TWI260121B - Generating sets of tailored laser pulses - Google Patents

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1260121 九、發明說明： 本專利申請案主張2003年8月19 專射請案第60/496,631號的優先權。曰申請的美國臨時 者作權申明 ◎ 2004伊雷克托科學工業股份具有 件之揭示的-個部分包含受著作權保護：么司。本專利文 有者不反對任何人以傳真再產出專利文件内容。著作權擁 如在專利肖標局㈣現的專利播案或是/是專利揭露， 外無論如何保留全部著作權權利。 己錄’但是除此之 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於在記憶體晶片或是 片導電接線的雷射處理並且，特別：關路啊 率放大器產生至少二個雷射脈波組的方 主振盈器功 佳處理品質動態地切斷接線。 系統，以較 【先前技術】 安K權造處理的產能減少通常起因於表面層或是 木的對準偏差或是粒子的污染。丄、2A以及a顯干 元件或是工件12的重複性電子電 =不 e . t 丹通常以成行 疋成列的t式製造，包括備援電路元件14白勺乡重遞迴 例如記憶體單元20的備用列16以及行18。參考圖 以及2Β，電路1。設計為包括在導電接點24 :間：：射 切畊導電接線22 ’例如其可以被移除以分離有缺陷的記 1260121 體單元20,並且例如以Dram、sram或是嵌入式記憶體 等記憶元件中的置換傷援記憶元26代替。相似的技術: 用於切斷接線22以修理⑽成像設備或是用於設計邏輯 產品、間陣列、或是特殊應用積體電路ASICs。

接線結構36的接線22大約是0.3微米（/zm)_2微米厚 亚且設計為具有大約0.4微米·2·5微米的傳統接線寬度I :在相郇導“妾點24之間的接線長纟30，具有在相鄰 ^电接點24之間的接缞异厣 社樓+ θ 長度3〇,以及具有分開相鄰電路 、、、口構或疋元件3 4大約2外伞 铽未-8礒米之元件到元件線寬 3 2 (中心到中心間距）鱼 旧 、 ,a 雖然取常使用的接線材料是多晶矽、 争 曾 、來圮憶體製造商常採用多種 更為V琶的金屬接線材料向 何科包括但是不限於鋁、鉻化合物、 銅、金、鎳、鉻化鎳、鈦、# ^ 合金、全屬礼化物… 及其他金屬、金屬 石夕㈣ 鈦或是氮化组、金屬秒化物例如二 夕化物、石夕化鸫或是其他似金屬材料。 測試電子電路1 〇、雷- 可以找到其缺陷，复位：件14、或是記憶體單元20 傳統⑽微米或：可以被映射到資料庫或是程式。 使用超過20 [:丨偏微米的紅外線(IR)雷射波長已經 憶體器接線處理系統除導電接線22。傳統記 波37聚焦，A且 、、接線22以單一雷射輸出脈 寬度。圖2Α以及 β 毛倣秒（ns)到30毫微秒的脈波 射光點38，衝| 尤”，、έ大小（面積或是直徑）40的雷 線結構36，i 曰夕或疋金屬接線22組成的接 ”位在石夕基板42上面並且在鈍化層堆疊的零 1260121 、且件層之間，些層包括一個通常厚度{川〇埃（A ) _ 1〇,〇〇〇埃的覆蓋鈍化層44(以圖Μ顯示），以及—個下層 卿4“圖2C顯示由中間純化層48分開的兩個相鄰： 線22。接線22 Φ Μ I t 、母一個具有分開一個距離的相反側表 面5 2，該距離定羞_ _々&、, 義们名義上的接線寬度28，雷射先點38 圍繞其中以切斷接線22。功^ 夕基板42吸收一個相對小的成 比例1R雷射輻射量，並且傳統鈍化層44、46、以及48例 如二氧化石夕或是氮化石夕對1R雷射輻射是相對透明的。接 線22通常以動態方式處理，因此光束定位系統當雷射脈 波向-個選定的接、線22射擊時不必停止移動，其中每一 個選定的接線22由單—雷射脈波處理。動態處理使一個 非常高接線處理的產量變得容易，例如每秒處理幾萬個接 線22。 圖扣】以及圖2D2是目2β接線結構在以習知技術雷 射脈波移除接線22之後的部分截面圖。圖叫顯示一個木 規則曲線—76,其通過純化層一、以及⑼幾個部分，’ 圍繞著之前由被移除接線22所佔據的開口區域。曲線％ =鈍化層結構之典型的損傷，特別是延伸一個定量的特 定，壞’例如，距離先前被接線佔據區域大約0.5微米， 或疋在頒彳政鏡下明顯可g沾纟g # 4 J見的才貝傷。典型的損傷也包括鈍化 層結構裡的裂縫，其沒有在附圖裡顯示。 為了避免對基板42的損傷同時保持足夠的雷射能量 以處理-種金屬或是非金屬接線22，昇陽公司（Μη)等 在美國專利5,265，114以及5,473,624號中描述使用一個較 1260121 長雷射波長之9到25毫微秒單一雷射脈波，例如以^ ·3微 米來處理矽晶片上的記憶體接線22。在13 接線材…及擔42之間，雷射能量吸彳=二 統的1微米雷射波長要大得多。這種技術給予的更寬的雷 射處理窗以及更佳的處理品質，在工業中已經以極大的成 功使用了大約5年。 昇陽公司等的美國專利6,057，180號中描述一個使用 紫外線（UV)雷射輸出m斷接線。使用更短的雷射波長釋 出-個更小的雷射光束光點’來適應不斷縮小的接線大小 以及接線到接線線寬。這些更短的雷射波長也提供一個使 雷：能量進入接線目標材料的更好的耦合，使處理變得更 為谷易。不過’接線本身由這樣的紫外線雷射脈波移除需 要更詳細考慮下面的鈍化層結構以及材料，以保護下層鈍 化層以及石夕晶片不受到紫·外線雷射脈波的損傷。 圖3A是-個傳統雷射脈波在米以及13微米波長 的典型時域形狀，言亥波長於接線處理中使用。為了更有效 地使用雷射能量’ s職t #人在美國專利6,28m7i以及 6,340,8G6號提議使用主振堡器功率放大器（MQpA)以提供 在圖3B|頁示的時域形狀的雷射脈〉皮37b，丨具有實質上方 形的時域功率密度分布以處理接線。 ΜΟΡΑ 雷射^一 般由 d $ 栗忒，摻雜並且將光纖雷射材 料製成光柵’ *由注入式雷射在高的均一重複頻率激活， 例如30kHz。M0PA構形的雷射由美國加州弗裡蒙特讀A 月又伤有限A司衣泣，耗供5_2〇毫微秒可調脈波寬度的實質 10 1260121 上方形脈波37b。 依據Smart等人，雷射脈波的上升時間必須比丨毫微 秒短，方波頂部平坦度必須比10%好，並且下降時間必須 足夠短。使用具有如圖3B，里顯示的時域形狀雷射脈波的 已陳述優點是，雷射脈波的尖銳上升時間將釋放熱震到氧 化物覆蓋層並且因此使接線吹製處理變得容易。此外，在 更n功率搶度由接線反射的雷射能量的反射率將隨著快速 上升、更短持續時間的脈波而降低。不過，如果很快地借 且:釋出到層的熱衝擊波，以雷射脈波的尖銳上升時間摧毀 覆蓋層將真正地使處理變得容易，處理沒有覆蓋純化層的 接線結構不再會是一種技術的挑戰。工業實施證明如果不 這樣做將是很困難的。 因為接線結構36不可避免的變化，例如覆蓋純化層44 的厚度、接線22 I身的厚度、寬度以及側壁斜率、以及 ^ .匕層46的厚度，用雷射脈波能量來處理 需要一些前置空間。通常接線材料在雷射脈波結束之前全 部被移除，對於典型的雷射脈波的使用，-般接線22的 接線材料如圖3A中所_产+ ± 安深U的 地，在圖3B州Γ Γ人 之前被全部移除。類似 的日守間t丨描繪當典型的接線材料被全部移除 ㈣時間。那些熟悉本項技術的人將意識 對於兩個例宰夾1 m ^ 了丨j 之傻， 曝照於雷射能量；，4Γ广接線材料來保護基板不 之鳴42的巨大二射I波能量強加損壞-些接線22 也給予接線相鄰的杜槎作““ 田耵脈波此里 )、'。構很大的損壞危險。特別 1260121

處理好”些，因為職不再㈣餘的接線材 4保k基板42不受雷射能量的暴照。 時門不t幸地/對於傳統的雷射^ 37a而言，無法控制在 之後的雷射脈波㈣域形狀。對於實質上方形的時 :输…“之後的立即時間雷射脈波二 “峰-段時間是更糟的’這會引起基 或 疋相鄰結構34損傷的更大的危險。

