标记晶圆的方法、标记劣品芯片的方法、晶圆对位的方法、以及晶圆测试机转让专利
申请号 : CN200710141606.7
文献号 : CN100595881C
文献日 : 2010-03-24
发明人 : 郑匡文
申请人 : 京元电子股份有限公司
摘要 :
本发明提供一种标记晶圆的方法，其包括提供一具有至少两个参考标记的晶圆，此晶圆的一表面包含有多个芯片，同时检测晶圆的上述参考标记以执行一晶圆对位的步骤，并且利用一激光对上述晶圆作标记。另，本发明亦可适用于晶圆的芯片例如劣品芯片的标记，其相较于现有利用油墨对劣品芯片进行标记的技术而言，不仅具有可减少晶圆污染、作业时间和厂房空间、以及永久标记等优点，更具有易于利用现今的晶圆测试机或油墨机台进行改造的特点。
权利要求 :
1.一种标记晶圆的方法，其特征在于，包括：
提供一具有至少两个参考标记的晶圆，该晶圆的一表面包含有多 个芯片；
同时检测该晶圆的该些参考标记，以执行一对该晶圆对位的步骤； 以及利用一激光对该晶圆作标记。
2.如权利要求1所述的标记晶圆的方法，其中，上述对该晶圆对 位的步骤包括：提供一侦测系统装置，该侦测系统装置记录有该些参考标记的参 考位置和图案；以及比对该侦测系统装置记录有该些参考标记的参考位置和图案与该 晶圆的该些参考标记的位置和图案，当该晶圆的该些参考标记的位置 和图案与该侦测系统装置所记录的该些参考标记的参考位置和图案相 符时，即完成对该晶圆对位的步骤。
3.如权利要求1所述的标记晶圆的方法，其中，该晶圆包含至少 一劣品芯片，而该激光则于该晶圆的上述劣品芯片处作标记。
4.如权利要求1所述的标记晶圆的方法，其中，当进行上述利用 该激光对该晶圆作标记的步骤时，该晶圆的位置固定不动。
5.如权利要求1所述的标记晶圆的方法，其中，通过改变该激光 的路径以对该晶圆作标记。
6.如权利要求1所述的标记晶圆的方法，其中，该激光通过一液 晶遮蔽罩以对该晶圆作标记。
7.如权利要求1所述的标记晶圆的方法，其中，该激光的波长范 围介于355至655纳米之间。
8.如权利要求1所述的标记晶圆的方法，其中，该晶圆的外围具 有多个不完全芯片，而该些参考标记则标示于该晶圆的上述不同的不 完全芯片上。
9.如权利要求1所述的标记晶圆的方法，其中，该晶圆的该些参 考标记利用激光所标示。
10.一种晶圆对位的方法，其特征在于，包括：
提供一晶圆，该晶圆具有至少两个参考标记；以及
提供一侦测系统装置，以同时检测该晶圆的该些参考标记，其中 该侦测系统装置记录有该些参考标记的参考位置和图案。
11.如权利要求10所述的晶圆对位的方法，其中，包括比对该侦 测系统装置记录有该些参考标记的参考位置和图案与该晶圆的该些参 考标记的位置和图案，当该晶圆的该些参考标记的位置和图案与该侦 测系统装置所记录的该些参考标记的参考位置和图案相符时，即完成 对该晶圆对位的步骤。
12.如权利要求10所述的晶圆对位的方法，其中，包括比对该侦 测系统装置记录有该些参考标记的参考位置和图案与该晶圆的该些参 考标记的位置和图案，当该晶圆的该些参考标记的位置和图案与该侦 测系统装置所记录的该些参考标记的参考位置和图案无法相符时，则 以人工再次确认该侦测系统装置记录有该些参考标记的参考位置和图 案与该晶圆的该些参考标记的位置和图案的差异。
13.一种晶圆测试机，其特征在于，包含：
一承载台，用以承载一晶圆，该晶圆包含有至少一劣品芯片；
一激光装置，可产生一激光，用以标记各劣品芯片；及
一控制装置，可读取一劣品芯片位置档案，用以控制该激光装置 的标记动作。
14.如权利要求13所述的晶圆测试机，其中，还包括一检测装置， 其用以检测一晶圆的多个芯片，而产生该劣品芯片位置档案。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种标记晶圆的方法，且特别有关于一种利用激光标 记劣品芯片的方法。
背景技术
一般集成电路制程可依序区分为晶圆制造阶段、芯片测试阶段以 及芯片封装阶段，而随着目前电子产品讲究轻薄短小，因此现阶段的 封装技术为了降低封装体积并改善集成电路效能，已逐渐趋向于覆晶 封装、多芯片模块等高阶封装技术，然而这些高阶封装方式的成本高 昂，因此最好能够在封装前即针对芯片进行测试，以在后段封装制程 前将这些劣品芯片剔除，节省不必要的封装成本。
一种晶圆无墨点测试方法可于晶圆测试后产生一晶圆图像 (MAP)，以作为各芯片的封装依据，然而由于芯片的尺寸渐趋微小，因 此此种无劣品芯片标记的方法容易在后续捡选芯片的过程中造成失 误，进而增加出错的风险与不必要的成本支出。有鉴于此，目前在晶 圆测试后，为了可清楚分辨良品与劣品的芯片，通常利用油墨在劣品 芯片处作标记，而根据芯片的功能测试与其不良品标记的步骤差异， 其可大致划分为实时(online)和非实时(offline)等两种标记制程。所谓劣 品芯片的实时标记制程指当测试机台测试晶圆上的芯片的功能后，随 即根据测试机台所输出的测试结果而针对所检测出的劣品芯片打上墨 点，亦即其测试晶圆以及打墨点于劣品芯片上的动作于一个步骤完成。 然而，由于测试机台较为昂贵，因此需有效利用其产能，而上述劣品 芯片的实时油墨标记制程不仅容易对测试机台造成污染，且会影响其 产能，故目前业者多半采用劣品芯片的非实时标记制程，亦即当测试 机台检测完晶圆上的各芯片的功能后，先根据晶圆上各芯片的测试结 果而产生一晶圆图像，之后再将晶圆移至另一打墨机台，并根据上述 测试结果所产生的晶圆图像而于晶圆的劣品芯片处打上墨点，以方便 后续的芯片捡选。
