专利名称：使用处理靶做为度量靶以相对于半导体集成电路来定位激光束点的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明一般是关于在一半导体集成电路制造期间使用激光来处理该半导 体集成电路，更明确地说是关于但不限于于一半导体集成电路之上或之内定位 一激光束点。
背景技术：
于IC(集成电^各)的制程期间，通常会因该制程或半导体材料中少量的瑕疯而导致缺陷。基于该理由，IC经常会被设计成含有冗余电路组件，如半导体内存装置(例如DRAM(动态随机存取内存)、SRAM(静态随机存取内存)、或是内嵌内存)中的备用记忆单元列与记忆单元行。此等装置还会被设计成用以包含介于该等冗余电路组件的电接点之间的可激光烧切连接线。举例来说，此等连接线可被移除以中断一有缺陷记忆单元的连接，并且替换一置换冗余单元。类似的技术亦可用于烧切连接线，以便对逻辑产品(如闸极数组或是ASIC(特定应用集成电路))进行程序化或组态。制造一 IC之后，便会对其电路组件进行缺陷测试，并且可于一数据文件或缺陷映图中记录缺陷的位置。可运用一激光式的连接线处理系统来移除选定的连接线，以便让该IC可供使用，不过其前提是要非常精确地掌握和该IC的布局以及其电路组件位置有关的位置信 自发明内容根据一实施例，本发明提供一种定位方法，用以相对于一半导体基板来定 位一激光束点，于该半导体基板之上或之内具有要通过将一处理激光束传递至 一处理激光束点来进行选择性处理的多个结构。本方法会产生一度量激光束并 且沿着一传播路径将该度量激光束传导至位于一要被选择性处理的结构之上7或附近的一度量激光束点。本方法会相对于该半导体基板来移动该激光束点， 俾使该半导体基板中心的角速度会小于该激光束点相对于该半导体基板的速 度除以该半导体基板中心与该激光束点间的距离所得商数。本方法会于进行该 移动时侦测度量激光束于该结构的反射，从而产生一反射信号，并且依据该反 射信号测定该度量激光束点相对于该结构的位置。根据另一实施例，本发明提供一种用以从一处理激光处将激光束脉冲精确 地传送至一半导体基板之上或之内的多个选定处理靶结构处的方法。该等处理 靶结构中至少一子集会被排列在延伸于一纵长方向上的实质笔直直线列之中。 本方法会产生一度量激光束并且沿着一传播路径将该度量激光束传导至该半 导体基板之上或之内的一度量激光束点。本方法主要会在该纵长方向上相对于 度量激光束点来移动该半导体基板。当该度量激光束点相对于该半导体基板移 动时，本方法会侦测反射自该等处理靶结构的光能量，从而产生一和该纵长方 向上的距离呈函数关系的反射信号。本方法会产生该处理激光束的多个处理脉 冲并且沿着一传播路径将该等处理脉冲传导至该半导体基板之上或之内的一 处理激光束点。本方法会依据该反射信号来决定该处理激光束点相对于该半导 体基板的定位位置，以便将该等处理脉冲导向多个选定的处理靶结构。根据另一实施例，本发明提供一种系统，其会使用一脉冲激光来处理一半 导体基板之上或之内的多个结构。该系统包括一激光源、 一度量激光传播路径、 一处理激光传播路径、 一运动平台、 一传感器、以及一被连接至该传感器与该 运动平台的控制器。该激光源会产生一度量激光束与一脉沖式处理激光束，用 于照射在该等结构中多个选定结构之上。该度量激光传播路径是从该激光源延 伸至该半导体基板之上或之内的一度量激光束点。该处理激光传播路径是从该 激光源延伸至该半导体基板之上或之内的一处理激光束点。该运动平台会被配 置成用以于该半导体基板以及该度量激光束点与该处理激光束点两者之间产 生相对运动，俾使该处理激光束点会与该等结构中该些多个选定结构相交。该 运动大体上是发生于一笔直方向上。该传感器被定位用以于该度量激光束点相 对于该半导体基板移动时来侦测度量激光束点反射自该半导体基板的强度，从 而产生一反射信号。该控制器会被配置成用以依据该反射信号来决定要在何处 或何时产生一处理激光束脉冲，以便照射在该等结构中该些多个选定结构之上。根据另一实施例，本发明提供一种方法，其会收集和一半导体基板之上或 之内的一实质直线第一列的第一部份中多个要被选择性处理结构的位置有关 的数据，其方式如下产生一度量激光束并且沿着一于一度量激光束点处相交该基板的传播路径来传导该度量激光束；沿着该第一部份相对于该半导体基板 移动该度量激光束点；以及于该度量激光束点相对于该半导体基板移动时侦测 偏离该部份中结构的反射度量激光束，从而产生一反射信号。本方法会依据所 收集到的数据来决定要将处理激光脉冲导向该半导体基板上的哪个位置，以便 照射在一半导体基板之上或之内的实质直线第二列的第二部份中多个选定结 构之上，其中该第二列大体上会平行于该第一列。根据另一实施例，本发明提供一种定位方法，用以定位一激光束至一半导 体基板之上或之内结构的传递。本方法会产生一具有一与该基板相交的度量激 光束点的度量激光束，，且此方法会将该度量激光束沿着一传播路径传导至位 于要被选择性处理的结构之上或附近的该度量激光束点。本方法会自该结构侦 测度量激光束的反射，从而产生一反射信号，并且侦测该反射信号何时跨越一 临界值。响应于该侦测步骤，本方法便会产生该处理激光束，并且将该处理激 光束传导至该结构中该度量光束的反射被侦测到的位置处。本文中所使用的"之上"一词和物理关系有关，其不仅表示直接在其之上，还可能表示部份或完全位于其顶上、上方、上面、覆盖于其上等任何类似意义； "大体上" 一词为一广泛词语，其表示的为大约或近似之意，但并无非常靠近之意；而"附近" 一词则表示紧邻或顺序上为下一个(举例来说，"F"为位于 "G"的旁边而非位于"H"的旁边)，但是并无实体接触之意。下文中将参考附图来说明和特殊实施例的构造与运作有关的细节。
图1所示的为一连接线处理系统的筒化示意图； 图2所示的为图1的连接线处理系统的方块图； 图3所示的为一半导体晶圆的俯视图； 图4所示的为图3的半导体晶圓的侧-现图；图5A与5B所示的为使用专属对齐靶的对齐作业示意图； 图5C所示的为一变形的专属对齐靶的示意图； 图6所示的为跨越一半导体晶粒的连接线作业示意图； 图7所示的为具有一处理激光束点，跨越数个连接线组的一连接线作业的 一区段的示意图；图8A所示的为具有一对齐激光束点，跨越数个连接线组的一连接线作业 的一区段的示意图；图8B所示的为跨越一区段的多个横向分隔的度量连接线作业的示意图， 该区段包含用于进行横向度量的多个横向偏移部份类连接线结构；图8C所示的为跨越一区段的一度量连接线作业的示意图，该区段包含一 专门用来传递横向度量信息的反射靶；图9A所示的为同时具有一处理激光束点与一对齐激光束点，跨越数个连 接线组的一连接线作业的一区段的示意图；图9B所示的为具有多个处理激光束点与一对齐激光束点，跨越数个连接 线组的 一连接线作业的 一 区段的示意图；图9C与9D所示的为具有一处理激光束点，跨越一连接线列中的数个连 接线组的一连接线作业的一区段的示意图，以及具有一对齐激光束点，跨越一 邻近连接线列中的数个连接线组的一平行连接线作业的一区段的示意图；图9E与9F所示的为具有一处理激光束点与一对齐激光束点，跨越相同 连接线列中的数个连接线组的一连接线作业的一区段的示意图；图IO所示的为反射对齐激光能量与图8或9中跨越中间连接线组的X位 置的函数关系图；图11所示的为反射对齐激光能量与一具有同步化图案的连接线组的X位 置的函数关系图；图12A与12B所示的分别为反射对齐激光能量与跨越图8或9的中间连 接线组的X位置与Z位置的函数关系图；图13所示的为反射对齐激光能量与连接线间距的函数关系图； 图14所示的为根据一实施例的方法流程图； 图15A所示的为根据一实施例的方法流程图；图15B所示的为图IO的关系图，图中标示着一配合图15的方法来使用 的临界值；图16A至16C所示的为根据各实施例的方法流程图；以上图式仅是为帮助了解本文所述的原理。因此该等图式并未精确地描绘刻度或是相对尺寸。主要元部件符号说明100连接线处理系统105光学桌110激光120激光束130工作部件135激光束点135A激光束点135B激光束点135C激光束点135D激光束点140声光调变器150面镜160聚焦透镜170运动平台180位置传感器190控制器195靶映图196分光器198反射能量传感器210晶粒220对齐区230对齐靶310对齐激光束点320X对齐^各径330Y对齐路径370 X方向连接线作业轨迹370A X方向连接线作业轨迹370B X方向连4妄线作业4九迹370C X方向连接线作业轨迹372连接线作业轨迹374连4妄线作业轨迹376连接线作业轨迹380 Y方向连冲妄线作业轨迹410连接线420A连接线组420B连接线组420C连接线组430A间隙430B间隙440横向偏移部份类连接线结构444对齐结构535激光束点535A激光束点535B激光束点535C激光束点550A连接线列 550B连接线列具体实施方式
