4 5 4X3 8 A7 B7 1/ 五、發明說明(1 ) (產業上之技術領域) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明有關於,提供一種對於半導體晶圓表面之規定 位置,劃線及晶圓背面、或晶圓周圍或v形缺口內面等之 微小領域、液晶基板等之玻璃基板、裸晶片等之電極(墊 )、I C表面,各種陶瓷製品,進一步對於I c之引線部 等之被標記物品之表面上施予標記之製品管理用或各種安 全用之點標記形狀、以及其標記方法。更具體的說,於微 小領域得於形成,同時可確保該光學的視認性之具有特異_ 之形態之由微小尺寸所成之點標記形態、以及其標記方法 (先前技術) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 例如在半導體製造過程中,須要各過程的設定多樣且 嚴格之製造條件。爲了管理它起見,在半導體晶圓之一部 份表面上藉由:文字、文字或條碼所成之標記而做點標記 。而半導體之製造過程多達1 〇 〇過程以上,並且在各過 程中將被實施多數之元件形成處理或平坦化處理,這些處 理係具有,例如塗佈抗蝕劑,對於抗蝕劑上實施圖樣之縮 小投影,抗蝕劑之顯像,或對於銅配線等所發生之間隙之 埋入等等之藉絕緣膜或金屬膜之各種成膜而實施之成膜之 平坦化等。 另一方面上述點形態之標記乃通常藉由介著光學系而 將連續脈衝雷射光束照射於半導體晶圓之一部份表面來形 成。. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -4 - 4 5 4^3 8 A7 B7 2^ 五、發明說明(2 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 並且爲了它之標記並不只是—次’爲了明瞭該各製造 過程之履歷特性,往往須要標記各製造過程之必要最小限 度之履歷資料。惟由於半導體晶圓之標記領域乃被限定於 非常狹窄之領域,因此被標記之點之大小及數目也受限制 ,而S Ε Μ 1規格上也規定該標記領域,點之大小以及點 之數目。 被標記之半導體晶圓乃’例如藉由日本專利公報特開 平2 — 2 9 9 2 16號所揭示之H e — N e雷射之雷射光· 束之照射之反射率之變化,或以通常之雷射光束之熱波之 振動之變化來讀取,依據所讀取之資料來設定此後之製造 過程之各種製造條件。所以如果上述之讀取不能正確爲之 ,以錯誤的讀取時,即除了偶然之外全部會成爲不良品, 而該讀取不良之原因之大半係依據點標記之標記之不鮮明 所致。此不鮮明之一要因係在於形成標記之點之形態。 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 通常認爲點之深度之影響最大,而爲了獲得所欲之點 深度起見,例如日本專利公報特開昭6 0 — 3 7 7 1 6號 公報所揭示,通常乃藉由一次之大能量之雷射光束照射來 點狀的熔融去除半導體晶圓之一部份由而形成一「點」, 惟在此時被熔融去除之熔融物會被高高的堆積於點周邊, 或飛散而該飛散物係附著於點之周邊部,由而構成’不可能 形成元件之原因或對於品質有很大的影響。再者如採用 Y A G雷射來實施點標記時,即由Y A G雷射之特殊性’ 或由該Q開關操作而容易在雷射輸出上有變動。會發生點 之深度或大小上有變動。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -5- 4 5 4^3 8 A7 __B7_____ 五、發明說明(3 ) 爲了解消這些不合宜之情形,例如依同公報特開昭5 9 一 845 1 5號,特開平2 — 20 5 2 8 1號公報即採 用將比較小的能量之脈衝雷射光束重複地照射於同一點之 措致。前者係在形成一個點標記時在各脈衝地依序減小點 徑而複數次重複地照射於同一點上,依序減小點之孔徑之 下形成深的點。 後者時即採用,第1次之雷射脈衝照射定爲1 Κ Η z 以下之頻數,接著所照射之雷射光束之頻數定爲2〜5 ' KHz之高反複頻數,以資形成〇 . 5〜1 . 0#m或 1.0〜1.5#m之深度之點者。 另一方面認爲以上述標記方法時無法阻止塵芥之發生 的,例如以同公報特開平1 0 - 4 0 4 0號公報而提案有 ,富於視認性,且塵芥之比較少發生之標記方法。依此公 報所揭示之手段乃,主要係照射脈衝雷射光束而將液晶遮 蔽罩圖樣投影於半導體材料表面以資刻印點標記之雷射標 記方法中,將態量密度設定爲1 8〜4 0 J / c nf,同時 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 雷融之 衝熔數 脈之多 將面 了 而表生 由料發 , 材上 S 體域 m導領 4 半射 •在照 ο 而射 ~ 面雷 5 表於 ο 料在 .材, ο 體中 爲導程 定半過 設於之 度射化 幅照晶 衝束結 脈光再 將射, 之 束 光 射 雷 之 位 單 元 繪 IX 過 通 由 藉 時 法 〇 方 者記 部標 起此 突依 小 微 成目 形T 以 可 /Λ ·- 面ο爲 表.度 之1密 品 ~ , 物 記 . " 標 o IT 被爲 在徑 〇 而直 ~ , , LT 射下 照以1 m 之 度 高 m 爲 隔 間 之 互 m 個 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -6- Α7 Β7 五、發明說明(4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) C πί之多數之微小之凸起部,將此多數之微小凸起部之集 合體視爲單一之點標記,而利用光之亂反射而光學的予以 讀取者,而依此微小突起部就可以抑制由刻印之所致之塵 芥之發生者。 (發明所欲解決之課題) ‘ 按,對於具有上述之孔形態之點標記之讀取之不鮮明 之程度(下面稱「視認性」)之原因之一,確實爲在於其' 深度,惟雖然使點之深度做到相當之深度,惟如果該開口 部之直徑大時,例如爲了獲得所欲之深度而照射了充分之 雷射光束時,由於該能量密度乃通常爲高斯(Gaussian ) 分佈,所以全體而言成爲由緩和之斜面所成之平滑之曲面 ,所以藉由上述之讀取機構來偵測時有時會發生與周邊之 差無法判別的情形。而在上述特開平2 - 2 0 5 2 8 1號 公報上,對於點之深度係如上述具體的記述有0 5〜 1 . 0 // m或1 . 〇〜1 . 5 # m。惟對於點之直徑即完 全沒有記述,而對於點之形狀也只說明係高斯形狀而已。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又依上述特開昭59 — 845 1 5號公報之揭示時, 即對於第一次之開口徑爲1 0 0〜2 0 0 而深度爲1 // m以下,又具體的記述有實施四次之雷射光束之照射, 所以此時之點深度即頂多爲3〜4 # m。又依同公報之附 圖第1次所形成之點形狀也近似於高斯形狀。 所以依這些公報上所揭示之標記方法,雖然應可獲得 形成所欲之點深度及某一程度之均整大小之點。