CN116031206A - 晶圆切割装置以及晶圆切割方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种晶圆切割装置以及晶圆切割方法，晶圆具有多个曝光区以及连接相邻曝光区之间的第一切割道区，曝光区具有多个芯片区以及连接相邻芯片区之间的第二切割道区，且每个曝光区具有至少两种不同面积的芯片区；至少两个拐角相对的曝光区之间的靠近曝光区拐角处的第一切割道区中均形成有对准标记；通过建立晶圆的平面直角坐标系；至少识别两个拐角相对的曝光区之间的靠近曝光区拐角处的第一切割道区中的两个对准标记；计算获得所有的第一切割道区和第二切割道区的理论切割中心；根据计算获得的理论切割中心，向第一切割道区和第二切割道区发射激光，以切割晶圆。本发明的技术方案使得多项目晶圆的切割效率得到明显提高。
Description
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别涉及一种晶圆切割装置以及晶圆切割方法。
背景技术
在3D IC工艺中，为了实现芯片与晶圆之间的键合，需要将完整的晶圆切割成芯片，再通过键合技术将不同功能的芯片与晶圆连接，减小芯片面积，提高集成度。目前，主流的切割方法包含机械切割、激光切割和等离子体刻蚀；其中，等离子体刻蚀具有加工速度快、刻蚀后应力愈合效果好以及刻蚀深宽比高(晶圆厚度小于100μm)等优点，成为主流晶圆切割方法；但是，晶圆中有许多层材料不能采用等离子体刻蚀进行处理，例如，切割道上的金属层，但可以更容易被激光烧蚀。因此，采用等离子体刻蚀与激光切割相结合的方法切割晶圆。
在激光切割工艺中，需要先通过光学镜头识别获得晶圆上的切割道分布图，以根据切割道分布图进行切割。其中，针对多项目晶圆(Multi Project Wafer，MPW)，即同一片晶圆上的同一个曝光区(shot)具有多种不同面积尺寸的芯片，目前是将所有不同面积大小的芯片全部识别之后，再去模拟出切割道分布图，导致极大的影响了切割效率。
因此，如何提高多项目晶圆的切割效率是亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶圆切割装置以及晶圆切割方法，使得多项目晶圆的切割效率得到明显提高。
为实现上述目的，本发明提供了一种晶圆切割装置，用于对晶圆进行切割，所述晶圆具有多个曝光区以及连接相邻所述曝光区之间的第一切割道区，所述曝光区具有多个芯片区以及连接相邻所述芯片区之间的第二切割道区，且每个所述曝光区具有至少两种不同面积的所述芯片区；至少两个拐角相对的所述曝光区之间的靠近所述曝光区拐角处的第一切割道区中均形成有对准标记；所述晶圆切割装置包括：
坐标系建立单元，用于建立所述晶圆的平面直角坐标系；
图像识别单元，用于至少识别两个拐角相对的所述曝光区之间的靠近所述曝光区拐角处的第一切割道区中的两个所述对准标记；
数据处理单元，用于根据所述平面直角坐标系以及识别到的所述对准标记，计算获得所有的所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心；
激光器，用于根据计算获得的所有的所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心，向所述第一切割道区和所述第二切割道区发射激光，以切割所述晶圆。
可选地，所述图像识别单元还用于在移动承载台使得所述激光切割所述承载台上的晶圆的过程中，实时识别所述第一切割道区和所述第二切割道区的实际切割中心；所述数据处理单元还用于计算所述第一切割道区和所述第二切割道区的实际切割中心分别与所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心之间的差值；所述晶圆切割装置还包括：
补偿单元，用于将所述差值补偿给所述承载台的理论移动位置。
可选地，各个所述曝光区在所述晶圆上重复排列，相邻两个所述曝光区之间的第一切割道区的宽度相同。
可选地，所述坐标系建立单元建立所述晶圆的平面直角坐标系的步骤包括：
识别所述晶圆边缘的至少三个位置点，以确定所述晶圆的中心；
将所述晶圆的中心作为坐标原点建立平面直角坐标系。
可选地，所述数据处理单元根据所述平面直角坐标系以及识别到的所述对准标记，计算获得所有的所述第一切割道区的理论切割中心以及所述第二切割道区的理论切割中心的步骤包括：