本节将参考后面所列图式说明特殊实施例以及它们的详细构造与运作。本 文所述的实施例仅供解释之用。熟习该项技术者依照本文的教示内容便会了解 可对本文所述的实施例进行各种变更且亦可能会有其它实施例。本文并未试图详尽记载所有可能实施例以及文中所述实施例的所有可能变化例。为清晰与精简起见，本文会提出特定实施例中各组件或步骤的特定细节， 但若熟习该项技术者依照本文的教示内容便会了解的细节及/或此等细节会对 该等实施例的相关观点的了解造成混淆的话，便不会对其作过度详述。熟习该项技术者将会了解，本发明的特定实施例可达成优于已知先前技术的特定优点，该等优点包含下面部份或全部(l)以更佳的位置精确度将激光 辐射传递至一选定的结构；(2)对专属对齐靶的依赖性较低；(3)更健全且较不 受影响的对齐效果；(4)同时决定聚焦深度对齐以及同轴对齐两者；以及(5)更 高的总处理量。于阅读下文之后便会明白各实施例的前述以及其它优点。图1所示的为一典型的连接线处理系统100。该系统100包括一激光110， 其会产生一激光束120。该激光束120会沿着一传播路径传导，直到其抵达一 激光束点135处的一工作部件130(其通常为一半导体晶圆)为止。沿着该传播 路径可设置数个光学组件，其包含一面镜150以及一聚焦透镜160。工作部件 130上的激光束点135的位置可随着在一静止光学桌105下方的XY平面(该激 光束120会以Z方向入射于该工作件130上)上移动该工作部件130而改变， 该静止光学桌105会支撑该激光110、该面镜150、该聚焦透镜160、以及其 它可能的光学硬件。该工作部件130可通过将其置放在一受到一运动平台170 承载的夹盘(图中未显示)上而于下方在XY平面上移动。运动平台170的特征为具有多个X-Y平移桌，其中，该工作部件130被 固定至一沿着第一轴移动的上平台并且受到一沿着垂直于该第一轴的第二轴 移动的下平台支撑。此等系统通常会相对于该激光束点135的一固定光束位置 来移动该工作部件130,并且可被称为堆栈平台定位系统，因为下平台会支撑 用于支撑该工作部件130的上平台的惯性质量。此等定位系统可具有所希的定 位精确性，因为通常会沿着每一条轴使用干涉计来决定每一平台的绝对位置。 此精确度有利于进行连接线处理，因为激光束点135的尺寸通常仅略大于一连 接线的宽度，所以即使该激光束点135的位置与该目标连接线之间仅有很小的 差距，仍可能会导致不完全的烧切效果。此外，半导体晶圓上非常高密度的特 征图形所造成很小的定位误差可能会对附近结构造成激光破坏。或者，于所谓 的分轴定位系统中，上平台并未由下平台来支撑，并为独立地移动，而且该工作部件130为承载在第一轴或第一平台之上，而光学组件(如面镜150与聚焦 透镜160)则为承载在第二轴或第二平台之上。随着工作部件的总尺寸与重量提 高，分轴定位系统会变得相当有利，其会运用较长且更庞大的工作平台。就另 一替代例来说，该运动平台170可能为一平面定位系统，其中，该工作部件 130承载于可由二或更多致动器来移动的单一工作平台之上，而该等光学组件 与激光束点135则会维持在大体上固定的位置；反之亦然。此等系统会通过协 调该等致动器的作用而于两个维度中平移该工作部件130。 一些平面定位系统 还能够旋转该工作部件，即使其可能非必要或所希。其它替代的运动则会利用 致动式光学组件(如电流计或移动透镜)于一或更多方向上移动该激光束点135 及/或于一或更多方向上来移动该工作部件130,以i"更相对于该工作部件130 来定位该激光束点135。不论其形式为何，运动平台170通常会于一大体上笔 直的路径中每次仅沿单一轴(如某一连接线列)移动。图2所示的系该连接线处理系统100的方块图。沿着激光110与工作部件 130之间的激光束120的传播路径可能有数个光学组件，其包含一声光调变器 (AOM)140、面镜150、以及聚焦透镜160。 AOM 140会响应于一射频(RF)输 入，其会改变该激光束120离开该AOM140的方向。利用一具有适当振幅与 频率的RF信号来选4奪性地驱动该AOM 140,该AOM 140便可被配置成用以 选择性地阻隔激光束120或是让激光束120通过抵达面镜150,穿过透镜160 而抵达工作部件130之上。换言之，AOM 140如同一位于该激光束传播路径 中的光开关或遮光器。此外还可利用低振幅的RF功率来驱动该AOM140,而 于部份透射的状态中来使用该AOM 140。此模式可用于衰减沿着该激光束传 播路径传导的激光发射，但并非完全阻隔。能够充当光开关或遮光器的任何装置均可用来取代AOM 140。 一电光调 变器(EOM)以及一液晶调变器便系此等替代装置的范例。一位置传感器180(其可能为一或多个干涉计、编码器、或是用于感测位置 的其它构件)会感测该运动平台170的位置并且会向一控制器190(其可能为一 或多部计算机、处理器、电路、...等)报告该位置数据。该控制器190使用校 正lt据来测定该工作部件130相对于该激光束点135的位置。该控制器190 还会存取一靶映图195，该靶映图含有用于表示该工作部件130上应被照射的靶位置(例如以烧切该位置处的一连接线)的数据。该耙映图195通常是由如下 的例子产生 一测试过程，该测试过程会测定该工作件130中哪些电路组件有 缺陷；逻辑组件，其会决定哪些连接线要被处理以中断与缺陷组件的连接并且 切换至冗余组件；以及CAD(计算机辅助设计)数据或是其它表示要被处理的连 接线标称或预期位置的数据。该控制器190通常会编排激光110的脉沖射出作 业、AOM 140的遮蔽作业、以及运动平台170的移动作业，俾使该激光束点 135会穿越每一个目标靶并且于该等目标靶射出可抵达该工作部件130的激光 脉冲。该控制器190较佳而言会依据位置数据来控制系统100，因为该方式可 非常精确地放置激光脉沖。美国专利案第6,172,325号便说明用于定位的激光 脉冲技术，该案已授让予本发明的授让人且本文以引用的方式将其完整并入。 本文中所使用的"激光束点" 一词实际上是一简略表示法，其表示的系该 激光束的传播路径的轴线和该工作部件130相交的点。更精确言之， 一激光束 有时开启有时则关闭。举例来说，AOM 140可能会阻隔激光束120,使其无法 抵达该工作部件130。以另一范例来说， 一脉冲式激光束会周期性地开启与关 闭。不过即使当该激光束关闭时，该激光束的传播路径的轴线和该工作部件 130相交的点仍会一直存在，并且会在该运动平台170移动时沿着该工作部件 130的表面移动。图2还描绘出一分光器196以及一反射能量传感器198，其可于一对齐模 式期间收集反射自该工作部件130的能量并且量测该能量。于一典型的X或Y 对齐扫描中(有时候亦称为光束至工作部件(BTW)扫描)，该激光束点135会扫 描跨越该工作部件130上的一对齐特征图形。举例来说，该反射能量传感器 198可能为一光侦测器。反射偏离该工作部件130的光会通过该分光器196而 抵达该反射能量传感器198，其会将它的读数传递至该控制器190。该等反射 能量读数对应于源自该位置传感器180或是源自于被传送至该运动平台170 的位置命令的众多位置坐标。该激光点落在该对齐特征图形上时所收到的反射 功率以及落在该对齐特征图形周围区域上时所收到的反射功率的差异会由该 控制器190伴随该等位置坐标来解译，以便推论出该位置传感器180或是该运 动平台170的坐标系统中该对齐特征图形的位置。 一般来说，该对齐特征图形 的反射性会高于该对齐特征图形周围的区域，因此当该激光束点135重迭该对齐特征图形时，该反射能量传感器198所收到的光学功率便会提高。让经由该对齐扫描过程所决定的特征图形位置和用于表示该靶位置的基准位置数据(例如靶映图195或是CAD数据)作比较可用以校正位置、刻度、旋转、偏斜、倾 斜、翘曲、枕形失真、及/或和该工作部件130或是和该激光处理系统100的 坐标系统中目标耙有关的其它平面或是更高阶(即三维)校正项。美国专利案第 4,941,082号便说明特定的高阶校正技术，本文以引用的方式将其并入。本文 中所使用的"对齐" 一词涵盖X或Y对齐(或是两者)、Z深度聚焦、以及其它 类型的位置或空间定向或校正。请注意，激光110及其相关的光学组件是否静止而工作部件130是否移动 并不重要，反之亦然，或是两者动作组合是否发生也不重要。唯一必要的是该 激光束点135与该工作部件130必须彼此相对移动。举例来说，就图1与2 中所示者的一替代例来说，当移动光学桌105上的光学硬件时，可通过让工作 部件130保持静止，改变激光束点135在该工作部件130上的位置。于此情况 中，可提供一类似运动平台170的运动平台以移动光学桌105上的该等相关光 学硬件，通常是在大体上笔直的X-Y方向上进行。以另一替代例来说，光学 硬件与该工作部件130两者均可移动，以于该激光束点135与该工作部件130 间提供相对运动。以另一替代例来说，该光学桌105与该工作部件130可能为 静止的，而是使用操控面镜沿着该工作部件130移动该激光束点135。以另一 替代例来说，可以使用一运动平台于一方向(如X方向)中移动光学桌105上的 该等相关光学组件，并且使用运动平台170于另一方向(如Y方向)中移动工作 部件130，以于该激光束点135与该工作部件130之间^是供相对运动。