用于在具有非恒定速度的时段期间进行激光处理的系统和方法技术方案

公开了一种利用脉冲激光输出快速地处理一组结构(16)中的至 少一个结构(16)的方法。该方法包括以下步骤：将所述组结构(16) 和脉冲激光输出轴线以非恒定速度相对定位；以及在将所述组结构 (16)和脉冲激光输出轴线以非恒定速度相对定位的步骤期间向所述 组结构(16)的至少一个结构(16)施加脉冲激光输出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请要求2006年9月15日提交的美国专利申请No.11/532，160的优先权，后一申请要求2006年7月20日提交的美国临时专利申请No.60/832，082的优先权。
技术介绍
本专利技术总体上涉及对半导体晶片上的集成电路的激光处理，特别地涉及对存储器集成电路上的导电连线进行切割(例如，融丝(linkblowing))。例如，2001年美国激光学会由丄F.Ready所著的LIAHandbook of Laser Materials Processing在19章7>开了关于融丝的总体说明。在制造时，由于半导体制造技术的限制，存储器模片(memorydie )通常包括一些有缺陷的存储器单元。为了使具有有缺陷存储单元的存储器模片能够使用，存储器模片通常被制造成包含可代替有缺陷单元使用的额外存储器单元。然后必须隔离有缺陷的存储器单元。集成电路存储器修理系统利用聚焦的激光束断开(或断裂(blast))集成电路存储器模片上的可熔连线，从而使得只有正确运行的存储器单元才耦接到电路存储器。然而，传统的存储器修理系统的处理速度可能受到激光系统的脉冲重复频率的限制。随着对激光处理系统的需求增加，需要存储器修理系统更快更有效。然而例如通过增加Q开关速率来试图改变脉沖频率会导致脉沖形状和能量变化，这可能对存储器系统修理产生不利影响。因此需要更快更有效的存储器修理系统。
技术实现思路
本专利技术提供一种利用脉冲激光输出快速(on-the-fly)处理一组 结构中的至少一个结构的方法。根据一实施方式，该方法包括以下步 骤将所述组结构和脉冲激光输出轴线以非恒定速度相对定位；以及 在将所述组结构和脉冲激光输出轴线以非恒定速度相对定位的步骤 期间向所述至少一个结构施加脉冲激光输出。根据一实施方式，利用 脉沖频率为从约10MHz至约200MHz的锁模激光器，根据其它实施 方式，每个待断裂连线可接收多个脉冲。因此根据本专利技术的实施方式，激光脉冲时刻位于聚焦激光束的位置，附图说明参照附图可进一步理解以下描述，附图中图1表示可根据本专利技术实施方式进行处理的晶片的例示图，该晶 片包括多个电路，每个电路具有多組存储器连线；图2表示根据本专利技术实施方式的图1的所选电路的例示放大图， 示出了多组具有需要断裂的标识连线的存储器连线；图3A、 3B和3C表示根据本专利技术实施方式的如下例示图a) — 组连线，b)图3A的该组连线上的具有中心峰值的线性倾斜加速度， 以及c)图3A的该组连线上的具有延长恒定加速度峰值的线性倾斜 加速度；图4A、 4B和4C表示根据本专利技术实施方式的如下例示图a) — 组连线，b)图4A的该组连线上的具有中心峰值的非线性倾斜加速度， 以及c)图4A的该组连线上的具有延长恒定加速度峰值的非线性倾 斜加速度；图5表示根据本专利技术实施方式的利用单个脉沖断裂的连线的热 影响区的例示图6表示根据本专利技术实施方式的利用多个脉冲断裂的连线的多8个热影响区的例示图7表示根据本专利技术实施方式的激光处理系统的例示图；并且 图8A至8C表示根据本专利技术实施方式的在恒定速度系统和非恒定速度系统中的连线断裂时间表的例示图表。 这些附图仅是出于例示性的目的而示出的。具体实施例方式存储器模片上的存储器单元通常布置成存储器单元的行列矩阵。 通过增加存储器矩阵的行列数目而包括过量的存储器单元行列，从而 在存储器模片上包括额外的存储器单元。通过修改存储器矩阵寻址 (addressing)以提供无缺陷的矩阵行列，从而避免(不使用)存储 器矩阵中的有缺陷存储器单元。