CN101701801A - 非工件切痕检查方法 - Google Patents
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Abstract
一种非工件切痕检查方法，适用于一个切割装置，该切割装置包含一个工作台单元、一个切割单元、一个取像单元，及一个中央处理器，该工作台单元上设置有一块面积大于一个工件而可供该工件定位的固定层，该检查方法包含：(A)使该切割单元沿一第二轴向从一个位于该工件之外的下刀点靠近该工作台单元，使该工作台单元与该切割单元沿一第一轴向相对移动，使该切割单元沿该第二轴向从一个位于该工件之外的提刀点远离该工作台单元，该下刀点与该提刀点沿该第一轴向至该工件之间可分别定义出一个检测区，(B)使该取像单元拍摄其中一个检测区的一个影像，(C)检测该检测区的影像，(D)判断该检测区的影像的检测结果。
Description
技术领域
本发明涉及一种检查方法，特别是涉及一种非工件切痕检查方法。
背景技术
如图1、2所示，现有一种检查晶圆切割道的方法是搭配一台晶圆切割机使用，该切割机具有一个可沿一第一轴向X左右移动并可绕一第二轴向Z自转的工作台单元1、一个可沿一第三轴向Y前后移动且可沿该第二轴向Z上下移动的切割单元2，及一个可与该切割单元2同步沿该第三轴向Y前后移动的摄影机3。该切割单元2具有一个刀轴201，及一个固设于该刀轴201上的刀具202，其中，一个待切割的晶圆5是固定于一个治具框4底面所黏置的一块胶带401上，而定位于该工作台单元1。
此种检查方法为了检查该晶圆5的切割品质，会在该晶圆5被切割预定数目的切割道501后，暂停该切割机进行切割，并驱使该摄影机3移动至该晶圆5的切割道501上方拍摄影像，以使该切割机的一个中央处理器(图未示)利用影像处理技术，来判定该切割道501边缘的碎裂缺陷程度(chipping)或切痕宽度(kerf width)是否合格。
虽然，此种检查方法可藉由检查该切割道501的影像来判定该晶圆5的切割品质，但是，此种检查方法并无法检测出该切割道501底部的胶带401是否有被切割到，因此，并不能判断出该切割单元2在该第二轴向Z的下刀深度是否正确。举例而言，若下刀过浅，并没有切到该胶带401的话，该晶圆5的晶粒并未被确实分离，使后续的解胶、吸粒制程难以进行。
发明内容
本发明的目的是在提供一种可检测固定层上的切痕状况而判断出切割单元的下刀深度是否正确的非工件切痕检查方法。
本发明非工件切痕检查方法，适用于一个切割装置，该切割装置具有一个工作台单元、一个切割单元、一个取像单元，及一个中央处理器，该切割单元具有一个刀轴，及一个装设于该刀轴的刀具，该工作台单元与该切割单元沿一第一轴向彼此相对水平移动，该工作台单元与该取像单元沿该第一轴向彼此相对水平移动，该工作台单元与该切割单元沿一第二轴向彼此相对上下移动，该中央处理器操控该工作台单元、该切割单元与该取像单元的运动，该工作台单元上设置有一块面积大于一个工件而供该工件定位的固定层，该非工件切痕检查方法包含以下步骤：(A)使该切割单元沿该第二轴向从一个位于该工件之外的下刀点靠近该工作台单元，使该工作台单元与该切割单元沿该第一轴向相对移动，使该切割单元沿该第二轴向从一个位于该工件之外的提刀点远离该工作台单元，该下刀点沿该第一轴向至该工件之间定义出一个检测区，该提刀点沿该第一轴向至该工件之间定义出另一个检测区。(B)使该取像单元拍摄其中一个检测区的一个影像。(C)检测该检测区的影像。(D)判断该检测区的影像的检测结果。
本发明的有益效果在于：利用检查所述检测区的影像，判定该切割单元在该第二轴向的下刀深度是否正确，确保该工件的切割品质。
附图说明
图1是现有一种晶圆切割机的一个切割单元切割一个晶圆的平面示意图，说明该切割机的一个摄影机移动至该晶圆的上方；
图2是一平面示意图，说明该摄影机拍摄的晶圆影像；
图3是本发明的非工件切痕检查方法一较佳实施例所搭配使用的一个切割装置的立体外观示意图；
图4是该切割装置拆除一个外壳后的立体外观示意图；
图5是该切割装置的系统配置示意图；
图6是该较佳实施例的流程图；
图7是该较佳实施例搭配该切割装置的控制方块图；
图8是该切割装置的局部前视示意图，说明该切割装置的一个刀具在一个下刀点与一个提刀点之间切割一个工件；