参照图1，其绘示一晶圆非实时油墨标记制程的简单示意图。首 先，利用测试机台检测晶圆100上各芯片102的功能后，根据晶圆100 上各芯片102的分布排列以及测试结果而产生一晶圆图像104，而晶圆 图像104记录有对应于晶圆100的劣品芯片106的相关位置106’，以 及于晶圆100上等距重复出现的图案，其通常为位于芯片102间的切 割道的特定标记。之后，将晶圆100移至一打墨机台108中，并放置 于打墨机台108的晶圆支撑架110上，以接着执行一晶圆100对位的 步骤。现有半导体机台，例如打墨机台108通常通过一X-Y平移台114 以移动晶圆支撑架110及放置于其上的晶圆100，并仅利用一摄影机 112依序侦测晶圆100上指定位置的特定标记，而为了节省晶圆对位所 需花费的时间，其通常根据晶圆100的尺寸而仅选择数个指定位置作 对位，之后再根据晶圆图像104所记录劣品芯片的相关位置106’，利 用一打墨装置116于其晶圆100上的对应位置处进行油墨标记。当进 行上述油墨标记制程时，X-Y平移台114常载动晶圆100，使晶圆100 的各个劣品芯片106依序对应于打墨装置116的打墨位置，以进行劣 品芯片106的标记制程。
上述X-Y平移台114通常利用马达所驱动，然而由于机械的运动 会有其等比误差的极限，因此当芯片102的尺寸愈小，其对晶圆100 偏移的容忍度也愈小。而晶圆100的移动次数愈高，则摄影机112误 抓与指定位置的特定标记相同图案的邻近标记的可能性大增，使晶圆 图像104与实际晶圆100上的芯片102位置易有偏差，进而也增加了 误标的机会。
由于油墨管的内径以及油墨本身的粘滞性或其它因素，使得油墨 标记有其极限的应用尺寸，当芯片小于一定尺寸时，则油墨容易渗漏 而污染其它芯片，故常需要依靠操作人员来目视检查打完墨点的晶圆， 这样的做法不仅增加了人力需求，且打墨作业时间长，又常需多出另 一道烘烤制程以干燥油墨，影响生产效率甚钜。再者，由于晶圆上的 墨点经过一段时间后容易产生变质或脱落的现象，因此其测试资料无 法保存长久以作为事后追踪的参考依据，且晶圆需利用化学药剂清洗 以重新进行油墨标记制程，其不仅浪费时间，更增加了清洗机台、化 学药剂、以及重新标记的油墨等成本。又，由于现有半导体机台及打 墨机台的晶圆对位方式容易造成对位时间过长或对位不准确等问题， 因此业者需要一种新的晶圆对位方法，其不仅可有效缩减定位所需的 时间，并可用以解决对位不准确的问题，更可适用于现今半导体制程 和其它例如晶圆标记或劣品芯片标记等制程的进行。
一种晶圆无墨点测试方法可于晶圆测试后产生一晶圆图像 (MAP)，以作为各芯片的封装依据，然而由于芯片的尺寸渐趋微小，因 此此种无劣品芯片标记的方法容易在后续捡选芯片的过程中造成失 误，进而增加出错的风险与不必要的成本支出。有鉴于此，目前在晶 圆测试后，为了可清楚分辨良品与劣品的芯片，通常利用油墨在劣品 芯片处作标记，而根据芯片的功能测试与其不良品标记的步骤差异， 其可大致划分为实时(online)和非实时(offline)等两种标记制程。所谓劣 品芯片的实时标记制程指当测试机台测试晶圆上的芯片的功能后，随 即根据测试机台所输出的测试结果而针对所检测出的劣品芯片打上墨 点，亦即其测试晶圆以及打墨点于劣品芯片上的动作于一个步骤完成。 然而，由于测试机台较为昂贵，因此需有效利用其产能，而上述劣品 芯片的实时油墨标记制程不仅容易对测试机台造成污染，且会影响其 产能，故目前业者多半采用劣品芯片的非实时标记制程，亦即当测试 机台检测完晶圆上的各芯片的功能后，先根据晶圆上各芯片的测试结 果而产生一晶圆图像，之后再将晶圆移至另一打墨机台，并根据上述 测试结果所产生的晶圆图像而于晶圆的劣品芯片处打上墨点，以方便 后续的芯片捡选。
参照图1，其绘示一晶圆非实时油墨标记制程的简单示意图。首 先，利用测试机台检测晶圆100上各芯片102的功能后，根据晶圆100 上各芯片102的分布排列以及测试结果而产生一晶圆图像104，而晶圆 图像104记录有对应于晶圆100的劣品芯片106的相关位置106’，以 及于晶圆100上等距重复出现的图案，其通常为位于芯片102间的切 割道的特定标记。之后，将晶圆100移至一打墨机台108中，并放置 于打墨机台108的晶圆支撑架110上，以接着执行一晶圆100对位的 步骤。现有半导体机台，例如打墨机台108通常通过一X-Y平移台114 以移动晶圆支撑架110及放置于其上的晶圆100，并仅利用一摄影机 112依序侦测晶圆100上指定位置的特定标记，而为了节省晶圆对位所 需花费的时间，其通常根据晶圆100的尺寸而仅选择数个指定位置作 对位，之后再根据晶圆图像104所记录劣品芯片的相关位置106’，利 用一打墨装置116于其晶圆100上的对应位置处进行油墨标记。当进 行上述油墨标记制程时，X-Y平移台114常载动晶圆100，使晶圆100 的各个劣品芯片106依序对应于打墨装置116的打墨位置，以进行劣 品芯片106的标记制程。