根据识别到的所述对准标记以及所述晶圆的中心，确定所识别到的各个所述对准标记之间区域的中心以及所识别到的各个所述对准标记之间区域的中心所在的所述第一切割道区的理论切割中心在所述平面直角坐标系中的位置坐标；
根据确定的所述位置坐标，结合所述曝光区与所述芯片区之间的设定位置关系，计算获得所有的所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心在所述平面直角坐标系中的位置坐标。
可选地，所述晶圆切割装置还包括：
聚焦单元，设置于所述晶圆与所述激光器之间，所述聚焦单元用于将所述激光聚焦在所述晶圆的第一切割道区和第二切割道区。
可选地，所述晶圆包括衬底以及形成于所述衬底上的介质层，所述介质层中形成有导电材料，所述激光器用于切割所述第一切割道区和所述第二切割道区的介质层和导电材料；所述晶圆切割装置还包括：
刻蚀单元，用于切割所述第一切割道区和所述第二切割道区的衬底。
本发明还提供一种晶圆切割方法，包括：
提供一晶圆，所述晶圆具有多个曝光区以及连接相邻所述曝光区之间的第一切割道区，所述曝光区具有多个芯片区以及连接相邻所述芯片区之间的第二切割道区，且每个所述曝光区具有至少两种不同面积的所述芯片区，至少两个拐角相对的所述曝光区之间的靠近所述曝光区拐角处的第一切割道区中均形成有对准标记；
建立所述晶圆的平面直角坐标系；
至少识别两个拐角相对的所述曝光区之间的靠近所述曝光区拐角处的第一切割道区中的两个所述对准标记；
根据所述平面直角坐标系以及识别到的所述对准标记，计算获得所有的所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心；
根据计算获得的所有的所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心，向所述第一切割道区和所述第二切割道区发射激光，以切割所述晶圆。
可选地，所述晶圆固定于承载台上；所述晶圆切割方法还包括：
在移动所述承载台使得所述激光切割所述晶圆的过程中，实时识别所述第一切割道区和所述第二切割道区的实际切割中心；
计算所述第一切割道区和所述第二切割道区的实际切割中心分别与所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心之间的差值；
将所述差值补偿给所述承载台的理论移动位置。
可选地，各个所述曝光区在所述晶圆上重复排列，相邻两个所述曝光区之间的第一切割道区的宽度相同。
可选地，建立所述晶圆的平面直角坐标系的步骤包括：
识别所述晶圆边缘的至少三个位置点，以确定所述晶圆的中心；
将所述晶圆的中心作为坐标原点建立平面直角坐标系。
可选地，根据所述平面直角坐标系以及识别到的所述对准标记，计算获得所有的所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心的步骤包括：
根据识别到的所述对准标记以及所述晶圆的中心，确定所识别到的各个所述对准标记之间区域的中心以及所识别到的各个所述对准标记之间区域的中心所在的所述第一切割道区的理论切割中心在所述平面直角坐标系中的位置坐标；
根据确定的所述位置坐标，结合所述曝光区与所述芯片区之间的设定位置关系，计算获得所有的所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心在所述平面直角坐标系中的位置坐标。
可选地，所述晶圆包括衬底以及形成于所述衬底上的介质层，所述介质层中形成有导电材料，所述激光用于切割所述第一切割道区和所述第二切割道区的介质层和导电材料；所述晶圆切割方法还包括：
采用刻蚀工艺切割所述第一切割道区和所述第二切割道区的衬底。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
1、本发明的晶圆切割装置，对于多项目晶圆的切割，由于本发明中在所述晶圆上的至少两个拐角相对的所述曝光区之间的靠近所述曝光区拐角处的第一切割道区中均形成有对准标记，且所述晶圆切割装置中的坐标系建立单元用于建立所述晶圆的平面直角坐标系、图像识别单元用于至少识别两个拐角相对的所述曝光区之间的靠近所述曝光区拐角处的第一切割道区中的两个所述对准标记、数据处理单元用于根据所述平面直角坐标系以及识别到的所述对准标记计算获得所有的所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心，使得只需至少识别两个所述对准标记即可获得所述晶圆上的所述第一切割道区和所述第二切割道区的分布图，进而使得切割效率得到明显提高。
