发明名称 使用一组至少两个雷射脉冲来处理记忆体链路
摘要 一组(50)雷射脉冲(52)被用来切割记忆体或其他积体电路晶片中的导电链路(22)。该组(50)的周期最好短于500ns;且该组(50)中的每个雷射脉冲(52)的脉冲宽度最好在约0.1 ps至30 ns的范围内。该组(50)以传统雷射定位系统(62)可被视为单一”脉冲”,以执行移动中的链路移除,而不需每当雷射系统(60)在每个链路(22)上诱发该组(50)雷射脉冲(52)时即停止。传统红外线波长或其谐波可加以使用。
申请公布号 TWI295491 申请公布日期 2008.04.01
申请号 TW091136366 申请日期 2002.12.17
申请人 伊雷克托科学工业股份有限公司 发明人 宋永隆;爱德华J. 史黄生;李察S. 哈里司
分类号 H01L21/78(2006.01) 主分类号 H01L21/78(2006.01)
代理机构 代理人 桂齐恒 台北市中山区长安东路2段112号9楼;阎启泰 台北市中山区长安东路2段112号9楼
主权项 1.一种切割导电备用记忆体或制作于基板上的电 路中之成对导电接触点之间的积体电路链路之方 法,每个链路具有一链路宽度,该方法包含: 提供代表一个或更多在电路中的导电链路位置之 光束定位资料至光束定位器,该光束定位器在雷射 光点位置与该基板之间调整相对移动; 在短于约1,000奈秒的第一时间区间内,从第一雷射 产生具有约25微微秒与30奈秒之间的脉冲宽度之至 少一个第一雷射输出脉冲,第一雷射输出脉冲也具 有大于链路宽度之光点尺寸的第一雷射光点; 依据光束定位资料导引第一雷射输出脉冲,使得第 一雷射光点照射第一接触点间之第一导电链路的 第一位置; 在第一时间区间内,从第二雷射产生具有约25微微 秒与30奈秒之间的脉冲宽度之至少一个第二雷射 输出脉冲,第二雷射输出脉冲也具有大于链路宽度 之光点尺寸的第二雷射光点; 依据光束定位资料导引第二雷射输出脉冲,使得第 二雷射光点照射第一导电链路的第一位置,使得第 一与第二雷射光点实质上重叠且第一与第二雷射 输出脉冲提供第一导电链路之移除; 在短于约1,000奈秒且在时间上偏离第一时间区间 的第二时间区间内,从第一雷射产生具有约25微微 秒与30奈秒之间的脉冲宽度之至少一个第三雷射 输出脉冲,第三雷射输出脉冲也具有大于链路宽度 之光点尺寸的第三雷射光点; 依据光束定位资料导引第三雷射输出脉冲,使得第 三雷射光点照射第二接触点间之第二导电链路的 第二位置,其与第一位置有区别; 在第二时间区间内,从第二雷射产生具有约25微微 秒与30奈秒之间的脉冲宽度之至少一个第四雷射 输出脉冲,第四雷射输出脉冲也具有大于链路宽度 之光点尺寸的第四雷射光点; 依据光束定位资料导引第四雷射输出脉冲照射第 二导电链路的第二位置,使得第三与第四雷射光点 实质上重叠且第三与第四雷射输出脉冲提供第二 导电链路之移除。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中,光束定位器 提供在雷射光点位置与基板之间的实质上连续相 对移动,使得导电链路在移动中被处理。 3.如申请专利范围第2项之方法,其中,导电链路构 成部份的各别链路结构,与链路结构结合的基板具 有能量与峰値功率损害临限,且每个雷射输出脉冲 具有小于各别能量与峰値功率损害临限之能量与 峰値功率。 4.如申请专利范围第1项之方法,其中,导电链路构 成部份的各别链路结构,与链路结构结合的基板具 有能量与峰値功率损害临限,且每个雷射输出脉冲 具有小于各别能量与峰値功率损害临限之能量与 峰値功率。 5.如申请专利范围第1项之方法,其中,每个雷射的 雷射脉冲完整地围绕雷射脉冲处理的导电链路之 链路宽度。 6.如申请专利范围第1项之方法,其中,第一与第二 雷射的雷射输出脉冲延着排在实质上同一直线的 共同部份之光路径而传送。 7.如申请专利范围第1项之方法,其中,雷射输出脉 冲具有约5奈秒与20奈秒之间的脉冲宽度。 