还要注意的是，激光照射可供作任何目的使用，而不仅限于进行连接线吹 烧。进行照射的目的可能为进行钻凿、加工、切除、烧切、雕切、标记、劈裂、 制造、加热、修改、扩散、退火、或是量测一结构或其材料。举例来说，激光 照射可导致一结构的材料产生状态改变、造成掺杂物迁移、或是磁性特性改变， 上述任一者均可用于连接、中断连接、调整、修正、或是修补电气电路系统或 是其它结构。图3所示的为一半导体晶圓的俯视图，其为工作部件130最典型的型式。 此工作部件130含有数个晶粒210,该等晶粒通常是被布局成规律的几何排列。位于一典型矩形图案中的一群连续晶粒会构成一对齐区220，该区的角落或角 落附近为专属的对齐靶230。于每个晶粒之上或附近可能还会有额外的对齐耙 (图中未显示)。如上述，该等对齐靶230可用于让该激光束点135对齐于该工 作部件130。收集自 一对齐区220每一角落的该等对齐靶230的对齐数据可用 于计算该对齐区中每一晶粒内要被处理的连接线的位置。举例来说，可将表面 拟合算法套用至已知的角落对齐靶数据，以便将一表面模型拟合至该对齐区。 此过程通常称为位置几何修正(position geometry correction, PGC)。虽然此等技 术相当有用，不过它们同样遭遇下面的基本限制(l)该等专属对齐靶的数量 很有限，(2)该等对齐靶至多仅能作为该对齐区220内部该等连接线的位置的 间接指示。举例来说，位于该对齐区220下方的灰尘颗粒可能会造成该工作部 件130偏斜而改变特定内部结构的Z高度，但却不会改变该等对齐靶的高度。图4所示的为同一工作部件130的侧视图。图4显示出，该等对齐耙230 与晶粒210中的连接线可能(且事实上通常)位于该工作部件130的不同层上， 因而与该等晶粒210中的连接线有不同的Z高度。此Z偏移可能会使得Z维 度中(即聚焦)的对齐变得较复杂。若不将该偏移纳入考虑，便必须容忍Z方向 上的对齐误差。于一些例子中，工作部件130各层的Z厚度变化是以横向X-Y 位置为函数而变，便可能无法依据来自该等专属对齐靶230的对齐与聚焦数据 来正确地将厚度变化纳入考虑之中。图5A与5B为使用一专属对齐靶的对齐作业示意图。于图5A中， 一对 齐激光束点310会于一 X对齐路径320中来回4黄越该对齐靶230。该光束点 310会以数个不同的聚焦高度在此路径320中来回横越，而产生最锐利边缘变 化的聚焦高度则可用来标示该对齐靶230的边缘位置。于图5B中，则会沿着 Y对齐路径330于Y方向上重复相同的过程。不过当该对齐靶230变形时， 如图5C中的放大图所示，那么由扫描该对齐靶230产生的位置数据则可能错 误。虽然该等对齐路径320与330可能并非完全笔直，不过，较佳而言其为大 体上笔直，这是因该工作部件130及/或该对齐激光束点310基本上为直线运 动。于该等对齐作业期间，该工作部件130绕着其中心或近似中心所作的任何 旋转运动或角运动较佳而言为可忽略，且以零最为理想。虽然通过组合绕着该工作部件130中心的旋转以及该对齐激光束点310的径向运动可达成该工作部 件130及/或该对齐激光束点310的相对直线运动，不过，这最好不是主要的 移动模式。于一对齐作业期间，该工作部件130绕着其中心所产生的任何旋转 速度较佳的是小于该对齐激光束点310相对于该工作部件130的局部绝对速度 除以从该工作部件130中心至该对齐激光束点310的距离。图6所示的为跨越一半导体晶粒210的连接线作业示意图。图中同时显示 X方向连接线作业(沿着X方向轨迹370)以及Y方向连接线作业(沿着Y方向 轨迹380)。位于一给定晶粒(该等位于同 一给定晶圆上的晶粒通常皆相同)内的 电路组件通常会被排列成一规律的几何排列，该些组件之间的连接线也是如 此。该等连接线通常会成群位于多条规律列之中，称之为"连接线组"，它们 会以一近似固定的中心至中心间距分隔且延伸在正交的X方向与Y方向上。 为移除一连接线组中被选定的连接线，当该激光IIO发射多个脉冲以选择性地 移除多条连接线，该光束点135会以近似固定的速度沿着该连接线组连续前 进。该激光IIO会被触发以射出一脉冲，从而于该激光束点落在一选定的靶位 置上时烧切该靶位置处的一连接线。因此，该等连接线中其中一部份并未被照 射且仍为未处理的连接线，而其它的连接线则会被照射而被烧切或是进行其它 的物理变更。于该工作部件130的一部份或全部之上进行处理以及利用激光照 射来处理选定连接线的过程便称为一 "连接线作业"，更明确地说为一 "处理 连接线作业，，(或是筒称"处理作业，，)，其通常是在X方向或在Y方向上进行。当一激光束点相对于该工作部件130移动时，该激光束点会于该工作部件 130之上或之内的一激光束点扫描路径上横越。此扫描路径可能具有众多形 式。如图5A与5B中所示，于光束至工作部件对齐扫描期间，该等扫描路径 通常是来回跨越该专属对齐靶230的多条短线段，它们通常具有不同的深度， 该等线段可被共同视为单一扫描路径。如图6中所示，连接线作业的扫描路径 通常是在X或Y方向上跨越一或多个晶粒210,甚至为跨越该工作部件130 整个直径的笔直线段。同样地，每一条此类线段可被视为一扫描路径，或者所 有此等连续线段中一部份或全部均可被视为单一扫描路径，于此情况中，该扫 描路径的速度曲线可被指明含有多个止动点。不过，常见的情况中， 一扫描路 径的长度不会长过该工作部件130于止动点或是其它路径变换点之间的直径。还要注意的是， 一直线X-Y运动平台所产生的该等典型扫描路径不会围绕该工作部件130的中心。 一扫描路径还可能包含一 Z分量。为达成该等连接线作业的必要移动较佳而言为X或Y方向上的直线平移 移动，其仅具有微小而可忽略的旋转分量。于一连接线作业期间该工作部件 130绕着其中心的任何旋转以零最为理想，且较佳而言至少小于局部绝对X或 Y位移除以v(人该工作部件130中心至该激光束点的距离。图7为一较详细示意图，其沿着一连接线作业轨迹370跨越数个连接线组 420的一连接线作业的一区段。每一个连接线组420是由数量不一、规律分隔 的连接线410所组成，它们的长度延伸于纵长方向上。该连接线作业轨迹370 较佳而言至少约正交于该等连接线的纵长方向，因而会平行于该连接线列。如 图中所示，连接线组420之间可能存在间隙430。当该激光束点135于该连接 线作业期间沿着该连接线列移动时，该激光束会被选择性地开启以抵达该工作 部件130，从而会根据一处理计划(举例来说，内存缺陷修补计划，以中断有缺 陷内存单元的连接并连接或是保留已连接的冗余内存单元)来烧切或改变被选 定的连接线。举例来说，如图7中所示，连接线组420B中的第二连接线与第 三连接线已经被烧切，而第一连接线、第四连接线、以及第五连接线则保持完 整不变。该激光束点于一连接线作业期间横越的最有效率的路径为一笔直路径，且 较佳而言平行于该连接线列的方向，如连接线作业轨迹370所示者。不过亦可 采用其它轨迹。举例来说， 一有角度的连接线作业轨迹372并未完全平行该连 接线列的方向，而是偏移一小角度。以另一范例来说， 一弯曲连接线作业轨迹 374会在该X方向连接线作业过程期间于Y方向上振荡、抖动、或是改变。 以又一范例来说，亦可能为一拱形的连接线作业轨迹376,当该工作部件130 于连接线作业期间出现小幅的旋转运动便可能会出现此种轨迹。无论何种情 况，该连接线作业轨迹的方向主要都沿着该连接线列的长度(换言之，垂直于 该等连接线的纵长方向)。该等连接线410的精确处理会相依于当该激光110传递一激光脉冲时能否 在适当的时间于该等连接线410上精确地定位该激光束点135。由于聚焦点尺 寸越来越小、连接线越来越小、以及连接线间距越来越紧缩的关系，半导体上的聚焦与定位的必要公差也不断地缩小，因此定位与聚焦精确度便越来越重 要。本案发明人发现，利用该等连接线410本身作为度量靶来取代或附加于该 等专属的对齐靶230，便可改良定位效果。图8A中所示的为本方式的其中一 种版本，图中显示出一度量激光束点535正沿着连接线作业轨迹370、 372、 374、或是376中其中一者于一连接线列中横越。根据此形式，该连接线作业 轨迹可为任意轨迹，其主要组成是落在该连接线列的方向上；不过，为清楚起 见而非限制，下文中将仅阐述与讨论连接线作业轨迹370。当该对齐激光束点 535于该等连接线410上方且于其之间横移时，至少会于该连接线作业的X方 向及/或Z方向上量测其反射图案并且利用该反射图案来施行对齐。亦可沿着 一 Y方向连接线作业轨迹380来实施雷同的作业，以便同样于该方向上施行 对齐。藉此方法，便可决定该等连接线410及/或该工作部件130相对于该度 量激光束点135的X位置、Y位置、以及Z位置。于其中一方向上来实施一 列连接线的对齐扫描，接着于相反方向对该等相同连接线中 一部份或全部实施 一对齐作业亦相当实用。反向扫描能够进一步于基本度量数据中或是数据收集 方法中精化校正效果或是确认方向的相依性。使用收集自该等连接线410的度量数据的一种方式便是更新用于对齐与 聚焦的数学模型。举例来说，收集自对齐扫描的数据可用于更新对齐场域与聚 焦场域的PGC模型。各种数学模型均可使用。