上述X-Y平移台114通常利用马达所驱动，然而由于机械的运动 会有其等比误差的极限，因此当芯片102的尺寸愈小，其对晶圆100 偏移的容忍度也愈小。而晶圆100的移动次数愈高，则摄影机112误 抓与指定位置的特定标记相同图案的邻近标记的可能性大增，使晶圆 图像104与实际晶圆100上的芯片102位置易有偏差，进而也增加了 误标的机会。
由于油墨管的内径以及油墨本身的粘滞性或其它因素，使得油墨 标记有其极限的应用尺寸，当芯片小于一定尺寸时，则油墨容易渗漏 而污染其它芯片，故常需要依靠操作人员来目视检查打完墨点的晶圆， 这样的做法不仅增加了人力需求，且打墨作业时间长，又常需多出另 一道烘烤制程以干燥油墨，影响生产效率甚钜。再者，由于晶圆上的 墨点经过一段时间后容易产生变质或脱落的现象，因此其测试资料无 法保存长久以作为事后追踪的参考依据，且晶圆需利用化学药剂清洗 以重新进行油墨标记制程，其不仅浪费时间，更增加了清洗机台、化 学药剂、以及重新标记的油墨等成本。又，由于现有半导体机台及打 墨机台的晶圆对位方式容易造成对位时间过长或对位不准确等问题， 因此业者需要一种新的晶圆对位方法，其不仅可有效缩减定位所需的 时间，并可用以解决对位不准确的问题，更可适用于现今半导体制程 和其它例如晶圆标记或劣品芯片标记等制程的进行。
发明内容
有鉴于上述问题，本发明的一目的为解决现有油墨标记制程的墨 点尺寸不易控制、容易污染晶圆、以及作业时间过长等问题，而由于 作业时间的缩短，因此所需的机台数亦随之减少，可有效节省厂房空 间。
本发明的再一目的为提出一种可易于控制劣品芯片标记的大小的 方法，以适应应各种不同尺寸的芯片的需求。
本发明的又一目的为提出一种可永久标记晶圆或劣品芯片的方 法，以有效解决现有油墨标记容易因环境或时间等因素所导致模糊或 难以辨识，使晶圆必须加以冲洗过后而重新进行标记制程的问题。
本发明的另一目的为节省现有油墨标记制程所需搭配的烘烤设 备、油墨清洗机台及化学药剂等成本。
本发明的再又一目的为提出一种标记劣品芯片的方法，其可易于 利用现今的测试机台或打墨机台而加以结合或改造，以节省机台的成 本。
本发明的再另一目的为提出一种晶圆对位的方法，其不仅可有效 缩减晶圆对位的时间，更可用以解决晶圆对位不准确的问题，以利于 半导体制程和其它如打墨标记等制程的进行。
为达上述各目的，本发明一实施例提供一种标记晶圆的方法，其 包括提供一具有至少两个参考标记的晶圆，此晶圆的一表面包含有多 个芯片，同时检测晶圆的上述参考标记以执行一晶圆对位的步骤，并 且利用一激光对上述晶圆作标记。
本发明另一实施例则提供了一种标记劣品芯片的方法，其包括提 供一具有至少两个参考标记的晶圆，此晶圆的一表面上包含有多个芯 片与至少一劣品芯片，同时检测晶圆的上述参考标记，以执行一晶圆 对位的步骤，以及固定此晶圆的位置，并通过改变一激光的路径以针 对晶圆的上述劣品芯片处作不良品标记。
本发明又另一实施例则提供了一种标记劣品芯片的方法，其包括 提供一具有至少两个参考标记的晶圆，此晶圆的一表面上包含有多个 芯片与至少一劣品芯片，同时检测晶圆的上述参考标记，以执行一晶 圆对位的步骤，接着固定此晶圆的位置，并且提供一设有至少一个符 号的遮蔽罩，使一激光通过此遮蔽罩的上述符号，而于晶圆的上述劣 品芯片处形成具有与上述符号相同态样的不良品标记。
本发明的再又一实施例提供了一种晶圆对位的方法，其包括提供 一晶圆，此晶圆具有至少两个参考标记，并提供一侦测系统装置，以 同时检测晶圆的上述参考标记，其中此侦测系统装置记录有上述参考 标记的参考位置和图案。
本发明的再另一实施例则提供了一种晶圆测试机，其包含一承载 台用以承载一包含有至少一劣品芯片的晶圆，一可产生一激光用以标 记各劣品芯片的激光装置，以及一控制装置可用于读取一劣品芯片位 置档案，进而控制此激光装置的标记动作。另，此晶圆测试机可更包 含一检测装置用以检测一晶圆的多个芯片，进而产生上述劣品芯片位 置档案。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举 出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
本发明的再一目的为提出一种可易于控制劣品芯片标记的大小的 方法，以适应应各种不同尺寸的芯片的需求。
本发明的又一目的为提出一种可永久标记晶圆或劣品芯片的方 法，以有效解决现有油墨标记容易因环境或时间等因素所导致模糊或 难以辨识，使晶圆必须加以冲洗过后而重新进行标记制程的问题。
本发明的另一目的为节省现有油墨标记制程所需搭配的烘烤设 备、油墨清洗机台及化学药剂等成本。
本发明的再又一目的为提出一种标记劣品芯片的方法，其可易于 利用现今的测试机台或打墨机台而加以结合或改造，以节省机台的成 本。
本发明的再另一目的为提出一种晶圆对位的方法，其不仅可有效 缩减晶圆对位的时间，更可用以解决晶圆对位不准确的问题，以利于 半导体制程和其它如打墨标记等制程的进行。