2、本发明的晶圆切割方法，对于多项目晶圆的切割，由于本发明中在所述晶圆上的至少两个拐角相对的所述曝光区之间的靠近所述曝光区拐角处的第一切割道区中均形成有对准标记，且通过建立所述晶圆的平面直角坐标系、至少识别两个拐角相对的所述曝光区之间的靠近所述曝光区拐角处的第一切割道区中的两个所述对准标记、根据所述平面直角坐标系以及识别到的所述对准标记计算获得所有的所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心，使得只需至少识别两个所述对准标记即可获得所述晶圆上的所述第一切割道区和所述第二切割道区的分布图，进而使得切割效率得到明显提高。
附图说明
图1是本发明一实施例的晶圆切割装置的示意图；
图2是本发明一实施例的晶圆边缘的用于建立平面直角坐标系的三个位置点的示意图；
图3是本发明一实施例的曝光区在晶圆上的排布示意图；
图4是本发明一实施例的曝光区与芯片区的位置关系示意图；
图5是本发明一实施例的晶圆切割方法的流程图。
其中，附图1～图5的附图标记说明如下：
11-晶圆；111-对准标记；12-图像识别单元；13-数据处理单元；14-激光器；15-聚焦单元；16-承载台。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本发明提出的晶圆切割装置以及晶圆切割方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明一实施例提供一种晶圆切割装置，用于对晶圆进行切割，所述晶圆具有多个曝光区以及连接相邻所述曝光区之间的第一切割道区，所述曝光区具有多个芯片区以及连接相邻所述芯片区之间的第二切割道区，且每个所述曝光区具有至少两种不同面积的所述芯片区；至少位于一条对角线上的两个所述曝光区拐角外围的第一切割道区中分别形成有对准标记；所述晶圆切割装置包括：坐标系建立单元，用于建立所述晶圆的平面直角坐标系；图像识别单元，用于至少识别位于一条对角线上的两个所述曝光区拐角外围的第一切割道区中的两个所述对准标记；数据处理单元，用于根据所述平面直角坐标系以及识别到的所述对准标记，计算获得所有的所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心；激光器，用于根据计算获得的所有的所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心，向所述第一切割道区和所述第二切割道区发射激光，以切割所述晶圆。
下面参阅图1～图4对本实施例提供的晶圆切割装置进行详细介绍。
所述晶圆切割装置用于对晶圆11进行切割，所述晶圆11具有多个曝光区A1以及连接相邻所述曝光区A1之间的第一切割道区A2，所述曝光区A1具有多个芯片区B1以及连接相邻所述芯片区B1之间的第二切割道区(未图示)，且每个所述曝光区A1具有至少两种不同面积的所述芯片区B1，即所述晶圆11为多项目晶圆(Multi Project Wafer，MPW)。其中，在图4所示的实施例中，每个所述曝光区A1具有12种不同面积的所述芯片区B1。
优选的，如图3和图4所示，各个所述曝光区A1在所述晶圆11上重复排列，即各个所述曝光区A1的长度和宽度均相同，各个所述曝光区A1之间的芯片区B1的排布设计(长度、宽度和数量等)和第二切割道区的排布设计(宽度等)均相同；相邻两个所述曝光区A1之间的第一切割道区A2的宽度相同，相邻两排所述曝光区A1之间的第一切割道区A2的理论切割中心A21重合。
由于每个所述曝光区A1具有至少两种不同面积的所述芯片区B1，使得每个所述曝光区A1中的相邻两个所述芯片区B1之间的第二切割道区的宽度可以相同或不同；并且，每个所述曝光区A1中的相邻两排所述芯片区B1之间的所述第二切割道区的理论切割中心B21重合，各个所述曝光区A1之间的相邻两排所述芯片区B1之间的所述第二切割道区的理论切割中心B21也重合。
至少两个拐角相对的所述曝光区A1之间的靠近所述曝光区A1拐角处的第一切割道区A2中均形成有对准标记111，如图4所示，即至少形成有第一对准标记M1和第二对准标记M2，或者，至少形成有第三对准标记M3和第四对准标记M4。在图3和图4所示的实施例中，每个所述曝光区A1拐角外围的第一切割道区A2中均形成有对准标记111。
