KR20070040849A - 초단 펄스 폭을 가진 레이저 펄스의 버스트로 메모리링크를 처리하기 위한 레이저 시스템 및 방법 - Google Patents
초단 펄스 폭을 가진 레이저 펄스의 버스트로 메모리링크를 처리하기 위한 레이저 시스템 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
초단 레이저 펄스의 버스트는 비-열적인 방식으로 전도성 링크(22)를 절단하고 더 넓은 처리 윈도우를 제공하기 위해 사용되고, 바람직하지 않은 HAZ 효과를 제거하며, 더 나은 절단 링크 품질을 달성한다. 버스트의 지속기간은 10 ㎱ 내지 500 ㎱의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 상기 버스트 내의 각 레이저 펄스의 펄스 폭은 일반적으로 25 ㎰ 보다 더 짧은데, 바람직하게는 10 ㎰ 보다 더 짧거나 그와 동일하며, 가장 바람직하게는 대략 10 ㎰ 내지 100 fs이하의 범위에 있다. 버스트는, 레이저 시스템(60)이 각각의 링크(22)에 레이저 펄스의 버스트를 발사할 때마다 정지하지 않고도 진행 중에 링크 제거를 수행하도록 종래의 레이저 위치지정 시스템(62)에 의해서 단일 "펄스"로서 처리될 수 있다. 종래의 파장이나 그것들의 고조파가 사용될 수 있다.
Description
도 1은 총체적인 회로 셀의 중복 배열 및 예비 행에서의 프로그램가능한 링크를 나타내는 DRAM의 부분에 대한 개략도.
도 2a는 종래의 펄스 파라미터에 의해서 특징되는 레이저 펄스를 수신하는 종래의 대형 반도체 링크 구조에 대한 단편적인 단면도.
도 2b는 인접한 회로 구조와 함께, 도 2a의 레이저 펄스 및 링크 구조에 대한 단편적인 평면도.
도 2c는 링크가 종래의 레이저 펄스에 의해서 제거된 이후의 도 2b의 링크 구조에 대한 단편적인 단면도.
도 3은 본 발명에 따라 링크를 절단하기 위해서 사용되는 초단 레이저 펄스의 예시적인 버스트에 대한 전력 대 시간 그래프.
도 4는 본 발명에 따라 링크를 절단하기 위해서 사용되는 초단 레이저 펄스의 대안적인 예시적 버스트의 전력 대 시간 그래프.
도 5는 본 발명에 따라 링크를 절단하기 위해서 사용되는 초단 레이저 펄스의 다른 대안적인 예시적 버스트의 전력 대 시간 그래프.
도 6은 본 발명의 방법을 실행하기 위해 레이저 처리 제어 시스템과 협력하는 워크피스 위치지정기를 포함하는 바람직한 UV 레이저 시스템의 일실시예를 부분적으로 나타내는 개략적인 간략도.
도 7은 본 발명에 따라 사용될 수 있는 한 레이저 구성의 개략도.
도 8은 본 발명에 따라 사용될 수 있는 또 다른 레이저 구성의 개략도.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 반복 전자 회로 20: 메모리 셀
22: 회로 링크 24: 전기적인 접촉부
26: 교체 중복 셀 28: 종래의 링크 폭
30: 링크 길이 34: 인접한 회로 구조나 소자
IC 디바이스 제작 공정에서의 수율(yield)은 종종 하부표면 층이나 패턴의 정렬 변동 또는 미립자 오염물질로 인해 발생하는 결함의 영향을 받는다. 도 1, 2a 및 2b는 메모리 셀(20)의 예비 행(16) 및 열(18)과 같은 중복 회로 소자(14)의 다중 반복을 포함하도록 일반적으로 행 또는 열로 제작되는 IC 디바이스나 워크피스(12)의 반복 전자 회로(10)를 도시하고 있다. 도 1, 2a 및 2b를 참조하면, 회로(10)는 또한 예컨대 결함이 있는 메모리 셀(20)을 연결해제시키기 위해서 제거될 수 있는 전기적인 접촉부(24) 사이에 특별한 레이저 절단가능 회로 링크(22)를 포 함하고 DRAM, SRAM, 또는 삽입된 메모리와 같은 메모리 디바이스에서 교체 중복 셀(26)을 교체하도록 설계된다. 유사한 기술이 논리곱, 게이트 어레이, 또는 ASICs를 프로그램하기 위해 링크를 절단하는데 또한 사용된다.
링크(22)는, 링크 구조(36)와 같이, 대략 0.5 내지 2 미크론(㎛)의 두께를 갖고, 대략 0.8 내지 2.5 ㎛의 종래 링크 폭(28), 링크 길이(30) 및 인접한 회로 구조나 소자(34)로부터 대략 2 내지 8 ㎛의 소자간 이격거리(중심간 떨어진 간격)(32)를 갖도록 설계된다. 비록 가장 일반적으로 사용되는 링크 물질은 폴리실리콘 및 그와 유사한 혼합물이지만, 메모리 제작자들은 더욱 최근에는, 알루미늄, 구리, 금 니켈, 티타늄, 텅스텐, 백금뿐만 아니라 다른 금속들, 금속 합금, 티타늄이나 탄탈 질화물과 같은 금속 질화물, 텅스텐 실리사이드와 같은 금속 실리사이드, 또는 다른 금속-유사 물질을 포함할 수 있지만 그러한 물질들로 제한되지는 않는 다양한 종류의 더욱 전도적인 금속 링크 물질을 채택하고 있다.
회로(10), 회로 소자(14), 또는 셀(20)은 결함 여부에 대해서 테스트되고, 그것들의 위치는 데이터베이스나 프로그램에 매핑될 수 있다. 전통적인 1.047 ㎛ 또는 1.064 ㎛의 적외선(IR) 레이저 파장이 회로 링크(22)를 폭발적으로 제거하기 위해서 20년 이상 사용되어 오고 있다. 종래의 메모리 링크 처리 시스템은 대략 4 내지 20 ㎱의 펄스 폭을 갖는 레이저 출력의 단일 펄스를 각각의 링크(22)에 집속시킨다. 도 2a 및 2b는, 실리콘 기판(42) 위에 위치하면서 위에 있는 보호막 층(44)(도 2a에는 도시되어 있지만 도 2b에는 도시되어 있지 않음)(전형적으로 2000 내지 10,000 Å의 두께를 가짐)을 포함하는 보호막 층 스택의 소자 층과 아래에 있 는 보호막 층(46) 사이에 위치하는 폴리실리콘 또는 금속 링크(22)로 구성된 링크 구조(36)에 충돌하는 스폿 크기 직경(40)의 레이저 스폿(38)을 도시하고 있다. 실리콘 기판(42)은 IR 방사의 비교적 작은 비례적인 양을 흡수하고, 이산화 규소나 질화 규소와 같은 종래의 보호막 층(44 및 46)은 IR 방사에 대해서 비교적 투명하다. 도 2c는 링크(22)가 종래의 레이저 펄스에 의해서 제거된 이후에 도 2b의 링크 구조에 대한 단편적인 단면도이다.
금속 또는 비금속 링크(22)를 처리하기에 충분한 에너지를 유지하면서 기판(42)에 손상을 주는 것을 회피하기 위해서, 선(Sun) 등에 의한 미국 특허 제 5,265,114호 및 제 5,473,624호에서는 실리콘 웨이퍼 상의 메모리 링크(22)를 처리하기 위해 1.3 ㎛와 같은 더 긴 레이저 파장에서 단일의 9 내지 25 ㎱ 펄스를 사용하는 것을 제안하였다. 1.3 ㎛ 레이저 파장에서, 링크 물질과 실리콘 기판(42) 사이의 흡수 대비(absorption contrast)는 전통적인 1 ㎛ 레이저 파장에서의 흡수 대비 보다 훨씬 더 크다. 이러한 기술에 의해서 제공되는 훨씬 더 넓은 레이저 처리 윈도우 및 더 나은 처리 품질은 대략 3년 동안에 산업계에서 큰 성과를 이루면서 사용되어 왔다.