80圖4顯示序列雷射脈波之間的一個範例典型時間區間 用用來切斷各別分開的接、線22。這種時間區間筆 =Γ:ΓΓ且已經典型地由關鍵速度以及光束定： 4▲雖' 然處理接線以同時改善品質以及產 方法還是需要的’這種想要的改善應考慮到由傳 、、先先束定位系統強制加入的限制。 兮 【發明内容】 一個目的係為以一

本發明的目的係提供一 電接線材料及覆蓋鈍化層結 及設備。 本發明的另 這種接線。 個用於改進在基板上建造的導 構材料的移除處理品質之方法 、、且低肖b量雷射脈波處理

本發明的進一步目的得蚀用；古样A 0知使用k樣的幾組雷射脈波以 怨方式處理這種接線。 接線製造的一 的接線（大於大約 個近來的趨勢是以金屬材料製造相對厚 微米厚到大約2微米厚或是更厚），並 12 1260121

二種接線使接線切斷處理更複雜化。已經證明以傳统帝 而1的早—的脈波，以足夠的輸㈣完全移除這種接線 不造成週邊材料不可接受的傷害是特別困難的。—個解 :方法是以一個單—雷射脈波提供—個第一通到每—個連 線，該連線以不足以造成不想要的傷害的能量來切斷，並 且然後提供相同或是較少功率脈波的第二通到每一個連 線’以清除任何製造物而不造成週邊材料的損傷危險。不 幸地’這種實施會在每個連線造成-個报長的閉鎖時間，

=「個選定連線之分開的重新定位以及重新發射的複 衣π目田通道’結果是以A約二或^：更大的係數降低產能。

在昇陽公司等的美國專利6,574,250號揭露用來協調 雷射輸出脈波產出以及由—個光束定位器告知相關運動的 方法，以釋出-個組兩個或是更多時間移置的雷射輸出脈 波到每-個接線結構，其使用與傳統的光束定位器釋出單 一傳統雷射脈波相同的時域窗口。在組裡的脈波釋出很快 以致於每個雷射輸出脈波的光點區域包圍接線寬度，並且 此方法提供高產量、高品質的接線移除而不具損傷鄰近的 鈍化層或是基板的危險。 在幵陽公司等的美國專利6,574,25〇號以及美國專利 公開第2003/01 5 1053號，揭露在光束定位時間窗口中產生 脈波、，且的各種新方法。一個實施例使用一個高雷射脈波重 複頻率的連續波（CW)模式鎖模雷射，之後跟隨光學間以及 放大器，而另一個實施例使用一個Q開關以及cw模式鎖 住的雷射。附加實施例使用··一個步進控制聲光（A_〇)Q開 13 1260121 關雷射系統’·—個具有光束分解器以 的雷射系統；以及Λ舶$审少门+ 個先丰延遲路徑 及兩個或更多同步但是分古 的暫時偏移雷射。这此…丨γ 刀子。ρ分光束路徑 π I —般的π ^ u具有本身的優點， 仁疋 ^不利條件包括額外成本、額外允 光學或是對準零組件。 卜二間、或是額外 在美國專利公開第2002/016758 1 出-個處理類似於昇陽公司等揭露的：明中，’：：利等人提 人將他們的工作集中於雷射工件之熱相：作：:科= 為在昇陽公司等描述的光束定位時間 …中熱 的。 u 之樺出脈波所生 …在錢專利6,727,458號中，Smart提議使用兩個相同 很罪近放置的、從種子二極體雷射以 入疋欲大态來的方形 形狀或是鋸齒形的雷射脈波。 本發明的一般實施例使用一個主振盪器功率放大器 (ΜΟΡΑ)’其中從二極體雷射發射的雷射輸出被注入到一: 功率放大器。特別控制二極體雷射的驅動以產生用於每個 要被處理之接線結構的兩個或更多脈波的時域功率輪廓。 ㈣放大器在-個不飽和狀態操作以提供放大雷射=， 其實質上複製注人式雷射輸出的時域功率輪廓，以提供一 組兩個或更多工作雷射脈波到要被處理的每一接線，而不 疋使用傳統接線處理系統的單一雷射脈波。 因為該組的整個持續時間比大約丨〇〇〇毫微秒短，該組 被認為是傳統的接線切斷雷射定位系統的一個單一 ”脈波 Π。此項實施因此不需要一個在每個選定接線22之長閉鎖 14 1260121 r 或7^ 4自4定連線之分開的重新定位以及重新發 射的複製掃聪通道，而以大約2或更多倍係數的效果降低 產量。 勺每工作雷射脈波具有一個能量或是峰值功 率’其少於支撐接線結構36的⑷基板42的損傷臨限值。 控制組内的工作雷射脈波 22的底部而保持下純…6 使…脈波清除接線 作及基板42未受損壞並且操 作上元好無缺的。 在一些實施例中，在組 0士衿効座私产L ^ 個工作雷射脈波的 叶域力率輪廓也分別被修整 Μ，^ h *肌〇皮持、績的任何時間提供 欠 在處理特定接線方面 制每個脈波時域功率幹斤的技忙二/以使用其他調 力羊輻廓的技術，例如基於 構使用多重尖峰了F峰$ Η 4 4 Λ11 j的接線釔 頁峰或疋使峰值功率振幅振盪。在一個本 施例中，至少_相 牡 1固貝 個在組内的雷射脈波具有時域功圭Φ入广 其與至少-個在μ内的其他脈波不同。例如：：率知廓， 的弟一工作脈波之後的工作脈波具有個—内 降低的脈波寬度。 —的振幅以及/或是 本發明的額外的目的以及優點從以下實 實施例將更為明顯，其係參照後附圖式的方Υ、方式的較佳 八進行。 【實施方式】 圖6Α是用ΜΟΡΑ雷射200、一光束釋 定位系統38〇(定位系統380)實現的範例雷射卢及材料 例的fi化部分圖解，其與雷射處理控 ^ '先3G0貫施 予、、，先整合以處理接 15 1260121 線22。圖6A ΜΟΡΑ雷射200包括一個注入式雷射2〇2， /、後具有放大杰204。注入式雷射202可以是具有快速反 應時間的一個二極體雷射，並且釋出與放大器2〇4增益光 曙相匹配之雷射波長的雷射輸出210。這樣的二極體雷射 可以是使用整合分散反饋式或是分散布拉格反射鏡的單一 頻率雷射，這樣的二極體雷射可以以外空腔零組件調試。 沒樣的二極體雷射也可以是一個多模二極體雷射。 “放大器204最好是一個光纖放大器，其係包括傳統的 :纖雷射材料並且最好是由傳統連續波(cw)泵激源22〇進 行：激。放大器 204的一個較佳實施例是一個光纖雷射放 大盗。镱的光纖雷射材料很普遍並且可以在市場上買到。 展激源220最好也是一個二極體雷射並且可以以不同於注 入式雷射202的波長發射。 光纖長度、雷射摻雜物類型、摻雜準位以及泵激的準 位可以修整以實現要求的放大增益。一個範例雷射可 =疋吳國IMRA股份有限公司以及麻州牛彳㈣ph。加旧 ^生產的光纖雷射的修改。IMRA以及ipG製造雷射元 帝A d舌個快速雷射二極體，該二極體作用如注入式 田射其後具有光纖功率放大哭 外上斤 田射波長在1.06微米到1 · 1 喊米範圍是可調的。