所述对准标记111的形状不限，可以为十字形或米字形等。
所述坐标系建立单元(未图示)用于建立所述晶圆11的平面直角坐标系。其步骤可以包括：
首先，识别所述晶圆11边缘的至少三个位置点，以确定所述晶圆11的中心；其中，如图2所示，其中一个位置点可以为所述晶圆11边缘的V形槽P3，另外两个位置点可以为所述晶圆11边缘的任意两个位置P1和位置P2；
然后，将所述晶圆11的中心作为坐标原点建立平面直角坐标系，如图4所示，所述平面直角坐标系的横轴为X轴，纵轴为Y轴，X轴和Y轴的交点为坐标原点。
所述图像识别单元12用于至少识别两个拐角相对的所述曝光区A1之间的靠近所述曝光区A1拐角处的第一切割道区A2中的两个所述对准标记111。在图3和图4所示的实施例中，所述图像识别单元12用于至少识别所述第一对准标记M1和所述第二对准标记M2，或者至少识别所述第三对准标记M3和所述第四对准标记M4。
所述图像识别单元12包含高倍镜，其放大倍率可以为10倍～50倍。
所述数据处理单元13用于根据所述平面直角坐标系以及识别到的所述对准标记111，计算获得所有的所述第一切割道区A2和所述第二切割道区的理论切割中心。
其步骤可以包括：
首先，根据识别到的所述对准标记111以及所述晶圆11的中心，确定所识别到的各个所述对准标记111之间区域的中心在所述平面直角坐标系中的位置坐标以及所识别到的各个所述对准标记111之间区域的中心所在的所述第一切割道区A2的理论切割中心A21在所述平面直角坐标系中的位置坐标。
其中，如图4所示，以识别所述第一对准标记M1、所述第二对准标记M2、所述第三对准标记M3和所述第四对准标记M4为例，由于所述晶圆11的中心为所述平面直角坐标系的坐标原点，则能够根据所识别到的所述第一对准标记M1、所述第二对准标记M2、所述第三对准标记M3和所述第四对准标记M4之间区域的中心P4(即所述第一对准标记M1与所述第二对准标记M2之间区域的中心，或者，所述第三对准标记M3和所述第四对准标记M4之间区域的中心)与所述晶圆11的中心之间的距离来确定中心P4在所述平面直角坐标系中的位置坐标；并且，所述第一对准标记M1和所述第四对准标记M4之间的中心与所述第二对准标记M2和所述第三对准标记M3之间的中心的连线为一个所述第一切割道区A2的理论切割中心A21，且此理论切割中心A21与X轴平行；所述第一对准标记M1和所述第三对准标记M3之间的中心与所述第四对准标记M4和所述第二对准标记M2之间的中心的连线为另一个所述第一切割道区A2的理论切割中心A21，且此理论切割中心A21与Y轴平行；并且，上述与X轴平行以及与Y轴平行的两个所述第一切割道区A2的理论切割中心A21的交点即为所述第一对准标记M1、所述第二对准标记M2、所述第三对准标记M3和所述第四对准标记M4之间区域的中心P4，因此，也能够获得上述与X轴平行以及与Y轴平行的两个所述第一切割道区A2的理论切割中心A21在所述平面直角坐标系中的位置坐标。
然后，根据确定的所识别到的各个所述对准标记111之间区域的中心在所述平面直角坐标系中的位置坐标以及所识别到的各个所述对准标记之间区域的中心所在的所述第一切割道区A2的理论切割中心A21在所述平面直角坐标系中的位置坐标，结合所述曝光区A1与所述芯片区B1之间的设定位置关系，计算获得所有的所述第一切割道区A2和所述第二切割道区的理论切割中心在所述平面直角坐标系中的位置坐标，即获得了所述晶圆11上的所述第一切割道区A2和所述第二切割道区的分布图。
其中，所述曝光区A1与所述芯片区B1之间的设定位置关系包括在设计端已知的所述曝光区A1的长度和宽度、所述第一切割道区A2的宽度、各个面积不同的所述芯片区B1的长度和宽度以及所述第二切割道区的宽度等。
所述激光器14用于根据计算获得的所有的所述第一切割道区A2和所述第二切割道区的理论切割中心，向所述第一切割道区A2和所述第二切割道区发射激光L1，以切割所述晶圆11。
另外，所述晶圆11固定于承载台16上，所述图像识别单元12还用于在移动承载台16使得所述激光L1切割所述承载台16上的晶圆11的过程中，实时识别切割所述第一切割道区A2的理论切割中心A21和所述第二切割道区的理论切割中心B21得到的沟槽边缘，进而得到所述第一切割道区A2和所述第二切割道区的实际切割中心；所述数据处理单元13还用于计算所述第一切割道区A2的实际切割中心与所述第一切割道区A2的理论切割中心A21之间的差值，以及计算所述第二切割道区的实际切割中心与所述第二切割道区的理论切割中心B21之间的差值。所述晶圆切割装置还包括：补偿单元(未图示)，用于将所述差值补偿给所述承载台16的理论移动位置。
