晶粒打标方法与流程

本发明涉及晶粒打标方法，具体地涉及在利用线扫描摄像机(line scan camera)确认通过晶片切割工艺所分离的多个晶粒的位置信息后利用激光对这些晶粒进行打标的方法。

背景技术：

现有的对晶粒(wafer die)进行激光打标的方法使用下列方法。首先，对集成有晶粒的晶片(wafer)的背面进行背面研磨(backgrinding)以将晶片制成期望的厚度后，在位于晶片的前面的晶粒中选择两个晶粒，即第一基准晶粒和第二基准晶粒。随后，利用所选择的第一基准晶粒和第二基准晶粒获知其他所有的晶粒的位置，然后利用所获得的位置信息，利用激光对各晶粒进行打标。之后，通过对晶片进行切割(dicing)来分割所打标的晶粒。然而，若采用该方法，在晶片切割工艺中，在晶片的背面可能会发生碎片或破片(chipping)等，此外，存在有可能损坏晶片的顾虑。

作为用于解决该问题的方法，目前有切割后研磨(Dicing Before Grinding，DBG)工艺。在所述DBG工艺中，在对集成有晶粒的晶片进行研磨之前，首先对晶片进行半厚度切割(half cutting)，然后进行背面研磨，以分割晶粒。而且，利用激光对如此分割的晶粒进行打标工艺。然而，所分割的晶粒会从晶片上的初始位置歪斜，因此，通过现有的利用第一基准晶粒和第二基准晶粒等两个晶粒，对其他的晶粒进行打标的方法具有难以在所分割的晶粒的准确位置上进行打标的问题。

此外，现有技术中使用利用视觉摄像机(vision camera)确认晶粒的位置信息的方法，但是在该方法中视觉摄像机需要分别拍摄各晶粒以测量其位置，因此需要进行对应于晶粒数的次数的测量操作。例如，在晶片上具有1000个晶粒时，需要使用视觉摄像机1000次才能够确认所有晶粒的位置信息，因此具有花费许多时间的问题。

技术实现要素：

技术问题

本发明是为了解决这些问题而提出的，提供一种能够利用线扫描摄像机(line scan camera)准确测量通过切割工艺所分割的晶粒的位置以对该晶粒进行激光打标的方法。

有益效果

根据本发明的实施例，能够利用线扫描摄像机迅速收集通过切割工艺所分割后不规则排列的晶粒的形状和位置信息。而且，在基于如此收集的晶粒的形状和位置信息执行激光打标操作时，能够在所分割的各个晶粒的期望位置上准确地进行打标。

附图说明

图1示出通过切割工艺分割晶片后不规则排列的晶粒的状态。

图2是用于描述根据本发明的实施例的晶粒打标方法的流程图。

图3用于说明使线扫描摄像机的坐标系与激光打标机的坐标系对齐的方法。

图4a至图4c示出根据本发明的实施例的利用线扫描摄像机对晶片上的晶粒进行多次扫描的状态。

图5用于说明在不重叠的扫描区域中收集晶粒的形状和位置信息的方法。

图6a至图6d用于说明在重叠的扫描区域中收集晶粒的形状的方法。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明的实施例。附图中相同的附图标记指示相同的组成部分，为了说明的清楚起见可以夸大各组成部分的大小或厚度。

图1示出通过切割工艺分割晶片W后的状态。

参照图1，若通过切割工艺分割附着在固定用胶带30上的晶片W，则所分割的多个晶粒50中的至少一部分会歪斜，因此晶粒50以不规则的状态排列在固定用胶带30上。

如图1所示的以不规则的状态排列的晶粒50通过如下工艺制成。首先，在分割前对集成有晶粒的晶片W进行半厚度切割，然后在晶片W上涂覆表面保护膜(未示出)以覆盖所述晶粒。接着，对所述晶片W的背面进行背面研磨直至切割点，从而将所述晶片W分割为多个晶粒50。此时，经过切割工艺后，所分割的晶粒50的位置会发生改变，从而所述晶粒50不规则地排列在所述表面保护膜上。然后，将用于固定所分割的晶粒50的固定用胶带30附着在所述晶片W的背面，然后去除所述表面保护膜。也就是说，若在执行打标工艺前切割晶片W，则所分割的晶粒50的排列状态会变得不规则。因此，为了在所分割的晶粒50的实际位置上准确地进行激光打标，需要准确地收集所分割的晶粒50的位置信息以进行打标。