그러나, 1.0 ㎛ 및 1.3 ㎛ 레이저 파장은 단점을 가지고 있다. 매우 전기 전도적인 금속 링크(22)로의 그러한 IR 레이저 빔의 연결 효율은 비교적 나쁘고, 링크 절단을 위한 IR 레이저 빔의 실제로 획득가능한 스폿 크기(38)는 비교적 크며, 링크 폭(28), 접촉부(24) 사이의 링크 길이(30), 및 링크 이격거리(32)의 임계치수를 제한한다. 이러한 종래의 레이저 링크 처리는 링크(22)를 가열, 용해, 및 증착 (evaporate)시키는 것과, 위에 있는 보호막 층(44)을 폭발적으로 오픈시키기 위해서 기계적인 응력 증강을 생성하는 것에 의지한다. 그러한 종래의 링크 처리용 레이저 펄스는 절단된 링크를 포함하는 디바이스의 품질을 저하시키는 큰 열영향 구역(HAZ : Heat Affected Zone)을 생성한다.
열-응력 폭발 작용은 또한 링크(22)의 폭에 다소 의지한다. 링크 폭이 대략 1 ㎛ 보다 더 좁아졌을 때, 보호막 층(44)의 폭발 패턴은 불규칙적으로 되고, 용인가능하지 않은 회로 밀도를 제한하는 일관성 없는 링크 처리 품질을 초래한다. 따라서, 열-응력 작용은 링크(22)의 임계치수를 제한하고 더 큰 회로 밀도를 저지한다.
선(Sun) 등의 미국 특허 제 6,057,180호 및 스웬손(Swenson) 등의 미국 특허 제 6,025,256호에서는 더욱 최근에 다른 물질 제거 메커니즘에 의해서 위에 있는 보호막을 "오픈"시키고 더 작은 빔 스폿 크기의 이점을 갖는 링크를 절단하거나 노출시키기 위해서 자외선(UV) 레이저 출력을 사용하는 방법이 설명되어 있다. 그러나, 그러한 UV 레이저 펄스에 의한 링크 자체의 절개는 보호막 물질이 UV 흡수되는 것을 필요로 하고, 또한 "열" 처리이다.
무로우(Mourou) 등의 미국 특허 제 5,656,186호에서는 높은 반복 속도의 초고속 레이저 펄스에 의한 레이저 유도 브레이크다운 및 제거(ablation)의 일반적인 방법을 개시하고 있다.
미요우치(Miyauchi) 등의 미국 특허 제 5,208,437호에서는 링크를 처리하기 위해서 나노세컨드 이하의 펄스 폭(subnanosecond pulse width)을 갖는 단일 펄스 를 사용하는 방법을 개시하고 있다.
리저(Rieger) 등의 미국 특허 제 5,742,634호에서는 다이오드 펌핑을 통해 일시에 Q-스위칭되고 모드-동기되는(simultaneously Q-switched and mode-locked) 네오디뮴(Nd) 레이저 디바이스를 개시하고 있다. 상기 레이저는 100 ㎱의 지속기간의 엔벌로프 하에서 60 내지 300 ㎰의 지속기간을 각각 갖는 일련의 펄스를 방출한다. 60 내지 300 ㎰의 지속기간을 갖는 펄스는 물질 처리의 "열" 메커니즘을 나타낸다.
본 발명의 목적은 IC 링크의 레이저 처리 품질을 향상시키기 위한 방법이나 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 위에 있는 보호막 층 및 링크 물질과의 비-열적인 상호작용을 갖는 초단 레이저 펄스의 버스트로 링크를 처리하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 진행 중에 링크를 처리하기 위해서 초단 레이저 펄스의 버스트를 사용하는데 있다.
본 발명은 종래 링크 처리 시스템의 단일 다중-나노세컨드 레이저 펄스를 사용하는 대신에 IC 링크를 절단하기 위해서 초단 레이저 펄스의 버스트를 사용한다. 버스트의 지속기간은 바람직하게는 10 내지 500 ㎱의 범위에 있고, 버스트 내의 각 레이저 펄스의 펄스 폭은 일반적으로 25 ㎰ 보다 더 짧은데, 바람직하게는 10 ㎰ 보다 더 짧거나 그와 동일하고, 가장 바람직하게는 대략 10 ㎰ 내지 100 fs(femtoseconds)이다. 버스트 내의 각 레이저 펄스는 극히 짧기 때문에, 타겟 물 질(보호막 층 및 금속 링크)과의 상호작용은 열적이지 않다. 각각의 레이저 펄스는, 링크가 절단될 때까지, 레이저 에너지, 레이저 파장 및 물질의 타입에 따라 물질의 대략 100 내지 2,000Å의 얇은 하부층을 절단한다. 버스트 내의 초단 레이저 펄스의 수는, 마지막 펄스가 밑에 있는 보호막 층과 기판이 손상되지 않도록 하면서 링크의 하단을 깨끗이 제거하도록 제어된다. 버스트의 전체 지속기간은 10 ㎱ 내지 500 ㎱의 범위에 있기 때문에, 버스트는 종래의 링크-절단용 레이저 위치지정 시스템에 의해서 단일 "펄스"인 것으로 간주된다. 따라서, 레이저 시스템은 여전히 진행 중에 링크를 처리할 수 있다. 즉 위치지정 시스템은 레이저 시스템이 각각의 링크에 레이저 펄스의 버스트를 발사할 때 이동하는 것을 멈출 필요가 없다.
초단 펄스 레이저 처리의 "비-열적"이고 수월하게-제어가능한 특성 외에도, 가장 일반적인 초단-펄스 레이저 소스는 대략 800 ㎚의 파장에서 방출하고, 작은 크기의 레이저 스폿의 전달을 용이하게 한다. 바람직하게는, 다이오드-펌핑된, 즉 다이오드-펌핑된 고체-상태의 지속파(CW : Continuous Wave) 녹색 펌핑되고(green pumped) 모드-동기된 고체-상태 레이저가 종래의 파장이나 그것들의 고조파에서 초단 펄스를 생성하기 위해 사용된다.
본 발명의 추가적인 목적 및 장점은 첨부 도면과 관련하여 시작될 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 자명해질 것이다.
도 3 내지 5는 본 발명에 따라 링크(22)를 절단하기 위해서 사용되는 초단 레이저 펄스(52a, 52b, 52c){총칭적으로 레이저 펄스(52)}의 예시적인 버스트(50a, 50b, 50c){총칭적으로 버스트(50)}에 대한 전력 대 시간 그래프를 도시하고 있다. 각 버스트(50)의 지속기간은 바람직하게는 500 ㎱ 보다 작고, 더욱 바람직하게는 10 ㎱ 내지 200 ㎱의 범위 내에 있다. 버스트(50) 내의 각 레이저 펄스(52)의 펄스 폭은 일반적으로 25 ㎰ 보다 더 짧고, 바람직하게는 10 ㎰ 보다 더 짧거나 그와 동일하며, 가장 바람직하게는 대략 10 ㎰ 내지 100 fs 이하의 범위에 있다. 레이저 펄스 폭은, 그러한 레이저 펄스(52)의 물질 처리는 더 긴 펄스 폭의 레이저 펄스로의 물질 처리와는 다른 비-열적인(nonthermal) 처리로 여겨지기 때문에, 바람직하게는 10 ㎰ 보다 더 짧다.
레이저 펄스(52)의 버스트(50) 중에, 각각의 레이저 펄스(52)는 링크 구조(36)나 IC 디바이스(12)에서 상당한 열을 발생시키지 않으면서 제거될 필요가 있는 링크 물질 및/또는 보호막 층(passivation layer)(44)의 작은 부분이나 하부층에 구멍을 판다. 바람직하게는, 레이저 스폿(38)은 위에 있는 보호막 층(44)에 집속된다. 레이저의 극히 짧은 펄스 폭으로 인해서, 각각의 펄스는 종래의 투명한 보호막 물질에서 유전체 브레이크다운(breakdown)을 야기하는 높은 레이저 에너지 강도를 나타낸다. 각각의 레이저 펄스는 위에 있는 보호막 층(44)이 제거될 때까지 위에 있는 보호막 층(44)의 예컨대 대략 1,000 내지 2,000 Å의 얇은 하부층을 절단한다. 연속적인 초단 레이저 펄스는 유사한 층마다의 방식으로 금속 링크(22)를 절개한다. 종래의 불투명한 물질에 대해서, 각각의 초단 펄스는 사용되는 파장에서 물질의 흡수 깊이에 필적하는 두께를 갖는 하부층을 절개한다. 근자외선, 가시광선, 및 근적외선의 파장에서, 대부분의 금속에 대한 단일 초단 레이저 펄스마다의 흡수 또는 절개 깊이는 대략 100 내지 300 Å이다.
