TW200924891A - Link processing with high speed beam deflection - Google Patents

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TW200924891A
TW200924891A TW097136230A TW97136230A TW200924891A TW 200924891 A TW200924891 A TW 200924891A TW 097136230 A TW097136230 A TW 097136230A TW 97136230 A TW97136230 A TW 97136230A TW 200924891 A TW200924891 A TW 200924891A
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TW
Taiwan
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pulse
offset
pulses
target
laser
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TW097136230A
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English (en)
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Jonathan S Ehrmann
Joseph J Griffiths
James J Cordingley
Donald J Svetkoff
Shepard D Johnson
Michael Plotkin
Original Assignee
Gsi Group Corp
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200924891 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於雷射處理方法及系統領域，且明確而言係 關於用於雷射處理多材料器件之雷射處理方法及系統。 【先前技術】 雷射可用以處理記憶體及積體電路器件内的微結構。例 如，雷射脈衝可用以剝蝕在一記憶體裝置（諸如DRAM)中 的傳導鏈路或鏈路部分以便在記憶體製造期間使用工作冗 I 餘記憶體單元來替換有缺陷的記憶體單元。 最近，與該些器件之較小幾何形狀相耦合的新材料（諸 如鋁、金及鋼）之使用已使鏈路移除問題更加困難。經濟 & ϋ件效能目的已將用於玆笙DR Δ λ/Γ a f k。。，.丨..
處理一給定晶粒所要求之時間會增加。
在交錯列及類似規則間隔配置 路、在緊密間隔列内 置内的鏈路》該傳統 134668.doc 200924891 處理通常係使用一能量隨選系 逭選系統（例如脈衝等化）或一能量 拾取系統（例如脈衝拾取）來加 …加以實行。在該能量隨選系統 中，=時-照射週期以與一移動目標相一致且處理速率受 在能罝隨選照射週期間的一最小 取 > 週期限制。在該能量拾取 系統中，雷射係以一預定重複率 U 料⑼如以—q速率、脈衝速 革或叢發速率）在一連續重複序列中脈動並與該重複率同 步地移動在一群組内的該等排列微結構，使得能量可用以 ❹ 處理在-特定群組内的任一微結構。該處理速率受相關聯 於最大重複率的一週期限制， 儿咏ί在處理一選定同步目 標時外，-聲光器件或其他光學切換器件阻播能量到達基 板。 該傳統能量拾取程序係解說於圖⑷卜以—預定重複 率來產生一重複雷射脈衝序列，例如來自-q切換雷射之 脈衝、來自-序列脈衝叢發之脈衝或一序列時間整形脈 衝。藉由在-控制電腦14的控制下移動—台12來使具有一 特性間隔_—群組鏈路1G以-預定速度V相對於—處理頭 運動。隨著相鄰鏈路相對於該處理頭而移動，存在一相關 聯過渡時間T1，使得在等於T1的一週期之後，已將基板移 動一數量’其等於該等鏈路之特性間隔。換言之，相對於 該處理頭在速度V下的鏈路至鏈路週期為T1。 在一傳統處理系統中，鏈路與脈衝係同步。使T1與該雷 射脈衝重複率之週期(例如由來自控制電腦14之觸發信號 所控制之一q切換雷射之脈衝至脈衝週期）相等。利用此方 法 脈衝可用以處理每一鏈路。允許與欲處理鏈路（諸 134668.doc 200924891 如圖2之鏈路10a、10(1及1〇〇同步的脈衝到達該等目標並處 理該等個別鍵路。藉由圖！之一能量控制及脈衝拾取系統 16來阻擋與欲保持完整之鏈路同步的脈衝到達該等目標， 如圖2令虛圓圈所指示，其尹若光束不被阻擂，則其將會 撞擊。 應瞭解，處理在一列或一行鏈路之—群組内的一組給定 鏈路所需之時間大約為鍵路數目乘以時間週期τ丨，該時間 週期在該些系統令等於該雷射脈衝重複率。若所使用的雷 射具有50 kHz的一最大脈衝速率，則（例如）完成橫跨圖j之 11個鏈路的光束趟次將會要求至少2〇〇毫秒。 儘管根據單一脈衝鏈路處理來說明以上具體實施例，但 已說明施加多個脈衝至每一鏈路來切斷鏈路之鏈路燒斷系 統。圖3顯示一種施加兩個脈衝的一叢發或序列至每一鏈 路之系統。在此具體實施例中，脈衝選擇器16選擇脈衝群 組而不是個別脈衝用於鏈路處理。在一些具體實施例中， 雷射自身產生分離的脈衝叢發，其中在該叢發内的脈衝至 脈衝間隙遠小於在叢發之間的間隙。在該些具體實施例 中’脈衝拾取器16選擇性傳遞或阻擋脈衝叢發。其他習知 具體實施例使用多個雷射或分割並重新組合脈衝來產生施 加至一鏈路之雷射能量之各種強度截面以進行處理。因此 應瞭解’關於施加一脈衝至一目標結構以進行處理的遍及 此文件的所有論述包括施加一序列脈衝、脈衝群組、組合 脈衝或脈衝叢發或用於執行一完整或部分目標處理功能之 任一其他照射度強度戴面。 134668.doc 200924891 在許多有利具體實施例中，脈衝拾取器16係一聲光調變 器件’但可能係一電光切換、一快速操縱鏡面或具有足夠 速度及精度的任何其他類型光學開關。 除了脈衝拾取外還已說明用於聲光調變器、快速操縱鏡 面及其他形式高速偏移器的其他用途。一此類用途係用於 - 在正在施加一較長脈衝或脈衝叢發以處理一鏈路時沿光束 - 運動方向進行光束位置校正。沒有校正，若脈衝或脈衝叢 發在脈衝或脈衝叢發持續時間期間相對於橫跨鏈路之光束 光點之過渡時間較短，則光束光點將不會在即時處理期間 在以上所說明之相對光束及鏈路運動期間可覺察地移動。 然而’如圖4所示，若叢發具有許多脈衝或包括相對較長 的脈衝間間隔’則光束光點可能在脈衝序列過程中離開鍵 路1 8之中心。在授予Cordingley等人的美國專利公開案 2002/0167581中，說明一種偏移器（例如一高速偏移器）以 偏移雷射脈衝來在此情形下改良該等脈衝與該等目標結構 Q 之一致性。如在此公開案中所說明，該偏移器可用以抵制 光速光點橫跨鏈路之相對移動。在一般解說於圖5之一具 體實施例中，偏移器20將會操作性耦合至相對定位系統。 • 偏移器20較佳的係固態且可能係具有一極快「折回」/存 ； 取時間的一單軸聲光器件。替代性地，可使用一更高速電 光偏移器（例如一梯度指數反射器或可能一數位光偏移 器）。可基於一應用以時間頻寬乘積（光點數目）來換取回應 時間。替代性地，一電光調變器可與一分離聲光偏移器一 起使用，該聲光偏移器在一「啁啾模式」（例如與隨機存 134668.doc 200924891 取模式相反的線性掃掠）下操作並基於該等定位系統座標 來加以同步（觸發一調變器22可用於強度控制與脈衝閘 控/選擇，以在時間t!、tz、h選擇脈衝24用於目標結構處 理。隨著在一多m㈣理功能之一掃掠期帛光束路徑橫跨 一目標結構之一邊緣並超過其來進一步移動，偏移器2〇將 會在與相對於移動相反的一方向上更強地偏移光束路徑。 因而，複數個脈衝將會照射目標結構之大致相同部分。美 國公開案第2002/0丨6758 i號全部内容係以引用的方式併入 本文内。 還在美國公開案第2002/01 67581號中說明在一雷射處理 機器之一光束路徑中的一聲光調變器之另一應用。在本文 參考圖20所說明之一具體實施例中，一聲光調變器係用作 一分光器以允許一次處理多於一個的目標結構。所得光束 之該專光束路徑可藉由控制施加至該聲光調變器之頻率來 加以控制以在該等欲處理目標上同時精確地定位每一所得 光束。 儘管已在如上所說明之各種背景下利用在一主要基礎光 束軌跡内的高速光束掃描，但在鏈路燒斷系統中額外使用 高速偏移器在此項領域内較有用。 如需進一步參考，下列共同待審美國申請案及發佈專利 係讓渡給本發明之受讓人，說明雷射鏈路燒斷之許多額外 態樣，且其全部内容係以引用的方式併入本文内： 1.美國專利第5,300,756號，標題為r Method and
System for Severing Integrated-Circuit Connection 134668.doc •10- 200924891
Paths by a Phase Plate Adjusted Laser beam(用於藉 由相位板調整雷射光束切斷積體電路連接路徑之方 法及系統）」； 2. 美國專利第6,144,118號，標題為「High Speed Precision Positioning Apparatus(高速精確定位裝 置）」； 3. 美國專利第 6,1 81，728號，標題為「Controlling Laser P〇larization(雷射偏光控制）」； 4. 美國專利第5,998,759號，標題為「Laser Processing(雷射處理）」； 5. 美國專利第 6,281，471 號，標題為「Energy Efficient, Laser-Based Method and System for Processing Target Material(用於處理目標材料之具能量效率、 以雷射為主的方法及系統）」； 6. 美國專利第 6,340,806號，標題為「Energy-Efficient Method and System for Processing Target Material Using an Amplified, Wavelength-Shifted Pulse Train(用於使用放大、波長偏移脈衝列處理目標材 料之具能量效率方法及系統）」； 7. 美國專利第6,483,071號，標題為「Method and System For Precisely Positioning A Waist of A Material-Pro cessing Laser Beam To Process
Microstructures Within A Laser-Processing Site(用於 準確定位材料處理雷射光束光腰以在雷射處理場所 134668.doc 200924891 處理微結構之方法及系統）」’於2000年5月16曰申 請並於2001年12月作為WO 〇l87534 A2公佈； 8. 美國專利第6,300,590號，標題為「雷射處理」；以 及 9. 美國專利第6,339,604號，標題為「雷射系統中的脈 衝控制」； 10. 美國專利第6,639，177號，標題為「Method and ❹
