TWI511235B - 用於記憶體修復之適應性處理限制 - Google Patents

用於記憶體修復之適應性處理限制 Download PDF

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Description

用於記憶體修復之適應性處理限制
本揭示內容大體上係關於使用雷射束來處理一半導體積體電路上或內之結構。
基於雷射的半導體處理系統大體上用於(例如)鑽孔、加工、修整、割斷、刻劃、標記、劈開、製作、加熱、變更、擴散、退火及/或量測一半導體基板上或內之一結構或結構材料。為改良製造積體電路(IC)期間之處理量，大體上亦期望基於雷射的處理系統精確且快速地處理半導體基板上或內之所選的結構。然而，通常以一保守組的參數調諧及操作習知的基於雷射之處理系統，以提供對於意欲藉由系統處理之全部類型的IC之良好的精度。此「一體適用」方法經常引起降低的處理速度及總體上減小的處理量。
例如，一半導體鏈路處理系統通常在割斷任意IC上之鏈路時提供相同的精度水準。在製造期間，IC經常由於各種原因而引起缺陷。為此，IC器件通常經設計以包含冗餘的電路元件，諸如半導體記憶體器件(例如一動態隨機存取記憶體(DRAM)、一靜態隨機存取記憶體(SRAM)或一嵌入式記憶體)中之記憶體單元的備用列及行。此等器件亦經設計以包含該等冗餘的電路元件之電接觸件之間的特定的可雷射割斷的鏈路。可移除此等鏈路以(例如)使一有缺陷的記憶體單元斷開連接及用一替換冗餘單元替代。亦可移除鏈路以用於識別、組態及電壓調整。類似的技術亦用於割斷鏈路以程式化或組態邏輯產品，諸如閘陣列或專用積體電路(ASIC)。在已製造一IC之後，對於缺陷測試其之電路元件，且可將缺陷的位置記錄在一資料庫中。一基於雷射的鏈路處理系統可與關於IC之佈局及IC之電路元件的位置的位置資訊相組合，以用於移除所選的鏈路以便於使該IC有用。
雷射可割斷的鏈路通常為約0.5微米至1微米(μm)厚，約0.5 μm至1 μm寬，及約8 μm長。一IC中之電路元件及因此此等元件之間的鏈路通常配置為一規則的幾何配置，諸如配置為規則的列。在一典型的鏈路列中，鄰近的鏈路之間的中心至中心節距為約2 μm至3 μm。此等尺寸係具代表性，且隨技術進步允許製造具有較小特徵之工件且建立具有較高的精度及較小之聚焦的雷射束點的雷射處理系統而下降。雖然最流行的鏈路材料曾為聚矽及相似的組合物，但是記憶體製造商最近已採納各種更具導電性的金屬鏈路材料，其等可包含但不限於鋁、銅、金、鎳、鈦、鎢、鉑，以及其他金屬、金屬合金、金屬氮化物(諸如鈦氮化物或鉭氮化物)、金屬矽化物(諸如鎢矽化物)，或其他金屬類材料。
習知的基於雷射之半導體鏈路處理系統在各鏈路處聚焦具有約4奈秒至30奈秒(ns)之一脈衝寬度的一單一雷射輸出脈衝。雷射束入射在該IC上，而使一覆蓋區域或光點大小足夠大以每次移除一鏈路且僅移除一鏈路。當一雷射脈衝照射到定位在一矽基板上及包含一上覆鈍化層(其通常為2000至10,000埃()厚)及一下伏鈍化層之一鈍化層堆疊之組成層之間的一聚矽或金屬鏈路時，該矽基板吸收一相對少之成比例量的紅外(IR)輻射，且鈍化層(二氧化矽或矽氮化物)對於IR輻射相對透明。IR及可見雷射波長(例如，0.532 μm、1.047 μm、1.064 μm、1.321 μm及1.34 μm)用於移除電路鏈路已達20年以上。
許多習知的半導體鏈路處理系統採用聚焦為一小光點的一單一雷射脈衝用於鏈路移除。待移除之鏈路埂通常在晶圓上配置為一筆直列，圖20中展示鏈路埂之一說明性列。該列無需完全筆直，但是其通常相當筆直。由一鏈路行程120(其亦被稱為一運行中(「OTF」)的行程)中之系統處理該等鏈路。在一鏈路行程期間，雷射束隨著一置物台定位器使鏈路列跨過一聚焦的雷射點110之位置而脈動。該置物台通常每次沿著一單一軸移動，且並不停止在各鏈路位置處。因此，該鏈路行程係在一大體上縱長方向(例如，如所展示之水平跨過頁面)上向下穿過一列鏈路之一處理。此外，鏈路行程120之縱長方向無需精確地與構成該列之個別鏈路的縱長方向垂直，但是通常為精確地垂直。
傳播路徑沿著一軸的一雷射束照射在鏈路行程120中之所選鏈路上。該軸與工件相交的位置沿著鏈路行程120繼續推進，同時使雷射脈動以選擇性地移除鏈路。當晶圓與光學組件具有使得脈衝能量照射在一鏈路上之一相對位置(例如，觸發位置130)時，該雷射係經觸發以發射一脈衝且割斷該鏈路。該等鏈路之一些未受輻射且留作未經處理的鏈路140，而其他鏈路係受輻射以成為已割斷的鏈路150。
圖21繪示一典型的鏈路處理系統，該鏈路處理系統藉由在一靜止的光學台210之下的一X-Y平面中移動一晶圓240而調整光點110的位置。光學台210支撐一雷射220、一鏡225、一聚焦鏡片230及可能其他的光學硬體。藉由將晶圓240置於一運動置物台260所承載之一夾盤250上而將該晶圓240移動到該X-Y平面下。