레이저 출력의 파장 및 링크 물질의 특징에 따라, 링크(22)에 적용되는 펄스(52)의 절단 깊이는 정확하게 계산될 수 있고, 아래에 있는 보호막 층(46)과 기판(42)을 손상시키지 않으면서 임의의 정해진 링크(22)의 하단을 깨끗하게 제거하기 위해서 각 버스트에 있는 레이저 펄스의 수와 각 펄스(52)의 에너지를 선택함으로써 제어된다. 그러므로, 비록 근자외선 범위 내의 레이저 파장이 사용될 지라도, 실리콘 기판(42)에 손상을 줄 위험이 실질적으로 제거된다. 아무리 많은 상황에서도, 초단 레이저 펄스(52) 마다 넓은 범위의 에너지가 실질적으로 유사한 절단 깊이를 산출할 것이다. 바람직한 실시예에서, 각각의 초단 레이저 펄스(52)는 스폿 크기(40) 내에서 물질을 대략 0.02 내지 0.2 ㎛ 깊이로 절개한다. 일반적으로, 집속된 스폿 크기(40)의 바람직한 절개 파라미터는 대략 1 Hz 보다 더 큰 주파수, 바람직하게는 1 kHz 내지 20 kHz 또는 그 이상의 주파수에서 0.01 μJ 및 10 mJ 사이의 각 버스트의 레이저 에너지를 포함한다. 바람직한 버스트(50)는 2 내지 50개의 초단 펄스(52)를 포함하고, 더욱 바람직하게는 4 내지 20 개의 초단 펄스(52)를 포함한다.
초단 펄스(52)의 버스트(50)에 대한 에너지 밀도 프로파일은 종래의 단일 다중-나노세컨드 레이저 펄스의 에너지 밀도 프로파일 보다 더 잘 제어될 수 있다. 도 3을 참조하면, 각각의 초단 펄스(52a)는 일관된 "플랫-톱(flat-top)" 에너지 밀도 프로파일을 갖는 펄스 버스트(50a)를 제공하기 위해서 동일한 에너지 밀도로 생성될 수 있다. 버스트(50a)는 전기-광학(E-O) 또는 음향-광학(A-O) 광 게이트를 구 비한 모드-동기 레이저 및 선택성 증폭기(도 8)를 통해 완성된다.
도 4를 참조하면, 펄스(52b)의 에너지 밀도는 펄스(52b)의 버스트(50b)가 종래의 다중 나노세컨드 레이저 펄스의 에너지 밀도 프로파일을 닮도록 조정될 수 있다. 버스트(50b)는 동시적으로 Q-스위칭되고 모드-동기된 레이저 시스템(60)(도 6)을 통해 달성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 버스트(50c)는 링크나 보호막 물질의 다른 타입 및 두께를 갖는 링크 구조(36)의 링크(22)를 절단하기 위해서 유리하게 사용될 수 있는 다양한 다른 에너지 밀도 프로파일 중 하나를 나타낸다. 도시되지 않은 또 다른 대안적인 버스트(50)는 높은 에너지 밀도를 갖는 초기 펄스(initial pulse)(52)와 감소하는 에너지 밀도를 갖는 트레일링 펄스(trailing pulse)(52)를 갖는다. 버스트(50)의 그러한 에너지 밀도 프로파일은 특별히 민감한 워크피스에 손상을 줄 위험 없이 링크의 하단을 깨끗이 제거하는데 유용할 것이다. 버스트(50c)의 형태는 E-O 또는 A-O 디바이스에 전압을 프로그래밍하거나 편광기 회전을 사용하고 또한 그것을 변경함으로써 달성될 수 있다.
바람직하게는, 각각의 버스트(50)는 단일 링크(22)를 절단한다. 대부분의 애플리케이션에서, 각 버스트(50)의 에너지 밀도 프로파일은 동일하다. 그러나, 워크피스(12)가 다른 타입(다른 물질 또는 다른 치수)의 링크(22)를 포함할 때는, 위치지정 시스템(62)(도 6)이 워크피스(12)를 스캔할 때 다양한 에너지 밀도 프로파일(형태뿐만 아니라 높이와 길이)이 적용될 수 있다.
앞서 설명한 것에 비추어, 초단 펄스(52)의 버스트(50)로의 링크 처리는 종 래의 링크 처리에서 이루어진 것보다 절단된 링크의 더 나은 품질과 더 넓은 처리 윈도우를 제공한다. 버스트(50) 내의 펄스(52)의 다기능성(versatility)은 특정 링크 특징에 대해서 더 나은 맞춤제작(tailoring)을 허용한다. 초단 레이저 처리의 "비-열적"이고 수월하게 제어가능한 특성 이외에도, 대부분의 일반적인 초단 레이저 소스는 대략 800 ㎚의 파장에 있고, 작은 크기의 레이저 스폿의 전달을 용이하게 한다.
펄스(52)와의 물질의 상호작용에 대한 실질적으로 비-열적인 특성은 불규칙적인 용인가능하지 않은 폭발 패턴을 발생시키지 않으면서 더 좁은 링크(22) 상에서 IR 레이저 출력이 사용되도록 허용한다. IR 보다 더 짧은 레이저 파장은 더 작은 레이저 빔 스폿 크기의 추가적인 장점을 갖는 처리에 또한 사용될 수 있음으로써, 더 좁고 더 밀집한 링크의 처리를 용이하게 한다. 이러한 더 나은 링크 제거 해결책은 링크(22)로 하여금 서로 더 근접하여 위치하도록 허용하여 회로 밀도를 증가시킨다. 비록 링크 구조(36)는 종래의 크기를 가질 수 있지만, 링크 폭(28)은 일예로 대략 1.0 ㎛ 보다 더 작거나 그와 동일할 수 있다. 마찬가지로, 링크(22)의 위 또는 아래에 있는 보호막 층(44)의 높이는 펄스(52)의 버스트(50)가 목적에 맞게 제작될 수 있기 때문에, 원한다면 전형적인 0.5 ㎛ 이외의 높이가 되도록 변경될 수 있다. 또한, 초단 펄스(52)의 버스트(50)로 처리되는 링크(22) 사이의 중심간 이격 거리(32)는 실질적으로 종래의 빔-절단 펄스에 의해 확장된 링크(22) 사이의 이격 거리(32) 보다 더 작을 수 있다. 링크(22)는, 일예로, 다른 링크(22)나 인접한 회로 구조(34)로부터 2.O ㎛ 이하의 거리 내에 있을 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 링크 절단을 달성하는데 바람직한 초단 레이저 펄스의 버스트를 생성하기 위해 CW 모드-동기 레이저(64)를 포함하는 간단한 레이저 시스템(60)의 바람직한 실시예를 도시하고 있다. 대략 200 ㎚로부터 1320 ㎚까지의 바람직한 레이저 파장은 Nd:YAG, Nd:YLF, Nd:YVO4, Yb:YAG, 또는 Ti:Sapphire 레이저(64)로부터 1.3, 1.064, 또는 1.047, 1.03 내지 1.05, 0.75 내지 0.85 ㎛ 또는 그것들의 제 2, 제 3, 제 4 또는 제 5 고조파를 포함하지만, 그것들로 제한되지는 않는다. 다른 적절한 파장에서 방출하는 레이저는 상업적으로 이용가능하고 또한 사용될 수 있다는 것을 당업자라면 알 것이다.