其中，为了减小切割晶圆获得的芯片的面积，切割道的宽度设计的越来越小，那么，要求用于固定晶圆的承载台的移动带来的切割误差越来越小，但是，目前的激光切割平台无法实现此要求。因此，本发明通过在所述晶圆切割装置中设置所述补偿单元，将所述差值补偿给所述承载台16的理论移动位置，以减小所述承载台16的移动带来的切割误差，使得切割精度得到提高。
所述晶圆切割装置还包括：
聚焦单元15，设置于所述晶圆11与所述激光器14之间，所述聚焦单元15用于将所述激光L1聚焦在所述晶圆11的第一切割道区A2和第二切割道区。
所述聚焦单元15可以包括透镜以及用于固定透镜的部件。
另外，所述晶圆11包括衬底以及形成于所述衬底上的介质层，所述介质层中形成有导电材料，所述激光器14向所述第一切割道区A2和所述第二切割道区发射激光L1，用于切割所述第一切割道区A2和所述第二切割道区的介质层和导电材料；所述晶圆切割装置还包括：
刻蚀单元(未图示)，用于切割所述第一切割道区A2和所述第二切割道区的衬底。
从上述内容可知，对于多项目晶圆(即同一片晶圆上的同一个曝光区具有至少两种不同面积的芯片区)的切割，由于本发明中在至少两个拐角相对的所述曝光区A1之间的靠近所述曝光区A1拐角处的第一切割道区A2中均形成有对准标记111，且所述晶圆切割装置中的坐标系建立单元用于建立所述晶圆11的平面直角坐标系、图像识别单元12用于至少识别两个拐角相对的所述曝光区A1之间的靠近所述曝光区A1拐角处的第一切割道区A2中的两个所述对准标记111、数据处理单元13用于根据所述平面直角坐标系以及识别到的所述对准标记111计算获得所有的所述第一切割道区A2和所述第二切割道区的理论切割中心，使得只需至少识别两个所述对准标记111即可获得所述晶圆11上的所述第一切割道区A2和所述第二切割道区的分布图，与现有的需要将所有不同面积大小的芯片全部识别之后再模拟出切割道分布图相比，本发明的晶圆切割装置使得切割效率得到明显提高。
本发明一实施例提供一种晶圆切割方法，参阅图5，所述晶圆切割方法包括：
步骤S1、提供一晶圆，所述晶圆具有多个曝光区以及连接相邻所述曝光区之间的第一切割道区，所述曝光区具有多个芯片区以及连接相邻所述芯片区之间的第二切割道区，且每个所述曝光区具有至少两种不同面积的所述芯片区，至少两个拐角相对的所述曝光区之间的靠近所述曝光区拐角处的第一切割道区中均形成有对准标记；
步骤S2、建立所述晶圆的平面直角坐标系；
步骤S3、至少识别两个拐角相对的所述曝光区之间的靠近所述曝光区拐角处的第一切割道区中的两个所述对准标记；
步骤S4、根据所述平面直角坐标系以及识别到的所述对准标记，计算获得所有的所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心；
步骤S5、根据计算获得的所有的所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心，向所述第一切割道区和所述第二切割道区发射激光，以切割所述晶圆。
下面参阅图1～图4对所述晶圆切割方法进行详细说明。
按照步骤S1，提供一晶圆11，所述晶圆11具有多个曝光区A1以及连接相邻所述曝光区A1之间的第一切割道区A2，所述曝光区A1具有多个芯片区B1以及连接相邻所述芯片区B1之间的第二切割道区(未图示)，且每个所述曝光区A1具有至少两种不同面积的所述芯片区B1，即所述晶圆11为多项目晶圆(Multi Project Wafer，MPW)。其中，在图4所示的实施例中，每个所述曝光区A1具有12种不同面积的所述芯片区B1。
优选的，如图3和图4所示，各个所述曝光区A1在所述晶圆11上重复排列，即各个所述曝光区A1的长度和宽度均相同，各个所述曝光区A1之间的芯片区B1的排布设计(长度、宽度和数量等)和第二切割道区的排布设计(宽度等)均相同；相邻两个所述曝光区A1之间的第一切割道区A2的宽度相同，相邻两排所述曝光区A1之间的第一切割道区A2的理论切割中心A21重合。
