TWI698953B - 校正雷射打印方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種校正雷射打印方法，其係為雷射加工前之前置作業；首先，由一整平系統承載及整平一校正玻璃；再，根據該校正玻璃之複數目標點之預定位置資訊，使用一雷射系統標記該些目標點於該校正玻璃；跟著，一影像系統測量該校正玻璃之該目標點位置，將測量的位置信息傳送給一復歸系統；如未量測完畢，承載該整平系統之一位移系統將該校正玻璃移動至下一位置，重複以上過程；最後，將該些目標點之預定位置信息與實際位置信息進行比較，在該些目標點之預定位置信息與實際位置信息之間的偏差超過標準值的情況下，通過調整一反射鏡旋轉角度來校準在晶圓上的雷射的位置。

Description

校正雷射打印方法
本發明係關於雷射校正方法，特別關於晶圓加工之前置作業，由雷射系統先行在校正玻璃表面一次性加工複數目標點，跟著影像系統測量該校正玻璃之該目標點位置，再藉由承載校正玻璃之整平系統之位移系統將該校正玻璃移動至下一位置，重複以上步驟，直到影像系統測量全部目標點，再依該些目標點之預定位置信息與實際位置信息調整一反射鏡旋轉角度來校準在晶圓上的雷射的位置。
於半導體元件的製程中，在晶圓上形成各式晶片，為了後續辨識性，須於各晶片表面上標註文字或數字，因此一般由雷射標記機台來加工。
然而，現今製程為因應製品趨於縮小化及輕量化，晶圓實行量產化基礎的標記及切割精度越趨嚴格，須在有限位置內完成加工，因此對於雷射加工公差之校正更顯重要。
以下關於晶圓加工之文獻，多個專利如下：TW I608584揭示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。
TW I577484揭示一種三維雷射加工裝置，包括一雷射源、一變焦鏡組、一振鏡掃描模組、一視覺模組單元以及一控制單元。雷射源提供一雷射光束。變焦鏡組以及振鏡掃描模組皆位在雷射光束的傳遞位置上。視覺模組單元具有一可視區域。控制單元電性連接並調整變焦鏡組以及振鏡掃描模組，以使雷射光束對應地聚焦在一三維工作區域中的多個參考平面上，且使三維工作區域中的一影像的多個位置經由變焦鏡組以及視覺模組單元的一成像鏡組對應地聚焦成像在可視區域的中心上。此外，一種定位誤差校正方法亦被提出。
CN 101412152A揭示一種校正雷射加工裝置，其至少包含有：控制單元、雷射光源單元、光束掃描單元以及光偵測單元，其加工方法先利用光束掃描單元對待加工物件局部或全部區域進行掃描，因掃描區域中物件狀況不同，而產生對應的光訊號，由光偵測單元接收此光訊號，轉換成狀態訊號後傳送至控制單元，該狀態訊號經控制單元分析後，可得知待加工物件的實際位置、待加工物件的結構，如材質、厚度等物件狀態，並依物件狀態來決定校正的加工參數，其包含加工位置及雷射裝置工作條件，根據校正的加工參數對待加工物件進行加工。
但是，晶圓製程隆長費時，校正又為必然實行步驟，在現有技術限制下，期望能校正雷射加工符合產品需求外，又節省時間成本，因 此，為解決以上問題，本發明之主要目的係在提供一種校正雷射打印方法，以改善上述問題。
有鑑於以上問題本發明係提供一種校正雷射打印方法，係以一次性連續雷射加工，接續輔以影像檢測，減少校正偏差。
因此，本發明之主要目的係在提供一種校正雷射打印方法，藉由一校正玻璃達成設備之多次校正，達成晶圓加工成本降低之目的。
本發明之再一目的係在提供一種校正雷射打印方法，經由該些目標點之預定位置信息與實際位置信息之間的偏差，只針對先前偏移較大區域實行再校正，進一步減少校正成本。
為達成上述目的，本發明所使用的主要技術手段是採用以下技術方案來實現的。本發明為一種校正雷射打印方法，包含下列步驟：(a)由一整平系統承載及整平一校正玻璃；(b)根據該校正玻璃之複數目標點之預定位置資訊，使用一雷射系統標記該些目標點於該校正玻璃；(c)一影像系統測量該校正玻璃之該目標點位置；(d)將測量的位置信息傳送給一復歸系統；(e)承載該整平系統之一位移系統將該校正玻璃移動至下一位置，並重複該些步驟b到e；(f)將該些目標點之預定位置信息與實際位置信息進行比較；(g)在該些目標點之預定位置信息與實際位置信息之間的偏差超過標準值的情況下，通過調整一反射鏡旋轉角度來校準在晶圓上的雷射的位置。
