JPH11197863A - レーザ加工装置 - Google Patents

レーザ加工装置

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JPH11197863A
JPH11197863A JP10015066A JP1506698A JPH11197863A JP H11197863 A JPH11197863 A JP H11197863A JP 10015066 A JP10015066 A JP 10015066A JP 1506698 A JP1506698 A JP 1506698A JP H11197863 A JPH11197863 A JP H11197863A
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JP
Japan
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laser
processing
machining
fuse
oscillation frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP10015066A
Other languages
English (en)
Inventor
Ikuo Hikima
郁雄 引間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒューズ等の被加工部位が増加しても加工時
間が短縮され、且つ、良好な加工を行うことができるレ
ーザ加工装置を提供する。 【解決手段】 レーザ光源1から加工レーザを出射して
複数の「被加工部位」としてのヒューズを順次加工する
レーザ加工装置において、前記加工レーザのパルス発振
周波数を5KHz以上に設定すると共に、該加工レーザ
のパルス時間幅を、前記パルス発振周波数に応じて、前
記被加工部位を正常に加工可能な値に設定した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、レーザ光源から
加工レーザを出射して複数の被加工部位を順次加工する
レーザ加工装置、特に、加工速度を向上させることがで
きるレーザ加工装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、この種のレーザ加工装置とし
ては、例えば半導体デバイス中のヒューズを加工するも
のがある。
【0003】半導体デバイスには、ヒューズと呼ばれる
レーザ光切断を予定した配線部分が設けられることがあ
る。例えばDRAMにおいては、設計・製造時に各メモ
リセル列にヒューズを付設しておくと共に予備のメモリ
セル列を配置しておき、検査時に不良が判明したメモリ
セル列のヒューズを切断することにより、当該セル列を
デバイス中で隔離すると共に、予備のメモリセル列を不
良列のアドレスに指定するためのヒューズを切断するこ
とにより予備列に代替させ、DRAMの歩留まり向上を
図っている。また、ゲートアレイにおいては、プログラ
ムリンクと呼ばれる回路中のヒューズの一部を切断し、
一部を選択的に残すことにより、特定のプログラムをデ
バイス中に造り込むことが行われている。前者をレーザ
リペア、後者をレーザトリミングと呼ぶ。
【0004】このような半導体デバイス中のヒューズ
は、一般的に、ポリシリコンやアルミニウムからなる細
い線(幅0.8〜1.5μm、厚0.3〜1.0μm、
切断部の長さ3〜10μm)である。このヒューズにY
AGレーザ等のレーザ光源からの加工レーザを集光させ
て照射し、ヒューズを構成する物質を光エネルギによっ
て昇温蒸発させて除去することによりヒューズを切断す
る。なお、ヒューズは通常、透明なSiO2膜(0.2
〜0.5μm)の下に形成されている。
【0005】切断すべきヒューズの位置データについて
は、不良部分を検査する別装置であるテスターからのデ
ータが、オンライン通信やFDなどのメディアを介して
レーザリペア装置に入力される。レーザリペア装置で
は、半導体デバイスをXーYテーブル上に載置して位置
決めし、切断すべきヒューズの位置をレーザ光の集光点
に自動的に位置合わせしながらヒューズを順次切断する
ようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
メモリデバイスの高集積化に伴いメモリセル救済用のヒ
ューズ本数は激増しており、ヒューズ本数の増加は加工
時間の増加となり、従って、半導体デバイスの処理時間
が長くなるという問題がある。
【0007】そこで、この発明は、ヒューズ等の被加工
部位が増加しても加工時間を短縮でき、且つ、良好な加
工を行うことができるレーザ加工装置を提供することを
課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる課題に着目し、請
求項1に記載された発明は、レーザ光源から加工レーザ
を出射して複数の被加工部位を順次加工するレーザ加工
装置において、前記加工レーザのパルス発振周波数を5
