CN108701679B

CN108701679B - 标记位置校正装置及方法

Info

Publication number: CN108701679B
Application number: CN201680082198.XA
Authority: CN
Inventors: 崔相喆; 崔榮埈; 金秀永
Original assignee: EO Technics Co Ltd
Current assignee: EO Technics Co Ltd
Priority date: 2016-02-25
Filing date: 2016-04-27
Publication date: 2021-10-29
Anticipated expiration: 2036-04-27
Also published as: TW201731061A; KR101857414B1; TWI627725B; KR20170100359A; CN108701679A; WO2017146300A1

Abstract

本发明揭露一种标记位置校正装置及方法。根据实施例的校正晶片的标记位置的装置包含：位置校正用构件，其包含透明基板及设置于透明基板上的屏幕；激光头，其对屏幕照射激光束而形成标记地点；视觉照相机，其获得激光束透过屏幕及透明基板而形成的检测地点的位置信息；运算部，其利用通过视觉照相机而获得的检测地点的位置信息计算标记地点的位置信息；及控制部，其对标记地点的位置信息与设定于激光头上的标记位置信息进行比较而使标记地点与标记位置一致。

Description

标记位置校正装置及方法

技术领域

本发明揭露一种对晶片的标记(marking)位置进行校正的标记位置校正装置及方法，且揭露一种在对晶片进行加工前，对形成于透明基板的一面的屏幕照射激光束而校正标记位置的装置及方法。

背景技术

在半导体装置的工艺中，在晶片上形成较多的芯片。为了按照生产批次(lot)区分所述等芯片，在各芯片的表面标注文字和/或数字。使用激光束的激光标记装置用于此种用途。之前，在进行切晶(dicing)后，对各芯片标记批次编号，但随着尖端技术的发展，可实现集成电路(integrated circuit，IC)的超小型化及轻量化，因此为了提高作业效率而实现量产，需要在晶片上对个别芯片进行标记后进行切晶。

为了准确地对晶片上的芯片进行标记，重要的是对准晶片。晶片的对准是以晶片的几何特性或标签为基准而将晶片定位至标记位置。标记工艺通过如下方式实现：在利用光学方法识别晶片的识别特征(球阵列(ball array)，识别标记等)后，以与标记位置对应的方式转换标记数据而利用适当的光学计对标记位置照射激光束。此处，为了对1mm²以下的芯片进行标记，需准确地识别芯片的位置且准确地照射激光束。然而，即便在最初进行标记作业时准确地识别到晶片的位置且准确地照射激光束，随着时间的经过，激光束的照射位置也会因干扰(振动、热)而发生变化。因此，校正激光标记装置的标记位置的作业是在对晶片进行标记作业前必须执行的作业。

发明内容

发明目的

根据本发明的一实施例，提供一种对形成于透明基板上的屏幕照射激光束，根据激光束透过透明基板而检测到的位置运算形成于屏幕上的标记地点的位置信息，之后对运算出的标记地点的位置信息与设定于激光头的标记位置信息进行比较而校正标记位置的装置及方法。

技术方案

本发明的一实施例的标记位置校正装置，用于对晶片的标记(marking)位置进行校正，其包含：位置校正用构件，其包含透明基板及设置于上述透明基板上的屏幕；激光头，其对上述屏幕照射激光束而形成标记地点；视觉照相机，其获得上述激光束透过上述屏幕及上述透明基板而形成的检测地点的位置信息；运算部，其利用通过上述视觉照相机获得的上述检测地点的位置信息而计算上述标记地点的位置信息；及控制部，其对上述标记地点的位置信息与设定于上述激光头的标记位置信息进行比较而使上述标记地点与上述标记位置一致。

上述视觉照相机与上述激光头能够以上述位置校正用构件为基准而彼此设置于相反侧。

可通过照射上述激光束而在上述屏幕形成与上述标记地点对应的图像。

可通过在上述标记地点利用上述透明基板折射而形成上述检测地点。

上述运算部可利用上述检测地点的位置信息及上述透明基板的折射率计算上述标记地点的位置信息。

上述透明基板可包含玻璃基板或压克力基板。

上述激光束可具有可见光区域的波长。

可还包含支持上述位置校正用构件的支持台。

上述支持台可包含开口部(opening)，以供上述激光束透过而照射至上述屏幕。

上述位置校正用构件可呈四边形，上述开口部呈与上述位置校正用构件对应的四边形。

上述开口部可具有大于上述晶片的尺寸。

可还包含使上述视觉照相机向上述检测地点移动的移动平台。

本发明的一实施例的标记位置校正方法，用于对晶片的标记位置进行校正，其包含如下步骤：准备包含透明基板及设置于上述透明基板上的屏幕的位置校正用构件的步骤；自激光头向上述屏幕照射激光束而形成标记地点的步骤；获得上述激光束透过上述屏幕及上述透明基板而形成的检测地点的位置信息的步骤；利用所获得的上述检测地点的位置信息计算上述标记地点的位置信息的步骤；及对上述标记地点的位置信息与设定于上述激光头的标记位置信息进行比较而使上述标记地点与上述标记位置一致的步骤。

