TWI724282B - 測試晶粒的雷射切割方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種測試晶粒的雷射切割方法，包含以下步驟，首先提供一晶圓，並在晶圓上設有一切割範圍，接著利用雷射切割以在切割範圍去除部分晶圓，以切割出階梯狀的測試晶粒，然後再利用雷射切割將測試晶粒與晶圓完全分離，以自晶圓中取出測試晶粒。本發明利用雷射切割的方式，可以在晶圓中有效切割出測試晶粒，並且不會損害晶圓其他部分的完整性，也不用將晶圓整體分解。

Description

測試晶粒的雷射切割方法

本發明是提供一種雷射切割方法，特別是一種在晶圓中，為了取出測試晶粒的雷射切割方法。

一般而言，晶圓(Wafer)製作完成後，為了測試晶圓在經過許多道製程後，是否如當初設計的正確性，因此會從中取出一片晶粒，作為取樣測式的樣本，以確定晶圓中其他的完成品的正確性。

請參照第一圖所示，在製作完成的晶圓10中，為了取出測試用取樣晶粒12，通常會因為切割技術，例如輪刀切割，而將此晶粒12設置在晶圓10的邊緣區域，但是，靠近邊緣區域的晶粒12作為取樣測試時，通常誤差會比較大，導致取樣測試的效果不佳。

再者，請參照第二圖所示，若將取樣用的晶粒14設置在晶圓10的近中心位置時，用輪刀切割的方式，會因為輪刀切割的關係，因為切割的面積較大，容易將此片晶圓10產生較大的切割面積，進而容易形成廢片，例如至少需要經由切割路徑P才能切到晶粒14的位置。並且，無論是哪一種晶粒12、14，經由輪刀切割，都會使輪廓略顯粗糙，也容易影響測試的品質。

有鑒於此，為了提高晶圓的測試品質，並且維持其完整性，本發明提出一種測試晶粒的雷射切割方法，以改善習知技術的缺失。

本發明的主要目的係在提供一種測試晶粒的雷射切割方法，藉此在製作完成的晶圓中，透過雷射切割的方式，在晶圓的中心區域取出完整的測 試晶粒，所取出的測試晶粒可以提高晶圓的測試效果，並且，切割後的晶圓不會破損、碎裂，故可以維持晶圓的完整性，減少支出不必要的報廢成本。

本發明的另一目的係在提供一種測試晶粒的雷射切割方法，利用特殊規格的雷射切割方式，可以對測試晶粒切出更精細的形狀，且更符合使用者的需求。

為了達成上述的目的，本發明提供一種測試晶粒的雷射切割方法，先提供一晶圓，並在其上設切割範圍，利用雷射切割去除切割範圍的部分晶圓，以切割出階梯狀的測試晶粒，再利用雷射切割將測試晶粒與晶圓完全分離以取出。

在本發明中，測試晶粒的長及寬不超過2000微米。

在本發明中，測試晶粒包含有第一台面與晶圓表面同高，二第二台面分別位在第一台面二側，且低於第一台面。第一台面與第二台面的高度差不超過50微米。

在本發明中，測試晶粒還包含二第三台面分別位在二第二台面之一側，且低於第二台面。第二台面與第三台面的高度差不小於10微米。

在本發明中，第一台面的寬度係不超過10微米。

在本發明中，測試晶粒的高度係100~1400微米。

在本發明中，雷射切割係用輸出功率不大於30瓦、頻率不小於100千赫茲及波長係在260~1065奈米之雷射，但輸出功率不包括1~14瓦、波長不包括355~1064奈米及頻率不包括10千赫茲~1百萬赫茲。

