用于在具有非恒定速度的時段期間進行激光處理的系統和方法技術方案

公開了一種利用脈沖激光輸出快速地處理一組結構(16)中的至 少一個結構(16)的方法。該方法包括以下步驟：將所述組結構(16) 和脈沖激光輸出軸線以非恒定速度相對定位；以及在將所述組結構 (16)和脈沖激光輸出軸線以非恒定速度相對定位的步驟期間向所述 組結構(16)的至少一個結構(16)施加脈沖激光輸出。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本申請要求2006年9月15日提交的美國專利申請No.11/532，160的優先權，后一申請要求2006年7月20日提交的美國臨時專利申請No.60/832，082的優先權。
技術介紹
本專利技術總體上涉及對半導體晶片上的集成電路的激光處理，特別地涉及對存儲器集成電路上的導電連線進行切割(例如，融絲(linkblowing))。例如，2001年美國激光學會由丄F.Ready所著的LIAHandbook of Laser Materials Processing在19章7>開了關于融絲的總體說明。在制造時，由于半導體制造技術的限制，存儲器模片(memorydie )通常包括一些有缺陷的存儲器單元。為了使具有有缺陷存儲單元的存儲器模片能夠使用，存儲器模片通常被制造成包含可代替有缺陷單元使用的額外存儲器單元。然后必須隔離有缺陷的存儲器單元。集成電路存儲器修理系統利用聚焦的激光束斷開(或斷裂(blast))集成電路存儲器模片上的可熔連線，從而使得只有正確運行的存儲器單元才耦接到電路存儲器。然而，傳統的存儲器修理系統的處理速度可能受到激光系統的脈沖重復頻率的限制。隨著對激光處理系統的需求增加，需要存儲器修理系統更快更有效。然而例如通過增加Q開關速率來試圖改變脈沖頻率會導致脈沖形狀和能量變化，這可能對存儲器系統修理產生不利影響。因此需要更快更有效的存儲器修理系統。
技術實現思路
本專利技術提供一種利用脈沖激光輸出快速(on-the-fly)處理一組 結構中的至少一個結構的方法。根據一實施方式，該方法包括以下步 驟將所述組結構和脈沖激光輸出軸線以非恒定速度相對定位；以及 在將所述組結構和脈沖激光輸出軸線以非恒定速度相對定位的步驟 期間向所述至少一個結構施加脈沖激光輸出。根據一實施方式，利用 脈沖頻率為從約10MHz至約200MHz的鎖模激光器，根據其它實施 方式，每個待斷裂連線可接收多個脈沖。因此根據本專利技術的實施方式，激光脈沖時刻位于聚焦激光束的位置，附圖說明參照附圖可進一步理解以下描述，附圖中圖1表示可根據本專利技術實施方式進行處理的晶片的例示圖，該晶 片包括多個電路，每個電路具有多組存儲器連線；圖2表示根據本專利技術實施方式的圖1的所選電路的例示放大圖， 示出了多組具有需要斷裂的標識連線的存儲器連線；圖3A、 3B和3C表示根據本專利技術實施方式的如下例示圖a) — 組連線，b)圖3A的該組連線上的具有中心峰值的線性傾斜加速度， 以及c)圖3A的該組連線上的具有延長恒定加速度峰值的線性傾斜 加速度；圖4A、 4B和4C表示根據本專利技術實施方式的如下例示圖a) — 組連線，b)圖4A的該組連線上的具有中心峰值的非線性傾斜加速度， 以及c)圖4A的該組連線上的具有延長恒定加速度峰值的非線性傾 斜加速度；圖5表示根據本專利技術實施方式的利用單個脈沖斷裂的連線的熱 影響區的例示圖6表示根據本專利技術實施方式的利用多個脈沖斷裂的連線的多8個熱影響區的例示圖7表示根據本專利技術實施方式的激光處理系統的例示圖；并且 圖8A至8C表示根據本專利技術實施方式的在恒定速度系統和非恒定速度系統中的連線斷裂時間表的例示圖表。 這些附圖僅是出于例示性的目的而示出的。具體實施例方式存儲器模片上的存儲器單元通常布置成存儲器單元的行列矩陣。 通過增加存儲器矩陣的行列數目而包括過量的存儲器單元行列，從而 在存儲器模片上包括額外的存儲器單元。通過修改存儲器矩陣尋址 (addressing)以提供無缺陷的矩陣行列，從而避免(不使用)存儲 器矩陣中的有缺陷存儲器單元。