System For Processing One or More Microstructures of A Multi-Material Device(用於處理多材料器件之 一或多個微結構之方法及系統）」。 以上參考申請案及專利之標的内容係與本發明相關。在 下列章節中以參考編號來引述以上專利及申請案之參考文 獻。 【發明内容】 在一具體貫施例 材料器件之方法，該多材料器件包括一基板與至少一目標 結構。該方法包含在-光束路徑與具有至少—目標結構: 其上的-基板之間在-第-方向上產生相對運動，產生一 第-脈衝並利用該第-脈衝來照射該目標結構之一第一部 分’其中相關聯於該第一脈衝的—笛 ^第一光束腰部與該至少 一微結構實質上相一致。產生—笛_ 第一脈衝，該第二脈衝係 相對於該第一脈衝延遲一預定味ρ弓 ^時間。言亥第二脈衝係在 二方向上偏移’其中該第二方而总 ^ 万向係不平行於該第一方向， 且該至少一微結構之一第二部分從 刀係利用該偏移第二脈衝來 134668.doc -12· 200924891 加以照射，其中相關聯於該偏移第二脈衝的一第二光束腰 部與該至少-微結構之該第二部分實質上相一致。 在另-具體實施射，此—方法包含在—光束路徑盘且 有至少-目標結構於其上的一基板之間在一第一方向上產 生=對運動’產生-第一脈衝並利用該第一脈衝來照射該 才丁、構之帛部分，其甲相關聯於該第一脈衝的一第 一光束腰部與該至少—微結構實質上相-致。產生一第二 ❹ ❹ 脈衝’該第二脈衝係相對於該第-脈衝延遲-預定時間Γ 在此具體實施例中，該第二脈衝係偏移以便利用該偏移第 :脈衝來照射該至少一目標結構，其中相關聯於該偏移第 -脈衝的-第二光束腰部與該至少一目標結構之一縱向不 同第二部分實質上相一致。 一在另具體實施例中，一種用於雷射處理包括一基板與 一目標結構之-多材料器件之方法包含隨著該基板在不平 打於該目標結構之長度的一方向上移動，在一實質上平行 “/目& '纟σ構之長度的方向上掃描複數個施加雷射脈衝。 另「種處理包括一基板與至少一微結構之一多材料器件 的方法包含在一光束路徑與具有至少一目標結構於其上的 一基板之間產生相對運動，產生一第一脈衝，在一第 向上偏移該第—腑 I , 衝，以及利用該第一偏移脈衝來照射該 至/微結構，其中相關聯於該第一偏移脈衝的 束腰部與該至少-微結構實質上相-致。產生—第二脈 衝’該第二脈衝係相對於該第一脈衝延遲一預定時間。該 第二脈衝係在一第_ ° 第一方向上偏移，其中該第二方向係不平 134668.doc -13· 200924891 仃於6亥第一方向。該至少一微結構係利用該偏移第二脈衝 來…、射，其中相關聯於該偏移第二脈衝的一第二光束腰部 與該至少一微結構實質上相一致。 在另一具體實施例中，一種用於雷射處理包括一基板與 至；一目標結構之一多材料器件之方法包含在一光束遞送 子系統與具有複數個相鄰微結構於其上的一基板之間以一 預疋平均速度v來產生相對運動，該複數個相鄰微結構包 括至少一目標結構，並產生一脈動雷射輸出，其包含一序 列脈衝、脈衝群組、組合脈衝或脈衝叢發，其中該序列係 特徵化為一最小同步週期τ。該複數個微結構係在該相對 運動方向上分離一空間距離Sati係在至少一對相鄰微結構 之間的過渡時間s/v。在此具體實施例中，ti不等於預定週 期τ。 一種用於雷射處理包括一基板與至少一目標結構之一多 材料器件之方法的另一具體實施例包含將微結構分組成n 個結構的組並在該等目標結構組上在一雷射光束腰部位置 之一趟次中為每組N個微結構產生p個雷射脈衝、組合脈 衝、脈衝群組或脈衝叢發。在此具體實施例中，p不等於 N。該方法進一步包含在該趟次期間處理至少一目標結 構。 在另一具體實施例中，一種用於雷射處理包括一基板與 至少一目標結構之一多材料器件之方法包含接收對應於欲 處理目標微結構之座標的資料，決定一處理軌跡片段，其 包括沿一列或行微結構的複數個目標微結構。產生一脈動 134668.doc •14 200924891 脈衝群組、組合脈衝或脈 雷射輸出’其包含一系列脈衝、 衝叢發，#中該序列係相對於該軌跡至少部分不同步。該 方法進一步包含決定在每一目標德 一目標微結構與在該序列中的—
- ------------一口，丨行穴蝴寸珂愿雷射脈衝，並使用該 脈動田射輸出之至少一部分來照射每一目標微結構。 v 【實施方式】 本文所說明之方法及系統係關於利用多個雷射脈衝來雷 射處理多材料器件之雷射處理目標結構。雖然此發明完全 適用於改良處理半導體基板上的緊密間隔金屬與非金屬鍵 路，但可雷射處理其他類型的多材料器件而具有各種好 處，包括（但不限於）增加程序產量、增加精度、減少基板 損壞並減少對相鄰器件的損壞。 ❹ 目標微結構之雷射處理之一般態樣 可與本發明有利地一起使用的在一多材料器件上處理鏈 ； 路之許多態樣係說明於上述美國專利公開案2002/0167581 之章節[0115]至[0159]、[0169]至[〇175]及[〇213]至[〇225] —多材料器件可能包括定位於一基板上的複數個目標結 構。一脈動雷射光束係用以乾淨地移除一目標結構之至少 #分，該光束具有用於處理微觀結構的預定特性。本發 月之方法及系統之一應用係切斷作為一高速半導體記憶裝 134668.doc -15· 200924891 置之部分的傳導鏈路。該等目標可能具有一次微米尺寸， ^括低於雷射光束波長的-尺寸°該目標可能與—半導體 基板刀離-多層堆叠，該堆疊可能具有數個介電層。而 且，:基於該微觀目標之熱及光學性質、下面層材料、及 器件、、’σ構之二維佈局（包括目標結構與功能性内部導體層 之間隔）來選擇或控制脈衝之時間與空間特性二者。 在本發月之許夕具體實施例中’-或多個雷射脈衝照射 一通常矩形目標結構或微結構。在—具體實施例中，來自 一雷射系統之一輸出係產生以產纟一序列脈衝、脈衝群 組組合脈衝或脈衝叢發。在一些具體實施例中，每一脈 衝具有一上升時間，其係快得足以有效率地辆合能量至一 鬲反射性目標結構内。總照射持續時間係足夠來處理該目 標結構之至少一部分，其中乾淨地移除該結構之至少一部 分而不留下操作上明顯數量的殘餘物、熔渣或其他殘骸。 下降時間較佳的係快得足以避免對該等層或基㈣立不合 需要的損壞。 可基於該目標結構之物理性質（例如厚度、光學吸收、 導熱性或其一組合）來部分選擇該時間脈衝形狀。在本發 明之一些具體實施例中，該處理將會隨同一單一脈衝而發 生，該脈衝相對於數奈秒的一選定脈衝持續時間具有一快 速刖邊緣。在一些具體實施例中，用以處理一目標結構之 雷射輸出可能係一系列具有極快上升時間的狹窄q切換高 斯（Gaussion)形狀或矩形脈衝，例如代表市售q切換微雷射 之輸出的800 ps脈衝》該等脈衝可能相對於彼此延遲以便 134668.doc -16- 200924891 提供一脈衝叢發來照射目標結構。該雷射輸出可利用一高 頻寬種子雷射：極體與具有拉曼（Raman)頻移之光纖放大 器之、、且σ或利用—波導放大器系統來加以產生。替代性 也所需脈衝特性可利用各種修改後q切換系統或使用 尚速電光調變n來提供。可針對該等材料處理要求來選擇 其他脈衝形狀。例如，在參考文獻5中教導具有從數微微 秒至數奈秒之持續時間的一序列緊密間隔脈衝。
在一具體實施例中，使用—高頻寬ΜΟΡΑ組態來放大一 高速半導體二極體之雷射輸出。假定㈣聯於可變振幅驅 動波形之任何影響；^會影㈣體效能，認為直接調變該二 極體來產生各種脈衝形狀與持續時間較有利。脈衝產生及 放大之各種態樣之其他細節可見諸於參考文獻…(例如 在'471--參考文獻5__圖5與行^至“）中。 如上所指示，該雷射系統之具體實施例可能包括光纖放 大器，其放大一種子雷射所產生之較佳方形脈衝形狀。該 種子雷射可能係一高速半導體二極體或一修改後q切換系 統之整形輸出。該放大輸出可在波長上匹配輸入或拉曼頻 移，如參考文獻4及6中户斤教導（例如在參考文獻6中，圖12 至13與行14’列57_·行19,形）。通常在·759參考文獻4中 教導一短脈衝q切換雷射輸出之波長頻移。 在替代f±配置中，該種子雷射係一半導體二極體而該 光學放大器係一波導放大器。與一光纖系統㈣，具有一 波導放大器之一具體實施例之優點包括避免拉曼頻移、在 操作速度下的低脈衝失真以及適當設計時最小熱透鏡化。 134668.doc 200924891 一精確歪像光學系統係用以最佳化該種子與放大器之間的 麵合。波導振幅與雷射之基本說明可見諸於Maxios, Inc所 提供之產品文獻以及Beach等人的論文「CW and passively Q-switched Cladding Pumped Planar Waveguide Lasers(CW 與被動Q切換包覆抽運平面波導雷射）」内。包括用於在 1.064微米波長下使用的一 28 DB平面波導放大器的另一放 大器系統係由南開普敦大學（University of Southhampton) 開發並說明於「A Diode Pumped, High Gain，Planar· Waveguide，Nd:Y3A15012 Amplifier(二極體抽運、高增 益、平面波導，Nd:Y3A15012放大器）」。 在一替代性配置中，為了產生一快速上升脈衝或其他所 需形狀，可使用複數個q切換微雷射，該等模組產生一 q切 換波形’脈衝持續時間為大約1奈秒或更少，例如用於市 售單元的800 ps至2 ns。一市售雷射之一範例係可購自
Advanced Optical Technology (AOTLasers.com)的 A0T- YVO-1 Q。這些最近發展的短脈衝、主動q切換雷射可在一 可變重複率下使用一 TTL脈衝來加以觸發，同時仍維持指 定的次奈米時序抖動。通常而言，入射目標微結構上的脈 衝形狀將會以接近最大速率的重複率明顯地變動。參考文 獻9教導儘管入射在一目標上之脈衝的時間間隔變動，仍 維持一恒定脈衝形狀的方法（例如參見該等圖示及相關聯 規格）。AOT提供一在一20 KHz重複率下可用的2奈秒脈 寬。還可使用倍頻版本（532 nm)。IMRA America報告 PicoLite系統的800 pS脈衝，且曾在高達10 KHzi重複率 134668.doc -18· 200924891 下利用光纖放大獲得高峰值功率。可在更慢重複率下獲得 更短的脈寬，例如大約1 ns或更小。已使用最近發展的雷 射系統來說明並執行利用在】至I 00微微秒範圍的脈衝進行 雷射處理。 如此項技術中所習知且於參考文獻5(例如圖1 c、2)中所 解說’該等q切換波形可能取決於所儲存的能量而近似（至 少至第一階）一對稱高斯形狀或具有一指數尾部之一快速