为达上述各目的，本发明一实施例提供一种标记晶圆的方法，其 包括提供一具有至少两个参考标记的晶圆，此晶圆的一表面包含有多 个芯片，同时检测晶圆的上述参考标记以执行一晶圆对位的步骤，并 且利用一激光对上述晶圆作标记。
本发明另一实施例则提供了一种标记劣品芯片的方法，其包括提 供一具有至少两个参考标记的晶圆，此晶圆的一表面上包含有多个芯 片与至少一劣品芯片，同时检测晶圆的上述参考标记，以执行一晶圆 对位的步骤，以及固定此晶圆的位置，并通过改变一激光的路径以针 对晶圆的上述劣品芯片处作不良品标记。
本发明又另一实施例则提供了一种标记劣品芯片的方法，其包括 提供一具有至少两个参考标记的晶圆，此晶圆的一表面上包含有多个 芯片与至少一劣品芯片，同时检测晶圆的上述参考标记，以执行一晶 圆对位的步骤，接着固定此晶圆的位置，并且提供一设有至少一个符 号的遮蔽罩，使一激光通过此遮蔽罩的上述符号，而于晶圆的上述劣 品芯片处形成具有与上述符号相同态样的不良品标记。
本发明的再又一实施例提供了一种晶圆对位的方法，其包括提供 一晶圆，此晶圆具有至少两个参考标记，并提供一侦测系统装置，以 同时检测晶圆的上述参考标记，其中此侦测系统装置记录有上述参考 标记的参考位置和图案。
本发明的再另一实施例则提供了一种晶圆测试机，其包含一承载 台用以承载一包含有至少一劣品芯片的晶圆，一可产生一激光用以标 记各劣品芯片的激光装置，以及一控制装置可用于读取一劣品芯片位 置档案，进而控制此激光装置的标记动作。另，此晶圆测试机可更包 含一检测装置用以检测一晶圆的多个芯片，进而产生上述劣品芯片位 置档案。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举 出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1显示一现有晶圆非实时油墨标记制程的简单示意图；
图2A为根据本发明一实施例的标记晶圆的方法的简单示意图；
图2B为根据本发明另一实施例的标记劣品芯片的方法的简单示 意图；
图2C为根据本发明又另一实施例的标记劣品芯片的方法的剖面 示意图；
图2D为根据本发明又另一实施例所提供的液晶遮蔽罩的俯视图；
图3为根据本发明再另一实施例所提供的晶圆测试机的简单示意 图。
图中符号说明
100晶圆
102芯片
104晶圆图像
106劣品芯片
106’晶圆图像对应晶圆的劣品芯片的相关位置
108打墨机台
110晶圆支撑架
112摄影机
114X-Y平移台
116打墨装置
200晶圆
202芯片
204参考标记
206侦测系统装置
208视觉机构
210激光装置
212光学模块
220晶圆图像
222晶圆图像所记录的劣品芯片处
222’不良品标记
230光均化器
240遮蔽罩
240’液晶遮蔽罩
242符号
244驱动控制单元
250光结像组
300晶圆测试机
302承载台
310检测装置
315控制装置
320激光装置
图2A为根据本发明一实施例的标记晶圆的方法的简单示意图；
图2B为根据本发明另一实施例的标记劣品芯片的方法的简单示 意图；
图2C为根据本发明又另一实施例的标记劣品芯片的方法的剖面 示意图；
图2D为根据本发明又另一实施例所提供的液晶遮蔽罩的俯视图；
图3为根据本发明再另一实施例所提供的晶圆测试机的简单示意 图。
图中符号说明
100晶圆
102芯片
104晶圆图像
106劣品芯片
106’晶圆图像对应晶圆的劣品芯片的相关位置
108打墨机台
110晶圆支撑架
112摄影机
114X-Y平移台
116打墨装置
200晶圆
202芯片
204参考标记
206侦测系统装置
208视觉机构
210激光装置
212光学模块
220晶圆图像
222晶圆图像所记录的劣品芯片处
222’不良品标记
230光均化器
240遮蔽罩
240’液晶遮蔽罩
242符号
244驱动控制单元
250光结像组
300晶圆测试机
302承载台
310检测装置
315控制装置
320激光装置
具体实施方式
本发明列举一些实施例详述如下，其中相关的图标并未依据实际 样式或比例绘制，其作用仅在于方便表达本发明的特征，而为求内容 的简洁，说明书中相同标示的符号说明表示具有相同功能的构件。另， 以下所提供的实施例仅为方便说明本发明的技术特征，本发明的范围 不受所提供的实施例限定，而以本发明所提出的权利要求书为准。
首先，本发明一实施例提供一种晶圆标记制程，其利用激光进行 晶圆标记，并搭配本发明另所提供的晶圆对位的方法，以节省晶圆对 位的时间，并提高晶圆对位的准确性，更而方便进行后续晶圆标记的 制程。