惟所形成 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A7 B7 五、發明說明(5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之點之形狀仍然與以往之形狀相近,對於深度之直徑變大 ,關於上述視認性之點而言,不得不說還是欠缺了確實性 。至於所形成之點之大小(直徑)而言,並沒有談到使之 微小化,所以並不是變更以往之尺寸(5 0〜1 5 0 /zm ),所以只不過是踏襲,現時點之例如S Ε Μ 1規格所規 定之數値而已,在點之數目以及點之形成領域上也無法期 待實質上之大幅度之增加,很難標記多樣之資料者。 再者,關於對於上述點標記之視認性而言,如果標記' 與其周邊之光之反射方向及其反射量有很大之差時,即視 認性會提高。所以如前述,如果孔與開口徑之關係而言, 相對的深時,視認性會變高,這是由於以一定之入射角度 而入射之孔內部之反射光乃該反射方向並不是一律而是會 亂反射,所以從孔之開口而出射於外部之反射光會變少, 另一方面從孔周邊剖係平滑面。做爲前提時其周邊部之反 射光即可反射於一定方向所以明度會提高,因此該明暗之 差大時可以說視認性會變高。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 惟藉特開平1 0 - 4 0 4 0號公報所揭示之標記方法 所形成之微小突起部係太過於微小。無法觀察各個之凸起 部,加上這些凸起部之集合面之亂反射面之亂反射光量, 與平滑面之反射光量之差少,不易區別亂反射面與周邊之 平滑面,仍然不得不說在視認性之點而言屬於劣之程度。 再者,依同公報中,說明爲,如照射能量密度在1 8 J/crri以下時,由於在表面不會發生熔融,因此無法形 成微小凸起部,惟這乃由於脈衝幅太大以及所使用之標記 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -8 - 454S3 8 A7 B7 五、發明說明(6 ) 裝置上之細部之考量欠缺所致。 (請先閱背面之注意事項再填寫本頁) 再者該單一之點標記係由微小凸起部之集合體所構成 ,且對於一點標記之大小也沒有特別之記述,因此與以往 之點之大小同等,由而該點標記之刻印領域也會受限制。 又假定也包含所獲得之微小突起部之集合體之一點之大小 屬於微小之情形時,仍然無法控制分散於一點中之複數之 極微小之凸起部之形態或尺寸,由而更不能獲得與周邊之 明暗差,對於每一點之視認性將更會降低也。 本發明係爲了解消上述之課題爲目的所開發,其第1 之目的乃在於獲得,具體的說,雖然形狀或尺寸乃微小且 均一而是單一之點標記之情形之下,仍屬視認性優異之點 形態形態。而提供正確的可形成此種微小點標記之點標記 方法爲第2目的。其他之目的係由下述之說明而更能淸楚 (解決課題之手段及作用效果) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上述目的係由記述於申請專利範圍第1項〜第4項之 發明而有效的可以達成。 本發明等對於以往之此種之點標記裝置,方法以及所 形成之點形態而重新做詳細之檢討及分析之結果,在雖然 爲微小點而能確實的獲得視認性之要因乃主要在其點之形 態’爲了獲得其理想之形狀,獲得以以往之標記裝置乃方 法時不可能實現之結果。 即例如第2圖所示,也揭示於上述特開平 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -9- 454 8 A7 B7 五、發明說明(7 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 - 2 0 5 2 8 1號公報一般。依以往之標記裝置時’首 先在輸入部21設定將印字於半導體晶圓用之文字輸入、 標記模式。標記控制器2 2乃依照所設定之標記模式而在 晶圓W上標記具有規定深度之點起見控制超音波Q開關元 件2 3,內部開閉器2 4,外部開閉器2 5,光減衰器 2 6、及電鏡2 7,而對於一個點即以一次之Q開關脈衝 實施標記。又同圖中之標號1 1係全反射鏡,1 2係內部 孔徑器(模式選擇器),1 3係燈室,1 4係輸出鏡, 1 5係孔徑器,1 6係調水平鏡,1 7係伽利略放大器, 1 8係孔徑器,1 9係f — 0透鏡,2 0係Y A G雷射振 盪器也。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依此種一般的標記方式時,如前面所述,由於照射於 半導體晶圓表面之雷射光束之能量密度分佈係呈高斯形狀 ,所以形成於晶圓表面之點也受該能量密度分佈所影響’ 而點內面會顯呈緩和的曲面。這些標記方式係依據美國發 明專利第4,522,656號。該專利之特徵係’將具 有欲標記之點直徑之1.5〜6.5倍之直徑之雷射光束 照射於晶圓表面,由而防止對於周圍之熱傳導,有效的利 用能量,由而熔融照射點之中央部以資形成孔者。 換言之,係有效的利用雷射光束所具有之被分佈爲高 斯形狀之能量密度之方法,將相當於上述能量密度分佈形 狀之裙側之雷射強度低之部份之能量照射於孔加工部之周 邊,由而使孔周邊部加溫,防止從孔中央部之熱傳導所致 之熱能之損失,以資有效的在中央部實現孔加工者。惟雷 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) : -10- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 5 4^3 8 ^ A7 B7 五、發明說明(8 ) 射能之一部份並不直接使用於孔加工而被消費,不但熱效 率低而且有對於孔之周圍有雷射之照射,所以在孔周圍留 存熱履歷,因此對於製品難免有不良影響,並且如前述, 依此方式之標記時’只能做點徑大而深度小之點標記,且 孔之周邊隆起更使視認性降低。 本發明人等,對於可顯現視認性優異之點標記形態更 加檢討之結果究明,如後述,將雷射光束之脈衝幅及能量 密度設定於規定之範圍,同時控制能量密度分佈,由而形 成於被標記物品之表面之每一雷射光束單位之點標記之形 態可以顯現未曾有之特異之形態,而其視認性也與以往之 雷射光束所形成之凹陷狀之點標記形態做比較時,雖然係 單一之微小點標記而可成爲優異者。_ 即依本案申請專利範圍第1項之發明時,利用雷射光 束爲能源而對於被標記物品之表面施予標記之點標記中, 雖然各個之標記之沿著被表記物品之表面之長度爲1 . 0 〜1 5 · 0 # m之微小之點標記之下,可成爲視認性優異 之點標記形態’而由每一雷射照射點之單一之點標記所成 ,而各點標記之中央部係具有自被標記物品之表面隆起於 上方之隆起部’而該隆起部之高度設爲〇 · 〇 1〜5 // m 者。 從視認性之點而言,依本發明之點標記係具有隆起之 形態,所不是檢出該點標記之正反射光而藉由檢出散亂光 ,由而關於局度即以上述之範圍就足夠乃經究明者。 