上升脈衝。參考公開案2002/0167581 ’可使用具有複數個 觸發信號引入之適當延遲或利用一延遲線之一觸發信號之 延遲的一系列器件來產生一系列隔開脈衝。該等光學輸出 且組η適§塊狀光學元件（偏光敏感）、光纖或波導來形成 一單一輸出光束。該等q切換波形之所得添加產生一快速 上升時間特性與相對較短持續時間。需要時可使用一光學 放大器來增加輸出功率。可（例如）藉由使用一光束組合器 來遞送兩個雷射之輸出（或由一分光器所分割之一單一雷 射之輸出）至一放大器，或使用一調變器方案來斬斷脈衝 之前邊緣或尾部’但利用一兩級或整形調變電壓脈衝來產 生整形脈衝。 在用於。己隐體修復之系統操作期間，^吏用一精確測量系 統獲得的位置資訊係用以在一空間位置處相對定位脈動雷 射之聚焦光束腰部’以與目標之三維座標⑽成mnk， ZHnk)實質上相一致。產生以在雷射光束腰部與目標寬度 人實質上相致處一次產生一雷射脈衝的一觸發脈衝結 口雷射子系統中之雷射及相關聯控制電路來操作，以產生 134668.doc •19· 200924891 一輸出脈衝。 Ο Ο 參考文獻2及7說明一種用於精確定位之方法及系統，包 括三維光束腰部定位。參考文獻7說明用於產生具有一光 點大小調整範圍的一近似繞射限制光點大小之一具體實施 例（例如WO 0187534 (’534)之圖7至9及相關聯規格），以及 一種用於光束腰部之三維定位之方法及系統。三維（高度） 資訊係（例如）使用聚焦偵測來獲得，並用以估計一表面並 產生一軌跡（例如’534之圖2至5及相關聯規格）。該雷射係 在實質對應於鏈路之三維位置（Xlink，Yiink，Zlink)的一位 置處脈動（例如f534之圖l〇a至b及相關聯規格）。 實務中’三維測量與定位係用以補償在一晶圓表面上的 地形變動或在一系統内引入的其他位置變動（未對齊該 些變動通吊係系統或應用相依且可超過數微米，進而可能 超過裝焦雷射光束之焦深。在一些微加工應用申，可在維 持特定容限時或在外部硬體操縱器件位置時鬆弛該等系統 定位要求，如同一微定位子系統可能完成的。該器件可能 包含一微型部分（例如單晶粒），其係由一外部微定位子系 統定位至一預定參考位置。類似地，若一微型部分具有一 預定容限，則該定位可基於在一參考位置處的單一測量或 可能一組合一橫向（X，Υ)測量的單一深度測量。為了高速 處理在晶圓（例如300 mm)上的多位準器件，預期密集取樣 的二維資訊將會改良效能，特別在鏈路尺寸收縮時。7 在要求在一較大表面（例如300 mm晶圓）上進行極高速操 作的應时，—替代性方法係組合可能預定的資訊门(例如 134668.doc •20· 200924891
在:校準程序期間所測量的一晶圓爽具之平面相對於一光 ^器平面之運動）與從每一欲處理部分所獲得之尺寸 資訊。例如，在，534,圖⑴中，區域28之傾斜之一部分 ^相關聯於夾具。例如，該等步驟可能包括⑷獲得識別 才曰疋用於移除之微結構之資訊，⑻測量—第—組參考位置 以獲得三維參考資料，⑷基於至少該三維參考資料來產生 -軌跡以獲得光束腰部與微結構表面位置之一預測，⑷基 於更新位置資訊在相對運動期間更新該預測，該更新位置 資訊獲得自-位置感測器(例如編碼器)及/或從在相對運動 月門所獲取之資料。額外資料可能係在額外對齊目標或適 於光學測量（例如動態聚焦）之其他位置處所獲取的測 量-貝料。參考文獻2說明一種系統，其十使用一精確晶圓 台來高速定位一晶圓。揭示一種獲得具有一奈米之一部分 之解析度的回授資訊之方法，其中使用干涉編碼器，且此 一鬲精度方法係較佳。在參考文獻2中，應注意，還可使 用其他傳統雷射干涉計。參考文獻2之圖9至11與行$至6說 明相關聯於該精確定位裝置之精確測量子系統之態樣。此 外，在可能係一 X，y對齊目標之工件（例如晶圓）上的指定參 考位置或一適合於一三維測量之區域可用於各種應用。還 應注意，在Nikoonhad等人的「In-Situ height C〇rreeti〇n for laser scanning of semiconductor wafers(用於半導體晶圓雷 射掃為之原位向度校正）」（〇ptical Engineering(光學工 程），第34卷，第1〇號，1995年10月）中報告大約〇」μη]^ 高度精度’其中一光學位置感測器高速獲得區域平均化高 134668.doc -21 - 200924891 度》類似地，可使用一動態聚焦感測器（例如用於光碟循 跡及控制的像散系統）來獲得高度資訊，假定資料率快得 足以支援「即時」測量。 可取決於應用要求來使用以上技術之各種組合。—組合 可基於在指定詩移除之微結構之—器件上的數目及典: 分佈。當大量修復場所橫跨―器件分佈時，可藉由「即 時」提供更新來最大化產量。
在本發明之—應財，該目標結構係提供作作為一多材 料、多層結構(例如冗餘記憶體器件)之一部分。且有介電 層之多層堆疊提供在鏈路與—下面基板之間的間隔。在— 類型多層記憶體器件中’可在一鏈路目標結構與一矽基板 之間佈置交替的二氧化石夕與氮化石夕層。該目標結構通常近 接其他類似結構定位以形成指定用於移除的――維或二維 溶絲陣列。除了該鍵路結構外，佈置作為功能性器件電路 之部分的下面導體可近接該鍵路結構，並以一系列圖案配 置…圖案係由相對較薄(一般<〇1㈣氮化石夕與更厚 (一般1 μιη)二氧化矽材料所覆蓋。 鏈路處的照射度分佈可能實質上符合'繞射限制、圓 形咼斯輪廓。在另—右 有用具體實施例t，光束具有一近似 橢圓形高斯照射度輪廒， , 廓如同利用一歪像光學系統或利用
一非圓形雷射輪出央击张立L 4束所產生的。在-具體實施例中，入 束八有一非均句縱橫比。替代性地，可在一橫向尺寸 上實施矩形或另—選取 尺亍 示用於空間整形雷射光束 廓。例如，參考文獻1〇揭 耵九束以應用於記憶體修復之各種有利 I34668.doc -22· 200924891 方法及光學系統而參考文獻丨揭示用於雷射光束之「非高 斯」照射度分佈以應用於記憶體修復之各種有利方法及光 學系統。 對於幾乎繞射限制橢圓形高斯情況，在位置處的較佳最 小光束腰部尺寸近似圖1B之狹窄目標寬度尺寸，進而在鏈 路處產生較高脈衝能量密度。此外，利用此方案，一較高 部分的雷射能量係輕合至鏈路並減少背景照射度。 用於一目前記憶體内之一典型鏈路具有大約丨μπι或更小 (例如0.6 μηι)的寬度及厚度與大約五微米的長度。預期未 來記憶體要求進一步減少目標尺寸之尺度。最小光束腰部 尺寸Wyo —般會在某程度上溢出次微米鏈路，而縱橫比 Wx〇/Wy〇(WX〇沿鏈路數微米）可促進乾淨的鏈路移除。此 外，在該等層及基板上的快速遞減能量密度可透過高數值 孔徑光束部分之散焦來實現。 已發現在大約0.1至3 μ」範圍内的脈衝能量較有效，一大 約0.1至5 μ』的較佳典型範圍係視為用於光點形狀與程序變 動的足夠邊限。較佳的脈衝持續時間可基於標稱鏈路厚度 規格或基於相鄰材料之相異熱及光學性質之一模型來加以 選擇。可在使用多個脈衝之叢發來處理目標時利用每脈衝 更低的能量。 因此，空間特性（例如光束腰部形狀及位置）與時間（例如 上升、平直度及持續時間）脈衝特性之一組合避免更低層 之不合需要破裂，避免與内部層導體之明顯脈衝相互作 用’並限制基板加熱。 134668.doc -23· 200924891 關於雷射波長，近IR(紅外）波長便利地對應於其中可使 用高帶寬雷射二極體的波長，並對應於其中可利用光纖與 波導放大器來有效率地產生脈動雷射光束之光學放大的光 譜範圍。習知此項技術者應認識到，還可頻率倍增具有一 所需時間脈衝形狀的放大雷射二極體輸出以在有利時產生 可見光雷射輸出。半導體二極體之快速上升時間係特別有 利於產生一快速上升時間、方形脈衝特性。可見光二極體 與光學放大器技術之未來發展可能支援在可見光範圍内的 直接脈衝放大。 在用於鏈路燒斷的一些系統中，鏈路寬度係一微米之一 部分且利用目前程序技術，鏈路間隔（間距）係數微米。鏈 路寬度可能對應於可見光之一波長。未來，在微觀尺度的 操作中’其中該荨材料之橫向及/或厚度尺寸在雷射波長 之數量級上，該等堆疊材料之厚度與折射率可明顯影響該 堆疊之整體光學特性。 在本發明之一具體實施例中，在可見光或近紅外範圍内 選擇一較佳減少的波長，其中採用該等層之一非吸收光學 性質（例如干涉或反射損失）。 美國專利第6,300,690號（參考文獻8)說明一種用於在一 基板上蒸發一目標結構之系統及方法。該方法包括提供一 雷射系統，其係經組態用以在低於基板之一吸收邊緣的波 長下產生一雷射輸出。而且，參考文獻4揭示一小於12 之波長用於在記憶體器件上處理鏈路的好處其中基 板係矽’ #更小的光點大小與更短的雷射脈寬。依據本發 134668.doc -24« 200924891 明，可藉由採用具有波長選擇之非吸收堆疊性質來實現改 良的效能。而且，一高數值孔徑光束之精確定位、光點办 間整形或時間脈衝整形之至少一者還將會提供用於在基板 處減少能量。該結果對應於預期沈積在基板内的—相^較 低值能量，儘管在目標結構内沈積單位能量所必需之—= 射光束能量足以蒸發目標結構。 影響沈積於基板内之能量的該等因.素實際上係倍增的。 同樣地，在較短可見波長下，銅具吸收性（例如比^較在 1.064 μιητ2%，在 500 nm 下大約 5〇%、在近 uvr7〇〇/〇)， 故要求更少能量用於乾淨移除，至少一數量級。對應於預 期沈積於基板内的一相對較低值能量的較佳識別波長係在 光譜之近IR區域之一可見光内。一以模型為主的方案可用 以估計具有足夠邊限用於一指定介電堆疊、光點位置、容 限、時間及三維空間脈衝特性的最短波長。 為了利用矽基板在多位準器件上的鏈路上進行處理對 應於預期沈積在基板内的一相對較低值能量的有限波長 (例如低於影像臨限值）可能在光譜之綠色或近UVg域内， 但該用途可能要求嚴密控制的系統參數，包括可能控制堆 疊層厚度或折射率。 利用依據本發明之波長選擇，其中該堆疊之内部透射與 較佳的係反射係在一最大值或附近’避免堆疊層損壞。而 且，減少基板照射度，同時仍提供一減少光點大小用於鏈 路移除（在折射限制處或附近）係較佳，假定功能性内部層 之照射度係在可接受限制内。用於典型較大帶隙介電材料 134668.doc -25· 200924891 之光譜透射曲線通常顯示透射在υν波長下稍微減少。例 如，在HANDBOOK OF LASER SCIENCE AND TECHNOLOGY (雷射科學及技術手冊）中，指定二氧化矽之透射範圍為大 於〇. 15 μιη的波長。氮化矽與二氧化矽二者之吸收係數在 可見光範圍（>400 nm)内保持相對較低且在UV範圍内逐漸 增加。 Ο e 在以雷射為主目標處理之此背景下，現將說明用於處理 目標結構之方法及裝置之各種具體實施例。 傾斜掃描處理及對齊 圖6係依據本發明之一具體實施例組態的一鏈路燒斷裝 置之一具體實施例之一方塊圖。此系統在結構上類似於以
