線の照射領域の位置を移動させる移動ステップとを含み、レーザ光線照射ステップでは、照射領域におけるレーザの強度が前記移動の方向に沿って異なっており、かつ、照射領域のうち上記の移動の方向に関して最後部の領域以外の領域において強度が最大となるように、レーザ光線を照射する。
【００２９】
本発明のさらに他の局面に従うと、機能素子のレーザ加工方法は、上記レーザ光線照射装置を用いた、対象物たる機能素子のレーザ加工方法であって、対象物が積層構造をなしており、積層構造における特定の層よりも上部の層を選択的に除去して、特定の層を露出させる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明にかかるレーザ光線照射装置またはレーザ光線照射方法によれば、照射領域の下層に与える損傷を低減することができるといった効果を奏する。また、強度が一定のレーザ光線を異なる強度分布のレーザ光線とすることができるため、従来のマルチショットを行う構成に比べて、照射領域が形成されている層（除去対象層）の除去に要する時間を短縮することが可能となるといった効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施の形態にかかるレーザ光線照射装置について、図１から図１１に基づいて説明すると、以下のとおりである。
【００３２】
図１は、本発明に係る一実施の形態におけるレーザ光線照射装置１の概略を示した図である。レーザ光線照射装置１は、同図に示すとおり、レーザ光線発振器１０、整形光学系１１、ミラー１２、光学フィルタ１３、ステージ１４、および制御装置１５を備えている。なお、以下では、レーザ光線発振器１０、整形光学系１１、ミラー１２、および光学フィルタ１３を一まとめにして、レーザ光線照射部とも称する。
【００３３】
図２は、レーザ光線発振器１０が出射するレーザ光線の出力波形を示した図である。レーザ光線発振器１０は、一定強度のレーザ光線を整形光学系１１に向かって出射する。また、レーザ光線発振器１０は、同図に示すとおり、所定の強度のレーザ光線を、所定の周波数、所定のパルス幅で整形光学系１１に向かって出射する。
【００３４】
なお、レーザ光線発振器１０が発振するレーザ光線としては、パルス励起ＱスイッチＹＡＧ３次高調波レーザ光線、パルス励起ＱスイッチＹＡＧ４次高調波レーザ光線、またはエキシマＸｅＦレーザ光線やエキシマＫｒＦレーザ光線等の紫外線レーザ光線が好ましい。ただし、レーザ加工の対象物における加工対象層の材質によっては上記のレーザ光線に限定されるものではなく、レーザ光線発振器１０を当該加工対象層の材質に応じた波長のレーザ光線を発振する構成とすればよい。なお、以下においては、レーザの加工対象物を半導体デバイスとし、加工対象層を絶縁膜として説明する。
【００３５】
整形光学系１１は、入射したレーザ光線を所定の形状のレーザ光線に整形する。そして、整形光学系１１は、整形したレーザ光線をミラー１２に向かって出射する。ここで、所定の形状とは、光学フィルタにおけるレーザ光線の透過領域の形状に応じた形状であり、例えば、長方形の形状が例として挙げられる。
【００３６】
ミラー１２は、整形光学系１１から出射されたレーザ光線が後述する光学フィルタ１３の透過領域を通過するように、整形光学系１１から出射されたレーザ光線を所定の角度で反射する。
【００３７】
光学フィルタ１３は、ミラー１２にて反射したレーザ光線の強度を変更する。そして、光学フィルタ１３は、上記変更した強度のレーザ光線を、ステージ１４上に載置された半導体デバイス１６に照射する。また、光学フィルタ１３は、マスクとしての役割を果たす。なお、光学フィルタ１３の詳細については後述する。
【００３８】
ステージ１４は、半導体デバイス１６を載置可能な台であるとともに、所定の方向に移動可能な台である。
【００３９】
制御装置１５は、出力制御信号をレーザ光線発振器１０に送信することとにより、レーザ光線発振器１０のレーザ光線の出射タイミングを制御する。また、制御装置１５は、移動制御信号をステージ１４に送信することにより、ステージ１４の移動を制御する。
【００４０】
図３は、光学フィルタ１３の外形を示した図である。同図に示すとおり、光学フィルタ１３は、レーザ光線が透過可能な複数の透過部（１３ａ・１３ｂ・１３ｃ）と、レーザ光線が遮光される遮光部１３ｄとを備えている。ここで、透過部１３ａ、透過部１３ｂ、透過部１３ｃは、この順に隣接した状態で光学フィルタ１３に設けられている。また、本実施の形態では、各透過部（１３ａ・１３ｂ・１３ｃ）の上面形状が、全て円形となっている。つまり、マスクとして機能する光学フィルタ１３におけるマスクパターンが、すべて円形となっている。