圖22描繪對晶圓240的處理。一習知的循序鏈路吹製製程需要對各鏈路行程跨晶圓240掃描X-Y運動置物台260一次。跨晶圓240之重複性的向後掃描及向前掃描產生完整的晶圓處理。一機器通常向後掃描及向前掃描，從而在處理Y軸鏈路行程320(以虛線展示)之前處理全部的X軸鏈路行程310(以實線展示)。此實例係純粹說明性。可能存在鏈路行程及處理模態之其他組態。例如，可能藉由移動該晶圓或光學器件軌道而處理鏈路。另外，可能無法使用連續運動處理鏈路埂及鏈路行程。
例如，對於包括DRAM之一晶圓240，記憶體單元(未展示)可位於X軸鏈路行程310與Y軸鏈路行程320之間的區域322中。出於說明性目的而放大接近一X軸鏈路行程310與一Y軸鏈路行程320之一相交點的晶圓240之一部分以繪示配置為群組或鏈路埂之複數個鏈路324。一般而言，鏈路埂接近一晶粒的中心，接近解碼器電路，且不在記憶體單元陣列之任意者之上。鏈路324覆蓋總體晶圓240之一相對小的面積。
可影響執行鏈路行程所花費的時間及因此影響處理量之系統參數包含雷射脈衝重複頻率(PRF)及運動置物台參數，諸如置物台加速度、頻寬、安定時間及所命令的置物台軌跡。該命令的置物台軌跡包含加速度段及減速度段、對鏈路埂之恆定速度處理及穿過待在一鏈路行程中處理之鏈路之間的巨大間隙的「間隙設定檔(gap profiling)」或加速。
此等及其他的系統參數可在半導體晶圓之間變化，在不同類型的半導體晶圓之間變化，及/或隨時間變化。然而，習知的半導體鏈路處理系統通常使用預定的硬體組態及運動設定檔參數，而不管隨時間變化的半導體晶圓及/或系統特性之間的差異。因此，對於一些半導體晶圓，處理精度可以減小的處理量為代價而超過預期或所要的水準。
本文中揭示一種用於處理一基於雷射之系統中之複數個半導體部件的方法之若干實施例。此種方法包括使用一預設製法來分析待由雷射對該複數個半導體部件之一部件執行的工作，以獲得使用該預設製法處理該部件之一預設處理結果，且在處理該部件之前，該預設製法包含用於處理該複數個半導體部件之一參數群組，修改該預設製法之一參數以建立與該參數相關之一特定部件製法，使用該特定部件製法來分析待由該雷射對該部件執行的工作以獲得使用該特定部件製法處理該部件之一替代處理結果，且在處理該部件之前，基於該預設處理結果與該替代處理結果之何者最接近一所要的處理結果而選擇該預設製法與該特定部件製法之一者用於處理該部件，且在該基於雷射之系統中使用所選的製法執行待對該部件執行的工作。
本文中揭示一種用於在一基於雷射之系統中處理複數個半導體部件的裝置之若干實施例。
自下列圖式及詳細描述將易於得知本發明之此等及其他實施例的細節及變更。
本文中之描述對隨附圖式進行參考，其中相同的參考數字貫穿若干視圖指代相同的部件。
下文參考繪製圖式描述本發明之某些實施例(包含其等之詳細構造及操作)。下文所揭示之原理、方法及系統具有出於任意目的使用雷射輻射來處理一半導體基板上或內之任意結構的一般適用性。雖然在其中該等結構係一IC(例如，記憶體器件、邏輯器件、光學或光電器件(包含LED)及微波或RF器件)上或內之可雷射割斷的鏈路之情形中描述所採用的實例及實施例，但是可以相同或類似的方式處理除可雷射割斷之鏈路以外的其他結構。因此，本文中所提出的教示可同等地應用於其他結構類型的雷射處理，諸如由於雷射輻射而變導電之電結構、其他的電結構、光學或電光結構及機械或機電結構(例如，微電機結構(MEMS)或微光電機械結構(MOEMS))。
輻射之目的可為割斷、劈開、製作、加熱、變更、擴散、退火或量測一結構或其之材料。例如，雷射輻射可誘發一結構材料中之一狀態變化，導致摻雜物遷移，或變更磁屬性(其等之任意者可用於連接、斷開連接、調諧、修改或修復電路或其他結構)。
鏈路處理系統一般包含描述如何處理晶圓之「製法」。例如，圖23係一習知的鏈路處理製法檔案400之一資料結構的一方塊圖。該習知的鏈路處理製法檔案400一般包含實體佈局參數410、雷射能量參數412、域設定參數414及誤差處置參數416。
實體佈局參數410可指明一晶圓之實體尺寸，諸如晶粒大小及對齊目標的位置。雷射能量參數412可指明用於掃描對齊目標之一第一雷射能量及用於處理鏈路之一第二雷射能量。域設定參數414可指明對齊域、聚焦域及處理域中之目標、目標超時及各自的目標形狀。對齊域包含雷射對部件或工件之X-Y方向對齊的校準資料。聚焦域包含雷射對工件之Z方向對齊的校準資料。通常比對齊域大很多之處理域定義用於處理鏈路行程之域大小。例如，可使用四至六個處理域處理一300毫米的晶圓。然而，亦可使用一至三個處理域或六個以上處理域。可與該對齊域之X或Y尺寸一樣長的一鏈路行程可跨越多重對齊/聚焦域。誤差處置參數416可指明(例如)恢復機制(在偵測到不良品質掃描時)及「目標超時次數」，該「目標超時次數」指明系統將使用在一對齊掃描(本文中有時將其稱為一射束至工作(BTW)掃描)期間所收集之資料的一最大持續時間。誤差處置參數416亦可包含(例如)目標掃描定位容限。