上所說明之U.S· 2002/0167581之圖20。在U.S 2002/0167581之圖20之系統申，一聲光調變器用作一分光 器。在本發明之一些具體實施例中，一聲光調變器36係用 以在處理中器件上的一即時光束趟次期間在既不平行也不 正父於基本光束運動方向的一方向上掃掠光束軸。如下面 更詳細所說明，該AOM可經組態用以在與一處理轴成實質 等於45度的-角度下偏移脈衝。在—些具體實施例中，存 在多於-㈣偏移H或可使HA⑽來以實質彼此垂 直並相對於處理執跡傾斜之角度來掃掠光束軸。 較佳的係，-或多個聲光調變器實現具有一較寬動態範 圍的快速、精確且穩定的功率控制。然而，可運用其他類 型的調變器、電光調變器及其他適當調變器1中較佳的 係偏移係快得足以逐個目標地在—目標上定位一光束。調 I34668.doc -26- 200924891 變可組合其他功能以減少系統複雜度，例如光束操縱、光 束切換、光束阻擋、啁啾模式聚焦或脈衝拾取。 熱穩定聲光器件可在本發明之至少一具體實施例中用以 減少光束指向不穩定性或減少光學像差。一熱穩定聲光器 件可用於從一連續脈衝序列拾取脈衝或用於光束定位。該 - 穩定聲光器件係利用RF功率在一或多個頻率下由一或多個 轉換器來加以驅動。如此項技術中所熟知，第一階繞射光 束係偏移至一雷射處理路徑。可動態變動該RF之頻率以定 位一偏移雷射光點至一精確工件位置。可變動該RF之振幅 以改變該聲光器件之繞射效率並調變光束能量。在脈動處 理期間並在處理脈衝之間，該聲料元接收rf功率與一幾 乎怪疋熱負載。當不需要一脈衝用於處理時，與非處理脈 衝相一致，中斷該RF功率以允許一單一非處理脈衝進入零 階光束至一光束集堆並接著回復幾乎恆定的RF。替代性 地，與該非處理脈衝相一致來中斷該RF頻率以允許一單一 〇 #處理脈衝進入-不同階光束至-光束集堆或進入一偏移 光束至-光束集堆並接著回復幾乎恆定的RFe因此，該 : 作循環一般係較而並減少由於一間歇RF負載所引 起之.、，、:穩心性。可在雷射脈衝之間調變rf功率以控制至 . 該聲光早元之熱負載，例如以維持-恒^平均熱負載。 可使用在此項技術中所習知之聲光光束偏移器（a〇bd) 之各種組態。該A0BD可使用附接至一單一或多個聲學單 ^的單-或多個轉換器。聲學相互作用區可能沿光學路徑 疊加或串聯分佈並可能在相同平面或橫向平面内。可運用 134668.doc •27- 200924891 用於聲光掃描之熟知幾何形狀及組態之任一者，諸如在過 去30年或更久期間所教導的該等者。例如，可將一第一轉 換器與-第二轉換器固定成共平面、平行、正交或在相鄰 正交或相對表面上傾斜。可使轉換器傾斜或成台階狀並用 作相位陣列組態以提高該偏移器之效能。 • 所使用的每—轉換器係固定至-聲學單元之-表面並使 . 用一 RF仏號來加以驅動’如此項領域内所熟知。該轉換器 係使用一 RF驅動器來加以驅動，而該RF驅動器係使用一 ㈣控制器來加以控制。該細〇之常規最佳化包括最大 化布拉格（Bragg)效率、增加調變深度、增加時間_頻寬乘 積（以掃描大量光點）及對齊入射角與出口角。例如，可在 振幅及/或頻率上調變該尺1?信號以補償布拉格效率變動與 指向漂移。 該Α_可利用一般提供於市售產品（諸如來自Crystal Technologies，师〇8之熔矽石、玻璃、丁心等及其他）的聲 φ 學材料來加以構造。例如使用一Te02晶體支軸上器件或一 2軸器件可用以獲得一較高時間-頻寬乘積《材料選擇及 疋肖通常係-常規選擇事項以匹配效能特性與考量光束大 • +、掃描速度、掃描範圍、波長、效率及其他特性的偏移 ： 冑用’如通常公佈於產品文獻並於技術論文中所回顧以及 在光學掃描領域内各種技能位準的工人容易獲得之堂 籍中。 曰 在至少一具體實施例中，該A〇M係經組態用以在不正交 也不平行於一處理軸的一方向上掃掠處理光束。在一些具 134668.doc •28- 200924891 體實施例中’該偏移器係與一處理軸實質上成45度而定 向。如圖7所示，該AOM可經組態使得偏移角與該等水平 及一垂直處理軸兩者實質上成45度而定向。 在一具體實施例中’該掃掠速度向量分量之一平行分量 在一基板疋位軸之方向上產生運動，並可用以維持橫跨鏈 - 路的光點對齊。如圖8A所示，該光點可以一速度s偏移， . 該速度係下面即時趟次所產生之鏈路速度V的1.414倍，使 得橫跨鏈路L·之分量光點速度精確匹配鏈路速度 O (V=L=S/1.414)。然而，在該正交方向上，在該鏈路處理 速度下的一光束光點速度A沿鏈路而產生（A=v=s/1414)。 因此，在鏈路處理期間，光束光點沿鏈路長度而不是橫跨 鏈路移動。 該鏈路燒斷程序可能對於橫跨鍵路之未對齊極度敏感， 例如大約50至250奈米的未對齊可能會由於用於基板及/或 相鄰鏈路損壞之脈衝能量臨限值減少而不利地影響程序窗 φ σ °但是’應認識到’此沿鏈路之誤差可能相當地更大而 不會不利地影響程序窗口’例如從〇5至5微米。該鍵路燒 ； _程序窗°更财受此類型誤差且可能不會不利地影響用於 基板及/或相鄰鏈路損壞之脈衝能量臨限值。 • 而且，沿鍵路的—伸長光點可改良該程序窗口，故使用 一45度定向偏移器之橫向運動可藉由伸長該光點成為整合 於叢發上以形成一時間整形空間光點照射度輪廟來改良該 程序窗口。光點伸長可隨著一增加鏈路速度、一增加照射 度週期或一組合而增加。 134668.doc •29- 用於利用每鏈路多個脈衝進行鏈路處
200924891 在一些具體實施例中’光束光點可在複數個方向上掃 掠。例如，如圖8B中所解說，一二維偏移器可經組態用以 在兩個正交方向8!與82上偏移脈衝，兩個正交方向均相對 於該等X及Y處理軸成大約45度定向。在此實例中，沿該 第一方向Spx 1.414*乂偏移脈衝導致沿方向八〗向上移動該 鏈路。沿該第二方向S2以1.414*V偏移脈衝導致沿方向& 向下移動該鏈路。 懷秆无束掃描 之應用係解說於圖9、1〇及丨〗中。例如，圖9A解說在複數 個初始光束脈衝26a、28a、30a及32a與一目標結構34之間 在一第一方向25上的相對運動之效應：該等稍後脈衝（例 如32a)比該等更早脈衝（例如26a)與該目標結構更少相一 致。在圖9B中，該四個脈衝26a、28a、恤及仏中的三個 脈衝係偏移以在用以抵制該等光束路徑之相對運動的一第 二方向36與一垂直於該相對運動之第三方向38二者上產生 該等所得脈衝26b、28b、3Ob及32b。 該不平行方向可能包含-分量，其係垂直㈣等光束路 徑之相對移動之方^料脈衝還可在—平行於該等光束 路徑之相對移動之方向的方向上偏移1如，—第—偏移 器可用以抵制該等光束路徑之相對移n第二偏 :以在垂直於該等光束路徑之相對移動之-方向上偏移該 等脈衝。 β 隹一些具體實施例 ^ _ 其 值及/或方向可能橫跨脈衝而不同 例 。該偏移之量 在該等光束路 I34668.doc -30· 200924891 ⑼與目標基板之間的相對移動可能會引起一第一初始脈衝 32a比一第二初始脈衝28a更遠離目標結構。第一初始脈衝 32a可忐因此比第二初始脈衝28&經歷一更強偏移。 脈衝之數目及/或頻率及/或目標結構之該等尺寸可至少 邠刀地决疋該偏移方向。例如，該偏移之量值及/或方向 . 可依據複數個脈衝所照射之目標結構之部分之間的重疊及/ . 或努力控制該複數個脈衝所照射之總面積來加以決定。 ❹ I-些實例中’本文中的一系統或方法可從初始脈衝產 生所得脈衝。該等初始脈衝可能包含偏移或未偏移的脈 衝所得脈衝可能包含已在一不平行於該等光束路徑之相 對移動方向的方向上偏移的該等初始脈衝之一、二或更多 者。所得脈衝還可能包含未曾在一不平行於該等光束路徑 之相對移動方向的方向上偏移的該等初始脈衝之一、二或 更多者。該等所得脈衝可能包括在一不平行於該相對移動 方向的方向上偏移的脈衝以及在該不平行方向上未偏移的 Q 脈衝。例如，在圖9B中，所得脈衝26b對應於與初始脈衝 26a相同的空間位置，而所得脈衝2处、3此及32匕對應於不 同於初始脈衝28a、30a及32a之空間位置。 在一些實例中’該偏移之方向或量值至少部分地取決於 脈衝之頻率或數目、在該等光束路徑與該基板之間的相對 移動速度及目標位置間間隙的一或多個者。例如，圖1〇A 顯示二個初始脈衝4〇a、42a及44a以及其與一目標結構46 之一致性。該等初始脈衝42a及44a可在一第一偏移方向48 上偏移以產生所得脈衝42b及44b。在圖1 〇B中，存在五個 134668.doc •31 · 200924891 初始脈衝50a、52a、54a、56a及58a。在相同方向上偏移 該等初始脈衝將會引起該等稍後脈衝（例如56a與58a)延伸 至目標結構46之長度外。因此’該些初始脈衝5〇a、52a、 54a、5 6a及58a係在一第二偏移方向6〇上偏移，該第二偏 移方向不同於第一偏移方向48之方向。 所得脈衝可能與該等空間不同且部分重疊之目標結構之 部分相一致。在一些具體實施例中，該等部分係不重疊
的。該等部分可能橫跨一目標結構之一長度而延伸，其中 一目標結構之長度可能係一垂直於該等光束路徑與該基板 之間相對移動方向的方向。 圖11A解說一範例，其中初始脈衝72&、74a / υα 78a 80a及82a係在一第一方向上相對於一目標結構川而 移動。該等初始脈衝72a、74a、76a、78a、⑽及心係在 垂直=該第一方向的一第二方向上對齊以與目標結構70之 =端對齊。該等初始脈衝74a、76a、78a、8〇a及8^可 接者在不平行於該運動方向之偏移方向84、86、88、90及 上偏移以產生所得脈衝72b、74b、76b、78b、80b及 82\。在—些實例中，該等偏移方向84、86、88、9〇及92 ::跨脈衝相同，而該偏移之量值不同。在其他實财， (例如tT方向84、86、88、90及92不同。後者選項可能 (例如）在目梅社巷 感時較有利 對照射更敏感或對未對齊較不敏 在圖11B中 104a在一第一 ’初始脈衝94a 方向上相對於一 、96a、98a、l〇〇a、i〇2a及 目標結構70類似地移動^然 134668.doc -32- 200924891 而，該等初始脈衝94a、96a、98a、100a、102a及104a係在 垂直於該第一方向的一第二方向上對齊以與目標結構70之 一中間部分對齊。該等初始脈衝94a、96a、98a、102a及 104a可接著在不平行於該運動方向之偏移方向1〇6、1〇8、 110、112及114上偏移以產生所得脈衝94b、96b、98b、 l〇〇b、l〇2b及104b。除了垂直於該運動方向的分量外，該 等偏移方向106、108及110可能還包括在該運動方向上的 分量。同時，除了垂直於該運動方向的分量外，該等偏移 方向112及114可能還包括與該運動方向相反的分量，因 而’該等脈衝之一或多個者可能在不同於一或多個其他脈 衝之方向上經歷一偏移。 在一些具體實施例中，可能期望在使用一單一偏移器與 影像旋轉時，於延伸照射度週期期間，在一時間整形光點 照射度輪廓内增加或減少光點伸長。再次參考圖6，藉由 使用諸如一達夫稜鏡（Dove prism)之一影像旋轉器37來定 向偏移角，可相對於該定位系統來任意設定該偏移定向角 度。在此情況下，橫跨鏈路之光點對齊可藉由考量橫跨鏈 路之運動之向量分量（sine*S=v=L)來加以補償，並可調整 旋轉角度以增加或減少沿鏈路之橫向光點運動（c〇s0*s=a)。 例如，若該偏移器以與該鏈路軸成大約26度來掃描，則沿 鏈路長度之橫向運動將會兩倍於所校正的鏈路運動。 沿鏈路之掃描速率可以係非線性的，如（例如）囷11B中 所不’或可以係一在該光束偏移器之頻寬限制内的不連續 圖案。例如，可進行一叢發内沿一鏈路的多個掃描。當 134668.doc -33 ‘ 200924891 然，許多其他圖案可能用於利用長叢發進行整合光點整 形。