晶圓映射圖生成方法、裝置和一種切割晶圓的方法、系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了晶圓映射圖生成方法、裝置和一種切割晶圓的方法、系統(tǒng)，以提高晶圓切割的質(zhì)量。該切割晶圓的方法包括：對待切割晶圓的正面進行拍攝以獲得晶圓正面圖像；校正所述晶圓正面圖像，以獲取晶圓正面校正圖像；通過對所述晶圓正面校正圖像進行投影，獲得晶圓映射圖；根據(jù)所述晶圓映射圖反映的切割位置，對所述待切割晶圓實施晶圓正面和反面的切割。本發(fā)明提供的方法避免了現(xiàn)有技術(shù)拍攝晶圓背面所遇到的保護膜導(dǎo)致的問題，另一方面，由于對晶圓正面圖像進行了校正，據(jù)此所獲得的晶圓映射圖能夠精確地反映晶圓切割位置，正反兩面的切割位置能夠很好地重合，因此，根據(jù)所述切割位置對晶圓實施正面和反面切割時能夠獲得較高的晶圓切割質(zhì)量。
【專利說明】晶圓映射圖生成方法、裝置和一種切割晶圓的方法、系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及激光加工領(lǐng)域，具體涉及晶圓映射圖生成方法、裝置和一種切割晶圓 的方法、系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 晶圓也就是圓形的硅晶片，是制作硅半導(dǎo)體集成電路和其他各種電路元件的主要 材料。由于電路元件對晶圓的形狀要求是多樣的，因此，在制作這些電路元件前一個重要的 工藝就是對晶圓進行切割。晶圓切割工藝的第一步是確定晶圓的切割位置，在確定切割位 置后，再利用激光依據(jù)預(yù)先確定好的位置完成相應(yīng)的切割工作。一般晶圓含有正面和背面 兩個面，晶圓的正面具有很多經(jīng)過光刻的劃分線，這些劃分線縱橫交錯，呈現(xiàn)出一個個的小 方格，而晶圓的背面沒有類似于正面的劃分線。比較傳統(tǒng)的晶圓切割方法只是對晶圓的正 面進行激光切割后，利用裂膜機將其分離，這種切割方式進行操作時容易出現(xiàn)崩邊和崩角 等現(xiàn)象，因而切割質(zhì)量不高。
[0003] 為了能夠改善晶圓切割的質(zhì)量，現(xiàn)有的一種切割晶圓的方法是采用兩個電荷耦合 元件（Charge-Coupled Device，（XD)相機對晶圓進行拍攝，其中一個C⑶相機(稱為(XD1 相機）用來拍攝晶圓的正面，另一個CCD相機（CCD2相機）用來拍攝晶圓的背面，具體地，通 過CCD1相機拍攝晶圓正面，可以得到晶圓正面的切割位置即縱向劃分線和橫向劃分線；由 于晶圓具有一定的透明度，因此，通過CCD2相機拍攝晶圓背面也可以獲得晶圓正面的劃分 線，由此得到晶圓背面的切割位置。根據(jù)正反兩面的切割位置，對晶圓進行正反兩面切割， 然后再利用裂膜機進行分離。
[0004] 然而，由于晶圓背面通常具有一層保護膜，采用CCD2相機拍攝背面時，所獲得的 晶圓正面的劃分線存在成像不清晰的問題，因而無法獲得晶圓背面的精確切割位置，導(dǎo)致 后期進行正反面切割時精度差、質(zhì)量不好。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實施例提供晶圓映射圖生成方法、裝置和一種切割晶圓的方法、系統(tǒng)，以提 高晶圓切割的質(zhì)量。
[0006] -種切割晶圓的方法，所述方法包括：
[0007] 對待切割晶圓的正面進行拍攝以獲得晶圓正面圖像；
[0008] 校正所述晶圓正面圖像，以獲取晶圓正面校正圖像；
[0009] 通過對所述晶圓正面校正圖像進行投影，獲得晶圓映射圖；
[0010] 根據(jù)所述晶圓映射圖反映的切割位置，對所述待切割晶圓實施晶圓正面和反面的 切割。
[0011] 一種晶圓映射圖生成方法，所述方法包括：
[0012] 校正晶圓正面圖像，以獲取晶圓正面校正圖像；
[0013] 通過對所述晶圓正面校正圖像進行投影，獲得晶圓映射圖。
[0014] -種晶圓映射圖生成裝置，所述裝置包括：
[0015] 校正模塊，用于校正晶圓正面圖像，以獲取晶圓正面校正圖像；
[0016] 映射圖獲取模塊，用于通過對所述晶圓正面校正圖像進行投影，獲得晶圓映射圖。