為了處理一半導體鏈路處理系統上之材料，使用者必須指明某些參數以描述其等希望修復之材料，且亦指明管理處理半導體基板(例如一晶圓)的參數。一實例為使用者必須指明待置於處理夾盤250上之晶圓240的定向(0度、90度、180度或270度)。此一般為實體佈局參數410之一參數。此外，上文提及該等對齊域，且使用者亦描述該等對齊域。各對齊域指明該組對齊目標，其等之位置將在處理與該對齊域關聯之晶圓的部分期間予以確認(如下文更詳細地描述)。
亦必須指明待對各晶圓240執行的工作，但是其經常隨晶圓(不同)而不同。甚至當在相同的設備處且根據相同的製程製造晶圓時，歸因於污染及其他不可預測的製造缺陷而發生此情況。本文中出於方便而一般將使用者所指明之待對各晶圓240執行的工作稱為修復資料，但是待執行之此工作並非限於此。
一般使用相同的鏈路處理製法檔案400(下文將其稱為預設製法400)在一盒子或托盤中成群組地處理晶圓240。因為修復資料不同，故可能不存在對於修復資料之全部可能(或實際)組最佳的單一預設製法400。然而，本發明之實施例提供一種可藉由基於修復資料修改既有的預設製法400而增加處理量的方法及裝置。變更組織待執行之工作的策略，但是未變更實際上影響處理結果的參數(諸如光點大小、能量等)。因此，可改良處理速度而不使所執行之實際工作降級。
可對預設製法400進行各種修改以提供每一晶圓或每一組待執行之工作的一替代製法。可能基於每一晶圓(或每一組待進行之工作)選擇指明處理策略之全部參數(諸如一晶圓上之對齊域的位置、夾盤上之晶圓的定向、對齊域、聚焦域及處理域之放置、處理處理域之順序、視訊對齊目標之位置等)以與此等參數之任一設定相比而最佳化處理。
本發明之實施例依賴參考一預設製法與其上將進行工作的機器兩者而分析待進行之工作。參考圖1及圖2描述執行此分析之一例示性方式。
例如，如圖1中示意地展示，可在一電腦10中實施本發明之實施例。電腦10包含一中央處理單元(CPU)12、一或多個輸入器件或連接14、記憶體16(諸如隨機存取記憶體(RAM)及一唯讀記憶體(ROM)等)、一或多個輸出連接18及一顯示器20。雖然將電腦10展示為一獨立的電腦，但是可將該電腦10及其之CPU 12連同周邊器件(諸如顯示器20)的功能併入於圖18之鏈路處理系統的一專用電腦或控制器中。
CPU 12包含複數個處理部件，參考圖2描述其等之功能。如圖1中展示，該等處理部件包括一模擬部件12a、一參數調整部件12b及一製法判定部件12c。如已知，電腦10所執行的對算術及邏輯運算的處理(即控制)一般服從儲存在一電腦可讀媒體上之一組電腦可執行指令(例如軟體)。例如，本文中所描述之部件表示儲存在記憶體16中且由CPU 12執行之一或多個軟體程式的功能組件。當然，硬體組件可替代地實施本文中所描述之功能的一些或全部。
圖2展示一種用於基於待對一或多個晶圓執行的工作(在合適情況下)變更預設製法400以改良對一或多個晶圓之處理效能的方法。在步驟22處，透過輸入連接14將預設製法400輸入CPU 12。例如，輸入連接14可為以手動方式將關於預設製法400的資料輸入其中的一鍵盤。或者，輸入連接14可為允許CPU 12以一資料庫、參數檔案、原始程式碼、一組電腦可執行的指令等形式上傳預設製法400之可攜式或其他方式的一儲存器件的一連接。輸入連接14亦可為至另一器件(其上儲存預設製法400)(諸如圖21之鏈路處理系統的電腦)的一串列或其他方式的連接。預設製法400包含除關於雷射及該鏈路處理系統之其他組件的參數以外的關於晶圓之參數。此等參數調節待處理之許多晶圓，且包含一晶圓上之對齊域的位置、夾盤上之晶圓的定向、對齊域、聚焦域及處理域之放置、處理處理域之順序、視訊對齊目標之位置及熟習此項技術者已知的其他(資訊)。晶圓製造商可指明此資料及/或鏈路處理系統之使用者可基於關於晶圓處理之先前經驗設定此資料。
在步驟24處，輸入待對晶圓或一組晶圓執行的工作。如上所述，待執行之工作可為(例如)對該等晶圓上或內之記憶體的修復資料。晶圓製造商可指明此資料，且此資料包含將發生雷射所進行之各行為的一位址以及行為。亦可由於一較早的處理步驟(諸如一記憶體測試)而獲得此資料。例如，修復資料可包含如參考圖20所描述之哪些鏈路將藉由位置(例如，以X座標及Y座標)割斷。
在輸入預設製法400及待執行之工作兩者以後，模擬部件12a可在步驟26中執行一晶圓處理量模擬。晶圓處理量模擬係此項技術中已知的一軟體模型化技術以基於一給定鏈路處理系統之各種系統限制的特定設定而評估處理時間。藉由改變此處受關注的參數，可使用此一模擬估定該等改變對處理時間的影響。可能存在評估各種限制之值的組合之一窮舉策略。然而，此一分析實際上可為相當慢以危及結果的值。因此，圖2大體上描述對一或多個參數的一循序分析，但是本發明並不限於如下文所述之此一分析。