8.如申请专利范围第1项之方法,进一步包含: 以一重复率产生雷射输出脉冲,使得在第一与第二 时间区间之间的延迟区间短于0.1毫秒。 9.如申请专利范围第1项之方法,其中,至少一个导 电链路被上方钝化层所覆盖。 10.如申请专利范围第1项之方法,其中,至少一个导 电链路不被上方钝化层所覆盖。 11.如申请专利范围第1项之方法,其中,至少一个导 电链路包含铝、铬化物、铜、多晶矽、二矽化物 、金、镍、铬化镍、铂、多晶矽化物、氮化钽、 钛、氮化钛、钨或矽化钨。 12.如申请专利范围第1项之方法,进一步包含产生 波长介于约150 nm与2000 nm之间的雷射输出脉冲。 13.如申请专利范围第1项之方法,其中,第一与第二 雷射的雷射输出脉冲之雷射光点的光点尺寸相同 。 14.如申请专利范围第1项之方法,其中,第一与第二 雷射的雷射中出脉冲之雷射光点的光点尺寸相异 。 15.如申请专利范围第1项之方法,其中,在第一与第 二时间区间的雷射输出脉冲具有相似的峰値功率 轮廓与相似的能量密度轮廓。 16.如申请专利范围第1项之方法,其中,在第一时间 区间的每个雷射输出脉冲具有近乎相同的能量与 近乎相同的峰値功率。 17.如申请专利范围第1项之方法,其中,在第一时间 区间的至少2个雷射输出脉冲具有不同的能量与不 同的峰値功率。 18.如申请专利范围第1项之方法,其中,第一与第二 雷射输出脉冲之初始之间的时间偏移是可程式化 的。 19.如申请专利范围第1项之方法,其中,第一与第二 雷射输出脉冲之初始之间的时间偏移约在5至500 ns 之间。 20.如申请专利范围第1项之方法,其中,每个雷射输 出脉冲具有约0.005-1微焦耳之雷射能量。 21.一种切割导电备用记忆体或制作于基板上的电 路中之成对导电接触点之间的积体电路链路之方 法,每个链路具有一链路宽度,该方法包含: 提供代表一个或更多在电路中的导电链路位置之 光束定位资料至光束定位器,光束定位器在雷射光 点位置与基板之间调整相对移动; 在短于约1,000奈秒的第一时间区间内,从一雷射产 生具有约25微微秒与30奈秒之间的脉冲宽度之至少 一个第一雷射脉冲; 延着第一光路径传送第一雷射脉冲; 分离第一雷射脉冲成为第一与第二雷射输出脉冲, 使得第一雷射输出脉冲延着第一光路径传送,且第 二雷射输出脉冲延着第二光路径传送,第一与第二 雷射输出脉冲并分别具有大于链路宽度之光点尺 寸的第一与第二雷射光点; 依据光束定位资料导引第一雷射输出脉冲,使得第 一雷射光点在第一时间区间内,照射第一接触点间 之第一导电链路的第一位置; 导引第二雷射输出脉冲,使得第二雷射光点在第一 时间区间内照射第一导电链路的第一位置,使得第 一与第二雷射光点实质上重叠且第一与第二雷射 输出脉冲提供第一导电链路之移除,第二光路径具 有使第一雷射脉冲到达第一导电链路后,第二雷射 脉冲到达第一导电链路之特性; 在短于约1,000奈秒的第二时间区间内,从一雷射产 生具有约25微微秒与30奈秒之间的脉冲宽度之至少 一个第二雷射脉冲; 延着第一光路径传送第二雷射脉冲; 分离第二雷射脉冲成为第三与第四雷射输出脉冲, 使得第三雷射输出脉冲延着第一光路径传送,且第 四雷射输出脉冲延着第二光路径传送,第三与第四 雷射输出脉冲并分别具有大于链路宽度之光点尺 寸的第三与第四雷射光点; 依据光束定位资料导引第三雷射输出脉冲,使得第 三雷射光点在第二时间区间内,照射第二接触点间 之第二导电链路的第二位置;以及 导引第四雷射输出脉冲,使得第四雷射光点在第二 时间区间内照射第二导电链路的第二位置,使得第 三与第四雷射光点实质上重叠,且第三与第四雷射 输出脉冲提供第二导电链路之移除,第二光路径具 有使第三雷射脉冲到达第二导电链路后,第四雷射 脉冲到达第二导电链路之特性。 22.如申请专利范围第21项之方法,其中,光束定位器 提供在雷射光点位置与基板之间的实质上连续相 对移动,使得导电链路在移动中被处理。 