图2是用于描述根据本发明的实施例的所分割的晶粒的打标方法的流程图。

参照图2，首先，准备线扫描摄像机(图3的220)和激光打标机(图3的230)，然后进行设置以使线扫描摄像机220内的坐标系与所述激光打标机230内的坐标系对齐(步骤101)。所述线扫描摄像机220如在下文中所述收集所分割的晶粒50的位置信息，将由此收集的位置信息输入所述激光打标机230以执行打标工艺，而作为其前提条件，需要使线扫描摄像机220的坐标系和激光打标机230的坐标系对齐。

图3用于说明使线扫描摄像机220的坐标系与激光打标机230的坐标系对齐的方法。参照图3，准备具有对应于晶片W的形状的透明板210，然后使所述线扫描摄像机220位于所述透明板210的上部，且使所述激光打标机230位于所述透明板210的下部。然后，若激光打标机230向透明板210上的预定位置(例如P1)发射激光束，则通过线扫描摄像机识别发射激光束的位置P1的过程，使线扫描摄像机220与激光打标机230的坐标系对齐。

因此，在使线扫描摄像机220与激光打标机230的坐标系对齐后，利用线扫描摄像机220获取所分割的各晶粒50的形状和位置信息(步骤102)。其中，不规则排列的所有晶粒50的形状和位置信息如在下文中所述能够由线扫描摄像机220通过执行多个扫描过程而进行收集。

而且，将通过线扫描摄像机220而获得的晶粒50的位置信息输入被设置在晶片W的下部的激光打标机230。而且，所述激光打标机230根据由此输入的位置信息对所分割的各晶粒230进行激光打标操作。其中，所述激光打标机230能够根据通过所述线扫描摄像机220而获得的晶粒50的位置信息而在所述晶粒50各自的期望的位置上准确地进行打标。

以下，详细说明根据本发明的实施例的利用线扫描摄像机220获得晶粒的形状和位置信息的过程。

图4a至图4c示出线扫描摄像机220对包括被分割后不规则排列的晶粒的晶片W扫描多次的过程。图4a至图4c示意性地示出线扫描摄像机220扫描3次的状态。例如，在晶片W的直径为300mm时，若使用具有120mm的扫描范围的线扫描摄像机220，则可以通过约3次扫描而扫描整个晶片。

首先，在包括被分割后不规则排列的晶粒的晶片W上设置多个扫描区域，即第一扫描区域S1、第二扫描区域S2和第三扫描区域S3。其中，所述第一扫描区域S1、第二扫描区域S2和第三扫描区域S3可以具有相互重叠的部分。参照图4a，线扫描摄像机220在沿一定方向移动的同时扫描第一扫描区域S1。所述第一扫描区域S1可以包括晶片W的第一部分(例如，晶片W的顶部)。接着，参照图4b，所述线扫描摄像机220在沿一定方向移动的同时扫描第二扫描区域S2。所述第二扫描区域S2可以包括晶片W的第二部分(例如，晶片W的中部)。其中，晶片W的第二部分中的一部分与晶片W的第一部分重叠，从而在第一扫描区域S1和第二扫描区域S2之间可以形成第一扫描区域S1和第二扫描区域S2重叠的第一重叠区域S12。然后，参照图4c，所述线扫描摄像机220在沿一定方向移动的同时扫描第三扫描区域S3。所述第三扫描区域S3可以包括晶片W的第三部分(例如，晶片W的下部)。其中，晶片W的第三部分中的一部分与晶片W的第二部分重叠，从而在第二扫描区域S2和第三扫描区域S3之间可以形成第二扫描区域S2和第三扫描区域S3重叠的第二重叠区域S23。