利用許多脈衝之—密集叢發上之此類型圖案化來塗覆 ⑽路上的能量提供將能量整合於叢發長度上的光點整 形。 該AOBD掃描器可與緊密間隔的多個輸入頻率一起使 . 肖’以使多個同時輸出光點合併成-單-整形光點。該整 ' %光點彳能在長軸上與一平頂斷面成略微線性。利用雙軸 AC)BD偏移與多頻率輸人，可在X或y掃描軸或兩個組合轴 ^ 上完成快速光點整形。 如圖12所示，在X或y軸方向上定向的二或更多列鏈路可 使用以中間角度（諸如45度）定位之一單一 A〇BD來加以 疋址。在此情況下，在列之間之一鏈路至鏈路對角線可能 不係精確的45度。此對齊誤差可利用辅助光束旋轉、脈衝 時序校正、軌跡路徑規劃或最好利用次掃描軸來容納。該 次掃描軸可能具有一較小範圍，其足以校正一更大範圍掃 Q 描軸之光點放置誤差。使用一次AOBD掃描軸可在不運用 同時處理時，排除對任一影像旋轉之需要。由於該次掃描 軸範圍在一或兩個鏈路間距之級別上可以較小，故減少由 不具有令間延遲光學器件之該兩個A〇bd之間隙所產生的 誤差。該主45度掃描軸光瞳係成像至該物鏡，該次a〇bd 係靠近該主AOBD而定位，且較小光曈誤差可在該次掃描 範圍内產生可接受的較小位置誤差，例如由於較小聚焦高 度誤差所導致的位置誤差。 與傳統非傾斜雙軸掃描相比，一起使用一傾斜主掃描器 134668.doc •34- 200924891 舆一小範圍次掃描器可提供改良的效能。例如， 成次·掃 盗之更小範圍可減少不合需要掃描後果， 度與橫跨掃描器輸入光曈之光束運動的效率變動，=田角 該次掃描器在光學路徑令係該主掃描器之上游時。該蓉= :器可依據掃描範圍來不同地最佳化，或其可能係：似器 件。該掃描範圍可依據命令信號來加以設定，使 • #描範圍係—更大掃描範圍之-子範圍。在此情況_/，、主 〇 了：之角色可由該系統控制器來顛倒以切換該等較 使用光走、描範圍’例如用以改變該主掃描軸之定向而不 一六❹切換或影像旋轉。該傾斜主掃描轴可要求比 一正父掃描器更大的—播 及社走可能在每一處理開始 及m束時要求額外軌跡管理資訊。 後:斜還可用以最小化複合角度掃描之不合需要 而-第1肿器:掃描器在一第一掃描平面内偏移該光束 0特性所::移:二一複合:度™ 合角度係在該場之邊=乂及方形掃描場内，最壞情況複 : ㈣場大小時，最_ 當使用45度傾斜掃描器來掃描 : 每一邊緣之中¥ ’月況複合角度掃描係處於該掃描場之 處，該掃描角：且：：較小複合角度，而在該場之邊角 角度具有最小的複合角度。 度外其^㈣轉器可用以提供一挽性系統，除中間角 光束旋轉器i或y軸選擇性掃描。由於該偏移定向以該 、率的兩倍速率旋轉，故該影像旋轉器之一 134668.doc •35· 200924891 45度旋轉准許該偏移定向之90旋轉，例如透過45度從父轴 至y軸。該影像旋轉器之一67.5度旋轉產生該偏移定向之 一 135度旋轉’例如從X軸至45度至y軸至-45度。利用雙向 偏移’該偏移器之一 90度旋轉准許沿任一方位角的偏移。 ❹ ❹ 在一些具體實施例中，期望具有至少一較小數量的影像 旋轉以對齊一偏移軸與一欲處理器件。當將晶圓黏著至一 晶圓夾具時，一般會存在晶圓之一殘餘旋轉且掃描軸之一 較小旋轉可用以校正所得對齊誤差。例如，一 A〇bd之轴 係對齊以正交於一列或行鏈路。在此情況下，光點可橫向 偏離以與一或多個共線鏈路相一致而不會具有由於掃描軸 與器件幾何形狀之相對旋轉所引起之明顯誤差。 影像旋轉在同時使用多個光點來照射一或多個鏈路時較 有用。在該些具體實施例中’同時產生多個雷射光束路徑 並可引導至在處理中器件上的多個光點。一般而言，可阻 播每一分離光束使得可同時處理零、一、二或更多個分離 位置。該等多個光點可在一單一目標結構上，或可分佈於 ，個目標結構之中。可對齊該掃描轴以容納幾何形狀，使 付可使用單-脈衝或—單—群組脈衝來處理兩個或更 鏈路。此係解說於圖13中， 具中在二個平行鏈路列上在χ 方向上的—光束路徑係分割以沿正 三個鍵路之任一或多個者擇處理該 , . m 挖剌垂直於該等列之掃描軸之 ==有用於為掃描路徑末端的鍵路最小化沿鍵路寬度 具有受控制定向的一傾斜掃描角可有用於相鄰交錯鍵路 134668.doc • 36 · 200924891 列之多光束處理，如圖14所示。 徑發散所沿之掃描抽係既不平行或也不垂直於該= 列。在此具體實施例中的影像旋轉可對齊該掃描轴虚Γ 鏈路間距與列間隙變動。 "壮一 在-些熔絲庫幾何形狀中，平均鏈路間距係藉由使用六 錯鍵路之扇出群組來加以減少。例如，三個扇出鍵路 、组以兩個交錯列交替。一此類配置係顯示於圖15中〜: 類型的鍵路陣列還解說於（例如）授予Prall等人的美國專^ ® 5,636,172中。圖15顯干一且科香A 、 ㈣顯π具體實施例，其具有沿一 徑分離以處理陣列中交錯鏈路對之零、一或兩個鍵路的兩 個光束。影像旋轉可對齊一掃描轴與扇出幾何形狀中的不 同鏈路組合。例如，圖16解說用於在一單—趟次中處理兩 =出鏈路的一三光束路徑具體實施例。圖。解說用於在 一單一趟次令處理四列扇线路的—三光束路徑具體實施 例0 φ 在用於處理_鍵路之一範例t，沿-第_列分割一第 -脈衝以照射在第一列中的一選定群組鍵路内的一或多個 冑路。—第二脈衝係、類似地分割並偏移至在—第二列内的 -第二群組鏈路（如在圖22中）。參考圖24，第 :衝係分割並偏移至第三及第四列。-第五脈衝係分割並偏 1回至第-列以繼續-重複序列。該等脈衝可分割成卿 +點’其中M=N，以照射在—陣列之N列中的所有結構， 田群組間存在間隙時M<N，*>N以冗餘定址鏈路。 因而，當一起運用脈衝分割與一 AOBD來同時處理2或更 】34668.doc •37- 200924891 多鏈路時，該等光點係沿該aobd之掃描轴定位，且影像 旋轉可用於對齊該等光點至多個鏈路，尤其在多個鍵路不 /σ單列疋位且因此該掃描軸之旋轉誤差相對於鏈路寬度 產生光點位置誤差時。在多個處理中鏈路係在一單列内且 方疋轉'口鏈路長度產生較小可容忍誤差時可能不需要影像旋 - 轉。 應瞭解，在多光束處理具體實施例甲，可分割單一光束 ❹ 或可組合並精密地對齊多個光束路徑以處理鏈路。在該些 情況之二者中’較佳的係控制所遞送的脈衝能量以提供一 致的處理。光束分割與光束組合通常要求功率分割校準。 分割可將可用能量減少一因數或2或更多且分割或切換可 月b會景/響光束偏光控制。例如除了光束旋轉外或取代其， 參考文獻10還揭示使用光束切換以應用於記憶體修復的各 種有利方法及光學系統。 此發明之具體實施例可使用一雙級聯單轴偏移器或一雙 ❿ 軸偏移器來在多於一個的軸内偏移光束。在此雙軸偏移器 情況下’可執行以45度或以一任意定向之線性掃描，如針 對影像旋轉情況所說明》 級聯偏移器之光曈誤差可利用45度掃描與一較小次轴來 : 加以減少（如圖13中所示並如下所說明在其他情況下， 中繼光學器件可用以成像每一偏移器窗口。可將一第一偏 移器窗口成像至一第二偏移器，或可使用歪像圓柱光學器 件。例如’一影像中繼器可包括兩組交叉圓柱透鏡，多對 對齊的圓柱體獨立地中繼每一偏移器窗口。該中繼器還可 134668.doc -38 - 200924891 包括球形光學元件’例如用以允許隨同一球形元件一起使 用一組較弱交叉圓柱元件。 可在此發明之一或多個具體實施例中使用以上所說明之 美國專利公開案2002/0 167581之圖20之系統。在至少一其 他具體實施例中，該偏移器系統係用以產生至少兩個輕微 - 發散光束並可產生多於兩個的輕微發散光束。可同時產生 ' 或以一序列產生該等光束。每一光束之偏移角度對應於在 一範圍内的一驅動頻率，該範圍係中心11]?信號頻率之一較 ® 小百分比。每一光點之位置與該驅動頻率成比例。 可使用其他偏移器組態。例如，可使用級聯聲光調變器 或單曰曰雙軸5周變器來定位每一光束而不使用一光束旋轉 器。而且，可使用具有足夠頻寬來精確定位一脈衝序列的 任一類型光束定位系統。 變焦光學器件可在物鏡之入射光瞳處形成聲光窗口之一 影像以最小化或排除在物鏡處的光束輸入偏離誤差^視需 ❹ 要地，可在聲學窗口與變焦光學器件之間使用固定的中繼 光學器件以在變焦光學器件之輸入附近形成聲學窗口之一 中間影像。對於雙軸A〇BD掃描，可在一交叉組態中堆疊 一對AOBD且可將在每一器件之聲學窗口之間的中點成像 • 至物鏡。可使用光纖追蹤或系統測量來決定由於殘餘角度 誤差所引起之定位誤差。或者，可將一對A〇BD隔開並可 將第一A〇BD之窗口成像至第二AOBD之窗口，使用所述 的圓柱形及/或球形元件來將該第二窗口成像或中繼至該 變焦望遠鏡之輸入上。 134668.doc -39· 200924891 當使用兩個單軸隔開AOBD時，可調整中繼擴束器之位 置以將兩個AOBD窗口之一者成像在該物鏡上。例如，若 使用兩個AOBD用於x&y光束定位，則軸向調整擴束器以 將X或y AOBD窗口成像在該物鏡上。可在一處理場所之處 理期間調整中繼擴束器以改變A〇BD掃描之定向。可在調 • 整之後執行對齊掃描以容納殘餘定位誤差。依此方式，可 精確地調整該系統用於x或y光束偏移而在該等X及y光束偏 移器之間不使用一中繼光學系統。 該變焦光學器件可能係具有三個元件群組的一可變克卜 勒（KePlerian)望遠鏡。該等第一及第二群組可能係單一光 學元件而該第三群組可能係一雙合透鏡。每一群組可依據 預定位置資料來獨立地移動以提供一選定光束擴張與校 準。可預先對齊該變焦光學器件之元件群組以隨著擴張定 量變動而最小化或排除光束操縱效應。對齊元件群組還可 確保在物鏡之入射光曈處維持光束置中。 〇 可利用輔助光束操縱器件（諸如可遠端控制可精確調整 轉動鏡面或掃描鏡面）來校正在該變焦光學器件之變焦範 圍内的殘餘對齊變動。可儲存校正值用於預定變焦設定並 可針對不同的變焦設定自動進行校正以維持整體系統校準 : 與對齊準確度。 在光干路徑之光束腰部平面處使用一或多個空間演波 态用於摘取未使用的繞射階以及阻擋散射能量及雜訊。 藉由使用以45度定向或旋轉至45度的_傾斜偏移，在— 田射處理系統中實現其他優點。該傾斜偏移可在一系統校 134668.doc 200924891 準模式下用以執行邊緣掃描用於對齊，如在精確雷射處理 設備領域内所習知。依相同方式，可利用一傾斜偏移來執 仃用於在兩個正交軸内進行處理之掃描，以便可使用以45 度定向之一單一偏移器來執行在兩個正交軸内的對齊。告 與諸如圖18所解說之典型、正交對齊目標125一起使用田 時’该45度掃描能夠橫過—♦邊緣，其中掃描線係與該 對齊邊緣成45度。而且，若在一對齊目標之一内角或外角 ❹