在本發明中，提供晶圓時，並對晶圓對位及調整水平。

在本發明中，切割範圍位在晶圓表面之中心區域。

底下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

10:晶圓

12、14:晶粒

20:測試晶粒

202:第一台面

204:第二台面

206:第三台面

22:晶圓

222:切割範圍

24:第一凹槽

26:第二凹槽

28:第三凹槽

30:第四凹槽

32:測試晶粒

P:切割路徑

H:高度

H1、H2:高度差

W1、W2:寬度

L:長度

第一圖為習知晶圓與待取樣測試晶粒的位置關係圖。

第二圖為習知晶圓與待取樣測試晶粒另一實施例的位置關係圖。

第三圖為本發明切割出之測試晶粒的立體示意圖。

第四圖為本發明測試晶粒的雷射切割方法之步驟流程圖。

第五a圖~第五f圖為執行本發明測試晶粒的雷射切割方法之各步驟的結構示意圖。

第六圖為本發明中測試晶粒另一實施例的立體示意圖。

本發明利用雷射切割技術，用於取出晶圓中，作為取樣的測試晶粒的方法，在不破壞晶圓的前提下，又能取出尺寸更精細的測試晶粒，大大提高測試的效果。

首先，請參照本發明第三圖所示，在此先說明有關切割後的測試晶粒20的結構及形狀，測試晶粒20係為階梯狀的形狀，高度H約100~1400微米(μm)，長度L及寬度W1則不超過2000微米，最高的平面係為第一台面202，第一台面202的寬度W2係不超過10微米，更佳的設置寬度為3~6微米，使用者可依照需求自行在此設定範圍中調整最適合的寬度。第一台面202的二側分別具有一第二台面204，高度低於第一台面202，第一台面202與第二台面204的高度差H1係不超過50微米，本發明也不限制高度差應為多少，可依照使用者需求而在範圍中訂定。二第二台面204的另一側還分別具有二第三台面206，第三台面206的高度低於第二台面204，第二台面204與第三台面206的高度差H2不小於10微米，在此也不多加限制，使用者可依照需求自行設定。

說明完本發明的測試晶粒後，接著詳細說明，本發明如何從晶圓 中切割取出此測試晶粒的雷射切割方法，請參照本發明第四圖及第五a圖~第五f圖所示。首先，如步驟S10所示，並請參照第五a圖，提供一晶圓22，在本發明中的晶圓22係經由製程後，設置有複數電路及電子元件(圖中未示)的半導體產品，為了要測試晶圓22於製程中的正確性，因此要進行切割的動作，而將晶圓22置放在一雷射切割裝置的平台(圖中未示)上，並開始對晶圓22進行對位及調整水平的動作，使用者可以在晶圓22上設定一切割範圍222，此切割範圍222會位在晶圓22表面的中心區域。如步驟S12所示，接著利用雷射切割裝置以對晶圓22進行雷射切割，本發明之雷射切割係用輸出功率不大於30瓦、頻率不小於100千赫茲及波長係在260~1065奈米之雷射，但輸出功率不包括1~14瓦、波長不包括355~1064奈米及頻率不包括10千赫茲~1百萬赫茲，使用者以上述的雷射切割條件，可以對晶圓22的切割範圍222進行切割，如第五b圖所示，使用者可以在切割範圍222中，利用雷射切割出一第一凹槽24，第一凹槽24的底部則係為一第二台面204，接著，如第五c圖所示，使用者可以在第一凹槽24旁，利用雷射切割以切割出更深的第二凹槽26，此第二凹槽26的底部則係為第三台面206，然後，如第五d圖所示，使用者可以依序在相對第一凹槽24及第二凹槽26的位置切割出第三凹槽28及第四凹槽30，第三凹槽28的底部係為另一第二台面204，第四凹槽30的底部係為另一第三台面206，位於二第二台面204間的凸起平面則係為第一台面202，藉此以在晶圓22中切割出階梯狀的測試晶粒20。如步驟S14所示，並請參照第五e圖，接著利用雷射切割，切斷測試晶粒20周圍與晶圓22連接的部分，以將測試晶粒20與晶圓22完全分離。如步驟S16所示，使用者可藉由機械儀器或是拾取裝置(圖中未示)等，取出測試晶粒20，如第五f圖所示。本發明不限制切割凹槽以形成個台面的順序，也不限制要一次切出一個凹槽或同時切出所有凹槽，可依照使用者實際執行時而訂定，主要是揭露可以切出如階梯狀的測試晶粒20，上述的說明僅係為本實施例的作法，不應以此為發明的限制，並且 也不限制使用者該如何將測試晶粒20取出。

