TW201729389A - 標記位置校正裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種標記位置校正裝置及方法，於對晶圓上所具備的半導體晶片執行標記作業前，利用位置校正用加工膜測定及校正標記位置，藉此於進行標記作業時，可標記至每個半導體晶片上的準確位置。根據實施例的晶圓標記位置校正裝置包含：支持台，其用於支持位置校正用加工膜；雷射頭，其用於對位置校正用加工膜照射雷射束而形成圖案；視覺相機，其用於獲得圖案的位置資訊；移動平台，其用於使支持台於水平方向上移動；及控制部，其用於對圖案的位置資訊與設定於雷射頭的標記位置資訊進行比較而使圖案位置與標記位置一致。

Description

用於校準標記位置的設備和方法
本發明揭露一種對晶圓的標記（marking）位置進行校正的標記位置校正裝置及方法，且揭露一種於對晶圓進行加工前，對位置校正用加工膜照射雷射束而校正標記位置的裝置及方法。
於半導體裝置的製程中，在晶圓上形成較多的晶片。為了按照生產批次（lot）區分該等晶片，於各晶片的表面標註文字及/或數字。使用雷射束的雷射標記裝置用於此種用途。先前，於進行切晶（dicing）後，對各晶片標記批次編號，但隨著尖端技術的發展，可實現積體電路（IC）的超小型化及輕量化，因此為了提高作業效率而實現量產，於晶圓上對個別晶片進行標記後進行切晶。
為了準確地對晶圓上的晶片進行標記，重要的是對準晶圓。晶圓的對準是以晶圓的幾何特性或標籤為基準而將晶圓定位至標記位置。標記製程藉由如下方式實現：於利用光學方法識別晶圓的識別特徵（球陣列（ball array），識別標記等）後，以與標記位置對應的方式轉換標記資料而利用適當的光學計對標記位置照射雷射束。此處，為了對1 mm2 以下的晶片進行標記，需準確地識別晶片的位置且準確地照射雷射束。然而，即便於最初進行標記作業時準確地識別到晶圓的位置且準確地照射雷射束，隨著時間的經過，雷射束的照射位置亦會因干擾（振動、熱）而發生變化。因此，校正雷射標記裝置的標記位置的作業是於對晶圓進行標記作業前必須執行的作業。
[發明欲解決的課題] 根據本發明的一實施例，提供一種對位置校正用加工膜照射雷射束而形成圖案，利用視覺相機獲得圖案的位置資訊，之後對圖案的位置資訊與設定於雷射頭的標記位置資訊進行比較而校正標記位置的裝置及方法。 [解決課題的手段]
本發明的一實施例的標記位置校正裝置是對晶圓的標記（marking）位置進行校正者，其包含：支持台，其支持位置校正用加工膜；雷射頭，其將雷射束照射至上述位置校正用加工膜而形成圖案；視覺相機，其獲得上述圖案的位置資訊；移動平台，其使上述支持台於水平方向上移動；及控制部，其對上述圖案的位置資訊與設定於上述雷射頭的標記位置資訊進行比較而使上述圖案位置與上述標記位置一致。
上述圖案包含彼此平行的多個第1線、及與上述第1線垂直且彼此平行的多個第2線，上述第1線與上述第2線可形成多個交叉點。
上述視覺相機可獲得上述交叉點的位置資訊。
上述支持台可包含開口部（opening），以供上述雷射束透過而照射至上述位置校正用加工膜。
上述移動平台可使上述支持台於水平方向上移動，以使上述位置校正用加工膜藉由上述開口部而暴露於上述雷射頭或上述視覺相機。
上述位置校正用加工膜可呈四邊形，上述開口部呈與上述位置校正用加工膜對應的四邊形。
上述開口部可具有大於上述晶圓的尺寸。
上述視覺相機與上述雷射頭能夠以上述位置校正用加工膜為基準而設置於同一側。
可更包含以上述位置校正用加工膜為基準而設置於與上述視覺相機相反側的輔助視覺相機。
可更包含調整平台，上述調整平台為了對準上述視覺相機與上述輔助視覺相機的感測器而調整上述視覺相機的位置。
本發明的一實施例的標記位置校正方法是對晶圓的標記位置進行校正者，其包含如下步驟：使視覺相機的座標系統與雷射頭的座標系統一致的步驟；將位置校正用加工膜安裝至支持台上的步驟；自上述雷射頭對上述位置校正用加工膜照射雷射束而形成圖案的步驟；利用上述視覺相機獲得上述圖案的位置資訊的步驟；及對上述圖案的位置資訊與設定於上述雷射頭的標記位置資訊進行比較而使上述圖案位置與上述標記位置一致的步驟。
上述使上述圖案位置與上述標記位置一致的步驟可包含如下步驟：將於中心部具有中心點的夾具（jig）安裝至上述支持台上的步驟；調整上述視覺相機，以使上述中心點位於上述視覺相機的座標系統的中心的步驟；及調整上述雷射頭，以便對上述中心點照射上述雷射束而使上述雷射頭的座標系統的中心與上述中心點一致的步驟。