레이저 시스템(60)은, 주파수 배가 소자(frequency doubling element)가 고조파 변환을 제거하기 위해서 제거될 수 있기 때문에, 여기서는 단순히 일예로서 제 2의 고조파 (532 ㎚) Nd:YAG 레이저(64)로 모델링된다. Nd:YAG 또는 다른 고체-상태 레이저(64)는 바람직하게는 레이저 다이오드(70)나 레이저 다이오드-펌핑된 고체-상태 레이저에 의해서 펌핑되고, 그것의 방출은 렌즈 소자(74)에 의해서 레이저 공진기(82)에 집속된다. 레이저 공진기(82)는 짧은 흡수 길이를 바람직하게 갖는 레이선트(lasant)(84)와, 광학 축(90)을 따라 집속/폴딩 미러(76 및 78) 사이에 위치하는 Q-스위치(86)를 바람직하게 포함한다. 미러(78)는 광을 미러(76)와, 레이저(64)를 모드 동기시키기 위한 반도체 포화가능 흡수 미러 디바이스(92)에 반사한다. 미러(76)는 광을 미러(78)와, 광학 축(98)을 따라 공진기 출력(96)을 전파하는 부분적으로 반사성인 출력 커플러(94)에 반사한다. 고조파 변환 2배기(102)는 레이 저 빔 주파수를 제 2 고조파 레이저 출력(104)으로 변환하기 위해서 공진기(82)에 외부적으로 위치되는 것이 바람직하다. UV로의 고조파 변환이 사용되는 경우에, 광학 게이트나 편광 상태 변환기 및 편광기와 같은 E-O 디바이스(106)는 고조파 변환 장치의 앞에 위치한다는 것을 당업자라면 알 것이다. 초단 레이저 펄스 폭과 그로 인한 더 높은 레이저 강도로 인해서, 더 높은 레이저 주파수 변환 효율이 쉽게 달성될 수 있다는 것을 당업자라면 알 것이다.
Nd:YAG(532 ㎚, 355 ㎚, 266 ㎚); Nd:YLF(524 ㎚, 349 ㎚, 262 ㎚)의 제 2, 제 3, 또는 제 4 고조파 중 임의의 고조파나, Ti:Sapphire(375 내지 425 ㎚)의 제 2 고조파가 널리 알려진 적절한 고조파 변환 기술을 사용하여 특정 타입의 링크(22)를 바람직하게 처리하는데 사용될 수 있다는 것을 당업자라면 알 것이다. 고조파 변환 처리는 V. G. 드미트리브(V. G. Dmitriev) 등의 "Handbook of Nonlinear Optical Crystals"(Springer-Verlag, New York, 1991 ISBN 3-540-53547-0)의 138 내지 141쪽에 설명되어 있다.
예시적인 초고속 Nd:YAG 또는 Nd:YLF 레이저(64)는 스위스의 취리히에 있는 Time-Bandwidth에 의해 판매되고 있는 JAGUARTM이다. JAGUAR-QCW-1000TM은 0-100 Hz의 반복 속도로 1 mJ 보다 더 큰 펄스 에너지에서 대략 8 내지 10 ㎰까지의 펄스 폭을 갖는 펄스를 제공한다. JAGUAR-CW-250TM은 0-5 kHz의 반복 속도로 250 μJ 보다 더 큰 펄스 에너지에서 대략 25 또는 30 ㎰까지의 펄스 폭을 갖는 펄스를 제공한다.
또 다른 예시적인 레이저(64)는 750 내지 850 ㎚와 같이 근적외선(near IR) 범위 내의 레이저 파장을 갖는 모드-동기된 Ti-Sapphire 초단 펄스 레이저일 수 있다. 스펙트럼 물리학은 MAI TAITM으로 지칭되는 Ti-Sapphire 초고속 레이저를 만드는데, 상기 MAI TAITM은 80 MHz의 반복 속도로 750 내지 850 ㎚ 범위에서 1W의 전력으로 100 fs의 펄스 폭을 갖는 초단 펄스(52)를 제공한다. 이러한 레이저(64)는 다이오드-펌핑되고 주파수-2배된 고체-상태 녹색 YAG 레이저(5W 또는 10W)에 의해서 펌핑된다.
도 7은 본 발명을 사용하기 위한 레이저 시스템(108)에 대한 간단한 대안적인 구성의 개략적인 도면을 도시한다. 고조파적으로 변환된 녹색 및 더 긴 파장 광에 대해서, E-O 디바이스(106)는 고조파 변환 변환기(102) 이후에 위치하는 것이 바람직하다는 것을 당업자라면 알 것이다.
도 8은 제 2 공진기나 증폭기(112)를 사용하는 레이저 시스템(110)에 대한 또 다른 간단한 대안적인 구성의 개략적인 도면을 도시한다.
(파장에 상관없이)레이저 출력(104)은 빔 경로(120)를 따라 위치해 있는 다양한 종래의 광학 소자(116 및 118)에 의해서 조작처리될 수 있다. 소자(116 및 118)는 유용한 전파 특징을 갖는 빔을 생성하도록 레이저 출력(104)을 조준(collimate)하기 위해서 빔 확장기나 다른 레이저 광학 소자를 포함할 수 있다. 하나 이상의 빔 반사 미러(122, 124, 126 및 128)는 선택적으로 사용되고, 원하는 레이저 파장에서 크게 반사적이지만, 사용되지 않는 파장에서는 매우 투과적이므로, 원하는 레이저 파장만이 링크 구조(36)에 도달할 것이다. 집속 렌즈(130)는 직경에 있어 2 ㎛ 보다 작거나 파장에 따라 더 작은 것이 바람직한 집속된 스폿 크기(40)를 생성하기 위해서 조준된 펄스형의 레이저 시스템 출력(140)을 집속시키는 F1, F2, 또는 F3 단일 소자 또는 다중소자 렌즈 시스템을 바람직하게 사용한다.
바람직한 빔 위치지정 시스템(62)은 오버벡크(Overbeck)의 미국 특허 제 4,532,402호에 상세하게 설명되어 있다. 빔 위치지정 시스템(62)은 레이저 제어기(160)를 사용하는 것이 바람직한데, 상기 레이저 제어기(160)는 적어도 두 개의 플랫폼이나 스테이지(스택되거나 또는 분리된-축)를 제어하고, 레이저 시스템 출력(140)을 IC 디바이스나 워크피스(12) 상의 원하는 레이저 링크(22)에 겨냥하여 집속시키기 위해 반사기(122, 124, 126 및 128)와 협력하여 동작하다. 빔 위치지정 시스템(62)은 제공된 테스트나 설계 데이터에 기초하여 독특한 링크-절단 동작을 실행하도록 동일하거나 다른 워크피스(12) 상에 있는 링크(22) 사이에서의 신속한 이동을 허용한다.
위치 데이터는 링크(22)를 제거하기 위해 레이저 시스템 출력(140)의 초단 펄스(52)의 한 버스트(50)를 링크 구조(36)에 겨냥하도록 집속된 레이저 스폿(38)을 워크피스(12) 상으로 유도한다. 레이저 시스템(60)은 임의의 링크(22) 상에서 빔 위치지정 시스템(62)을 정지시키지 않고도 초단 레이저 펄스(52)의 단일 버스트(50)로 진행 중에 각각의 링크(22)를 바람직하게 절단함으로써, 높은 작업처리량이 유지된다. 버스트(50)는 500 ㎱ 보다 작기 때문에, 각각의 버스트(50)는 위치지정 시스템(62)에 의해서 단일 다중-나노세컨드 펄스와 같이 처리된다.
레이저 제어기(160)에는 링크 구조(36)의 특징에 따라 펄스(52)의 원하는 에너지 및 펄스 폭, 펄스(52)의 수, 및/또는 버스트(50)의 형태 및 지속기간에 관한 명령이 제공된다. 레이저 제어기(160)는 방사 빔 위치 및 방출 조정 시스템에 대한 코넥크니(Konecny)의 미국 특허 제 5,453,594호에서 설명된 바와 같이 레이저 시스템(60)의 발사를 플랫폼의 움직임에 맞추는 타이밍 데이터에 의해 좌우될 수 있다. 선택적으로, 레이저 제어기(160)는 폭켈 셀이나 음향-광학 디바이스(106)를 통한 레이저 에너지의 가외의 구멍의 조정에 사용될 수 있거나 Q-스위치(86)나 E-O 디바이스(106)를 제어하는 하나 이상의 부제어기(164)에 선택적으로 명령을 내릴 수 있다. 빔 위치지정 시스템(62)은 본 출원의 양수인에게 양도되어진 커틀러(Cutler) 등의 미국 특허 제 5,751,585호에 설명된 개선점 또는 빔 위치지정기를 선택적으로나 추가적으로 사용할 수 있다는 것을 당업자는 인식할 것이다. 다른 고정된 헤드, 검류계나, 압전적으로 또는 음성 코일로 제어되는 미러나, 선형 모터 구동식의 종래 위치지정 시스템과 같은 고속의 위치지정 헤드, 또는 오리건주의 포틀랜드에 있는 일렉트로 사이언티픽 인더스트리스, 인코포레이티드(ESI) 사에서 제작된 9300 또는 9000 모델 시리즈에서 사용되는 것들이 또한 사용될 수 있다.