在本实施例中，线扫描摄像机220在晶片W上执行多次扫描过程，通过该多次扫描过程获得在晶片上不规则排列的晶粒的形状和位置信息。因此，能够利用线扫描摄像机快速收集通过切割工艺被分割后不规则排列的所有晶粒的形状和位置信息。

根据本实施例的获得晶粒的形状和位置信息的过程包括通过上述多次扫描过程获得位于所述第一扫描区域S1、第二扫描区域S2和第三扫描区域S3中的不重叠的扫描区域中的晶粒(图5的51、52)的位置信息的过程和获得位于第一重叠区域S12和第二重叠区域S23中的晶粒(图6a的61)的形状和位置信息的过程。

图5用于说明在不重叠的扫描区域中收集晶粒51、52的形状和位置信息的方法。在图5中示出在X-Y坐标系上不规则排列的第一晶粒51和第二晶粒52的外廓和基准点P1、P2。

参照图5，线扫描摄像机220在移动的同时扫描晶粒50以获得所述晶粒30各自的形状。在该过程中，在所述线扫描摄像机220拍摄各晶粒50后，通过由此拍摄的图像而显示所述晶粒50各自的外廓。而且，选择所述晶粒50各自的顶点中的一者作为基准点(例如，图5的P1、P2)。

因此，在获得各晶粒50的图像后，收集所述晶粒50各自的位置信息(步骤103)。可以通过测量所分割的各晶粒50的基准点位置和倾斜角度来收集各晶粒50的位置信息。具体地，在图5中，第一晶粒51的位置信息可以为所述第一晶粒51的基准点P1的位置和倾斜角度θ₁。可以通过在X-Y坐标系中测量所述第一晶粒51的基准点P1的坐标值(X1,Y1)来获得所述基准点P1的位置，可以通过从所述第一晶粒51的外廓形状测量所述第一晶粒51相对于X轴或Y轴倾斜的角度来获得所述第一晶粒51的倾斜角度θ₁。

而且，可以通过在X-Y坐标系中测量所述第二晶粒52的基准点P2的坐标值(X2,Y2)来获得所述基准点P2的位置，可以通过从所述第二晶粒52的外廓形状测量所述第二晶粒52相对于X轴或Y轴倾斜的角度来获得所述第二晶粒52的倾斜角度θ₂。如果所述线扫描摄像机220通过上述方法扫描位于不重叠的扫描区域中的晶粒51、52，则可以获得这些晶粒51、52的位置信息(即，各晶粒51、52的基准点位置和倾斜角度)。

然后，图6a至图6d用于说明在重叠的扫描区域S12中收集晶粒61的形状的方法。

图6a示意性地示出位于第一扫描区域S1和第二扫描区域S2重叠的第一重叠区域S12中的晶粒61。

参照图6a，如果线扫描摄像机220扫描第一扫描区域S1，则可以获得晶粒61的一部分(例如，中部和上部)的形状的图像，如果所述线扫描摄像机220扫描第二扫描区域S2，则可以获得所述晶粒61的另一部分(例如，中部和下部)的形状的图像。其中，在第一扫描区域S1和第二扫描区域S2重叠的第一重叠区域S12中，晶粒61的预定部分(例如，中部)的形状的图像可以显示为重叠。

位于该第一重叠区域S12中的晶粒61的整体形状可以通过下列方法获得。

首先，如图6a所示，为了获得位于第一重叠区域S1中的晶粒61的整体形状，设置作为图像合成的基准的基准线L。然后，如图6b所示，从通过扫描第一扫描区域S1而获得的晶粒61的一部分形状的图像中提取基于基准线L1的第一图像61a。接着，如图6c所示，从通过扫描第二扫描区域S2而获得的晶粒61的另一部分形状的图像中提取基于基准线L的第一图像61b。最后，如图6d所示，如果合成所提取的第一图像61a和第二图像61b，则可以获得位于第一重叠区域S12中的晶粒61的整体形状。其中，通过第一图像61a和第二图像61b的合成图像而显示所述晶粒61各自的外廓，从而可以获得所述晶粒的形状。