可更包含如下步驟：調整上述輔助視覺相機，以使上述中心點位於以上述位置校正用加工膜為基準而設置於與上述視覺相機相反側的輔助視覺相機的座標系統的中心的步驟。
上述支持台包含開口部，上述支持台可於水平方向上移動，以使上述夾具藉由上述開口部而暴露於上述雷射頭或上述視覺相機。
上述圖案包含彼此平行的多個第1線、及與上述第1線垂直且彼此平行的多個第2線，上述第1線與上述第2線可形成多個交叉點。
獲得上述圖案的位置資訊的步驟可獲得上述交叉點的位置資訊。
上述支持台可包含開口部，以供上述雷射束透過而照射至上述位置校正用加工膜。
上述支持台可於水平方向上移動，以使上述位置校正用加工膜藉由上述開口部而暴露於上述雷射頭或上述視覺相機。
上述位置校正用加工膜可呈四邊形，上述開口部呈與上述位置校正用加工膜對應的四邊形。
上述開口部可具有大於上述晶圓的尺寸。 [發明之效果]
根據本發明的上述解決課題的手段，於對晶圓上所具備的半導體晶片執行標記作業前，利用位置校正用加工膜測定及校正標記的位置，藉此於進行標記作業時，可標記至半導體晶片上的準確的位置。
以下，參照隨附圖式，詳細地對本發明的實施例進行說明，以便在本發明所屬的技術領域內具有常識者可容易地實施。然而，本發明能夠以各種不同的形態實現，並不限定於此處所說明的實施例。而且，為了明確地說明本發明，於圖中省略與說明無關的部分，於整篇說明書中對相似的部分標註相似的符號。
於整篇說明書中，在記載為某個部分與其他部分“連接”時，不僅包含“直接連接”的情形，而且亦包含於其等中間介置其他元件而“電性連接”的情形。並且，於記載為某個部分“包含”某個構成要素時，只要無特別相反的記載，則指可更包含其他構成要素，而並非是指排除其他構成要素。
圖1是概略性地表示本發明的一實施例的標記位置校正裝置100的圖。
參照圖1，標記位置校正裝置100包含雷射頭10、視覺相機20、輔助視覺相機25、支持位置校正用加工膜40的支持台30、移動平台50、調整平台60、控制部70、及固定平台90。
可對位置校正用加工膜40照射自雷射頭10出射的雷射束而形成圖案。位置校正用加工膜40可具有一定位準的硬度，以便安裝至支持台30的開口部而不會變形，可為若照射雷射束則發生變色而可顯示出被照射雷射束的部位的位置的銀色的膜或板。並且，位置校正用加工膜40可呈四邊形。
雷射頭10可出射雷射束。雷射頭10可配置至支持台30的下方，對藉由支持台30的開口部露出的位置校正用加工膜40照射雷射束而執行標記位置的校正作業。包含雷射頭10的雷射系統可包含如下等構件：雷射振盪器（未圖示），其產生雷射束；反射鏡（未圖示），其為了向支持台30的下方引導自雷射振盪器出射的雷射束而形成路徑；檢流計式掃描儀（未圖示），其用以使雷射束偏轉特定角度；及f-theta透鏡（未圖示），其用以校正雷射束的像差。自雷射頭10出射的雷射束可於位置校正用加工膜40形成圖案。並且，雷射頭10可於標記位置校正作業結束後，對藉由支持台30的開口部露出的晶圓上的晶片照射加工用雷射束而執行標記作業。
視覺相機20可獲得藉由雷射束而形成於位置校正用加工膜40的圖案的位置資訊。藉由雷射束而形成的圖案的形狀可包含彼此平行的多個第1線、及與第1線垂直且彼此平行的多個第2線。第1線與第2線彼此交叉而形成多個交叉點，視覺相機20可獲得交叉點的位置資訊。並且，視覺相機20能夠以位置校正用加工膜40為基準而設置於同一側。
能夠以位置校正用加工膜40為基準而於視覺相機20的相反側設置輔助視覺相機25。以位置校正用加工膜40為基準而彼此位於相反側的視覺相機20與輔助視覺相機25可於位置校正用加工膜40的上表面及下表面均獲得形成於位置校正用加工膜40的圖案的位置資訊。
調整平台60連接至視覺相機20，可發揮對準視覺相機20與輔助視覺相機25的作用。藉由調整平台60的驅動而視覺相機20微小地移動，藉此可使視覺相機20的座標系統的中心與輔助視覺相機25的座標系統的中心一致。於視覺相機20藉由調整平台60的驅動而移動時，固定平台90及連接於固定平台90的視覺相機25可保持固定狀態。
於標記位置校正作業結束後，視覺相機20及輔助視覺相機25可拍攝晶圓所具備的半導體晶片而識別半導體晶片的位置。可根據識別出的半導體晶片的位置資訊掌握晶片的位置而利用自雷射頭10出射的雷射束對半導體晶片執行標記作業。