[0017] -種切割晶圓的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
[0018] 成像裝置，用于對待切割晶圓的正面進行拍攝以獲得晶圓正面圖像；
[0019] 晶圓映射圖生成裝置，包括校正模塊和映射圖獲取模塊；
[0020] 所述校正模塊，用于校正所述晶圓正面圖像，以獲取晶圓正面校正圖像；
[0021] 所述映射圖獲取模塊，用于通過對所述晶圓正面校正圖像進行投影，獲得晶圓映 射圖；
[0022] 切割裝置，用于根據(jù)所述晶圓映射圖反映的切割位置，對所述待切割晶圓實施晶 圓正面和反面的切割。
[0023] 從上述本發(fā)明實施例可知，由于在切割之前只是對待切割晶圓的正面進行拍攝而 不對其反面進行拍攝，因此避免了現(xiàn)有技術(shù)拍攝晶圓背面所遇到的保護膜導(dǎo)致的問題，另 一方面，由于對晶圓正面圖像進行了校正，據(jù)此所獲得的晶圓映射圖能夠精確地反映晶圓 切割位置，正反兩面的切割位置能夠很好地重合，因此，根據(jù)所述切割位置對晶圓實施正面 和反面切割時能夠獲得較高的晶圓切割質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1是本發(fā)明實施例提供的切割晶圓的方法的基本流程示意圖；
[0025] 圖2_a是本發(fā)明實施例提供的通過拍攝獲得的晶圓正面圖像示意圖；
[0026] 圖2_b是圖2_a示例的晶圓正面圖像的局部放大圖；
[0027] 圖3是本發(fā)明實施例提供的晶圓正面圖像上兩組偏角計算點不意圖；
[0028] 圖4_a是本發(fā)明實施例提供的對晶圓正面圖像進行校正后獲得的晶圓正面校正 圖像不意圖；
[0029] 圖4_b是圖4_a示例的晶圓正面校正圖像的局部放大圖；
[0030] 圖5_a是本發(fā)明實施例提供的對晶圓正面校正圖像進行x方向的投影變換獲得的 投影示意圖；
[0031] 圖5_b是本發(fā)明實施例提供的對晶圓正面校正圖像進行y方向的投影變換獲得的 投影示意圖；
[0032] 圖6_a是本發(fā)明實施例提供的晶圓映射圖示意圖；
[0033] 圖6-b是圖6-a示例的晶圓映射圖的局部放大圖；
[0034] 圖7是本發(fā)明實施例提供的晶圓映射圖生成方法基本流程示意圖；
[0035] 圖8是本發(fā)明實施例提供的切割晶圓的系統(tǒng)基本邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036] 圖9是本發(fā)明另一實施例提供的切割晶圓的系統(tǒng)基本邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037] 圖10是本發(fā)明另一實施例提供的切割晶圓的系統(tǒng)基本邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖11是本發(fā)明另一實施例提供的切割晶圓的系統(tǒng)基本邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039] 圖12是本發(fā)明實施例提供的晶圓映射圖生成裝置基本邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040] 圖13是本發(fā)明另一實施例提供的晶圓映射圖生成裝置基本邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041] 圖14是本發(fā)明另一實施例提供的晶圓映射圖生成裝置基本邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042] 圖15是本發(fā)明另一實施例提供的晶圓映射圖生成裝置基本邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0043] 本發(fā)明實施例提供一種切割晶圓的方法，包括：對待切割晶圓的正面進行拍攝以 獲得晶圓正面圖像；校正所述晶圓正面圖像，以獲取晶圓正面校正圖像；通過對所述晶圓 正面校正圖像進行投影，獲得晶圓映射圖；根據(jù)所述晶圓映射圖反映的切割位置，對所述待 切割晶圓實施晶圓正面和反面的切割。本發(fā)明實施例還提供相應(yīng)的晶圓映射圖生成方法、 裝置和一種切割晶圓的系統(tǒng)。以下分別進行詳細(xì)說明。
