JP2009505838A - 半導体集積回路に関するレーザビームスポットの位置決めを計測ターゲットとして処理ターゲットを使用して行う方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
ICは、通常、例えばDRAM(動的ランダムアクセスメモリ)、SRAM(静的ランダムアクセスメモリ)または内蔵メモリ等の半導体メモリ装置中にメモリセルの予備の行および列など、冗長回路素子を含むように設計されている。そのような装置は、また、冗長回路素子間の電気的接触をレーザで分離可能なリンクを含むように設計されている。そのようなリンクは、例えば欠陥のあるメモリセルの接続を切るためおよび交換冗長セルに換えるために、除去することができる。同様な技術が、ゲートアレイまたはASIC(特定用途向け集積回路)などの論理製品をプログラムしあるいは設定すべく、また、リンクを断ち切るために使われている。ICが作られた後、その回路素子は欠陥についてのテストを受け、欠陥の位置はデータファイルまたは欠陥マップに記録される。ICの配置およびその回路素子の位置についての位置情報が十分正確に知られているなら、レーザを使ったリンク処理システムは、ICを有用にするように選択されたリンクを除去するために用いることができる。
含めて、いくつかの理由により、専用アラインメントターゲット230を単独で利用するよりも正確である。
110 レーザ源
130 半導体基板
135 処理レーザビームスポット
170 移動ステージ
190 コントローラ
198 センサ
410 構造物
535 計測レーザビームスポット
Claims (31)
- パルスレーザを使って半導体基板(130)の上または中の構造物(410)を処理するためのシステム(100)であって、
計測レーザビームと選択された前記構造物(410)に作用するパルス化した処理レーザビームとを生じるレーザ源(110)と、
前記レーザ源(110)から前記半導体基板(130)の上または中の計測レーザビームスポット(535)までの計測レーザ伝搬路と、
前記レーザ源(110)から前記半導体基板(130)の上または中の処理レーザビームスポット(135)までの処理レーザ伝搬路と、
前記処理レーザビームスポット(135)が前記構造物(410)の選択された1つに交差するように、前記半導体基板(130)と、前記計測レーザビームスポット(535)および処理レーザビームスポット(135)の両方との間で実質的に直線方向の相対移動を生じるように設定された移動ステージ(170)と、
前記計測レーザビームスポット(535)が前記半導体基板(130)に関して移動するに従って、前記1つ以上の構造物(410)からの前記計測レーザビームスポット(535)の反射の大きさを検出すべく配置され、これにより反射信号を生じるセンサ(198)と、
前記センサ(198)に接続され、前記選択された構造物の1つに作用するように前記処理レーザビームのパルスを何時またはどこで生じるかを前記反射信号に基づいて決定すべく設定されたコントローラ(190)とを含む処理システム(100)。 - 前記レーザ源(110)は、前記計測レーザビームを発生する第1のレーザと、前記パルス化された処理レーザビームを発生する第2のレーザとを含み、前記第1のレーザと第2のレーザとは異なる、請求項1に記載のシステム(100)。
- 前記レーザ源(110)は、前記計測レーザビームおよび前記パルス化された処理レーザビームの両方を生じる単一レーザを含む、請求項1に記載のシステム(100)。
- 前記計測レーザビームスポット(535)と、前記処理レーザビームスポット(135)とは、前記半導体基板(130)の上または中で実質的に一致する、請求項1に記載のシステム(100)。
- 前記計測レーザビームスポット(535)は、前記処理レーザビームスポット(135)から前記直線方向へずれている、請求項1に記載のシステム(100)。
- 前記計測レーザビームスポット(535)は、前記処理レーザビームスポット(135)から前記直線方向と直角な方向へずれている、請求項1に記載のシステム(100)。
- 前記移動は、前記半導体基板(130)の平面に直角な方向である、請求項1に記載のシステム(100)。
- 半導体基板(130)の上または中の選択された処理ターゲット構造物(410)に処理レーザからのレーザビームパルスを正確に送るための方法(600)であって、少なくともサブセットの処理ターゲット構造物(410)は、実質的にまっすぐな縦方向に伸びる線形の列に配置され、
