用于存储器连接处理的飞击射束路径误差校正制造技术

本发明专利技术公开了一种用于存储器连接处理的飞击射束路径误差校正的系统和／或方法。激光射束定位器（图１２，３４０，２３６，２６０，２６２，３０２，３０４，３１０，３１２，３１６，３１８，３２０，３２２，３２４，３２６，３２８，３３０，３３６，３４２）使用一种操作镜，其执行激光射束的小角度反射，以补偿定位器平台的交叉轴的定位误差。在一个实施例中，优选一种两轴操作境，仅用于误差校正，而不需要以定位器平台的位置命令来协调。在半导体连接处理（“ＳＬＰ”）的应用中，一种使用弯曲机构以及压电驱动装置来倾倒以及倾斜该镜子的快速操作镜足优选的。本发明专利技术补偿交叉轴的定位时间，致使ＳＬＰ系统的产量以及精度增加，同时由于该操作镜的校正会宽松化定位器平台的伺服驱动需求，因而简化了定位器平台的复杂度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于电路连接的激光处理，具体地，有关于一种利用激 光射束的激光系统与方法以及基片的定位系统，其定位系统合并一种 操作镜，以补偿平台定位(stage positioning)的误差并且加强连接发分
技术介绍
集成电路(IC)装置制造处理过程中的成品通常会招致因次表面 层(subsurface layers)或图案(patterns)的对准偏差(alignment variations) 或者微粒状污染物所造成的缺陷。附图说明图1、 2A以及2B显示IC装置或工 件12重复的电子电路10，其典型地以行与列来制作，以便包含冗余电 路组件14的多重重复，诸如备用的存储器单元20的行16以及列18。 参照图l、 2A以及2B，电路10同样也设计用以包含电气接点24之间 特定的激光可分割电路连接22，而能够将之移除，以将有缺陷的存储 器单元20断开，并且用冗余单元26来替代，例如，在存储器中，如 DRAM、 SRAM、以及嵌入式存储器。相类似的技术同样也用来分割连 接，以程序化逻辑产品、门阵行、或者ASIC。连接22设计有一种大约2.5微米左右的传统连接宽度28、连接长 度30、以及距相邻电路结构或组件大约8微米的组件34，例如连接结 构36，的组件至组件间距(中心至中心的间隔)32。尽管最普及的连接 材料为多晶硅以及相似的成分，然而存储器的制造商最近已经采取各 种更具导电性的金属连接材料，其可以包含但并不受限于铝、铜、金、 镍、钛、鸨、铂、以及其它的金属，诸如镍铬的金属合金、诸如氮化钛或氮化钽的金属氮化物、诸如硅化钨的金属硅化物、或者其它类金 属的材料等等。测试电路10、电路组件14、或者单元20的故障。从装置测试数 据来判断所要分割以便校正故障的连接，而这些连接的位置则会映射(mapped)至一数据库或程序。激光脉冲用来分割电路连接22已经超 过20年了 。图2A与2B显示一种光斑(spot)尺寸直径40的激光光斑 38，其撞触了由位于硅基片42上以及位于钝化态层堆叠的组件层之间 的连接22所组成的连接结构36，而其堆叠则包含上覆的钝态层44(显 示于图2A，而不显示于图2B)以及下面的钝态层46(显示于图2B，而 不显示于图2A)。图2C为由激光脉冲将连接22移除之后图2B的连接 结构片断的剖视侧视图。图3为一平面图，表示由传统连接处理定位系统所执行的射束定 位器行进路径50。由于典型地以行16与列18(以虚线所显示的)来安排 连接22，因此射束位置以及因此激光光斑38会在整个连接位置上沿着 第一行进方向52的轴受到扫瞄、移动至不同行16或列18、并且之后 在整个连接位置上沿着第二行进方向54的轴受到扫瞄。本领域的技术 人员将会明白扫瞄动作可以包含移动工件12、移动激光光斑38、或者 移动工件12以及激光光斑38。传统的定位系统的特征在于X-Y转换表，其中的工件12固定于沿 着第一轴移动的一上层平台上，并且由沿着垂直于第一轴的第二轴的 一下层平台来支承。由于下层平台支承着其上支承有工件12的上层平 台的惯性质量，因此这样的系统通常相对于一固定射束位置或激光光 斑38移动工件，并且一般称为堆叠(stacked)平台定位系统。由于典型 地沿着每一轴使用干涉仪，以判断每一平台的绝对位置，因此这些定 位系统具有优良的定位精度。由于激光光斑尺寸40典型地只略微大于 连接宽度28，所以即使激光光斑38的位置与连接22之间的微小差异 会导致不完全的连接分割，因此该精度水平优先用于连接处理。此外， 在半导体芯片上的部件的高密度会造成微小定位误差，会潜在地致使 激光损坏近处结构。