[0044] 本發(fā)明實施例的切割晶圓的方法的基本流程可參考圖1，主要包括步驟：
[0045] S101，對待切割晶圓的正面進行拍攝以獲得晶圓正面圖像。
[0046] 在本發(fā)明實施例中，待切割晶圓的正面進行拍攝可以采用相機，例如，CCD相機，或 者采用其他具有成像功能的裝置。
[0047] S102,校正所述晶圓正面圖像，以獲取晶圓正面校正圖像。
[0048] 如前所述，晶圓的正面具有光刻的劃分線。這些劃分線縱橫交錯，在晶圓的正面形 成一個個小方格。由于各種因素的影響，例如拍攝時的抖動，導(dǎo)致步驟S102獲得的晶圓正 面圖像上的橫向劃分線與水平方向存在一定的角度偏差即橫向劃分線與水平方向的夾角， 這一角度偏差必然對生成的晶圓映射圖產(chǎn)生不良影響甚至?xí)a(chǎn)生偏差極大的映射圖。
[0049] 作為本發(fā)明一個實施例，校正晶圓正面圖像，以獲取晶圓正面校正圖像包括如下 步驟S1021至步驟S1023 :
[0050] S10 21，求取晶圓正面圖像上的一組點對中由任意點對構(gòu)成的直線與水平方向的 夾角。
[0051] 附圖2_a是通過拍攝獲得的晶圓正面圖像不意圖，附圖2_b是附圖2_a不例的晶 圓正面圖像的局部放大圖。從附圖2-b可以看出，拍攝獲得的晶圓正面圖像上面的橫向劃 分線與水平方向存在一定的角度偏差。在本發(fā)明實施例中，所謂點對，是晶圓正面圖像上任 意兩條縱向劃分線與同一條橫向劃分線的兩個交點。
[0052] 作為本發(fā)明一個實施例，求取晶圓正面圖像上一組點對中由任意點對構(gòu)成的直線 與水平方向的夾角可以包括如下步驟S1至步驟S3 :
[0053] S1，從晶圓正面圖像上選取分別包含任意兩條縱向劃分線的兩個區(qū)域，對所述兩 個區(qū)域分別進行x方向的投影得到所述一組點對的坐標(biāo)。
[0054] 如附圖3所示，縱橫交錯的線即為晶圓正面圖像上的縱向劃分線和橫向劃分線， 兩個區(qū)域分別包含任意兩條縱向劃分線中任意一條縱向劃分線與一組橫向劃分線的交點， 所述兩個區(qū)域中位于同一橫向劃分線的兩個交點構(gòu)成所述一組點對中的一個點對。例如， 對于附圖3,圖中短劃線虛線構(gòu)成的矩形框為兩個區(qū)域中包含一條縱向劃分線的一個區(qū)域， 其所包圍的圓黑點為一個點對即兩個區(qū)域中位于同一橫向劃分線的兩個交點中的一個交 點，點劃線虛線構(gòu)成的矩形框為兩個區(qū)域中包含另一條縱向劃分線的另一個區(qū)域，其所包 圍的方形黑點即兩個區(qū)域中位于同一橫向劃分線的兩個交點中的另一個交點。從左至右計 數(shù)，是晶圓正面圖像上第三條以及第七條縱向劃分線與晶圓正面圖像上五條橫向劃分線的 交點，同一條橫向劃分線上的兩個交點即一個圓形黑點和一個方形黑點構(gòu)成一個點對。
[0055] 若對矩形區(qū)域進行x方向的投影，便可得到一組點對中各個點對的坐標(biāo)。例如，附 圖3示例的一組點對，通過對其進行x方向的投影，可得到5個點對即10個交點的坐標(biāo)。以 圖3的兩個矩形區(qū)域包含的五條橫向劃分線中第二條橫向劃分線上的一個點對為例，通過 矩形區(qū)域進行x方向的投影，可以得到該點對中構(gòu)成任意一個點對的第一交點的坐標(biāo)（Xl， yj和第二交點的坐標(biāo)（x2, y2)。
[0056] S2,計算所述一組點對中構(gòu)成任意一個點對的第一交點的坐標(biāo)（XpyJ和第二交點 的坐標(biāo)（x2, y2)的差值（A X，A y)。
[0057] S3,對所述差值進行反正切變換得到arctan ( A y/ A x)。
[0058] 進行反正切變換得到的arctan( A y/A x)即為晶圓正面圖像上一組點對中由任 意點對構(gòu)成的直線與水平方向的夾角，記為0 earctar^ A y/ A x)。