【００４１】
また、透過部１３ａのレーザ光線の透過率は１００％であり、透過部１３ｂのレーザ光線の透過率は７０％であり、透過部１３ｃのレーザ光線の透過率は３０％である。
【００４２】
また、ステージ１４がＲからＬの方向へ移動するとすると、Ｒ側に透過部１３ａ側が配され、かつＬ側に透過部１３ｃが配されるように、光学フィルタ１３がレーザ光線照射装置１内に設置される。
【００４３】
このような光学フィルタ１３により、半導体デバイス１６には、各透過部（１３ａ・１３ｂ・１３ｃ）の形状に対応する照射領域が形成される。また、当該形成される３つの照射領域におけるレーザ光線の照射強度の比は、透過部１３ａ：透過部１３ｂ：透過部１３ｃ＝１００：７０：３０となる。
【００４４】
ここで、ステージ１４が上記のＲからＬの方向に移動すると、半導体デバイス１６上に形成される照射領域は、半導体デバイス１６上のＬ側の領域から半導体デバイス１６上のＲ側の領域に移動することになる。つまり、光学フィルタ１３を透過するレーザ光線の絶対位置は変化しないが、ステージ１４の移動によって、半導体デバイス１６上の照射領域が相対的に移動する。
【００４５】
このように、透過部１３ａ側が、照射領域の移動方向に関して最前部側となる。また、透過部１３ｃ側が、照射領域の移動方向に関して最後部側となる。また、光学フィルタ１３により、照射領域におけるレーザの強度が、上記最前部から上記最後部にかけて小さくなる。
【００４６】
図４は、レーザ光線が照射される半導体デバイスの上面図である。ここで、上記のような光学フィルタ１３を用いて、同図に示すとおり、絶縁膜２０の下層のメタル配線２１に長い欠陥部２１ａを有する半導体デバイス１６の欠陥をリペアする場合について説明する。なお、絶縁膜２０の種類としては、ＳｉＮ等が挙げられる。
【００４７】
図５は、メタル配線２１に対する光学フィルタ１３の相対的な移動過程を時間の経過とともに示した図である。また、同図は、ステージ１４が停止することなく連続的に一定速度で移動している最中の或る時点（ｔ＝０，ｔ＝Ｔ，ｔ＝２Ｔ，ｔ＝３Ｔ）における、光学フィルタ１３とステージ１４との位置関係を示した図でもある。
【００４８】
そして、この移動の間、ｔ＝０，Ｔ，２Ｔ，３Ｔ，…のタイミングで、レーザ光線発振器１０からレーザ光線が一パルス分だけ発振されることになる。なお、同図のＡ点、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点は、絶縁膜２０上の点である。
【００４９】
また、図６（ａ）は、ｔ＝０における、半導体デバイスの絶縁膜２０に形成される、レーザ光線の照射領域を示した図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＸ−Ｘ′方向における矢視断面図である。
【００５０】
同図のｔ＝０の場合は、図６（ａ）に示すとおり、レーザ光線の照射により、絶縁膜２０上には、Ａ点を中心とした照射領域Ｍ１、Ｂ点を中心とした照射領域Ｍ２、およびＣ点を中心とした照射領域Ｍ３が形成される。なお、図６（ｂ）に示すとおり、ｔ＝０では、メタル配線２１の欠陥部２１ａの端部の上方が照射領域Ｍ３となっている。
【００５１】
その後、ステージ１４の移動により、図５に示すとおりｔ＝Ｔにおいては、光学フィルタ１３が距離Ｚだけメタル配線に対して相対的に移動している。なお、この瞬間に透過部１３ａによって形成される照射領域をＭ４とし、当該照射領域Ｍ４の中心点をＤ点として、以下説明する。
【００５２】
図７は、照射領域の軌跡を示した図である。なお、この軌跡は、ｔ＝０，Ｔ，２Ｔ，３Ｔ，…といったように、時間間隔Ｔおきに形成される照射領域を軌跡として示した図である。なお、以下では、上記軌跡において、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，…，Ｍ（ｎ−１），Ｍｎ，Ｍ（ｎ＋１），…の順に照射領域が並んでいるものとする（ｎは２以上の自然数）。
【００５３】
図８は、照射領域のＡ点、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点の位置におけるレーザ光線の照射強度を、照射時間（ｔ＝０，ｔ＝Ｔ，ｔ＝２Ｔ，ｔ＝３Ｔ）に応じて示した図である。また、図９は、各照射領域に対して照射されるレーザ光線の強度を時間（ｔ＝０，ｔ＝Ｔ，ｔ＝２Ｔ，ｔ＝３Ｔ）に応じて示した図である。
【００５４】
ここで、Ｃ点を中心とする照射領域Ｍ３に照射されるレーザの時間的強度変化について、図８および図９に基づいて説明する。
【００５５】