本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施步驟進一步實現。
前述的方法，其中步驟a之前，由該復歸系統判定可用性，再從一儲存盒取出該校正玻璃。
前述的方法，其中步驟a之後，藉由該復歸系統記載該校正玻璃之上表面特徵，藉以定義該校正玻璃之該些目標點之預定位置資訊。
前述的方法，其中該校正玻璃表面具有一特殊鍍層，該特殊鍍層可由雷射移除。
前述的方法，其中該雷射系統以十字交叉點方式標示該些目標點於該校正玻璃。
前述的方法，其中步驟g之後，在有調整該反射鏡旋轉角度的情況下，重複該些步驟b到g。
前述的方法，其中步驟b時，只針對先前偏移較大區域實行。
相較於習知技術，本發明具有功效在於：(1)加速校正雷射，減短晶圓加工時間；(2)校正玻璃達成設備之多次校正，達成晶圓加工成本降低之目的；(3)只針對先前偏移較大區域實行再校正，進一步減少校正成本。
10:整平系統
11:雷射系統
111:反射鏡
12:影像系統
13:復歸系統
14:位移系統
20:校正玻璃
201:特殊鍍層
21:目標點
22:儲存盒
311:步驟a0
31:步驟a
321:步驟b0
32:步驟b
322:步驟b1
33:步驟c
34:步驟d
35:步驟e
36:步驟f
37:步驟g
38:步驟h
W:第一區域
X:第二區域
Y:第三區域
Z:第四區域
第1圖：為本發明最佳實施型態之校正機台示意圖。
第2a圖：為本發明最佳實施型態之校正玻璃之複數目標點示意圖。
第2b圖：為本發明最佳實施型態之校正玻璃之區域示意圖。
第2c圖：為本發明最佳實施型態之校正玻璃之校正區域示意圖。
第3圖：為本發明最佳實施型態之儲存盒取出校正玻璃示意圖。
第4圖：為本發明最佳實施型態之校正玻璃示意圖。
第5圖：為本發明最佳實施型態之第一流程示意圖。
第6圖：為本發明最佳實施型態之第二流程示意圖。
第7圖：為本發明最佳實施型態之第三流程示意圖。
為了讓本發明之目的、特徵與功效更明顯易懂，以下特別列舉本發明之第一實施型態：首先，參考第5圖所示之流程圖，其由步驟a(31)、步驟b(32)、步驟c(33)、步驟d(34)、步驟e(35)、步驟f(36)、步驟g(37)所構成。
其中，見第1及5圖所示，該步驟a(31)為由一整平系統(10)承載及整平一校正玻璃(20)。
具體而言，該整平系統(10)係指透過真空吸附、治具固定、磁力固定等方式整平承載於其中者，可減少被承載者位移及表面翹曲，以利後續實施於承載者之雷射加工；另，該校正玻璃(20)係為雷射校正實施所需之標的物，在將實作於晶圓前依成本較低之玻璃為校正標的物，為清晰判定雷射加工位置於校正玻璃(20)表面包含有一特殊鍍層(201)如第4圖呈現，該特殊鍍層(201)可由雷射移除。
其中，見第1及5圖所示，該步驟b(32)為根據該校正玻璃(20)之複數目標點(21)之預定位置資訊，使用一雷射系統(11)標記該些目標點(21)於該校正玻璃(20)。
一般而言，該複數目標點(21)係為用於量測確認偏差之均 勻位於該校正玻璃(20)表面者，依該些目標點(21)之預定位置信息與實際位置信息，可清楚了解雷射加工偏差情況；另，該雷射系統(11)係指雷射(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，LASER)產生裝置，主要由「激發來源」、「增益介質」、「共振結構」這三個要素產生受激輻射的光加以放大既為雷射，其可以運用的範圍非常的廣泛，利用無加工應力及精準特質被精密加工及半導體界廣泛使用，一般會於周遭提供集塵裝置以收集加工所產生之粉塵。