附近執行—對齊掃描，則可在—單—掃掠中掃描正交邊 緣。後者係解說於圖18中，其中該光束光點以速度¥沿一 掃：轴移動’且在掃描該對齊目標之一直角邊之後，該傾 斜掃描在方向A上以速度v產生運動以橫跨該對齊邊緣之 正交直角邊進行掃描。 雙轴掃描還可用於對齊掃描。雷射光點可在-平行於對 齊目標邊緣之方向上抖動以沿邊緣取樣多個位置並平均該 等邊緣缺陷效應。 例如如美國公開案2002/0丨67581之章節[130]、[169]及 =斤說月之本發明之對齊態樣還可應用於具有高脈衝速 ;;雷射系統，諸如鎖模雷射。雖然q切換雷射在大約一 千赫鉍至數百千赫茲範圍内操作，但鎖模雷射一般在幾十 百萬赫兹下操作。可運用各種掃描及目標取樣策略。可以 更兩迷率來掃描邊緣，密集取樣取決於偵測器回應之頻寬 限制。使用快速脈衝拾取，可將一脈衝序列多工至多個目 標用於對齊。 非同步處理 134668.doc 200924891 在本發明之一具體實施例中，處理速度係藉由排除脈衝 間的時間須等於以上參考圖2所說明之鏈路至鏈路過渡時 間T1的要求來加以增加。此具體實施例係參考圖19、π及 來說月橫跨圖2之相同十一個鏈路之光束之一趟次係 解說於圖20中。然而’在圖2〇中，僅使用九個雷射脈衝 (或脈衝叢發而不是十一個。在圖2之具體實施例中，可 以圖2相同的速率來產生該等雷射脈衝（例如50 kHz脈衝速 率）’但在該光束軸與該等鏈路之間的相對速度增加，故 該等九個鍵路仍在所有十一個鏈路上大致均勻地散佈。為 了成功地處理鏈路l0a、l〇d及1〇f，使用一高速偏移器來 偏移處理光束並在圖2〇上的箭頭方向上偏離雷射光點，使 得光點與一鏈路在欲處理一給定鏈路時實質上相一致。結 果係解說於圖21中。如圖2〇及21上的虛線所示，被阻擋的 脈衝或脈衝叢發不必與任一潛在目標結構相一致。可基於 脈衝序列之鏈路位置與時序來預定用於處理脈衝之一精確 偏離。若如圖2之傳統範例在圖20及21之程序中使用相同 的50 kHz雷射脈衝速率，則該趟次可在ι6〇微秒内完成， 以獲得大約20%的處理速度改良。一種適用於執行此技術 之裝置係解說於圖19中。在處理期間，一偏移光點偏離係 由該控制器相對於一選定脈衝為每一欲處理鏈路來加以決 定。該高速偏移器施加該偏離用於處理。 應明白，當T1小於該雷射脈衝至脈衝週期時，在該序列 中不存在足夠的可用脈衝來使一脈衝可用於每個鏈路。然 而’在一範例性記憶體修復應用中，處理一相對較少的鏈 134668.doc •42· 200924891 路（例如在1〇個鏈路内的一個）而大多數鏈路保持完整❹因 此，沒有約束1至1鏈路為脈衝同步，通常可使用一足夠數 目的脈衝來以-增加速度來處理—器件。例如，若在雷射 脈衝之間的時間係T1W.25倍，則可在該偏移器能夠向前 或向後偏移脈衝直至每一鏈路之間距離4的情況下處理一 系列直至大約八個相鄰鏈路。實務中，甚至處理四或五個 連續相鄰鏈路係相對較少。因而，使用高速偏移與已決定 ❹
光點偏離，可增加在料與—雷射處理頭之間的相對速度 並可超過傳統限φ卜在其他情況下，不是增加處理速度， 而是可藉由使収低脈衝重複率，_維持傳統處理速度 來獲得其他好處。例如，可能期望以一減少重複率來操作 -雷射以增加脈衝至脈衝穩定性，以使用交替脈衝寬度， 或容納不同的；t位速度而不變更重複率，諸如在—台行進 範圍之邊緣附近的處理。 如上所說明’最近發展已包括多個光束系統，其可同時 處理二或更多鏈路。儘管此增加產量，但可能在大多數應 用中，可使用本文所說明之非同步處理來獲得一相似或更 加的產量增加。因而，可在一順序程序中使用光點偏移並 可減少用於可要求更複雜光束控制之同時處理之要求。组 合該兩個技術，例如使用多個非同步脈動光束可L進一 步產量提高。 混合間距處理 圖19之偏移器13〇還可用以處理 处，、有不同間距之縫隙或 區段的鍵路列。圖22 A海+ a tr 團A顯不具有不同鏈路間隙的-系列鏈 134668.doc -43- 200924891 路。在諸如在圖22A中的一些情況下，鏈路間的間隔在不 同區域内不同，但間距相位係恆定，其將會在任兩個鏈路 之間的距離係最小間距之一整數倍時發生。在圖22A中， 例如，s 1係3 d長而S2係2d長。圖20之相同九個脈衝仍可用 以處理此結構。 混合相位處理
圖22B顯示另一鏈路配置’其中在共用列内的兩個組鏈 路同時具有相同的間距’但彼此異相。此將會在距離s不 疋間距d之一整數倍時發生。傳統上，處理此類鏈路配置 較耗時。若在一單一趟次中處理包括兩組鏈路的整列，則 產生兩倍數目的脈衝，使得該等脈衝對於整個趟次之兩個 間距同步。替代性地，可使用全速的兩個單獨趟次，從而 耗費時間來在趟次之間設定。 利用偏移器13 0，相關聯於該等鏈路組之一者的該等脈 衝可在該趟次期間偏離以匹配該群組之相位，如圖22b之 該等箭頭所示。偏移器130因而可執行即時相位校正並遠 比傳統系統更快速地處理此類鏈路配置。相位校正可用以 =最小化對脈衝至脈衝週期的改變並減少或排除相關聯 安定時間來穩定雷射脈衝能量。 在加速期間的鏈路切斷 該些技術還可用以在—i +1 _ 束跡之不恆定速度片段期間 脈衝调。W 23所7，在""軌跡之—加速片段期間，一 期T將會在該軌跡中的不同點處產生在脈衝之間的 同光束光點間隔。光束偏移可用以校正光束光點位置 134668.doc 200924891 以匹配該等鏈路位置用於欲處理鏈路。在加速、減速及一 光束軌跡之其他不恆定速度部分期間處理鏈路之能力可減 少處理時間。 用於鍵路緩衝之多通道處理 圖24及25解說用於以比傳統處理更快的一速率來處理鏈 路之另一系統及方法。在此具體實施例中，偏移器1 3〇選 擇一通道141、142或143，其引起脈衝在三個不同位置碰 撞處理中的基板。可設定在用於相鄰通道之光束光點之間 的距離等於鏈路間隔該等鏈路係指派至鏈路群組1 5〇a_ e’每一者包含N個鏈路’其中在此具體實施例中n等於 3°取決於選擇用於光束光點ι52之通道，可使用該脈衝來 處理鏈路154、156或158。若該等群組重疊，則可使用兩 個脈衝之任一者來處理一些鏈路。此具體實施例提供處理 速度之一潛在加倍，由於為每兩個鏈路僅產生一脈衝。因 而，在Μ個鏈路上的一趟次中’僅產生p個脈衝，其中p係 Μ的一半。然而，儘管可處理任一對相鄰鏈路，但不存在 足夠脈衝可用以處理一系列的三個或更多相鄰鏈路。但如 上所說明，在一些情況下，此可能不存在於一趟次中的一 處理中鏈路群組内。然而，具有極大數目鏈路的群組可能 具有相鄰鏈路之出現，甚至在處理一較小百分比鏈路時。 應瞭解，關於在一趟次中欲處理鏈路之數目及位置的資 訊了用以決疋該等鏈路群組之最佳大小及定位。圖26Α顯 示粗線所指示之複數個結構。該等黑線對應於非目標結構 l〇5a’而該等灰線對應於目標結構1〇5b。 134668.doc -45- 200924891 如圖26B中所解說’結構可分組成兩個結構105之組 305 °在每一組3〇5内’可決定作為目標結構1〇5b的結構 105之數目。例如，組3〇5(1及3〇511各包括一目標結構丨〇5， 而組3〇5a不包括任一目標結構l〇5b。整個地對於此範例， 該12組中的4組不包含任何目標結構105b，該12組中的8組 僅包含一目標結構105b，而該12組中沒有任何組包含多於 一個的目標結構10515。
在一些具體實施例中，在執行一趟次之前檢查不同大小 的群組。例如，在圖26C中，將相同的結構分組成三個結 構的組。如前面’可決定每—群組内的目標結構之數目。 在此實例中，該8組中沒有任一組包含〇個目標結構該8 組中8組僅包含1個目標結構，而該等組中沒有任一組包含 2或3個目標結構。因此，將結構分組成三個的組提供比將 結構分組成兩個組（12組中的5組）更少的不包含任何目標結 構之組（8組中的〇組）。μ每一組產生—個脈衝則在使 用三個組而不是兩個組時進一步增加處理之效率及/或速 度0 應注意，分組之效果可能取決於該等群組之相位。例 如，圖26D顯示另—分組成3個結構的組，其中比較圖 中者偏移每—群組。㈣，當圖⑽之分組不包括任何不 具有任何目標結構的組時，圖則之分組包括不具有任何 目標結構的兩組。此外，當圖26C之分組不包括任何具有 兩個目標結構的組時，圖26D 八 #目鳩之〃組包括具有兩個目標結 構的兩組。對於每一 έ „ ，，且不鲍使用一早一脈衝來處理此配 134668.doc •46- 200924891 置。在一些具體實施例中，對於每一組大小，可偏移該等 分組以便決定一特定分組偏離是否提供較佳的目標結構分 佈。 圖26E顯示分組成四個結構組515的結構1〇5，其中每一 組5 1 5與先前組5 1 5重疊兩個結構。如前面，可為每一組產 生一或多個脈衝520。然而，在此具體實施例，可取決於 偏移，藉由多於一個的脈衝520來照射任一給定結構。在 ❹
此範例中，可偏移每一脈衝來照射四個結構之一者。該等 組515之大小與該重疊可決定可照射任一給定結構〗〇5之脈 衝520之數目。 儘管針對一單一軸偏移來說明該等先前範例，但可在多 個軸中使用該緩衝/通道化技術，例如一或多個通道可對 應於在扇出交錯鏈路陣列中的一組鍵路内的不同鏈路類 尘在些情況下，該等鏈路係不均勻地間隔並位於多列 内。可同時實施此發明之各種具體實施例，例如光點整形 及鏈路緩衝之一或多個者。 析每一趟次以決定非同步、 在一些具體實施例中，事先分 混合間距、混合相位或通道化 處理是否將會為給定趟次產生最佳處理速度提高。可分析 鏈路群組以預先決定最佳操作模式並結合該系統軌跡規劃 器义要時減慢或加快掃描速率，同時維持—恨定雷射脈衝 速率’每_切斷—單—鏈路。相鄰通道可能對應於相鄰 鏈路，然而更大的空間通道間隙可用以按間距碰撞相同群 組且多個通道可用以在多個位置處存取一群組。 為了偏移光束至不同通道内，較佳的係使用一多通道直 134668.doc -47· 200924891 接數位同步器（DDS)(諸如來自Crystal Techn〇l〇gies的型號 AODS 20160)來產生在偏移器係一 A〇M時施加至其的rf。 替代性地，可使用一群組固定頻率驅動器或一單一或多個 可變頻率驅動器。數個預設頻率通道值之緩衝能力與通道 間的快速切換提供用於雷射處理記憶體器件之提高能力。 • 例如，可在一多通道DDS之通道中切換頻率。可對應於一 - 工件之空間性質（例如在一記憶體修復鏈路陣列中的鏈路 Μ距或列間隔）來設定頻率。頻率可對應於相鄰鏈路、一 料序列、相鄰列、非相鄰鏈路及非相鄰列。頻率可對應 於…一《多個鍵路或橫跨其的一橫向偏離或一㈣量或預測 位置誤差。頻率可對應於一記憶體修復程序之時間性質， 例如-頻率可對應於相關聯於一脈衝間週期、一脈衝叢發 參數、-位置時序誤差校正值或一測量或預測位置相位滞 後的-延遲。通常情況下，通道切換以在鍵路速度除以鍵 路間距之級別上的速率或一更高速率發生，尤其對於多脈 〇 衝處理。在-DDS驅動器中切換時間可能小於加μ。應明 白，光束操縱角度之實際切換時間受从單元之熟知聲學 傳播參數限制。 •、在本文所說明之所有具體實施例中，校正光學器件可用 以補償熟知的圓柱透鏡化效應以及a〇bd之其他像差假 影。當八_在嗎啾模式下操作時，圓柱形透鏡化效應隨 者掃描速率而增加，且校正可能包括使用固定或可變光學 π件來消除在A0BD處所產生的離轴器件之像散與傾斜假 影。A0BD像差之校正通常教導於公佈的美國專利申請案 134668.doc -48- 200924891 2006/0256181中，其全部内容係以引用的形式併入本文 内。 ❹ ❹ AOBD器件之其他像差可包括由AOBD之色散所引入的 色差。尤其對於可能具有16 nm或更多頻寬的較寬寬頻纖 維雷射來源，可運用預散佈技術來最小化影像平面内的橫 向色差。例如，可使用色散稜鏡及/或繞射光栅來補償A〇 單元之中心頻率散佈。軸向色差還可能較明顯且可在完整 雷射頻寬上校正聚焦光學器件以維持較小光點大小與一致 的光點形狀。 回應光束位置及/或能量的輔助偵測器可用以感應位置 及/或能量以及產生結合AOBD掃描用於回授之信號。 儘管已詳細說明用於實行本發明之最佳模式，但熟悉此 發明相關技術者應會認識到用於實作如隨附申請專利範圍 所疋義之本發明的各種替代性設計及具體實施例。可組合 使用本文中的所有說明方法及系統。多個脈衝或單一可脈 衝可施加至單一目標結構’多個脈衝或單一脈衝可同時施 加至多個目標結構。在—處理趟次中，雷射脈衝速率可能 對應於單列單趟處理之速率或可與空間偏離及 不同步。 ~ 1 ] 【圖式簡單說明】 圖1係解說一雷射盘理盔从^ 處里系統之數個傳統組件之一方塊 面圖 圖2係解說施加雷射脈衝至選定鏈路 之一列鏈路的一平 134668.doc -49· 200924891 圖3係一多脈衝雷射處理系統之一方塊圖。 圖4係施加至一鏈路之偏離雷射光點之一平面圖。 圖5係組態用以在鍵路處理期間校正相對運動之一雷射 處理系統之一方塊圖。 圖6係具有非正交光束偏移能力之一雷射處理系統之一 方塊圖。 圖7係解說相對光束運動軸與偏離方向之鏈路列及行之 一平面圖。 ❹ 圖8A及8B係在一鏈路上的一 示環動及偏移向量。 雷射光點之一平面圖，顯 圖9 A及9B顯示在鏈路上的光點運動。 圖l〇A及H)B顯示在另—具體實施例中在鍵路上的光點 運動。 一具體實施例中在鏈路上的光點 圖11Α及11Β顯示在另 運動。