図８に示すとおり、時間ｔ＝０においては、透過部１３ａを透過したレーザ光線が照射領域Ｍ３に照射される。つまり、ｔ＝０においては、光学フィルタによる減衰がない一定強度Ｐのレーザ光線が照射領域Ｍ３に照射される。さらに、時間ｔ＝Ｔにおいては、透過部１３ｂを透過したレーザ光線が照射領域Ｍ３に照射される。つまり、ｔ＝Ｔにおいては、強度が０．７Ｐのレーザ光線が照射領域Ｍ３に照射される。さらに、時間ｔ＝２Ｔにおいては、透過部１３ｃを透過したレーザ光線が照射領域Ｍ３に照射される。つまり、ｔ＝２Ｔにおいては、強度が０．３Ｐのレーザ光線が照射領域Ｍ３に照射される。なお、それ以降は、照射領域Ｍ３に対するレーザ光線の照射は行われない。
【００５６】
このように、照射領域Ｍ３については、図９に示すとおり、異なる強度のレーザ光線が照射される。さらに、同図に示すとおり、照射領域Ｍ３に照射されるレーザ光線の照射強度は、段階的に小さくなる。
【００５７】
図１０（ａ）は、照射領域Ｍ３に対して１回目のレーザ光線を照射した後における絶縁膜の加工の度合いを示した、図６（ａ）のＹ−Ｙ′線矢視断面図であり、図１０（ｂ）は、同領域に対して２回目のレーザ光線をさらに照射した後における絶縁膜の加工の度合いを示したＹ−Ｙ′線矢視断面図であり、図１０（ｃ）は、同領域に対して３回目のレーザ光線をさらに照射した後における絶縁膜の加工の度合いを示したＹ−Ｙ′線矢視断面図である。
【００５８】
同図に示すとおり、照射領域Ｍ３については、強度Ｐのレーザ光線の照射により、絶縁膜２０に所定の深さＤ１の開口２３ａが形成される。その後、強度０．７Ｐのレーザ光線の照射により、深さＤ１＋Ｄ２（Ｄ１＞Ｄ２）の開口２３ｂが形成される。さらに、その後、強度０．３Ｐのレーザ光線の照射により、深さＤ１＋Ｄ２＋Ｄ３（Ｄ２＞Ｄ３）の開口２３ｃが形成される。
【００５９】
したがって、Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３が絶縁膜２０の厚さになるように、レーザ発振器１０が出射するレーザ光線の強度を予め調整しておけば、絶縁膜２０を選択的に除去できる。この結果、基板２２上に形成されたメタル配線２１における欠陥部２１ａを露出させることができる。
【００６０】
また、照射領域Ｍ３とはレーザ光線が照射される時間帯は異なるが、照射領域Ｍ４以降の照射領域についても照射領域Ｍ３と同様に、図８および図９に示すとおり、照射されるレーザ光線の照射強度は段階的に小さくなる。
【００６１】
このように、レーザ光線照射装置１は、上記照射領域（例えば、照射領域Ｍ（ｎ−１）、Ｍｎ、Ｍ（ｎ＋１）からなる領域）におけるレーザ光線の強度が上記移動の方向（つまり、半導体デバイス１６上における照射領域の相対的な移動の方向）に沿って異なっており、かつ、当該照射領域のうち当該移動の方向に関して最前部（照射領域Ｍ（ｎ＋１））から最後部（照射領域Ｍ（ｎ−１））にかけて小さくなるように、レーザ光線を照射する構成である。
【００６２】
また、レーザ光線照射装置１は、上記照射領域（例えば、照射領域Ｍ（ｎ−１）、Ｍｎ、Ｍ（ｎ＋１）からなる領域）におけるレーザ光線の強度が上記移動の方向（つまり、半導体デバイス１６上における照射領域の相対的な移動の方向）に沿って異なっており、かつ、当該照射領域のうち当該移動の方向に関して最前部（照射領域Ｍ（ｎ＋１））よりも最後部（照射領域Ｍ（ｎ−１））の方が小さくなるように、レーザ光線を照射する構成でもある。
【００６３】
そして、このような構成を備えるレーザ光線照射装置１によれば、上述した動作により、各照射領域に関してレーザ光線の強度を順に低下させてレーザ光線を照射するため、一回のレーザ照射しか行わない構成や、同じ強度のレーザ光線を複数回照射する構成や、最後の回のレーザ照射の強度を最後の前の回のレーザ強度よりも強くする構成に比較して、照射領域の下層であるメタル配線２１に与える損傷を低減することができる。さらに、レーザ光線照射装置１は、上述したように、一定強度のレーザ光線を異なる強度のレーザ光線とすることができるため、従来のマルチショットを行う構成に比べて、照射領域が形成されている絶縁膜２０の除去に要する時間を短縮することが可能となる。つまり、従来のマルチショットでは図２９に示すとおり、各照射領域においてステップ＆リピートでマルチショットを繰り返すためスループットが低いのに対し、本実施の形態の場合には、図９に示すとおり、高いスループットを得ることができる。
【００６４】
図１１（ａ）は、メタル配線２１をリペアした後の状態を示した、半導体デバイスの断面図であり、図１１（ｂ）は当該メタル配線上２１の絶縁膜２０をリペアした後の状態を示した、半導体デバイスの断面図である。