使用可熔连线来修改存储器矩阵寻 址，并在激光存储器修理系统中使用激光来断开(或断裂)所选的可 熔连线。因此在将晶片切片之前对存储器模片进行处理以仅选择无缺 陷的存储器单元。通常存储器晶片的直径为200mm或300mm。存储器模片上的可熔连线通常布置成多个连线组，每个组包括一 行或一列连线。在每行或每列中连线通常以相等增量隔开。连线尺寸 和间距根据制造商和存储器设计而有显著变化。典型存储器设计的连 线尺寸可例如为0.4nm宽、4nm长，并且连线之间的间距为3nm。其它设计可包括至少一些宽度约为0.1-0.2nm,间隔约l-1.5jim 的连线。根据本专利技术已经实现了利用50MHz锁模激光以更精细的尺 度进4亍连线处理,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公开的图6中示出了一序列(放 大的)锁模脉冲，该脉冲的至少一部分施加到连线。存储器修理系统提供有存储器模片上的连线位置图，以及列出晶 片各个模片上需要断开(断裂)的连线的文件。通常电路上断裂的连线较少，并且各个电路上断裂的连线位置通常不同。存储器修理系统利用聚焦至理想束腰的脉冲激光束来断开连线。待断裂连线相对于聚焦激光束轴线位于XY平面中。例如在处理 期间可将晶片载置于精密XY工作台上。可使用其它相对定位装置和 系统并将其组合成用于处理的结构。这些可包括分离工作台定位系 统、多速率定位系统、检流计扫描仪、声光偏转器、快速转向镜、电 光偏转器和压电驱动定位器。应理解，尽管为了方便，定位可能指的 是工作台运动，但本专利技术包括其它定位方案。在连线断裂期间通过调 整Z轴(纵轴)中的激光聚焦位置(束腰)来保持激光焦点。在连线断裂之前，承载在晶片上的模片位点的位置和取向必须与 激光焦点位置精确对准。对准可包括针对对准目标或其它目标特征进 行照相机成像和激光扫描。通常，使用激光边缘扫描进行精细对准， 并且上方扫描有助于总连线处理时间。在断裂一组连线时，以近似恒定的重复频率激发(fire)(脉动 (pulse))激光。以恒定重复频率激发激光有助于在每个激光脉冲中 保持精确而恒定量的能量，从而向各个断裂连线提供一致的激光能 量。恒定频率可来自激光触发信号，或者可以是激光腔的内在性质。传统上，在连线断裂期间工作台以恒定速度运动，从而将连线组 的连续等距隔开的连线定位在下一激光脉冲时聚焦激光束的位置上， 使得每个激光脉沖对应于连线组中的单个连线。在连线断裂期间使用 的恒定速度运动被称为CV(恒定速度)运动。然而根据本专利技术实施 方式，不再需要使基板/工作台的速度与激光脉冲频率同步来使待断裂 定位在激光脉冲时聚焦激光束的位置上。通常组中不是所有的连线都被断裂，因为不是所有激发的激光脉 沖都用于断裂连线。使用脉沖选择器(通常为声光调制器)来在连线 为待断裂连线时将脉冲通过聚焦透镜导至连线，或者在连线为非断裂 连线时将脉沖通过聚焦透镜导至束流收集器。声光调制器还通常用于 使激光脉沖能量降低至用于断裂连线的理想能量。例如在美国专利No.6，144，118、 No.6，483，071和No.6，662,063中 公开了在路径规划、迹线生成方面的各种运动分布，这些专利的公开内容通过引证被结合于此。这些参考的教导可应用于根据本专利技术各种 实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用脉冲激光输出快速地处理一组结构中的至少一个结构的方法，该方法包括以下步骤：　将所述组结构和脉冲激光输出轴线以非恒定速度相对定位；以及　在将所述组结构和脉冲激光输出轴线以非恒定速度相对定位的步骤期间向所述组结构中的所述至少 一个结构施加脉冲激光输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.7.20 US 60/832,082;2006.9.15 US 11/532,1601、一种利用脉冲激光输出快速地处理一组结构中的至少一个结构的方法，该方法包括以下步骤将所述组结构和脉冲激光输出轴线以非恒定速度相对定位；以及在将所述组结构和脉冲激光输出轴线以非恒定速度相对定位的步骤期间向所述组结构中的所述至少一个结构施加脉冲激光输出。