計測レーザビームを発生させ(610)、前記半導体基板(130)の上または中の計測レーザビームスポット(535)への伝搬路に沿って前記計測レーザビームを伝搬させること(620)、
計測レーザビームスポット(535)に関して前記半導体基板(130)を主に前記縦方向へ移動させること(630)
前記半導体基板(130)に関する前記計測レーザビームスポット(535)の移動に従って前記処理ターゲット構造物(410)のサブセットからの反射光エネルギーを検出し(640)、これにより前記縦方向へ距離の関数として反射信号を生成すること、
前記処理レーザビームの処理パルスを生成し(750)、前記半導体基板(130)の上または中の処理レーザビームスポット(135)に伝搬路に沿って処理パルスを伝搬させること(760)および
選択された処理ターゲット構造物(410)に前記処理パルスを向けるように、前記反射信号に基づいて、前記半導体基板(130)に関する前記処理レーザビームスポット(135)の位置を決定することを含む方法(600)。 - さらに、前記移動ステップと同時に、前記縦方向に直角な方向へ前記計測レーザビームスポット(535)に関して前記半導体基板(130)を移動させることを含む、請求項8に記載の方法(600)。
- 前記処理レーザビームスポット(135)の位置の決定は、1つ以上の較正パラメータを修正することを含む、請求項8に記載の方法(600)。
- 前記サブセットは、複数の処理ターゲット構造物(410)を含み、前記決定ステップは、前記処理ターゲット構造物(410)の個々に関連する位置データを平均化することを含む、請求項8に記載の方法(600)。
- 前記決定ステップ(640)は、前記反射信号のピークを見出すことを含む、請求項8に記載の方法(600)。
- 前記決定ステップ(640)は、数学的な表面モデルを前記反射信号から導き出される構造物位置データに適合させることを含む、請求項8に記載の方法(600)。
- 前記決定ステップは、前記反射信号から導き出されるデータを前記構造物の公称位置を示すデータに比較することを含む、請求項8に記載の方法(600)。
- さらに、前記計測レーザビームスポット(535)に関して前記半導体基板(130)を前記方向と逆の方向へ移動させること、および
計測レーザビームスポット(535)が前記列の前記1つのリンク(410)を横切って前記逆方向へ移動するに従って、前記生成(610)、前記伝搬(620)および検出(630)のステップを反復することを含む、請求項8に記載の方法(600)。 - さらに、前記計測レーザビームスポット(535)の移動に従って前記計測レーザビームのフォーカス深度を調整することを含み、
前記決定ステップ(640)は、前記半導体基板(130)中の構造物(410)の深さを決定することを含む、請求項8に記載の方法(600)。 - 半導体基板(130)に関するレーザビームスポットの位置決めシステム(100)で使用するための、コンピュータで読み込み可能な媒体であって、請求項1または8のいずれか一方に記載の方法を実行するソフトウェア命令を含む、コンピュータで読み込み可能な媒体。
- 請求項1または8のいずれか一方に記載の方法(600)に係る処理を受けた半導体基板(130)。
- 前記構造物(410)の少なくともいくつかは、所定の同期パターンで配置されている請求項22に係る半導体基板(130)。
- 半導体基板(130)の上または中の構造物(410)の実質的に直線状の第1の列の第1の部分で選択的に処理されるべき構造物(410)の位置についてのデータを集めることを含み、
計測レーザビームを発生させ(610)、計測レーザビームスポット(535)で前記基板(130)を横切る伝搬路に沿って前記計測レーザビームを伝搬させること(620)、前記第1の部分に沿って前記半導体基板(130)に関して前記計測レーザビームスポット(535)を移動させること(625)、および前記レーザビームスポット(535)が前記半導体基板(130)に関して移動するに従って前記位置の前記構造物からの前記計測レーザビームの反射を検出し、これにより反射信号を生成することによって前記データを集める、
前記集められたデータに基づいて、前記第1の列に実質的に平行な第2の列であって前記半導体基板(130)の上または中の構造物の実質的に直線状の第2の列の第2の部分で選択された構造物(130)に処理レーザパルスが作用するように、前記半導体基板(130)のどこに前記処理レーザパルスが向けられるかを決定する方法(600)。 - 前記第1の部分および前記第2の部分は同じである、請求項20に記載の方法(600)。