参照图2A，首先提供一晶圆200，其晶圆200的一表面包含有多 个芯片202，且晶圆200具有至少两个参考标记204。在此实施例中， 晶圆200具有4个参考标记204，其利用激光所作的标示，并可位于晶 圆200的不同芯片202上，且较佳选择相对距离较远的芯片202，以将 位置偏离的误差一并考量进来。由于激光可易于经程序化而控制其所 标示的参考标记204的尺寸及形状，因此有利于业者根据不同考量， 例如选择较容易辨识且较不同于芯片图形的图案，如此可避免后续在 晶圆200对位的过程中造成误判而使得晶圆200对位不准确。由于在 整个半导体制程中，位于晶圆200较外围处的芯片通常较容易因膜厚 或制程温度等影响，使得位于晶圆200较外围处的芯片相较于晶圆中 央的芯片有较差的条件而影响其性能，且由于晶圆200本身为圆形， 因此位于晶圆200较外围处的芯片常为不完全的芯片，适于作为本实 施例形成参考标记处。然而本领域技术人员亦可根据不同需求而选择 不同数量、位置、形式或大小的参考标记204，例如根据晶圆200尺寸 和对位准确性的考量可选择两个或两个以上的参考标记204以进行对 位的侦测，亦或参考标记204可标示于晶圆200的芯片202间的切割 道处或晶圆200不包含芯片202的另一表面上，并可包含经由光罩而 于晶圆200表面所形成的图案，本发明并非受限于此。
接着，同时检测晶圆200上的参考标记204，以执行一晶圆200 对位的步骤。在此实施例中，提供一记录有参考标记204的参考位置 和图案的侦测系统装置206，而其所记录的参考标记204的参考位置和 图案可根据同产品之一或多片晶圆200所提供的参考标记的位置和图 案等数据所建立的晶圆图像220，而为了管理和制程上的方便考量，同 产品晶圆200的参考标记204较佳具有相同的位置。上述侦测系统装 置206可包含至少一视觉机构208，以用于比对侦测系统装置206记录 有上述参考标记204的参考位置和图案与晶圆200的参考标记204的 实际位置和图案，并可检查及记录晶圆200的图形或颜色等条件的差 异或变化，以作为制程条件是否变动的参考基准。上述视觉机构208 的数量可根据其可视范围或他种考量而变化。当晶圆200的参考标记 204的实际位置和图案与侦测系统装置206所记录的参考标记的参考位 置和图案相符时，即完成晶圆200对位的步骤。在此实施例中，侦测 系统装置206的视觉机构208可包含摄影机，然而本领域技术人员亦 可依其不同考量而选择其它侦测方式，例如提供与侦测系统装置206 所连接的一或一条以上的光纤，并根据侦测系统装置206所记录的参 考标记204的参考位置调整光纤所对应的位置，以同时侦测并比对晶 圆200上的参考标记204的实际位置和图案。而当侦测系统装置206 记录有参考标记204的参考位置和图案与晶圆200的参考标记的实际 位置和图案比对不相符时，则可利用人工或其它方式再次进行确认。
由于现有的半导体制程或劣品芯片标记打墨制程的对位步骤通常 仅具有一个摄影机用以侦测晶圆上的图案，且需利用马达载动晶圆以 依序检测晶圆上指定位置的特定标记，如此一来，当晶圆尺寸越大、 或者芯片的尺寸愈小以及其所需对位的准确性要求提高时，则必然面 对晶圆对位步骤的时间拉长或准确性下降的问题。本发明一实施例利 用侦测系统装置206，其可包含至少一视觉机构208，以同时检测晶圆 200的参考标记204，如此一来不仅可缩短晶圆的对位时间，且由于在 晶圆200的对位过程中不需利用马达来载动晶圆200，因此更可避免机 械移动的极限而影响晶圆200对位的准确性。
在执行完晶圆200的对位步骤后，可利用一激光装置210产生一 激光以对晶圆200作标记，而使用激光标记晶圆200具有速度极快， 且永久标记的特性，亦即不会因制程的环境或种种因素而移除等优点。 在此实施例中，为了避免移动晶圆200而造成偏移，使得所欲标记的 晶圆位置有所偏差，因此当进行此晶圆200标记的步骤时，其晶圆200 的位置较佳为固定不动。然而，根据激光的聚焦深度，可稍加上下调 整晶圆200的位置，以形成较佳的激光标记图形。
再者，为了避免激光标记晶圆200时产生粉尘，进而污染到晶圆 200的表面，其可采用波长范围介于355～655纳米的激光。此实施例使 用波长约532纳米的钕雅铬激光为例，在此波长范围下于晶圆200上 所形成的标志为黑色，其与芯片间有较强烈的对比，容易为视觉机构 208所判别，不易造成误挑，更有粉尘少等优点。除了选择激光的波长 范围外，为了避免激光标记晶圆200的过程中产生粉尘而污染晶圆200 表面，亦可于进行激光标记晶圆200的步骤同时，执行一除尘步骤， 例如通过抽气法而将标记过程中所形成的粉尘移除，亦或者将晶圆200 具有芯片202的表面朝向一重力方向，使粉尘因重力作用而直接落下， 避免对晶圆表面造成污染，又或者将晶圆200具有芯片202的表面朝 向一重力方向，并同时执行一除尘的抽气步骤。
根据本发明上述实施例所提供的晶圆对位方法以及标记晶圆的方 法，由于其有效提高了晶圆对位的准确性，且利用激光标记晶圆具有 容易控制其标记形状和大小的特性，因此可适用于晶圆上更小单位例 如芯片的标记制程。
本发明另一实施例参照上述实施例而提供一种标记劣品芯片的方 法，如图2B所示，然而本发明并非以标记劣品芯片为限，亦可适用于 一般晶圆或芯片的标记制程。在此实施例中，根据晶圆测试结果产生 的晶圆图像220所记录的劣品芯片222处，通过改变上述激光的路径， 以于晶圆200对应晶圆图像220所记录的劣品芯片222处作一不良品 标记222’。在此实施例中，激光装置210所提供的激光可经由一光学 模块212而改变其激光的X轴向及Y轴向，使得激光在晶圆200所欲 的位置上进行标记，例如劣品芯片222’所示处。在此实施例中，光学 模块212可例如包含至少一个反射镜，通过改变反射镜的角度即能有 效反射激光并改变其路径，且由于改变反射镜的角度只需微动，因此 其相较于利用马达载动晶圆而言有较快的速度以及较高的精准度。然 而本发明并非受限于此实施例，激光装置210亦可通过例如一微动马 达的驱动而改变激光的路径，而其移动速度和机械的灵敏度均较先前 技术使用马达驱动承载晶圆的X-Y平移台为佳。