본 발명의 기본적인 원리에서 벗어나지 않으면서 본 발명에 대해 위에 설명된 실시예의 상세사항에 대한 많은 변형이 이루어질 수 있다는 것이 당업자들에게 명백해질 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 다음의 청구항들에 의해서만 결정될 수 있다.
상술된 바와 같이, 본 발명은 메모리 또는 다른 IC 링크의 레이저 처리에 관한 것으로, 특히, IC 링크를 절단하기 위해서 초단 펄스 폭을 가진 레이저 펄스의 버스트를 사용하는 레이저 시스템 및 방법에서 IC 링크의 레이저 처리 품질을 향상시키는 효과가 있다.
Claims (115)
- 기판에 의해 지지되는 집적회로(IC)에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법으로서, 상기 전도성 링크는 일정한 링크 폭을 가지며, 상기 집적회로에서의 전기 전도성 접촉부의 관련 쌍 사이에 위치하는, 상기 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법으로서,하나 이상의 전도성 링크의 위치를 나타내는 위치 데이터를 빔 위치지정기에 제공하는 단계로서, 상기 빔 위치지정기는 레이저 스폿 위치의 상기 기판에 대한 상대적인 이동을 전달하는, 위치 데이터를 빔 위치지정기에 제공하는 단계와;제 1 레이저 펄스와 제 2 레이저 펄스를 포함하는 적어도 두 개의 레이저 펄스를 생성하는 단계로서, 제 1 및 제 2 레이저 펄스 각각은 상기 집적회로에서 레이저 스폿을 생성하는, 적어도 두 개의 레이저 펄스를 생성하는 단계와;선택된 전도성 링크를 절단하기 위해, 위치 데이터에 기초하여, 레이저 펄스를 상기 선택된 전도성 링크로 유도하는 단계로서, 제 1 레이저 펄스와 제 2 레이저 펄스가 상기 선택된 전도성 링크로 순차적으로 유도되는 동안에, 레이저 스폿이나 상기 선택된 전도성 링크 중 적어도 하나가 이동하게 되는, 레이저 펄스를 상기 선택된 전도성 링크로 유도하는 단계를 포함하는,집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 레이저 펄스 각각의 펄스 폭은 25㎰ 미만인, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 선택된 전도성 링크는 위에 있는 보호막 층에 의해 덮이지 않는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 레이저 펄스를 게이팅 디바이스를 통해 유도하는 단계를 포함하는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 선택된 전도성 링크는 메모리 디바이스나 논리 디바이스의 링크를 포함하는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 보호막 층은 상기 선택된 전도성 링크 위에 있는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 6항에 있어서, 레이저 펄스를 유도하는 상기 단계는 레이저 펄스 중 적어도 하나가 상기 선택된 전도성 링크 위에 있는 보호막 층을 0.01 내지 0.2미크론 두께로 제거하는 단계를 포함하는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 레이저 펄스를 생성하는 상기 단계는 제 1 선택된 전도성 링크를 절단하기 위해 적어도 두 개의 레이저 펄스를 생성하는 제 1 단계와, 제 2 선택된 전도성 링크를 절단하기 위해 적어도 두 개의 레이저 펄스를 생성하는 제 2 단계를 포함하며, 상기 제 1 단계와 상기 제 2 단계 사이의 반복율은 1 Hz보다 더 큰, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 8항에 있어서, 상기 반복율은 5 Hz 미만인, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 제 1 및 제 2 레이저 펄스는 동일한 에너지 밀도를 갖는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 레이저 펄스를 생성하는 상기 단계는 증폭기를 사용하는 단계를 포함하는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 레이저 펄스를 생성하는 상기 단계는 레이저 펄스를 포함하는 버스트를 생성하는 단계를 포함하며, 상기 버스트는 500 ns 미만의 폭을 갖는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 12항에 있어서, 상기 버스트는 2 내지 50개 사이의 레이저 펄스를 포함하는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 제 2 레이저 펄스는 제 1 레이저 펄스가 끝난 후 시작하는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 레이저 펄스 각각은 에너지 밀도를 가지며, 레이저 펄스의 개수 및 레이저 펄스 각각의 에너지 밀도는 절단될 상기 선택된 전도성 링크의 두께의 함수로서 결정되는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 선택된 전도성 링크는 1 ㎛ 이하의 폭을 갖는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 선택된 전도성 링크는 크로마이드, 알루미늄, 구리, 폴리실리콘, 디실리사이드, 금, 니켈, 니켈 크로마이드, 백금, 폴리사이드, 탄탈 질화물, 티타늄, 티타늄 질화물, 텅스텐, 또는 텅스텐 실리사이드 물질을 포함하는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 제 1 및 제 2 레이저 펄스의 레이저 스폿은 동일한 스폿 크기를 갖는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 레이저 펄스를 생성하는 상기 단계는 모드 동기된 레이저 를 사용하여 실행되는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 레이저 스폿은 상기 선택된 전도성 링크에서 겹치는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 제 1 및 제 2 레이저 펄스 각각은 단일 피크 펄스 형태를 갖는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 레이저 펄스는 200 nm 내지 1320 nm 사이의 파장을 갖는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 레이저 펄스는 자외선(UV)이나 근자외선(near UV) 파장을 갖는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 레이저 스폿 중 적어도 하나는 상기 선택된 전도성 링크의 폭보다 더 큰 스폿 크기를 갖는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 선택된 전도성 링크를 레이저 스폿에 대해 이동시키도록 동작할 수 있는 분할된-축 구성의 적어도 두 스테이지(stage)를 제공하는 단계를 포함하는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 선택된 전도성 링크를 레이저 스폿에 대해 이동시키도록 동작할 수 있는 스택(stacked) 구성의 적어도 두 스테이지를 제공하는 단계를 포함하는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 레이저 펄스를 생성하는 상기 단계는 Q-스위칭된 레이저를 사용하여 실행되는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 28항에 있어서, 상기 Q-스위칭된 레이저는 오정렬된(misaligned) Q-스위치를 포함하는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 레이저 펄스 중 적어도 하나의 에너지 밀도를 변경하는 단계를 포함하는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 레이저 펄스를 생성하는 상기 단계는 A-O Q-스위치를 갖는 A-O, Q-스위칭된 고체상태 레이저를 사용하여 레이저 펄스를 생성하는 단계를 포함하며, 상기 A-O Q-스위치는, 상기 Q-스위치로의 RF 신호가 제 1 레이저 펄스를 생성하기 위해 높은 전력 레벨에서 중간 레벨로 감소하며, 상기 Q-스위치로의 RF 신호가 제 2 레이저 펄스를 생성하기 위해 중간 RF 레벨에서 더 작은 RF 레벨로 감소하도록 단계적으로 제어되는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 레이저 펄스를 생성하는 상기 단계는 각 전도성 링크를 절단하기 위해 둘 이상의 레이저 펄스를 생성하는 제 1 단계와, 둘 이상의 레이저 펄스를 생성하는 제 2 단계를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 생성 단계에서의 레이저 펄스는 동일한 에너지 밀도 프로파일을 갖는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 레이저 펄스를 생성하는 상기 단계는 각 전도성 링크를 절단하기 위해 둘 이상의 레이저 펄스를 생성하는 제 1 단계와, 둘 이상의 레이저 펄스를 생성하는 제 2 단계를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 생성 단계에서의 레이저 펄스는 다른 에너지 밀도 프로파일을 갖는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 레이저 펄스를 유도하는 상기 단계는 레이저 펄스 중 적어 도 하나가 상기 선택된 전도성 링크를 0.01 내지 0.03 미크론 두께로 제거하는 단계를 포함하는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 레이저 펄스를 유도하는 상기 단계는, 레이저 펄스가 상기 선택된 전도성 링크로 유도되는 동안에, 상기 선택된 전도성 링크에 대해 상대적으로 이동하는 집속 