KHz以上に設定すると共に、該加工レーザのパルス時
間幅を、前記パルス発振周波数に応じて、前記被加工部
位を正常に加工可能な値に設定したレーザ加工装置とし
たことを特徴とする。
【0009】請求項2に記載された発明は、請求項1に
記載の構成に加え、前記被加工部位を正常に加工可能な
値は、1nsec以上25nsec未満であることを特
徴とする。
【0010】請求項3に記載された発明は、請求項1又
は2に記載の構成に加え、前記複数の被加工部位が被加
工物上に所定の間隔Pで配設されているとき、前記被加
工物を停止させることなく速度V(但し、V≧0.2/
P)で移動して、前記複数の被加工部位にそれぞれ前記
加工レーザを照射することを特徴とする。
【0011】請求項4に記載された発明は、請求項1乃
至3の何れか一つに記載の構成に加え、前記被加工部位
は、半導体デバイスのヒューズであることを特徴とす
る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて説明する。
【0013】図1乃至図3は、この発明の実施の形態を
示す図である。
【0014】この実施の形態のレーザ加工装置は、YA
Gレーザ又はYLFレーザ等のレーザ光源1から発振さ
れた加工レーザが、光量可変部2にて所定の光量に設定
され、可変開口絞り3にて所定のビームサイズに可変さ
れ、更に、ダイクロイックミラー4にて反射された後、
対物レンズ5を通して縮小されてステージ7上の「被加
工物」としての半導体デバイス8の「被加工部位」とし
てのヒューズ8aに照射されて加工が行われるようにな
っている。
【0015】また、その半導体デバイス8を保持するス
テージ7は、水平面内で、平行移動可能、又は回転可能
となっており、制御部10により駆動制御される。ま
た、この制御部10内の記憶部10aには、ヒューズ8
aに対する最適の加工エネルギ、加工ビームサイズ及
び、ヒューズ8aの位置座標などの加工情報が記憶され
ている。
【0016】さらに、そのステージ7上にはエネルギメ
ータ11が設けられ、対物レンズ5を介して照射された
加工レーザのエネルギがモニターされて、このエネルギ
メータ11から信号が制御部10に送られることによ
り、この制御部10の記憶部10aに記憶されている所
定のエネルギと比較されて、この制御部10からの信号
により、前記光量可変部2が制御されて、所定のエネル
ギとなるように調整される。また、加工中においては、
レーザ光源1から射出されたレーザビームの一部はダイ
クロイックミラー4を介して光量モニター13に入射さ
れるようになっており、この光量モニター13からの信
号が制御部10に入力されるようになっている。この光
量モニター13に入射されるレーザ光量は、半導体デバ
イス8に照射される光量よりも小さいため、電気的に増
幅され、半導体デバイス8に照射される光量と一致する
ように校正される。そして、得られた平均エネルギが規
定値以外であれば制御部10により加工が停止され、再
び、エネルギメータ11により照射エネルギの設定が行
われ加工が再開されるようになっている。
【0017】また、前記可変開口絞り3も制御部10に
より制御されて、加工レーザが半導体デバイス8のヒュ
ーズ8aに対して所定のビームサイズとなるように作動
される。
【0018】一方、加工される半導体デバイス8の観察
を行うために以下のような構成が設けられている。すな
わち、まず、観察光を射出する観察光源15が設けら
れ、この観察光源15からの観察光が反射ミラー16に
て反射され、この反射光がダイクロイックミラー4を透
過し、対物レンズ5を通して半導体デバイス8が照射さ
れる。そして、この反射光をCCDカメラ17に取り込
み、TVモニタ18上で観察できるようにしている。
【0019】かかる装置を用いてヒューズ8aを加工す
るには、以下に示すように行う。
【0020】まず、ヒューズ8aの座標に従い、加工す
べきヒューズ8a(図2中「×」印で示す部分)と加工
レーザとが一致するように制御部10にてステージ7を
位置決めする。この位置決め終了後、制御部10からレ
ーザ光源1にトリガー信号を送り、パルスレーザを発振
させて、対物レンズ5等を介して半導体デバイス8に加
工レーザを照射して加工を行う。
【0021】この際には、パルス発振周波数が5kHz
以上に設定される一方、このパルス発振周波数に応じ
て、加工レーザのパルス時間幅H(図3参照)が、ヒュ
ーズ8aを正常に加工可能な値に設定されている。ここ
での当該値は、1nsec以上25nsec未満に設定
されている。
【0022】また、複数の加工すべきヒューズ8aが半
導体デバイス8上に所定の間隔Pで配設されていると
き、この半導体デバイス8を停止させることなく速度V
(但し、V≧0.2/P)で移動させて、前記複数の加
工すべきヒューズ8aにそれぞれ前記加工レーザを照射
する。
【0023】このようにパルス発振周波数を5kHz以
上に設定することにより、ヒューズ8aが激増した場合
でも、速度Vを従来より速くすることができ、加工時間
を短縮させることができる。