爲了解明上述點標記形態之形成機構,本發明人等乃 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐〉 ' ! — !1_ 裝—Γ— 訂 ------- -線! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 4 5 4^3 8 五、發明說明(9 ) 由多樣之觀點實施很多很多之實驗結果達到了下述之推論 。當然這些是推論之一,其他有很多推論亦可成立。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 即對於1個1個之點形成領域照射雷射光束時,即該 被照射處之被標記物品之表面熔融,會形成所熔融之同物 品材料之池(下面稱「熔融池」)。此時所熔融之材料乃 愈靠近於熔融池之岸者其溫度愈低。中央部之溫度即高, 由此溫度梯度在表面張力發生分佈,在熔融材料會引起移 動。並且與停止照射之同時開始冷卻終而凝固。又材料之 熔融狀形態之下,熔融池之中央部乃自由界面,熔融池之 岸即相當於固定端,成爲固定了周緣之膜之同樣之狀態。 在此狀態下表面張力發生作用,在熔融池之中央部即實施 與膜振動同樣之動的運動。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於膜振動模式中之1振幅長度係由材料將有之粘性或 表面張力而大約被決定,因此熔融池之直徑愈大振動數愈 多,例如矽之情形時,由於其1振幅長度乃3〜5 a m程 度,所以可以·獲得在微小領域即具有效之高低差之微小點 形態。又由於幾乎不受重力之影響,所以在微小領域而可 形成微小之點標記。這是經實驗而予以證實者。 雷射照射圖樣係方形狀時,熔融池也成爲方形狀,而 圓形狀時熔融池也呈圓形狀。又關於膜同樣之振動亦以相 當於方形狀,圓形狀之模式來運動,第22圖〜第.31圖 係模式的顯示方形狀及圓形狀之膜振動模式。各振動模式 係愈成爲高諧次振動波數愈增加,往復運於凹圖樣與凸圖 樣之間。該熔融池之運動形態之膜振動有很強之關係乃由 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公藿) 一 ~ -12- 4 5 45^3 8 A7 B7 五、發明說明(1〇 ) 後述之實驗結果而可了解也。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第2 2圖表示,自被標記物品之表面而以在於上方備 有彎曲面的膨出之狀態之圓形狀之膜振動模式。第2 3圖 係與第2 2圖相反,自被標記物品之表面而以在於下方備 有彎曲面的凹陷狀態之圓形狀之膜振動模式。第2 4圖係 在被標記物品之表面備有環狀之凹陷部及由該中央朝上方 略圓錐狀的突出狀態之圓形狀之膜振動模式。第2 5圖係 表示在被標記物品之表面備有環狀之膨出部及自該中央朝_ 下方以彎曲面的凹陷狀態之圓形狀之膜振動模式。第2 6 圖係表示在被標記物品之表面備有環狀之膨出部及自該中 央朝上方略圓錐狀的突出狀態之圓形狀之膜振動模式。第 2 7圖係表示在被標記物品之表面以環狀之凹陷部爲最外 緣部地在同心圓上交互配置膨出部及凹陷部狀態之圓形狀 之膜振動模式。 又第2 8圖乃至第3 1圖乃分別表示對應於上述第 2 2圖乃至第2 5圖之方形狀之膜振動模式。此時之第 31圖並非單純之環狀之膨出部而在方形狀之角部而該膨 出顯現很大之波浪狀之膨出部之點爲其特異點。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於是依上述膜振動模式之態樣之點標記形態乃經過許 多之實驗結果查明了 :具有與先前技術者簡直無法做比較 程度之微小大小,而如上述該標記條件乃藉由將雷射光束 之脈衝幅及能量密度設定於規定之範圍,同時控制了能量 密度分佈而可獲得之結果。 首先,爲了形成本案申請專利範圍第1項之點標記形 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格<210 * 297公釐) -13- 45 4¥ 8 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(11) 態所使用之雷射標記裝置之合宜之例子乃,例如可以採用 本發明人等之前案,特願平9 _ 3 2 3 0 8 0號所揭示之 雷射標記裝置。該詳細構成係說明於該案之說明書,所以 本案中只做簡單的說明。 第1圖之標號1係表示,以雷射爲光源,對於被標記 物品之表面標記條碼,2 D碼等之標記裝置。該標記裝置 1乃具備有:雷射振盪器2,及將由上述雷射振盪器2所 照射之雷射光束之能量分佈予以平順化之光束均化器3 〃 及配合於圖樣之表不而.將上述雷射光束予以透過/非透過 驅動之液晶遮蔽罩4,及將對應於上述液晶遮蔽罩之1繪 元而將雷射光束之能量密度分佈成形變換爲規定之分佈形 狀之光束外形變換機構5,以及將上述液晶遮蔽罩4之透 過光束以點單位地結像於半導體晶圓表面之透鏡組成6而 成。上述液晶遮蔽罩4之1點之最大長度爲5 0〜 2 0 0 0 //m,依上述透鏡組成6之1點之最大長度爲1 〜1 5 " m也。. 而欲形成上述形狀之微小點乃,必須高精度的控制1 點單位所照射之雷射光束之質及量者。由大的光束直徑之 雷射光束而獲得本發明之所謂微小徑之雷射光束’必須備 有高品質高輸出之雷射光束,惟由於高輸出雷射之回析現 象更進一步的縮小(直徑)係非常困難,假定能縮小由於 透鏡之射出角變大’而焦點深變爲非常小’可能無法做實 際加工,同時由於解像度等之要求而被要求須有超精密之 透鏡系,如果要裝備此種透鏡系即使設備費非常高騰’從 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -14- --— II----— Ur I---14 — ^- — — — — — — 1«^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 454 A7 B7 五、發明說明(12) 經濟性之觀點也不可能適用。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 於是爲了以通常之透鏡系來實現點標記之微小化起見 ,必須要將自雷射振盪器2所出射之雷射光束本身分割變 換爲具有1點之標記上所必要且充分之能量之小徑之雷射 光束,同時,將各點單位之雷射光束之能量密度分佈變換 爲相應於用於加工上述點形態之外形者。並且爲了成形上 述合宜且被均整之外形起見須要在於前階段而將該被變換 以前之各點單位之雷射光束之能量密度分佈予以平順化才· 行。 爲了獲得上述微小化之光源,應採用依據寫入於中央 控制部之各種數據而以液晶遮蔽罩4之各液晶單位地任意 的可以驅動控制該光之透過、非透過之液晶之矩陣狀的被 配列之液晶遮蔽罩4係合理的對策》 再者,將如上述以具有高斯形狀之能量密度分佈地自 雷射振盪器所出射之雷射光束,使用光束均化器3而變換 成爲例如類似於頂帽(Top-hat )形狀之被平順化之形狀也 是必要。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 這種光束均化器3乃例如使用複眼透鏡,二進制光學 系圓筒形透鏡而對於遮蔽罩上做一括照射之方式,或採用 多面鏡,鏡掃瞄器等之啓動器而實施鏡之驅動而在遮蔽面 上實施光束操作之方式等。 如果須要將如前述之光束均化器3而使能量密度分佈 平順化之雷射光束,而爲了獲得上述之合宜之點形態起見 ,再變換爲合宜之量密度分佈之外形(Profile )時係再使
