JPH01224189A - Laser beam control method for laser beam machine - Google Patents
Laser beam control method for laser beam machineInfo
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- JPH01224189A JPH01224189A JP63050295A JP5029588A JPH01224189A JP H01224189 A JPH01224189 A JP H01224189A JP 63050295 A JP63050295 A JP 63050295A JP 5029588 A JP5029588 A JP 5029588A JP H01224189 A JPH01224189 A JP H01224189A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はレーザ加工装置のレーザビーム制御方法に関し
、特に半導体ウェハを加工する場合に適用して好適な制
御方法である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a laser beam control method for a laser processing apparatus, and is a control method particularly suitable for use in processing semiconductor wafers.
従来半導体ウェハ上に形成された半導体集積回路パター
ンにレーザビームを照射することによって、回路パター
ンを切断したり、抵抗値を変化させるような加工をした
りする際に、レーザ加工装置が用いられている。Conventionally, laser processing equipment is used to cut circuit patterns or perform processing to change resistance values by irradiating laser beams onto semiconductor integrated circuit patterns formed on semiconductor wafers. There is.
例えば、半導体メモリ(RAM、ROMなど)において
は、半導体ウェハ上の数ミリ角の範囲内に、256(K
ビット〕、1 (Mビット〕、等の記憶容量をもつメモ
リチップを形成するようになされた半導体が量産され、
さらには4 (Mビン日メモリチップの量産が進められ
つつある。For example, in semiconductor memory (RAM, ROM, etc.), 256 (K
Semiconductors designed to form memory chips with a storage capacity of 1 (M bit), 1 (M bit), etc. were mass-produced.
Furthermore, mass production of 4 (M-bin) memory chips is progressing.
このように高集積化されたメモリチップにおいて、製造
時の歩留まりを向上させる目的で、リダンダンシ(re
dundancy )処理の手法が適用されている。こ
のリダンダンシ処理は予め必要とされるメモリ容量のセ
ルに加えて、冗長な予備のセルでなるメモリ回路(これ
をリダンダンシ回路或いは冗長回路とよぶ)をメモリチ
ップ上に用意しておき、例えばウエハブローバによって
メモリチップの各セルを検査した結果、不良なセルが発
見されたとき、当該不良なセルが接続されているメモリ
回路をリダンダンシ回路に接ぎ変えることによって、こ
のメモリチップを合格品に修理する。In such highly integrated memory chips, redundancy (repair) is used to improve manufacturing yields.
dundancy) processing method is applied. In this redundancy process, in addition to cells with the required memory capacity, a memory circuit consisting of redundant spare cells (this is called a redundancy circuit or redundant circuit) is prepared in advance on the memory chip, for example, in a wafer blower. When a defective cell is found as a result of inspecting each cell of the memory chip, the memory chip is repaired to an acceptable product by replacing the memory circuit to which the defective cell is connected with a redundancy circuit.
第3図は近年半導体メモリICに使われるようになった
冗長回路のヒユーズ部の概略を示す模式図である。第3
図ではP、〜P13の加工点を順に加工する。FIG. 3 is a schematic diagram showing the outline of a fuse section of a redundant circuit that has recently come to be used in semiconductor memory ICs. Third
In the figure, machining points P to P13 are machined in order.
この手法を実現するためメモリチップは、例えば第4図
に示すように構成されている。すなわちメモリチップ1
は、コラム方向(第4図において上下すなわちY方向)
に512個のメモリセルををし、かつロ一方向(第4図
において左右すなわちX方向)に256個のメモリセル
を配列してなる8つのメモリエリアMARI〜MAR8
を左及び右半分にそれぞれ4つづつ配列してなる。In order to realize this method, a memory chip is configured as shown in FIG. 4, for example. That is, memory chip 1
is the column direction (vertical or Y direction in Figure 4)
There are 8 memory areas MARI to MAR8, each having 512 memory cells arranged in one direction and 256 memory cells arranged in one direction (left and right, that is, the X direction in FIG. 4).
4 are arranged in each of the left and right halves.
か(してメモリチップ1の左半分に形成されたMARI
、MAR2、MAR3及びMAR4と、メモリチップ1
の右半分に形成されたMAR5、MAR6、MAR7、
及びMAR8との間に、MARI及びMAR5のメモリ
セルをアドレスするローデコーダRO’W1、MAR2
及びMAR6のメモリセルをアドレスするローデコーダ
ROW2、MAR3及びMAR7のメモリセルをアドレ
スするローデコーダROW3、MAR4及びMAR8の
メモリセルをアドレスするローデコーダROW4が配列
されている。(MARI formed on the left half of memory chip 1)
, MAR2, MAR3 and MAR4 and memory chip 1
MAR5, MAR6, MAR7 formed on the right half of
and MAR8, row decoders RO'W1 and MAR2 address the memory cells of MARI and MAR5.
A row decoder ROW2 that addresses the memory cells of MAR6, a row decoder ROW3 that addresses the memory cells of MAR3 and MAR7, and a row decoder ROW4 that addresses the memory cells of MAR4 and MAR8 are arranged.