【００６５】
上記のようにメタル配線２１の欠陥部２１ａを露出した後は、図１１（ａ）（ｂ）に示すとおり、欠陥部２１ａと欠陥部２１ａの近傍とに対してメタル配線２１ｂの成膜を行う。その後、メタル配線２１ｂを覆うように絶縁膜２０ａの成膜を行う。なお、これらの成膜は、例えば、レーザＣＶＤ法、またはインクジェットによる材料塗布を行った後に焼成する方法を用いて行われる。
【００６６】
ところで、上記の説明においては、マスクの形状を円形としたが、これに限定されるものではない。例えば、各透過部の上面形状が、正方形、長方形、菱形、長穴の開口の形状、または楕円形のマスクを用いてもよい。
【００６７】
また、上記の説明においては、Ｃ点の位置をメタル配線２１の欠陥部２１ａの上方としたが、これに限定されるものではない。欠陥部２１ａのリペア作業を容易とすべく、例えば、新たなＣ点を図６（ａ）のＡ点で示されている位置になるように照射開始位置を設定してもよい。なお、これに限らず、新たなＣ点が同図のＣ点で示されている位置よりも左側の位置となるように照射開始位置を設定してもよい。
【００６８】
また、上記の説明においては、透過部１３ａ、透過部１３ｂ、透過部１３ｃの透過率が、それぞれ、１００％、７０％、３０％となる例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。また、透過部の数は、３つに限定されるものではなく、複数であればよい。
【００６９】
また、上記の説明においては、透過部１３ａ、透過部１３ｂ、透過部１３ｃの透過率が、この順に小さくなる構成を示したが、これに限定されるものではない。少なくとも、透過部１３ｃの透過率が、透過部１３ａおよび透過部１３ｂの透過率よりも低くなる構成であればよい。
【００７０】
つまり、レーザ光線照射装置１は、レーザ光線を半導体デバイス１６に対して照射するレーザ光線照射部と、半導体デバイス１６上に形成されるレーザ光線の照射領域の位置を移動させるステージ１４とを備え、上記レーザ光線照射部は、上記照射領域（例えば、照射領域Ｍ（ｎ−１）、Ｍｎ、Ｍ（ｎ＋１）からなる領域）におけるレーザ光線の強度が上記移動の方向（つまり、半導体デバイス１６上における照射領域の相対的な移動の方向）に沿って異なっており、かつ、当該照射領域のうち当該移動の方向に関して最後部の領域（照射領域Ｍ（ｎ−１））以外の領域において上記強度が最大となるように、レーザ光線を照射する構成であればよい。
【００７１】
このような構成によっても、まず、レーザ光線照射部により、レーザ光線を半導体デバイス１６に対して照射することができる。また、ステージ１４により、半導体デバイス１６上に形成されるレーザ光線の照射領域の位置を移動させることができる。それゆえ、半導体デバイス１６上の複数の領域に対して照射領域を設定できる。
【００７２】
さらに、レーザ光線照射部により、上記照射領域におけるレーザの強度が上記移動の方向に沿って異なったレーザ光線を照射できる。それゆえ、一定強度のレーザ光線の照射によって、異なる強度のレーザ光線を半導体デバイス上に照射可能となる。
【００７３】
また、レーザ光線照射部により照射されるレーザ光線は、上記照射領域のうち上記移動の方向に関して最後部の領域以外の領域において強度が最大となるようなレーザ光線となる。それゆえ、上記移動の方向に関して最後部の領域では、レーザ光線の強度が最大となることはない。
【００７４】
したがって、ステージ１４の移動により照射領域を順次ずらしていくことにより、半導体デバイス１６上のレーザ光線の照射対象となる、上記照射領域に含まれる任意領域において、異なる強度のレーザ光線が順次照射されるとともに、最後のレーザ光線の照射では最大強度のレーザ光線が照射されることがない。
【００７５】
それゆえ、照射領域の下層であるメタル配線２１に与える損傷を低減することができる。また、一定強度のレーザ光線を異なる強度のレーザ光線とすることができ、ステップ＆リピートでなく連続スキャン処理できるため、従来のマルチショットを行う構成に比べて、照射領域が形成されている絶縁膜２０（除去対象層）の除去に要する時間を短縮することが可能となる。その結果、本実施の形態では、高きスループットを得ることができる。
【００７６】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態にかかるレーザ光線照射装置について、図１２から図１８に基づいて説明すると、以下のとおりである。なお、実施の形態１で示した部材については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００７７】