圖12顯示用以在一單— 之非正交偏移。 趟次中在相鄰列或行中燒斷鏈路 光束處理。 之多光束處理 之多光束處理 之多光束處理 圖13顯示三個平行列或行目標結構之多 圖14顯示兩個交錯平行列或行目標結構 圖15顯示兩個扇出平行列或行目標結構 圖1 6顯不兩個扇屮亚 之 领出千仃列或行目標結構 另一具體實施例。 理。 點運 134668.doc •50· 200924891 動。 圖19係組態用以偏移非同步脈衝至目標用於處理之—雷 射處理系統之一方塊圖。 圖20顯示在校正之前的非同步光束光點運動。 圖21顯示在校正之後的非同步光束光點運動。 圖22Α顯示施加至一混合間距鏈路列之非同步脈衝。 圖22Β顯示施加至一混合間距鏈路列之非同步脈衝。 Ο ❹ 圖23顯示在一軌跡之一非恆定速度片段期間的鏈路切 斷。 圖24係實施多鏈路燒斷通道之一雷射處理系統之一方塊 圖。 圖25係一鏈路列之一平面圖，解說鍵路群組。 圖26Α至26Ε解說在一鏈路列中的額外鏈路分組選項。 【主要元件符號說明】 10a-f 鍵路 12 台 14 控制電腦 16 能量控制及脈衝捨取系統/脈衝選擇器 18 鏈路 20 偏移器 22 調變器 24 脈衝 26a 初始光束脈衝 26b 所得脈衝 134668.doc 200924891
28a 初始光束脈衝 28b 所得脈衝 30a 初始光束脈衝 30b 所得脈衝 32a 初始光束脈衝 32b 所得脈衝 34 目標結構 36 聲光調變器 37 影像旋轉器 40a 初始脈衝 42a 初始脈衝 44a 初始脈衝 46 目標結構 50a 初始脈衝 52a 初始脈衝 54a 初始脈衝 56a 初始脈衝 5 8a 初始脈衝 70 目標結構 72a 初始脈衝 72b 所得脈衝 74a 初始脈衝 74b 所得脈衝 76a 初始脈衝 -52- 134668.doc 200924891
76b 所得脈衝 78a 初始脈衝 78b 所得脈衝 80a 初始脈衝 80b 所得脈衝 82a 初始脈衝 82b 所得脈衝 94a 初始脈衝 94b 所得脈衝 96a 初始脈衝 96b 所得脈衝 98a 初始脈衝 98b 所得脈衝 100a 初始脈衝 100b 所得脈衝 102a 初始脈衝 102b 所得脈衝 104a 初始脈衝 104b 所得脈衝 105a 非目標結構 105b 目標結構 125 典型、正交對齊目標 130 偏移器 141 通道 134668.doc -53- 200924891
142 通道 143 通道 15 Oa-e 鍵路群組 154 鏈路 156 鏈路 158 鏈路 305 組 515 組 520 脈衝
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Claims (1)

  1. 200924891 、申請專利範圍： —種用於雷射處理一包括一A |板與至少一目標結構之多 材料器件之方法，該方法包含： 在一光束路徑與一具有至,> ^ v ''目標結構於其上之基板 之間’於一第一方向上產生相對運動； 產生一第一脈衝； 利用該一脈衝來照射該目標結構之一第一部分，其中
    ❹ :關聯於該卜脈衝之—第-光束與該至少-微結構實 質上相一致； 產生第一脈衝’该第二脈衝係相對於該第一脈衝延 遲一預定時間； 在第一方向上偏移該第二脈衝，其中該第二方向係 不平行於該第一方向；以及 a利用該偏移第二脈衝來照射該至少一微結構之一第二 部分，其中相關聯於該偏移第二脈衝之一第二光束腰部 與該至少一微結構之該第二部分實質上相一致。 2. 如明求項1之方法，其包含使用一定位系統在該第一方 向上引發相對運動。 3. 如明求項2之方法，其包含使用一光束偏移器來偏移該 第-脈衝。 4·如凊求項3之方法，其中該光束偏移器包含一單轴光束 偏移器’其係操作性耦合至該定位子系統。 5.如清求項3之方法，其中該偏移器至少部分地補償在該 器件與該等光束腰部之間於該第一方向上的相對運動。 134668.doc 200924891 6.如請求項5之 <方法，其中該至少部分補償包含偏移一大 於該至少— 曰標結構之一尺寸之大約丨〇%與大於該等第 3 一光束腰部之任一者之該等寬度之大約％之一或 多個者之距離。 7 · 如請求. 項1之方法，其中該不平行方向包含一垂直方 向。 8 ·如請求項1 $古、土 , 方法’其中該器件包含一半導體記憶體，
    』 土板，其中該至少一目標結構包含該半導體 己隐體之一金屬鏈路’且其中該金屬鏈路係與該矽基板 分離至少一絕緣物層。 9’如”月求項8之方法’其中該至少-絕緣物層包含至少一 氧化物層。 10. 11. ❹ 如吻求項1之方法，其中該等第一及第二脈衝之至少一 者具有大於大約兩微微秒至大約九奈秒之一持續時間。 :长項1之方法’進一步包含藉由一鎖模雷射系統來 該第-脈衝與該第二脈衝之—或多 光學放大器來放大該等脈衝。 12:=項1之方法’進一步包含藉由-q切換微雷射來產 :二-脈衝與該第二脈衝之一或多個者，該q切換微 宙射/、有一小於大約5奈秒之脈寬。 13.如請求項！之方法 A 一誉挤 〃 ^等第一及第二脈衝係特徵化 為：：質方形時間脈衝形狀’其具有小於大約2奈秒之 升時間與大約10奈秒之一脈衝持續時間。 A如請求項1之方法，其中該預定時間係在大約20至大約 134668.doc 200924891 50奈秒之範圍内。 15· 言奢 1 之方法’其中該預定時間係在大約30奈秒之 範圍内。 1 6 · 言奢灰馆， I 之法，其中該第—脈衝與該第二脈衝之至 >、一者係特徵化為—實質方形脈衝。 I二长項1之方法，其中該第—脈衝與該第二脈衝之至 - 者係特徵化為一非圓形空間輪廓。 ❹ 如1求項1之方法，其中該預定時間係、在1G ns至10叫之 範圍内。 =吻求項1之方法，其中該偏移器包含一單軸聲光器 2〇. ^明求項i之方法，其中該第—脈衝與該第二脈衝之預 疋特|·生係基於該多材料器件之物理性質。 :明求項1之方法，其中該第一脈衝照射該至少一目標 、:構之—第一部分，而該偏移第二脈衝照射該至少一目 ❹ * 構之帛一 σΡ分，且其中在該至少-目標結構之該 等第—及第二部分之間之相對位置變㈣小於該等第〆 或第二光束腰部之1/10。 22.如請求項1之方法，其中該至少-目標結構與該等雷射 . 光束腰部係基於三維資訊在相對運動期間相對定位。 23·如請求項丨之方法，其中該第一脈衝係不偏移。 24. 如哨求項丨之方法，其中該第一脈衝係偏移。 25. -種用於雷射處理一包括一基板與至少一目標結構之多 材料器件之方法’該方法包含： 134668.doc 200924891 在一光束路徑與一具有至少一目標結構於其上的基板 之間，於一第一方向上產生相對運動； 產生一第一脈衝； 利用該一脈衝來照射一目標結構，其中相關聯於該第 一脈衝之一第一光束腰部與該至少一微結構之一第一部 分實質上相一致； 產生一第一脈衝，該第二脈衝係相對於該第一脈衝延 遲一預定時間；以及 ❹ ❹ 偏移該第二脈衝以便利用該偏移第二脈衝來照射該至 少一目標結構，其中相關聯於該偏移第二脈衝之一第二 光束腰部與該至少一目標結構之一縱向不同第二部分實 質上相一致。 26. 如請求項25之方法，其中該至少一微結構之該第一部分 係與该至少一微結構之該第二部分縱向偏離該至少一微 結構之長度之多於大約0·05%且小於大約5%。 27. 如請求項25之方法，其中該偏移器至少部分地補償在該 器件與該等脈衝之光束腰部之間的相對運動。 28. 如請求項25之方法，其中該等第—及第二脈衝之至少一 者具有大於大約兩個微微秒至大約九個奈秒之—持 間。 ‘， 29.如請求項25之方法，其中該器件包含—半導體記憶體， 其包含基板’其中該至少—微結構包含該半導體記 憶體之-金屬鍵路，且其中該金屬鏈路係與該♦基板^ 離至少一絕緣物層。 134668.doc -4- 200924891 如π求項25之方法，其中該第一脈衝與該第二脈衝之至 少一者係特徵化為一實質方形脈衝。 31. -種用於雷射處理包括一基板與一目標結構之一多材料 器件之方法，該方法包含隨著該基板在不平行於該目標 結構之長度之-方向上移動，在f質上平行於該目標結 構之長度之一方向上掃描複數個施加雷射脈衝。 32. 如凊求項31之方法，其包含偏移該複數個施加雷射脈衝 之至少一者。
    33·如請求項31之方法，其中該目標包含一金屬鏈路。 34. —種用於雷射處理包括一基板與至少一目標結構之一多 材料器件之系統，該系統包含： 產生構件’用於產生一第一脈衝； 照射構件，用於利用該第一脈衝來照射該至少一目標 結構之一第一部分； 產生構件，用於產生一第二脈衝’該第二脈衝係相， 於該第一脈衝延遲一預定時間；以及 偏移構件，用於偏移該第二脈衝以便利用該偏移第二 脈衝來照射該至少一目標結構之—第二部分，其中該$ 一部分係與該第二部分縱向不同且橫向類似。 35. ^求们4之㈣，其中該等第—及第二部分係沿該^ 少一目標結構之長軸而位移。 36. 如請求m统’其中該基板包含教該至少一目_ 結構包含一金屬鏈路。 37· -種_雷射處理—包括—基板與至少—微結構之η 134668.doc 200924891 料器件之方法，該方法包含： 在一光束路徑與一具有至 之間產生相對運動； 目標結構於其上的基板 產生一第一脈衝； 在一第—方向上偏移該第—脈衝； 利用該第-偏移脈衝來照射 A 至乂一微結構，其中相 關聯於該第—偏移脈衝之一 ❹ 結構實質上相-致； 弟一先束腰部與該至少-微 產生一第二脈衝，該第 馮箱中# 脈衝係相對於該第一脈衝延 遲一預定時間； 4〜 在一第二方向上偏移該第二 ..^ ^ π正脈衝’其中該第二方向係 不千仃於該第_方向；以及 利用該偏移第二脈衝來 Bi4 衝米照射該至少一微結構，其中相 關聯於該偏移第二脈衝 ^ 打又第—先束腰部與該至少一微 結構實質上相一致。 38·如請求項37之方法，其額外包含： 產生第二脈衝’該第三脈衝係相對於該第二脈衝延 遲一預定時間； 在一第三方向上偏移該第三脈衝，其中該第三方向係 不平行於該等第—及第二方向；以及 利用該偏移第三脈衝來照射該至少-微結構，其中相 I聯於4偏移第三脈衝之—第三光束腰部與該至少 結構實質上相一致。 39.種用於雷射處理一包括一基板與至少一目標結構之多 134668.doc 200924891 材料器件之系統，該系統包含： 一序列脈衝、脈衝群 個目標結構的基板， 之任一者上沿一處理 —雷射系統，其經組態以產生 、·且組合脈衝或脈衝叢發； 運動台，其支樓一包含—或多 該運動台經組態以在兩個正交方向 軌跡移動；