在通过上述过程获得位于第一重叠区域S12中的晶粒61的形状后，在X-Y坐标系中测量所述晶粒61的基准点位置和倾斜角度，从而可以获得所述晶粒61的位置信息。在图5中详细示出获得该晶粒61的位置信息的方法，因此省略其说明。此外，在上文说明了执行3次扫描过程的情况，但是，该扫描次数可以根据晶片W的大小或线扫描摄像机220的扫描范围而进行各种变更。

如上所述，利用图5中所示的方法可以获得位于扫描区域S1、S2、S3中的不重叠的区域中的晶粒51、52的位置信息，利用图6a至图6d所示的方法和图5所示的方法可以获得位于扫描区域S1、S2、S3中的重叠的区域S12、S13中的晶粒61的形状和位置信息。因此，在本实施例中，可以通过利用线扫描摄像机220的多次扫描过程获得在晶片上分割而成的所有晶粒的形状和位置信息。而且，激光打标机(图3的230)可以根据如此获得的所有晶粒的位置信息在各晶粒的期望位置上准确地进行打标。

虽然在上文描述了本发明的实施例，但是这些实施例仅为示例性的，本领域的普通技术人员可以理解，可以从这些实施例形成各种变型和等同的其他实施例。

实施方式

在本发明的一方面中，

提供一种晶粒打标方法，所述晶粒打标方法利用激光打标机对通过晶片的切割工艺分割的多个晶粒进行打标，所述晶粒打标方法包括如下步骤：

在包括所述多个晶粒的所述晶片上设置部分相互重叠的多个扫描区域；

利用线扫描摄像机对所述晶片的多个扫描区域进行多次扫描过程；

收集位于所述多个扫描区域不重叠的区域中的所述多个晶粒各自的位置信息；

通过图像合成而收集位于所述多个扫描区域重叠的区域中的所述多个晶粒各自的位置信息；以及

利用所述激光打标机对所述位置信息被收集的所有晶粒分别进行打标。

其中，所述晶粒的排列可以不规则。

所述晶粒打标方法还可以包括使所述线扫描摄像机的坐标系和所述激光打标机的坐标系对齐的步骤。

获得位于所述多个扫描区域不重叠的区域中的所述多个晶粒的位置信息的步骤可以包括：获得所述多个晶粒的形状的步骤；以及利用所获得的所述多个晶粒的形状收集所述多个晶粒的位置信息的步骤。可以利用所述线扫描摄像机拍摄所述多个晶粒且通过所拍摄的图像来显示所述多个晶粒各自的外廓以执行获得所述多个晶粒的形状的步骤。而且，可以通过测量所述多个晶粒的基准点位置和倾斜角度来执行收集所述多个晶粒各自的位置信息的步骤。

获得位于所述多个扫描区域重叠的区域中的所述多个晶粒各自的位置信息的步骤可以包括：获得所述多个晶粒的形状的步骤；以及利用所获得的所述多个晶粒的形状来收集所述多个晶粒的位置信息的步骤。

获得所述多个晶粒的形状的步骤可以包括：从通过扫描具有重叠部分的两个扫描区域中的任一扫描区域而拍摄的、所述多个晶粒的一部分图像提取第一图像的步骤；从通过扫描所述两个扫描区域中的另一扫描区域而拍摄的、所述多个晶粒的另一部分图像提取第二图像的步骤；以及合成所述第一图像和所述第二图像，以获得所述多个晶粒的形状的步骤。其中，可以通过第一图像和第二图像的合成图像来显示所述多个晶粒各自的外廓，以获得所述多个晶粒的形状。

可以通过利用所述激光打标机根据所述多个晶粒各自的位置信息对所述多个晶粒各自进行打标来执行对所述多个晶粒各自进行打标的步骤。