またメモリチップlの上半分に形成されたMARl、M
AR2、MAR5及びMAR6と、メモリチップ1の下
半分に形成されたMAR3、MAR4、MAR7及びM
AR8との間に、MARI及びMAR2のメモリセルを
アドレスするコラムデコーダCoL1、MAR3及びM
AR4のノーt−リセルをアドレスするコラムデコーダ
CoL2、MAR5及びMAR6のメモリセルをアドレ
スすルコラムテコーダC0L3、MAR7及びMAR8
のメモリセルをアドレスするコラムデコーダC0L4が
配列されている。Also, MARl and M formed in the upper half of the memory chip l
AR2, MAR5 and MAR6, and MAR3, MAR4, MAR7 and M formed in the lower half of the memory chip 1.
Column decoders CoL1, MAR3 and M which address the memory cells of MARI and MAR2 are connected to AR8.
Column decoder CoL2, which addresses the node recell of AR4, column decoder C0L3, MAR7, and MAR8, which addresses the memory cells of MAR5 and MAR6.
Column decoders C0L4 are arranged to address the memory cells of .
かかる構成で、リダンダンシ処理に関して、コラムデコ
ーダC0LI、C0L2、C0L3及びC0L4に各コ
ラムラインに対応する512本のヒユーズ群FVI(第
5図(A))が横方向(すなわちX方向)に所定の間隔
(例えば9〔μm〕)を保って配列されており、これに
対してROW1〜ROW4には、各ローラインに対応す
る256個のヒユーズ群FV2 (第5図(B))が縦
方向(すなわちY方向)に順次所定の間隔(例えハ3.
5(μm))だけ保って順次配列されている。With this configuration, regarding redundancy processing, 512 fuse groups FVI (FIG. 5(A)) corresponding to each column line are arranged in the column decoders C0LI, C0L2, C0L3, and C0L4 at predetermined intervals in the lateral direction (that is, the X direction). (for example, 9 [μm]), and in ROW1 to ROW4, 256 fuse groups FV2 (Fig. 5(B)) corresponding to each row line are arranged in the vertical direction (i.e., (Y direction) at predetermined intervals (for example C3.
5 (μm)) and are arranged sequentially.
かくして8つのメモリエリアMAR1〜MAR8のメモ
リセル中にある不良のメモリセルを対応するヒユーズ群
FVI及びFV2をそれぞれレーザビームによって切り
離すことができるようになされている。In this way, the fuse groups FVI and FV2 corresponding to defective memory cells in the eight memory areas MAR1 to MAR8 can be separated by laser beams.
さらにローデコーダROWI及びROW2間位置定位置
アコラムデコーダ5DCI及び5DC3とスペアローデ
コーダ5DRI及び5DR2が設けられ、ローデコーダ
ROW3及びROW4間位置定位置アコラムデコーダ5
DC2及び5DC4とスペアローデコーダ5DR3及び
5DR4が設けられている。Furthermore, fixed position acolumn decoders 5DCI and 5DC3 and spare row decoders 5DRI and 5DR2 are provided between the row decoders ROWI and ROW2, and a fixed position acolumn decoder 5 is provided between the row decoders ROW3 and ROW4.
DC2 and 5DC4 and spare row decoders 5DR3 and 5DR4 are provided.
これらのスペアコラムデコーダ5DCI〜5DC4は、
第6図(A)に示すように、スペアコラムラインアドレ
ス指定用ヒユーズFV3をY方向に1列10本ずつ2列
分だけ所定間隔(例えば5(μm))を保つように順次
配列されている。さらにスペアローデコーダSDR1〜
5DR4は、第6図(B)に示すように、スペアローラ
インアドレス指定用ヒユーズFV4をX方向に1列10
本づつ2列分だけ所定間隔(例えば5〔μm))を保つ
ように順次配列されている。These spare column decoders 5DCI to 5DC4 are
As shown in FIG. 6(A), the spare column line address designating fuses FV3 are sequentially arranged in the Y direction so as to maintain a predetermined interval (for example, 5 (μm)) of 10 fuses per column by two columns. . Furthermore, spare low decoder SDR1~
5DR4 has spare row line address designating fuses FV4 arranged in one row 10 in the X direction, as shown in FIG. 6(B).
The books are sequentially arranged so as to maintain a predetermined interval (for example, 5 μm) by two rows each.
これらのスペアコラムラインアドレス指定用ヒユーズF
V3及びスペアローラインアドレス指定用ヒユーズFV
4は、各列の10本のヒユーズをX方向またはY方向に
並ぶ2本づつ10対の組に組み合わせて各組のヒユーズ
のうちの一方を切断することによって、lOビットの論
理「1」又はrQJデータを設定できるようになされ、
かくして5DCI−3DC4に対応するコラムライン用
リダンダンシ回路RDC1〜RDC4のメモリセルを1
0ビツトのコードデータによって指定し得るようになさ
れており、同様に5DRI−3DR4に対応するローラ
イン用リダンダンシ回路RDRI−RDR4のメモリセ
ルを10ビツトのコードデータによって指定し得るよう
になされている。These spare column line addressing fuses F
V3 and spare low line address designation fuse FV
4, by combining the 10 fuses in each column into 10 pairs of 2 fuses arranged in the X or Y direction and cutting one of the fuses in each pair, the lO bit is set to logic "1" or It was made possible to set rQJ data,
In this way, the memory cells of the column line redundancy circuits RDC1 to RDC4 corresponding to 5DCI-3DC4 are reduced to 1.