렌즈를 제공하는 단계를 포함하는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 선택된 전도성 링크 아래에 적어도 하나의 플랫폼을 제공하는 단계를 포함하며, 상기 플랫폼은, 레이저 펄스가 상기 선택된 전도성 링크로 유도되는 동안에, 이동하는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 레이저 펄스는 선택된 전도성 링크를 절단하기 위해 상기 선택된 전도성 링크로 진행 중에(on-the-fly) 유도되는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 적어도 두 개의 레이저 펄스는, 빔이 상기 선택된 전도성 링크로 유도되는 동안에, 레이저 빔이나 상기 선택된 전도성 링크 중 적어도 하나가 이동하도록, 레이저 빔을 포함하는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단 하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 제 1 및 제 2 레이저 펄스가 상기 선택된 전도성 링크로 유도되는 동안에, 레이저 스폿과 상기 선택된 전도성 링크는 상대적으로 이동하는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 레이저 스폿 중 적어도 하나는 상기 선택된 전도성 링크의 폭보다 더 큰 스폿 크기를 가지며, 제 1 및 제 2 레이저 펄스는 자외선 파장을 가지며, 레이저 펄스는 상기 전도성 링크를 절단하며, 제 1 및 제 2 레이저 펄스가 상기 선택된 전도성 링크로 유도되는 동안에 기판이 손상되지 않는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 40항에 있어서, 레이저 펄스 중 적어도 하나의 펄스 폭은 25 ps미만인, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 2항 내지 제 39항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 스폿 중 적어도 하나는 상기 선택된 전도성 링크의 폭보다 더 큰 스폿 크기를 가지며, 제 1 및 제 2 레이저 펄스는 자외선 파장을 가지며, 레이저 펄스는 상기 선택된 전도성 링크를 절단하며, 제 1 및 제 2 레이저 펄스가 상기 선택된 전도성 링크로 유도되는 동안에 상기 기판이 손상되지 않는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항 내지 제 41항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 및 제 2 레이저 펄스는 다른 에너지 밀도를 갖는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항 내지 제 41항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 및 제 2 레이저 펄스 중 적어도 하나는 링크 두께 미만의 깊이로 링크 물질을 제거하는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 1항 내지 제 41항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 펄스 중 적어도 하나는 전도성 링크를 절단하기 불충분한, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 2항 내지 제 34항 또는 제 36항 내지 제 41항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 펄스를 유도하는 상기 단계는, 레이저 펄스가 상기 선택된 전도성 링크로 유도되는 동안에, 상기 선택된 전도성 링크에 대해 상대적으로 이동하는 집속 렌즈를 제공하는 단계를 포함하는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 2항 내지 제 18항 또는 제 20항 내지 제 41항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 펄스를 생성하는 상기 단계는 모드-동기된 레이저를 사용하여 실행되는, 집 적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 2항 내지 제 6항, 제 8항 내지 제 33항 또는 제 35항 내지 제 41항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 펄스 중 적어도 하나는 0.02 내지 0.2미크론의 깊이로 물질을 제거하는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 2항 내지 제 11항 또는 제 14항 내지 제 41항 중 어느 한 항에 있어서, 펄스는 500 ns 미만의 지속기간을 갖는 세트의 일부분을 형성하는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 2항 내지 제 10항 또는 제 12항 내지 제 41항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 펄스를 생성하는 상기 단계는 증폭기를 사용하는 단계를 포함하는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 2항 내지 제 13항 또는 제 15항 내지 제 41항 중 어느 한 항에 있어서, 제 2 레이저 펄스는 제 1 레이저 펄스의 끝 이후 시작되는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 2항 내지 제 19항 또는 제 21항 내지 제 41항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 스폿은 상기 선택된 전도성 링크에서 겹치는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 2항 내지 제 20항 또는 제 22항 내지 제 41항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 및 제 2 레이저 펄스 각각은 단일 피크 펄스 형태를 갖는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 제 2항, 제 3항 또는 제 5항 내지 제 41항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 펄스를 게이팅 디바이스를 통해 유도하는 단계를 포함하는, 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 기판에 의해 지지되는 집적회로(IC)에서 전도성 링크를 절단하기 위한 레이저 시스템으로서, 상기 전도성 링크는 일정한 링크 폭을 가지며, 상기 집적회로에서의 전기 전도성 접촉부의 관련 쌍 사이에 위치하는, 상기 집적회로에서 전도성 링크를 절단하기 위한 레이저 시스템으로서,제 1 레이저 펄스와 제 2 레이저 펄스를 포함하는 적어도 두 개의 레이저 펄스를 생성하도록 동작 가능한 레이저 소스로서, 상기 제 1 및 제 2 레이저 펄스 각각은 상기 집적회로에서 레이저 스폿을 생성하는, 레이저 소스와;하나 이상의 전도성 링크의 위치를 나타내는 위치 데이터를 사용하여, 레이저 스폿과 전기 전도성 링크 사이의 상대적인 위치를 변경하도록 동작할 수 있는 빔 위치지정 시스템과;레이저 펄스를 선택된 전도성 링크에 겨냥하기 위해, 상기 빔 위치지정 시스템과 조정되도록 동작할 수 있는 레이저 시스템 제어기로서, 제 1 및 제 2 레이저 펄스가 상기 선택된 전도성 링크로 순차적으로 유도되는 동안, 레이저 스폿이나 상기 선택된 전도성 링크 중 적어도 하나가 이동하며, 레이저 펄스가 상기 선택된 전도성 링크를 절단하는, 레이저 시스템 제어기를포함하는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 레이저 소스와 집적회로 사이에 집속 렌즈를 포함하며, 레이저 펄스가 상기 선택된 전도성 링크에 유도되는 동안에, 상기 집속 렌즈는 상기 선택된 전도성 링크에 대해 상대적으로 이동하는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 상기 빔 위치지정 시스템은 각 전도성 링크를 절단하기 위해 둘 이상의 레이저 펄스의 제 1 세트와 둘 이상의 레이저 펄스의 제 2 세트를 유도하도록 동작할 수 있으며, 상기 제 1 세트와 제 2 세트 내의 레이저 펄스는 다른 에너지 밀도 프로파일을 갖는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 레이저 소스와 상기 집적회로 사이에 레이저 펄스 게이팅 디바이스를 포함하는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 상기 선택된 전도성 링크는 메모리 디바이스나 논리 디바 이스의 링크를 포함하는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 보호막 층은 상기 선택된 전도성 링크 위에 놓이는, 레이저 시스템.
- 제 60항에 있어서, 레이저 펄스 중 적어도 하나는 상기 선택된 전도성 링크 위에 놓이는 보호막 층의 두께를 0.01 내지 0.2미크론으로 제거하는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 상기 빔 위치지정 시스템은 제 1 선택된 전도성 링크를 절단하기 위해 적어도 두 개의 레이저 펄스의 제 1 세트를 유도하도록 동작할 수 있으며, 제 1 세트와 제 2 세트 사이의 반복율은 1 Hz보다 더 큰, 레이저 시스템.
- 제 62항에 있어서, 반복율은 5 kHz미만인, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 제 1 및 제 2 레이저 펄스는 동일한 에너지 밀도를 갖는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 레이저 소스와 집적회로 사이에 증폭기를 포함하는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 레이저 펄스를 포함하는 버스트는 500 ns 미만의 폭을 갖는, 레이저 시스템.