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公楚1 "T • 15 - κι Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 454^3 8 ny 五、發明說明(13) 用光束外形變換器5。這種光束外形變換器5例如有:回 析光學元件全息(holographic )光學元件,備有吸收/透 過領域之開口遮蔽罩,或液晶遮蔽罩,凹型或凸型之微透 鏡陣列等等,又爲了獲取本發明之點標記形態中,光束外 形變換機構並不是一定必要者。 本發明中之加工對象之被標記物品乃有:例如半導體 晶圓,液晶基板等之玻璃基板,裸晶片等之電極(墊), I C表面,各種陶瓷製品,又I C之引線部等等。 又所謂上述半導體晶圓乃,矽晶圓本身爲代表。惟包 含其他在晶圓表面形成了 S i 0 2,S i N等,或予以延外 伸長之晶圓在表面上形成有:砷化鎵、銦磷化合物之晶圓 也。 有關於申請專利範圍第2項之發明係規定,以具有微 小且特異的形態之上述點標記之特別合宜之標記位置者。 換言之,本發明中,令該施予點標記之上述被標記物 品之表面乃規定爲晶圓外周之削面部。按以往已有在於晶 圓外周面實施標記之提案,惟該標記係所謂條碼,而如果 欲將通常之標記形成於同表面時,由於點標記之尺寸大, 所以形成於微小領域係屬困難之事,或在於形態上微小時 ,藉由正反射光的光學的讀取係很困難,惟如上所述,本 發明之點標記係具有微小且特異之形態,所以利用來自隆 起部表面之散亂光即可以確保光學的充分之視認性,乃經 證實者。 有關於申請專利範圍第3項之第3發明乃規定,使用 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) — — — — — —------I------裝---------訂---------線“-----i l·!」!! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -16 - A7 B7 4 5 4^3 8 五、發明說明(14 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於被標記物品W之表面形成具有依上述第1發明之微小且 特異之形態之點標記上,合宜之標記方法。再者雖然使用 上述之標記裝置1 ,如果不能滿足申請專利範圍第3項所 規定之標記條件時即無法獲得具有如上述之特異形態之本 發明之標記者。 換言之,依本案之第3發明乃包含:令自上述雷射振 盪器2所照射之雷射光束之能量分佈,以如上述之光束均 化器3而予以平順化;驅動控制一繪元單位之最大單度爲 5 0〜2 0 0 0 /i m之液晶遮蔽罩4以資形成所欲之圖樣 ,而將以上述光束均化器3所均整化之雷射光束照射於上 述液晶遮蔽罩4 ;及此時通過液晶遮蔽罩4之雷射光束之 能量密度設定爲在該點標記面上而1 . 0〜1 5 . 0 J/ c πί :以及藉由透鏡組成6令透過上述液晶遮蔽罩之每一 點之各雷射光束,縮小到1點之最大長度爲1 . 0〜 1 5 · 0 y m以資在上述被標記物品上結像也。 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 本發明人等,對於爲了形成具有本發明之特異的形態 之上述點標記時,雷射光束之波長,同能量密度及同脈衝 幅有如何影響之情形具體的做反複之實驗,結果,關於波 長即只在於半導體晶圓之吸收率上會發生差異而已,而關 於該値之其他形態即顯示同樣之傾向,惟對於半導體晶圓 之材料而以矽爲例時,即爲了獲得本發明之點標記形態起 見以點形態愈小對於矽之浸透深度也須要適度之變小才可 以所以以5 3 2 n m程度者獲得了最良好之結果。但是關 於波長即由於依被標記物品之材質而會不同,所以無法〜· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -17 454^38 > A7 B7 五、發明說明(15) 槪的規定,惟以可視領域之3 0 0 n m〜7 0 〇 n m爲合 宜。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另一方面關於脈衝幅即模索了可以適當的大的取能M 密度之容許範圍且極力可以抑制雷射之輸出本身之範圍1之 結果,查明了欲形成本發明之點標記時以1 〇〜5 0 0 ns之範圍最有效。特別合宜爲50〜12〇ns ’而 5 0 0 n s以上時能量密度變爲過大不易獲得所欲之點標 記之形態,且雷射振盪器本身也不得不成爲大型。這些値 乃與上述之特開平10-4040號公報所揭示之標記之 方法之脈衝幅比較時,可知極小也,又,於P S領域之雷 射之加工時,即顯著的發生蒸散,可容許之能量密度範圍 乃極端的會變狹。 再者,關於能量密度來說,能量密度乃依存於雷射波 長,脈衝幅,以及加工材料之光特性之處很多,因此考量 雷射波長及脈衝幅之兩者來決定爲宜。惟如上述規定雷射 波長及脈衝幅之値時,即如申請專利範圍第2項所規定, 以通過上述液晶遮蔽罩而被分割之雷射光束之能量密度定 爲,在於被標記物品之點標記形成表面而以1 . 0〜 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 15 . OJ/cm2 爲宜。又以 1 . 5 〜11 . OJ/cm2 更爲合且。 再者,嚴格的說,特別是由矽所成之半導體晶圓之表 面形成有非常薄之自然氧化膜,而在本發明中也同時使該 氧化膜變形才行,因此爲了使上述氧化膜良好的變形,須 要考慮下列之點。 本紙張尺度適用中關家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) -18 - 454 8 A7 B7 五、發明說明(16) ① 氧化膜(S i 0 2 )之融點係較矽晶圓(s i )爲高 〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ② 氧化膜係非晶質,沒有明確的變化爲液相之點之存 在,而在於矽之融點附近而會軟化。 ③ 氧化膜係自可視至近紅外領域之領域而呈透明,且 可以吸收矽。 由這些點而言,在脈衝照射時,即通過氧化膜的直接 加熱溶融矽晶圓。氧化膜乃受其下面之矽之熱傳導而軟化· ’以彈性變形而以仿效矽之表面形狀之形狀之下形成點。 惟如果氧化膜變厚時,即該由熱傳導之氧化膜之溫度上昇 乃無法充分到達氧化膜之與外界接觸之界面、結果無法跟 上矽之變形量而發生塑性變形(龜裂)。 