移動平台50可使支持台30移動。移動平台50可使支持台30於水平方向即與x-y平面平行的面上移動。移動平台50可使支持台30於水平方向上移動，以便位置校正用加工膜40藉由形成於支持台30的開口部而暴露於雷射頭10或視覺相機20。
控制部70可對藉由視覺相機20獲得的圖案的位置資訊與預先設定至雷射頭10而欲照射雷射束的設定的標記位置資訊進行比較，於其差異為特定值以上的情形時，對標記位置校正裝置100進行控制，以使圖案的位置與設定的標記位置一致。控制部70可調節檢流計式掃描儀（未圖示）的鏡面（未圖示）的位置等而使圖案的位置與設定的標記位置一致。
圖2是表示於校正標記位置時使用的支持台的圖，且是圖1所示的支持台30的俯視圖。
參照圖2，支持台30可支持位置校正用加工膜40。支持台30可包含開口部45，以供雷射束透過而照射至位置校正用加工膜40。支持台30為了支持位置校正用加工膜40，可使開口部45的尺寸小於位置校正用加工膜40，開口部45可呈與位置校正用加工膜40對應的四邊形。並且，為了藉由利用藉由開口部45露出的位置校正用加工膜40進行的標記位置校正作業而對與位置校正用加工膜40的位置資訊對應的晶圓上的所有位置執行標記位置校正作業，開口部45可具有大於晶圓的尺寸。
圖3是於對晶圓W執行標記作業時使用的支持台30a的俯視圖。
參照圖3，若標記位置校正作業結束，則能夠以安裝晶圓W而執行標記作業的支持台30a更換於進行標記位置校正作業時使用的支持台30。支持台30a為了支持晶圓W，可使形成於支持台30a的開口部45a的尺寸小於晶圓W，開口部45a可呈與晶圓W對應的圓形形狀。於進行更換後，可對藉由支持台30a的開口部45a露出的晶圓上的晶片照射加工用雷射束而執行標記作業。
圖4是於對晶圓執行標記作業時及校正標記位置時均可使用的支持台30b的俯視圖。
參照圖4，支持台30b可包含相互轉換的兩個開口部45、45a。於進行標記位置的校正作業時，支持台30b可於準備標記位置校正用開口部45後，安裝位置校正用加工膜40而執行標記位置校正作業。若標記位置校正作業結束，則支持台30b可將開口部自標記位置校正用開口部45轉換成標記作業用開口部45a。於進行轉換後，可於形成有標記作業用開口部45a的支持台30b上安裝晶圓而執行標記作業。可藉由支持台30b的機械驅動而執行自標記位置校正用開口部45向標記作業用開口部45a的轉換。例如，可利用滑動裝置執行開口部的轉換，並不限定於此。
圖5a是為了使視覺相機20的座標系統與雷射頭10的座標系統一致而使用的夾具80的俯視圖。
參照圖5a，夾具80於中心部具有中心點80a。中心點80a可貫通夾具80的中心部而形成，可使雷射束及光通過。夾具80可呈與晶圓W相同的形狀，並不限定於此。例如，夾具80可呈四邊形。能夠以中心點80a位於視覺相機20的座標系統的中心的方式調整視覺相機20，且以自雷射頭10向中心點80a照射雷射束使雷射頭10的座標系統的中心與中心點80a一致的方式調整雷射頭10而使視覺相機20的座標系統與雷射頭10的座標系統一致。
圖5b是表示形成於位置校正用加工膜40的圖案的圖。
參照圖5b，藉由雷射束而形成的圖案的形狀可包含彼此平行的多個第1線L1、及與第1線L1垂直且彼此平行的多個第2線L2。第1線L1與第2線L2彼此交叉而形成多個交叉點P，視覺相機20可獲得交叉點P的位置資訊。
圖6a至圖6b是表示本發明的一實施例的對標記位置進行校正的過程的圖。
參照圖6a，首先將於中心部具有中心點80a的夾具80安裝至支持台30上。移動平台50可使支持台30於水平方向上移動，以便夾具80藉由形成於支持台30的開口部而位於視覺相機20與輔助視覺相機25之間。接著，可調整視覺相機20，以使中心點80a位於視覺相機20的座標系統的中心。並且，可調整輔助視覺相機25，以使中心點80a位於以夾具80為基準而設置於與視覺相機20相反側的輔助視覺相機25的座標系統的中心。可藉由調整平台60的驅動而執行視覺相機20及輔助視覺相機25的調整。藉此，可使視覺相機20的座標系統的中心與輔助視覺相機25的座標系統的中心彼此一致。
接著，參照圖6b，移動平台50使支持台30於水平方向上移動，以使夾具80藉由形成於支持台30的開口部而暴露於雷射頭10。於移動後，可調整雷射頭10，以便自雷射頭10向中心點80a照射雷射束而使雷射頭10的座標系統的中心與中心點80a一致。其結果，可使視覺相機20的座標系統、輔助視覺相機25的座標系統及雷射頭10的座標系統全部一致。