23.如申请专利范围第22项之方法,其中,导电链路构 成部份的各别链路结构,与链路结构结合的基板具 有能量与峰値功率损害临限,且每个雷射输出脉冲 具有小于各别能量与峰値功率损害临限之能量与 峰値功率。 24.如申请专利范围第21项之方法,其中,导电链路构 成部份的各别链路结构,与链路结构结合的基板具 有能量与峰値功率损害临限,且每个雷射输出脉冲 具有小于各别能量与峰値功率损害临限之能量与 峰値功率。 25.如申请专利范围第21项之方法,其中,每个雷射的 雷射脉冲完整地围绕雷射脉冲处理的导电链路之 链路宽度。 26.如申请专利范围第25项之方法,其中,每个雷射输 出脉冲具有约0.005-1微焦耳之能量。 27.如申请专利范围第21项之方法,其中,雷射输出脉 冲具有约5奈秒与20奈秒之间的脉冲宽度。 28.如申请专利范围第21项之方法,进一步包含: 以一重复率产生雷射输出脉冲,使得在第一与第二 时间区间之间的延迟区间短于0.1毫秒。 29.如申请专利范围第21项之方法,其中,至少一个导 电链路被上方钝化层所覆盖。 30.如申请专利范围第21项之方法,其中,至少一个导 电链路不被上方钝化层所覆盖。 31.如申请专利范围第21项之方法,其中,至少一个导 电链路包含铝、铬化物、铜、多晶矽、二矽化物 、金、镍、铬化镍、铂、多晶矽化物、氮化钽、 钛、氮化钛、钨或矽化钨。 32.如申请专利范围第21项之方法,进一步包含产生 波长介于约150 nm与2000 nm之间的雷射输出脉冲。 33.如申请专利范围第21项之方法,其中,第一与第二 雷射的雷射输出脉冲之雷射光点的光点尺寸相同 。 34.如申请专利范围第21项之方法,其中,第一与第二 雷射的雷射输出脉冲之雷射光点的光点尺寸相异 。 35.如申请专利范围第21项之方法,其中,在第一与第 二时间区间的雷射输出脉冲具有相似的峰値功率 轮廓与相似的能量密度轮廓。 36.如申请专利范围第21项之方法,其中,在第一时间 区间的每个雷射输出脉冲具有近乎相同的能量与 近乎相同的峰値功率。 37.如申请专利范围第21项之方法,其中,在第一时间 区间的至少两个雷射输出脉冲具有不同的能量与 不同的峰値功率。 38.如申请专利范围第21项之方法,其中,当第一与第 二雷射输出脉冲到达第一位置之间的时间偏移是 可调整的。 39.如申请专利范围第21项之方法,其中,其中,当第 一与第二雷射输出脉冲到达第一位置之间的时间 偏移约在5至500 ns之间。 40.如申请专利范围第21项之方法,其中,每个雷射输 出脉冲具有约0.005-1微焦耳之能量。 41.一种切割导电备用记忆体或制作于基板上的电 路中之成对导电接触点之间的积体电路链路之方 法,每个链路具有一链路宽度,该方法包含: 提供代表一个或更多在电路中的导电链路位置之 光束定位资料至光束定位器,光束定位器在雷射光 点位置与基板之间调整相对移动; 降低射频讯号从高射频准位至中度射频准位,送至 Q-开关,以便在短于约1,000奈秒的第一时间区间内, 从一雷射产生具有约25微微秒与30奈秒之间的脉冲 宽度之至少一个第一雷射脉冲,第一雷射输出脉冲 也具有大于链路宽度之光点尺寸的第一雷射光点; 依据光束定位资料导引第一雷射输出脉冲,使得第 一雷射光点照射第一接触点间之第一导电链路的 第一位置; 降低射频讯号从中度射频准位至较低的射频准位, 送至Q-开关,以便在第一时间区间内,从一雷射产生 具有约25微微秒与30奈秒之间的脉冲宽度之至少一 个第二雷射输出脉冲,第二雷射输出脉冲也具有大 于链路宽度之光点尺寸的第二雷射光点; 导引第二雷射输出脉冲,使得第二雷射光点照射第 一导电链路的第一位置,使得第一与第二雷射光点 实质上重叠且第一与第二雷射输出脉冲提供第一 导电链路之移除; 提高射频讯号从较低的射频准位至高射频准位,送 至Q-开关; 降低射频讯号从高射频准位至中度射频准位,送至 Q-开关,以便在具有短于约1,000奈秒的集合宽度周 