圖5顯示可使用的Μ〇ρΑ脈波π、％、％以及 c4, /、具有從 IPG M〇pA 4桐丁门 传到之25笔微秒到1 0毫微秒的 们不同的可程式脈波寬 射脈波重複頻率並且s射在大約2Q_3GkHz雷 、 .到1 〇微焦耳的雷射能量。這 16 1260121 些雷射脈波波形不是實質上方形的並且具有普遍單調或是 >· 穩定減少的形狀（在雜訊限度内）。以供應到快速二極體雷 ·-射中的經修整的驅動電流，雷射脈波功率輪廓可以修整為 如在此描述的。加拿大魁北克IN〇製造的另一個範例光纖 雷射實現一種特別的技術，從光纖本身得到注入式雷射脈 波並且然後使用光纖來放大注入脈波。它目前的可用版本 在^57微米的雷射波長工作。依據INO,要他們製造在1〇6 微米到1微米波長工作的相似雷射是不難的 較佳的雷射波長從大約150奈米到大約2000奈米的光 _ 言普範圍内，並且包括但不限於154、13、、h()5、 1·047、1_〇3-〇·75微米，其係放大器204所在位置或可用 的波長或是他們的第二、第三、第四、或是第五諧波。範 例譜波波長包括，但是不限於大約〇.75、〇 65、〇 532、、 0.43、0.355、以及〇·26ό微米。熟習該項技術者將理解到 使用適當的習知諧波變換技術，任何這些具有足夠功率的 谐波可以使用以處理某些類型接線22以及/或是鈍化層 44。谐波轉換處理在Springer-Verlag紐約，1991 ISbn 3 鲁 540 53547-0發行，由ν· G.如㈣⑼等人出版的非線性 光學的晶體手冊第138-141頁中描述。 θ 6B!以及6Bz(總稱為圖6B)顯示一組二個或更多雷 射脈波52]以及522如何可以從M〇pA雷射2〇〇產生以處 理接線22,而不使放大器204飽和以允許雷射脈波功率輪 廓符合釋出到注入式雷射2〇2的電流驅動輪廓。參考圖61， 一個祀例注入式雷射輸出脈波輪廓2丨1，例如最大的，，平 17 1260121 大器204以產生符合注 之輪廊的一個放大雷射 頂部”輪廓可以被注入到雷射功率放 入輪廓21〇a而沒有因飽和引起失真 輸出脈波212。 ” μ参考目⑽2,當定位系統380連續地進行動態處理時、 疋位系統380瞄準接線22的時間區間内，可以注入二 、’更夕，主入脈波21〇ι以及21(^到雷射功率放大器2⑽。 注入脈波2 1 0〗以乃？彳0县总η > 2取好疋付合注入脈波2102的輪廓， =應的雷射輸出脈…及％將符合雷射輪出脈 ㈣廟’並且對應於脈波21Gl以及21〇2的形狀而 /又有因飽和引起失真’忠實地再產出生產他們的 2〇6的輪廓。 力电机 圖7A、7B以及7C(總稱為圖7)顯示雷射脈波％、 仏2、叫以及⑽2、以及52e丨以及52C2(總稱為雷射脈 士）之範例組50b、50a以及50c(總稱為組50)的功率對 G u間圖，其用來依據本發明切斷接線Μ。最好是組 的每一個切斷單-接線22。較佳的組5Q包括2到5〇個脈 波52。每組50的持續時間較佳的是比大約1000毫微秒短， 更好的是& 5GG毫微秒短，並且最好是在大約5毫微秒到 3〇0愛微秒的範圍内。組5〇在—段通常比0.5毫秒短、— 般比〇.1耄秒短並且通常在25_5〇微秒範圍内的可程式時 間區間中是時間移置的，並且可以是定位系統38G速度以 及被處理接線22《間距離的函數。因為組的整個持續時 間比1，000笔微秒紐，組考慮為由接線切斷定位系統3 產生的傳統單一”脈波，，。 18 1260121 在組50的每個雷射脈波52的脈波寬度在大約3〇毫微 秒到大約1 〇〇fs或是更短的期間内。在一些實施例中，每 、、且50最好疋包括2到1〇個脈波52，其最好是在大約〇1 ps =大約3〇毫微秒的範圍内，更好的是從大約25Ps到30毫 诞移或疋在例如從大約1〇〇ps到大約1〇毫微秒或是從大 約5毫微秒到大約2〇毫微秒的範圍裡。在一些較佳實施 ^裡，介於第—脈波下降緣以及第二脈波的領先端之間的 T間區間可以從大約〇到大約5 〇〇毫微秒。可以調整脈波 之間的時間區間以將脈波以及目標相互作用優&，以羽毛 化或是岩屑化使相互作用減到最小。熟習該項技術者將理 角中到脈波52之間的時間區間、組5〇的時間區間以及脈波 52的脈波寬度在圖裡沒有按相同的比例繪製。 聚焦雷射光點直徑在大約〇·5微米到大約3微米之間 的轭圍内並且最好是比接線22的寬度大4〇%到1〇〇%，取 决方、4c、、泉覓度28、接線線寬32、接線材料以及其他接線 、、。構以及所考慮的處理。在組裡每個工作脈波的雷射光點 匕圍接線見度2 8，並且每個工作脈波的雷射光點3 8之間 的移置小於典型定位系統38〇的定位準確度，其通常是 0·05到〇·2微米。因此，雷射系統仍然可以動態處理接線 22，也就是當那些雷射系統發射一組工作雷射脈波在每個 選定接線22時定位系統380不必停止移動。 在一組雷射50的脈波52之間，每個雷射脈波52具有 不夠的熱$、能量或是峰值功率以完全切斷接線22或是 才貝壞在下面的基板42並且僅僅移除接線22的一個部分以 1260121

到大約1 0微焦耳之間 到50kHz或是更高。 及/或是任何覆蓋鈍化層44，即使是使用的雷射波長在可 見裡範圍或是在紫外線的範圍内比微米13短。在從大約 1二奈米到大約2000奈米的較佳波長之下，雷射脈1皮^ 的聚焦光^ 4G的較佳切除參數包括每個雷射脈波的雷射 能量在大約0.005到大約1〇微焦耳之間(並且中間能量範 圍在㈣到大約（M微焦耳之間）並且每組雷射能量在請 比大約1赫兹高並且最好是i 〇kHz 可以控制雷射脈波52的每組5〇的能量密度或是功率籲 2廓比傳統的| 一的毫微秒、雷射脈〉皮要好並且可以具有 幾乎任何預先決定的形狀。取決於雷射輪出波長以及接線 材料的特性’可以選定每脈波52的能量以及在每組5〇的 每-個雷射脈波52的數量來準確控制應 1在接線Μ之脈 波52的輯深度，以清除任何'給定接線22的底部，留下 相對地完好無缺或是操作上未損壞的下鈍化層46並且基 板42相對地沒被碰觸或是被未損壞。因此，明顯地消: 對石夕基板42操作損傷的危險，即使使用在紫外線範圍β _ 的雷射波長。 、蒼考圖7Α，在每組5〇a内的脈波52ai以及52a2(總稱 為52a)的功率輪廓實質上是相同的。在每、组5〇a裡的可選 定後續脈波52a(沒有顯示)也可以具有實質上相同的功率輪 廓或是不同的功率輪廓。 蒼考圖7B，脈波52b2的功率輪廊具有比在每組挪 令各別脈波52b,的功率輪廓更短的振幅。在每組5〇b之可 20 1260121 I擇序列脈波52b(沒有顯示）最 λλ * 』取好疋具有比各別脈波52b2 的要短。這樣一組50b的能量 度知廍對清理接線底部是 了用而對特定敏感工件的損傷是不具危險的。 ^W7C’脈波叫的功率輪廓具有與在每組内的 c。別脈波52Cl的功率輪廓實質上相似的振幅，但是更 短的脈波寬度。在每組50c内@ 一 j」、疋序列脈波52c(沒有 顯不）最好是比各別脈波52c且右 2 /、有更紐的脈波寬度。不過， 熟習該項技術者將理解到，脈波 儿2以及序列的脈波52c

具有比立即早先的各別脈波的 ^ 又姐振巾田以及更短脈波寬 度。热習该項技術者也將理解到即偾 4丨便圖7頦不的每一個脈 波5 2具有逐漸減少的振幅，也 乜了以使用例如像”平頂部，，或 疋龄形狀功率輪扉的其他功率輪廊。 圖8A-8F(總稱為圖8)展示細M s，丨反# 口 J展不、、、工特別修整工作雷射脈波52 的形成，其可以由一個或更多組 夕、、且5〇di_50d3(總稱為組50d) 的一個或多個雷射脈波52d實現。夂去岡& 。 一 貝兄麥考圖6及8，圖8A顯 示從驅動電子裝置2 0 8釋出的紐牿則狄敫ΛΑ