- 제 66항에 있어서, 버스트는 2 내지 50개의 레이저 펄스를 포함하는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 제 2 레이저 펄스는 제 1 레이저 펄스의 끝 이후 시작하는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 레이저 펄스 각각은 에너지 밀도를 가지며, 레이저 펄스 각각의 에너지 밀도와 레이저 펄스의 개수는 절단될 상기 선택된 전도성 링크의 두께의 함수로서 결정되는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 상기 선택된 전도성 링크는 1 ㎛이하의 폭을 갖는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 상기 선택된 전도성 링크는 크로마이드, 알루미늄, 구리, 폴리실리콘, 디실리사이드, 금, 니켈, 니켈 크로마이드, 백금, 폴리사이드, 탄탈 질화물, 티타늄, 티타늄 질화물, 텅스텐, 또는 텅스텐 실리사이드 물질을 포함하는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 레이저 스폿은 동일한 스폿 크기를 갖는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 레이저 소스는 모드-동기된 레이저를 포함하는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 레이저 스폿은 상기 선택된 전도성 링크에서 겹치는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 제 1 및 제 2 레이저 펄스 각각은 단일 피크 펄스 형태를 갖는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 레이저 펄스는 200 내지 1320 nm 사이의 파장을 갖는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 레이저 펄스는 자외선(UV)이나 근자외선(near UV) 파장을 갖는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 레이저 스폿 중 적어도 하나는 상기 선택된 전도성 링크의 폭보다 큰 스폿 크기를 갖는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 상기 선택된 전도성 링크를 레이저 스폿에 대해 이동시키도록 동작할 수 있는 분할된-축 구성의 적어도 두 스테이지를 포함하는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 상기 선택된 전도성 링크를 레이저 스폿에 대해 이동시키도록 동작할 수 있는 스택 구성의 적어도 두 스테이지를 포함하는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 레이저 소스는 Q-스위칭된 레이저를 포함하는, 레이저 시스템.
- 제 82항에 있어서, Q-스위칭된 레이저는 오정렬된 Q-스위치를 포함하는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 초기 레이저 펄스 중 적어도 하나의 에너지 특징을 변경시키도록 동작할 수 있는 디바이스를 포함하며, 상기 디바이스는 레이저 소스와 집적회로 사이에 위치하는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 레이저 소스는 A-O Q-스위치를 갖는 A-O, Q-스위칭된 고체상태 레이저를 포함하며, 상기 A-O Q-스위치는, 상기 Q-스위치로의 RF 신호가 제 1 레이저 펄스를 생성하도록 높은 전력 레벨에서 중간 레벨로 감소하며, 상기 Q-스위치로의 RF 신호가 제 2 레이저 펄스를 생성하도록 중간 RF 레벨에서 더 작은 RF 레벨로 감소하도록 단계적으로 제어되는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 레이저 펄스 중 적어도 하나는 25 ps 미만의 펄스 폭을 갖는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 상기 선택된 전도성 링크는 위에 있는 보호막 층에 의해 덮여있지 않는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 레이저 펄스 중 적어도 하나는 상기 선택된 전도성 링크두께를 0.01 내지 0.03미크론으로 제거하는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 레이저 펄스는 집속 렌즈를 거쳐서 상기 선택된 전도성 링크로 유도되며, 레이저 펄스가 상기 선택된 전도성 링크로 유도되는 동안에, 상기 집속 렌즈가 이동하는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 적어도 하나의 플랫폼은 상기 선택된 전도성 링크 아래에 제공되며, 레이저 펄스가 상기 선택된 전도성 링크로 유도되는 동안에, 상기 플랫폼이 이동하는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 레이저 펄스는 선택된 전도성 링크를 절단하기 위해 상기 선택된 전도성 링크로 진행 중에 유도되는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 적어도 두 개의 레이저 펄스는, 빔이 상기 선택된 전도성 링크로 유도되는 동안에, 레이저 빔이나 상기 선택된 전도성 링크 중 적어도 하나가 이동하게 되는 레이저 빔을 포함하는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 제 1 및 제 2 레이저 펄스가 상기 선택된 전도성 링크로 유도되는 동안에, 레이저 스폿과 상기 선택된 전도성 링크는 상대적으로 이동하는, 레이저 시스템.
- 제 55항에 있어서, 레이저 스폿 중 적어도 하나는 상기 선택된 전도성 링크의 폭보다 더 큰 스폿 크기를 가지며, 제 1 및 제 2 레이저 펄스는 자외선 파장을 가지며, 상기 선택된 전도성 링크는 상기 선택된 전도성 링크 아래에 있는 기판에 의해 지지되며, 제 1 및 제 2 레이저 펄스가 상기 선택된 전도성 링크로 유도되는 동안에 상기 기판은 손상되지 않는, 레이저 시스템.
- 제 94항에 있어서, 레이저 펄스 중 적어도 하나의 펄스 폭은 25 ps미만인, 레이저 시스템.
- 제 55항 내지 제 93항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 스폿 중 적어도 하나는 상기 선택된 전도성 링크의 폭보다 더 큰 스폿 크기를 가지며, 제 1 및 제 2 레이저 펄스는 자외선 파장을 가지며, 상기 선택된 전도성 링크는 상기 선택된 전도성 링크 아래에 있는 기판에 의해 지지되며, 제 1 및 제 2 레이저 펄스가 상기 선택된 전도성 링크로 유도되는 동안에 상기 기판은 손상되지 않는, 레이저 시스템.
- 제 55항 내지 제 95항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 및 제 2 레이저 펄스는 다른 에너지 밀도를 갖는, 레이저 시스템.
- 제 55항 내지 제 95항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 및 제 2 레이저 펄스 중 적어도 하나는 링크 두께 미만의 깊이로 링크 물질을 제거하는, 레이저 시스템.
- 제 55항 내지 제 95항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 펄스 중 적어도 하나 는 전도성 링크를 절단하기에 불충분한, 레이저 시스템.
- 제 57항 내지 제 95항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 소스와 집적회로 사이의 집속 렌즈를 포함하며, 레이저 펄스가 상기 선택된 전도성 링크로 유도되는 동안에, 상기 집속 렌즈는 상기 선택된 전도성 링크에 대해 상대적으로 이동하는, 레이저 시스템.
- 제 56항 내지 제 72항 또는 제 74항 내지 제 95항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 소스는 모드-동기된 레이저를 포함하는, 레이저 시스템.
- 제 56항 내지 제 60항, 제 62항 내지 제 87항 또는 제 89 내지 제 95항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 펄스 중 적어도 하나는 0.02 내지 0.2 미크론 깊이로 물질을 제거하는, 레이저 시스템.
- 제 56항 내지 제 65항 또는 제 68항 내지 제 95항 중 어느 한 항에 있어서, 펄스는 500 ns 미만의 지속기간을 갖는 세트의 일부분을 형성하는, 레이저 시스템.
- 제 56항 내지 제 64항 또는 제 66항 내지 제 95항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 소스와 집적회로 사이에 증폭기를 포함하는, 레이저 시스템.
- 제 56항 내지 제 67항 또는 제 69항 내지 제 95항 중 어느 한 항에 있어서, 제 2 레이저 펄스는 제 1 레이저 펄스의 끝 이후 시작하는, 레이저 시스템.
- 제 56항 내지 제 73항 또는 제 75항 내지 제 95항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 스폿은 상기 선택된 전도성 링크에서 겹치는, 레이저 시스템.
- 제 56항 내지 제 74항 또는 제 76항 내지 제 95항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 및 제 2 레이저 펄스 각각은 단일 피크 펄스 형태를 갖는, 레이저 시스템.
- 제 56항, 제 57항 또는 제 59항 내지 제 95항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 소스와 집적회로 사이에 레이저 펄스 게이팅 디바이스를 포함하는, 레이저 시스템.