依据一些新数据以及旧数据来 对该等模型进行迭代或递归精化也是相当有用的技术。 一但模型产生之后，便 可利用该等模型来映对连接线坐标，以便正确地处理连接线坐标。或者，倘若 于要被处理的连接线旁边的连接线组来扫描聚焦与横向校正数据的话，那么可 能便不需要数学模型，因为运用最近扫描的XY偏移或Z高度即可。通过扫描 每一条连接线与每一个连接线组来获取校正信息，便可应用此项技术。通过扫 描某些连接线以及某些连接线组而使得每一条连接线附近皆有数据存在的话 (举例来说，每一条连接线位置的横向距离1至2mm内)亦同样可应用此项技 术。或者，亦可不时地实施一度量作业，举例来说，每隔30秒便实施一次。 介于度量作业之间的时间周期可依据系统参数(如热漂移特性)来选择。连接线处理系统(如连接线处理系统IOO(图1与2))通常会随着时间产生轻微的位置漂 移，这通常是归因于物理组件的热膨胀及/或收缩或是传感器响应的热漂移。 通过周期性地实施度量作业，该系统便能够于该等位置漂移变大而会影响到处 理精确度之前便先精细化其校正效果。该度量激光束点535可能和处理激光束点135相同，因为可以使用相同的 激光进行度量与处理。达成此目的的其中一项技术是于一度量作业期间在连续 波(CW)模式中操作该激光110,并且于一处理作业期间在脉沖模式中操作该激 光110。根据该项技术，可视需要于各度量作业中穿插进行处理作业，以收集 度量数据。甚至也可于相同的连接线作业期间在度量模式与处理模式之间切换 激光模式。或者，两道不同的激光束可有相同或大体上重迭的激光束点，其中 一道激光束可用于度量，而另一道激光束则可用于处理。或者，某些形式的激光110(例如光纤激光)可在操作于脉冲模式中以进行 处理的同时，漏出少量的CW能量以进行对齐。该低能CW光束可能具有一 或多项光学特性(例如偏振性或波长)而使其反射光束不同于该脉冲处理激光 束的该等光学特性。倘若该等度量激光束与处理激光束有不同波长，可于该反 射能量传感器198之前运用一合宜的光学滤波器来衰减该处理光束的反射，同 时让该度量光束的反射透过。于其它情况中，该等光学特性可能并不会改变， 其前提是该系统100要耐受因处理一连接线所导致的偶发性错误对齐读数。通 过平均足够数量的连接线，该些偶发性的错误度量读数便不显著。或者，亦可 径行省略已知的不良度量读数。符合下面条件的度量读数便可被视为不良的度 量读数(l)远高于一般反射的量测值(因从该连接线反射的处理激光束所造成) 或是(2)已知悉一特殊连接线为要被处理的目标耙。因为一特定半导体晶圆上 通常仅约有10%的连接线要被处理，因此根据本文所述的技术，几乎于所有情 况中，会有足够的未被处理连接线作为可靠的度量靶。美国专利案第6,593,542号中所述的激光亦可用来实施本文所述之处理以 及连接线式度量。该激光能够制造用于进行处理的UV(紫外光)光束以及用于 进行度量的绿光或是IR(红外光)光束。本文所述的技术可配合任何波长的激光 辐射来运用，举例来说，其包含IR波长范围、可见光波长范围、以及UV波 长范围，其特别包含约1.34(im(微公尺、微米、或10-6公尺)、约1.06化m、约1.047pm、约532nm(奈米或10-9公尺)、约355nm、以及约256nm。从用于连接线处理的相同激光中产生一对齐激光束的又一技术系美国专 利申请案第10/931,460号中所述的快速脉冲产生技术。根据该项技术，一Q 切换式激光中的Q开关会以极快的速率被交替地开启与关闭，俾使该激光可 比正常的脉冲式模式操作发射更快而能量较低的脉冲。倘若该脉冲速率够高， 便会有较少的激光能量抵达该工作部件130，因而能进行度量而不会明显地破 坏该工作部件130。该AOM 140还可受控以衰减^氐达该工作部件130的激光 能量的振幅。脉冲式BTW度量通常涉及利用该等脉冲的产生来同步读取反射 率数据。当使用一脉冲式激光来进行处理与度量时，该激光110与该AOM 140便 可运作以混合抵达该工作部件130供处理之用的高脉冲能量状态以及抵达该 工作部件130供度量之用的较低能量状态。如上所述，通过改变该激光110的 脉冲重复率以及AOM 140的衰减位准便可利用一连接线作业来达成此目的。于另一实施例中，该度量激光束点535与该处理激光束点135可能不同且 分离。倘若该度量激光束点535与该处理激光束点135(图8A中未显示)之间 的偏移已知，于定位该供运作之用的处理激光束点135时便可将该偏移纳入考 虑。举例来说，虽然两道光束是由相同激光所产生，但是因光学处理差异(例 如偏振性或是波长)而具有不同或发散的传播路径时便会出现上述情况。上述 情况同样可能出现于运用二或更多道激光来同时产生一或多道度量光束以及 一或多道处理光束时。于美国专利申请案第11/051,265号、第11/051,262号、 第11/052,014号、第11/051,500号、第11/052,000号、第11/051,263号、第 11/051，958号、以及第11/051,261号中便揭示用于产生多重激光束的方法与系 统，本文以引用方式其并入。前述申请案教示利用多个激光束点以各种平行配 置的方式来处理多条连接线，该等配置方式包含"同轴(on-axis)"(该等光束点 散布于该连接线作业的方向上)、"跨轴(cross-axis)"或"横向(lateral)"(该等光束 点散布在垂直于该连接线作业轨轨迹的方向上)、以及综合式。以该等光束点 中一或多者作为度量光束点可运用该等相同的光束点排列方式。于部份情况中，该度量光束能够量测跨轴Y数据以及同轴X数据。举例 来说，图8B所示的为跨越一连接线区段沿着轨道370A、 370B、以及370C的多个横向分隔的度量连接线作业的示意图，该连接线区段包含多个横向偏移部份类连接线结构440。该等横向偏移部份类连接线结构440可摆放在图中所示 的间隙430之中。3争越该等结构440来扫描横向偏移度量光束点535A、 535B、 以及535C(可利用相同的光束来连续扫描，而每一次扫描均具有一递增的横向 偏移；或是如图中所示用多道光束平行扫描)便可提供跨轴度量信息。举例来 说，中间光束点535B会产生中间的结构440的反射，最上方的光束点535A 仅会产生第一个(最左边)结构440的反射，而最下方的光束点535C则仅会产 生第三个(最右边)结构440的完全反射。端^L该等结构440的排列而定，该等 结构440的反射数量、次序、及/或时序会传达和该度量激光束点535的横向 位置有关的信息。亦可运用更多或较少的结构440;图8B中的结构的440的 数量与排列方式均仅供解释本概念之用。倘若可于Y(跨轴)方向上操控度量激 光束点535,于单一连接线作业期间抖动该光束点535的Y位置便还能产生Y 度量信息。亦可运用其它的多重度量激光束点排列方式，举例来说，多重同轴光束点； 分离但通常平行的多条连接线作业上的多重跨轴光束点；与图9B所示的一种 形式相同连接线作业内的跨轴偏移；以及上述排列方式的部份或全部组合。运 用此等其它的多重度量激光束点排列方式可能是为了达到收集Y位置数据的 目的、达到同时收集不同连接线列的X位置数据的目的、或是达到其它目的。图8C所示的为从靶连接线410以及对齐结构444中收集数据的一度量连 接线作业的示意图。于该度量连接线作业中被混合的该等对齐结构444可能具 有任何形状，其包含传统的对齐靶。图8C中所使用的特定对齐结构可达成一 种在X方向上于一连接线作业期间来收集Y度量信息的替代方式。介于连接 线组420A与420B之间的间隙430A含有一对齐结构444,其具有两个三角形 反射部，该等反射部以一非反射的裂缝而彼此分隔，该裂缝会以一角度延伸跨 越该结构444,俾使该裂缝的X位置会传达和该度量激光束点535的Y位置 有关的信息。明确地说，当该度量激光束点535扫描if夸越该对齐结构444时， 该反射信号将会由下面所组成第一持续期间的一第一大强度反射信号，接着 是该裂缝上的一小强度(以零最为理想)反射信号，接着是第二持续期间的一第 二大强度反射信号。该第 一持续期间及/或该第二持续期间会传达和该度量激光束点535的Y位置有关的信息。视情况，该对齐结构444亦可能仅由单一 三角形反射部所组成，因为单独使用此单一三角形反射部便能够提供所希的Y 位置信息；不过，图8C中所示排列中的两个此类三角形反射部则更能善用间 隙430A中的可用空间并且能够透过冗余特性来4是供更可靠的Y位置信息。图9A所示的为一种期望的同轴排列方式，其中前方光束点为度量光束点 535，而后方光束点则为处理光束点135。于处理此连接线列时，会从度量激 光束点535中收集度量量测值并且对所测得的数据进行处理，用以决定后面处 理激光束点135的精确位置，以便处理该连接线。如图9B所示，亦可视情况 使用一或更多额外的后方处理光束点及/或度量光束点。虽然图9B中所示的度 量激光束点535在前，而该(等)处理激光束点135在后为较佳的方式，不过， 该(等)处理激光束点亦可在前，而该(等)度量激光束点则在后。图9C所示的为一度量光束点535与一处理光束点135的跨轴排列方式。 