It is possible to specify by 0-bit code data, and similarly, the memory cells of the low line redundancy circuits RDRI-RDR4 corresponding to 5DRI-3DR4 can be specified by 10-bit code data.
このようにしてメモリチップ1によれば、メモリエリア
MARI、MAR2、MAR5及びMAR6をメモリブ
ロックMBI、MAR3、MAR4、MAR7及びMA
R8をメモリブロックMB2としたとき、それぞれにつ
いて不良セルが2箇所以内であれば当該不良セルのアド
レスに対応するヒユーズFVI及びFV2をレーザビー
ムによって切断することにより不良セルを切り離すこと
ができ、これに代えて10ビツトのスペアコラムライン
アドレス指定用ヒユーズFV3及びスペアローラインア
ドレス指定用ヒユーズFV4を不良セルのアドレスに対
応するヒユーズをレーザビームを用いて切断することに
より、コラムライン用リダンダンシ回路RDC1〜RD
C4及びローライン用リダンダンシ回路RDR1〜RD
R4を不良セルのアドレス位置に接続することができる
。In this way, according to the memory chip 1, the memory areas MARI, MAR2, MAR5 and MAR6 are connected to the memory blocks MBI, MAR3, MAR4, MAR7 and MA.
When R8 is set as memory block MB2, if there are two or less defective cells in each, the defective cells can be separated by cutting fuses FVI and FV2 corresponding to the address of the defective cell with a laser beam. Instead, by cutting the 10-bit spare column line address designation fuse FV3 and spare row line address designation fuse FV4 corresponding to the address of the defective cell using a laser beam, the column line redundancy circuits RDC1 to RD
C4 and low line redundancy circuits RDR1 to RD
R4 can be connected to the address location of the defective cell.
かくしてメモリブロックMBI及びMB2にそれぞれ2
つ以下の不良メモリセルがあったとき、これを修理して
合格品のメモリチップとすることができることによりメ
モリチップ1の製造上の歩留まりを向上し得る。Thus, memory blocks MBI and MB2 each have 2
When there are three or fewer defective memory cells, the manufacturing yield of the memory chip 1 can be improved by repairing the defective memory cells and making the memory chip an acceptable product.
このような構成のヒユーズをレーザ加工する際には、レ
ーザビームを照射する位!精度としては、かなり高い精
度(例えば0.3〔μm〕程度)が要求される。従来こ
の要求を満足するような加工を実現するために第7図に
示す構成のレーザ加工装!が用いられていた。When laser processing a fuse with such a configuration, it is necessary to irradiate it with a laser beam! A fairly high accuracy (for example, about 0.3 [μm]) is required. Conventionally, a laser processing system with the configuration shown in Fig. 7 was used to realize processing that satisfies this requirement! was used.
第7図において、レーザ加工装置1はY方向に移動する
Yステージ2上に、X方向に移動するXステージ3を装
着してなるXYステージ4を有し、Xステージ3上に載
置された半導体ウェハ5上にレーザビーム発生源6から
発生されたレーザビームLBがミラー7を介して照射さ
れる。In FIG. 7, the laser processing apparatus 1 has an A laser beam LB generated from a laser beam generation source 6 is irradiated onto the semiconductor wafer 5 via a mirror 7.
Xステージ3及びYステージ2は、以下に述べる構成の
位置決め装置10によって位置決め制御されることによ
り、切断すべきヒユーズをレーザビームLBの照射位置
に順次位置決めして行く。The X stage 3 and the Y stage 2 are positioned and controlled by a positioning device 10 having the configuration described below, thereby sequentially positioning the fuse to be cut at the irradiation position of the laser beam LB.
位置決め装置10は、製造された半導体ウェハのチップ
の良、不良をIcテスタを用いて検査するウエハプロー
バから予め得られた不良データBADを、コンピュータ
構成のデータ処理装置11に受ける。データ処理装置1
1は、修理すべき半導体ウェハ5の構成を表す種々のデ
ータでなる参照テーブルを記憶し、その参照テーブルを
参照しながら不良データを解析して半導体ウェハ5の切
断すべきヒユーズの座標データを発生する。In the positioning device 10, a data processing device 11 having a computer configuration receives defective data BAD obtained in advance from a wafer prober that uses an Ic tester to inspect whether chips of a manufactured semiconductor wafer are good or defective. Data processing device 1
1 stores a reference table consisting of various data representing the configuration of the semiconductor wafer 5 to be repaired, and generates coordinate data of the fuse to be cut on the semiconductor wafer 5 by analyzing defective data while referring to the reference table. do.