図１２は、本実施の形態に係るレーザ光線照射装置１０１の概略を示した図である。
レーザ光線照射装置１０１は、同図に示すとおり、レーザ光線発振器１０、整形光学系１１、ミラー１２、ステージ１４、制御装置１５、および回折型光学素子（ＤＯＥ（Diffractive Optical Elements））１１１を備えている。
【００７８】
本実施の形態では、レーザ光線発振器１０が発振するレーザ光線としては、ＣＷ励起ＱスイッチＹＡＧ３次高調波レーザ光線、ＣＷ励起ＱスイッチＹＡＧ４次高調波レーザ光線、またはエキシマＸｅＦレーザ光線やエキシマＫｒＦレーザ光線等の紫外線レーザ光線が好ましい。ただし、レーザ加工の対象物における加工対象層の材質によっては上記のレーザ光線に限定されるものではなく、レーザ光線発振器１０を当該加工対象層の材質に応じた波長のレーザ光線を発振する構成とすればよい。
【００７９】
図１３は、回折型光学素子１１１から出射されたレーザ光線についての、出射領域と照射強度の分布とを示した図である。また、図１４は、回折型光学素子の回折特性を示した図である。
【００８０】
回折型光学素子１１１は、レーザ光線発振器１０から出力されたレーザ光線を回折し、図１３に示すとおり、出射位置に応じてレーザ光線の強度が連続的に減衰するレーザ光線を出射する。例えば、レーザ光線発振器１０から出力されるレーザ光線としてガウシアン分布のレーザ光線を用いた場合には、図１４に示すとおり、回折型光学素子１１１は傾斜状の強度分布となるレーザ光線を出射する。このような回折型光学素子１１１は、例えば、上述した特許文献２や非特許文献１に開示された内容で実現できるため、具体的な構成の説明は省略する。
【００８１】
なお、ここでは、回折型光学素子１１１が、ガウシアン分布における強度のピーク値Ｐｋ（つまり、確率密度関数の最大値）と同じ値Ｐｋから当該ピーク値の３０％の値（０．３Ｐｋ）までのレーザ光線を同時に出射するものとして以下説明する。
【００８２】
また、強度が強いレーザ光線が半導体デバイス１６上における照射領域の相対的な移動の方向の最前部に位置するように、回折型光学素子１１１がレーザ光線照射装置１０１内に配されている。そして、回折型光学素子１１１から出射されたレーザ光線は、整形光学系１１に入射する。
【００８３】
以上により、半導体デバイス１６の絶縁膜２０上には、図１３に示す強度分布に応じた強度のレーザ光線が照射されることになる。
【００８４】
また、以下では、レーザ発振器１０が連続してレーザを発振する構成について説明する。なお、ステージ１４は実施の形態１で示した移動方向と同方向に、実施の形態１と同様に停止することなく連続して移動するものとする。なお、レーザの発振はパルス発振でもよい。
【００８５】
さらに、以下では、実施の形態１と同様、図４で示したような、絶縁膜２０の下層のメタル配線２１に長い欠陥部を有する半導体デバイス１６の欠陥をリペアする場合について説明する。また、半導体デバイス１６へのレーザ光線の照射開始位置としては、実施の形態１で示した照射領域Ｍ１と照射領域Ｍ２と照射領域Ｍ３とが含まれる位置とする。さらに、ステージ１４の移動速度を、Ｔ（秒）の間に上記距離Ｚだけ移動する速度とする。
【００８６】
図１５は、レーザ光線の照射位置におけるレーザ光線の照射強度を、時間に応じて示した図である。
【００８７】
同図に示すとおり、上記照射開始位置の上記移動方向に関しての最前部（同図のＣ′点）においては、ｔ＝０（秒）において、強度がＰｋとなるレーザ光線が照射される。その後、Ｃ′点においては、時間の経過と共に、照射されるレーザ光線の強度が低下していく。そして、上記Ｃ′点にレーザ光線の照射が開始されてからＴ秒後には、同点には、強度が０．３Ｐｋとなるレーザ光線が照射される。その後は、当該Ｃ′点へのレーザ光線の照射はなされなくなる。
【００８８】
図１０に基づいて説明すると、ｔ＝Ｔの時点で絶縁膜２０に開口２２ａが形成され、ｔ＝２Ｔの時点で絶縁膜２０にさらに開口２２ｂが形成され、ｔ＝３Ｔの時点で絶縁膜２０にさらに開口２２ｃが形成される。この結果、ｔ＝３Ｔの時点で、メタル配線２１の欠陥部２１ａが露出することになる。
【００８９】
また、上記Ｃ′点のみならず、当該Ｃ′点に対するレーザ光線の照射よりも時間的に後にレーザ光線の照射が照射される位置（例えば、同図のＤ′点）についても、Ｃ′点と同様に強度が一定に変化するレーザ光線が照射される。
【００９０】
したがって、レーザ光線照射装置１０１を用いることにより、半導体デバイス１６のレーザ光線の各照射領域に対して、異なる強度のレーザ光線を順次照射することができる。
【００９１】