然而，由于平台惯性质量方向的起始、停止、以 及改变方向会增加激光工具所需的时间，以便处理在工件12上所有指 定的连接22，因此堆叠平台的定位系统相对缓慢。在分轴定位系统中，上层平台并不由下平台所支承并且与之独立 地移动，工件会承载于第一轴或平台上，而诸如固定反射镜以及聚焦 透镜的工具承载于第二轴或平台上。随着工件12整体的尺寸以及重量 增加，而利用较长因而更为厚重的平台的分轴定位系统便占有优势。最近，已经使用了平面定位系统，其中的工件承载于单一平台上，该单一平台可由两个或更多个传动装置(actuator)移动的，而工具基 本保持于固定的位置上。藉由调整驱动装置的效果，这些系统会在二 维方向上平移。 一些平面定位系统同样也能够转动工件。由俄勒冈州的波特兰Electro Scientific Industries公司所制造的半 导体连接处理(SLP)系统是利用飞击(OTF)连接处理来实现精度以 及高产量。在OTF处理期间，激光射束会随着线性平台射束定位器通 过在射束位置下所指定的连接12而脉动(pnlsed)。该平台通常沿着单一 轴同时移动，并且在每一连接位置上不会停止。在前进方向52的射束 光斑38在行进轴位置不必准确地受控制；更确切的说，其位置会被准 确地感测，以触发激光光斑38，以便准确地击中连接22。作为对比并且再次参照于图3，随着射束定位器通过每一个连接 22，则沿着交叉轴56或58的射束光斑38的位置被控制于特定的精度 之内。由于平台的惯性质量， 一种启动OTF运行的设定在交叉轴位置 中产生了振铃(ringing)，而且在OTF运行中的第一连接22并不能够 处理直到交叉轴己经适当地定位为止。定位动作的延迟或定位的距离 60会降低处理的产量。在第一激光脉冲之前并无定位延迟被插入(或 者，等效的，定位距离60的缓冲区)，则数个连接22便会以严重的交 叉轴误差处理之。尽管已经由在整个连接运行的间隙加速，来改善OTF的速度，然 而该间隙外形(gap profiling)的效果上的限制因素仍然是交叉轴须在 特定的精度之内定位。同时，部件的尺寸、诸如连接长度30以及连接 间距32则持续地减少，致使尺度的精密度的需求增加。致力于进一步 增加平台效能则会实质地增加定位系统的成本。用以提供激光射束两轴反射的传统方法使用高速短移动的定位器 (快速定位器)62，诸如一对显示于图4的检流计驱动镜64与66。图 4为检流器驱动的X轴镜64以及检流器驱动的Y轴镜66简化的描述，其沿着固定镜72以及聚焦光学透镜78之间的光学路径70定位。每一 检流器驱动镜会沿着单一轴将激光射束反射。Overbeck的美国专利 4532402揭示一种使用此种快速定位器的堆叠平台射束定位系统，而 Culter等人的美国专利5751585以及5847960则揭示分轴射束定位系 统，其中上层平台载有至少一个的快速定位器。系统使用如此的快速 定位器是用于非连接的烧断工艺(blowing processes),例如通过打孔 (drilling),由于其现在并不能够传送如同固定激光头定位器一般准 确的射束。这样的定位器的分轴本质可能会引进循环的Abbe误差，而且检流 器可能会引进额外的定位误差。此外，由于在两检流器控制镜之间必 须要分隔，因此其镜并不能够两者皆置于靠近聚焦光学透镜进入光瞳。 该分隔会导致射束的偏移，而降低所聚焦的光斑的品质。再者，两镜 的配置会限制进入光瞳远离聚焦光学透镜，而致使聚焦光学透镜复杂 度增加以及数字光圈(numerical aperture)受限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于增加激光系统处理能力的方法，所述激光系统用于处理基片上的电路连接，所述电路连接被安排在至少第一和第二平行行中，所述方法包括：　　　　生成激光输出以沿贯穿所述基片的激光射束轴传播；　　　　沿第一行进轴产生所述激光射束轴与所述基片之间的相对移动，所述第一行进轴与所述第一行电路连接平行；　　　　在沿所述第一行进轴的第一飞击通过期间，利用激光输出处理所述第一行中的至少第一电路连接；和　　　　对所述激光射束轴产生偏移，所述偏移处于横向于所述行进轴的方向，以在所述第一飞击通过期间，利用激光输出处理所述第二行中的至少第二电路连接。

【技术特征摘要】