该度量光束点535会沿着第一连接线列550A横移，而处理光束点会沿着第二 连接线列550B横移，该第二连接线列550B通常会布局成平行于该第一连接 线列550A且较佳而言位于该第一连接线列550A旁边(例如最靠近的下一列或 是隔壁列)。由于半导体IC布局的典型直线规律性的关系，列550A中的度量 光束点535所测得的该等连接线位置会与处理光束点135处理的该等旁边列 550B中的连接线位置密切相关。任何已知的偏移(例如可能取决于CAD及/或 其它对齐数据者)均可于同轴方向、跨轴方向、以及垂直Z方向上被纳入考虑。图9D所示的为一度量光束点535与一处理光束点135的跨轴排列，其具 有一同轴偏移。如图中所示，第一列550A中的度量光束点535于该同轴或X 方向上以某一数量大小领先第二列550B中的处理光束点135。图9E所示的为位于相同列内的一度量光束点535与一处理光束点135的 跨轴排列。当该度量光束点535与该处理光束点135分别沿着轨迹370A与 370B于X方向上移动时，它们会于Y方向上彼此以某一数量大小分隔。图9F所示的为位于相同列内一同轴偏移的一度量光束点535与一处理光 束点135的跨轴排列。当该度量光束点535与该处理光束点135分别沿着轨迹 370A与370B于X方向上移动时，它们会于Y方向上彼此以某一数量大小分 隔并且于X方向上彼此以某一数量大小分隔。相较于图9E的纯跨轴排列或是图9A的纯同轴排列，本排列的一项优点是该处理光束点135与该度量光束点 535之间的空间分隔距离较大。提高空间分隔距离的一项优点是该处理激光对 该度量过程的干扰会较低。使用该等连接线410来施行对齐的精确性会高于单独运用该等专属对齐 靶230，其理由如下(1)受到该等专属对齐靶230中的瑕疵的影响程度较小； (2)在X方向、Y方向、及/或Z方向中，该等对齐耙与该等处理靶之间的空间 关联性较密切；以及(3)能够对所收集到的大量对齐量测值快速地进行平均。 下面段落将详述前述优点。首先，该等专属对齐靶230为稀疏散布于该工作部件130之上。 一典型的 半导体DRAM晶粒的面积约为70mm2,含有约2,000至约20,000条连接线， 但通常仅含2至4个专属对齐靶230。倘若某一专属对齐靶230有缺陷(如图 5C中所示)，便必须移动一段相当长的距离方能找到一符合要求的替代专属对 齐靶。另外，对于需要被处理的连接线410,可能并非全部都有专属对齐靶在 附近，因此便必须猜测XY对齐结果与Z聚焦高度。精细的特点(如因该晶圓 下方的一颗粒所造成的垂直位移)还可能因而丧失。不过，通过更多更靠近的 量测值，便可捕获前述以及其它精细特点。本文所述的技术会取得该工作部件 130上各量测点处的量测值，其中此等量测点的密度较佳而言为落在该工作部 件130上的连接线密度大小的至少一或两级之内。事实上，于部份实例中，连 接线式对齐能够消除对专属对齐靶230的需求，从而可释;^文出该工作部件130 上宝贵的空间并且减低该工作部件130的复杂度以及简化其制程，如布局与光 罩创设。再者，连接线式对齐还能够有助于在从一晶圓中切下个别晶粒210 之后对该等个别晶粒进行处理。接着，在一对齐区220的该等角落处基本上并无法利用数学模型来精确地 扫描，所以会干扰该对齐区220的内部。取得要进行处理的位置处或其附近的 量测值会比较精确。该等连接线410为要被处理的连接线的位置处或旁边的最 接近的光学靶。于一相关记载中，由于该等中间层的厚度变化的关系，相较于 让一光束从该工作部件130的表面或是该等专属对齐靶230弹开来决定聚焦高 度，聚焦于该等连接线410上同样会比较精确。前述的厚度变化可能会均匀地 分布在该晶圆上，或者亦可能具有位置相依性。第三，扫描一列众多连接线410允许对多个目标靶进行快速数据捕获、对 众多靶位置进行平均、且冗余特性可消弭因缺陷目标靶所造成的问题。大量的对齐数据可从一连续连接线列中被快速捕获。因为当该运动平台170于一个方 向上(主要为在X或Y方向其中 一者上)连续移动时可以记录数据，所以便可进 行此快速数据捕获作业。事实上，于部份情况中，当从该等连接线410中收集 度量数据时，该运动平台170亦可以非常规律的处理速度来移动。换言之，度 量作业能够以"行进中(onthefly)，，的方式来施行，并不会因为进行对齐而大幅 损及总处理量。于部份情况中，该运动平台170于一处理作业期间的速度大小 会比扫描一专属对齐靶230快了一级甚至更多级。目前而言， 一激光束点于专 属对齐靶230上的典型的现有扫描速度约为5至20mm/s,相较之下，于一连 接线作业期间， 一激光束点相对于该工作部件130的典型移动速度的范围则介 于约40mm/s至约200mm/s之间。再者，将众多对齐靶放置在一晶粒内部的一列中并不实际，因为它们会占 据非常宝贵的工作部件面积，但是，使用自然出现的连接线列作为对齐靶则能 够促成大量的数据捕获，且量测众多连接线的位置使得可对数十个、数百个、 甚至数千个靶位置的位置进行平均，以获得一位置估计值。更进一歩，利用该 等连接线410作为对齐靶，便可减緩有缺陷的专属对齐靶230所造成的问题。 一有缺陷的专属对齐靶230不论被扫描多少次，其皆可能无法提供一精确的参 考信号。相反地，倘若估算且平均众多不同连接线410的位置，少量有缺陷目 标靶所造成的冲击便会最小。图10所示的为反射对齐激光能量与图8或9中任一跨越中间连接线组 420B的X位置的函数关系图。图IO至13为通过^t拟产生，其前提假设为， 此连接线组420B中的连接线410具有0.75微米的均匀宽度以及2微米的均匀 间距，且该光束点的高斯空间分布为具有1.5微米的1&2直径。该些数值虽然 为代表值，不过它们仅被选来作解释之用。目前，连接线间距的范围通常是介 于约1.8至约3微米之间。因此，本文所述的技术会于该工作部件130上各不 同量测点处实施度量量测，该等量测点的分隔间隔和该连接线间距相同或者至 少为相同等级。如先前提到的，将来该些数值将会缩减。在撰写本文时，小光 束点UV激光处理预期有助于缩减连接线间距，其将会需要更高的系统精确性。该等必要的精确性改良主要是在同轴方向以及Z高度方向上，它们通过 度量连接线作业所确保的最容易方向。让该对齐激光束点535沿着该连接线组420B单次扫过能够快速且有效地 收集可用于进行对齐的一组空间密度位置与反射量测值。此反射数据可用于决 定该光腰与该等靶连接线410之间的同轴关系。图10中显示出，于该反射信 号中有11个最大值以及10个最小值。最大值可用来定位连接线；最小值则可 用来定位连接线间间隔的中心(两条相邻连接线的平均位置)。因此，对此反射 信号以及连接线坐标的CAD数据套用峰值找寻算法便能够产生21个激光-连 接线对齐估计值。倘若对一反射模型进行曲线拟合而不运用峰值找寻算法的 话，则可提供更大的精确性。对多个已定位峰值的结果进行平均便可决定光束点-连接线对齐，其分辨 率优于目前的单一耙量测值，其理由有二第一，相较于对单一耙进行传统的 反复扫描，快速捕获连续的反射信号可于相同的扫描次数捕获更多的反射峰 值。第二，通过平均运算可减低一列众多完美连接线之中一有缺陷连接线的影 响。该些方法可套用至任何长度的连接线组。该等连接线410可能具有均匀的 间隔与宽度，或者可能具有一不均匀间隔及/或一不均匀宽度。该些方法可被 套用至多个连接线组，该等连接线组之间的间隙可能非常平均或是具有可变的 大小。于部份情况中，可能需要额外的信息来让一连接线区段所产生的反射信号 和该等正确连接线的CAD位置产生关联。举例来说， 一具有相同间隔的超长 串相同连接线的中心的反射数据可能并未表示哪一条连接线产生哪一个反射。 因此，通过整数倍的连接线间隔便可中止校正作业。同步化技术或关联技术可 用来决定性地重迭反射数据以及CAD模型。举例来说，可于一晶粒210上或 是晶粒210之间提供一如巴克码(Barker code)的已知图案，以于该等连接线中 产生一特有且容易辨识的图案。此可能包含具有一 已知间隔的已知数量的连接 线，并跟随着已知数量的连接线。或者，亦可使用该连接线间距及/或连接线 宽度中的一图案来进行同步化。举例来说，图11所示的为反射对齐激光能量 与X位置的函数关系图，其跨越一具有关联图案的连接线组。于此图案中，有一宽连接线位于-2微米的位置处，于+4微米的位置处少了一条连接线，而 且有一较宽的连接线间隔位于+9微米的位置处。前述任一者或全部均可用来 确保正确的连接线410会关联于正确的反射标记。于一些情况中，可能会需要一开始便在该晶粒周围附近的该等专属对齐靶 230上实施特定的对齐扫描，以决定一连接线位置的初步模型。使用机械视觉 技术于刚开始时来找寻对齐靶便可达成此目的，接着可对专属对齐靶230进行 BTW扫描，以进一步精化该位置估计值。接着便可使用本文所述的方法来精 化此连接线位置的初步模型。倘若该连接线位置的初步模型精确到次连接线-间距公差的程度的话，那么便可不必施行上述的同步化步骤。当沿一连接线列移动时扭转Z高度便可同时测定同轴位置与聚焦高度， 如图12A与12B中所示，二图所示的分别为反射对齐激光能量与X位置与Z 位置的函数关系图，其跨越图8或9之中间连接线组420B。