この切断ヒユーズ座標データDATAは、X位置設定レ
ジスタ12及びY位置設定レジスタ13に設定されるの
に対して、Xステージ3及びYステージ2の現在位置が
位置検出器14及び15によって検出されてX位置レジ
スタ16及びY位置レジスタ17に取り込まれると共に
、比較器18及び19においてX位置設定レジスタ12
及びY位置設定レジスタ13の設定データと比較される
。This cutting fuse coordinate data DATA is set in the X position setting register 12 and the Y position setting register 13, whereas the current positions of the X stage 3 and Y stage 2 are detected by the position detectors 14 and 15 and It is taken into the position register 16 and the Y position register 17, and is also read into the X position setting register 12 in the comparators 18 and 19.
and the setting data of the Y position setting register 13.
その結果比較器18及び19にそれぞれ一致検出信号C
OMX及びCOMYが得られたとき、Xステージ3及び
Yステージ2が切断ヒユーズ座標データDATAの座標
位置に位置決めされたことが分かり、このときアンド回
路20を介してレーザビーム発生源6に対してトリガ信
号TRIを送出することによってレーザビームLBを発
生させ、かくして半導体ウェハ5上のヒユーズにレーザ
ビームLBを照射することによってこれを切断する。As a result, the match detection signals C are sent to comparators 18 and 19, respectively.
When OMX and COMY are obtained, it is known that the X stage 3 and Y stage 2 are positioned at the coordinate position of the cutting fuse coordinate data DATA, and at this time, a trigger is sent to the laser beam source 6 via the AND circuit 20. A laser beam LB is generated by sending the signal TRI, and the fuse on the semiconductor wafer 5 is irradiated with the laser beam LB to cut it.
これと同時にトリガ信号TRIはデータ処理装置11に
入力されて、次のヒユーズについての切断ヒユーズ座標
データDATAを送出するステップに移る。At the same time, the trigger signal TRI is input to the data processing device 11, and the process moves to the step of sending out cut fuse coordinate data DATA for the next fuse.
以上の構成に加えて、データ処理装置11は、切断ヒユ
ーズ座標データDATAに基づく座標位置と、現在のレ
ーザビームLBの照射位置との差に基づいて、データ処
理装置11において第8図に示す速度指令パターン5P
TNに対応する速度指令データをディジタル/アナログ
変換器21及び22に送出する。このときディジタル/
アナログ変換器21及び22は速度指令パターンに対応
する速度指令電圧■□及びvsyをサーボ増幅器23及
び24を介してXステージ駆動モータ25及びYステー
ジ駆動モータ26に供給する。かくしてXステージ3及
びXステージ2は、目標座標データと現在位置との距離
が、微動範囲(例えば0.02(■〕)より大きいとき
、移動開始後先ず第8図の期間Tlで示すように、台形
の速度パターンに基づく高速モードでXステージ3及び
Xステージ2を駆動した後、微動範囲に入ったとき、期
間T2で示すように、三角形の速度パターンに基づく微
動移動モードでXステージ3及びXステージ2を駆動す
る。In addition to the above configuration, the data processing device 11 operates at a speed shown in FIG. 8 based on the difference between the coordinate position based on the cutting fuse coordinate data DATA and the current irradiation position of the laser beam LB. Command pattern 5P
Speed command data corresponding to TN is sent to digital/analog converters 21 and 22. At this time, digital/
Analog converters 21 and 22 supply speed command voltages □ and vsy corresponding to the speed command pattern to an X stage drive motor 25 and a Y stage drive motor 26 via servo amplifiers 23 and 24. Thus, when the distance between the target coordinate data and the current position is larger than the fine movement range (for example, 0.02 (■)), the X stage 3 and the X stage 2 first move as shown in period Tl in FIG. , after driving the X stage 3 and the X stage 2 in the high speed mode based on the trapezoidal speed pattern, when entering the fine movement range, the X stage 3 and the X stage 2 are driven in the fine movement mode based on the triangular speed pattern as shown in period T2. Drive the X stage 2.
第8図の場合高速移動モードは、速度0の停止状態から
1000 (閣/sec”)の加速度で最高定速度10
0(謹/see )まで立上がり、この最高定速度で移
動した後、−1000C■/sec”)の加速度で速度
Oの停止状態にまで立下がる。かくして符号Slで示す
面積で表すように、定速移動時間がないような三角形の
速度パターンにおいてほぼ10〔閣〕だけ移動できる速
度パターンで、微動範囲にまで追い込むようになされて
いる。In the case of Figure 8, the high-speed movement mode is from a stopped state with a speed of 0 to a maximum constant speed of 10 with an acceleration of 1000 (kaku/sec).
After rising to 0 (謹/see) and moving at this maximum constant speed, it falls to a stopped state with a speed of O with an acceleration of -1000 C/sec. In a triangular speed pattern where there is no time for fast movement, the speed pattern allows movement by approximately 10 degrees, and is designed to push the object into the micro-movement range.