由于每个所述曝光区A1具有至少两种不同面积的所述芯片区B1，使得每个所述曝光区A1中的相邻两个所述芯片区B1之间的第二切割道区的宽度可以相同或不同；并且，每个所述曝光区A1中的相邻两排所述芯片区B1之间的所述第二切割道区的理论切割中心B21重合，各个所述曝光区A1之间的相邻两排所述芯片区B1之间的所述第二切割道区的理论切割中心B21也重合。
至少两个拐角相对的所述曝光区A1之间的靠近所述曝光区A1拐角处的第一切割道区A2中均形成有对准标记111，如图4所示，即至少形成有第一对准标记M1和第二对准标记M2，或者，至少形成有第三对准标记M3和第四对准标记M4。在图3和图4所示的实施例中，每个所述曝光区A1拐角外围的第一切割道区A2中均形成有对准标记111。
所述对准标记111的形状不限，可以为十字形或米字形等。
按照步骤S2，建立所述晶圆11的平面直角坐标系。
其步骤可以包括：
首先，识别所述晶圆11边缘的至少三个位置点，以确定所述晶圆11的中心；其中，如图2所示，其中一个位置点可以为所述晶圆11边缘的V形槽P3，另外两个位置点可以为所述晶圆11边缘的任意两个位置P1和位置P2；
然后，将所述晶圆11的中心作为坐标原点建立平面直角坐标系，如图4所示，所述平面直角坐标系的横轴为X轴，纵轴为Y轴，X轴和Y轴的交点为坐标原点。
按照步骤S3，至少识别两个拐角相对的所述曝光区A1之间的靠近所述曝光区A1拐角处的第一切割道区A2中的两个所述对准标记111。
在图3和图4所示的实施例中，可以至少识别所述第一对准标记M1和所述第二对准标记M2，或者至少识别所述第三对准标记M3和所述第四对准标记M4。
按照步骤S4，根据所述平面直角坐标系以及识别到的所述对准标记111，计算获得所有的所述第一切割道区A2和所述第二切割道区的理论切割中心。
其步骤可以包括：
首先，根据识别到的所述对准标记111以及所述晶圆11的中心，确定所识别到的各个所述对准标记111之间区域的中心在所述平面直角坐标系中的位置坐标以及所识别到的各个所述对准标记111之间区域的中心所在的所述第一切割道区A2的理论切割中心A21在所述平面直角坐标系中的位置坐标。
其中，如图4所示，以识别所述第一对准标记M1、所述第二对准标记M2、所述第三对准标记M3和所述第四对准标记M4为例，由于所述晶圆11的中心为所述平面直角坐标系的坐标原点，则能够根据所识别到的所述第一对准标记M1、所述第二对准标记M2、所述第三对准标记M3和所述第四对准标记M4之间区域的中心P4(即所述第一对准标记M1与所述第二对准标记M2之间区域的中心，或者，所述第三对准标记M3和所述第四对准标记M4之间区域的中心)与所述晶圆11的中心之间的距离来确定中心P4在所述平面直角坐标系中的位置坐标；并且，所述第一对准标记M1和所述第四对准标记M4之间的中心与所述第二对准标记M2和所述第三对准标记M3之间的中心的连线为一个所述第一切割道区A2的理论切割中心A21，且此理论切割中心A21与X轴平行；所述第一对准标记M1和所述第三对准标记M3之间的中心与所述第四对准标记M4和所述第二对准标记M2之间的中心的连线为另一个所述第一切割道区A2的理论切割中心A21，且此理论切割中心A21与Y轴平行；并且，上述与X轴平行以及与Y轴平行的两个所述第一切割道区A2的理论切割中心A21的交点即为所述第一对准标记M1、所述第二对准标记M2、所述第三对准标记M3和所述第四对准标记M4之间区域的中心P4，因此，也能够获得上述与X轴平行以及与Y轴平行的两个所述第一切割道区A2的理论切割中心A21在所述平面直角坐标系中的位置坐标。
然后，根据确定的所识别到的各个所述对准标记111之间区域的中心在所述平面直角坐标系中的位置坐标以及所识别到的各个所述对准标记之间区域的中心所在的所述第一切割道区A2的理论切割中心A21在所述平面直角坐标系中的位置坐标，结合所述曝光区A1与所述芯片区B1之间的设定位置关系，计算获得所有的所述第一切割道区A2和所述第二切割道区的理论切割中心在所述平面直角坐标系中的位置坐标，即获得了所述晶圆11上的所述第一切割道区A2和所述第二切割道区的分布图。
其中，所述曝光区A1与所述芯片区B1之间的设定位置关系包括在设计端已知的所述曝光区A1的长度和宽度、所述第一切割道区A2的宽度、各个面积不同的所述芯片区B1的长度和宽度以及所述第二切割道区的宽度等。
按照步骤S5，根据计算获得的所有的所述第一切割道区A2和所述第二切割道区的理论切割中心，向所述第一切割道区A2和所述第二切割道区发射激光L1，以切割所述晶圆11。