[0059] S1022,對晶圓正面圖像的一組點對得到的夾角取平均值得到平均偏轉(zhuǎn)角度。
[0060] 通過求取晶圓正面圖像中僅有的一個點對得到的夾角，尚不足以反映晶圓正面圖 像的真實角度偏差。為了獲得精確的角度偏差，在本發(fā)明實施例中，可以求取所有橫向劃分 線與縱向劃分線的偏角計算點，得到相應(yīng)的夾角e2.....en，然后，對這n個夾角求取

【權(quán)利要求】
1. 一種切割晶圓的方法，其特征在于，所述方法包括： 對待切割晶圓的正面進行拍攝以獲得晶圓正面圖像； 校正所述晶圓正面圖像，以獲取晶圓正面校正圖像； 通過對所述晶圓正面校正圖像進行投影，獲得晶圓映射圖； 根據(jù)所述晶圓映射圖反映的切割位置，對所述待切割晶圓實施晶圓正面和反面的切 割。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述校正所述晶圓正面圖像，以獲取晶圓 正面校正圖像包括： 求取所述晶圓正面圖像上一組點對中由任意點對構(gòu)成的直線與水平方向的夾角，所述 點對為所述晶圓正面圖像上任意兩條縱向劃分線與同一條橫向劃分線的兩個交點； 對所述晶圓正面圖像的所述一組點對得到的夾角取平均值得到平均偏轉(zhuǎn)角度； 將所述晶圓正面圖像旋轉(zhuǎn)所述平均偏轉(zhuǎn)角度，使得所述旋轉(zhuǎn)后的晶圓正面圖像上的橫 向劃分線處在水平的位置不存在角度偏差。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述求取所述晶圓正面圖像上一組點對 中由任意點對構(gòu)成的直線與水平方向的夾角包括： 從所述晶圓正面圖像上選取分別包含所述任意兩條縱向劃分線的兩個區(qū)域，對所述兩 個區(qū)域分別進行x方向的投影得到所述一組點對的坐標(biāo)，所述兩個區(qū)域分別包含所述任意 兩條縱向劃分線中任意一條縱向劃分線與一組橫向劃分線的交點，所述兩個區(qū)域中位于同 一橫向劃分線的兩個交點構(gòu)成所述一組點對中的一個點對； 計算所述一組點對中構(gòu)成任意一個點對的第一交點的坐標(biāo)（Xpyj和第二交點的坐標(biāo) (x2,y2)的差值(Ax,Ay); 對所述差值進行反正切變換得到arctan(Ay/Ax)，所述arctan(Ay/Ax)為所述 晶圓正面圖像上一組點對中由任意點對構(gòu)成的直線與水平方向的夾角。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過對所述晶圓正面校正圖像進行 投影，獲得晶圓映射圖包括： 對所述晶圓正面校正圖像進行x方向的投影變換和y方向的投影變換； 根據(jù)所述投影變換得到的小方格的大小，依次繪出相應(yīng)的水平線和垂直線以獲得晶圓 映射圖。
5. -種晶圓映射圖生成方法，其特征在于，所述方法包括： 校正晶圓正面圖像，以獲取晶圓正面校正圖像； 通過對所述晶圓正面校正圖像進行投影，獲得晶圓映射圖。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述校正所述晶圓正面圖像，以獲取晶圓 正面校正圖像包括： 求取所述晶圓正面圖像上一組點對中由任意點對構(gòu)成的直線與水平方向的夾角，所述 點對為所述晶圓正面圖像上任意兩條縱向劃分線與同一條橫向劃分線的兩個交點； 對所述晶圓正面圖像的所述一組點對得到的夾角取平均值得到平均偏轉(zhuǎn)角度； 將所述晶圓正面圖像旋轉(zhuǎn)所述平均偏轉(zhuǎn)角度，使得所述旋轉(zhuǎn)后的晶圓正面圖像上的橫 向劃分線保持水平不存在角度偏差。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述求取所述晶圓正面圖像上一組點對 中由任意點對構(gòu)成的直線與水平方向的夾角包括： 從所述晶圓正面圖像上選取分別包含所述任意兩條縱向劃分線的兩個區(qū)域，對所述兩 個區(qū)域分別進行X方向的投影得到所述一組點對的坐標(biāo)，所述兩個區(qū)域分別包含所述任意 兩條縱向劃分線中任意一條縱向劃分線與一組橫向劃分線的交點，所述兩個區(qū)域中位于同 一橫向劃分線的兩個交點構(gòu)成所述一組點對中的一個點對； 計算所述一組點對中構(gòu)成任意一個點對的第一交點的坐標(biāo)（Xpyj和第二交點的坐標(biāo) (x2,y2)的差值(Ax,Ay); 對所述差值進行反正切變換得到arctan(Ay/Ax)，所述arctan(Ay/Ax)為所述 晶圓正面圖像上一組點對中由任意點對構(gòu)成的直線與水平方向的夾角。