本發明所揭露的測試晶粒，係一種可以切出特殊階梯狀的測試晶粒，尺寸遠較於習知用於取樣的測試晶粒還小，並且維持晶圓的完整性，本發明不限制是否要切割出如上述的三階測試晶粒，如有第一台面、第二台面及第三台面，例如請參照本發明第六圖所示，也可以利用上述的雷射切割方法，切割出一種二階的測試晶粒32，其上只有一第一台面202及其二側以降各自具有一第二台面204，有關此一測試晶粒32的尺寸大小，也與上述的測試晶粒20、第一台面202及第二台面204的範圍相同，切割的過程亦如上述的測試晶粒的雷射切割方法，恕不在此贅述。

因此，本發明透過特殊的雷射切割條件，藉此取代習知的輪刀切割方式，使用者就不用取周圍的晶粒做測試採樣，本發明利用取中間的晶粒可以提高測試的正確性，並且也克服了習知輪刀切割在切除中間晶粒時，會容易使整片晶圓報廢的的情況，還能夠有效維持切割後之測試晶粒的輪廓完整性。

更進一步地，本發明可以在尺寸非常精細的測試晶粒中，進行雕塑，切割出如二階或三階之階梯狀的測試晶粒，甚至，本發明可以切割出超過三階之階梯狀的測試晶粒，本發明不限制使用者運用此一方法應切割出幾階的測試晶粒，主要是至少超過二階以上，對於測試晶粒具有特殊形狀需求的使用者而言，更是一般輪刀切割無法達成的創新境界。本發明大大提升了切割後之晶圓的完整性，避免破損報廢，也藉此提高了測試的正確性，以達成雙贏，有助於使用者製造晶圓的良率提升及成本降低，更是提供了特殊形狀需求的目的。

以上所述之實施例，僅係為說明本發明之技術思想及特點，目的在使熟習此項技藝之人士足以瞭解本發明之內容，並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍。

Claims (9)

1. 一種測試晶粒的雷射切割方法，包含下列步驟：提供一晶圓，並在該晶圓上設有一切割範圍，該切割範圍係位於該晶圓表面之中心區域；利用雷射切割，其係用輸出功率不大於30瓦、頻率不小於100千赫茲及波長係在260~1065奈米之雷射，但該輸出功率不包括1~14瓦、該波長不包括355~1064奈米及該頻率不包括10千赫茲~1百萬赫茲，以於該切割範圍去除部分之該晶圓，以切割出階梯狀的測試晶粒；再利用該雷射切割將該測試晶粒與該晶圓完全分離；以及取出該測試晶粒。
2. 如請求項1所述之測試晶粒的雷射切割方法，其中該測試晶粒的長及寬係不超過2000微米(μm)。
3. 如請求項1所述之測試晶粒的雷射切割方法，其中該測試晶粒更包含：一第一台面，其係與該晶圓表面同高度；以及二第二台面，其係分別位於該第一台面之二側，且高度低於該第一台面。
4. 如請求項3所述之測試晶粒的雷射切割方法，其中該測試晶粒更包含二第三台面，其係分別位於該二第二台面之一側，且高度低於該第二台面。
5. 如請求項3所述之測試晶粒的雷射切割方法，其中該第一台面與該第二台面的高度差係不超過50微米。
6. 如請求項3所述之測試晶粒的雷射切割方法，其中該第一台面的寬度係不超過10微米。
7. 如請求項4所述之測試晶粒的雷射切割方法，其中該第二台面與該第三台面的高度差係不小於10微米。
8. 如請求項1所述之測試晶粒的雷射切割方法，其中該測試晶粒的高度係為100~1400微米。
9. 如請求項1所述之測試晶粒的雷射切割方法，其中提供該晶圓之步驟時，並對該晶圓進行對位及調整水平的動作。

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