これに続く微動移動モードにおいて、データ処理装置1
1は速度Oの状態から直ちに最高速度0゜4 (sm/
see )に立ち上げた後、当該最高速度から−4〔論
/sec”)の加速度で速度Oの停止状態まで立下がる
ような速度パターンデータを送出する。かくしてXステ
ージ3及びXステージ2は、符号S2で示す面積に相当
する移動路90.02〔11分だけ微動移動モードの間
に移動できることになる。In the subsequent fine movement mode, the data processing device 1
1 immediately changes the maximum speed from the state of speed O to 0°4 (sm/
After starting up to a speed of 0 (see), the speed pattern data is sent such that the speed falls from the maximum speed to a stopped state of a speed of O at an acceleration of -4 [r/sec"]. In this way, the X stage 3 and the X stage 2 This means that the robot can move by a movement path of 90.02 [11 minutes] corresponding to the area indicated by the symbol S2 during the fine movement movement mode.
このようにすればXステージ3及びXステージ2は、現
在位置と比較して目標位置が微動範囲すなわち0.02
(■〕より遠い場合には、先ず高速移動モードで高速度
で移動することによって現在位置を微動範囲に追い込ん
だ後、微動移動モードで目標位置に高い精度で停止する
ようになされている。In this way, the target position of X stage 3 and X stage 2 will be within the fine movement range, that is, 0.02
(■) If it is farther away, the current position is driven into the fine movement range by first moving at high speed in the high speed movement mode, and then it is stopped at the target position with high precision in the fine movement mode.
このような構成の従来のレーザ加工装置lを用いると、
切断すべきヒユーズ群FVI〜FV4の各々のヒユーズ
間隔が微動範囲0.02 (m) (−20〔μm)
)より小さいとき(例えば10(μm〕の場合)には、
順次続くヒユーズを切断して行く際には、連続して第8
図の微動移動モードでX及びXステージ3及び2を移動
、停止させた後、ヒユーズを切断する作業を繰り返すミ
とになるので、全てのヒユーズFVI〜FV4を切断す
るのに要する時間が長大になり、その結果レーザ加工装
置1のスループットを十分に向上し得ない問題がある。When using a conventional laser processing device with such a configuration,
The distance between each of the fuse groups FVI to FV4 to be cut is within the fine movement range of 0.02 (m) (-20 [μm)
) (for example, in the case of 10 (μm)),
When cutting successive fuses, the eighth
After moving and stopping the X and X stages 3 and 2 in the fine movement mode shown in the figure, the work of cutting the fuses is repeated, so the time required to cut all the fuses FVI to FV4 is long. As a result, there is a problem that the throughput of the laser processing apparatus 1 cannot be sufficiently improved.
例えばローデコーダ部ROWIのヒユーズFV2及びス
ペアローデコーダ部SDR1のヒユーズFV4 (FV
4A、FV4B)が、例えば第3図に示すような関係に
設定されている場合を考えたとき、データ処理装置11
が切断ヒユーズ座標データDATAによって離散的に散
在する13個の切断点P、、P、・・・・・・pusを
指定して順次間欠的に切断するにつき、切断点Pt’=
Px、Pg〜P、、P、〜P4間は微動範囲0.02(
m)より大きい距離であるので、データ処理装置11は
Xステージ3及び又はXステージ2を、第8図の高速移
動モード及び微動移動モードの両方を使って切断点P、
、P、 、Pl 、P4に停止させ、当該停止状態に
おいてレーザビームLBによる加工をする。For example, fuse FV2 of the row decoder section ROWI and fuse FV4 (FV
4A, FV4B) are set in the relationship shown in FIG.
When the cutting fuse is sequentially and intermittently cut by specifying 13 discretely scattered cutting points P, , P, ...pus according to the cutting fuse coordinate data DATA, the cutting point Pt'=
The fine movement range is 0.02 (
m), the data processing device 11 moves the X stage 3 and/or the X stage 2 to the cutting point P, using both the high speed movement mode and the fine movement mode in FIG.
, P, , Pl, and P4, and processing is performed using the laser beam LB in the stopped state.
またヒユーズFV4に対する切断位置P4〜P5、P、
〜Pt、Pv〜Pa、Pa〜Pw、P++〜pHは、微
動範囲0.02(騰〕より大きいので、この場合も第8
図の高速移動モード及び微動移動モードの両方を使って
Xステージ3及びXステージ2を移動停止させる。Also, cutting positions P4 to P5, P, for fuse FV4,
~Pt, Pv~Pa, Pa~Pw, P++~pH is larger than the microtremor range of 0.02 (rising), so in this case also the 8th
The X stage 3 and the X stage 2 are stopped moving using both the high speed movement mode and the fine movement mode shown in the figure.
これに対して切断点Ps””Pi、P*〜P1゜、Pl
。〜P8、p+x〜pusの距離は微動距離0.02(
醜〕より小さい距離0.01(■〕しか離れていないの
で、データ処理装置11はXステージ3及びYステージ
2を第8図の微動移動モードで移動させることになる。On the other hand, the cutting point Ps””Pi, P*~P1゜, Pl
. ~P8, the distance of p+x~pus is the fine movement distance 0.02 (
Since the distance is only 0.01 (■) smaller than [Ugly], the data processing device 11 moves the X stage 3 and Y stage 2 in the fine movement mode shown in FIG.