ここで、レーザ光線の照射を開始してからｔ＝Ｔ×ｋ秒後の照射領域を、Ｍｋとして表記すると、レーザ光線照射装置１０１は、照射領域Ｍｋにおけるレーザ光線の強度が上記移動の方向に沿って異なっており、かつ、当該照射領域のうち当該移動の方向に関して最前部から最後部にかけて小さくなるように、レーザ光線を照射する構成といえる。
【００９２】
また、レーザ光線照射装置１は、照射領域Ｍｋにおけるレーザ光線の強度が上記移動の方向に沿って異なっており、かつ、当該照射領域のうち当該移動の方向に関して最前部よりも最後部の方が小さくなるように、レーザ光線を照射する構成でもあるともいえる。
【００９３】
さらには、レーザ光線照射装置１は、照射領域Ｍｋにおけるレーザ光線の強度が上記移動の方向に沿って異なっており、かつ、当該照射領域のうち上記移動の方向に関して最後部の領域以外の領域において上記強度が最大となるように、レーザ光線を照射する構成であるともいえる。
【００９４】
そして、このような構成を備えるレーザ光線照射装置１０１によれば、各照射領域に関してレーザ光線の強度を順に低下させてレーザ光線を照射するため、実施の形態１と同様に、照射領域の下層であるメタル配線２１に与える損傷を低減することができる。さらに、レーザ光線照射装置１０１は、上述したように一定強度のレーザ光線を異なる強度のレーザ光線とすることができ、連続スキャン処理できるため、従来のマルチショットを行う構成に比べて、照射領域が形成されている絶縁膜２０の除去に要する時間を短縮することが可能となる。
【００９５】
なお、上記の説明においては、自素子を出射した後のレーザ光線の強度分布が図１３に示した分布となるような回折型光学素子１１１を用いた例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、以下のようにすればよい。
【００９６】
図１６は、回折型光学素子１１１とは異なる回折型光学素子１２１の回折特性を示す図である。また、図１７は、回折型光学素子１２１を所定の位置からずらした場合における、当該光学素子から出射されたレーザ光線についての、出射領域および照射強度の分布を示した図である。
【００９７】
ここでは、自素子を出射した後のレーザ光線の強度分布が図１６に示したトップハット型の分布となるような回折型光学素子１２１を、回折型光学素子１１１の代わりに用いる。さらに、図１７に示すとおり、回折型光学素子１２１の設置位置を、入射するレーザ光線の光軸に垂直となる面内において所定の距離ｙだけずらす。このような構成によっても、同図に示すとおり、図１４と同様な形状を有する出射光線を得ることができる。
【００９８】
図１８は、さらに他の回折型光学素子を用いた場合における、当該光学素子から出射されたレーザ光線についての照射強度の分布を示した図である。本実施の形態においては、回折型光学素子１１１の代わりに、自素子を出射した後のレーザ光線の強度分布が図１８に示した階段状の分布となるような回折型光学素子を用いてもよい。
【００９９】
なお、メタル配線２１の欠陥部２１ａを露出した後の処理は実施の形態１の処理と同様であるため、記載を省略する。
【０１００】
なお、上記においては、レーザ発振器１０は連続してレーザを発振する構成について説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、実施の形態１のようにレーザを単発的にパルス発振する構成としてもよい。
【０１０１】
〔実施の形態３〕
本発明の他の実施の形態にかかるレーザ光線照射装置について、図１９から図２１に基づいて説明すると、以下のとおりである。なお、実施の形態１および２で示した部材については同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１０２】
図１９は、本実施の形態に係るレーザ光線照射装置で用いられる光学フィルタ２１３の特性を示した図である。当該レーザ光線照射装置は、同図に示すとおり光学フィルタ１３とは異なる特性を有する光学フィルタ２１３が、光学フィルタ１３の代わりに設置されている点で、実施の形態１のレーザ光線照射装置１と異なる。
【０１０３】
制御装置１５によるレーザ光線発振器１０の制御は実施の形態２の制御装置１５と同様である。つまり、レーザ光線発振器１０が発振するレーザ光線の種類は、実施の形態２で示したものと同様であり、レーザ発振器１０は連続したレーザを発振する。さらに、実施の形態１および２と同様、図４で示したような、絶縁膜２０の下層のメタル配線２１に長い欠陥部を有する半導体デバイス１６の欠陥をリペアする場合について説明する。なお、レーザの発振はパルス発振でもよい。