步驟26中所執行的模擬提供在待對一晶圓240執行的指定工作的情況下之預設製法400的一處理時間。該模擬的參數及所得的處理時間可顯示在顯示器20上，但是並非需要如此。在步驟26以後，參數調整部件12b所做的參數調整在步驟28中以調整一第一參數開始，且繼續至步驟30之在不改變預設製法400之其他值情況下使用經變更的參數所做的一新模擬。步驟30中之此新模擬產生與該經變更的參數相關之一新處理時間。重複此程序直到全部模擬對該等第一參數之所要的調整以回應於步驟32之查詢而獲得各自的處理時間。然後，視情況在步驟34中接著發生一查詢以估定是否應分析額外的參數。
若要估定另一參數，則在步驟36中調整該參數，且在步驟38中以該經變更的參數執行模擬以獲得一新處理時間。重複此程序直到全部模擬對此下一參數之所要的調整以回應於步驟40之查詢而獲得各自的處理時間。然後，視情況重複步驟34中之該查詢以估定是否應分析額外的參數。可根據晶圓群組之此程序或基於各晶圓分析對處理該等參數之各者的影響。如下文在一實施例中所描述，亦可修改該等參數以模擬一晶圓之一子集的效能。
當模擬該等參數之全部(如對步驟34中之查詢的一否定回應所指示)時，製法判定部件12c可在步驟42中輸出一經變更的製法。例如，製法判定部件12c可選擇產生最小的總體處理時間的參數值。然後可將該經變更的製法供應至輸出連接18。輸出連接18可為(例如)允許CPU 12以一資料庫、參數檔案、原始程式碼、一組電腦可執行的指令等形式下載該經變更的製法之可攜式或其他方式的一儲存器件的一連接。如同輸入連接14，輸出連接18亦可為至其中將使用該經變更的製法之另一器件(諸如圖21之鏈路處理系統的電腦)的一串列或其他方式的連接。當將電腦10之功能併入於圖21之該鏈路處理系統的作業系統中時，該輸入連接14及/或輸出連接18表示該作業系統中之進程之間的一通信通道。
或者，替代該電腦10選擇該(等)經變更的參數以用於該經變更的製法，使用者可審閱結果且判定哪些參數被合意地改變。使用者然後可藉由手動或以其他方式變更預設製法400而實施此等選擇，從而將預設製法400用作為一開始點而建立該經變更的製法。
該經變更的製法替換該預設製法。該經變更的製法包含一特定部件製法，其中一特定部件製法係至少一參數基於待對半導體部件(例如一晶圓)執行的工作而修改的預設製法。在某些實施例中，該經變更的製法可為一起分析之一晶圓群組的一單一製法。此不可能提供與個別地分析晶圓一樣多的益處，這是因為組合多重晶圓之修復資料往往使修復資料中之任意晶圓間的變更費解。然而，在其中模擬相對於對部件之實際處理係緩慢及/或昂貴之情況下，此可為有益。在其他實施例中，該經變更的製法可為組合待處理之一晶圓群組中之全部晶圓的特定部件製法的一製法。組合該等特定部件製法之各種方式係處於具有本文之教示的熟習此項技術者的知識範疇內。例如，若基於一組20個晶圓之各自的修復資料關於定向分析該等晶圓且定向中之一90度改變合意地處於該等晶圓之大多數中，則該經變更的製法可包含定向中之該90度改變。在此等情況下，可合意地以該經變更的製法之已改變的參數或確保對於該等晶圓之某些，使用該經變更的製法所獲得之益處未被對其他之益處的任意減少超過的參數，使用該經變更的製法來分析該晶圓群組。本文中，一特定部件製法亦被稱為一特定晶圓製法。
雖然圖2展示藉由每次變更且測試一參數之一循序的參數選擇，但是此僅為一實例且無法提供最佳的結果，這是因為圖2假設最佳化所分析之該等參數之各者將產生最佳的整體時間。可包含一額外步驟：運行包含獲得最佳的個別結果的參數值之一模擬以判定調整該等參數之任一參數以建立該經變更的製法是否優於改變其等之全部以建立該經變更的製法。亦可實施一反覆程序，其中對一第一參數之數次調整可與對一第二參數之一或多次調整用於模擬中，以估定在待執行的工作情況下該第一參數與該第二參數之間關於處理時間的關係。然後，可基於使用另一模擬發現並分析之關係調整該第一參數與該第二參數。
本發明並不限於用於選擇各種參數之值的任意特定演算法，這是因為最佳的策略或用於選擇各種參數之值的策略大體上將會根據所指明及/或限制的機器行為之性質而變動。為此，使用如上所述之已知技術的模擬無需基於待執行的工作而分析各種參數的作用。若一系統大體上在X軸中具有高於Y軸中的處理量，則發生一實例，其中在基於待執行的工作分析一參數變化時無法使用模擬。在此情況下，可簡單地選擇夾盤250上之各晶圓240的放置角度以使在無模擬情況下待在具有較高的處理量軸之軸中執行的工作量最大。因此，可使用基於規則的決定或參數、模型化、預測、系統或系統組件行為之特徵化、晶圓屬性、精度預算、人工智慧、模糊邏輯、神經網路、成本函數最小化或其他的演算法實施方案或方法實施基於待對一晶圓或複數個晶圓執行的工作而改變用於處理該晶圓或該複數個晶圓之一或多個參數之本發明的教示。
某些特定實例說明其中可實施本發明之實施例的方式。
參考圖3至圖11描述本發明之一實施例的實例，其中基於待執行之工作修改對齊域。在圖3至圖10的實例中，對齊域係以移位一列或行之跨晶圓的一矩形磚圖案變動。即，圖3展示一假設晶圓設計之對齊域的一預設佈局，而圖4展示用於比較之對齊域的一替代佈局，其中將圖3之該預設佈局位移一行及一列。在圖3及圖4中，實線指示晶粒邊界，而虛線指示對齊域之包邊。X軸及Y軸上之數字分別為列標誌及行標誌。