此外，有别于上述通过改变激光的路径以于晶圆200的劣品芯片 处进行标记的方法，本发明又另一实施例参照上述实施例而提供一种 标记劣品芯片的方法，如图2C所示。
参照图2C，在此实施例中，激光装置210可发射一具有特定波长 范围的激光，接着激光可经由一光均化器230而将其能量分布予以均 化，之后再通过一遮蔽罩240，并通过一光结像组250使激光聚焦于晶 圆200处，以对晶圆200进行标记。上述遮蔽罩240设有至少一个符 号，激光可通过遮蔽罩240的上述符号，而于晶圆200例如其劣品芯 片处，形成具有与遮蔽罩240所设的符号相同态样的标记。
为使激光通过遮蔽罩240的上述符号，于晶圆200的不同位置例 如其劣品芯片处形成与遮蔽罩240所设符号相同态样的标记，可具有 多种实施的方法。例如通过移动遮蔽罩240，使激光于遮蔽罩240上所 设符号对应于晶圆200的劣品芯片处时作标记。又，遮蔽罩240亦可 为一液晶遮蔽罩240’，如图2D所示。上述液晶遮蔽罩240’可为一由上、 下两透明基板将液晶分子夹制而成的透射式液晶掩模，其设有至少一 个符号242，且符号242的形状、大小和显示位置均可经由能控制液晶 分子转向的呈矩阵排列的驱动控制单元244而控制。上述液晶遮蔽罩 240’可根据晶圆测试结果所产生的晶圆图像所记录的劣品芯片的位置， 同时设定其符号242的所在位置，使激光可一并通过上述液晶遮蔽罩 240’的符号242，而同时于晶圆200处形成劣品芯片的不良品标记，如 此将可更为有效节省标记制程的时间。而当液晶遮蔽罩240’无法涵盖 整个晶圆200有待标记的范围，则可将晶圆200分为数个部分，利用 液晶遮蔽罩240’分别针对晶圆的数个部分而分次进行晶圆的标记制 程。
本发明上述实施例可有效解决现有油墨标记制程的墨点尺寸不易 控制、容易污染晶圆、以及作业时间过长等问题，由于作业时间的缩 短，因此所需的机台数亦随之减少，可有效节省厂房空间。本发明利 用激光对晶圆作标记，一方面可易于控制劣品芯片标记的大小，以适 应各种不同尺寸的芯片的需求，并可永久标记劣品芯片，以有效解决 现有油墨标记容易因环境或时间等因素所导致模糊或难以辨识，使晶 圆必须加以冲洗过后而重新进行标记制程的问题。另，本发明所提供 的劣品芯片标记的方法具有易于利用现今的油墨机台进行改造的特 点。又，上述实施例中采用了本发明再又一实施例所提供的晶圆对位 的方法，其不仅可节省晶圆对位的时间，更可提高晶圆对位的准确性， 并且容易适用于其它需要晶圆对位的半导体制程上，例如微影与蚀刻 制程、以及扫描式电子显微镜等测试机台的量测制程中。
此外，现有的劣品芯片实时标记制程由于采用油墨进行标记，其 具有油墨干燥时间长而容易降低昂贵的测试机台的产能，以及容易渗 漏油墨而污染测试机台或晶圆等缺点，因此现有的劣品芯片油墨标记 制程多半与晶圆的测试步骤分开，亦即所谓劣品芯片的非实时油墨标 记制程。
然而，本发明利用激光取代了现有利用油墨对晶圆的劣品芯片作 不良品标记的方法，由于激光标记的速度极快，且经由控制其波长范 围或加设除尘设备等方式则不致对晶圆表面造成污染，因此本发明的 再另一实施例中提供了一种晶圆测试机，如图3所示。
图3为本发明再另一实施例所提供的晶圆测试机300的简单示意 图，其包含一承载台302用以承载一包含有至少一劣品芯片的晶圆200， 一可产生一激光用以标记各劣品芯片的激光装置320，以及一控制装置 315可用于读取一劣品芯片位置档案，进而控制此激光装置的标记动 作。另，此晶圆测试机300更可包含一检测装置310用以检测一晶圆 的多个芯片，进而产生上述劣品芯片位置档案。当检测装置310检测 出晶圆200的芯片中具有一劣品芯片，则上述激光装置320可提供一 激光以实时针对所检测出的劣品芯片进行不良品标记。在此晶圆测试 机300中，其尚可包含一光学模块212用以改变激光的路径，且激光 的波长范围亦可较佳介于355至655纳米之间，以避免产生过多的粉 尘。在此实施例中，其可利用现有的晶圆测试机台加装一可接收来自 晶圆测试结果的激光装置而加以结合或改造，其不仅能减少机台的淘 汰以节省机台成本，更可节省厂房的空间。
虽然本发明已以数个较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本 发明，任何本领域技术人员，在未脱离本发明所揭示的精神下所完成 的等效改变或修饰，均应包含在权利要求书的范围内。
首先，本发明一实施例提供一种晶圆标记制程，其利用激光进行 晶圆标记，并搭配本发明另所提供的晶圆对位的方法，以节省晶圆对 位的时间，并提高晶圆对位的准确性，更而方便进行后续晶圆标记的 制程。