所述晶圆11包括衬底以及形成于所述衬底上的介质层，所述介质层中形成有导电材料，向所述第一切割道区A2和所述第二切割道区发射激光L1，以切割所述第一切割道区A2和所述第二切割道区的介质层和导电材料。
并且，所述晶圆11固定于承载台16上；所述晶圆切割方法还包括：
首先，在移动所述承载台16使得所述激光L1切割所述晶圆11的过程中，实时识别切割所述第一切割道区A2的理论切割中心A21和所述第二切割道区的理论切割中心B21得到的沟槽边缘，进而得到所述第一切割道区A2和所述第二切割道区的实际切割中心；
然后，计算所述第一切割道区A2的实际切割中心与所述第一切割道区A2的理论切割中心A21之间的差值，以及计算所述第二切割道区的实际切割中心与所述第二切割道区的理论切割中心B21之间的差值；
然后，将所述差值补偿给所述承载台16的理论移动位置。
其中，为了减小切割晶圆获得的芯片的面积，切割道的宽度设计的越来越小，那么，要求用于固定晶圆的承载台的移动带来的切割误差越来越小，但是，目前的激光切割平台无法实现此要求。因此，本发明通过将所述差值补偿给所述承载台16的理论移动位置，以减小所述承载台16的移动带来的切割误差，使得切割精度得到提高。
另外，所述晶圆切割方法还包括：采用刻蚀工艺切割所述第一切割道区A2和所述第二切割道区的衬底。
从上述内容可知，对于多项目晶圆(即同一片晶圆上的同一个曝光区具有至少两种不同面积的芯片区)的切割，由于本发明中在所述晶圆11上的至少两个拐角相对的所述曝光区A1之间的靠近所述曝光区A1拐角处的第一切割道区A2中均形成有对准标记111，且通过建立所述晶圆11的平面直角坐标系、至少识别两个拐角相对的所述曝光区A1之间的靠近所述曝光区A1拐角处的第一切割道区A2中的两个所述对准标记111、根据所述平面直角坐标系以及识别到的所述对准标记111计算获得所有的所述第一切割道区A2和所述第二切割道区的理论切割中心，使得只需至少识别两个所述对准标记111即可获得所述晶圆11上的所述第一切割道区A2和所述第二切割道区的分布图，与现有的需要将所有不同面积大小的芯片全部识别之后再模拟出切割道分布图相比，本发明的晶圆切割方法使得切割效率得到明显提高。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (13)
1.一种晶圆切割装置，用于对晶圆进行切割，所述晶圆具有多个曝光区以及连接相邻所述曝光区之间的第一切割道区，所述曝光区具有多个芯片区以及连接相邻所述芯片区之间的第二切割道区，且每个所述曝光区具有至少两种不同面积的所述芯片区；其特征在于，至少两个拐角相对的所述曝光区之间的靠近所述曝光区拐角处的第一切割道区中均形成有对准标记；所述晶圆切割装置包括：
坐标系建立单元，用于建立所述晶圆的平面直角坐标系；
图像识别单元，用于至少识别两个拐角相对的所述曝光区之间的靠近所述曝光区拐角处的第一切割道区中的两个所述对准标记；
数据处理单元，用于根据所述平面直角坐标系以及识别到的所述对准标记，计算获得所有的所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心；
激光器，用于根据计算获得的所有的所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心，向所述第一切割道区和所述第二切割道区发射激光，以切割所述晶圆。
2.如权利要求1所述的晶圆切割装置，其特征在于，所述图像识别单元还用于在移动承载台使得所述激光切割所述承载台上的晶圆的过程中，实时识别所述第一切割道区和所述第二切割道区的实际切割中心；所述数据处理单元还用于计算所述第一切割道区和所述第二切割道区的实际切割中心分别与所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心之间的差值；所述晶圆切割装置还包括：
补偿单元，用于将所述差值补偿给所述承载台的理论移动位置。
3.如权利要求1所述的晶圆切割装置，其特征在于，各个所述曝光区在所述晶圆上重复排列，相邻两个所述曝光区之间的第一切割道区的宽度相同。
4.如权利要求1所述的晶圆切割装置，其特征在于，所述坐标系建立单元建立所述晶圆的平面直角坐标系的步骤包括：
识别所述晶圆边缘的至少三个位置点，以确定所述晶圆的中心；