- 기판에 의해 지원되는 집적회로(IC)에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법으로서, 상기 전도성 링크는 일정한 링크 폭을 가지며, 상기 집적회로에서의 전기 전도성 접촉부의 관련 쌍 사이에 위치하는, 상기 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법으로서,하나 이상의 전도성 링크의 위치를 나타내는 위치 데이터를 빔 위치지정기에 제공하는 단계로서, 상기 빔 위치지정기는 레이저 스폿 위치의 상기 기판에 대한 상대적인 이동을 전달하는, 위치 데이터를 빔 위치지정기에 제공하는 단계와;레이저 소스로부터 한 세트의 적어도 두 개의 레이저 펄스를 생성하는 단계로서, 레이저 펄스는 제 1 레이저 펄스와 제 2 레이저 펄스를 포함하는, 한 세트의 적어도 두 개의 레이저 펄스를 생성하는 단계와,선택된 전도성 링크를 절단하기 위해, 위치 데이터에 기초하여, 적어도 두 개의 레이저 펄스의 버스트를 상기 선택된 전도성 링크로 순차적으로 진행 중에 유도하는 단계를 포함하는,집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 기판에 의해 지지되는 집적회로(IC)에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법으로서, 상기 전도성 링크는 일정한 링크 폭을 가지며, 상기 집적회로에서의 전기 전도성 접촉부의 관련 쌍 사이에 위치하는, 상기 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법으로서,하나 이상의 전도성 링크의 위치를 나타내는 위치 데이터를 빔 위치지정기에 제공하는 단계로서, 상기 빔 위치지정기는 상기 위치 데이터에 응답하여 레이저 스폿 위치의 상기 기판에 대한 상대적인 이동을 전달하는, 위치 데이터를 빔 위치지정기에 제공하는 단계와;레이저 소스로부터 적어도 두 개의 레이저 펄스를 포함하는 빔을 생성하는 단계로서, 레이저 펄스는 제 1 레이저 펄스와 제 2 레이저 펄스를 포함하는, 적어도 두 개의 레이저 펄스를 포함하는 빔을 생성하는 단계와;선택된 전도성 링크를 절단하기 위해, 위치 데이터에 기초하여, 레이저 펄스 를 상기 선택된 전도성 링크로 유도하는 단계로서, 레이저 펄스가 상기 선택된 전도성 링크에 유도되는 동안에, 상기 선택된 전도성 링크와 빔은 상대적으로 이동하며, 제 1 및 제 2 레이저 펄스는 상기 선택된 전도성 링크로 순차적으로 유도되는, 레이저 펄스를 상기 선택된 전도성 링크로 유도하는 단계를 포함하는,집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 기판에 의해 지지되는 집적회로(IC)에서 전도성 링크를 절단하기 위한 레이저 시스템으로서, 상기 전도성 링크는 일정한 링크 폭을 가지며, 상기 집적회로에서의 전기 전도성 접촉부의 관련 쌍 사이에 위치하는, 상기 집적회로에서 전도성 링크를 절단하기 위한 레이저 시스템으로서,제 1 레이저 펄스와 제 2 레이저 펄스를 포함하는 적어도 두 개의 레이저 펄스의 버스트를 생성하도록 동작할 수 있는 레이저 소스와;하나 이상의 전도성 링크의 위치를 나타내는 위치 데이터를 사용하여, 링크와 레이저 펄스 사이의 상대적인 위치를 변경하도록 동작할 수 있는 빔 위치지정 시스템과;레이저 펄스를 선택된 전도성 링크에 진행 중에 겨냥하기 위해, 상기 빔 위치지정 시스템과 조정되도록 동작할 수 있는 레이저 시스템 제어기로서, 제 1 및 제 2 레이저 펄스가 상기 선택된 전도성 링크로 순차적으로 유도되며, 레이저 펄스는 상기 선택된 전도성 링크를 절단하는, 레이저 시스템 제어기를 포함하는,레이저 시스템.
- 기판에 의해 지지되는 집적회로(IC)에서 전도성 링크를 절단하기 위한 레이저 시스템으로서, 상기 전도성 링크는 일정한 링크 폭을 가지며, 상기 집적회로에서의 전기 전도성 접촉부의 관련 쌍 사이에 위치하는, 상기 집적회로에서 전도성 링크를 절단하기 위한 레이저 시스템으로서,제 1 레이저 펄스와 제 2 레이저 펄스를 포함하는 적어도 두 개의 레이저 펄스를 포함하는 빔을 생성하도록 동작할 수 있는 레이저 소스와;하나 이상의 전도성 링크의 위치를 나타내는 위치 데이터를 사용하여, 링크와 레이저 펄스 사이의 상대적인 위치를 변경하도록 동작할 수 있는 빔 위치지정 시스템과;레이저 펄스를 선택된 전도성 링크에 겨냥하고 집속시키기 위해 상기 빔 위치지정 시스템과 조정되도록 동작할 수 있는 레이저 시스템 제어기를 포함하며,레이저 펄스가 상기 선택된 전도성 링크로 유도되는 동안에, 상기 선택된 전도성 링크와 빔은 상대적으로 이동하며, 제 1 및 제 2 레이저 펄스는 상기 선택된 전도성 링크로 순차적으로 유도되며, 레이저 펄스는 상기 선택된 전도성 링크를 절단하는,레이저 시스템.
- 기판에 의해 지지되는 집적회로(IC)에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법으로서, 상기 전도성 링크는 일정한 링크 폭을 가지며, 상기 집적회로에서의 전기 전도성 접촉부의 관련 쌍 사이에 위치하는, 상기 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법으로서,하나 이상의 전도성 링크의 위치를 나타내는 위치 데이터를 빔 위치지정기에 제공하는 단계로서, 상기 빔 위치지정기는 레이저 스폿 위치의 상기 기판에 대한 상대적인 이동을 전달하는, 위치 데이터를 빔 위치지정기에 제공하는 단계와;레이저 소스로부터, 제 1 레이저 펄스와 제 2 레이저 펄스를 포함하는 적어도 두 개의 레이저 펄스를 생성하는 단계와;선택된 전도성 링크를 절단하기 위해, 위치 데이터에 기초하여, 레이저 펄스를 상기 선택된 전도성 링크로 유도하는 단계로서, 제 1 및 제 2 레이저 펄스는 상기 선택된 전도성 링크로 순차적으로 유도되며, 제 1 및 제 2 레이저 펄스 중 적어도 하나는 링크 두께 미만의 깊이로 링크 물질을 제거하는, 레이저 펄스를 상기 선택된 전도성 링크로 유도하는 단계를 포함하는,집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 기판에 의해 지원되는 집적회로(IC)에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법으로서, 상기 전도성 링크는 일정한 링크 폭을 가지며, 상기 집적회로에서의 전기 전도성 접촉부의 관련 쌍 사이에 위치하는, 상기 집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법으로서,하나 이상의 전도성 링크의 위치를 나타내는 위치 데이터를 빔 위치지정기에 제공하는 단계로서, 상기 빔 위치지정기는 레이저 스폿 위치의 상기 기판에 대한 상대적인 이동을 전달하는, 위치 데이터를 빔 위치지정기에 제공하는 단계와;레이저 소스로부터, 제 1 레이저 펄스와 제 2 레이저 펄스를 포함하는 적어도 두 개의 레이저 펄스의 버스트를 생성하는 단계와;선택된 전도성 링크를 절단하기 위해, 위치 데이터에 기초하여, 제 1 및 제 2 레이저 펄스를 상기 선택된 전도성 링크로 순차적으로 진행 중에 유도하는 단계로서, 제 1 및 제 2 레이저 펄스 중 적어도 하나는 링크 두께 미만인 깊이로 링크 물질을 제거하는, 제 1 및 제 2 레이저 펄스를 상기 선택된 전도성 링크로 순차적으로 진행 중에 유도하는 단계를 포함하는,집적회로에서 전도성 링크를 레이저로 절단하는 방법.
- 기판에 의해 지지되는 집적회로(IC)에서 전도성 링크를 절단하기 위한 레이저 시스템으로서, 상기 전도성 링크는 일정한 링크 폭을 가지며, 상기 집적회로에서의 전기 전도성 접촉부의 관련 쌍 사이에 위치하는, 상기 집적회로에서 전도성 링크를 절단하기 위한 레이저 시스템으로서,제 1 레이저 펄스와 제 2 레이저 펄스를 포함하는 적어도 두 개의 레이저 펄스의 버스트를 생성하도록 동작할 수 있는 레이저 소스와;하나 이상의 전도성 링크의 위치를 나타내는 위치 데이터를 사용하여, 링크와 레이저 펄스 사이의 상대적인 위치를 변경하도록 동작할 수 있는 빔 위치지정 시스템과;적어도 두 개의 레이저 펄스의 버스트를 선택된 전도성 링크에 진행 중에 겨 냥하기 위해, 상기 빔 위치지정 시스템과 조정되도록 동작할 수 있는 레이저 시스템 제어기를 포함하며,제 1 및 제 2 레이저 펄스는 상기 선택된 전도성 링크로 순차적으로 유도되며, 제 1 및 제 2 레이저 펄스 중 적어도 하나는 링크 두께 미만의 깊이로 링크 물질을 제거하며, 레이저 펄스는 상기 선택된 전도성 링크를 절단하는,레이저 시스템.
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