與完全裸晶圓同樣之點形成時之膜振動模式之可顯現 之表面氧化膜之厚度乃,依據實驗查明了 1 500〜 200埃(厶),因此大約1500埃以下之表面氧化膜 時,即以與裸晶圓同樣之膜振動模式就可以形成點(標記 )也。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 有關於申請專利範圍第4項之發明乃,在於上述標記 條件再加上,含有由對應於上述液晶遮蔽罩4之繪元矩陣 之同一尺寸之點矩陣所構成,在於上述液晶遮蔽罩之前或 後配設雷射光束之能量密度分佈成形變換爲所欲之分佈形 狀之光束外形變換機構者。 在於本案中,將液晶遮蔽罩之1繪元單位之最大長度 規定於5 0〜2 0 0 0 之原因係,爲了使透過液晶遮 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -19- A7 B7 五、發明說明(17) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 蔽罩4之雷射光束藉由透鏡系而縮小至1點之最大長度爲 1〜1 5 // m而在於上述被標記物品之表面予以結像時, 在現狀之透鏡度有限界所致,又1點之最大長度(徑)之 小於1 # m時,以現在之光學系之感測器時,難於每一點 的讀取,而超過1 5 /zm時,即不當無法標記充分量之資 料,而且可標記領域也會受限。這些値係與例如現在之 S Ε Μ 1規格所容許之點標記尺寸之最大限之値1 〇 〇 # m比較時即只僅爲3 / 2 0〜1 / 1 〇 0可以了解本發’ 明之如何地微小之尺寸也。 (發明之實施形態) 下面依附圖具體的說明本發明之合宜形態,以及該比 較形態。 第1圖係模式的表示爲了形成本發明之微小點標記之 雷射標記裝置之說明圖。 · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 同圖中,標號2係雷射振盪器,3係光束均化器,4 係液晶遮蔽罩,5係光束外形變換器,6係結像透鏡組, W係被標記物品,本案中本實施例中上述半導體晶圓W乃 不但矽晶圓,也包括在同晶圓表面形成了氧化膜或氮化膜 ,進一步使之延外成長之半導體晶圓,以砷化鎵、銦磷化 合物等所成膜之半導體晶圓一般之總稱: 在本實施例之雷射標記裝置1上,首先從雷射振盪器 2所出射之具有高斯形狀之能量密度分佈之雷射光束,先 經過光束均化器3而成形爲尖頭値大致均一之頭帽型之能 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -20- 454 X3 8 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(18 ) 量密度分佈形狀,如上所述被成形爲能量密度分佈均一之 雷射光束乃接著照射於液晶遮蔽罩4之表面。此時液晶遮 蔽罩4乃如眾所知,可能將所欲之標記圖樣驅動顯示於遮 蔽罩者,上述雷射光束乃可以透過同圖樣顯示領域內之可 以透過之狀態之繪元部份。該被各繪元地分割透過之各透 過光之能量密度分佈也與上述光束均化器3所成形之形狀 同一而均一的被分佈也。 上述光束均化器3係例如具有高斯形狀之能量密度分_ 佈之雷射光成形爲平順化之能量密度分佈之形狀用之光學 構件之總稱。該光學構件乃例如可以使用複眼透鏡,及二 進光學系,圓筒型透鏡而對於該遮蔽罩面上予以一括照射 ,或藉由多面鏡或鏡掃瞄器等之啓動器之鏡驅動而掃瞄遮 蔽罩面上之方式等等方式。 本發明中,如前述,上述雷射光束乃以脈衝幅爲1 0 〜5 0 0 n s ,在於該點標記形成面之能量密度係被控制 於1 · 0〜1 5 . 0 J / c m2之範圍地予以控制,最好以 1 . 5〜1 1 · 0 J/cnf而雷射光束之被控制於上述數 値範圍內就可以形成具有本發明之特異形態之上述點標記 也。 本實施例中,在上述液晶遮蔽罩4上,一次所照射之 領域乃以點數量爲1 0 X 1 1個,而將它以雷射光束一括 照射,惟以此種點數量往往無法滿足所必要之全部之點標 記之數目,因此可以將標記圖樣分割爲數區劃,依序顯示 於液晶遮蔽罩,而將它一面切換一面組合,由而在晶圓表 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ---------------裝------>--訂---------線Γ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -21 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 4^38 A7 ___B7 __;_五、發明說明(19 ) 面形成全體之標記圖樣也可以。此時欲在晶圓表面結像時 晶圓或照射位置乃當然須要予以控制移動。而此控制手法 即可以採用以往習知之種種手法。 本實施例中,通過上述液晶遮蔽罩4之點單位之雷射 光束乃接著照射於光束外形變換器5。此光束外形變換器 5乃對應於配置於上述液晶遮蔽罩4之矩陣狀之個個之液 晶而同樣被配置排列成矩陣狀。所以透過液晶遮蔽罩4之 雷射光束乃對應於1對1而各點地通過上述光束外形變換' 器5而使該由光束均化器3而分別平順化之能量密度分佈 之雷射光束變換爲爲了形成本發明特有之微小孔形狀所必 要之能量密度分佈形狀。本實施例中如前述,將通過液晶 遮蔽罩後之雷射光束,通過光束外形變換器5以資變換該 能量密度分佈形狀爲例,惟有時亦可以不經過光束外形變 換器5之能量密度之外形變換地可直接導入於下一過程之 透鏡組Θ 〇 通過光束外形變換器5之雷射光束係由透鏡組6所縮 小(直徑),照射於半導體晶圓W表面之規定位置,在同 表面實施必要之點標記。本發明乃將上述液晶之繪元單位 之最大長度定爲50〜2000/zm,而藉上述透鏡組而 在半導體晶圓W之表面縮小至1〜1 5 ^ m,在這種情形 中將微米(micron )單位之標記,對於複數之晶圓表面上 均一的形成起見,即須要以微米單位的實施,該標記面與 聚光透鏡之間之距離以及光軸之對準才行。依本實施例時 ,該焦點檢出乃,以雷射顯微鏡而一般的所使用之共焦點 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -22- A7 B7 454)^ 8 五、發明說明(20 ) 方式來實施高度之計測,由此値而反饋於透鏡之縱方向之 微小定位機構,由而自動的實施焦點之定位。又光軸之對 準或光學構成構件之定位及調整係採用一般習知之方法’ 例如以H e - N e雷射等之引導光而使之適合於預先設定 之基準光點地,藉螺絲調整機構來實施調整。該調整乃在 組合時做一次就足。 因此有關本發明之微小點標記係沿著標記表面之最大 長度在於1 . 0〜1 5 · 0 # m大小之範圍。考慮了此隆 起部之周邊之稍微凹入之情形而將該凹凸尺寸定爲 0 · 0 1〜5 # m。欲形成此種尺寸之點標記,乃爲了防 止由縮小透鏡組之解像度所致之半導體晶圓W表面之照射 點之結像上發生模糊,上述液晶遮蔽罩4之每一點單位之 一邊長度須爲5 0〜2 0 0 0 # m係必要者。