甲阳曰]、、、工特別修整的驅動電流脈波 206,以及圖8Β顯示-個從注人式雷射 雷射輸出脈纟210 ’其複製驅動電流脈波2〇6白勺輪靡因注 入式雷射202的快速反應能力而產生。釋出注入式雷射輸 出脈波21〇到雷射功率放大器2〇4，其在一個不飽和狀態 操作以放大注入式雷射輸出脈波21〇並且釋出工作的雷射 脈波52(1, ’而沒有引進經修整雷射脈波功率輪廓的顯著失 真，如圖8C所示。工作雷射脈波52d]在功率尖峰發生之 後以及在雷射脈波時域功率輪廓下降緣之前是相對平坦 21 1260121 的。熟習該項技術者將理解到驅動電流脈波206的輪廟可 以容易地程式設計式為任何 、々仕Π #乂佺的輪廓。熟習該 也將理解収大！！ 2G4的增益要求取決於可以從;主入式雷 =2〇2中提供的雷射脈波功率以及工作雷射脈波叫的功 再次參考圖8C，雷射脈、、古 田耵脈波52d〗的經特別修整雷射脈 波功率輪廓’在雷射脈波的開端出現顯著的尖_ 62。尖蜂 的峰值功率是Pmax並且雷射脈波的平均功率是他。尖 峰的振幅嶋Pmax_Pmin。尖峰的寬度“，定義為在 中間功率點Ps介於Pmax以及pmm之間的全部持續時間。 尖峰的峰值功率Pmax最好是超過雷射脈波平均功率 ^約抓到大約50%。尖峰的寬度^最好是雷射脈波持 〜時間的大約10%到大約5〇%。尖峰的上升時間通常比大 約5毫微秒短’並且最好是比大約2毫微秒。功率尖峰的 車父佳時間在從測量到雷射脈波功率輪靡上升緣到雷射脈波 功率持7G%之間的區間内。為方便的㈣，術語” 尖峰”在本申I青案的整個剩餘部分用來表明雷射功率的固 顯著、瞬時的增加，不管它在雷射脈波期間的甚麼時間出 現。一個、一些或是在一組5〇d裡的全部脈波Μ可以具 有一個經特別修整的雷射脈波輪摩。 a 圖8D-8F顯示範例組5〇d的功率對時間圖，其具有至 少-個以目8C顯示經特別修整的雷射脈波功率輪廊的帝 射脈波叫，以在一個典型的定位系統内的時間區間切: 接線22。尤其是，目8D描繪範例上, 22 1260121

其每一個使用更多實質上相同經特別修整的脈波52屯中的 兩個’以在一個時間區間切斷接線22，該時間為定位系統 380在接線22進行動態處理的範圍。 圖8E描繪實質上相同組5〇t的替代範例，其每一個 使用更多貫質上經特別修整的脈波52屯以及52七中的兩 個’以在一個時間區間切斷接線22，該時間為定位系統38〇 在接線2 2進行動恶處理的範圍。特別是經修整的脈波5 21 具有付合52七的雷射脈波功率輪廓，但是在大多數輪廓具

有比例上較小的強度。 圖8F描繪貫質上相同組5〇d3的替代範例，其每一個 使用更特別修整的脈波52di以及52七中的兩個，以在一 個日可間區間切斷接線22，該時間為定位系統38〇在接線22

進行動態處理的範圍。特別經修整的脈波52d】，之後跟F 一個或是更多的脈;皮52W具有f質上沒有尖峰的^ 波力率軏廓。爹考圖8C_8F，熟習該項技術者將理解3 、且5 0dr 5 Od;不必相同、不必具有各別相同的脈波數量並」 其脈波不必具有相同的各別功率輪廓。 圖9Α·示另一個實施例，其使用一個功率輪扉，j 有不在雷射脈波52ei的開端出現而在雷射脈波5%的中^ 出現的尖峰64。尖蜂在時間％結束，其在h之前，、為: 組脈波50e之最後脈波的雷射能量完全移除具有平 性之接線22的接線材料。· 十 的茶考圖9A，脈波尖峰64前後的功率準位是相對平iE 不過’雷射脈波功率輪廓在脈波尖舉64的前後以 23 1260121 具有改變的功率準位。 乂 k種杈式的經修整命 輪廓提供一個且有 田射脈波功率 、 、足夠的雷射峰值功率以及能旦沾士 波尖峰，以使令人、、名立 里的中間脈 使7人滿思的接線材料移除變 接線材料整個移除時 易，並且當 妃、，Ώ』 夕的雷射脈波功率確伴對放| 板以及接線的鄰進姓 保對石夕基 外I進、，、口構不叉到損傷的危險。 別修整的雷射功率輪廓提 u此這些特

理窗並且降低對石夕美處理結果以及更寬的處 個此㈣夕基板以及鄰近接線結構的損傷風險。一 —次疋在一組50裡的全部脈波52可 經特別修整的雷射脈波輪廓。 ，、有廷種 圖9B-9C顯示範例组μ以及⑽（總稱為 功率對時間圖，盆白杠 、 Μ的 9…-二 個雷射脈波〜具有在圖 9 A裡顯不的特別經修 田射脈波輪廓’以在典型的定位系 、，先吟間&裡切斷接線22。

尤其疋’圖9B描繪範例上實質相同的組5〇^，其每 一個使用更多實質上相同經特別修整的脈波W ^中的兩 個’以在-個時間區間切斷接線22,該時間為 在接線22進行動態處理的範圍。 圖9C騎替代範例實質上相同、組5如2,纟每一個使 用兩個或是更多特別修整的脈波A以及52e2以在—個時 間區間切斷接、線22，該時間為定位系統谓在接線U進 行動態處理的範圍。特別修整的脈波52e2具有符合那现 的雷射脈波功率輪靡。目9D描繪實質上相同組⑽的替 弋^彳j /、每個用如圖9C描繪的顛倒次序使用兩個或 疋更多特別修整的脈波52~以及52^。 24 1260121 圖10A以及iqb &別顯示—個依據另_個實施例之 不同貫施產出的驅動電流輪廓214以及它複製的雷射脈波 2f的田射脈波功率輪廓。驅動電流輪廓2 14由三個分別 時::之電流尖峰218、220以及222的脈波組成，其分別 在呀間、tb、tc有漸減的數值。用於產出雷射脈 摩-的電流尖物、22。以及222對應功率尖峰:享： 咖以及咖。功率尖峰224發生在雷射脈波52f期間，作 疋在目標接線材料以組5〇f的最終脈波52f完全移除 功率尖峰224、226以月> 及228 —起形成—個合成功率尖峰， 形式為震蘯波具有超過雷射輸出脈波平均功率大約⑽ 1-個功率變化。驅動電流可以例如包括—個振盈波使一 …所有這樣的尖峰傳遞變得容易。例如，持續時間的 大約一個半週期到三個週期 病日”…“人 乂在田射脈波功率輪廓的持 -貝日，間内傳給注入式雷射。震盡的週期最好是在大約” 微秒以及大約1毫微秒或是更短 笔 ^ …j I間。在組50f內 一個、一些或是全部脈波 ^ 雷射脈波輪廓。 經特別修整的 圖1OCM0D顯示範例組5〇f的功率對時間圖， 雷射脈波52f，具有在圖刚裡顯示的特別經修整^ 波輪廓’以在典型的m统時間區裡切斷接線^射脈 疋，圖1 0C描繪範例上實質相同的組 1，具母一個蚀田 更多實質上相同經特別修整的脈波52fi中的兩個 個時間區間切斷接線22，該時間為定位系統38〇 進行動態處理的範圍。 H 22 25 1260121 圖10D描繪替代範例實質上相同組5〇匕’其每一個使 切斷1=2別修㈣脈波52fi以及叫以在—個時間區間 線22，該訏間為定位系統3 80在接線22進行動能 ^里的範圍。特別修整的脈波52f2具有符合叫的雷㈣ 2 圖9D以及1 〇C展示的脈波組50對處理更厚的接奪 以及/或是合成接線22，例如具有氮化欽抗

:體以及氮化欽以及欽分路層的接線堆疊。延遲的尖❹ 地理包圍铭的較高融點的接線零組件是有用的。脈波5 、商^ &狀’特別是對應尖峰的振幅以及延遲可以調整〇 適應:壬何給定接線22裡的特別的材料及他們的厚度。 热習該項技術者將理解到，對在 施例來說序列組5〇可以且右乂门、士良〇所有乾例貫 ^ ^ T ^有不同.波峰功率以及能量密；# 是如果接線…或是鈍化…有不 yM不同的材料以及/或是不同的大小）。孰 :’者也將理解到序列組5。可以在彼此不同的時：間產支

