技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及使用激光束來處理半導(dǎo)體集成電路上或內(nèi)的結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

基于激光的半導(dǎo)體處理系統(tǒng)大體上用于(例如)鉆孔、加工、修整、割斷、刻劃、標(biāo)記、劈開、制作、加熱、變更、擴(kuò)散、退火及/或測量半導(dǎo)體襯底上或內(nèi)的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)材料。為改進(jìn)制造集成電路(IC)期間的處理量，大體上也期望基于激光的處理系統(tǒng)精確且快速地處理半導(dǎo)體襯底上或內(nèi)的所選的結(jié)構(gòu)。然而，通常以保守組的參數(shù)調(diào)諧并操作常規(guī)的基于激光的處理系統(tǒng)，以對希望通過系統(tǒng)處理的全部類型的IC提供良好的精度。此“一體適用”方法經(jīng)常引起降低的處理速度及總體上減小的處理量。

例如，半導(dǎo)體鏈路處理系統(tǒng)通常在割斷任意IC上的鏈路時(shí)提供相同的精度水平。在制造期間，IC經(jīng)常由于各種原因而引起缺陷。為此，IC裝置通常經(jīng)設(shè)計(jì)以包含冗余的電路元件，例如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置(例如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)或嵌入式存儲(chǔ)器)中的存儲(chǔ)器單元的備用行及列。這些裝置也經(jīng)設(shè)計(jì)以包含所述冗余的電路元件的電接觸件之間的特定的可激光割斷的鏈路?？梢瞥@些鏈路以(例如)使有缺陷的存儲(chǔ)器單元斷開連接并用替換冗余單元替代。也可移除鏈路以用于識(shí)別、配置及電壓調(diào)整。類似的技術(shù)也用于割斷鏈路以編程或配置邏輯產(chǎn)品，例如門陣列或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)。在已制造IC之后，測試其電路元件以查看是否有缺陷，且可將缺陷的位置記錄在數(shù)據(jù)庫中?；诩す獾逆溌诽幚硐到y(tǒng)可與關(guān)于IC的布局及IC的電路元件的位置的位置信息相組合，以用于移除所選的鏈路以便于使所述IC有用。

激光可割斷的鏈路通常為約0.5微米到1微米(μm)厚，約0.5μm到1μm寬，及約8μm長。IC中的電路元件及因此這些元件之間的鏈路通常布置為規(guī)則的幾何布置，例如布置為規(guī)則的行。在典型的鏈路行中，鄰近的鏈路之間的中心到中心節(jié)距為約2μm到3μm。這些尺寸具代表性，且隨技術(shù)進(jìn)步允許制造具有較小特征的工件且建立具有較高的精度及較小的聚焦的激光束點(diǎn)的激光處理系統(tǒng)而下降。雖然最流行的鏈路材料曾為多晶硅及相似的組合物，但是存儲(chǔ)器制造商最近已采用各種更具導(dǎo)電性的金屬鏈路材料，其可包含但不限于鋁、銅、金、鎳、鈦、鎢、鉑，以及其它金屬、金屬合金、金屬氮化物(例如，氮化鈦物或氮化鉭)、金屬硅化物(例如，硅化鎢)，或其它金屬類材料。

常規(guī)的基于激光的半導(dǎo)體鏈路處理系統(tǒng)在各鏈路處聚焦具有約4納秒到30納秒(ns)的脈沖寬度的單一激光輸出脈沖。激光束入射在所述IC上，而使覆蓋區(qū)域或光點(diǎn)大小足夠大以每次移除一個(gè)鏈路且僅移除一個(gè)鏈路。當(dāng)激光脈沖照射到定位在硅襯底上及包含上覆鈍化層(其通常為2000到10,000埃厚)及下伏鈍化層的鈍化層堆棧的組成層之間的多晶硅或金屬鏈路時(shí)，所述硅襯底吸收相對少的成比例量的紅外(IR)輻射，且鈍化層(二氧化硅或氮化硅)對于IR輻射相對透明。IR及可見激光波長(例如，0.532μm、1.047μm、1.064μm、1.321μm及1.34μm)用于移除電路鏈路已達(dá)20年以上。

許多常規(guī)的半導(dǎo)體鏈路處理系統(tǒng)采用聚焦為小光點(diǎn)的單一激光脈沖進(jìn)行鏈路移除。待移除的鏈路排通常在晶片上布置為筆直行，圖20中展示鏈路排的說明性行。所述行無需完全筆直，但是其通常相當(dāng)筆直。由鏈路行程120(其也被稱為運(yùn)行中(“OTF”)的行程)中的系統(tǒng)處理所述鏈路。在鏈路行程期間，激光束隨著載物臺(tái)定位器使鏈路行跨過聚焦的激光點(diǎn)110的位置而脈動(dòng)。所述載物臺(tái)通常每次沿著單一軸移動(dòng)，且并不停止在各鏈路位置處。因此，所述鏈路行程是在大體上縱長方向(例如，如所展示，水平跨過頁面)上沿著鏈路行的處理例程。此外，鏈路行程120的縱長方向無需精確地與構(gòu)成所述行的個(gè)別鏈路的縱長方向垂直，但是通常為精確地垂直。

傳播路徑沿著軸的激光束照射在鏈路行程120中的所選鏈路上。所述軸與工件相交的位置沿著鏈路行程120繼續(xù)推進(jìn)，同時(shí)使激光脈動(dòng)以選擇性地移除鏈路。當(dāng)晶片與光學(xué)組件具有使得脈沖能量照射在鏈路上的相對位置(例如，觸發(fā)位置130)時(shí)，所述激光經(jīng)觸發(fā)以發(fā)射脈沖且割斷鏈路。所述鏈路的一些未受輻射且留作未經(jīng)處理的鏈路140，而其它鏈路是受輻射以成為已割斷的鏈路150。

圖21繪示典型的鏈路處理系統(tǒng)，所述鏈路處理系統(tǒng)通過在靜止的光學(xué)臺(tái)210之下的X-Y平面中移動(dòng)晶片240而調(diào)整光點(diǎn)110的位置。光學(xué)臺(tái)210支撐激光220、鏡225、聚焦鏡片230及可能其它的光學(xué)硬件。通過將所述晶片240置于運(yùn)動(dòng)載物臺(tái)260所承載的夾盤250上而將所述晶片240移動(dòng)到所述X-Y平面下。