圖5、圖6及圖7係以一製法處理之代表性修復資料組的三個實例。如在圖3及圖4中，實線指示晶粒邊界，且X軸及Y軸上之數字係列標誌及行標誌。以"+"符號展示具有待進行之工作的晶粒，且將無待進行之工作的晶粒展示為空白或以一或兩條較淺色的線予以展示。
以包含如圖3中所展示之對齊域的一預設佈局之一預設製法及對該預設佈局的各種修改分析圖5、圖6及圖7之各者。如與佈局比較之修復時間的圖8、圖9及圖10中的圖式分別展示此分析之結果。更特定言之，圖8展示修復圖5之實例的時間，圖9展示修復圖6之實例的時間，且圖10展示修復圖7之實例的時間。移位00、移位01等表示對齊域之各種佈局，其中「移位」之後的數字指代對齊域之預設佈局所位移的列數量及行數量。例如，圖4繪示移位11所表示之佈局，這是因為其具有一列及一行位移。如圖8中所示，圖5之實例具有使對齊佈局自預設製法中的佈局移位一列及兩行(移位12)之其之最快的處理。如圖9中所展示，圖6之實例具有使對齊佈局自預設製法中的佈局移位零列及零行(移位00)之其之最快的處理。即，對於圖6所表示之該組修復資料，該對齊佈局之預設製法係最快。最後，如圖10中所展示，圖7之實例具有使對齊佈局自預設製法中的佈局移位零列及兩行(移位02)之其之最快的處理。
在此等測試中，修改對齊域之佈局，且修改聚焦域以使其與對齊域一致。將具有各種修復資料之20個晶圓的總處理時間(一方面以各晶圓之一最佳的域佈局(即，以指定晶圓製法)取得)與使用表示一預設佈局之全部20個晶圓之最佳的單一、恆定域佈局之該20個晶圓的總處理時間比較。資料在整體上建議每一晶圓平均1秒至3秒或所研究之實例之處理時間的約1%之一可能的改良。
如前文所提及，最新技術係使客戶指明此等參數且使其等對於相同設計之全部晶圓保持恆定。圖8至圖10展示不存在可對於全部晶圓為最佳之可能的參數組。允許此等參數根據待對各晶圓執行或進行之實際工作而變動可以處理結果不受損之一方式最佳化處理。
在此實例中，以每次移位一列或一行之跨整個晶圓之一矩形磚圖案變動對齊域，且使用模擬評估所發生的結果。然而，如前文所提及，窮舉模擬並非總是需要或合意。選擇對齊域之佈局的一假設演算法無需考慮全部可能的佈局以基於每一晶圓提供與應用至全部晶圓任一佈局相比之一些益處。例如，圖11展示對齊域之一圖案，其中該等域並不形成一統一的矩形磚圖案。對於其中待對一特定晶圓執行或進行之工作係非常稀疏之一些情況，此一圖案可為最佳。
實施本發明之另一實例係關於基於待對一晶圓執行的工作而修改處理域。照慣例，將一晶圓分為若干處理域。藉由定義，在對另一域之工作開始以前完成待在一給定的處理域內執行的全部工作。使用者可對整個晶圓使用一處理域，或可在一單一晶圓上包含許多處理域。用於定義處理域之主要策略係使完成各處理域中之工作(假設存在一組修復資料，其中在各晶粒中執行最大的工作量)的估計時間最小。例如，使用者可將晶圓分為具有相同大小之四個處理域。可存在其中一實際晶圓僅具有要執行工作之3/4(或更少)晶粒之情況或其中待在各晶粒中執行的實際工作大致上少於最大量之情況。藉由考慮待執行之工作，可將該晶圓分為較少的處理域。因為必須對各處理域重新執行某些工作，諸如對齊，故處理域之一減少減少總處理時間。
另外，在存在多重處理域之情況下，在預設製法中定義處理域之順序。因此，對於所修復之每一晶圓，該順序將為相同。例如，將一預設製法定義為包含以圖12中所展示之處理順序之20個處理域的一佈局。藉由實例，待對晶圓執行之工作僅發生在處理域3、6、10及14中。如圖13中所展示，處理域1及2不具有待執行之工作且可跳過。處理域3將執行其之工作。然後，系統將跳過4及5，且前進至處理域6執行該域之工作。將跳過處理域7、8及9以到達處理域10，然後將跳過處理域11、12及13以到達處理域14。將跳過剩餘的處理域。
圖14展示待根據本文中之教示執行之相同工作的一不同排序。在此配置中，選擇一不同的處理順序以使自晶圓之一區域至給出待對該晶圓執行之工作的知識的另一區域之向後及向前運動最小。即，減少跨該晶圓之一中心線(亦即，一直徑)之雷射路徑的移動次數。如與圖13中所展示之預設製法所需的總時間相比，此特定晶圓製法將產生移動通過具有待執行之工作的全部處理域的較少的總時間。
實施本發明之另一實例係關於基於待對一晶圓執行的工作修改參考對齊中之參考域。圖15及圖16中繪示此情況。歸因於前文所述之容限，判定夾盤250上之一晶圓240之位置的程序對於雷射處理係關鍵。此為以視訊對齊開始之一多步驟程序。如熟習此項技術者所知，視訊對齊涉及訓練一或多個機器目標且使用機器視覺演算法來判定該等目標在一特定經成像產品(在此實例中為一晶圓)上的位置。
參考對齊發生在視訊對齊之後，且為判定此晶圓在處理夾盤上之位置中的最後步驟。一般而言，用於此對齊中之一參考域、參考焦點及對齊目標對於該預設製法中的全部晶圓為恆定。在完成參考對齊之後，系統藉由掃描執行在第一處理域中且然後在隨後的處理域中之鏈路行程所需的聚焦及對齊域之目標而開始處理待對一晶圓執行的工作。
