TWI493611B - 雷射切割的方法 - Google Patents

Description

雷射切割的方法

本發明係關於雷射切割製程，更特別關於調整雷射切割元件與晶圓之間距的方法。

在LED之後段製程中，需以蠟層將晶圓固定於載盤上，再進行研磨拋光等薄化製程。接著加熱蠟層，使晶圓自載盤上脫離。然而上述製程均會使晶圓翹曲或厚度不均，這將會影響後續將晶圓切割為晶粒的製程。

目前將晶圓切割為晶粒的主要方法為雷射切割，一般可分為平均焦距法或即時動態調整焦距法。如第1A-1B圖所示之平均焦距法，先在晶圓10上取9個平均分佈的量測點11，再量測這些量測點11與雷射切割元件15之間的起始垂直距離。接著平均9個量測點11與雷射切割元件之間的起始垂直距離，得到平均起始垂直距離。之後調整雷射切割元件15的高度，使其焦距符合上述之平均起始垂直距離再進行切割，其切割方向17如第1B圖所示。在第1B圖中，雷射切割元件15之軌跡19為固定直線，且軌跡19的高度即9個量測點11與雷射切割元件之平均起始垂直距離。以第1B圖為例，在晶圓10之翹曲程度過大的情況下，晶圓10的邊緣部份切割不足，而晶圓10的中心部份又切割過深。上述問題均來自於量測點11的高度差異過大，其高度平均值無法反映不同區域的實際高度。

為克服上述問題，可採用第2A-2B圖所示之即時動態調整焦距法。此方法是同步測量晶圓10中即將切割的部份與雷射切割元件15之間的垂直距離，再以此垂直距離調整雷射切割元件15的高度，並沿著切割方向17切割。如第2A圖所示，晶圓10上的量測點11數目遠超過平均焦距法的量測點11。在理想狀況下，即時動態調整焦距法可讓雷射切割元件15的軌跡19與晶圓10表面的形狀一致，如第2B圖所示。在第2B圖中，晶圓10表面與雷射切割元件15的垂直距離始終與雷射切割元件15的焦距一致，因此不會出現平均焦距法發生切割不足或切割過深的問題。然而即時動態調整焦距法仍存在部份缺陷。首先，為了避免晶圓變異過大導致雷射切割元件15變焦不及的問題，必需犧牲雷射切割元件15的移動速度。如此一來，將降低產能與增加時間成本。次者，即時動態調整焦距法所用的測距元件成本遠高於平均焦距法所用的測距元件。三者，即時動態調整焦距法中測距元件與雷射切割元件15之間的電路控制，也遠比平均焦距法所需的電路控制複雜。

綜上所述，目前亟需新穎的雷射切割方法，以同時達到低成本與平均的切割厚度。

本發明一實施例提供一種雷射切割的方法，包括：提供雷射切割元件於晶圓上；將晶圓區分為多個區域，每一區域各自具有量測點，並測量區域中的量測點與雷射切割元件之間的多個起始垂直距離；以起始垂直距離為依據，調整雷射切割元件之高度，使雷射切割元件之焦距符合雷射切割元件與區域的量測點之間的垂直距離；以及雷射切割晶圓之區域。

本發明一實施例中，先在晶圓10上取9個量測點11如第3A圖所示。在本發明一實施例中，晶圓10之尺寸介於2吋至4吋，而量測點11的數目為9個，並將晶圓10定義為9個區域(3×3)如8個邊緣區域13與1個中心區域31如第3A圖所示。在本發明另一實施例中，晶圓10之尺吋介於4吋至8吋之間，而量測點11的數目可為16個，並將晶圓10定義為16個區域(4×4)如12個邊緣區域與4個中心區域(未圖示)。在本發明又一實施例中，晶圓10之呎吋為8吋以上，量測點11的數目可為16個以上，並將晶圓10定義為多個區域如多個邊緣區域與多個中心區域(未圖示)。如第3A圖所示，這些量測點11係平均分佈於晶圓10上，且兩相鄰的量測點11之間距相等。