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述通過對所述晶圓正面校正圖像進行 投影，獲得晶圓映射圖包括： 對所述晶圓正面校正圖像進行x方向的投影變換和y方向的投影變換； 根據(jù)所述投影變換得到的小方格的大小，依次繪出相應(yīng)的水平線和垂直線以獲得晶圓 映射圖。
9. 一種晶圓映射圖生成裝置，其特征在于，所述裝置包括： 校正模塊，用于校正晶圓正面圖像，以獲取晶圓正面校正圖像； 映射圖獲取模塊，用于通過對所述晶圓正面校正圖像進行投影，獲得晶圓映射圖。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述校正模塊包括： 夾角求取模塊，用于求取所述晶圓正面圖像上一組點對中由任意點對構(gòu)成的直線與水 平方向的夾角，所述點對為所述晶圓正面圖像上任意兩條縱向劃分線與同一條橫向劃分線 的兩個交點； 平均值求取模塊，用于對所述晶圓正面圖像的所述一組點對得到的夾角取平均值得到 平均偏轉(zhuǎn)角度； 旋轉(zhuǎn)模塊，用于將所述晶圓正面圖像旋轉(zhuǎn)所述平均偏轉(zhuǎn)角度，使得所述旋轉(zhuǎn)后的晶圓 正面圖像上的橫向劃分線保持水平不存在角度偏差。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述夾角求取模塊包括： 投影單元，用于從所述晶圓正面圖像上選取分別包含所述任意兩條縱向劃分線的兩個 區(qū)域，對所述兩個區(qū)域分別進行x方向的投影得到所述一組點對的坐標(biāo)，所述兩個區(qū)域分 別包含所述任意兩條縱向劃分線中任意一條縱向劃分線與一組橫向劃分線的交點，所述兩 個區(qū)域中位于同一橫向劃分線的兩個交點構(gòu)成所述一組點對中的一個點對； 計算單元，用于計算所述一組點對中構(gòu)成任意一個點對的第一交點的坐標(biāo)（Xl，yi)和第 二交點的坐標(biāo)（x2，y2)的差值(Ax，Ay); 反正切變換單元，用于對所述差值進行反正切變換得到arctan(Ay/Ax)，所述arctan(Ay/Ax)為所述晶圓正面圖像上一組點對中由任意點對構(gòu)成的直線與水平方向 的夾角。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述映射圖獲取模塊包括： 投影變換單元，用于對所述晶圓正面校正圖像進行x方向的投影變換和y方向的投影 變換； 繪圖單元，用于根據(jù)所述投影變換得到的小方格的大小，依次繪出相應(yīng)的水平線和垂 直線以獲得晶圓映射圖。
13. -種切割晶圓的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括成像裝置、切割裝置和權(quán)利要求 9至權(quán)利要求12任意一項所述的晶圓映射圖生成裝置； 所述成像裝置，用于對待切割晶圓的正面進行拍攝以獲得晶圓正面圖像； 所述晶圓映射圖生成裝置，用于校正所述晶圓正面圖像，以獲取晶圓正面校正圖像，通 過對所述晶圓正面校正圖像進行投影，獲得晶圓映射圖； 切割裝置，用于根據(jù)所述晶圓映射圖反映的切割位置，對所述待切割晶圓實施晶圓正 面和反面的切割。
【文檔編號】H01L21/78GK104517897SQ201310444533
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】舒遠, 王光能, 周蕾, 米野, 高云峰 申請人:大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司, 深圳市大族電機科技有限公司