若用於參考域之該等目標之一者係與用於一聚焦或對齊域相同的實體目標，則該系統可在評估此種聚焦或對齊域時重新使用該目標的掃描結果。為此，通常將用於參考對齊之目標選為與用於鄰近的對齊域相同的實體目標。例如，在圖15中，對齊域44包含八個對齊域。環繞參考域44之一角落之十六個對齊域之任一者(諸如以虛線填充之六個對齊域)可與參考域44共用一實體目標。應注意的是，習慣上使實體對齊及聚焦目標位於非常接近一對齊、聚焦或參考域之角落處。此外，三或四個目標位置對於各域為典型。
然而，若待對一晶圓執行之工作不含有以此方式與參考域具有一共用實體目標的對齊或聚焦域中之任意工作，則無法實現目標共用的益處。然而，在本發明之一實施例中，可改變參考域44的位置。同樣可發生選擇不同的實體對齊或聚焦目標以用於參考域。可以此方式發生目標共用。圖16中繪示此情況，其中以虛線展示預設製法之參考域44。在圖16之晶圓中，待執行之唯一工作係在所展示之四(4)個有點畫的對齊域中。藉由使用一特定晶圓製法中之一替代參考域46，該等對齊域之至少一者可重新使用用於參考對齊之實體目標的全部四個。預設製法之參考域44僅具有可與含有待執行之工作的該等對齊域之任意者共用的一實體目標(亦即，右上角)，從而產生對於使用該特定晶圓製法中之參考域46之額外的掃描。
應注意的是，以上論述監測處理時間作為一製法之處理結果，且已強調可藉由本發明之實施例達成之處理時間的減少。亦可能藉由此等實施例改良某一其他處理態樣，例如系統精度。系統精度係由對一已處理部件或與預期結果比較之部件的一分析產生之一量測或計算。存在可執行此一量測之熟習此項技術者已知的各種程序及演算法。
圖17至圖19中展示實施本發明以改良系統精度之一實例。假設微小的對齊域以系統處理量為代價產生較佳的系統精度，則鑒於待執行之工作基於每一晶圓而自動減小一些對齊域的大小可維持此較高的精度，而不遭受如此多的處理量害處。即，雖然具有預設製法之處理結果可產生可接受的精度及處理(處理量)時間，但是具有經變更製法之處理結果可具有較高的精度，而對處理量時間具有一最小的影響。
圖17中將對齊域之一可能的佈局展示為一虛線。如圖17中所展示，各對齊域含有呈一2×3圖案之至多六(6)個晶粒。對於此實例中之晶圓，有點畫的區域指示具有要修復之晶粒的位置。除三個對齊域50在大小上縮小以外，圖18包含相同的製法。雖然此三個對齊域50在大小上縮小，但是其等仍圍繞需修復之晶粒。即，本發明之一實施例可縮小處於其中修復資料之稀疏度意為域大小之縮小不排除具有待執行之工作的任意區域之區域中之對齊域的大小。存在與圖17中相同的對齊域數目(十個)，且任一對齊域不含有不具有待執行之工作的某一晶粒。因為佈局無需額外的掃描，故即使要在經修改之域的不同位置執行一些掃描，結果為較小的對齊域包含具有待執行之工作的晶粒，藉此改良系統精度而幾乎不產生處理量害處。除全部對齊域已在大小上縮小以最小地圍繞需修復之晶粒以外，圖19包含與圖17相同的製法。存在與圖17及圖18之各者中相同的對齊域數目，且任一對齊域不含有不具有待執行之工作的某一晶粒。在此實例中，對齊域之經縮小的大小產生鄰近域之間較少的對齊目標共用。此產生超過圖17中之配置的經改良的系統精度，但是歸因於較少的目標共用而付出一較小的系統處理量代價。
如上文簡要提及，亦可修改參數以模擬一晶圓之一子集的效能。即，因為實際上藉由處理域而循序地修復晶圓，故一人士可將本文中之教示應用於預設製法之相關部分(其等應用於處理域(亦即，聚焦域及對齊域)之邊界內)。可在以與上文所述類似之一方式處理晶圓之前完成此分析，或可對與處理當前的處理域同時之後續的處理域進行此分析。在無法在開始處理第一處理域之前對整個晶圓完成藉由模擬或其他方式之分析的情況下，後一種情況可提供益處。
在未能在處理開始之前立即全部完成分析且修改預設製法的情況下，執行處理之一種可能的方式為首先收集足以在該第一處理域中開始工作的修復資料。可視情況基於該第一處理域之修復資料修改該預設製法。然後將晶圓240置於夾盤250上，且在於該第一處理域中開始處理以前執行對齊。在處理該第一處理域期間收集足以定義第二處理域中之工作的修復資料。基於該第二處理域之修復資料的預設製法係經修改以建立用於處理該第二處理域之一經調整的製法。對全部處理域循序地重複此等步驟。
一般而言，若可在對一當前處理區域中之部件完成工作之前完成對下一處理區域之資料的收集及對下一處理區域之預設製法的修改(若需要)，則產生該情況之一實施例達成修改一預設製法的益處，即使在待執行之工作在處理該部件開始之前並非完全可用之情況下。
如上所述，本發明之實施例可變更對待執行之工作的組織，但是不變更實際影響處理結果的參數，諸如光點大小、能量等。此外，經變更的製法在很大程度上與此等參數及系統參數(諸如硬體組態)之變化無關。由於至少此等理由，可將本發明之實施例併入於用於改良系統處理量之其他系統及方法中，諸如描述於US 2008/0314879 A1中之系統及方法，US 2008/0314879 A1讓與本發明之受讓人且以引用的方式全文併入本文中。該揭示內容中揭示在基於雷射之處理期間增加晶圓處理量之系統及方法，其中變更一製法檔案之參數(諸如硬體組態等)而無需參考待執行的工作。