使用可熔連線來修改存儲器矩陣尋 址，并在激光存儲器修理系統中使用激光來斷開(或斷裂)所選的可 熔連線。因此在將晶片切片之前對存儲器模片進行處理以僅選擇無缺 陷的存儲器單元。通常存儲器晶片的直徑為200mm或300mm。存儲器模片上的可熔連線通常布置成多個連線組，每個組包括一 行或一列連線。在每行或每列中連線通常以相等增量隔開。連線尺寸 和間距根據制造商和存儲器設計而有顯著變化。典型存儲器設計的連 線尺寸可例如為0.4nm寬、4nm長，并且連線之間的間距為3nm。其它設計可包括至少一些寬度約為0.1-0.2nm,間隔約l-1.5jim 的連線。根據本專利技術已經實現了利用50MHz鎖模激光以更精細的尺 度進4亍連線處理,例:ft口在Joohan Lee， James Cordingley和Joseph J. Griffths所著的Laser Processing of Ultra Fine Pitch Fuse Structures in 65fim Node Technology, Society for Equipment and Materials International, SEMICON West 2004公開的圖6中示出了一序列(放 大的)鎖模脈沖，該脈沖的至少一部分施加到連線。存儲器修理系統提供有存儲器模片上的連線位置圖，以及列出晶 片各個模片上需要斷開(斷裂)的連線的文件。通常電路上斷裂的連線較少，并且各個電路上斷裂的連線位置通常不同。存儲器修理系統利用聚焦至理想束腰的脈沖激光束來斷開連線。待斷裂連線相對于聚焦激光束軸線位于XY平面中。例如在處理 期間可將晶片載置于精密XY工作臺上。可使用其它相對定位裝置和 系統并將其組合成用于處理的結構。這些可包括分離工作臺定位系 統、多速率定位系統、檢流計掃描儀、聲光偏轉器、快速轉向鏡、電 光偏轉器和壓電驅動定位器。應理解，盡管為了方便，定位可能指的 是工作臺運動，但本專利技術包括其它定位方案。在連線斷裂期間通過調 整Z軸(縱軸)中的激光聚焦位置(束腰)來保持激光焦點。在連線斷裂之前，承載在晶片上的模片位點的位置和取向必須與 激光焦點位置精確對準。對準可包括針對對準目標或其它目標特征進 行照相機成像和激光掃描。通常，使用激光邊緣掃描進行精細對準， 并且上方掃描有助于總連線處理時間。在斷裂一組連線時，以近似恒定的重復頻率激發(fire)(脈動 (pulse))激光。以恒定重復頻率激發激光有助于在每個激光脈沖中 保持精確而恒定量的能量，從而向各個斷裂連線提供一致的激光能 量。恒定頻率可來自激光觸發信號，或者可以是激光腔的內在性質。傳統上，在連線斷裂期間工作臺以恒定速度運動，從而將連線組 的連續等距隔開的連線定位在下一激光脈沖時聚焦激光束的位置上， 使得每個激光脈沖對應于連線組中的單個連線。在連線斷裂期間使用 的恒定速度運動被稱為CV(恒定速度)運動。然而根據本專利技術實施 方式，不再需要使基板/工作臺的速度與激光脈沖頻率同步來使待斷裂 定位在激光脈沖時聚焦激光束的位置上。通常組中不是所有的連線都被斷裂，因為不是所有激發的激光脈 沖都用于斷裂連線。使用脈沖選擇器(通常為聲光調制器)來在連線 為待斷裂連線時將脈沖通過聚焦透鏡導至連線，或者在連線為非斷裂 連線時將脈沖通過聚焦透鏡導至束流收集器。聲光調制器還通常用于 使激光脈沖能量降低至用于斷裂連線的理想能量。例如在美國專利No.6，144，118、 No.6，483，071和No.6，662,063中 公開了在路徑規劃、跡線生成方面的各種運動分布，這些專利的公開內容通過引證被結合于此。這些參考的教導可應用于根據本專利技術各種 實本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用脈沖激光輸出快速地處理一組結構中的至少一個結構的方法，該方法包括以下步驟：　將所述組結構和脈沖激光輸出軸線以非恒定速度相對定位；以及　在將所述組結構和脈沖激光輸出軸線以非恒定速度相對定位的步驟期間向所述組結構中的所述至少 一個結構施加脈沖激光輸出。