接著，參照圖6c，自支持台30去除夾具80而安裝位置校正用加工膜40。雷射頭10對位置校正用加工膜40照射雷射束而於位置校正用加工膜40形成圖案。參照圖5b，所形成的圖案的形狀可包含彼此平行的多個第1線L1、及與第1線L1垂直且彼此平行的多個第2線L2。第1線L1與第2線L2可彼此交叉而形成多個交叉點P。
接著，參照圖6d，移動平台50使支持台30於水平方向上移動，以使位置校正用加工膜40藉由形成於支持台30的開口部而位於視覺相機20與輔助視覺相機25之間。視覺相機20及輔助視覺相機25獲得藉由雷射束而形成於位置校正用加工膜40的圖案的位置資訊。視覺相機20可獲得多個交叉點P的位置資訊。接著，控制部70可對藉由視覺相機20及輔助視覺相機25獲得的圖案的位置資訊、與預先設定至雷射頭10而欲照射雷射束的設定的標記位置資訊進行比較，於其差異為特定值以上的情形時，對標記位置校正裝置100進行控制，以使圖案的位置與設定的標記位置一致。控制部70可調節檢流計式掃描儀（未圖示）的鏡面（未圖示）的位置等而使圖案的位置與設定的標記位置一致。
根據本發明的一實施例的標記位置校正裝置及標記位置校正方法，於對晶圓上所具備的半導體晶片執行標記作業前，利用位置校正用加工膜測定及校正標記的位置，藉此可於進行標記作業時，標記至半導體晶片上的準確的位置。
本發明的上述說明為示例，於本發明所屬的技術領域內具有常識者應可理解可不變更本發明的技術思想或必要特徵而容易地變形為其他具體的形態。因此，以上所述的實施例僅應理解為於所有方面均為示例，並不具有限定性。例如，說明為單一形態的各構成要素亦可分散實施，相同地，說明為分散形態的構成要素亦能夠以結合的形態來實施。
相比上述詳細說明而由下文將述的申請專利範圍界定本發明的範圍，應解釋為根據申請專利範圍的含義、範圍及其等同的概念而導出的所有變更或變形的形態均包含於本發明的範圍內。
10‧‧‧雷射頭
20‧‧‧視覺相機
25‧‧‧輔助視覺相機
30、30a、30b‧‧‧支持台
40‧‧‧位置校正用加工膜
45、45a‧‧‧開口部
50‧‧‧移動平台
60‧‧‧調整平台
70‧‧‧控制部
80‧‧‧夾具
80a‧‧‧中心點
90‧‧‧固定平台
100‧‧‧標記位置校正裝置
L1‧‧‧第1線
L2‧‧‧第2線
P‧‧‧交叉點
W‧‧‧晶圓
圖1是概略性地表示本發明的一實施例的標記位置校正裝置的圖。 圖2是表示於校正標記位置時使用的支持台圖，且是圖1所示的支持台的俯視圖。 圖3是於對晶圓執行標記作業時使用的支持台的俯視圖。 圖4是於對晶圓執行標記作業時及校正標記位置時均可使用的支持台的俯視圖。 圖5a是為了使視覺相機的座標系統與雷射頭的座標系統一致而使用的夾具的俯視圖。 圖5b是表示形成於位置校正用加工膜的圖案的圖。 圖6a至圖6d是表示本發明的一實施例的對標記位置進行校正的過程的圖。
10‧‧‧雷射頭
20‧‧‧視覺相機
25‧‧‧輔助視覺相機
30‧‧‧支持台
40‧‧‧位置校正用加工膜
50‧‧‧移動平台
60‧‧‧調整平台
70‧‧‧控制部
90‧‧‧固定平台
100‧‧‧標記位置校正裝置

Claims (20)

  1. 一種標記位置校正裝置，其是對晶圓的標記位置進行校正者，其包含： 支持台，其支持位置校正用加工膜； 雷射頭，其對所述位置校正用加工膜照射雷射束而形成圖案； 視覺相機，其獲得所述圖案的位置資訊； 移動平台，其使所述支持台於水平方向上移動；及 控制部，其對所述圖案的位置資訊與設定於所述雷射頭的標記位置的資訊進行比較而使所述圖案位置與所述標記位置一致。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的標記位置校正裝置，其中所述圖案包含彼此平行的多個第1線、及與所述第1線垂直且彼此平行的多個第2線，所述第1線與所述第2線形成多個交叉點。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的標記位置校正裝置，其中所述視覺相機獲得所述交叉點的位置資訊。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的標記位置校正裝置，其中所述支持台包含開口部，以供所述雷射束透過而照射至所述位置校正用加工膜。