再-人翏考圖6，雷射系統3〇〇的雷 it! ==#_零組…… 带射光風的+了以包括’例如一個光束擴展器或是其他 = 準雷射輸…產生具有可用傳 i不❹i #^射率但是 …波長具有非常高穿透率的一個或更多光束反射 26 1260121 鏡子358、360、362以及364是可選擇使用的，因此只有 想要的雷射波長可以到達接線結構36。聚焦透鏡366最好 是使用單一零組件或是多重零組件透鏡系統，其將一個對 準脈波雷射系統輸出368聚焦以產生一個聚焦的光點大小 40(圖2B)，該光點比接線寬度大因此圍繞接線寬度28，並 且直徑最好小於2微米或是更小，取決於接線寬度28以 及雷射波長。 一個較佳的定位系統380在奥弗貝克，，將積體電路上的 聚焦光束定位的設備以及方法，，的美國專# 4,532,4〇2號中 詳細描述。定位系統380可以替代地或額外地使用 等人在美國專矛"，751，585號、Cutler #人在美國專利 6,43〇,465B2號以及/或是美國專利公開f 2鮮川748iai 號中描述光束定位器的改進，其被讓與給本案申請人。可 以使用其他固定頭系統、快速定位頭系統例如檢流計、壓 電控制鏡、或是音，制鏡、或是線性馬達驅動傳統定位 系統或是俄勒岡州波特蘭伊雷克托科學工業股份有限公司 (ESI)生產的5300、9300、或是90〇〇型系列。 定位系統380最好是使用雷射控制器382，控制器控 制至^ 一個平台或是架子（堆疊或是劈軸）3几並且與光束 反射鏡35 8、360、362以及364以及其他光學零組件協調 以目田準及♦焦雷射系統輸出368到—個在IC元件或是工 件12上的選定導電接、線22巾。定位系、统彻允許在工件 12的接線22間快速移動，以基於提供的測試或是設計資 料，進行有效的獨特動態切斷接線操作。 27 1260121 位置資料最好將聚焦的雷射光點38(圖2B)導向工件 1 2，以雷射系統輸出3 6 8的一個雷射脈波5 2的組$ 〇瞄準 接線結構36以移除接線22。雷射系統3〇〇最好是使用單 -雷射脈波37將每個要被切斷的接線22進行動態切斷。 雷射系統3〇〇最好是以不停止定位系統38〇的方式在任何 接線22以雷射脈波52的單—組5()以動態'方式移除每— 接線22，因此維持高產量。因為組5〇的整個持續時間比 大約1000毫微秒短，每一個組50被定位系統38〇認為是 一個單一脈波’取決於定位系…统380的掃描速度。例如疋 如果-個疋位系統38〇具有大約2⑻每秒毫米的高速，那 麼在兩連續雷射光點38之間的典型的位移將典型地為不 到0.2被米，亚且在組5〇的3〇〇毫微秒時間的較佳時間區 間裡取好不到0 06微米，該兩連續雷射光點在I⑼〇毫微 秒，間區間内，因此兩個或更多的連續光點38將實質丄 重疊’並且每—個光點38冑完全覆蓋接線寬度28。除了 控㈣複頻率之外，在組則脈波52起始之間的時間錯 距通常不至毫微秒並且最好是在大約5毫微秒曰 5 0 0宅微秒之間。 一 2射控制器382附有有關選定之接線處理的適當指 :。雷射控制器' 382可以受時間調節資料的影響，其為另; 雷射系統300的發射與平台的移動同步所須的資料：如 κ刪cny在美國專利5,453,594號描述的輻射光束定 發射協調系統。 久 一、、且50可以在彼此不同的時間區間產生，熟習該項 28 1260121 技術者將理解到為了得到穩定以及其他的雷射考慮，最好 疋在貫質上固定的重複頻率產生組50，不管脈波52是否 被用作為工作脈波以衝擊一個目標接線22。在這樣的實施 例，在糸統控制器382送出一個，，閘控導通，，的閘控信號到 可選擇的雷射脈波閘控元件340之前，系統控制器382命 令疋位系統380移動並且導向目標位置。當在目標位置的 接線22處理完成時，當系統控制單元382送出一個，，閘控 關閉的閘控信號到雷射脈波閘控元件340時，掃描頭繼續

私到下個目軚位置。雷射200保持在要求的重複頻率運 订，因此變換器在任何波長沒有熱負載變化，因此消除了 熱引起的諧波脈波能量漂移。

辄例雷射脈波閘控元件包括高速電光（Εβ〇)元件或是聲 光的（Α-0)兀件，例如由佛羅里達州墨爾本的ne〇s技術公 司製作的型號N30085-05或是它的修改版本。關於一束雷 射脈波閘控7C # 340的隨選觸發的進一步細節可以在拜爾 德等人的美國專利6，172,325號以及昇陽公司等的美國專 利申請案10/611,798號裡發現，在此合併做為參考。 幵陽公司等在美國專利申請案10/61 1，798號中描 的射頻（RF)負载控制技術可以額外地使用以提供幾乎固 的熱負載到A-Ο雷射脈波閘控元件34〇，其係以當定位 統380被導向目標位置時（換句話說當要求工作雷射機器 出時）’施加-個與組5〇之脈波52 一致的rf脈波到A 閘控兀件340 *方式進行，以及使用具有相同於 控元件340RF能量的RF脈波但是當定位系统38〇被導； 29 1260121 到一個中間位置時（換句話說 ^ , ^ v田牙1俄态力口工輪屮、力 被要求日守）與組50的脈波52 _ ^ 出叹 ^ r 致。熟習該項技術者將理 ‘到以這種實質上固定的熱負載在 =理 A-Ο閘控元件340對 们工π件340, ^ ^ 、機态加工輸出的品質以及 疋位準確度將具有最小的反作用。 乂及 觀察上述以雷射晰此ς 〇 接線處理提供—個更^ 二5()的接線處理’比傳統的 而沒有犧牲產2 4 自子以及更優良的切斷品質 里。、、且50中脈波52多 線特性的修整。因為# ^ 『允丼對特別接 波52具有較少Sr在雷射脈波組5〇内的雷射脈 夕田射月匕1，對相鄰的鈍化 I:較少的損壞危險。除了傳統接線吹製…= 比1R短的雷射波長也可以且件點Λ 、 更小雷射光點大小，即使… ι點附加地用於處理 長更短的雷射、U αθ片吸收更多比傳統的戊波 變得容易=此，處理更狹窄的以及更厚的接線 、人么的接線移除解析度允許接線22更靠 =寬::=二Τ接線結構…傳統大: 来 例如夕於或是等於大約微米0.5 〇 仙地’雷射脈波功率輪廓的更佳 應付不同鈍化层牯w ^主夕兀/生如供在 圖⑽，如果更好的靈活性。參考上面的 純化層46下^ 型的高度，純化層44上面或是 作。可以使用：傳統材料之外的材料或是修改來製 雷射脈波52=t是尺寸，因為可以修整組5°以及 險。另外，因=因此降低對下面或是相鄰結構的損傷危 為可以使用比大、約L06微米短得多的波長以 30 1260121

產生關鍵光點大小直徑40少於大約2微米，以雷射脈波52 組50處理在接線22之間的中心到中心線寬32可以實質 上比由傳統的單一 IR雷射光束切斷脈波吹製接線22之間 的線寬32小。接線22可以例如是，離開其他接線22或 是相鄰的電路結構34約2.0微米或更少。

覆蓋鈍化層44可以包括任何傳統的鈍化層材料例如二 氧化矽（s1〇2)、Sl0N(氮氧化矽）以及氮化矽（Si3N4)。下層 鈍化層46可以包括與覆蓋鈍化層44相同或是不同鈍化層 材料。特別是，目標結構36的下層鈍化層46可以包括脆 性材料，包括但不限於由低κ材料組成的材料、低介電係 數材料氧基低介電係數材料、甲氧石夕玻璃（qsgs)、氣石夕 酸玻璃、有機衝璃、四乙氧基賴基底的)氧：： (TE0S)、甲基三乙氧基㈣（MTE〇s)、乙酸乙二醇丁轉脂

(PGMEA)、矽酸酯類、含氫的矽酸鹽類（HSQ)、甲基矽酸 ，類（MSQ)、聚芳驗（PAE)、苯環 丁烯（BCB)、SlC0H、成 是SiCOH衍生膜（例如由應用材料股份有限公司出售的”黑 鑽石”）、或是旋塗低介電係數高分子（例如由道化學公司出 :的SlLK”)。由這些材料之-些製作的下層鈍化層46， 虽其之目標接、線22以傳統單一雷射脈波接線移除操作吹 製或是切除時更易於斷裂。熟習該項技術者將理解到二氧 切、氮氧化石夕、氮化石夕、低κ材料、低介電係數材料、 ，基低介電係數㈣、QSGs，氟料玻璃、有機料鹽玻 璃、HSQ、MSq、BCB、SiLkTM 及 β]μ 係 際的層材料，並且TE〇s、MTE〇s以及聚芳—Μ)是半 31 1260121 導體凝結先驅材料。 圖1 1顯示在以雷射脈、、由4：。，t 丁脈波52的組5〇移除接線22之後 鈍化層的狀況。覆蓋接線22頂表面7〇的純化層44具有 -個開口 72a，其以一個相對小的量延伸超過接線η的寬 度心例如大約覆蓋純化層的厚度。位於接線22相鄰 側表面52的中間鈍化層48的材料、在接線22下表面74 的鈍化層46以及基板42係如展示的更靠近以及更均一的 火山口牆78可忽略地撞擊’並且未被受到操作的損傷。 因此，具有遠比延伸到鈍化層結構的典型損壞小，並 少在鈍化層結構的典型斷裂，即使不是完全消除。這實質 二 妾線處理方法對接線22處理特別有用，例如 對知·別厗或是合成的接線22、 或是其他材料。 在“線波長的過脆弱低κ =該項技術者來說上面描述實施例的細節可以進 ::二 不離開本發明的基本原則。本發明的範圍肉