再者,上述 光束外形變換器5與上述液晶遮蔽罩4之配置間隔過大或 過小,也會受周邊之光線之影響或光軸之不安定之影響而 在半導體晶圓表面上之結像上容易發生模糊零亂,於是本 實施例中須要將上述光束外形變換器5與上述液晶遮蔽罩 4之配置間隔X設定爲,上述液晶遮蔽罩4之1繪元單位 之最大長度Y之0〜1 0倍。以此範圍地設定上述配置間 隔,由而可以使照射於晶圓表面之結像成爲很鮮明也。 上述光束外形變換器5乃,將經上述光束均化器3而 予以平順化之能量密度分佈變換爲爲了獲得本發明特有之 點形狀用之最適宜之能量密度分佈之形狀用之光學構件。 用於任意的改變回析現象、屈析現象、或雷射照射點之光 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) — — — — — ——----•裝· I ! —Γ I 訂-! - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 45 8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(21) 透過率等等由而將入射雷射光之能量密度分佈之外形輪廓 變換爲任意之形狀者。該使用之光學零件可舉出,例如回 析光學元件,全息光學元件,凸型之微透鏡陣列,或液晶 本身等等,將這些矩陣狀的予以配置排列做爲光束外形( 輪廓)變換器5而使用也。 第3圖及第4圖表示’依本發明方法所形成之點標記 之典型之形狀例及配置排列狀況者。又同圖係以A F Μ所 觀察之立體圖。第4圖係同樣以AFM所觀察之剖面圖。 依本實施例,結像於半導體晶圓W之表面之各點標記 之大小爲3.. 6 之方形’各點間隔即設爲4.. 5 〇 由這些圖而可了解.,在半導體晶圓W之表面上形成有 ,對應於液晶遮蔽罩4之各繪元地被分割之各雷射光束地 形成之各略圓錐狀之點標記,且該點標記乃整齊的排列成 1 1個X 1 0個,而各個之高度也大致齊一,這是由於將 照射於液晶遮蔽罩4之雷射光束之能量分佈先以光束均化 器3而予以均一平順化之結果者。 有關於本發明之微小點標記形態尺寸乃,如前述,沿 著該被標記物品之表面之最大長度爲1〜1 5 /zm。隆起 剖之高度爲0 . 0 1〜5 # m。 這是經由各種之實驗結果所獲得之爲了確保現在之光 學感測器之視認性之限界及標記領域之自由度所必要之最 小限以及最大限之大小之範圍也。 第5圖〜第1 6圖表示,依本實施例所採用之藉由上 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------裝-----· ---訂---------線'1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -24- 4 5 4^ 3 8 Ύ A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(22) 述點標記裝置1而在本發明之方法之條件下所形成之特有 之點標記形態,以及藉由同裝置1之其他條件下所形成之 點標記形態。 上述雷射標記裝置1之規格爲: #射媒質:Nd、 YAG雷射. 雷射波長:5 3 2 m 模式 :T E Μ 0 0 平均輸出:4W @ 1 Κ Η z 脈衝幅 :1 0 0 0 ns © 1 Κ Η z 於是在於實施本發明之前,對於雷射光束之波長做了 下述之預備試驗。即將雷射光束之波長定爲3 5 5 nm, 5 3.2 nm,及1 0 6 4 nm之三種,而如本發明之實施 例及比較例,將能量密度設爲0 · 1 4〜3 . 1 J / c rri ,脈衝幅爲1 0〜7 0 0 n s及2 0 p s之範圍而做了種 種預備實驗,結果: 關於雷射光束之波長乃,在532nm及1〇64 nm者,雖然在矽之吸收率有差異,惟全體而言觀察了相 同之傾向,惟5 3 2 n m之波長時,即顯現對於矽之浸透 深度小,特別是點愈微小而愈獲得了良好之結果,另一方 面使雷射光束之波長爲3 5 5 nm時,即由於對於矽之浸 透深度過小而在矽表面之蒸發係容易發生,於是本實施例 中,將雷射光束之波長定爲5 3 2 nm。但是本發明中雷 射光束之波長並不是一律的做規定者。 又,本實施例中所使用之雷射光束乃可舉出藉由 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -25- A7 B7 4 5 4^3 8 五、發明說明(23) YAG雷射振盪裝置,YVO雷射振盪裝置之第2高次諧 波、鈦藍寶石雷射振盪裝置等所振盪之雷射光束也。 在第5圖〜第1 7圖中,在上述標記條件之下也表示 表1所示之變更於照射於半導體W之表面之1點之點徑, 雷射光束之能量密度,脈衝幅時之對應於實施例1〜7及 比較例1〜6之點形態及各尺寸者。 【表1】 點徑 (^ m ) 能量密度 (J / c πί ) 點標記形態 實施例1 7.2 1.19 中央隆起 實施例2 7.2 1.42 同上 實施例3 7.2 1.67 同上 比較例1 7,2 0.96 中央凹陷 實施例4 3.6 1.50 分割隆起 實施例5 3.6 2.00 中央隆起 實施例6 3.6 2.50 同上 實施例7 3 . 6 3.10 同上 比較例2 3 0 0.29 中央凹陷 比較例3 3 0 0.43 同上 比較例4 2 0 0.14 同上 比較例5 2 0 0.29 環狀凹陷 比較例6 2 0 0.43 噴火山狀 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------------裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂: --線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 454^3 8 A7 y __B7_ 五、發明說明(24 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第5圖表示,以上述實施例1之標記條件而對於半導 體晶圓W之表面實施點標記之點標記形態之尺寸。依同圖 即雖然在其周邊備有環狀之凹凸狀之凹陷部,且在其中央 備有朝上方隆起之略圓錐狀之隆起部,而該周邊之明暗差 很大,可以確保充分之視認性也。 第6圖及第7圖表示,以上述實施例2及3之各標記 條件而對於半導體晶圓W之表面實施點標記時之點標記形 態以及其尺寸。 依同圖時,點標記之周邊乃大致平坦狀,而備有朝上 方高高地隆起之略圓錐狀之隆起部,在此點形態之下’該 周邊之明暗差很大,充分可以確保視認性。 而第8圖所示之比較例1時,雖然具有與上述實施例 1及至3之同一之點長度(方形之一邊長度爲7 . 2 //m ),惟由於能量密度爲0 . 9 6 ( < 1 . 5 ) J / c iri, 所以在中央部具有很大之凹陷部’同時,該凹凸之高低、差 也與上述實施例比較時大幅度的變小而視認性係低劣。 