    —第-偏移器，其經組態以在任—正交方向上沿一既 :平行也不垂直於該運動台運動的方向來掃描該序列脈 、脈衝群組、組合脈衝或脈衝叢發； 么一光學系、统，其經組態以利用言亥序列脈衝、脈衝群 組、組合脈衝或脈衝叢發來照射目標結構； 一控制器，其經組態以控制該雷射系統、該運動台、 u偏移器及該光學系統，使得一光束光點在該一或多個 目標結構上之該光束光點之—處理軌跡的*同正交部分 期間’相對於台運動掃描。 40. 如1求項39之系統，其中該-或多個目標結構包含在一 記憶體電路上的傳導鏈路。 41. 如叫求項39之系統’其中該一或多個目標結構包含一或 多個對齊目標。 42·如請求項39之系統，其包含一第二偏移器，該第二偏移 器用於沿一不與該第一偏移器平行之方向掃描該序列脈 衝、脈衝群組、組合脈衝或脈衝叢發，其中該第一偏移 器掃描範圍包括二或更多列或行的傳導鏈路，且該第二 偏移器掃描範圍包含二或更多相鄰傳導鏈路。 134668.doc 200924891 43.如請求項39之系絲，廿丄 'Λ 其中該第一偏移器係一雙轴偏# 器，其中該第-偏移器在包括二或更多列或行傳導2 =範圍於一第—軸上掃描，並在包括二或更多相鄰傳 導鏈路之-範圍於一第二軸上掃描。 44. 一種用於雷射處理一台 材料器件之方法，該方法包含： 。 匕括一基板與至少一目標結構之多 在光束遞送子系統與一具有複數個相鄰微結構於其 上之基板之間’以_預定平均速度V來產生相對運動， 其中在該複數個相鄰微結構上之不同點上的瞬間速度可 能值定或可能不，以，該複數個微結構包括該至少一目 標結構；以及 產生-脈動雷射輸出’其包含一序列脈衝、脈衝群 組' 組合脈衝或脈衝叢發，該#列係特徵化為一最小同 步週期Τ， 其中該複數個微結構係在該相對運動方向上分離一空 間距離S，以及 其中係在至少一對相鄰微結構之間的過渡時間s/v， 且其中t丨係不等於該預定週期τ。 45,如請求項44之方法，進一步包含利用該脈動雷射輸出之 至少一部分來照射在一雷射光點内之該至少一目標結 構。 … 46. 如請求項45之方法，進一步包含利用一偏移器相對於一 光束遞送子系統來偏移該脈動雷射輸出之該部分。 47. 如請求項46之方法，其中該偏移步驟偏離該雷射光點以 134668.doc 200924891 照射至少一目標結構。 48.如凊求項46之方法’其中該偏移步驟相對於一光束遞送 子系統將該脈動雷射輸出偏離該距離S之一部分以照射 至少一目標結構。 4 9 ·如凊求項4 6之方法， — #中該脈動雷射輸出之—第—部分對應於該器件之一 ^ 或多個第一照射位置； 纟中該脈動雷射輸出之一第二部分對應於該器件之一 或多個第二照射位置； 其中該預定週期T大約係tl的整數倍。 5 0.如請求項49之方法， 其中該預定週期T係2 · tl。 5 · 士凊求項44之方法，其中該過渡時間ti係小於該同步週 期T。 52. 如請求項44之方法，其中該脈動雷射輸出之兩個順序部 ❹ 分之該等光束腰部位置係相對於該基板於該相對運動方 向上空間位移一預定空間偏離。 53. 如請求項52之方法，其中相鄰鏈路係使用相鄰順序部分 ' 來加以處理。 ： 54.如請求項52之方法，其中一鏈路係使用相鄰順序部分來 加以處理。 5 5.如請求項44之方法，進一步包含決定該同步週期丁之一 或多個者’該過渡時間^與該速度V係至少部分地基於沿 一列或行鏈路於一趟次中待照射之結構的數目。 134668.doc 200924891 56·如睛求項44之方法，、牡 進一步包含識別一相鄰對之待照射 之結構；在一第一 轨跡片段中利用該脈動雷射輸出之— 第，部分來照射該相鄰對之一結構；及在一第二軌跡片 a期間產生脈動雷射輪出之另—後績部分以照射該相鄰 對之另一結構。 如明求項44之方法’進一步包含以一第二預定速度％來 產生一第二相對運動以照射相鄰結構。 Ο
    5 8· 士 1纟項57之方法’其中該第二預定速度乂2係小於該速 度V。 如叻求項44之方法’進一步包含一第二複數個微結構， 其在該相對運動方向上分離一空間距離S2。 60. 如請求項44之方法，其中該過渡時間—多於該同步週 期T且小於2 . τ。 61. 如清求項44之方法’其中該過渡時間t〗係多於〇 $ . τ。 62. 如請求項44之方法，其中以恆定速度來產生相對運動。 63. 如請求項44之方法，其中以非恆定速度來產生相對運 動，且該平均速度係在一對相鄰微結構之間的平均速 度0 64.種用於雷射處理一包括一基板與一或多個目標結構之 多材料器件之系統，該系統包含： 產生構件，用於產生一非同步序列脈衝、脈衝群組、 組合脈衝或脈衝叢發； 偏移構件，用於偏移該序列脈衝、脈衝群組、組合脈 衝或脈衝叢發之選定者，以處理該一或多個目標結構之 134668.doc -10-
    72. -種用於雷射處理一包括一基板與至少一 材料器件之方法，該方法包含： 200924891 選定者。 仏-種用於雷射處理-包括—基板與至少—目標結構之多 材料器件之方法，該方法包含· 將微結構分組成Ν個結構組； 在該等目標結構組上之一雷射光束腰部位置之一趟·欠 中，為每一組Ν個微結構產生ρ個雷射脈衝、組合脈衝^ 脈衝群組或脈衝叢發，其中Ρ係不等ΜΝ; 在該趟次期間處理至少一目標結構。 66.如請求項65之方法，其中ρ係小於ν。 6'如請求項65之方法，其令ν=μ.ρ，其中μ係一整數。 68.如明求項65之方法，其中至少一微結構係一多於一個 組的成員。 69.如請求項65之方法，其中Ν=2*ρ=ι。 7〇.如請求項65之方法，其中Ν=3而P=l。 71·如㈣項7G之方法’其中該等微結構之—些係僅—群組 之成員，而該等微結構之一些係兩個群組之成員。 目標結構之多 接=對應於待處理之目標微結構之座標的資料； 決疋-處理軌跡片段，其包括在一微結構 數個目標微結構； 的複 產生一脈動雷射輸出， 組、組合脈衝或脈衝叢發 至少部分不同步； 其包含一系列脈衝、脈衝群 ’其中該序列係相對於該軌跡 134668.doc 200924891 決定在每一目標微結構與 ㈣该序财之至少—雷射脈衝 之間之一相對位移； 產生對應於該等相對位移之—偏移命令序列； 在該基板與一光束定位子系統之間的相對運動期間， 依據該偏移命令序列來偏移該脈動雷射輸出，以同步該 等目標微結構與一組雷射脈衝；以及 使用該脈動雷射輸出之至少 又主乂邛分來照射每一目標微 結構。
    73. 一種用於雷射處理—包括-基板與至少 材料器件之系統，該系統包含： 目標結構之多 用於接收對應於待處理之目標微結構之座 作決疋構件’用於決處理軌跡片段，該處理軌跡片 段包括在-微結構陣列中的複數個目標微結構；
    接收構件 標的資料； 冓件用於產生一脈動雷射輸出，該脈動雷射輸 出ι 3系列脈衝、脈衝群組、組合脈衝或脈衝叢發， 其中該序列係相對於該轨跡至少部分不同步； 決疋構件，用於決定在每一目標微結構與該序列中之 至少一雷射脈衝之間之一相對位移； 產生構件，用於產生對應於該等相對位移之一偏移命 令序列； 偏移構件，用於在該基板與一光束定位子系統之間的 士運動期間，依據該偏移命令序列來偏移該脈動雷射 輸出，以同步該等目標微結構與一組雷射脈衝；以及 134668.doc -12- 200924891 ,、、、射構件，用於使用該脈動雷射輸出之至少一部分來 照射每一目標微結構。 74. -種用於雷射處理一包括一基板與至少一目標結構之多 材料器件之系統，該系統包含： 一雷射系統’其經組態以產生—序列脈衝、脈衝群 組、組合脈衝或脈衝叢發； ;-運動台’其支揮包含—或多個目標結構之一基板， Ο
    忒運動台經組態以在兩個正交方向之任一者上沿一處理 軌跡移動； 至少一偏移器，其經組態以在任一正交方向上，沿一 既不平行也不垂直於運動台之該運動的方向掃描該^列 脈衝、脈衝群組、組合脈衝或脈衝叢發，其中該至少一 偏移器定義跨越二或更多列或行傳導鏈路之一第一掃描 範圍，並進一步定義包括二或更多相鄰傳導鏈路之一第 二更小掃描範圍；以及 一光學系統，其經組態以利用該序列脈衝、脈衝群 組、組合脈衝或脈衝叢發來照射目標結構。 75. 如請求項74之系統，其中該至少一偏移器包含實質上正 交定向的兩個偏移器。 76. 如請求項74之系統，其中該至少一偏移器包含雙軸偏移 器。 77. —種在一基板上處理目標結構之方法，其包含： 在一系列目標結構上，以一非恆定速度來產生相對運 動；以及 134668.doc 13· 200924891 在該相對運動期間產生一脈動雷射輸出；以及 在該速度不同的不同時間處理目標結構。 78. 如”月求項77之方法，其包含偏移該等脈衝之至少一些以 同步脈衝位置與目標位置。 79. -種用於雷射處理一包括一基板與至少一目標結構之多 — 材料器件之方法，該方法包含： ， 在一光束遞送子系統與一基板之間產生相對運動，該 相對運動係特徵化為-處理速度輪廓，其包括一非恆定 速度運動片段； 產生-脈動雷射輸出，其包含一系列脈衝、脈衝群 組、組合脈衝或脈衝叢發’該序列係在該運度片段期間 以一實質上恆定重複率來加以產生； 發送一控制信號，其對應於一預定估計目標位置與一 相關聯於該目標位置的估計雷射發射時間；以及/ =該控制信號’使用—高速偏移器來偏移該雷射輸 e 出以在該雷射發射時間照射該目標位置； 藉此在該雷射發射時間產生之一脈衝 一組合脈衝或一脈衝叢發來撞擊該目標，以 、且、 • 速度運度片段期間至少起始處理。 一非恆定 :80.如請求項79之方法，其中該產生相對運度 動該基板與該光束遞送子系統之至少—者。 括移 81.如請求項79之方法，其中該產生步驟包括以…、 率來產生一 q切換脈衝。 預定q逮 8:如請求項79之方法’其中該產生 Λ 預定重複 134668.doc •14- 200924891 率來產生一整形脈衝序列。 83. 如請求項79之方法，其中該 赞适步驟包括基於一預定定 位誤差來發送一控制信號。 84. ::青：項79之方法’其中該非恆定速度運動片段包括預 疋加迷度。 8 5 ·如請求^ 1 η Ο 差。項79之方法，其中該相對運動產生預定定位誤 86.如請求 器。心之方法，其中該偏移器係一聲光或電光偏移
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