應该只由下列申請專利範圍所定義。 S 【圖式簡單說明】 卜^係習知技術⑽趙的—部分示意圖，其顯示在〜 局早元備援列的備援佈局以及可程式設計的接線佈 而同圖2Α係一個傳統的、大的半導體接線結構的部分巷 θ ，其接收由先前習知技術脈波參/ 波。 /双所特被化的雷射脈 32 1260121 及一個複製注入式雷射脈波輪廓 廓0 的放大雷射脈波功率輪 圖8D-8F顯示範例組的功率對時間圖，其包括圖8C 的特別經修整的雷射脈波以在—個典型^位系統區間切斷 接線。 圖9A顯示替代的放大雷射脈波功率輪廓 圖9B、9C以及9D顯示範例組 括圖9A的經特別修整的雷射脈波 系統區間中切斷接線。 的功率對時間圖，其包 ，用來在一個典型定位 -、八每射驅動電流彰 廓以及放大雷射脈波功率輪廓。 圖i〇c以及10D顯示範例組的功 BI 1 OR λα ^ 卞主丁叶間圖，其包招 ° 1特別修整的雷射脈波，用來 統區間中切斷接線。 以在-個典型定位系 圖11係圖2C接線結構在接線應用—纽 整雷射脈波移除接 、、至/兩，固、、生‘ 砂^接線之後的一個部分截面視圖。 【主要7L件符號說明】 10 ·電子電路 12 ·工件14 ·電路元件 15 ·閘控元件 16 ·備用列 18 ·行 34 1260121 2〇 _記憶體單元 二| 22 ·接線 . 24 ·接點 26 ·備援記憶元 28 ·接線寬度 3〇 ·接線長度 3 2 ·元件線寬 34 ·元件 3 6 ·接線結構 37 37c、37C2、37C3、37C4.雷射輪出脈波 38 ·雷射光點 4〇 ·聚焦光點 42 · ί夕基板 44 ·覆蓋鈍化層 46 ·下層鈍化層 48 ·中間鈍化層 50、50b、5Ga、5Ge、5Gd、5Gdl、5Gd2、5Gd3、5Ge、^ 50e2、50e3、50f2 ·組 52、52a、52a2、52b、52b2、52c、52C2、52d、52d3、 52e、52f、52f2 ·脈波 60c、60d ·雷射脈波功率輪廓 62 ·尖峰 64 ·脈波尖峰 7 0 ·上表面 35 1260121 72 、 72a ·開口 74 ·底表面 76 ·曲線 7 8 ·火山口膽 1 1 0、1 1 2 ·雷射導執 1 1 4、1 1 8 ·雷射脈波 120 ·同步控制電子 130 ·光束結合器 131 ·鏡 132 ·波片 1 3 4 ·雷射脈波 1 3 6 ·功率尖峰 140 ·波片 152 · Q開關固態雷射 160 ·雷射脈波 162 ·驅動電壓脈波 164 ·驅動電子裝置 166c、166d _雷射脈波 200 ·雷射 202 ·注入式雷射 204 ·放大器 206 ·驅動電流脈波 208 ·驅動電子裝置 2 1 0、2 1 0a ·雷射輸出脈波輪廓 36 1260121 21(^、2102 脈波 2 1 2 ·輸出脈波 2 1 4 ·驅動電流輪廓 2 1 6 ·雷射脈波功率輪廓 218、220、222 ·電流尖峰 224、226、228 ·功率尖峰 300 ·雷射系統

302 ·固態雷射 304 ·雷射二極體 306 ·發射光 3 0 8 ·透鏡零組件 3 1 0 ·雷射諧振器 3 1 2 ·雷射材料 314 · Q開關 3 1 5 ·偏光器

3 1 6、3 1 8 ·諧振器鏡 320 ·光學軸 330 ·光圈 3 3 4 ·雷射輸出脈波 336 ·設備 340 · E-0閘控元件 342 ·次控制器 3 5 0 ·雷射輸出 352、354 ·光學零組件 37 1260121 358、360、362、364 ·鏡 ·‘ 366 ·聚焦透鏡 -^ 368 ·雷射系統輸出 370 ·架子 380 ·光束定位系統 3 82 ·雷射控制器 386 ·次控制單元 521、522 •雷射脈波

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Claims (1)