一技工將認知：本文中所述之系統及方法可應用於以雷射、鑽機、其他切割工具及/或相關的能量技術(諸如使用一經聚焦的離子束(FIB))執行的鏈路處理、修整、鑽孔、線路安排、通孔打鑽、刻劃、加標記、單一化、切晶片、組件修整/調諧及其他材料變更程序。此外，本文中所述之系統及方法對於除處理工具以外之其他器件可為有用。例如，本文中所述之系統及方法對於度量工具(諸如電子顯微鏡)可為有用。
雖然已結合某些實施例描述本發明，但是應瞭解的是，本發明並不限於所揭示之實施例，但是，與之相比，本發明意欲涵蓋包含於隨附申請專利範圍之範疇內的各種修改及等效配置，該範疇將符合最廣的解釋以便於包含如在法律下所許可之全部此等修改及等效結構。
10．．．電腦
12．．．中央處理器(CPU)
12a．．．模擬部件
12b．．．參數調整部件
12c．．．製法判定部件
14．．．輸入連接
16．．．記憶體
18．．．輸出連接
20．．．顯示器
22．．．步驟
24．．．步驟
26．．．步驟
28．．．步驟
30．．．步驟
32．．．步驟
34．．．步驟
36．．．步驟
38．．．步驟
40．．．步驟
42．．．步驟
44．．．參考域
46．．．參考域
50．．．對齊域
110．．．雷射點
120．．．鏈路行程
130．．．觸發位置
140．．．未經處理的鏈路
150．．．已割斷的鏈路
210．．．光學台
220．．．雷射
225．．．鏡
230．．．聚焦鏡片
240．．．晶圓
250．．．夾盤
260．．．運動置物台
310．．．X軸鏈路行程
320．．．Y軸鏈路行程
322．．．區域
324．．．鏈路
400．．．製法檔案
410．．．實體佈局參數
412．．．雷射能量參數
414．．．域設定參數
416．．．誤差處置參數
圖1係繪示其中可併入本發明之實施例之一裝置的一示意圖；
圖2係一流程圖，其繪示根據本發明之一實施例之基於待對複數個半導體晶圓執行之工作而修改圖20之習知的鏈路處理製法檔案的一方法；
圖3係一假設的晶圓設計之對齊域的一預設佈局的一平面圖；
圖4係一假設的晶圓設計之對齊域的一替代佈局的一平面圖；
圖5係關於一晶圓之晶粒邊界所展示之一第一例示性組的修復資料的一平面圖；
圖6係關於一晶圓之晶粒邊界所展示之一第二例示性組的修復資料的一平面圖；
圖7係關於一晶圓之晶粒邊界所展示之一第三例示性組的修復資料的一平面圖；
圖8係繪示使用對齊域之各種佈局來處理圖5之修復資料的時間的一圖表；
圖9係繪示使用對齊域之各種佈局來處理圖6之修復資料的時間的一圖表；
圖10係繪示使用對齊域之各種佈局來處理圖7之修復資料的時間的一圖表；
圖11係對齊域之一替代佈局之一平面圖，其中該等域並不形成一規則的矩形磚圖案；
圖12係處於根據一預設製法之一處理順序中之20個處理域的一可能的佈局之一平面圖；
圖13係順序之一平面圖，其中系統會在僅在處理域之一些中存在待處理的工作時處理域；
圖14係一替代順序之一平面圖，其中系統會根據本發明之一實施例處理如在圖13中之具有待處理之工作的域；
圖15係對於繪示一參考域之一晶圓的對齊域之一佈局的一平面圖；
圖16係另一晶圓之如圖15中之對齊域的佈局的一平面圖，該晶圓展示基於待對該晶圓執行之工作的一經修改的參考域。
圖17係對於包含要修復之晶粒的一晶圓之對齊域之一佈局的一平面圖；
圖18係圖17之該晶圓之對齊域的一替代佈局的一平面圖；
圖19係圖17之該晶圓之對齊域的一替代佈局的一平面圖；
圖20係繪示以沿著埂的一縱長方向掃描的一雷射點進行選擇性輻射之一先前技術的鏈路列或埂之一示意圖；
圖21係一先前技術鏈路處理系統之一示意圖；
圖22係包含複數個鏈路行程之一先前技術半導體晶圓之一示意圖；及
圖23係一習知的鏈路處理製法檔案之一資料結構的一方塊圖。
(無元件符號說明)

Claims (13)

  1. 一種用於處理一基於雷射之系統中之複數個半導體部件的方法，該方法包括：A)使用一預設製法來分析待由該基於雷射之系統之一雷射對該複數個半導體部件之一部件執行的工作以藉由執行該工作之一電腦模擬來獲得使用該預設製法處理該部件之一預設處理結果，且在處理該部件之前，該預設製法包含針對該基於雷射之系統以處理該複數個半導體部件之一參數共同群組，且其中待對該部件執行之該工作係不同於待對該複數個半導體部件之至少一個其餘部件執行之工作；B)修改該預設製法之一參數以建立與該參數相關之一特定部件製法，其中該參數影響待對該部件執行之該工作之一組織；C)使用該特定部件製法來分析待由該雷射對該部件執行的工作以藉由執行該工作之一電腦模擬來獲得使用該特定部件製法處理該部件之一替代處理結果，且在處理該部件之前；D)基於該預設處理結果與該替代處理結果之何者最接近一所要的處理結果而選擇該預設製法與該特定部件製法之一者用於處理該部件；及E)在該基於雷射之系統中使用所選的製法執行待對該部件執行的工作。
