[发明专利]采用激光对产生缺陷的元件进行修复的方法

说明书

本发明涉及一种采用激光对在半导体集成电路的制造过程中产生缺陷的元件进行修复的方法，更具体地讲，涉及采用激光对产生缺陷的元件部位进行精确切割，从而修复产生缺陷的元件的方法。

激光器是一种用来提供方向性很强的单色光的光学设备，由于它能够在微小区域上集聚能量，所以已被用于半导体器件制造过程中的修复工艺。

换言之，修复工艺是这样一种方法，即通过控制激光束能量并调节至元件的产生缺陷的部位，来切断熔丝导线，从而修复产生了缺陷的元件。通常，熔丝导线由多晶硅层或者多晶硅和硅化物线制成。此时，应该注意，当激光束的光斑尺寸较大时，或者激光能量过大时，除所选定的熔丝导线之外，相邻的熔丝导线或衬底会被损坏。

图1A是展示熔丝导线的排列和根据已有技术用于修复的激光束照射的平面图，图1B是展示熔丝导线的排列和根据已有技术用于修复的激光束照射的截面图，图2A是被大功率激光损坏的衬底的平面图，图2B是被大功率激光损坏的衬底的截面图，图2C是展示非选定的熔丝导线的断路状态的平面图，这是因为激光束的偏移所致。以下将结合上述各图来说明已有技术。这些图中，标号1表示熔丝导线，2表示激光束，3表示栅氧化层，4表示衬底，5表示绝缘层，6表示衬底被损坏的部分，7表示断路的导线和衬底材料，8表示非选定导线的断路部位。

首先，图1A是平面图，展示了根据已有技术熔丝导线的排列和用于修复的激光束照射示意图，图1B是截面图，展示了熔丝导线的排列和根据已有技术用于修复的激光束照射。这里，在熔丝导线1之上淀积有绝缘层5，淀积厚度大约为1μm。因此，修复所用激光的能量水平应能使熔丝导线电气断路，而不损坏下面的层。

但是，其上有如上所述形成的元件绝缘层的熔丝导线，要求使用高能量激光束，以致难于切断熔丝导线，并且如图2A-2C所示，导致非选定的熔丝导线的断路，并损坏下面的衬底，这是由于没有工艺裕度。图2A是高功率激光损坏的衬底平面图，图2B是高功率激光损坏的衬底平面图，图2C是平面图，展示了因激光束偏移而使非选定的熔丝导线断路的状态。

此外，在实际的修复工艺中，由于对熔丝导线的断路及衬底的损坏的判断，仅是使用显微镜通过肉眼的识别来进行的，所以很难适当地调节激光束的能量。

本发明的目的在于提供一种采用激光来修复产生了缺陷的元件的方法，当激光束光斑尺寸远大于熔丝导线宽度时，或者激光束偏移时，该方法具有能有效地使选定的熔丝导线断路的工艺裕度。

为此目的，一种采用激光对产生缺陷的元件进行修复的方法，使半导体集成电路的制造过程中熔丝导线产生缺陷的部位断路，其特征在于把熔丝导线之上的绝缘层各向同性地部分蚀刻至预定厚度，从而使入射的激光束折射至熔丝导线的产生缺陷的部位。

通过以下结合附图的详细说明将会清楚地了解本发明的上述和其它目的、特征及优点。

图1A是展示熔丝导线的排列和根据已有技术用于修复的激光束照射的平面图。

图1B是展示熔丝导线的排列和根据已有技术用于修复的激光束照射的截面图。

图2A是高功率激光损坏的衬底的平面图。

图2B是高功率激光损坏的衬底的截面图。

图2C是展示因激光束偏移而使非选定的熔丝导线断路状态的平面图。

图3A是根据本发明的实施例，修复掩模置于熔丝导线之上的状态的平面图。

图3B是图3A的部分腐蚀之后绝缘层状态的截面图。

图4是图3B中激光束的入射方向的截面图。

以下结合附图说明本发明的优选实施例。

图3A是根据本发明的实施例，展示修复掩模置于熔丝导线之上的状态的平面图，图3B是如图3A所示的部分蚀刻之后的绝缘层状态的截面图，如图所示，利用对准的熔丝导线31之上的修复掩模39，通过各向同性腐蚀方法，把厚绝缘层35部分蚀刻至预定的厚度，使部分蚀刻后的绝缘层轮廓呈各向同性形状，以致熔丝导线上的绝缘层厚度相对地薄。

在这种情况下，可以在修复工艺之后，通过显微镜用肉眼容易地进行鉴别，如图4所示的激光束入射方向，入射的激光束被折射，即使激光束的光斑尺寸远大于熔丝导线的宽度以及激光束偏移时，激光束也可被传输至熔丝导线41。

因此，根据本发明，可以提高利用激光的修复工艺的工艺裕度，降低封装工艺中颗粒的产生，例如，减少了因修复工艺后熔丝导线上的残余物仍留在部分蚀刻的部位而需要进行的后续纯化处理。