期之第二时间区间内,从一雷射产生具有约25微微 秒与30奈秒之间的脉冲宽度周期之至少一个第三 雷射输出脉冲,第三雷射输出脉冲也具有大于链路 宽度之光点尺寸的第三雷射光点; 依据光束定位资料导引第三雷射输出脉冲,使得第 三雷射光点照射第二接触点间之第二导电链路的 第二位置; 降低射频讯号从中度射频准位至较低的射频准位, 送至Q-开关,以便在第二时间区间内产生具有约25 微微秒与30奈秒之间的脉冲宽度周期之至少一个 第四雷射输出脉冲,第四雷射输出脉冲也具有大于 链路宽度之光点尺寸的第四雷射光点;以及 导引第四雷射输出脉冲,使得第四雷射光点照射第 二导电链路的第二位置,使得第三与第四雷射光点 实质上重叠且第三与第四雷射输出脉冲提供第二 导电链路之移除。 42.如申请专利范围第41项之方法,其中,光束定位器 提供在雷射光点位置与基板之间的实质上连续相 对移动,使得导电链路在移动中被处理。 43.如申请专利范围第42项之方法,其中,导电链路构 成部份的各别链路结构,与链路结构结合的基板具 有能量与峰値功率损害临限,且每个雷射输出脉冲 具有小于各别能量与峰値功率损害临限之能量与 峰値功率。 44.如申请专利范围第41项之方法,其中,导电链路构 成部份的各别链路结构,与链路结构结合的基板具 有能量与峰値功率损害临限,且每个雷射输出脉冲 具有小于各别能量与峰値功率损害临限之能量与 峰値功率。 45.如申请专利范围第41项之方法,其中,每个雷射的 雷射脉冲完整地围绕雷射脉冲处理的导电链路之 链路宽度。 46.如申请专利范围第45项之方法,其中,每个雷射输 出脉冲具有约0.005-1微焦耳之雷射能量。 47.如申请专利范围第41项之方法,其中,雷射输出脉 冲具有约5奈秒与20奈秒之间的脉冲宽度。 48.如申请专利范围第41项之方法,进一步包含: 以一重复率产生雷射输出脉冲,使得在第一与第二 时间区间之间的延迟区间短于0.1毫秒。 49.如申请专利范围第41项之方法,其中,至少一个导 电链路被上方钝化层所覆盖。 50.如申请专利范围第41项之方法,其中,至少一个导 电链路不被上方钝化层所覆盖。 51.如申请专利范围第41项之方法,其中,至少一个导 电链路包含铝、铬化物、铜、多晶矽、二矽化物 、金、镍、铬化镍、铂、多晶矽化物、氮化钽、 钛、氮化钛、钨或矽化钨。 52.如申请专利范围第41项之方法,进一步包含产生 波长介于约150 nm与2000 nm之间的雷射输出脉冲。 53.如申请专利范围第45项之方法,其中,在第一与第 二时间区间的雷射输出脉冲具有相似的峰値功率 轮廓与相似的能量密度轮廓。 54.如申请专利范围第41项之方法,其中,在第一时间 区间的每个雷射输出脉冲具有近乎相同的能量与 近乎相同的峰値功率。 55.如申请专利范围第41项之方法,其中,在第一与第 二时间区间的雷射输出脉冲具有相似的峰値功率 轮廓与相似的能量密度轮廓。 56.如申请专利范围第45项之方法,其中,在第一时间 区间的每个雷射输出脉冲具有近乎相同的能量与 近乎相同的峰値功率。 57.如申请专利范围第41项之方法,其中,在第一时间 区间的至少两个雷射输出脉冲具有不同的能量与 不同的峰値功率。 58.如申请专利范围第41项之方法,其中,第一与第二 雷射输出脉冲之初始之间的时间偏移是可程式化 的。 59.如申请专利范围第41项之方法,其中,第一与第二 雷射输出脉冲之初始之间的时间偏移约在5至500 ns 之间。 60.如申请专利范围第41项之方法,其中,每个雷射输 出脉冲具有约0.005-1微焦耳之雷射能量。 61.