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2006.7.20 US 60/832,082;2006.9.15 US 11/532,1601、一種利用脈沖激光輸出快速地處理一組結構中的至少一個結構的方法，該方法包括以下步驟將所述組結構和脈沖激光輸出軸線以非恒定速度相對定位；以及在將所述組結構和脈沖激光輸出軸線以非恒定速度相對定位的步驟期間向所述組結構中的所述至少一個結構施加脈沖激光輸出。2、 根據權利要求1所述的方法，其中，通過在時間間隔期間選 擇鎖模激光器的脈沖而提供所述脈沖激光輸出，每個時間間隔對應于 至少一個待處理結構的位置。3、 根據權利要求1所述的方法，其中，通過加速或減速來提供 所述非恒定速度。4、 根據權利要求1所述的方法，其中，通過在將所述組結構沿 橫向于當前運動方向(X)的方向(Y)相對定位之前沿著當前運動 方向(X)減速而提供所述非恒定速度。5、 根據權利要求1所述的方法，其中，所述非恒定速度包括在 將所述組結構沿與當前運動方向(X)相反的方向(-X)相對定位之 前沿著當前運動方向(X)減速。6、 根據權利要求1所述的方法，其中，所述組結構包括半導體 器件的一行或一列連線的至少一部分。7、 根據權利要求6所述的方法，其中，向結構提供多個脈沖以 處理單個連線。8、 根據權利要求6所述的方法，其中，在多個連線組中提供所 述連線，并且所述方法包括沿著每行或每列連線相對定位以及沿著至 少 一行或 一 列加速或減速。9、 根據權利要求8所述的方法，其中，所述方法涉及從離開連 線組的一端起加速或者朝向連線組的另一端減速。10、 一種利用來自鎖模激光器的脈沖激光輸出處理半導體器件的 方法，該方法包括以下步驟提供所述半導體器件；將所述器件和脈沖激光輸出以非零加速度相對定位；以及在將所述器件和脈沖激光輸出相對定位時向所述半導體器件的結構施加脈沖激光輸出。11、 根據權利要求10所述的方法，其中，所述半導體器件的所述結構為導電連線，其中脈沖激光輸出包括以時間間隔選擇而與所述半導體器件上的連線一致的鎖模激光脈沖。12、 根據權利要求10所述的方法，其中，通過在將所述組結構沿橫向于當前運動方向(X)的方向(Y)相對定位之前沿著當前運動方向(X)減速而提供所述非零加速度。13、 根據權利要求10所述的方法，其中，通過在將所述組結構沿與當前運動方向(X)相反的方向(-X)相對定位之前沿著當前運動方向(X)減速而提供所述非零加速度。14、 根據權利要求10所述的方法，其中，所述組結構包括半導體器件的一行或一列連線的至少一部分。15、 根據權利要求11所述的方法，其中，向所述結構提供多個脈沖以處理單個連線。16、 根據權利要求14所述的方法，其中，在多個連線組中提供所述連線，并且所述方法包括沿著每行或每列連線相對定位以及沿著至少一行或一列加速或減速。17、 根據權利要求16所述的方法，其中，所述方法涉及從離開連線組的一端起加速或者朝向連線組的另 一端減速。18、 一種基于激光的半導體處理系統，包括用于提供脈沖激光輸出的鎖模激光器；工作臺，該工作臺用于提供半導體基板沿至少X方向和橫向于X方向的Y方向的運動；以及光束傳送系統，該光束傳送系統用于在所述工作臺以非恒定速度運動時使脈沖激光輸出導向所述半導體基板。19、 根據權利要求18所述的基于激光的半導體處理系統，其中，所述處理系統還設置成使得所述工作臺在處理期間以及在使所述半導體基板沿橫向于當前運動方向(X)的方向(Y)運動之前減速。20、 根據權利要求18所述的基于激光的半導體處理系統，其中，所述半導體基板包括多個連線組，所述處理系統還設置成使得所述工作臺可沿著一組連線在處理方向上加速。21、 一種利用脈沖激光輸出處理結構的方法，該方...

【專利技術屬性】
技術研發人員：S·D·約翰遜，顧渤，
申請(專利權)人：S·D·約翰遜，顧渤，
類型：發明
國別省市：US