このように従来の構成によれば、常に微動移動モードを
伴うようなモードでXステージ3及びYステージ2を移
動制御することになるので、全ての切断点P、〜P13
を切断処理するのに要する時間が長大になり、その結果
レーザ加工装置1のスループットを実用上向上させるこ
とができない問題があった。In this way, according to the conventional configuration, the movement of the X stage 3 and the Y stage 2 is controlled in a mode that always involves the fine movement mode, so all the cutting points P, ~P13
There is a problem in that the time required to perform the cutting process becomes long, and as a result, the throughput of the laser processing apparatus 1 cannot be practically improved.
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、Xステー
ジ及びYステージが高い精度で移動できる点を利用して
、Xステージ及び又はYステージを停止させずに隣合う
切断点を切断して行くことができるようにすることによ
り、全ての切断点を切断するのに要する時間を短縮し得
るようにしたレーザ加工装置を提案しようとするもので
ある。The present invention has been made in consideration of the above points, and utilizes the fact that the X stage and Y stage can move with high precision to cut adjacent cutting points without stopping the X stage and/or Y stage. The purpose of this paper is to propose a laser processing device that can shorten the time required to cut all cutting points.
上記問題点の解決の為に本発明では1直線に並んだ加工
点のグループを検出し、或いは順番を入れ換える事によ
ってつくり、隣接する2点間の距離を求める。2点間の
距離が所定量よりも小さい時には、各加工点でビームと
加工対象の相対移動を停止して位置決めするのでなく、
各軸(もしくはl軸のみ)を微速度で連続的に駆動しな
がら加工点を順次加工(オンザフライ加工)して行く様
に制御する。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention detects a group of machining points arranged in a straight line or creates them by changing the order, and calculates the distance between two adjacent points. When the distance between two points is smaller than a predetermined amount, instead of stopping the relative movement of the beam and the workpiece at each processing point for positioning,
Each axis (or only the l-axis) is controlled to be sequentially machined (on-the-fly machining) while driving each axis continuously at a very low speed.
本発明に於いては、加工点の配置が一直線上に一定間隔
以下で隣接して並んでいる場合にレーザビーム走査機構
によりレーザビーム(実際にはレーザビームは発射しな
いから仮想的なビームであるが簡単の為レーザビームと
称する)を微速度で加工点上を走査し、レーザビームを
1点毎に位置決めするのでなく、連続的にビームを走査
しながら加工(オンザフライ加工)し、それ以外の加工
点間は高速で移動して位置決め後にレーザを発射して加
工する樺制御することにより、高いスルーブツトで加工
を行うことが出来る。In the present invention, when processing points are arranged adjacent to each other in a straight line at a fixed interval or less, a laser beam (actually, a laser beam is not emitted, so it is a virtual beam) is emitted by a laser beam scanning mechanism. A laser beam (referred to as a laser beam for simplicity) is scanned over the processing point at a very low speed, and instead of positioning the laser beam one point at a time, processing is performed while scanning the beam continuously (on-the-fly processing). Machining can be performed with a high throughput by moving between processing points at high speed and controlling the machine by emitting a laser after positioning.
第1図に本発明の第1の実施例を示す、第1図において
レーザ加工装置lは入力される不良データBADをコン
ピュータで構成された切断順序制御装置31に受けて順
次続く切断点間の距離が所定の値より小さいときは、切
断点の処理順序を変更すると共に微速度でXスキャナ1
01又はYスキャナ102を送る微速モードとなるよう
な切断点データCUTをデータ処理装置11に送り込む
。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a laser processing device 1 receives input defective data BAD to a cutting order control device 31 constituted by a computer, and then cuts between successive cutting points. When the distance is smaller than a predetermined value, the processing order of the cutting points is changed and the X scanner 1 is moved at a slow speed.
01 or Y scanner 102 is sent to the data processing device 11.
これに対して不良データBADによって順次指定されて
いる切断点間の距離が所定の切換限界値より長い場合に
は不良データBADをそのまま切断点データCUTとし
てデータ処理装置11へ入力することによって通常の位
置決めモードによりスキャナを制御することになる。On the other hand, if the distance between the cutting points sequentially specified by the defective data BAD is longer than the predetermined switching limit value, the defective data BAD is directly input to the data processing device 11 as the cutting point data CUT. The scanner will be controlled by the positioning mode.