估算焦距的一种 方式是于沿该连接线列移动且捕获反射数据时改变Z高度。于图12中，Z高 度是从-3微米移动至+3微米，而X则会同时从-15微米移动至+15微米。该等 连接线与光腰共平面于-0.4微米的Z高度处。图12B显示出最大反射能量是 出现在-0.4微米的Z高度处，对应于最紧密的光束点尺寸。检查焦距附近的多 个峰值便能够更精确地决定最佳的聚焦高度，尤其是当该聚焦高度落在两个连 接线位置之间时。内插法、平均法、信号处理技术、曲线拟合技术、以及参数 估计技术均可用于本情况中。图12证实可同时决定峰值位置以及焦距。所以， 可同时实施同轴与聚焦校正。如此便可快速地校正两项对齐变量。图13所示的为反射对齐激光能量与连接线间距的函数关系图。本关系图 包含两条曲线，用以显示一连接线组上的最大反射能量与最小反射能量和连接 线间距的函数关系。如图所示，倘若该连接线间距小于连接线宽度，最大与最 小反射能量间的对比便可能不足。良好的对比有助于峰值找寻过程。据此，光 束点尺寸、连接线间距、以及连接线宽度全部会影响反射对比，而度量激光束 的波长以及用于连接线与晶圆构造的材料与层厚度亦同样会影响反射对比。该 些参数均可经最佳化取得高质量的反射数据以进行优越的校正作业。图14所示的为才艮据一 实施例的方法600的流程图。本方法600会产生(610) 一度量激光束并且将该激光束朝该工作部件130上的一连接线410传播(620)。当该方法600将该度量激光束点535沿着该工作部件130上的一路径相对于该 工作部件130移动(625)时，该度量激光束便会于该度量激光束点535处与该 工作部件130相交，其有时候会通过多条连接线410。本方法会侦测(630)并且 量测该度量激光束的反射，从而产生一反射能量信号，例如图10中所示者。 本方法600会依据该反射信号来决定(640)该度量激光束点535相对于该度量 激光束点535所通过的该等特殊连接线410的相对位置。决定步骤640可利用 本文所述的任何技术来实施，举例来说，其包含峰值(其可能为最小值或最大 值)找寻算法、表面拟合数学模型、由该等连接线410所构成的同步化图案、 及/或与标称位置数据(如CAD数据)作比较。接着，本方法600便会于必要时 调整(650)该处理激光束点135的位置，以便让该(等)处理激光束会于该等X维 度、Y维度、以及Z维度中一或多为度上被更精确地传递至该等选定的连接在 线，以处理(660)该些被选定的连接线。该(等)处理激光束点135以及该度量激 光束点535大体上可能会重迭，或者它们亦可能彼此以一固定或可动态调整的 位移分隔。如先前所述的，本方法600中的步骤可依照顺序或是同时实施，端 一见于一特殊情况中要如何施行本方法600而定。本方法600可利用各种不同的 硬件配置来实施，举例来说，其包含图1与2中所示者。图15A所示的为根据另一实施例的"反射上脉沖(pulse-on-reflection)"方 法700的流程图。本方法700会产生(610)—度量激光束并且于该方法700将 该度量激光束点535沿着该工作部件130上的一路径相对于该工作件130移动 (625)时，将该激光束朝该工作部件130上一连接线410的一估计位置处传播 (620)。如图9A中所示，本方法700的较佳运用情况是该度量激光束点535于 一连接线作业期间领先该处理激光束点135。该等激光束点135与535的穿越 路径较佳而言会与该等连接线中央相交，如同由一模型或初步校正数据所初步 测定。该度量激光束点535从该连接线410反射会产生一反射信号，其可能为 一光学信号或者可能会被转换成电子形式。本方法700会侦测(730)该反射信 号中跨越该临界值T的上升交叉点。除了会有一小额偏移量Ad之外，该交叉 点表示的便为该连接线的中心的位置。本方法700会产生(750)—处理激光束 并且将该激光束传播(760)至由该临界值交叉点所侦测到的发生反射的位置 处，也就是传播至该连接线。29本方法700可于一连接线作业期间在某一列中的部份或所有连接线处反 复施行。于此情况中，该反射信号包括一连串的反射最大值以及不反射最小值， 如图10中所示并于图15B中再现者，它们会与该度量激光束点535沿着该连 接线列移动时的X距离具有函数关系。该反射信号中的每一个最大值代表一 连接线的中心，而每一个最小值代表的则为两条相邻连接线之间的中心点。图 15B还显示出略低于该侦测信号中的峰值的临界值T以及相应的偏移量Ad。本方法700较佳的是于发出一激光触发命令之后，会考虑到在产生该激光 脉冲且将其传播至该工作部件130时的延迟。将该延迟纳入考虑的其中一种方 法是让该处理激光束点135落后该度量激光束点535。该等两个光束点之间的 落后距离会造成一时间延迟，其在该度量激光束点535的反射跨越该临界值T 的时间以及该处理激光束点135被正确定位于该连接线上方的时间之间。理想 的是，任何延迟的净结果均会让该处理激光束点135沿着该工作部件130移动 正确的距离，以便精确地传递其脉冲，使其集中于该靶连接线之上或是落在任 何所希的同轴公差之内。或者，可于该侦测步骤730以及该产生步骤750之间 加入零延迟。于部份情况中，该处理激光束点135可领先该度量激光束点535。若有的话，合宜临界值T以及延迟时间的选择为相依于各系统变量，如 该反射信号的形状以及强度(其则会相依于该度量激光束的光学特性、该工作 部件130、以及该反射能量传感器190的各项参数)、连接线作业的实施速度、 以及该度量激光束点535与该处理激光束点135之间的间隔(若有的话)。熟习 本项技术者遵照本文的教示内容便可针对一特定情况来选择合宜的设定值。本方法700会于找到连接线处处理该等连接线，且本方法相当程度独立于 用于精确标出该等连接线的任何定位模型。此项反射上脉冲技术的一项优点是 对一目标耙的位置进行度量感测以及对其进行处理之间的立即性。此立即性能够进一步增进处理精确度，因为在进行度量与进行处理之间发生位置漂移的机 会已经降低。此项反射上脉沖技术的一项额外优点是，其能够补偿校正模型中 的残余误差、CAD连接线位置数据库中的误差、或是会造成连接线发生轻微 错误定位的制造误差。该反射上脉冲技术的另一项优点是，大体上其并不会因 该工作部件130上该等激光束点的路径而不同。举例来说，搭配倾斜路径、弯 曲路径、以及旋转路径，该项技术仍可妥适地运作。事实上，于一双光束实施例中，倘若该度量激光束点535与该处理激光束点135^皮锁定在一固定的相对 偏移量中，该些光束点的路径便无关紧要。图16A至16C所示的为根据各实施例的其它方法的流程图。虽然上面所 述的方法600与700是以单一连接线为基础，不过，下文将会以单次作业为基 础来说明图16A至16C的方法。明确地说，图16A所示的为用于周期性或偶 发性实施混在各处理作业之间的度量作业的方法800的流程图。本方法800 始于视情况来实施(810)—或多项初始对齐作业，其可能包含机械视觉技术及/ 或扫描专属对齐靶230。该等初始对齐技术还可能包括沿着一或多条X方向轨 迹370及/或Y方向轨迹380来实施的连接线式度量作业。举例来说，沿着X 方向中少数约略等距分隔连接线列的度量作业以及沿着Y方向中少数约略等 距分隔连接线列的度量作业能够产生一具充份代表性的连接线位置样本，以达 初始对齐的目的。接着，本方法800便会沿着多条连接线列来实施(820)—或 多个处理作业，并且接着测试(830)是否需要进行再对齐作业。再对齐准则可 能为一特定时间数额的流逝、以及和前一次度量作业实施列的一特定空间分隔 距离、其它特定准则、或是一或多项准则的特定组合。倘若并不需要实施再对 齐的话，那么本方法800便会继续实施(820)(多个)处理作业。倘若需要实施再 对齐，本方法800便会沿着某一列来实施(840)—度量作业，该列较佳而言为 接着要被处理的列。如此一来，本方法800便会收集该列中部份或所有连接线 的实际位置数据。于本方法800运用该工作部件130的位置模型来决定连接线 410的位置以及其它特点的情况中，本方法800便可运用从该度量作业中所获 得的实际位置数据来更新(850)该模型。以下将说明该更新步骤850的细节。 于任何情况中，本方法800均会调整(860)该处理激光束点135相对于该工作 部件130的位置，接着重新开始实施(820)处理作业。该调整可由一实际硬件 的移动(举例来说，运动平台170的移动或是于该处理激光束135的传播路径 中来操控一光束操控光学组件)或是一软件或数据的"移动"(即搡纵会影响处 理激光脉冲的时间及/或位置的数据)或是两者的组合来达成。倘若通过该运动 平台170的移动来进行调整，便应该将该移动对该度量激光束点535所造成的 后续效应纳入考虑。以最简单的情况来说， 一用于工作部件特性的位置模型包含一用于一平面物体(如平面的盘片)的数学模型，其中各点代表连接线的中心。该模型可通过 X及/或Y平移来更新，以便以最佳的方式将该等仿真连接线位置拟合至由一 或多个度量量测值所决定的该等经测得的连接线位置。先进的模型便可考虑到 该平面物体的倾斜或是该等连接线的形状。