較佳者，該雷射系統(11)以十字交叉點方式標示該些目標點(21)於該校正玻璃(20)，可清晰觀察該些目標點(21)。
其中，見第1及5圖所示，該步驟c(33)為一影像系統(12)測量該校正玻璃(20)之該目標點(21)位置。
一般而言，該影像系統(12)係為透過感光元件(CCD或CMOS)將影像轉變成數位訊號，可得到該些目標點(21)之實際位置信息。
其中，見第1及5圖所示，該步驟d(34)為將測量的位置信息傳送給一復歸系統(13)。
具體來說，該復歸系統(13)具備校正玻璃之相關資訊、該些目標點(21)之預定位置信息與實際位置信息、並提供資訊比較之功能，且校正雷射參數。
其中，見第1及5圖所示，該步驟e(35)為承載該整平系統(10)之一位移系統(14)將該校正玻璃(20)移動至下一位置，並重複該些步驟c(33)到步驟d(34)。
一般而言，該位移系統(14)實為一XY滑台可使該整平系統(10)實行X軸及Y軸位移。
其中，見第1及5圖所示，該步驟f(36)為將該些目標點(21)之預定位置信息與實際位置信息進行比較。
實務而言，由步驟c(33)到步驟e(35)已經採集完整該些目標點(21)之實際位置信息，再與起始該些目標點(21)之預定位置信息相互比較。
最後，見第1及5圖所示，該步驟g(37)為在該些目標點(21)之預定位置信息與實際位置信息之間的偏差超過標準值的情況下，通過調整一反射鏡(111)旋轉角度來校準在晶圓上的雷射的位置。
具體來說，該反射鏡(111)係為雷射光束的傳遞路徑上之掃描振鏡，掃描振鏡(Galvo)的基於振鏡的機械掃描儀包含由某種電機驅動的物理鏡子；多數時候，鏡子被連接到電機的軸上，但在某些設計中，鏡子和電機可能是一個單獨的集成單元。
如第6圖所示，為本發明一種校正雷射打印方法之第二實施型態；在第一實施型態與第1、5圖中已說明的特徵與第6圖相同者，於第6圖的符號標示或省略不再贅述。第二實施型態與第一實施型態的主要方法差異在於第二實施型態之之第6圖與第一實施型態之第5圖比較增加步驟a0(311)、步驟b0(321)及步驟h(38)。
首先，參考第6圖所示之流程圖，其由步驟a0(311)、步驟a(31)、步驟b0(321)、步驟b(32)、步驟c(33)、步驟d(34)、步驟e(35)、步驟f(36)、步驟g(37)、步驟h(38)所構成。
其中，見第1、3及6圖所示，該步驟a0(311)為由該復歸系統(13)判定可用性，再從一儲存盒(22)取出該校正玻璃(20)。
在本實施例中，該復歸系統(13)紀錄校正玻璃(20)使用情況，而該儲存盒(22)可存放5片校正玻璃(20)，由機械手臂取出將使用之校正玻璃(20)。
再，見第1及6圖所示，該步驟a(31)呈上該步驟a0(311)，由機械手臂將校正玻璃(20)置於整平系統(10)，為由整平系統(10)承載及整平一校正玻璃(20)。
接著，見第1及6圖所示，該步驟b0(321)為藉由該復歸系統(13)記載該校正玻璃(20)之上表面特徵，藉以定義該校正玻璃(20)之該些目標點(21)之預定位置資訊；依此可重複利用校正玻璃(20)，直到校正玻璃(20)不再適任。
再如前述之該步驟b(32)至步驟g(37)；見第1及6圖所示，該步驟b(32)為根據該校正玻璃(20)之複數目標點(21)之預定位置資訊，使用一雷射系統(11)標記該些目標點(21)於該校正玻璃(20)；再，該步驟c(33)為一影像系統(12)測量該校正玻璃(20)之該目標點(21)位置；跟著，該步驟d(34)為將測量的位置信息傳送給一復歸系統(13)；該步驟e(35)為承載該整平系統(10)之一位移系統(14)將該校正玻璃(20)移動至下一位置，並重複該些步驟b(32)到步驟e(35)；該步驟f(36)為將該些目標點(21)之預定位置信息與實際位置信息進行比較；該步驟g(37)為在該些目標點(21)之預定位置信息與實際位置信息之間的偏差超過標準值的情況下，通過調整一反射鏡(111)旋轉角度來校準在晶圓上的雷射的位置。