ここで切断順序制御袋!31が微速モードを選定したと
きには切断順序制御装置31はデータ処理装置11に対
する切断点データCUTの目標座標データとして、X軸
及びY軸の指定データのうちの一方すなわち7輪(また
はX輪)のデータを固定した状態で他方すなわちX軸(
またはY軸)の座標データを順次変更することによって
Xスキャナ101(又はYスキャナ1o2)を微速度で
駆動する。データ処理装置11からの座標データはX位
置設定レジスタ12、Y位置設定レジスタ13に入力さ
れ現在のレーザビームの位置を示すスキャナからの位置
信号から求められたX位置レジスタ16、Y位置レジス
タの内容と比較器18.19で比較し、両者が一致した
時にAND回路20からトリガ信号TRIが出て、レー
ザビーム発生源6をトリガすることでレーザビームLB
がウェハ5の所定の位置まで導かれ加工が行なわれる0
片方の走査方向の軸を固定したとすると(例えばY軸)
、一致検出信号COMYは出たままになり、X方向の比
較器からのCOMXが出た瞬間にレーザにトリガ信号が
送出される。Cutting order control bag here! 31 selects the slow speed mode, the cutting order control device 31 selects one of the X-axis and Y-axis designation data, that is, the 7-wheel (or With the data fixed, the other side, that is, the X axis (
The X scanner 101 (or the Y scanner 1o2) is driven at a very slow speed by sequentially changing the coordinate data of the X scanner 101 (or the Y scanner 1o2). Coordinate data from the data processing device 11 is input to the X position setting register 12 and Y position setting register 13, and the contents of the X position register 16 and Y position register are determined from the position signal from the scanner indicating the current laser beam position. and the comparators 18 and 19, and when the two match, a trigger signal TRI is output from the AND circuit 20, which triggers the laser beam generation source 6 to generate the laser beam LB.
is guided to a predetermined position on the wafer 5 and processed.
If one axis in the scanning direction is fixed (for example, Y axis)
, the coincidence detection signal COMY remains output, and a trigger signal is sent to the laser at the moment COMX is output from the comparator in the X direction.
第2図に実際に加工される様子を示す、第2図は近年半
導体メモリICに使れわるようになった冗長回路のヒユ
ーズ部の模式図である。半導体メモリ上のゴミ等による
部分欠陥は歩留りを低下させるが、冗長回路技術とはあ
らかじめ所望の容量以外の予備回路を用意しておき、本
回路側に不良部分があった場合、そこを分離し予備回路
側につなぎ替えることで不良チップを良品にするもので
ある事は既に説明した0回路のつなぎ替えの際にはデコ
ーダ部に設けられたヒユーズを不良データに基いてレー
ザ光で切断する。第2図ではP、〜P13の加工点を加
工する。FIG. 2 shows how it is actually processed. FIG. 2 is a schematic diagram of a fuse section of a redundant circuit that has come to be used in semiconductor memory ICs in recent years. Partial defects due to dust etc. on semiconductor memory reduce yield, but redundant circuit technology involves preparing a spare circuit with a capacity other than the desired capacity in advance, and if there is a defective part on the main circuit side, it can be isolated. It has already been explained that defective chips can be made good by reconnecting them to the spare circuit side.When reconnecting the 0 circuit, the fuse provided in the decoder section is cut by a laser beam based on the defective data. In FIG. 2, machining points P and -P13 are machined.
P、 、P、 、Psの加工に於いては加工点の間隔が
大きく、微速モードの加工よりも各点で位置決めを行っ
た方が早く終了するため、通常の位置決めモードを用い
る。P4、Pl、P9、Pl。、pHは一直線上に並び
かつ加工点間の距離が短いため微速モードを用いる。レ
ーザビームはY座標一定のままX軸方向に低速度で走査
され、オンザフライ加工がなされる。即ちPn、Pl、
Pn、Plo、P、の各点に到達した時点でトリガ信号
が送出され加工が行われる。pHからPImは通常の位
置決めモードを用いて移動し、再び微速モードでPl3
、prx、P、、P、、P、の加工を行う。In the machining of P, , P, , and Ps, the intervals between the machining points are large, and positioning at each point finishes faster than machining in the slow mode, so the normal positioning mode is used. P4, Pl, P9, Pl. , pH are arranged in a straight line and the distance between the processing points is short, so the slow speed mode is used. The laser beam is scanned at a low speed in the X-axis direction while keeping the Y coordinate constant, and on-the-fly processing is performed. That is, Pn, Pl,
When each point Pn, Plo, and P is reached, a trigger signal is sent out and processing is performed. From pH PIm is moved using normal positioning mode and again in slow mode Pl3
,prx,P,,P,,P,are processed.
不良データは必ずしも上記加工順序と同一の並びである
とは限らない、切断順序制御装置31では、加工点の座
標から一直線上に並んでいるものをグループ分けし、最
適パスを求めて加工順序を決定し、その各グループ内で
の加工点間の距離により通常の位置決めモードを用いる
か微速モードを用いるかの判断を行う。The defective data is not necessarily arranged in the same order as the above-mentioned machining order.The cutting order control device 31 groups data that are lined up in a straight line from the coordinates of the machining point, and determines the machining order by finding the optimal path. Then, it is determined whether to use the normal positioning mode or the slow mode based on the distance between the processing points in each group.
レーザビームの移動範囲は光学系によって変化するが、
一般には収差等を考慮するとウェハ全面に対して狭い部
分しか加工出来ないので、XYステージ4によりステッ
プアンドリピート動作を行うことになる。The movement range of the laser beam changes depending on the optical system, but
Generally, considering aberrations and the like, only a narrow portion of the entire wafer can be processed, so the XY stage 4 performs a step-and-repeat operation.