  2. 如請求項1之方法，其進一步包括： 對該複數個半導體部件之各者執行A)至D)以及待對該複數個半導體部件之每一者執行之各別工作；將該複數個半導體部件之各者之所選製法組合為一經變更的製法；及在該基於雷射之系統中使用該經變更之製法執行待對該複數個半導體部件之每一者執行的各別工作。
  3. 如請求項1或2之方法，其中該替代處理結果係使用該特定部件製法完成待對該部件執行的工作之一處理時間。
  4. 如請求項1或2之方法，其中該複數個部件包含複數個半導體晶圓，該部件係一半導體晶圓，且待由該雷射執行之工作包括位於該半導體晶圓上之記憶體的修復資料。
  5. 如請求項4之方法，其中該預設製法包括對齊域的一預設佈局，該等對齊域在一第一方向上及與該第一方向正交之一第二方向上對齊該雷射與該半導體晶圓；且其中修改該預設製法之參數以建立該特定部件製法包括在該第一方向與該第二方向之至少一者上調整該等對齊域之該預設佈局以形成該特定部件製法中之該等對齊域之一經修改的佈局。
  6. 如請求項5之方法，其中該等對齊域之該預設佈局包括跨該半導體晶圓之一表面的一矩形磚圖案；且其中調整該等對齊域之該預設佈局包括將該矩形磚圖案移位一行與一列之至少一者以形成該特定部件製法中之該經修改的佈局。
  7. 如請求項4之方法，其中該預設製法包括定義用於處理 該半導體晶圓之記憶體修復的鏈路行程之域大小的處理域；且其中修改該預設製法之參數以建立該特定部件製法包括基於待對該晶圓執行的工作自該預設製法中的處理域減少該半導體晶圓之許多處理域。
  8. 如請求項4之方法，其中該預設製法包括定義用於處理該半導體晶圓之記憶體修復的鏈路行程之域大小的處理域；且其中修改該預設製法之參數以建立該特定部件製法包括基於待對該晶圓執行的工作自該預設製法中的處理順序改變處理該半導體晶圓之處理域的一順序。
  9. 如請求項8之方法，其中自該預設製法中的處理順序改變處理該半導體晶圓之處理域的該順序包括：基於待對該晶圓執行之工作減少一雷射路徑跨該晶圓之一直徑的移動次數。
  10. 如請求項1之方法，其中修改該預設製法之該參數以建立與該參數相關之該特定部件製法包括複數次修改該參數以建立與該參數之各次各自的修改相關之複數個特定部件製法；其中使用該特定部件製法來分析待由該雷射對該部件執行的工作包括使用該複數個特定部件製法之各者分析待由該雷射對該部件執行的工作以獲得與該複數個特定部件製法之各者相關之一各自的替代處理結果；且其中選擇該預設製法與該特定部件製法之一者用於處理該部件包括基於該預設處理結果或與該複數個特定部件製法之一者相關的該各自的替代處理結果是否包括該部件之一較快的處理時間而選擇該預設製法或該複 數個特定部件製法之一者。
  11. 如請求項1之方法，其中該預設製法包括用於對齊該基於雷射之系統的一部件支撐結構中之部件的一參考域，該參考域包含一目標位置；且其中修改該預設製法之參數以建立該特定部件製法包括自該預設製法中之該參考域調整該參考域的一大小與一位置之至少一者，使得該目標位置定義具有一對齊域與一聚焦域之至少一者的一共用實體目標，該對齊域在一第一方向上及在與該第一方向正交之一第二方向上對齊該雷射與該部件，該聚焦域在與該第一方向及該第二方向正交之一第三方向上對齊該雷射與該部件，該調整係基於待對該部件執行的工作。
  12. 如請求項1之方法，其中該預設處理結果係使用該預設製法來完成待對該部件執行的工作之一處理時間，且該替代處理結果係使用該特定部件製法來完成待對該部件執行的工作之一處理時間；且其中基於該預設處理結果與該替代處理結果之何者最接近該所要的處理結果而選擇該預設製法與該特定部件製法之一者用於處理該部件包括在該預設處理結果小於該替代處理結果時選擇該預設製法及在該替代處理結果小於該預設處理結果時選擇該特定部件製法。
  13. 一種用於處理一基於雷射之系統中之複數個半導體部件的裝置，其包括：A)分析構件，其使用一預設製法來分析待由該基於雷 射之系統之一雷射對該複數個半導體部件之一部件執行的工作以藉由執行該工作之一電腦模擬來獲得使用該預設製法處理該部件之一預設處理結果，且在處理該部件之前，該預設製法包含用於處理該複數個半導體部件之一參數共同群組，且其中待對該部件執行之該工作係不同於待對該複數個半導體部件之至少一個其餘部件執行之工作；B)修改構件，其用於修改該預設製法之一參數以建立與該參數相關之一特定部件製法，其中該參數影響待對該部件執行之該工作之一組織；C)分析構件，其使用該特定部件製法來分析待由該基於雷射之系統對該部件執行的工作以藉由執行一電腦模擬來獲得使用該特定部件製法處理該部件之一替代處理結果，且在處理該部件之前；及D)選擇構件，其基於該預設處理結果與該替代處理結果之何者最接近一所要的處理結果而選擇該預設製法與該特定部件製法之一者用於處理該部件；且其中該基於雷射之系統係經組態以使用所選的製法執行待對該部件執行的工作。
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