US 2001-2-16 60/269,6461.一种用于增加激光系统处理能力的方法，所述激光系统用于处理基片上的电路连接，所述电路连接被安排在至少第一和第二平行行中，所述方法包括生成激光输出以沿贯穿所述基片的激光射束轴传播；沿第一行进轴产生所述激光射束轴与所述基片之间的相对移动，所述第一行进轴与所述第一行电路连接平行；在沿所述第一行进轴的第一飞击通过期间，利用激光输出处理所述第一行中的至少第一电路连接；和对所述激光射束轴产生偏移，所述偏移处于横向于所述行进轴的方向，以在所述第一飞击通过期间，利用激光输出处理所述第二行中的至少第二电路连接。2. 根据权利要求1一38中任一权利要求所述的方法，其中所述 激光射束轴与所述基片之间沿第一行进轴的所述相对移动由移动平台 产生。3. 根据权利要求1一38中任一权利要求所述的方法，其中所述 激光射束轴与所述基片之间的沿第一行进轴的所述相对移动由分轴定 位器系统产生。4. 根据权利要求1—38中任一权利要求所述的方法，其中所述 激光射束轴与所述基片之间的沿第一行进轴的所述相对移动由堆叠平 台定位器系统产生。5. 根据权利要求1一38中任一权利要求所述的方法，其中所述 激光射束轴与所述基片之间的沿第一行进轴的所述相对移动由平面定 位器系统产生。6. 根据权利要求1—38中任一权利要求所述的方法，其中所述 第一和第二行相邻。7.根据权利要求1一38中任一权利要求所述的方法，其中至少 第三电路连接被安排在不同于所述第一和第二行的第三平行行中，所 述方法进一步包括对所述激光射束轴在横向于所述行进轴的方向上产生另一偏移， 以在所述第一飞击通过期间，利用激光输出处理所述第三行中的至少 第三电路连接。8.根据权利要求1一38中任一权利要求所述的方法，其中所述 第一和第二行中的电路连接以列的方式排列，其包括第一和第二相邻 列，并且其中被处理的所述第一和第二电路连接位于所述第一和第二 相邻列中。9. 根据权利要求7所述的方法，其中所述第一、第二和第三连 接行中的电路连接大致以列的方式排列，其包括第一列、与所述第一 列相邻的第二和第三列、以及至少一个不与所述第一列相邻的第四列， 并且其中所述第一和第三电路连接分别位于所述第一和第四列中。10. 根据权利要求1一38中任一权利要求所述的方法，其中产生 所述激光射束轴与所述基片之间沿第一行进轴的所述相对移动的步骤 在非处理周期期间以行进速度发生，而在连接处理事件期间，则以处 理速度发生，所述处理速度比所述行进速度慢。11. 根据权利要求10所述的方法，其中处于所述处理速度的移 动部分包括多重连接处理事件。12. 根据权利要求10所述的方法，其中处于所述处理速度的移 动部分包括不同行中的连接处理事件。13. 根据权利要求10所述的方法，其中处于所述处理速度的移 动部分包括在同一行中处理相邻连接。14. 根据权利要求10所述的方法，其中处于所述处理速度的移 动部分包括在不同行中处理相邻连接。15. 根据权利要求10所述的方法，其中处于所述处理速度的移动部分包括在同一行中处理非相邻连接。16. 根据权利要求10所述的方法，其中对所述激光射束轴产生偏移的步骤在移动部分期间以所述处理速度发生。17. 根据权利要求1一38中任一项所述的方法，其中将被处理的所有电路连接被包含于一总数的行中，所述方法进一步包括相对于所述基片引导所述激光射束轴的一总数的飞击通过，其中 在每个飞击通过期间处理至少一个电路连接，并且所述通过总数少于 具有将被处理的电路连接的行的总数。18. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中对所述激光射 束轴的所述偏移由高速射束操作装置产生。19. 根据权利要求18所述的方法，其中所述高速射束操作装置 采用压电驱动装置。20. 根据权利要求18所述的方法，其中所述高速射束操作装置 采用电致伸缩驱动装置。21. 根据权利要求18所述的方法，其中所述高速射束操作装置 采用音圈驱动装置。22. 根据权利要求18所述的方法，其中所述高速射束操作装置 包括快速操作镜。23. 根据权利要求18所述的方法，其中所述高速射束操作装置 在所述基片处具有ioo微米的最大射束偏转范围。24. 根据权利要求18所述的方法，其中所述高速操作系统在所 述基片处具有50微米的最大射束偏转范围。25. 根据权利要求18所述的方法，其中所述高速射束操作装置 在所述基片处具有20微米的最大射束偏转范围。26. 根据权利要求18所述的方法，其中所述高速射束操作装置 包括两轴操作装置。27. 根据权利要求26所述的方法，其中所述聚焦透镜具有进入 光瞳，并且所述高速射束操作装置位于所述进入光瞳...

【专利技术属性】
技术研发人员：M温拉斯，K布吕朗，HW罗，S斯瓦伦戈，
申请(专利权)人：电子科学工业公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]