图9是该切割装置的局部俯视示意图，说明该切割装置的一个取像单元移动至一个检测区上方；
图10是一平面示意图，说明该取像单元所拍摄的检测区的影像；
图11是该检测区影像的一个取样部分的二值化影像分析图；及
图12是一类似于图10的视图，说明该取像单元所拍摄的工件影像。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的明白。
参阅图3、4、5，为本发明非工件切痕检查方法的一较佳实施例搭配使用的一个切割装置100，在本实施例中，该切割装置100是一种晶圆切割机，并具有一个可沿一第一轴向X左右移动并可绕一第二轴向Z自转的工作台单元10、一个可沿一第三轴向Y前后移动且可沿该第二轴向Z上下移动的切割单元20、一个可与该切割单元20同步沿该第三轴向Y前后移动的取像单元30、一个与该取像单元30连结的类比/数位转换器40、一个与该类比/数位转换器40连结的影像记忆装置50、一个与该影像记忆装置50连结的中央处理器60、一个与该中央处理器60连结的显示器70，及一个受该中央处理器60控制的警报器80。该切割单元20具有一个刀轴21，及一个固设于该刀轴21上的刀具22，该取像单元30是一种摄影机并具有一个镜头31，该中央处理器60是可操控该工作台单元10、该切割单元20与该取像单元30的运动，该显示器70是可显示该取像单元30拍摄的影像。
如图8、9所示，该工作台单元10是可供置放一个待切割的工件200，该工件200是先黏附于一个治具框90底面所黏置的一块固定层110上，再与该治具框90一同定位于该工作台单元10上，该固定层110被该治具框90所围绕的面积是大于该工件200，在本实施例中，该工件200是一种晶圆，该固定层110是一种胶带。另外要说明的是，也可以蜡(wax)当作该固定层110，而将该工件200直接黏附于该工作台单元10上，如此，即不需使用到该治具框90，此种无胶带(tapeless)固定技术也可适用于本发明。
参阅图6、7所示，该非工件切痕检查方法包含：
步骤300：如图6、8所示，该中央处理器60(见图5)使该切割单元20沿该第二轴向Z从一个位于该工件200之外的下刀点X1靠近该工作台单元10；接着，该中央处理器60(见图5)使该工作台单元10带动该工件200与该固定层110沿该第一轴向X相对于该切割单元20移动，在此过程中，理想情况是该刀具22会沿该第一轴向X切割该固定层110与该工件200；接着，该中央处理器60(见图5)使该切割单元20沿该第二轴向Z从一个位于该工件200之外的提刀点X2远离该工作台单元10。该下刀点X1沿该第一轴向X至该工件200之间可定义出一个检测区111，该提刀点X2沿该第一轴向X至该工件200之间可定义出另一个检测区112。
在本实施例中，该中央处理器60(见图5)会依使用者预先输入的指令判断是否要进行下述的步骤310、320、330，以下是以进行该步骤310、320、330作说明。
步骤310：如图6、9、10所示，该中央处理器60(见图5)使该取像单元30的镜头31移动至该检测区111的上方，并拍摄该检测区111的一个影像113。在本实施例中，该影像113显示于该显示器70，且，该影像113在该第一、三轴向X、Y上的尺寸规格为640×480像素(pixel)。
步骤320：如图6、10、11所示，检测该检测区111的影像113。
在本实施例中，该中央处理器60(见图5)会将该影像113的一个采样部分114进行二值化影像处理，该采样部分114在该第一、三轴向X、Y上的尺寸规格为300×56像素，因此，该采样部分114在该第一轴向X上的一长度L1大小为300个像素。
该采样部分114进行二值化影像处理的理论基础概述如下：由于该采样部分114有无切痕的灰阶亮度值并不相同，其中，该采样部分114的无切痕部分会较亮，而该采样部分114中由该刀具22(见图8)所划切形成一个切痕115则会较暗，因此，该中央处理器60(见图5)可分析该采样部分114每一个像素坐标的灰阶亮度值，此时，若某一个像素坐标(x，y)的灰阶亮度值大于一个预设的阀值m(thresholdingvalue，或称二值化临界值)，则将该像素坐标(x，y)视为一个亮点，相反地，若该像素坐标(x，y)的灰阶亮度值小于该预设的阀值m，则将该像素坐标(x，y)视为一个暗点，如此，即可将该采样部分114简化为二元的影像。