一种切割导电备用记忆体或制作于基板上的电 路中之成对导电接触点之间的积体电路链路之方 法,每个链路具有一链路宽度,该方法包含: 提供代表一个或更多在电路中的导电链路位置之 光束定位资料至光束定位器,光束定位器在雷射光 点位置与基板之间调整相对移动; 在短于约1,000奈秒的第一时间区间内,从具有不排 在一直线的Q-开关之雷射产生具有约25微微秒与30 奈秒之间的脉冲宽度之至少第一与第二雷射输出 脉冲,第一与第二雷射输出脉冲也分别具有大于链 路宽度之光点尺寸的第一与第二雷射光点; 依据光束定位资料导引第一与第二雷射输出脉冲, 使得第一与第二雷射光点在第一时间区间内,照射 第一接触点间之第一导电链路的第一位置,使得第 一与第二雷射光点实质上重叠且第一与第二雷射 输出脉冲提供第一导电链路之移除; 在短于约1,000奈秒的第二时间区间内,从雷射产生 具有约25微微秒与30奈秒之间的脉冲宽度之至少第 三与第四雷射输出脉冲,第三与第四雷射输出脉冲 也分别具有大于链路宽度之光点尺寸的第三与第 四雷射光点;以及 依据光束定位资料导引第三与第四雷射输出脉冲, 使得第三与第四雷射光点在第二时间区间内,照射 第二接触点间之第二导电链路的第二位置,使得第 三与第四雷射光点实质上重叠且第三与第四雷射 输出脉冲提供第二导电链路之移除。 62.如申请专利范围第1项至第20项任一项之方法,其 中,每一雷射输出脉冲具有不充分的热、能量或峰 値功率以在该各别位置完全切断链路。 63.如申请专利范围第62项之方法,其中,该各别组之 第一及第二雷射输出脉冲与第三及第四雷射输出 脉冲系以大于1 kHz之重覆率而产生。 64.如申请专利范围第21项至第40项任一项之方法, 其中,每一雷射输出脉冲具有不充分的热、能量或 峰値功率以在该各别位置完全切断链路。 65.如申请专利范围第64项之方法,其中,该各别组之 第一及第二雷射输出脉冲与第三及第四雷射输出 脉冲系以大于1 kHz之重覆率而产生。 66.如申请专利范围第41项至第60项任一项之方法, 其中,每一雷射输出脉冲具有不充分的热、能量或 峰値功率以在该各别位置完全切断链路。 67.如申请专利范围第66项之方法,其中,该各别组之 第一及第二雷射输出脉冲与第三及第四雷射输出 脉冲系以大于1 kHz之重覆率而产生。 68.如申请专利范围第61项之方法,其中,每一雷射输 出脉冲具有不充分的热、能量或峰値功率以在该 各别位置完全切断链路。 69.如申请专利范围第68项之方法,其中,该各别组之 第一及第二雷射输出脉冲与第三及第四雷射输出 脉冲系以大于1 kHz之重覆率而产生。 图式简单说明: 图1为动态随机存取记忆体之部份示意图示,显示 一般电路晶胞的备用列中可程式链路的多余布局 。 图2A为接收习知技艺脉冲参数特征之雷射脉冲的 传统、大型半导体链路结构之片断剖面侧视图。 图2B为图2A之链路结构与雷射脉冲合并邻近电路结 构之片断俯视图。 图2C为图2B在链路以习知技艺雷射脉冲移除后之链 路结构之片断剖面侧视图。 图3为根据本发明用于切割链路之示范组之固定振 幅雷射脉冲之功率对时间曲线图。 图4为根据本发明用于切割链路之另一示范组之调 变振幅雷射脉冲之功率对时间的曲线图。 图5为一较佳绿光雷射系统实施例的部份示意、简 化图示,包括与用来实现本发明之方法的雷射处理 控制系统配合的工件定位器。 图6A为传统切割链路之雷射系统所发射的典型单 一雷射脉冲之功率对时间的曲线图。 图6B为图5之雷射系统以步进控制Q-开关而用于切 割链路所发射之示范组之雷射脉冲之功率对时间 的曲线图。 图7为用于步进控制Q-开关的示范射频讯号之功率 对时间的曲线图。 图8为透过使用图7中所示之射频讯号的步进控制Q- 开关产生的示范雷射脉冲之功率对时间的曲线图 。 图9为用来实现本发明之雷射系统的另一实施例之 简化图示。 图10A-10D为延着图9之雷射系统的分离光路径传送 的示范雷射脉冲之各别功率对时间的曲线图。 图11为使用2个或以上的雷射而用来实现本发明之 雷射系统的另一实施例之简化图示。 图12A-12C为延着图11之雷射系统的分离光路径传送 的示范雷射脉冲之各别功率对时间的曲线图。
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