将所述晶圆的中心作为坐标原点建立平面直角坐标系。
5.如权利要求4所述的晶圆切割装置，其特征在于，所述数据处理单元根据所述平面直角坐标系以及识别到的所述对准标记，计算获得所有的所述第一切割道区的理论切割中心以及所述第二切割道区的理论切割中心的步骤包括：
根据识别到的所述对准标记以及所述晶圆的中心，确定所识别到的各个所述对准标记之间区域的中心以及所识别到的各个所述对准标记之间区域的中心所在的所述第一切割道区的理论切割中心在所述平面直角坐标系中的位置坐标；
根据确定的所述位置坐标，结合所述曝光区与所述芯片区之间的设定位置关系，计算获得所有的所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心在所述平面直角坐标系中的位置坐标。
6.如权利要求1所述的晶圆切割装置，其特征在于，所述晶圆切割装置还包括：
聚焦单元，设置于所述晶圆与所述激光器之间，所述聚焦单元用于将所述激光聚焦在所述晶圆的第一切割道区和第二切割道区。
7.如权利要求1所述的晶圆切割装置，其特征在于，所述晶圆包括衬底以及形成于所述衬底上的介质层，所述介质层中形成有导电材料，所述激光器用于切割所述第一切割道区和所述第二切割道区的介质层和导电材料；所述晶圆切割装置还包括：
刻蚀单元，用于切割所述第一切割道区和所述第二切割道区的衬底。
8.一种晶圆切割方法，其特征在于，包括：
提供一晶圆，所述晶圆具有多个曝光区以及连接相邻所述曝光区之间的第一切割道区，所述曝光区具有多个芯片区以及连接相邻所述芯片区之间的第二切割道区，且每个所述曝光区具有至少两种不同面积的所述芯片区，至少两个拐角相对的所述曝光区之间的靠近所述曝光区拐角处的第一切割道区中均形成有对准标记；
建立所述晶圆的平面直角坐标系；
至少识别两个拐角相对的所述曝光区之间的靠近所述曝光区拐角处的第一切割道区中的两个所述对准标记；
根据所述平面直角坐标系以及识别到的所述对准标记，计算获得所有的所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心；
根据计算获得的所有的所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心，向所述第一切割道区和所述第二切割道区发射激光，以切割所述晶圆。
9.如权利要求8所述的晶圆切割方法，其特征在于，所述晶圆固定于承载台上；所述晶圆切割方法还包括：
在移动所述承载台使得所述激光切割所述晶圆的过程中，实时识别所述第一切割道区和所述第二切割道区的实际切割中心；
计算所述第一切割道区和所述第二切割道区的实际切割中心分别与所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心之间的差值；
将所述差值补偿给所述承载台的理论移动位置。
10.如权利要求8所述的晶圆切割方法，其特征在于，各个所述曝光区在所述晶圆上重复排列，相邻两个所述曝光区之间的第一切割道区的宽度相同。
11.如权利要求8所述的晶圆切割方法，其特征在于，建立所述晶圆的平面直角坐标系的步骤包括：
识别所述晶圆边缘的至少三个位置点，以确定所述晶圆的中心；
将所述晶圆的中心作为坐标原点建立平面直角坐标系。
12.如权利要求11所述的晶圆切割方法，其特征在于，根据所述平面直角坐标系以及识别到的所述对准标记，计算获得所有的所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心的步骤包括：
根据识别到的所述对准标记以及所述晶圆的中心，确定所识别到的各个所述对准标记之间区域的中心以及所识别到的各个所述对准标记之间区域的中心所在的所述第一切割道区的理论切割中心在所述平面直角坐标系中的位置坐标；
根据确定的所述位置坐标，结合所述曝光区与所述芯片区之间的设定位置关系，计算获得所有的所述第一切割道区和所述第二切割道区的理论切割中心在所述平面直角坐标系中的位置坐标。
13.如权利要求8所述的晶圆切割方法，其特征在于，所述晶圆包括衬底以及形成于所述衬底上的介质层，所述介质层中形成有导电材料，所述激光用于切割所述第一切割道区和所述第二切割道区的介质层和导电材料；所述晶圆切割方法还包括：
采用刻蚀工艺切割所述第一切割道区和所述第二切割道区的衬底。
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