如此，如图11所示，该中央处理器60(见图5)即可统计出该切痕115在该第一轴向X上的一长度L2是占了几个像素，在本实施例中，是以该切痕115的最大长度代表该长度L2。
步骤330：如图6、10、11所示，判断该检测区111的影像113的检测结果。
在本实施例中，该中央处理器60(见图5)将该切痕115的长度L2与该采样部分114的长度L1的比值(L2/L1)定义为一个评价值V，若该评价值V低于一个使用者输入至该中央处理器60(见图5)的默认值P(例如20％)，则表示该切割单元20(见图8)在该第二轴向Z的下刀深度并不正确。举例来说，若该切割单元20(见图8)在该第二轴向Z的下刀深度不足，而完全没有切割到该固定层110或只划到该固定层110一点点，则，该切痕115的长度L2将会驱近于0，使得该评价值V也会驱近于0而低于该默认值P，则该中央处理器60(见图5)会使该警报器80(见图5)发出警报，并中断切割作业；相反地，若该评价值V高于该默认值默认值P，则表示该切割单元20(见图8)在该第二轴向Z的下刀深度已达到设定值，该中央处理器60(见图5)会将检测结果记录下来，且，在本实施例中，该中央处理器60(见图5)会依使用者预先输入的指令判断是否要进行下述的步骤340、350、360，以下是以进行该步骤340、350、360作说明。
要说明的是，在该步骤320中，该中央处理器60(见图5)也可改为统计出该切痕115所占的一个面积A1(像素×像素)，并在该步骤330中，将该切痕115的面积A1与该采样部分114的一个面积A2(300×56像素)的比值(A1/A2)定义为该评价值V，如此，同样可以判断出该检测区111的影像113的检测结果。
步骤340：如图6、9、12所示，该中央处理器60(见图5)使该取像单元30的镜头31移动至该工件200的上方，并拍摄该工件200的一个切割道210的一个影像211。
步骤350：如图6、9、12所示，检测该工件200的切割道210的影像211。
在本实施例中，该中央处理器60(见图5)也会将该影像211的一个采样部分212进行二值化影像处理，以检测该切割道210边缘的碎裂缺陷程度(chipping)或切痕宽度(kerf width)。
步骤360：如图6、9、12所示，判断该影像211的一个采样部分212的检测结果。
在本实施例中，该中央处理器60(见图5)会根据该采样部分212的二值化影像，判定该切割道210边缘的碎裂缺陷程度或切痕宽度是否合格。若该采样部分212的检测结果不合格，则该中央处理器60(见图5)会使该警报器80(见图5)发出警报，并中断切割作业；相反地，若该采样部分212的检测结果合格，该中央处理器60(见图5)会将检测结果记录下来，且，该中央处理器60(见图5)会依使用者预先输入的指令判断是否要进行下述的步骤370、380、390，以下是以进行该步骤370、380、390作说明。
要说明的是，上述步骤350、360、370可对该工件200进行一点检测(工件中间处)或三点检测(工件左边处、中间处、右边处)，在本实施例中，是以进行一点检测作说明。
步骤370：如图6、9、10所示，使该取像单元30拍摄该检测区112的一个影像。此步骤370的实质内容是相同于该步骤310，在此不再重复地说明。
步骤380：如图6、10、11所示，检测该检测区112的影像。此步骤380的实质内容是相同于该步骤320，在此不再重复地说明。
步骤390：如图6、10、11所示，判断该检测区112的影像的检测结果，若该检测区112的影像的一个评价值V低于该默认值P，则发出警报，若该评价值V高于该默认值默认值P，该中央处理器60(见图5)会将检测结果记录下来。此步骤390的实质内容是相同于该步骤330，在此不再重复地说明。
经由以上的说明，可再将本发明的优点归纳如下：
本发明除了可如同现有技术般藉由检查该切割道210的影像来判定该工件200的切割品质外，本发明更可藉由检查所述检测区111、112的影像，来判定该切割单元20在该第二轴向Z的下刀深度是否正确，而供使用者适时调整该切割单元20在该第二轴向Z上的切割高度，以进一步确保该工件200的切割品质。
提得一提的是，本实施例在该步骤300～320完成该检测区111的检测之后，当然也可选择跳过该步骤340、350、360的工件检测，而直接进行该步骤370、380、390，以对该检测区112进行检测。