【０１０４】
光学フィルタ２１３は、図１９に示すとおりレーザ光線の透過率が１００％から０％まで連続して減衰する構成である。光学フィルタ２１３は、減衰フィルタあるいはスライドフィルターと呼ばれ、膜厚を連続的に変化させることにより、図１９に示す特性を得ている。
【０１０５】
図２０は、レーザ光線の照射位置におけるレーザ光線の照射強度を時間に応じて示した図である。光学フィルタ２１３を用いることにより、図２０に示すとおり、上記照射開始位置の上記移動方向に関しての最前部（同図のＣ′点）においては、ｔ＝０（秒）において、強度がＰｋとなるレーザ光線が照射される。その後、Ｃ′点においては、時間の経過と共に、照射されるレーザ光線の強度が低下していく。そして、上記Ｃ′点にレーザ光線の照射が開始されてからＴ′（＝３Ｔ）秒後には、当該Ｃ′点へのレーザ光線の照射はなされなくなる。
【０１０６】
このように、光学フィルタ１３の代わりに光学フィルタ２１３を用いても、実施の形態１および２と同様な効果を得ることができる。
【０１０７】
図２１は、他の光学フィルタ３１３を示した図である。光学フィルタ１３の代わりに、同図に示す光学フィルタ３１３を用いてもよい。この光学フィルタ３１３は、同図に示すとおり、透過部３１３ａ、透過部３１３ｂ、および透過部３１３ｃを備えている。これらの各透過部は、光学フィルタ３１３において、透過部３１３ａ、透過部３１３ｂ、透過部３１３ｃの順に連続して配されている。また、透過部３１３ａ、透過部３１３ｂ、透過部３１３ｃの透過率は、それぞれ、１００％、７０％、３０％となっている。このような構成の光学フィルタを用い、かつ、レーザ光線発振器１０から発振されるレーザ光線を実施の形態１と同様にすることにより、実施の形態１および２と同様な効果を得ることができる。
【０１０８】
なお、光学フィルタ３１３は、透過率は上記に限定されるものではなく、半導体デバイス１６の絶縁膜２０の厚さやレーザ光線の強度に応じて、当該透過率を適宜設定すればよい。また、光学フィルタ３１３は３つの異なる領域から構成されておるが、これに限定されるものではなく、複数の領域から構成されるものであればよい。
【０１０９】
なお、本実施の形態においても、実施の形態１のようにレーザを単発的にパルス発振する構成としてもよい。
〔実施の形態４〕
本発明の他の実施の形態にかかるレーザ光線照射装置について、図２２および図２３に基づいて説明すると、以下のとおりである。なお、実施の形態１から３で示した部材については同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１１０】
図２２は、本実施の形態に係るレーザ光線照射装置の概略を示した図である。レーザ光線照射装置２０１は、同図に示すとおり、レーザ光線発振器（１０ａ・１０ｂ・１０ｃ）、整形光学系１１、ミラー１２、光学フィルタ４１３、ステージ１４、制御装置１５、およびミラー（２１０・２１１・２１２・２１３）を備えている。
【０１１１】
本実施の形態では、制御装置１５が３つのレーザ光線発振器（１０ａ・１０ｂ・１０ｃ）の出力を制御する。また、レーザ光線発振器１０ａとレーザ光線発振器１０ｂとレーザ光線発振器１０ｃとが出力するレーザ光線の強度の比は、１００：７０：３０となっている。
【０１１２】
同図に示すとおり、レーザ光線発振器１０ａから出射したレーザ光線は、ミラーで反射されることなく、整形光学系１１に入射する。また、レーザ光線発振器１０ｂから出射したレーザ光線は、ミラー２１０とミラー２１１とで反射されて、その後、整形光学系１１に入射する。また、レーザ光線発振器１０ｃから出射したレーザ光線は、ミラー２１２とミラー２１３とで反射されて、その後、整形光学系１１に入射する。
【０１１３】
整形光学系１１は、３つのレーザ光線発振器（１０ａ・１０ｂ・１０ｃ）から出射したレーザ光線をそれぞれ所定の形状（例えば、長方形）に整形する。この際、各レーザ光線照射装置から出射したレーザ光線が、整形光学系１１を出射した後に交じり合わないように、各レーザ光線照射装置およびミラー（２１０・２１１・２１２・２１３）の位置決めをしておくことが好ましい。
【０１１４】
図２３は、光学フィルタ４１３の外形を示した図である。光学フィルタ４１３は、図２３に示すとおり、レーザ光線が透過可能な複数の透過部（４１３ａ・４１３ｂ・４１３ｃ）と、レーザ光線が遮光される遮光部４１３ｄとを備えている。また、各透過部（４１３ａ・４１３ｂ・４１３ｃ）の透過率は一定（例えば、１００％）となっている。
【０１１５】
したがって、本実施の形態においても実施の形態１と同様なレーザ加工を行うことができる。それゆえ、レーザ光線照射装置２０１を用いることにより、実施の形態１と同様な効果を得ることができる。