依第9圖所示之上述實施例4之標記條件而在半導體 晶圓之表面上實施標記時之點標記形態及其尺寸。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依此實施例4時,雖然具有與上述實施例5〜7同一 之點長度(方形之一邊長度)爲3 . 6 Μ惟該呈顯在上方 隆起了山形狀之隆起部之縱向被分割爲二之形態,而在其 周邊雖然微小形成有凹陷部,惟全體而言隆起部太大’所 以與周邊之對比優異,而視認性也很優異。 第1 0圖及第1 1圖係,依上述實施例5及6之各標 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -27- 454 8 A7 B7 五、發明說明(25) 記條件而對於半導體晶圓W之表面實施點標記時之點標記 形態及其尺寸。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 依同圖時,與上述實施例1 一樣,雖然在周邊部具有 環狀之凹凸狀之凹陷部,惟在其中央備有朝上方高高地隆 起之略圓錐狀之隆起部,而該周邊之明暗差很大,所以充 分可以確保視認性也。 第1 2圖係在上述實施例7之標記條件之下,在半導 體晶圓W之表面之下實施點標記時之點標記形態,以及其' 尺寸。 依同圖時比上述實施例3以上一樣,點標記之周邊係 大致上平坦,且備有朝上方高高地隆起之略圓錐狀之隆起 部,由而雖然點長度之長度微小,但是在視認性之點即最 優異,此點形態乃可以說是本發明之理想之形態也。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如第1 3圖〜第1 7圖所示之比較例2〜6乃如表1 所示。本來就超過本發明之對象之點標記之長度(沿著半 導體晶圓W之表面之最大長度)1〜15/zm,所以不關 其形態如何,不能說是本發明之實施例,惟特別是第1 3 圖〜第16圖所示之比較例3〜5乃均在中央部備有凹陷 部,特別是第1 3圖及第1 4圖所示之比較例2及3即由 於在上述中央部之周邊形成有多重之淺之環狀凹陷部,而 與周邊之平坦部之間之對比小,除了很大之點標記.,屬於 視認性劣者。 這一點而言,第1 7圖所示之比較例6係周邊平坦而 於中凹部備有噴火山狀之隆起部,其高低差亦大,因此可 本紙張尺度適用令國國家標準(CNS〉A4規格(210 X 297公釐) 28 - 4 5 40\3 8 ) A7 ____ B7 五、發明說明(26) 以確保充分之視認性,因此此比較例乃以通常之點標記來 說屬於非常有效之形態。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第1 8圖係將上述實施例及比較例以各點標記地將該 能量密度及凹凸尺寸繪於曲線表上者。具有本發明之特異 形態之點標記係具有隆起部之點,由此曲線表可以知道做 爲本發明之對象之微小點標記之最大長度尺寸之實施例( 方形點標記之一邊長度爲3 . 6 /zm及7 . 2 //m)係能 量密度需要1 . 0 J/crri以上爲要。 再者,由第1 3圖〜第1 8圖,上述實施例1〜6及 比較例1〜7而可以明瞭之情形。 ①點標記之徑(最大長度尺寸)愈小愈容易形成隆起 部,又點標記之徑愈小,自由界面長度變小,而因爲矽熔 液之粘性乃溫度爲一定時係一定,所以結果較低次之振動 模式係成爲可支配的者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 0爲了形成同一高度之隆起部起見,點標記之徑愈小 愈需要大的能量密度。換言之,相當於將膜振動幅保持於 同一之下,使固定端間之距離變小之情形。固定端間之距 離愈短時,愈需要很大之外力(由脈衝照射之溫度分佈= 表面張力)。 ③ 在某一大小之點標記時,即一定成爲備有隆起部之 低次之振動模式,依上述第1 8圖可知點標記之徑爲3 . 6 # m時不拘其形態全部具有隆起部。 ④ 在某一大小以上之點時必成爲凹形之振動模式,詳 述之受凸形支配之情形與受凹形支配時之偏極點係存在於 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) A7 B7 五、發明說明(27) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 0〜3 0 // m之點標記徑之間,這是由矽熔液之粘性, 及粘性與熔融池之深度,熔融池之大小(點標記徑)而一 義的可以決定之値。 由上述之結論,本發明特有之點標記之上述微小形態 乃藉由設定申請專利範圍上所規定之各種標記條件由而確 實且正確的可能形成也。 第1 9圖係上述雷射標記裝置1之規格中,只將脈衝 幅度更爲9 0 n s ,其他之規格即不做變更’而將其標記' 條件之能源密度予以變更時所形成之每一點標記之能量密 度及隆起高度繪製於曲線圖者。 本案中,設沿著點標記之標記形成面之長度乃設定爲 ,2 仁 m,4#m,6汝 m,8#m, 10/zm 及 14 /i m之六種。 又,圖中.之標像◊係2 # m,□係4.//111,/\係6 m,X係8 # m,〇係1 0 # m ’ ·係1 4 // m之點標 記。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由同圖可了解,將脈衝幅由5 0 n s變更爲9 〇 n s ,即關於2及4 # m之微小之點標記而言’可知其能量密 度在於3 · 0〜1 1 . 〇J/cni之範圍而其隆起高度會 增加。再者關於6〜1 4vm之點標記而言’在於能量密 度之6 . 0〜8 · 〇J/cm2之範圍中其隆起高度係漸增 ,惟超過某一能量密度時隆起高度即激減’點標記之形態 即由「型式B」所示之隆起形狀而變化爲「型式C」所示 之凹孔形狀。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -30- 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 4^3 8 A7 ___B7____ 五、發明說明(28 ) 由第1 8圖及第1 9圖所示之曲線圖可知,欲形成具 有依本發明之隆起高度之點標記時,須要適宜的選用脈衝 幅,能量密度,以及沿著標記表面之長度尺寸,而如果適 當的選擇這些値就有可能形成具有本發明之特徵部之規定 之寬尺寸(長度)及高度(凹凸)之微小且具有特異之形 態之點標記也。 第2 0圖表示,依本發明方法之標記方法所獲得之點 標記來實施之文字顯示之排列(配置)狀態。第2 1圖係· 表示,依以往之點標記方法所獲得之標記來實施之文字顯 示排列(配置)狀態者。 由於2 D碼時,點間之相對位置係規定爲2 0 %以下 ,所以例如§ 5 # m之點標記時,平台上之定位精度爲 土 1 /zm時即表示隨機的會發生2 0%之位置之偏差。 採用以往之點標記方法時,由於點之位置之定位精度 之關係而如第2 1圖所示,所形成之文字會歪變。