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的標記位置校正裝置，其中所述移動平台使所述支持台於水平方向上移動，以使所述位置校正用加工膜藉由所述開口部而暴露於所述雷射頭或所述視覺相機。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的標記位置校正裝置，其中所述位置校正用加工膜呈四邊形，所述開口部呈與所述位置校正用加工膜對應的四邊形。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的標記位置校正裝置，其中所述開口部具有大於所述晶圓的尺寸。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的標記位置校正裝置，其中所述視覺相機與所述雷射頭以所述位置校正用加工膜為基準而設置於同一側。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的標記位置校正裝置，其更包含以所述位置校正用加工膜為基準而設置於與所述視覺相機相反側的輔助視覺相機。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的標記位置校正裝置，其更包含調整平台，所述調整平台為了對準所述視覺相機與所述輔助視覺相機的感測器而調整所述視覺相機的位置。
  11. 一種標記位置校正方法，其是對晶圓的標記位置進行校正者，其包含如下步驟： 使視覺相機的座標系統與雷射頭的座標系統一致的步驟； 將位置校正用加工膜安裝至支持台上的步驟； 自所述雷射頭對所述位置校正用加工膜照射雷射束而形成圖案的步驟； 利用所述視覺相機獲得所述圖案的位置資訊的步驟；以及 對所述圖案的位置資訊與設定於所述雷射頭的標記位置的資訊進行比較而使所述圖案位置與所述標記位置一致的步驟。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的標記位置校正方法，其中所述使所述圖案位置與所述標記位置一致的步驟包含如下步驟： 將於中心部具有中心點的夾具安裝至所述支持台上的步驟； 調整所述視覺相機，以使所述中心點位於所述視覺相機的座標系統的中心的步驟；以及 調整所述雷射頭，以便對所述中心點照射所述雷射束而使所述雷射頭的座標系統的中心與所述中心點一致的步驟。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的標記位置校正方法，其包含如下步驟：調整輔助視覺相機，以使所述中心點位於以所述位置校正用加工膜為基準而設置於與所述視覺相機相反側的所述輔助視覺相機的座標系統的中心的步驟。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的標記位置校正方法，其中所述支持台包含開口部，所述支持台於水平方向上移動，以使所述夾具藉由所述開口部而暴露於所述雷射頭或所述視覺相機。
  15. 如申請專利範圍第11項所述的標記位置校正方法，其中所述圖案包含彼此平行的多個第1線、及與所述第1線垂直且彼此平行的多個第2線，所述第1線與所述第2線形成多個交叉點。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的標記位置校正方法，其中獲得所述圖案的位置資訊的步驟獲得所述交叉點的位置資訊。
  17. 如申請專利範圍第11項所述的標記位置校正方法，其中所述支持台包含開口部，以供所述雷射束透過而照射至所述位置校正用加工膜。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的標記位置校正方法，其中所述支持台於水平方向上移動，以使所述位置校正用加工膜藉由所述開口部而暴露於所述雷射頭或所述視覺相機。
  19. 如申請專利範圍第17項所述的標記位置校正方法，其中所述位置校正用加工膜呈四邊形，所述開口部呈與所述位置校正用加工膜對應的四邊形。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的標記位置校正方法，其中所述開口部具有大於所述晶圓的尺寸。
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