【０１１６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明に係る一実施の形態におけるレーザ光線照射装置の概略を示した図である。
【図２】上記レーザ光線照射装置のレーザ光線発振器が出射するレーザ光線の出力波形を示した図である。
【図３】上記レーザ光線照射装置に備えられた光学フィルタの外形を示した図である。
【図４】上記レーザ光線照射装置のレーザ光線が照射される半導体デバイスの上面図である。
【図５】上記半導体デバイスのメタル配線に対する上記光学フィルタの相対的な移動過程を時間の経過とともに示した図である。
【図６】（ａ）は、上記半導体デバイスの絶縁膜に形成される、レーザ光線の照射領域を示した図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ′方向における矢視断面図である。
【図７】上記照射領域の軌跡を示した図である。
【図８】上記照射領域の中心点の位置におけるレーザ光線の照射強度を、照射時間帯に応じて示した図である。
【図９】各照射領域に対して照射されるレーザ光線の強度を時間の経過ととも示した図である。
【図１０】（ａ）は一つの照射領域Ｍ４に対してレーザ光線をＴ秒間照射した後における絶縁膜の加工の度合いを示した、図６のＹ−Ｙ′線矢視断面図であり、（ｂ）は、同領域に対してレーザ光線をさらにＴ秒間照射した後における絶縁膜の加工の度合いを示したＹ−Ｙ′線矢視断面図であり、（ｃ）は、同領域に対してレーザ光線をさらにＴ秒間照射した後における絶縁膜の加工の度合いを示したＹ−Ｙ′線矢視断面図である。
【図１１】（ａ）は、基板上のメタル配線をリペアした後の状態を示した、半導体デバイスの断面図であり、（ｂ）は当該メタル配線上の絶縁膜をリペアした後の状態を示した、半導体デバイスの断面図である。
【図１２】本発明に係る他の実施の形態におけるレーザ光線照射装置の概略を示した図である。
【図１３】上記レーザ光線照射装置の回折型光学素子から出射されたレーザ光線についての、出射領域と照射強度の分布とを示した図である。
【図１４】上記回折型光学素子の回折特性を示す図である。
【図１５】レーザ光線の照射位置におけるレーザ光線の照射強度を、時間に応じて示した図である。
【図１６】他の回折型光学素子の回折特性を示す図である。
【図１７】上記他の回折型光学素子を所定の位置からずらした場合における、当該光学素子から出射されたレーザ光線についての、出射領域および照射強度の分布を示した図である。
【図１８】さらに他の回折型光学素子を用いた場合における、当該光学素子から出射されたレーザ光線についての照射強度の分布を示した図である。
【図１９】本発明に係るさらに他の実施の形態におけるレーザ光線照射装置で用いられる光学フィルタの特性を示した図である。
【図２０】上記光学フィルタを用いた場合における、レーザ光線の照射位置におけるレーザ光線の照射強度を時間に応じて示した図である。
【図２１】さらに他の光学フィルタを示した図である。
【図２２】本発明に係るさらに他の実施の形態におけるレーザ光線照射装置の概略を示した図である。
【図２３】上記レーザ光線照射装置で用いられる光学フィルタの外形を示した図である。
【図２４】（ａ）は、従来のリペア作業を開始した直後の半導体デバイスの斜視断面図であり、（ｂ）は、当該リペア作業が進行してメタル配線が露出した状態における半導体デバイスの斜視断面図である。
【図２５】メタル配線の断線部を示した図である。
【図２６】レーザ光線の照射領域の軌跡を示した図である。
【図２７】図２６のＷ−Ｗ′方向における矢視断面図である。
【図２８】レーザ光線による加工の状態を示した斜視図である。
【図２９】各照射領域に対して照射されるレーザ光線の強度を時間の経過ととも示した図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１・１０１・２０１  レーザ光線照射装置、１０  レーザ光線発振器、１３・２１３・３１３・４１３  光学フィルタ、１３ａ・１３ｂ・１３ｃ  透過部、１３ｄ  遮光部、１４  ステージ、１５  制御装置、１６  半導体デバイス、２０  絶縁膜、２１  メタル配線、２１ａ  欠陥部、１１１・１２１  回折型光学素子、Ｍ１・Ｍ２・Ｍ３・Ｍ４  照射領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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