該結果 用做2 D碼即成爲不可能讀取之狀態。另一方面依第2 Ό 圖所示之本發明之方法所形成之點標記時,即該鄰接點之 相對位置乃原理上除了透鏡之收差即零。一般而言透鏡之 收差係在於透鏡之外周領域而會變大,所以使用透鏡之中 央領域(有效視野)內即可以成爲大致上爲零。該結果’ 如圖所示有規則,高精度的可以形成點也。 由上述之說明可知,依本發明之點標記形態及點標記 方法時,在於半導體晶圓表面之各點單位之領域上可以正 確且整齊的形成具有以往之3/2 0〜1/1 〇 〇大小之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -31 - 4 5 4^38 iy A7 B7 五、發明說明(29) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 均一形態之單一之微小點標記,且由於該點標記形態係具 有未曾有之中央部呈顯有隆起部之特異形態’因此成爲視 認性優異,且用做2 D碼,也充分達成機能之點標記形態 也。 再者,本發明之點標記乃如上述,與以往之點標記之 尺寸相比較時大幅度地被微小化,並且與鄰接之點.標記之 境界可以淸晰的區別,因此在同一領域內可以形成較多之 點標記,由而大幅度地增大該標記領域,同時在標記領域‘ 之選定上也可以增加自由度。 換言之: ①在於任意之時期地可以對於晶圓表面實施標記。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 例如在矽廠商之出貨時,不受受貨主之器件廠商之用 途之影響地可以標記晶圓之出貨檢查資料等。又同樣在器 件廠商即在任意之過程中不但可以刻印檢驗資料’也可以 刻印器件廠商獨自之晶圓I D碼,又以晶圓單位地出貨時 ,在此領域上可以標記各晶片之檢查資料,獨自之晶圓 I D,晶片I D,並且在V形缺口或凹部之角隅等上施予 標記由而完全消除標記小而不易尋找之顧慮。 再者同樣在於器件廠商(Device maker )中,即在於 任意之過程中不但可以刻印檢查資料,也可以刻印器件廠 商獨自之晶圓I D記號,特別是點標記形態係特異且非常 微小,所以在器件廠商也在於劃線以前在各晶片之背面上 ,依製程順序的可以形成所容量之各種資料,因此很容易 掌握各晶片之履歷。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -32- 4 5 4^3 8 •v A7 B7 五、發明說明(3〇 ) ② 由一張之晶圓而可獲得更多之晶片。 按依本發明之點標記方法時,由於其點標記係極微小 ’所以可以省略標記用之專用領域,例如不用說得在於晶 圓之周面或背面,劃分線之表面,V形缺口之內面,定位 用截平處(Qrientation-Flat )之角隅部等等地可以擴大晶 片之製作有效領域。該結果對於晶圓之製品率之提高直接 有所貢獻也。 ③ 減輕設計負擔。 ' 自晶片之設計階段開始完全不須考慮標記領域,所以 設計者可以自由地配置晶片。 本發明上最合宜之點係晶圓之最外圓周部之2 mm中 ,特別是外側之1 m m上通常不做成膜,幾乎裸晶圓狀態 ,所以在此處安定的可以實施標記也。 (圖式之簡單說明) 第1圖係模式的表示本發明之微小點標記裝置之說明 圖。. 第2圖係表示依一般之雷射光束之點標記裝置之全體 構成圖。 第3圖係表示依本發明方法所形成之點標記形態及其 排列狀態之A F Μ觀察立體圖。 第4圖係同剖面圖。 第5圖係依實施例1之點標記形態之A F Μ觀察剖面 圖及立體圖。 私紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 裝------Γ —訂----------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -33 - 4 5 4^3 8 a7 _B7_ 五、發明說明(31 ) 第6圖係依實施例2之點標記形態之A F Μ觀察剖面 圖及立體圖。 第7圖係依實施例3之點標記形態之A F Μ觀察剖面 圖及立體圖。 第8圖係依比較例1之點標記形態之A F Μ觀察剖面 圖及立體圖。 第9圖係依實施例4之點標記形態之A F Μ觀察剖面 圖及立體圖。 第1 0圖係依實施例5之點標記形態之A F Μ觀察剖 面圖及1/·體圖。 第1 1圖係依實施例6之點標記形態之A F Μ觀察剖 面圖及立體圖。 第1 2圖係依實施例7之點標記形態之A F Μ觀察剖 面圖及立體圖。 第1 3圖係依比較例2之點標記形態之A F Μ觀察剖 面圖及立體圖。 第1 4圖係依比較例3之點標記形態之A F Μ觀察剖 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 。 係。係。係。 圖 圖圖圖 圖圖圖 匱 5 豊 6 澧 7 證 名°> ram 立 1 立 1 立 1 立 及第及第及第及 圖 圖圖圖 面. 面 面 面 4 5 6 Λπυ 較 較 較 匕匕匕 t t rt 依 依 依 s,a§,s,口 察察察 觀觀觀 MMM F F F A A 之 之 態 態 形 形 記 記 標 標 點 點 之 之 A 之 態 形 記 標 點 之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -34- 4 5 4^3 8 V A7 B7 五、發明說明(32) 第1 8圖係表示實施例1〜7及比較例1〜6之點標 記之能量密度與隆起部之高度之相關之曲線圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第1 9圖係表示,當變更實施例1〜7及比較例1〜 6之雷射標記條件中之脈衝幅及標記寬尺寸時之能量密度 與隆起部之高度之相關關係之圖表。 第2 0圖表示依本發明之點標記之文字表示之平面圖 〇 · 第21圖表示依以往之點標記之文字表示之平面圖。 第2 2圖表示依據點標記形成過程之熔融池表面之振 動模式之第1點標記形態例之立體圖。 第2 3圖表示同第2點標記形態例之立體圖。 第2 4圖表示同第3點標記形態例之立體圖。 第2 5圖表示同第4點標記形態例之立體圖。 第2 6圖表示同第5點標記形態例之立體圖。 第2 7圖表示同第6點標記形態例之立體圖。 第2 8圖表示同第7點標記形態例之立體圖。 第2 9圖表示同第8點標記形態例之立體圖。 第3 0圖表示同第9點標記形態例之立體圖。 · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第3 1圖表示同第1 〇點標記形態例之立體圖。 標號說明 1…雷射標記裝置 2…雷射振邊器 3…光束均化器 -35- 本紙張尺度適用尹國國家標準(CNS>A4規格(210 X 297公釐) A7 A 5 3 8 ~y ___B7 五、發明說明(33 ) 4…液晶遮蔽罩 5…光束外形(輪廓)變換器 組 鏡 透 小 縮 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -36-