更先进的模型则可考虑到一数学表或者，除了一表面模型之外， 一三维的物体模型本质上亦可考虑Z维度中的 深度效应。采用一数学模型，不论其类型或复杂度为何，其特征为会有多个参数。该更新步骤850的其中一种版本便是调适或调整该些参数，以使依照该模型所获得的该等连接线位置更符合该等实际测得的连接线位置。熟习本项技术 者依照本文的教示内容便可了解该调适或调整算法可具有众多形式。举例来 说，倘若该工作部件模型的参数为线性(即使该模型本身非线性或非平面亦可 能有此情形)，便可施行最小平方算法来最小化每一个仿真位置与实际测得位 置间的差值的平方和。此项熟知的算法可以递归方式施行，俾使每一个新测得 的资料点均会更精化该模型。此算法的优点包含淡化极端或是错误量测值。此 算法可于一度量作业期间，在进行每一次的连接线位置量测之后，以量测为基 础反复施行，或是仅在一度量作业结束时才施行，以便联合考虑该作业期间所 收集到的多个连接线位置量测值。该算法可以某种形式完成，以最佳适配于下面的系数，如该运动平台170的速度以及该控制器190(其以实施该算法为宜) 的处理能力。根据方法800的作业顺序可能是在全X方向作业，之后接着全Y方向作 业，或是反向施行。或者，本方法800亦可交替地实施部份X方向作业，然 后实施部份Y方向作业。混合X方向作业与Y方向作业可通过于每个方向中 周期性进行更新来保持X维度与Y维度中最新的校正结果。图16B所示的为方法900的流程图，其中会于相同的连接线作业期间交 替地实施度量与处理。本方法900会先实施(810)—非必要的初始对齐，如上 面配合方法800所述者。接着本方法900便会针对需要进行处理的每一连接线 列来假设该列被分为需要进行处理的多个区段以及不需要进行处理的多个区 段。后者于图16B中称为"不吹烧"区段，不过应该了解的是，处理的目的未 必是要破坏或"吹烧"该等连接线。可利用任何方式从处理计划(举例来说，连接线缺陷清单或是靶映图195)的检查中来达成分段的目的。最常见的情况是， 一不吹烧区段为未计划要进行任何处理的某一列中的一连续区段。因为通常仅有约10%的连接线需要进行处理，可预期于大部份情况中将会有大量的不 吹烧区段。 一不吹烧区段可能包含或是可能不包含特殊用途的对齐结构，如图 8B与8C中所示者。不论如何辨识该等不吹烧区段，本方法900均会测试(920) 其是否位于或是接近一不吹烧区段。倘若不是的话，本方法900便会直接沿着 该区段实施(930)处理。倘若其为一不吹烧区段，本方法900便会沿着该区段 来实施(940)—度量扫描(必要时会将激光模式从处理模式切换至度量模式)，视 情况还会更新(850)该工作部件130的位置模型，并且依照该度量扫描调整(860) 该处理激光束点135相对于该工作部件130的位置。本方法900适用于一具有 重迭或相同的度量激光束点与处理激光束点的系统，该等光束点可能是由相同 的激光同时或不同时产生。倘若于规划处理计划时可选择要启动该等各个可能冗余组件中的哪些冗 余组件或是让哪些冗余组件保持不变以置换一有缺陷组件的话，那么便可选择不吹烧区段及/或处理连接线分布。举例来说，可能会希望于X处理轴线以及 Y处理轴线两者中分布特定连接线作业以及不吹烧区段，俾使可于两个方向中 来施行度量连接线作业。亦可规划一所希的分布方式，以便部份或完全最小化 对齐及/或处理该工作部件130所需要的时间。图16C所示的为方法IOOO的流程图，其中会于一连接线作业期间同时实 施度量与处理。本方法1000会先实施(810)—非必要的初始对齐，如上面配合 方法800所述者。接着，本方法1000便会沿着该列来实施(1020)处理，同时 沿着相同列或是另 一列来实施(1030)度量，(必要时)接着更新(850)该位置模型， 并且依照该等度量结果来调整(860)该处理激光束点135的位置。合宜的话， 可针对每一连接线列来重复施行该等步骤1020、 1030、 850、以及860。举例 来说，本方法1000适用于图9中所示的激光束点排列。本文所述的各种方法会决定一半导体基板之上或之内各结构相对于一激 光束点的位置。该些方法会产生一第一激光束并且将该第一激光束传播至该半 导体基板之上或之内的一激光束点；侦测该第一激光束从该半导体基板之上或33之内的一第一结构处的反射，从而产生第一反射数据；产生一第二激光束并且将该第二激光束传播至该半导体基板之上或之内的一激光束点；侦测该第二激光束从和该半导体基板之上或之内的该第一结构相隔一特定距离内的一第二结构处的反射，从而产生第二反射数据；以及处理该第一反射资料以及该第二 反射数据以决定该等第一结构与第二结构中一或多者的位置。举例来说，该特 定距离可能小于一晶粒210的周边维度，甚至更近，如约lmm、约100微米、 约IO微米、甚至和该连接线间距间隔的大小相同等级。本文所述的各种方法还会相对于一半导体基板对齐一激光束，于该半导体 基板之上或之内具有数个结构。该等结构的数量会于该半导体基板之上或之内 建立该等结构的密度。该些方法会产生一或多道激光束；将该等一或多道激光 束传播至该半导体基板之上或之内；侦测反射自 一特定面积内数个相对应反射 靶处的数道激光束反射，从而产生反射数据；以及处理该反射数据，以便相对 于该半导体基板对齐一激光束。激光束反射的数量除以该特定面积所得的商数 大小等级和该半导体基板之上或之内的该等结构的密度相同，或是落在该等结 构的密度大小的一级、二级、甚至三级之内。本文所述的各种方法还会相对于一半导体基板来定位一激光束点，该半导 体基板之上或之内具有要通过传递一处理激光束至一处理激光束点来进行选 择性处理的数个结构。该些方法会产生一度量激光束；沿着一传播路径将该度 量激光束传播至一要被选择性处理的结构之上或附近的一度量激光束点；以一 速度相对于该半导体基板来移动该激光束点；于进行该移动时，侦测该度量激 光束从该结构的反射，从而产生一反射信号；以及依据该反射信号来测定该度 量激光束点相对于该结构的位置。举例来说，该速度可能为或接近一处理速度， 如从约40mm/s至约200mm/s，明确地说，快于约100mm/s、约50mm/s,或 是从约25mm/s至约30mm/s，不过亦可能低至约3mm/s。.用于操作本文所图解或所述的方法与系统的算法可能为兼具主动与非主 动的各种形式。举例来说，它们可能是由原始码、对象码、可执行码、或是其它格式中的程序指令所构成的一或多个软件或韧体程序。上述任一者均可具现 于一计算机可读取的媒体上，该媒体包含储存装置以及压缩或非压缩形式的信号。示范的计算机可读取储存装置包含习知的计算机系统RAM(随机存取内存)、ROM(只读存储器)、EPROM(可抹除程序化ROM)、 EEPROM(可电抹除 程序化ROM)、闪存、以及磁盘或磁带、或是光盘或光带。不论是否利用一载 波加以调变，示范的计算机可读取信号为 一主控或执行一计算机程序的计算机 系统可被配置成用以存取的信号，其包含经由因特网或其它网络下载的信号。 前述的具体范例包含于一 CD ROM上或是透过因特网下载来进行软件散布。 就某种意义来说，于抽象实体上，因特网本身便是一计算机可读取的媒体。计 算机网络大体上也是。本文所使用的词语以及说明仅供作解释之用，并不具任何限制意义。熟习 本技术的人士将会了解，可对上述实施例的细节进行众多变化，其并不会脱离 本发明的基本原理。所以，本发明的范畴应该仅由后面的申请专利范围(以及 它们的等效范围)来决定，应该了解的是，除非特别提及，否则其中所用到的 所有词语均具有最广泛的合理意义。
权利要求
1.一种使用一脉冲式激光来处理一半导体基板(130)之上或之内的多个结构(410)的系统(100)，该系统(100)包括一激光源(110)，其会产生一度量激光束与一脉冲式处理激光束，用于照射在该等结构(410)中多个选定结构之上；一度量激光传播路径，其是从该激光源(110)至该半导体基板(130)之上或之内的一度量激光束点(535)；一处理激光传播路径，其是从该激光源(110)至该半导体基板(130)之上或之内的一处理激光束点(135)；一运动平台(170)，其会被配置成用以于该半导体基板(130)以及该度量激光束点(535)与该处理激光束点(135)两者之间产生相对运动，以使该处理激光束点(135)会与该等结构(410)中该等多个选定结构相交，该运动大体上是发生于一笔直方向上；一传感器(198)，其被定位用以于该度量激光束点(535)相对于该半导体基板(130)移动时侦测反射自一或多个该等结构(410)的度量激光束点(535)的强度，从而产生一反射信号；一连接至该传感器(198)的控制器(190)，其会被配置成用以依据该反射信号决定要在何时或何处产生一处理激光束脉冲，以照射在该等结构(410)中该等多个选定结构之上。
2. 如权利要求1所述的系统(IOO)，其特征在于，该激光源(110)包括 一第一激光，用于产生该度量激光束；一第二激光，用于产生该脉冲式处理激光束，其中该第一激光与该第二激 光不相同。
3. 如权利要求1所述的系统(IOO)，其特征在于，该激光源(110)包括单一 激光，用于产生该度量激光束以及该脉冲式处理激光束。