接著量測邊緣區域13與中心區域31之量測點11與雷射切割元件15的起始垂直距離，再以這些起始垂直距離調整雷射切割元件15對應不同區域的高度。如此一來，雷射切割元件15與不同區域(如邊緣區域13與中心區域31)之量測點11之間的垂直距離，在調整後將符合雷射切割元件15的焦距。以第3A圖為例，在切割晶圓10左上方的邊緣區域13時，雷射切割元件15的高度調整只依據左上方的邊緣區域13之量測點11與雷射切割元件15的起始垂直距離。在切割晶圓10的中心區域31時，雷射切割元件15的高度調整只依據中心區域13之量測點11與雷射切割元件15的起始垂直距離。換句話說，雷射切割元件15在切割晶圓10的不同區域(如邊緣區域13或中心區域31)時，其高度的調整只依據不同區域中個別的量測點11與雷射切割元件15的起始垂直距離，而與其他區域的量測點無關。

如第3B圖所示的雷射切割元件15之軌跡19，雷射切割元件15對應中心區域31的高度，係依據中心區域31之量測點11與雷射切割元件15之起始垂直距離調整。同樣地，雷射切割元件15對應邊緣區域13的高度，係依據邊緣區域13之量測點11與雷射切割元件15之起始垂直距離調整。

在調整好雷射切割元件15於邊緣區域13與中心區域31上的預定高度後，即沿著切割方向17切割晶圓10以形成晶粒。在本發明一實施例中，雷射切割元件15的移動速率約介於300mm/sec至600mm/sec之間。若雷射切割元件15的移動速率過快，在無法大幅減少切割時間的情況下卻大幅增加能量消耗。若雷射切割元件15的移動速率過慢，將增加製程的時間成本。

與平均焦距法相較，上述之雷射切割法不需將不同量測點11與雷射切割元件15之間的不同起始垂直距離平均。本發明實施例中的雷射切割法，在不同區域(如邊緣區域13與中心區域31)的切割均勻度遠高於平均焦距法。

與即時動態調整焦距法相較，上述之雷射切割法的設備與平均焦距法所用之設備相同，不需昂貴的即時動態調整焦距法所用之設備。此外本發明實施例之雷射切割法，可避免即時動態調整焦距法變焦不及等問題。

雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧晶圓

11‧‧‧量測點

13‧‧‧邊緣區域

15‧‧‧雷射切割元件

17‧‧‧切割方向

19‧‧‧雷射切割元件的軌跡

31‧‧‧中心區域

第1A圖係習知技藝中，平均焦距法中晶圓的上視圖；第1B圖係習知技藝中，平均焦距法的剖視圖；第2A圖係習知技藝中，即時動態調整焦距法中晶圓的上視圖；第2B圖係習知技藝中，即時動態調整焦距法的剖視圖；第3A圖係本發明一實施例中，雷射切割法中晶圓的上視圖；以及第3B圖係本發明一實施例中，雷射切割法的剖視圖。

10．．．晶圓

13．．．邊緣區域

15．．．雷射切割元件

17．．．切割方向

19．．．雷射切割元件的軌跡

31．．．中心區域

Claims (10)

1. 一種雷射切割的方法，包括：提供一雷射切割元件於一晶圓上；將該晶圓區分為多個區域，每一該些區域各自具有一量測點，並在雷射切割該晶圓之該些區域前預先測量該些區域中的該些量測點與該雷射切割元件之間的多個起始垂直距離；以該些起始垂直距離為依據，調整該雷射切割元件之高度，使該雷射切割元件之焦距符合該雷射切割元件與該些區域的該些量測點之間的垂直距離；以及雷射切割該晶圓之該些區域。
2. 如申請專利範圍第1項所述之雷射切割的方法，其中該雷射切割的移動速率介於300mm/sec至600mm/sec之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之雷射切割的方法，其中該些區域中的量測點平均分佈於該晶圓上。
4. 如申請專利範圍第3項所述之雷射切割的方法，其中該些量測點與該雷射切割元件之間的垂直距離，為該雷射元件切割該些區域時的高度。
5. 如申請專利範圍第1項所述的雷射切割的方法，其中該晶圓之直徑介於2吋至4吋之間，且該晶圓分為9個區域。
6. 如申請專利範圍第1項所述的雷射切割的方法，其中該晶圓之直徑介於4吋至8吋之間，且該晶圓分為16個 區域。
7. 如申請專利範圍第1項所述的雷射切割的方法，其中該晶圓之直徑為8吋以上，且該晶圓分為16個以上區域。
8. 如申請專利範圍第1項所述的雷射切割的方法，其中該些區域中的每一該些量測點與該雷射切割元件之間的多個垂直距離相同。
9. 如申請專利範圍第8項所述的雷射切割的方法，其中雷射切割元件於每一該些區域中的焦距相同。
10. 如申請專利範圍第8項所述的雷射切割的方法，其中該些區域中兩相鄰的量測點之間距相等。