- 前記第1の列および前記第2の列は同じである、請求項20に記載の方法(600)。
- さらに、
前記処理レーザパルスを生成し、処理レーザビームスポット(135)で前記基板(130)を横切る伝搬路に沿って前記パルスを伝搬させること、
および前記構造物の列に沿って前記半導体基板(130)に関して前記処理レーザビームスポット(135)を移動させることによって、
前記第2の列の前記第2の部分で前記選択された構造物を処理すること(660)を含み、
前記処理レーザパルスを生成し、処理レーザビームスポット(135)を移動させるステップは、前記処理レーザパルスが前記選択された構造物に作用するように前記決定ステップ(640)に従って実行される、請求項20に記載の方法(600)。 - 前記集め、また処理する(660)ステップは、実質的に同時に実行される、請求項23に記載の方法(600)。
- 集め、また処理する(660、760)ステップは、交互に実行される、請求項23に記載の方法(600)。
- 処理レーザビームを処理レーザビームスポット(135)に射出することによって選択的に処理される構造物(410)を半導体基板(130)の上または中に有する半導体基板(130)に関してレーザビームスポットを位置決める方法(600)であって、
計測レーザビームを生成すること(610)、
選択的に処理される構造物(410)またはその近くに計測レーザビームスポット(535)への伝搬路に沿って計測レーザビームを伝搬させること(620)と、
前記半導体基板(130)の中心の回りの角速度が前記半導体基板(130)に関する前記レーザビームスポット(535)の速度を前記半導体基板(130)の中心および前記レーザビームスポット(535)間の距離で除した商よりも小さくなるように、前記半導体基板(130)に関して前記レーザビームスポットを移動させること(625)、
前記移動を生じながら、前記計測レーザビームの前記構造物(410)からの反射を検出し(630)、これにより反射信号を生成すること、および
前記反射信号に基づいて、前記構造物に関する前記計測レーザビームスポット(535)の位置を決定すること(640)を含む、方法(600)。 - 前記角速度はごく僅かである、請求項26に係る方法(600)。
- 半導体基板(130)の上または中の構造物(410)にレーザビームの射出を位置決めるための方法(700)であって、
前記基板(130)を横切る計測レーザビームスポット(535)を有する計測レーザビームを生成すること(610)、
前記選択的に処理される構造(410)の上または近くの計測レーザビームスポット(535)への伝搬路に沿って計測レーザビームを伝搬すること(620)、
前記構造物からの前記計測レーザビームの反射を検出し(730)、これにより反射信号を生成すること、
また、前記反射信号が閾値を超えるときに検出する(730)こと、および
前記検出ステップ(730)に応答して、前記処理レーザビームを生成し(750)、前記計測ビーム(535)が検出された前記構造物(410)へ前記処理レーザビームを伝搬させること(760)を含む、方法(700)。 - 前記構造物(410)は全体的に縦方向へ伸びる複数の実質的に平行な列に配置されており、前記方法は、
前記計測レーザビームスポット(535)を前記半導体基板(130)に関して前記列の1つに沿って前記列の縦方向に実質的に平行な方向へ移動させること(625)、
前記反射信号が前記縦方向の位置の関数であり、前記計測レーザビームスポット(535)が前記列の1つのリンクを横切って移動するに従って、前記生成(610)、伝搬(620)および検出(730)のステップを反復すること、および
前記計測ビームレーザスポット(535)の後ろで、該計測レーザビームスポットによって横切られるのと実質的に同じ経路に沿って前記処理レーザビームスポット(135)を移動させることを含む、請求項28に記載の方法(700)。 - さらに、前記処理レーザビームが前記構造物(410)に当たるような前記基板に関する位置に前記処理レーザビームスポット(135)が存在するまで、前記処理レーザビームの生成を遅らせることを含む、請求項28に記載の方法(700)。
- さらに、前記構造物(410)が処理されるべきものと識別された場合にのみ、前記処理レーザビームを前記構造物(410)へ伝搬させることを含む、請求項28に記載の方法。
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