1260121 、申請專利範圍 種控制雷射光纖放大器之放大器輸出的方法，其 在一個預先決定的泵激準位下具有飽和的功率特性'該於 和功率特性係限定可以糕合於雷射光纖放大器之注入式帝 射量而不扭曲介於注入式雷射輸出以及放大器輸出二 輪廓的關聯，該方法係包括： 、 提供光束定位資料至一個光束定位器，該資 一個或多個選定的導電備接印愔 %備挺D己丨思體或疋具有相關接線結構 的積體電路之位置，每-接線具有-個接線寬度並且放置 二二電路内相關成對導電接點之間，該電路在—個基板 上或疋一個可選定的鈍化層上 仏忒鈍化層位於導電 的接線以及基板之間，與接 守电 選擇的下鈍化層由夂別Φ M p^ J 曰由。別田射知壞臨限值為特點，並且 定位器對光束位置的資料逄 〕貝科產生回應，該資料告知雷射光點 對基板的相對運動； … 在預先決定的泵激準位 先予方式泵激光纖雷射放大 參 口口’以^工制告知到注式 干&+上过 式田射輪出的增益，該輪出注入到 雷射光纖放大器； 分別提供一組具有第一月错一 一 — 弟一驅動電流輪廓的至少第 一及乐一驅動電流脈波 m 1 個左入式雷射，以產生各別的 弟及弟一注入式雷射脈 ,^ ^ , ^ J個注入式雷射組，該注入 式雷射脈波具有相互關聯於 一 σ動電流輪廓的各別的第 及弟一注入式雷射輸出輪 ^ ^ lal ^ ^ _ μ ^ 昂一驅動電流輪廓具有一 门、弗一驅動電流輪廓的各別 39 1260121 把第一注入式雷射脈波輕合至φ i日疏日 。主田射先纖放大器中，以 二;第：放大器輸出輪廊的第-放大器輪出脈波，該 =聯於第一電流驅動輪廊，而第-驅動電流輪廊導致 弟一庄入式雷射脈波的產生，i中笙 ^ 士丨、 ，、弟一注入式雷射脈波呈 有^、於雷射光纖放大器飽和 ’、 大哭入Μ 力羊的特性’因此雷射光纖放 -耦“一注入式雷射脈波到雷射光纖放大 應，提供一個具有與第二驅動電，、 σσ生反 、古趴广 勁电机脈波相關的第二驅動電 級輻廓的第二放大器輸出輪廓； 用光學方法把每個雷射放 射系統輪出脈波的雷射…出：輪出脈波轉變成-個雷 在雷射光點位置中光點大h U田射系統輸出脈波由 所特徵化，光點大丨1 特性的各別雷射光點 今破化λ點大小大於接線寬度並且 在下面純化®以；5 I 4 Α 寺度^於任何 鈍化層以及基板的各別雷射損壞臨限值 協調雷射系統輸出脈波產出以 相對運動，佶俨 70 ^疋位裔告知的 吏侍在毎射系統輸出組的 列地撞擊接線結構時 a 系、，先輸出脈波序 雷射系統輸出組裡的每個雷 :“的，因此在 度並且雷射系統輪出組 =W的光點包圍接線寬 闕的導電接點之門 、电的接線’該接線在與其相 及基板損傷的風險。 下方的鈍化層以 2.如申請專利範圍第"頁的方法,其尹至 出脈波以一個ώ^ ^ 個雷射輸 ^ 雷射脈波時域功率輪廓為特點 上升以及下降緣、— H忒糕廓具有 以功率尖峰為特點，：： 及派波持績時間，並且 大峰具有實質上比脈波持續時間 40 1260121 短的尖峰持續，一個比雷射輪出平 及在上升以及下降緣之間的發生時門以：大的隶大功率以 拣婧，，、， 乂生日守間以及最大功率、 、 及整合功率尖峰的發生時間以 一 整的爺建立一個經特別修 田射脈波功率輪扉到雷射輸出脈波，1切斷… 接線結構而不對基板或是相 _刀辦被違疋的 傷。 、、°構材科具有操作上的損 3·如申請專利範圍第2項 雷射脈波時域功率輪廓的上升緣重合，並且:::::與 輸出脈波平均功率值大約啊的峰值功率。過U 如申請專利範圍帛3項 一個上升日#門、， 八中功率尖峰具有 上升㈣，亚且上升時間比大約5毫微秒短。 5·如申請專利範圍帛4項的方法，其 約2毫微秒短。 〒上升知間比大 6·如申請專利範圍第3項的方法，其中尖峰持續俜大 約1笔微秒及f射脈波時域功率輪料脈 50%之間。 又人4 申明專利乾圍，第3項的方法，其中在功率尖峰發 生：後的雷射脈波時域功率輪麻修整為明顯地隨著下降緣 之前的時間線性下降。 8. 如申請專利範圍第7項的方法，其中在功率尖每發 生之後的總功率下降超過雷射輸出脈波平均功率的大： 10%。 '、、、J 9. 如申請專利範圍第3項的方法’其中在功率尖今發 生之後的雷射脈波時域功率輪廓在雷射脈波時域功率輪扉 41 1260121 下降緣之前是相對平坦的。 功率專利範圍第3項的方法，其中雷射脈料 秘"―個第一功率尖峰’其與功率尖峰領先端 致’-個額外功率尖聲在第-尖峰之後出現。 "― 尖蜂:Γ:Γ範圍…的方法，其中額外的功率 時值超過平均功率的並且尖峰持續 、大、、、勺1耄微秒以及時娀 寬度的大約3 0%之間。《射脈波功率輪扉的脈波 12·如申請專利範圍第i項的方法 個振盪波的形式，1且古干、甲力羊大峰係一 大約10%的功率變化。 羊的起過 13·如申請專利範圍第ι2 -個半到：個震、… 貝的方法，其中震盪波持續 千幻—個震盛週期’該震蓋在雷 的脈波持續時間中^ j 1率輪摩 川中务生，並且震盪週期在大約 大約1 5毫微秒之間。 笔U私到 14·士申明專利範圍第}項的方法，其中功 在一個時間區間内，該區間從 力峰出現 輪麻持續時間的70%來測量。㈣〜射脈波時域功率 15. 如申請專利範圍第14項的方法 之前以及之後的雷Μ脐、由# ρ χ 、 在力率尖峰 俊的田射脈波時域功率輪廓是相對 16. 如申請專利範圍第14項的方 —。 之前以及之德的+直+ γ + 士丄 中在功率尖峰 乂及之後的雷射脈波時域功率輪扉哗 17·如申請專利範圍第14項 、 一個峰值功率值，該值超過雷射輪出脈波;::车率:峰有 丁 g功率的1〇〇/0 42 1260121 、_ /、有個"於1宅微秒到雷射脈波時域功率輪靡50% 之間的尖峰持續。 18_如申請專利範圍帛2項的方法，《中相鄰的鈍化層 f構材料以及/或是下層鈍化層由以下材料的一個或是多個 、且j包括··二氧化石夕、氮化石夕、氮氧化石夕、低K材料、 ,介電係數材料、低κ氧基介電材料、甲氧石夕玻璃、氣石夕 酸玻璃、有機㈣玻璃、四乙氧基石夕烧（TE〇S)、甲基三乙 ，基=(MTEOS)、乙酸乙二醇τ㈣（pGMEA)、石夕酸醋 I、含風的矽酸鹽_、曱基矽酸鹽类員、聚芳醚(PAE)、苯 =丁烯⑺CB)、SIC〇H或是Sic〇H衍生膜、或是旋塗低介 琶係數兩分子。 19·如申請專利範圍第"頁的方法，其中選定的導電接 “吉構包括鋁、鉻化合物、銅、多晶矽、二矽化物、金、 錄鉻化錄、翻、多晶秒全Μ、*儿▲ ^ , 7至屬虱化鈕、鈦、氮化鈦、鎢 或疋矽化鎢。 2〇·如申請專利範圍第1項的方 φ ^ 貝扪万去，其中每一個雷射輸 出脈波具有介於大約〇 〇〇 ^ 6 彳成焦耳到大約10微焦耳之間的 雷射能量。 21 ·如申請專利範圍第1項的 4 a U 、〕万去，其中相鄰的鈍化層 ^構材料、下層鈍化層、 "k 飞疋匕們兩個包括一個或多個二 虱化矽、氮化矽、氮氧化矽、低 -材枓、低介電係數材料、 低K氧基介電材料、甲氧矽 & ,. 离既矽酸玻璃、有機矽酸 破祸、四乙氧基矽烷（TE〇s)、曱其： 7心 土二乙氧基矽烷（MTEOS)、 乙馱乙二醇丁醚酯（PGMEA)、 义®曰類、含氫的矽酸鹽類、 43 1260121 甲基石夕酸鹽類、聚芳醚（PAE)、苯環丁烯（BCB)、SICOH或 疋SlC〇H-衍生膜、或是旋塗低介電係數高分子。 2 2 ·如申请專利範圍第1項的方法，其中產生至少兩個 田射輸出脈波以移除目標材料，該脈波以一個比大約1 〇KHz 大的重複頻率對準各自選定之導電接線結構的位置。 23 ·如申請專利範圍第丨項的方法，其中雷射系統輸出 波/、有 個在下列一個波長或是下列一個波長範圍之 内：

154微米、1·3微米、m.06微米、1〇5微米、1〇47 诞米、1.03-0.75微米、〇.65微米、〇·53微米、〇·5微米、〇.43 微米、0.35微米、或是〇 27微米。 24. 如申請專利範圍第23項的方法，其中接線具有比 1微米大的厚度。 25. 如申請專利範圍第丨項的方法，其中接線具有比 微米大的厚度。

26. 如申請專利範圍第丨項的方法，其中雷射輸出脈波 包括一個波長並且其中相鄰的鈍化層結構材料、下方的 化層以及/或是基板對波長具有相當的吸收力。 、吨 27·如申請專利範圍第26項的方法，其中波長包括 27項的方法，其中接線具有比 28·如申請專利範圍第 1微米厚的厚度。 29.—種雷射光纖放大器的放大器輸出的控制方法，上 放大器在-個預先決定的泵激準&具有飽和的功率特性或 44 1260121 飽和的功率特性限制注入式雷射輸出的量， 入雷射光纖放大器而不扭曲在注人式雷射輪出以:哭 輸出之間的輪廓關係，包括： °° 提供光束定位器代表—個或是更多選定的導 憶體或是具有相關接線結構的積體電 D — 〇术疋位貧料， 母一接線具有一個接線官；^ "if B > ; 位於電路内導電接點相關 對之間，“路在-個基板上或是一個可選擇的純化声上 面製造，該鈍化層位於導電的接線以及基板之間 結構相關的基板以及任何可選擇的下鈍化層由各別 壞臨限值為特點，並且光束定位器對光束位置的資料產= 回應，该資料告知雷射光點對基板的相對運動； 在預先決定的泵激準位以光學方式栗激光纖雷射放大 器，以控制告知到注入式雷射輸出的增益，該輸出注入到 雷射光纖放大器； 各別提供一組具有第一及第二驅動電流輪庵的至少第 一及第二驅動電流脈波到一個注入式雷射，以產生至少各 別的第-及第二注入式雷射脈波的一個注入式雷射組，該 注：式雷射脈波具有相互關聯於各別驅動電流輪廓的各別 的第-及第二注入式雷射輸出輪廓’至少第一及第二驅動 電流輪廓的電流輪廓具有上升以及下降緣、一個平均功率 以及脈波持續時間，並且以功率尖峰為特點，功率尖峰具 有實質上比脈波持續時間短的尖峰持續，一個比雷射輸出 脈波平均功率大的最大功率以及在上升以及下降緣之間的 發生時間建立的一個經特別修整的驅動電流輪廓· 45 1260121 曰把第’主入式雷射脈波耦合進入雷射光纖放大器，以 ▲ /、有第放大為輸出輪廓的第一放大器輸出脈波，該 :::關聯於第一電流驅動輪廓，而第一驅動電流輪廓導致 =一注入式雷射脈波的產生，其中第—注人式雷射脈波具 =於雷射光纖放大器的餘和功率特性，因此雷射光纖放 口對耦合第一 /主入式雷射脈波到雷射光纖放大器產生反 k t、個具有與第二驅動電流脈波相關的第二驅動電 流輪廓的第二放大器輸出輪廓； 用光學方法把每個雷射放大器輸出脈波轉變成一個雷 射系統輸出脈波的雷射系祐私 耵糸、、先輸出組，雷射系統輸出脈波由 在雷射光點位置中呈右杏科丄， ^ 、有先點大小以及能量特性的各別雷射 先相特徵化，光點大小大於接線寬度並且能量特性少於 =何下面鈍化層以及基板的各別雷射損壞臨限值；特別整 =的驅動電流波形因此造成-個雷射輸出脈波，該脈波具 :相關的取大功率、尖峰持續，以及整合功率尖峰的 1 ¥間以建立-個經特別修整的雷射脈波功率輪廓，立 選定的接線結構而不對基板或是相鄰的結構材 枓具有細作上的損傷；以及 出厂周：射“以及由光束定位器告知相對運動產出輸 地二 雷射系統輸出組的雷射系統輸出脈波序列 =線結構時的相對運動是實質上連續的，因此在雷 射系、、先輸出組裡的每個φ 田射輸出脈波的光點包圍接線寬度 亚且田射糸統輸出組切斯 的導電接點之間，可二 =接線’該接線在與其相關 牛氐對引起任何下鈍化層以及基板 46 1260121 損傷的風險。 30.如申請專利範圍第29項的方法，其中功 雷射脈波時域功率輪廓的 、， 亚且具有超過雷射 '、波平均功率值大約1 〇°/。的峰值功率。 女31.如申請專利範圍第3〇項的方法，其中功率尖峰且 有—個上升時間，並且上升時間比大約5毫微秒短。〃 I如申請專利範圍第31項的方法，其中上升時間比 大約2毫微秒短。 33.如申請專利範圍帛％項的方法，其中尖峰持續在 _ 大約！毫微秒以及雷射脈波時域功率輪廝的脈波寬度的大 約50%之間。 34. 如申請專利範圍f 3〇項的方法，其中在功率尖峰 毛生之後的田射脈波時域功率輪廓修整為明顯地隨著下降 緣之前的時間線性下降。 35. 如申請專利範圍g 34項的方法，其中在功率尖峰 發生之後的總功率下降超過雷射輸出脈波平均功率的大約 10%。 36. 如申請專利範圍帛3()項的方法，其中在功率尖峰 發生之後的雷射脈波時域功率輪廓在#射脈波時域功率輪 廓下降緣之前是相對平坦的。 37. 如申請專利範圍帛3〇項的方法，其中雷射脈波時 域功率輪廓包括一個額外的功率尖峰，其與在第一功率尖 峰出現之後的額外功率尖峰領先端一致。 大 38. 如申請專利範圍帛37工員的方法，#中額外的功率 47 1260121 尖峰具有一個功率值超過平岣功 時間介於大約！毫微秒以及 ’ 5% ’並且尖峰持續 寬度的大約30%之間。 —田射脈波功率輪廓的脈波 39.如申請專利範圍第29項 -個波振盪的形式，其具有 中功率尖峰仓 約哪的功率變化。有田射輪出脈波在平均功率的太 40.如申請專利範圍第39