参照图2A，首先提供一晶圆200，其晶圆200的一表面包含有多 个芯片202，且晶圆200具有至少两个参考标记204。在此实施例中， 晶圆200具有4个参考标记204，其利用激光所作的标示，并可位于晶 圆200的不同芯片202上，且较佳选择相对距离较远的芯片202，以将 位置偏离的误差一并考量进来。由于激光可易于经程序化而控制其所 标示的参考标记204的尺寸及形状，因此有利于业者根据不同考量， 例如选择较容易辨识且较不同于芯片图形的图案，如此可避免后续在 晶圆200对位的过程中造成误判而使得晶圆200对位不准确。由于在 整个半导体制程中，位于晶圆200较外围处的芯片通常较容易因膜厚 或制程温度等影响，使得位于晶圆200较外围处的芯片相较于晶圆中 央的芯片有较差的条件而影响其性能，且由于晶圆200本身为圆形， 因此位于晶圆200较外围处的芯片常为不完全的芯片，适于作为本实 施例形成参考标记处。然而本领域技术人员亦可根据不同需求而选择 不同数量、位置、形式或大小的参考标记204，例如根据晶圆200尺寸 和对位准确性的考量可选择两个或两个以上的参考标记204以进行对 位的侦测，亦或参考标记204可标示于晶圆200的芯片202间的切割 道处或晶圆200不包含芯片202的另一表面上，并可包含经由光罩而 于晶圆200表面所形成的图案，本发明并非受限于此。
接着，同时检测晶圆200上的参考标记204，以执行一晶圆200 对位的步骤。在此实施例中，提供一记录有参考标记204的参考位置 和图案的侦测系统装置206，而其所记录的参考标记204的参考位置和 图案可根据同产品之一或多片晶圆200所提供的参考标记的位置和图 案等数据所建立的晶圆图像220，而为了管理和制程上的方便考量，同 产品晶圆200的参考标记204较佳具有相同的位置。上述侦测系统装 置206可包含至少一视觉机构208，以用于比对侦测系统装置206记录 有上述参考标记204的参考位置和图案与晶圆200的参考标记204的 实际位置和图案，并可检查及记录晶圆200的图形或颜色等条件的差 异或变化，以作为制程条件是否变动的参考基准。上述视觉机构208 的数量可根据其可视范围或他种考量而变化。当晶圆200的参考标记 204的实际位置和图案与侦测系统装置206所记录的参考标记的参考位 置和图案相符时，即完成晶圆200对位的步骤。在此实施例中，侦测 系统装置206的视觉机构208可包含摄影机，然而本领域技术人员亦 可依其不同考量而选择其它侦测方式，例如提供与侦测系统装置206 所连接的一或一条以上的光纤，并根据侦测系统装置206所记录的参 考标记204的参考位置调整光纤所对应的位置，以同时侦测并比对晶 圆200上的参考标记204的实际位置和图案。而当侦测系统装置206 记录有参考标记204的参考位置和图案与晶圆200的参考标记的实际 位置和图案比对不相符时，则可利用人工或其它方式再次进行确认。
由于现有的半导体制程或劣品芯片标记打墨制程的对位步骤通常 仅具有一个摄影机用以侦测晶圆上的图案，且需利用马达载动晶圆以 依序检测晶圆上指定位置的特定标记，如此一来，当晶圆尺寸越大、 或者芯片的尺寸愈小以及其所需对位的准确性要求提高时，则必然面 对晶圆对位步骤的时间拉长或准确性下降的问题。本发明一实施例利 用侦测系统装置206，其可包含至少一视觉机构208，以同时检测晶圆 200的参考标记204，如此一来不仅可缩短晶圆的对位时间，且由于在 晶圆200的对位过程中不需利用马达来载动晶圆200，因此更可避免机 械移动的极限而影响晶圆200对位的准确性。
在执行完晶圆200的对位步骤后，可利用一激光装置210产生一 激光以对晶圆200作标记，而使用激光标记晶圆200具有速度极快， 且永久标记的特性，亦即不会因制程的环境或种种因素而移除等优点。 在此实施例中，为了避免移动晶圆200而造成偏移，使得所欲标记的 晶圆位置有所偏差，因此当进行此晶圆200标记的步骤时，其晶圆200 的位置较佳为固定不动。然而，根据激光的聚焦深度，可稍加上下调 整晶圆200的位置，以形成较佳的激光标记图形。
再者，为了避免激光标记晶圆200时产生粉尘，进而污染到晶圆 200的表面，其可采用波长范围介于355～655纳米的激光。此实施例使 用波长约532纳米的钕雅铬激光为例，在此波长范围下于晶圆200上 所形成的标志为黑色，其与芯片间有较强烈的对比，容易为视觉机构 208所判别，不易造成误挑，更有粉尘少等优点。除了选择激光的波长 范围外，为了避免激光标记晶圆200的过程中产生粉尘而污染晶圆200 表面，亦可于进行激光标记晶圆200的步骤同时，执行一除尘步骤， 例如通过抽气法而将标记过程中所形成的粉尘移除，亦或者将晶圆200 具有芯片202的表面朝向一重力方向，使粉尘因重力作用而直接落下， 避免对晶圆表面造成污染，又或者将晶圆200具有芯片202的表面朝 向一重力方向，并同时执行一除尘的抽气步骤。
根据本发明上述实施例所提供的晶圆对位方法以及标记晶圆的方 法，由于其有效提高了晶圆对位的准确性，且利用激光标记晶圆具有 容易控制其标记形状和大小的特性，因此可适用于晶圆上更小单位例 如芯片的标记制程。