2、 根据权利要求1所述的方法，其中，通过在时间间隔期间选 择锁模激光器的脉冲而提供所述脉冲激光输出，每个时间间隔对应于 至少一个待处理结构的位置。3、 根据权利要求1所述的方法，其中，通过加速或减速来提供 所述非恒定速度。4、 根据权利要求1所述的方法，其中，通过在将所述组结构沿 横向于当前运动方向(X)的方向(Y)相对定位之前沿着当前运动 方向(X)减速而提供所述非恒定速度。5、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述非恒定速度包括在 将所述组结构沿与当前运动方向(X)相反的方向(-X)相对定位之 前沿着当前运动方向(X)减速。6、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述组结构包括半导体 器件的一行或一列连线的至少一部分。7、 根据权利要求6所述的方法，其中，向结构提供多个脉冲以 处理单个连线。8、 根据权利要求6所述的方法，其中，在多个连线组中提供所 述连线，并且所述方法包括沿着每行或每列连线相对定位以及沿着至 少 一行或 一 列加速或减速。9、 根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法涉及从离开连 线组的一端起加速或者朝向连线组的另一端减速。10、 一种利用来自锁模激光器的脉冲激光输出处理半导体器件的 方法，该方法包括以下步骤提供所述半导体器件；将所述器件和脉沖激光输出以非零加速度相对定位；以及在将所述器件和脉冲激光输出相对定位时向所述半导体器件的结构施加脉冲激光输出。11、 根据权利要求10所述的方法，其中，所述半导体器件的所述结构为导电连线，其中脉冲激光输出包括以时间间隔选择而与所述半导体器件上的连线一致的锁模激光脉冲。12、 根据权利要求10所述的方法，其中，通过在将所述组结构沿横向于当前运动方向(X)的方向(Y)相对定位之前沿着当前运动方向(X)减速而提供所述非零加速度。13、 根据权利要求10所述的方法，其中，通过在将所述组结构沿与当前运动方向(X)相反的方向(-X)相对定位之前沿着当前运动方向(X)减速而提供所述非零加速度。14、 根据权利要求10所述的方法，其中，所述组结构包括半导体器件的一行或一列连线的至少一部分。15、 根据权利要求11所述的方法，其中，向所述结构提供多个脉冲以处理单个连线。16、 根据权利要求14所述的方法，其中，在多个连线组中提供所述连线，并且所述方法包括沿着每行或每列连线相对定位以及沿着至少一行或一列加速或减速。17、 根据权利要求16所述的方法，其中，所述方法涉及从离开连线组的一端起加速或者朝向连线组的另 一端减速。18、 一种基于激光的半导体处理系统，包括用于提供脉冲激光输出的锁模激光器；工作台，该工作台用于提供半导体基板沿至少X方向和横向于X方向的Y方向的运动；以及光束传送系统，该光束传送系统用于在所述工作台以非恒定速度运动时使脉沖激光输出导向所述半导体基板。19、 根据权利要求18所述的基于激光的半导体处理系统，其中，所述处理系统还设置成使得所述工作台在处理期间以及在使所述半导体基板沿横向于当前运动方向(X)的方向(Y)运动之前减速。20、 根据权利要求18所述的基于激光的半导体处理系统，其中，所述半导体基板包括多个连线组，所述处理系统还设置成使得所述工作台可沿着一组连线在处理方向上加速。21、 一种利用脉冲激光输出处理结构的方法，该方...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·D·约翰逊，顾渤，
申请(专利权)人：S·D·约翰逊，顾渤，
类型：发明
国别省市：US