第1図ではスキャナによるビーム走査装置での加工方法
について説明したが、同様の加工はりニアモータによっ
てX輪、Y軸方向にそれぞれ駆動するりニアモータ駆動
XYテーブル型でも行うことが出来る。Although the processing method using a beam scanning device using a scanner has been described in FIG. 1, a similar processing method can also be performed using a near-motor-driven XY table type, in which near-motor drive is performed in the X-wheel and Y-axis directions, respectively.
また加工点が任意の方向に一直線に並んでいる場合、X
方向の走査機構とY方向の走査機構を同時にそれぞれあ
る速度で微動させることにより上記任意の方向への直線
移動する微速モードが実現出来る。Also, if the machining points are lined up in a straight line in any direction,
By simultaneously slightly moving the scanning mechanism in the direction and the scanning mechanism in the Y direction at a certain speed, the slow mode of linear movement in any direction can be realized.
〔発明の効果]
以上のように本発明によれば、離散的に散在する加工点
の中で一直線に並んでおりかつ一定間隔以下の加工点に
対してレーザビームを該加工点の並ぶ直線上を微速度で
制御しながら、停止させる事無くレーザビームを間欠的
にオン・オフ制御し、それ以外の加工点に対しては高速
で移動し、位置決めした後にレーザビームをオン・オフ
制御することにより複数の加工点の加工を高いスループ
ットかつ高い位置精度でなし得る。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, among the discretely scattered processing points, the laser beam is directed to the processing points that are lined up in a straight line and are spaced at a constant interval or less, on the straight line where the processing points are lined up. While controlling the laser beam at very low speed, the laser beam is intermittently turned on and off without stopping, and other processing points are moved at high speed and the laser beam is turned on and off after positioning. This enables machining of multiple machining points with high throughput and high positional accuracy.
第1図は本発明によるレーザ加工装置の一実施例を示す
ブロック図、第2図は第1図の半導体チップ上に形成さ
れたヒユーズの構成及び本発明による加工順序と制御方
法を示す路線図、第3図は第7図の従来の構成において
用いられているヒユーズの構成と加工順序を示す路線図
、第4図はメモリチップ1の構成を示す平面図、第5図
及び第6図はそのヒユーズの構成を示す路線図、第7図
は従来のレーザ加工装置を示すブロック図、第8図はそ
の加速度指令パターンを示す曲線図である。
(主要部分の符号の説明〕
1・・・レーザ加工装置、4・・・XYステージ、5・
・・半導体ウェハ、6・・・レーザビーム発生源、11
・・・データ処理装置、31・・・切断順序制御装置、
101・・・Xスキャナ、102・・・Yスキャナ。
出願人 日本光学工業株式会社FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a laser processing apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a route diagram showing the structure of fuses formed on the semiconductor chip of FIG. 1 and the processing order and control method according to the present invention. , FIG. 3 is a route diagram showing the configuration and processing order of fuses used in the conventional configuration shown in FIG. 7, FIG. 4 is a plan view showing the configuration of the memory chip 1, and FIGS. 5 and 6 are FIG. 7 is a block diagram showing a conventional laser processing apparatus, and FIG. 8 is a curve diagram showing its acceleration command pattern. (Explanation of symbols of main parts) 1... Laser processing device, 4... XY stage, 5...
...Semiconductor wafer, 6...Laser beam generation source, 11
...data processing device, 31...cutting order control device,
101...X scanner, 102...Y scanner. Applicant Nippon Kogaku Kogyo Co., Ltd.
Claims (1)
意の加工点にレーザビームを照射するレーザ加工装置に
於いて、 任意の加工点に対して加工対象とレーザビームの照射予
定点とを高速で相対移動して位置決めした後に加工点に
レーザビームを発射する様制御し、複数の加工点が一定
間隔以下で直線上に並んでいる場合、レーザビームの照
射予定点を前記直線の延長線上に高速で相対移動した後
前記直線上を低速で相対移動し、レーザビームの照射予
定点が加工点に到達した時に低速での相対移動を停止さ
せる事無く、レーザビームを発射する様制御することを
特徴とするレーザ加工装置のレーザビーム制御方法。[Claims] In a laser processing device that irradiates a laser beam to an arbitrary processing point of the processing object by relatively moving the processing object and the laser beam, Control is performed so that the laser beam is emitted at the processing point after positioning by moving relative to the scheduled irradiation point at high speed, and when multiple processing points are lined up on a straight line with a fixed interval or less, the scheduled irradiation point of the laser beam is After relatively moving at high speed on an extension of the straight line, the laser beam is moved relatively at low speed on the straight line, and when the scheduled laser beam irradiation point reaches the processing point, the laser beam is emitted without stopping the relative movement at low speed. A method for controlling a laser beam of a laser processing device, characterized in that the laser beam is controlled so as to
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| JP63050295A JP2942804B2 (en) | 1988-03-03 | 1988-03-03 | Laser processing apparatus and laser beam control method for laser processing apparatus |
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