本发明另一实施例参照上述实施例而提供一种标记劣品芯片的方 法，如图2B所示，然而本发明并非以标记劣品芯片为限，亦可适用于 一般晶圆或芯片的标记制程。在此实施例中，根据晶圆测试结果产生 的晶圆图像220所记录的劣品芯片222处，通过改变上述激光的路径， 以于晶圆200对应晶圆图像220所记录的劣品芯片222处作一不良品 标记222’。在此实施例中，激光装置210所提供的激光可经由一光学 模块212而改变其激光的X轴向及Y轴向，使得激光在晶圆200所欲 的位置上进行标记，例如劣品芯片222’所示处。在此实施例中，光学 模块212可例如包含至少一个反射镜，通过改变反射镜的角度即能有 效反射激光并改变其路径，且由于改变反射镜的角度只需微动，因此 其相较于利用马达载动晶圆而言有较快的速度以及较高的精准度。然 而本发明并非受限于此实施例，激光装置210亦可通过例如一微动马 达的驱动而改变激光的路径，而其移动速度和机械的灵敏度均较先前 技术使用马达驱动承载晶圆的X-Y平移台为佳。
此外，有别于上述通过改变激光的路径以于晶圆200的劣品芯片 处进行标记的方法，本发明又另一实施例参照上述实施例而提供一种 标记劣品芯片的方法，如图2C所示。
参照图2C，在此实施例中，激光装置210可发射一具有特定波长 范围的激光，接着激光可经由一光均化器230而将其能量分布予以均 化，之后再通过一遮蔽罩240，并通过一光结像组250使激光聚焦于晶 圆200处，以对晶圆200进行标记。上述遮蔽罩240设有至少一个符 号，激光可通过遮蔽罩240的上述符号，而于晶圆200例如其劣品芯 片处，形成具有与遮蔽罩240所设的符号相同态样的标记。
为使激光通过遮蔽罩240的上述符号，于晶圆200的不同位置例 如其劣品芯片处形成与遮蔽罩240所设符号相同态样的标记，可具有 多种实施的方法。例如通过移动遮蔽罩240，使激光于遮蔽罩240上所 设符号对应于晶圆200的劣品芯片处时作标记。又，遮蔽罩240亦可 为一液晶遮蔽罩240’，如图2D所示。上述液晶遮蔽罩240’可为一由上、 下两透明基板将液晶分子夹制而成的透射式液晶掩模，其设有至少一 个符号242，且符号242的形状、大小和显示位置均可经由能控制液晶 分子转向的呈矩阵排列的驱动控制单元244而控制。上述液晶遮蔽罩 240’可根据晶圆测试结果所产生的晶圆图像所记录的劣品芯片的位置， 同时设定其符号242的所在位置，使激光可一并通过上述液晶遮蔽罩 240’的符号242，而同时于晶圆200处形成劣品芯片的不良品标记，如 此将可更为有效节省标记制程的时间。而当液晶遮蔽罩240’无法涵盖 整个晶圆200有待标记的范围，则可将晶圆200分为数个部分，利用 液晶遮蔽罩240’分别针对晶圆的数个部分而分次进行晶圆的标记制 程。
本发明上述实施例可有效解决现有油墨标记制程的墨点尺寸不易 控制、容易污染晶圆、以及作业时间过长等问题，由于作业时间的缩 短，因此所需的机台数亦随之减少，可有效节省厂房空间。本发明利 用激光对晶圆作标记，一方面可易于控制劣品芯片标记的大小，以适 应各种不同尺寸的芯片的需求，并可永久标记劣品芯片，以有效解决 现有油墨标记容易因环境或时间等因素所导致模糊或难以辨识，使晶 圆必须加以冲洗过后而重新进行标记制程的问题。另，本发明所提供 的劣品芯片标记的方法具有易于利用现今的油墨机台进行改造的特 点。又，上述实施例中采用了本发明再又一实施例所提供的晶圆对位 的方法，其不仅可节省晶圆对位的时间，更可提高晶圆对位的准确性， 并且容易适用于其它需要晶圆对位的半导体制程上，例如微影与蚀刻 制程、以及扫描式电子显微镜等测试机台的量测制程中。
此外，现有的劣品芯片实时标记制程由于采用油墨进行标记，其 具有油墨干燥时间长而容易降低昂贵的测试机台的产能，以及容易渗 漏油墨而污染测试机台或晶圆等缺点，因此现有的劣品芯片油墨标记 制程多半与晶圆的测试步骤分开，亦即所谓劣品芯片的非实时油墨标 记制程。
然而，本发明利用激光取代了现有利用油墨对晶圆的劣品芯片作 不良品标记的方法，由于激光标记的速度极快，且经由控制其波长范 围或加设除尘设备等方式则不致对晶圆表面造成污染，因此本发明的 再另一实施例中提供了一种晶圆测试机，如图3所示。
图3为本发明再另一实施例所提供的晶圆测试机300的简单示意 图，其包含一承载台302用以承载一包含有至少一劣品芯片的晶圆200， 一可产生一激光用以标记各劣品芯片的激光装置320，以及一控制装置 315可用于读取一劣品芯片位置档案，进而控制此激光装置的标记动 作。另，此晶圆测试机300更可包含一检测装置310用以检测一晶圆 的多个芯片，进而产生上述劣品芯片位置档案。当检测装置310检测 出晶圆200的芯片中具有一劣品芯片，则上述激光装置320可提供一 激光以实时针对所检测出的劣品芯片进行不良品标记。在此晶圆测试 机300中，其尚可包含一光学模块212用以改变激光的路径，且激光 的波长范围亦可较佳介于355至655纳米之间，以避免产生过多的粉 尘。在此实施例中，其可利用现有的晶圆测试机台加装一可接收来自 晶圆测试结果的激光装置而加以结合或改造，其不仅能减少机台的淘 汰以节省机台成本，更可节省厂房的空间。
虽然本发明已以数个较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本 发明，任何本领域技术人员，在未脱离本发明所揭示的精神下所完成 的等效改变或修饰，均应包含在权利要求书的范围内。