【0024】しかし、レーザ光源1の特性として、発振
周波数が上がり、5KHz以上になると加工レーザのエ
ネルギ変動が大きくなる。かかる場合に、パルス時間幅
Hが大きく設定されていると、加工が可能な値まで出力
が上昇せず、加工が良好に行えない虞がある。
【0025】この点を加味して、加工レーザのパルス時
間幅Hを上記のような値に設定している。これにより、
エネルギマージン(加工可能な出力からダメージが生ず
る出力までのエネルギ範囲)が広く取れるため、出力が
低下(変動)しても加工に影響を及ぼさない。
【0026】なお、上記実施の形態では、「被加工物」
の「被加工部位」として半導体デバイス8のヒューズ8
aを適用しているが、これに限らず、他のものを加工す
るレーザ加工装置にも、この発明を適用できる。
【0027】また、この実施の形態では、パルス時間幅
を1nsec以上25nsec未満に設定したが、これ
に限らず、パルス発振周波数に対応して、被加工部位を
正常に加工可能な値であれば、他の値でも良い。すなわ
ち、パルス発振周波数の値及び被加工部位の種類等に応
じて、被加工部位を正常に加工可能なパルス時間幅の値
の範囲も変動することから、パルス発振周波数の値及び
被加工部位の種類等に対応して適正なパルス時間幅を設
定する必要がある。
【0028】
【発明の効果】以上説明してきたように、各請求項に記
載された発明によれば、加工レーザのパルス発振周波数
を5KHz以上に設定すると共に、加工レーザのパルス
時間幅を、パルス発振周波数に応じて、前記被加工部位
を正常に加工可能な値に設定したため、ヒューズ等の被
加工部位の数が多い場合でも、従来よりも短時間で、し
かも、正常な加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係るレーザ加工装置の
概略図である。
【図2】同実施の形態に係るヒューズを示す説明図であ
る。
【図3】同実施の形態に係る加工レーザの出力の特性曲
線を示すグラフ図である。
【符号の説明】
1 レーザ光源 2 光量可変部 3 可変開口絞り 4 ダイクロイックミラー 5 対物レンズ 7 ステージ 8 半導体デバイス(被加工物) 8a ヒューズ(被加工部位) 10 制御部 11 エネルギメータ 13 光量モニター 15 観察光源 16 反射ミラー 17 CCDカメラ 18 TVモニタ H パルス時間幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01S 3/10 H01L 21/82 F

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光源から加工レーザを出射して複
    数の被加工部位を順次加工するレーザ加工装置におい
    て、 前記加工レーザのパルス発振周波数を5KHz以上に設
    定すると共に、該加工レーザのパルス時間幅を、前記パ
    ルス発振周波数に応じて、前記被加工部位を正常に加工
    可能な値に設定したことを特徴とするレーザ加工装置。
  2. 【請求項2】 前記被加工部位を正常に加工可能な値
    は、1nsec以上25nsec未満であることを特徴
    とする請求項1記載のレーザ加工装置。
  3. 【請求項3】 前記複数の被加工部位が被加工物上に所
    定の間隔Pで配設されているとき、前記被加工物を停止
    させることなく速度V(但し、V≧0.2/P)で移動
    して、前記複数の被加工部位にそれぞれ前記加工レーザ
    を照射することを特徴とする請求項1又は2記載のレー
    ザ加工装置。
  4. 【請求項4】 前記被加工部位は、半導体デバイスのヒ
    ューズであることを特徴とする請求項1乃至3の何れか
    一つに記載のレーザ加工装置。
JP10015066A 1998-01-09 1998-01-09 レーザ加工装置 Pending JPH11197863A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003518440A (ja) * 1999-12-28 2003-06-10 ジーエスアイ ルモニクス インコーポレイテッド 標的材を処理するエネルギー効率に優れたレーザーベースの方法およびシステム
JP2003519933A (ja) * 2000-01-10 2003-06-24 エレクトロ サイエンティフィック インダストリーズ インコーポレーテッド レーザシステム及び超短パルスのパルスレーザからなるバーストを用いたメモリリンクの加工方法
JP2004532520A (ja) * 2001-03-29 2004-10-21 ジーエスアイ ルモニックス コーポレイション デバイスを処理する方法及びシステム、デバイスをモデリングする方法及びシステム、並びにデバイス
JPWO2021205789A1 (ja) * 2020-04-07 2021-10-14

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