4. 如权利要求1所述的系统(IOO),其特征在于，该度量激光束点(535)以 及该处理激光束点(135)在该半导体基板(130)之上或之内大体上重迭。
5. 如权利要求1所述的系统(IOO),其特征在于，该度量激光束点(535)会于该笔直方向中与该处理激光束点(135)间产生偏移。
6. 如权利要求1所述的系统(100)，其特征在于，该度量激光束点(535)会 在垂直于该笔直方向的方向上与该处理激光束点(135)间产生偏移。
7. 如权利要求1所述的系统(100)，其特征在于，该运动是发生在正交于 该半导体基板(130)的平面的方向中。
8. —种用以从一处理激光处将激光束脉沖精确地传送至一半导体基板 (130)之上或之内的多个选定处理靶结构(410)处的方法，其中，该等处理把结 构(410)中至少一子集会被排列在延伸于一纵长方向上的大致笔直直线列之 中，该方法包括产生(610)—度量激光束并且沿着一传播路径将该度量激光束传播(620)至 该半导体基板(130)之上或之内的一度量激光束点(535);主要在该纵长方向中相对于度量激光束点(535)来移动(625)该半导体基板 (130);当该度量激光束点(535)相对于该半导体基板(130)移动时，侦测(630)反射 自该处理靶结构(410)子集的光能量，从而产生一和纵长方向距离呈函数关系 的反射信号；产生(750)该处理激光束的多个处理脉沖并且沿着一传播路径将该等处理 脉冲传播(760)至该半导体基板(130)之上或之内的一处理激光束点(135);依据该反射信号来决定(640)该处理激光束点(135)相对于该半导体基板 (130)的定位位置，以1"更将该等处理脉冲导向多个选定的处理靶结构(410)。
9. 如权利要求8所述的方法(600)，其特征在于，进一步包括 与该移动步骤同一时间，在正交于该纵长方向的方向上相对于度量激光束点(535)来移动该半导体基板(130)。
10. 如权利要求8所述的方法(600)，其特征在于，决定该处理激光束点(135) 的定位位置包括修正一或多项校正参数。
11. 如权利要求8所述的方法(600),其特征在于，该子集包括多个处理靶 结构(410),而该决定步骤包括对与该等处理靶结构(410)中多个个别的处理靶 结构(410)相关联的位置数据进行平均。
12. 如权利要求8所述的方法(600)，其特征在于，该决定步骤(640)包括寻找反射信号中的峰值。
13. 如权利要求8所述的方法(600)，其特征在于，该决定步骤(640)包括 将一数学表面模型拟合至产自该反射信号的结构位置数据。
14. 如权利要求8所述的方法(600),其特征在于，该决定步骤包括 将产生自该反射信号的数据与用于表示该等结构的标称位置的数据作比较。
15. 如权利要求8所述的方法(600),其特征在于，进一步包括 在与该方向相反的方向上相对于该半导体基板(130)来移动该度量激光束点(535);当该度量激光束点(535)于该相反方向中跨越该等列中其中 一列的连接线 (410)移动时，重复施行该等产生步骤(610)、传播步骤(620)、以及侦测步骤 (630)。
16. 如权利要求8所述的方法(600)，其特征在于，进一步包括 于该度量激光束点(535)移动时来调整该度量激光束的聚焦深度； 其中该决定步骤(640)包括决定该半导体基板(130)中一结构(410)的深度。
17. —种配合系统(100)来使用的计算机可读取i某体，用以相对于一半导体 基板(130)来定位一激光束点，该计算机可读取^f某体包括用于实施权利要求1 或8所述的方法(600)的软件指令。
18. —种依照权利要求1或8所述的方法(600)来处理的半导体基板(130)。
19. 如权利要求22所述的半导体基板(130),其特征在于，该等结构(410) 中至少 一部份会被排列成一预设的同步化图案。
20. —种方法(600),其包括收集和一半导体基板(130)之上或之内大致为直线的第一列结构(410)的第 一部份中要被选择性处理的多个结构(410)的位置相关数据，其方式如下产生(610)—度量激光束并且沿着一交该基板(130)于度量激光束点(535)的 传播路径来传播该度量激光束，沿着该第一部份相对于该半导体基板(130)移动(625)该度量激光束点 (535);于该度量激光束点(535)相对于该半导体基板(130)移动时侦测(630)自该部份中结构反射的度量激光束，从而产生一反射信号；依据所收集到的数据来决定(640)要将处理激光脉冲导向该半导体基板 (130)上的哪个位置，以便照射在一半导体基板(130)之上或之内大致为直线的 第二列结构的第二部份的多个选定结构(410)上，其中该第二列大体上会平行 于该第一列。
21. 如权利要求20所述的方法(600),其特征在于，该第一部份与该第二 部份相同。
22. 如权利要求20所述的方法(600),其特征在于，该第一列与该第二列 相同。
23. 如权利要求20所述的方法(600)，其特征在于，进一步包括 通过下面方式来处理(660)该第二列第二部份中的选定结构 产生该等处理激光脉冲并且沿着交该基板(130)于处理激光束点(135)的传播路径来传播该等脉沖；沿着该结构列相对于该半导体基板(130)移动该处理激光束点(135);其中，产生该等处理激光脉冲步骤以及移动该处理激光束点(135)步骤是 根据该决定步骤(640)来实施，致使该等处理激光脉冲照射在选定结构上。
24. 如权利要求23所述的方法(600),其特征在于，该等收集与处理(660) 步骤大体上为同时实施。
25. 如权利要求23所述的方法(600),其特征在于，该等收集与处理 (660，760)步骤为交替实施。
26. —种定位方法(600),用以相对于一半导体基板(130)来定位一激光束 点，于该半导体基板之上或之内具有要被选择性的通过将一处理激光束传递至 一处理激光束点(135)来处理的多个结构(410)，该方法包括产生(610)—度量激光束；沿着一传播路径将该度量激光束传播(620)至一要被选择性处理的结构 (410)之上或附近的一度量激光束点(535);相对于该半导体基板(130)来移动(625)该激光束点，俾使该半导体基板 (130)相对于其中心的角速度会小于该激光束点(535)相对于该半导体基板(130) 的速度除以该半导体基板(130)中心与该激光束点(535)间距离所得的商数；于进行该移动时侦测(630)反射自该结构(410)的度量激光束，从而产生一 反射信号；依据该反射信号来决定该度量激光束点(535)相对于该结构的位置。
27. 如权利要求26所述的方法(600),其特征在于，该角速度非常微小而 可忽略。
28. —种定位方法(700),用以定位被传递至一半导体基板(130)之上或之内 一结构(410)的一激光束，该方法(700)包括产生(610)—具有一相交于该基板(130)的度量激光束点(535)的度量激光束；沿着一传播路径将该度量激光束传播(620)至位于该要被选择性处理的结 构(410)之上或附近的该度量激光束点(535);侦观'J(730)反射自该结构的度量激光束，从而产生一反射信号； 侦观'J(730)该反射信号何时跨越一临界值；响应于该侦测步骤(730)来产生(750)该处理激光束，并且将该处理激光束 传播(760)至该该度量光束(535)的反射被侦测到的结构(410)中。
29. 如权利要求28所述的方法(700),其特征在于，该等结构(410)会被排 列在延伸于一通常为纵长方向上的多条大致平行列之中，且该方法(700)包括在一大致上平行该等列的纵长方向的方向上相对于该半导体基板(130)移 动(625)该度量激光束点(535),沿着其中一列移动；当该度量激光束点(535)跨越该等列中一者的连接线移动时，重复施行该 等产生步骤(610)、传播步骤(620)、以及侦测步骤(730);沿着和该度量激光束点(535)移动大致相同的路径，于该度量激光束点(535) 后面移动该处理激光束点(135)。
30. 如权利要求28所述的方法(700),其特征在于，进一步包括 延迟产生该处理激光束，直到该处理激光束点(135)相对于该基板的位置会使得该处理激光束击中该结构(410)。
31. 如权利要求28所述的方法(700),其特征在于，进一步包括 仅在该结构(410)已经被确认为一要被处理的结构时，才将该处理激光束传播至该结构(410)。
全文摘要
本发明公开了各种方法(600、700)以及系统(100)，用以相对于一半导体基板(130)来量测、决定、或是对齐一激光束点的位置，该半导体基板(130)之上或之内具有要通过传递一处理激光束至一处理激光束点(135)来进行选择性处理的多个结构(410)。该等各种方法(600、700)以及系统(100)会运用该些结构(410)本身来实施该量测、决定、或是对齐。
文档编号H01L21/68GK101253615SQ200680031283
公开日2008年8月27日 申请日期2006年8月22日 优先权日2005年8月26日
发明者凯利·J.·布鲁兰 申请人:伊雷克托科学工业股份有限公司