归纳上述，本发明的非工件切痕检查方法，不但可检测工件切割道的切割品质，更可藉由检测固定层上的切痕状况，而判定切割单元的下刀深度是否正确，所以确实能达到发明的目的。
惟以上所述者，只为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (8)
1.一种非工件切痕检查方法，适用于一个切割装置，该切割装置具有一个工作台单元、一个切割单元、一个取像单元，及一个中央处理器，该切割单元具有一个刀轴，及一个装设于该刀轴的刀具，该工作台单元与该切割单元沿一第一轴向彼此相对水平移动，该工作台单元与该取像单元沿该第一轴向彼此相对水平移动，该工作台单元与该切割单元沿一第二轴向彼此相对上下移动，该中央处理器操控该工作台单元、该切割单元与该取像单元的运动，该工作台单元上设置有一块面积大于一个工件而供该工件定位的固定层，其特征在于：
该非工件切痕检查方法，包含以下步骤：
(A)使该切割单元沿该第二轴向从一个位于该工件之外的下刀点靠近该工作台单元，使该工作台单元与该切割单元沿该第一轴向相对移动，使该切割单元沿该第二轴向从一个位于该工件之外的提刀点远离该工作台单元，该下刀点沿该第一轴向至该工件之间定义出一个检测区，该提刀点沿该第一轴向至该工件之间定义出另一个检测区；
(B)使该取像单元拍摄其中一个检测区的一个影像；
(C)检测该检测区的影像；及
(D)判断该检测区的影像的检测结果。
2.如权利要求1所述的非工件切痕检查方法，其特征在于：
该非工件切痕检查方法还包含一个在该步骤(D)之后的步骤(E)、一个在该步骤(E)之后的步骤(F)，及一个在该步骤(F)之后的步骤(G)，在该步骤(D)中，若该检测区的影像的一个评价值低于一个默认值，则发出警报，在该步骤(D)中，若该检测区的影像的评价值高于该默认值，则进行该步骤(E)、(F)、(G)，其中，在该步骤(E)中，使该取像单元拍摄该工件的一个影像，在该步骤(F)中，检测该工件的影像，在该步骤(G)中，判断该工件的影像的检测结果。
3.如权利要求2所述的非工件切痕检查方法，其特征在于：
该非工件切痕检查方法还包含一个在该步骤(G)之后的步骤(H)、一个在该步骤(H)之后的步骤(I)，及一个在该步骤(I)之后的步骤(J)，在该步骤(G)中，若该工件的影像的检测结果不合格，则发出警报，在该步骤(G)中，若该工件的影像的检测结果合格，则进行该步骤(H)、(I)、(J)，其中，在该步骤(H)中，使该取像单元拍摄另一个检测区的一个影像，在该步骤(I)中，检测该检测区的影像，在该步骤(J)中，判断该检测区的影像的检测结果。
4.如权利要求3所述的非工件切痕检查方法，其特征在于：
在该步骤(J)中，若该检测区的影像的一个评价值低于一个默认值，则发出警报。
5.如权利要求1所述的非工件切痕检查方法，其特征在于：
该非工件切痕检查方法还包含一个在该步骤(D)之后的步骤(E)、一个在该步骤(E)之后的步骤(F)，及一个在该步骤(F)之后的步骤(G)，在该步骤(D)中，若该检测区的影像的一个评价值低于一个默认值，则发出警报，在该步骤(D)中，若该检测区的影像的评价值高于该默认值，则进行该步骤(E)、(F)、(G)，其中，在该步骤(E)中，使该取像单元拍摄另一个检测区的一个影像，在该步骤(F)中，检测该检测区的影像，在该步骤(G)中，判断该检测区的影像的检测结果。
6.如权利要求5所述的非工件切痕检查方法，其特征在于：
在该步骤(G)中，若该检测区的影像的一个评价值低于一个默认值，则发出警报。
7.如权利要求1所述的非工件切痕检查方法，其特征在于：
在该步骤(C)中，将该检测区的影像进行二值化影像处理，检测该检测区的影像的一个切痕在该第一轴向上的一长度，该步骤(D)中，将该切痕的长度与该检测区的影像在该第一轴向上的一长度的比值定义为一个评价值，若该评价值低于一个默认值，则发出警报。
8.如权利要求1所述的非工件切痕检查方法，其特征在于：
在该步骤(C)中，将该检测区的影像进行二值化影像处理，检测该检测区的影像的一个切痕的一个面积，该步骤(D)中，将该切痕的面积与该检测区的影像的一个面积的比值定义为一个评价值，若该评价值低于一个默认值，则发出警报。
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