-個半到三個震蘯週期，該震里在:法’其中震盪編 的脈波持續時間中發生，'力羊輪々 大約毫微秒之間。 …期在大約1毫微㈣ 41 ·如申請專利範圍第29項的 不目+ 貝的方法，其中功率尖峰 現在一個時間區間内 安土 』匕门内^ £間攸上升緣到雷射脈波時域 率輪廓持續時間的70%來測量。 一 二4、2·如申請專利範圍帛41項的方法，其中在功率尖峰 之刖以及之後的雷射脈波時域功率輪廓是相對平坦的。

义43·如申請專利範圍第41項的方法，其中在功率尖峰 之則以及之後的雷射脈波時域功率輪廓不是平坦的。 44·如申請專利範圍第41項的方法，其中功率尖峰有 、，個峰值功率值，該值超過雷射輸出脈波平均功率的 夏且具有一個介於1毫微秒到雷射脈波時域功率輪廉5〇% 之間的尖峰持續。 45·如申請專利範圍第29項的方法，其中相鄰的鈍化 曰〜再材料、下層鈍化層、或是它們兩個包括一個或多個 一虱化矽、氮化矽、氮氧化矽、低κ材料、低介電係數材 48 1260121 料、低κ氧基介電材料、曱氧矽玻璃、氟矽酸玻璃、有機 矽酸玻璃、四乙氧基矽烷（丁E0S)、曱基三乙氧基矽垸 (MTEOS)、乙酸乙二醇丁醚g旨（PGMEA)、矽酸酯類、含氫 的石夕酸鹽類、曱基石夕酸鹽類、聚芳_ (PA£)、苯環丁歸 (BCB)、SICOH或是SlC0H-衍生膜、或是旋塗低介電係數 南分子。 46.如申請專利範圍第29項的方法，其中選定的導電 接線結構包括鋁、鉻化合物、銅、多晶矽、二矽化物、金、 鎳、鉻化鎳、鉑、多晶矽金屬、氮化鈕、鈦、氮化鈦、鎢 或是;δ夕化鐵。 一 7 · 士申叫專利範圍弟2 9項的方法，其中每一個雷射 輸出脈波具有介於大約0 001微焦耳到大約1〇微焦耳之間 的雷射能量。 48.如申請專利範圍第29項的方法，其中產生至少兩 個雷射輸出脈波以移除目標材料，該脈波以—個比大約 ΙΟΚΗζ大的重複頻率對準各自選定之導電接線結構的位 如申請專利範圍第29項的方法，其中雷射脈波閉 :Μ的位置沿著-個從光纖雷射放大器到基板上之雷射 光點的光束路徑，雷射脈波閘控元件對控制命令反應田 1、允5午f射輸出脈波的輸出組朝著雷射光點位置的-個於 傳播態’以及主要防止雷射輸出脈兩 兩斛土机， 调®、、、且朝者離開 田、先”，、占位置的輸出阻擋態，更進一個步包括： 以貝貝上固定的重複頻率產生驅動脈波的驅 1260121 "區動組相互相鄰的幾個以通常均一的驅動間距彼此分 碘因此雷射放大器輸出脈波的放大器組在實質上固Μ 放大器輸出重複頻率中產生，其中放大器組相互相鄰的幾 個彼此以通常均一的放大器輸出區❹m料㈣ 將放大器組進行閉控以提供一個輸出傳送態來允許輸出組 傳遽到雷射光點位置 口要它 、要匕疋位瞄準一個選定的接線結 構，雷射脈波閉控元件提供一個相對非傳遞態，其抑制輪 出組離開沿著光束路徑的傳播，只要當雷射光點位置不瞒 準一個述定的接線結構。 5〇·如申請專利範圍第29項的 出脈波具有一個波I在下W , /、中*射糸統輪 長範圍之内：長在下列一個波長或是下列一個波長波 I·54微米、微米、Η].%微米、1〇5微米、1〇47 微米、^03·0.75 微米、0.65 微米、〇 53 . 0 35 «^ , .53^卡、0.5 微米、0.43 T 彳政赤、或是0.27微米。 51.如申請專利範圍第5〇項的方法 1微米大的厚度。 I、頁比 52·如申請專利範圍第29項的方法，其中 1微米大的厚度。 /、有比 53’如申請專利範圍第29項的方法，其中 匕括们波長並且其中相鄰的鈍化層蛀構 声以及/式η发』、， ϋ膺、、、。構材枓、下鈍化 曰 —疋土板對波長具有相當的吸收力。 54·如申請專利範圍第53項的方 外線波長。 〃甲波長包括紫 50 1260121 二如申請專利範圍…的方法，其中接線具有比 1攸木尽的厚度。 5 6.如申請專利範圍第 弟項的方法，其中雷射脈波閘控 、*置沿者-個從光纖雷射放大器' 到基板上之雷射光 7的光束路徑’雷射脈波間控元件對控制命令反應，提供 二雷射輸出脈波的輸出組朝著雷射光點位置的一個輪出 傳播悲’以及主要防止雷射輸出脈波的輸出組朝著離開雷 射光點位置的輸出阻擋態，更進一個步包括： 田 、只貝上固疋的重複頻率產生驅動脈波的驅動組，其 :驅動組相互相鄰的幾個以通常均-的驅動間距彼此: 離’，此雷射放大器輸出脈波的放大器組在實質上固定2 放大裔輸出重複頻率中吝+1... 、 產生’其中放大器組相互相鄰的幾 個彼此以通常均一的放大器輸出區間分開；並且選擇性地 將放大為組進订閘控以提供一個輸出傳送態來允許輸出組 傳遞到雷射光點位置’只要它定位晦準一個選定的接線結 構田射脈波閘控凡件提供一個相對非傳遞態，其抑制輪 出組離開沿著光束路徑的傳播，只要當雷射光點位置不Z 準一個選定的接線結構。 Η^一^、圖式： 如次頁 51