最後，步驟h(38)在有調整該反射鏡(111)旋轉角度的情況下，重複該些步驟b(32)到步驟g(37)；依此步驟再確認雷射調整是否達成預期目標。
如第7圖所示，為本發明一種校正雷射打印方法之第三實施型態；在第二實施型態與第1、5、6圖中已說明的特徵與第7圖相同者，於第7圖的符號標示或省略不再贅述。第三實施型態與第一實施型態的主要方法差異在於第三實施型態之之第7圖與第二實施型態之第6圖比較增加步驟b1(322)。
首先，參考第7圖所示之流程圖，其由步驟a0(311)、步驟a(31)、步驟b0(321)、步驟b1(322)、步驟b(32)、步驟c(33)、步驟d(34)、步驟e(35)、步驟f(36)、步驟g(37)、步驟h(38)所構成。
其中，以上步驟除了步驟b1(322)外皆與第二實施型態相同。見第1及7圖所示，該步驟b1(322)為只針對先前偏移較大區域實行。
實際來說，可見第2b圖，將加工範圍虛擬分成第一區域(W)、第二區域(X)、第三區域(Y)、第四區域(Z)；見第7圖，在原第二實施型態第一次實施到步驟h(38)回頭到步驟b(32)時，增加包含步驟b1(322)，假定只有第二區域(X)之該些目標點(21)之預定位置信息與實際位置信息之間的偏差超過標準值，再次實施雷射系統標記此區域之該些目標點於該校正玻璃，依此可大幅減少校正時間。
因此本發明之功效有別於一般校正裝置，此於半導體業內當中實屬首創，符合發明專利要件，爰依法俱文提出申請。
惟，需再次重申，以上所述者僅為本發明之較佳實施型態，舉凡應用本發明說明書、申請專利範圍或圖式所為之等效變化，仍屬本發明所保護之技術範疇，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。
31‧‧‧步驟a
32‧‧‧步驟b
33‧‧‧步驟c
34‧‧‧步驟d
35‧‧‧步驟e
36‧‧‧步驟f
37‧‧‧步驟g

Claims (6)

  1. 一種校正雷射打印方法，包含下列步驟：(a0)由一復歸系統判定可用性，再從一儲存盒取出一校正玻璃；(a)由一整平系統承載及整平該校正玻璃；(b)根據該校正玻璃之複數目標點之預定位置資訊，使用一雷射系統標記該些目標點於該校正玻璃；(c)一影像系統測量該校正玻璃之該目標點位置；(d)將測量的位置信息傳送給該復歸系統；(e)承載該整平系統之一位移系統將該校正玻璃移動至下一位置，並重複該些步驟c到d；(f)將該些目標點之預定位置信息與實際位置信息進行比較；(g)在該些目標點之預定位置信息與實際位置信息之間的偏差超過標準值的情況下，通過調整一反射鏡旋轉角度來校準在晶圓上的雷射的位置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之校正雷射打印方法，其中步驟a之後，藉由該復歸系統記載該校正玻璃之上表面特徵，藉以定義該校正玻璃之該些目標點之預定位置資訊。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之校正雷射打印方法，其中該校正玻璃表面具有一特殊鍍層，該特殊鍍層可由雷射移除。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之校正雷射打印方法，其中該雷射系統以十字交叉點方式標示該些目標點於該校正玻璃。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之校正雷射打印方法，其中步驟g之後，在有 調整該反射鏡旋轉角度的情況下，重複該些步驟b到g。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之校正雷射打印方法，其中步驟b時，只針對先前偏移較大區域實行。
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