上述计算步骤可利用上述检测地点的位置信息及上述透明基板的折射率计算上述标记地点的位置信息。

准备上述位置校正用构件的步骤可包含将上述位置校正用构件安装至支持台上的步骤。

上述激光束可透过形成于上述支持台的开口部而照射至上述屏幕。

上述开口部可具有大于上述晶片的尺寸。

可通过移动平台使视觉照相机向上述检测地点移动而执行获得上述检测地点的位置信息的步骤。

有益效果

根据本发明的上述解决课题的手段，可在对晶片上所具备的半导体芯片执行标记作业前，利用形成于透明基板的一面的屏幕测定及校正标记的位置，由此可标记至半导体芯片上的准确的位置。

并且，检测到激光束的位置与由激光束形成于屏幕上的标记地点的位置会因透明基板的折射率而不同，但本发明通过补偿透明基板的折射率而运算标记地点的位置，因此可准确地校正标记位置。

附图说明

图1是概略性地表示本发明的一实施例的标记位置校正装置的剖面图。

图2是表示在校正标记位置时使用的支持台的图，且是图1所示的支持台的俯视图。

图3是在对晶片执行标记作业时使用的支持台的俯视图。

图4是在对晶片执行标记作业时及校正标记位置时均可使用的支持台的俯视图。

图5是用以说明根据激光束的检测地点运算激光束形成至屏幕上的标记地点的过程的图。

图6是表示形成于位置校正用构件的屏幕上的标记地点的俯视图。

具体实施方式

以下参照附图详细地对本发明的实施例进行说明，以便在本发明所属的技术领域内具有常识者可容易地实施。然而，本发明能够以各种不同的形态实现，并不限定于此处所说明的实施例。而且，为了明确地说明本发明，在图中省略与说明无关的部分，在整篇说明书中对相似的部分标注相似的符号。

在整篇说明书中，在记载为某个部分与其他部分“连接”时，不仅包含“直接连接”的情形，而且也包含某个部分与其他部分中间通过其他元件而“电性连接”的情形。并且，在记载为某个部分“包含”某个构成要素时，只要无特别相反的记载，则指可更包含其他构成要素，而并非是指排除其他构成要素。

图1是概略性地表示本发明的一实施例的标记位置校正装置100的剖面图。

参照图1，标记位置校正装置100包含激光头10、视觉照相机20、支持位置校正用构件40的支持台30、移动平台50、作业台60、运算部70及控制部80。

用以确认自激光头10出射的激光束的标记位置的位置校正用构件40包含透明基板42及设置于透明基板42的一面的屏幕41。透明基板42可具有一定水平的硬度，以便安装至支持台30的开口部而不会变形，透明基板42可包含玻璃基板或压克力基板。屏幕41是通过照射激光束而形成与标记地点对应的图像之处，可包含白色屏幕。屏幕41可设置于透明基板42的入射激光束一侧。并且，位置校正用构件40可呈四边形。

激光头10可出射激光束。激光头10可配置至支持台30的下方，对通过支持台30的开口部露出的屏幕41照射激光束而执行标记位置的校正作业。包含激光头10的激光系统可包含如下等构件：激光振荡器(未图示)，其产生激光束；反射镜(未图示)，其为了向支持台30的下方引导自激光振荡器出射的激光束而形成路径；检流计式扫描仪(未图示)，其用以使激光束偏转特定角度；及f-theta(f-θ)透镜(未图示)，其用以校正激光束的像差。自激光头10出射的激光束可在位置校正用构件40上所设置的屏幕41形成标记地点。标记地点可为在对晶片上的芯片执行标记作业时实际上实现标记的地点。为了利用视觉照相机20进行检测，自激光头10出射的激光束可使用具有可见光区域的波长的激光束。并且，激光头10可在标记位置校正作业结束后，对通过支持台30的开口部露出的晶片上的芯片照射加工用激光束而执行标记作业。

视觉照相机20可检测透过屏幕41及透明基板42的激光束。激光束可使用具有可见光区域的波长的激光束，可通过视觉照相机20而检测所述激光束。激光束在屏幕41上形成标记地点后，经透明基板42折射而在透明基板42上形成检测地点。视觉照相机20可获得激光束的检测地点的位置信息。并且，视觉照相机20与激光头10能够以位置校正用构件40为基准而彼此设置于相反侧。

移动平台50可使视觉照相机20移动。移动平台50可使视觉照相机20在水平方向即与x-y平面平行的面上移动。通过移动平台50的驱动，视觉照相机20可向激光束通过位置校正用构件40出射的检测地点移动。

在标记位置校正作业结束后，视觉照相机20可拍摄晶片所具备的半导体芯片而识别半导体芯片的位置。可根据半导体芯片的位置信息掌握芯片的位置而利用自激光头10出射的激光束对半导体芯片执行标记作业。

运算部70可利用通过视觉照相机20获得的检测位置信息计算形成至屏幕上的标记地点的位置信息。由激光束而形成于屏幕41上的标记地点与由视觉照相机20获得的检测地点会因透明基板42的折射率而彼此不同。运算部70可利用检测地点的位置信息及透明基板42的折射率等计算标记地点的位置信息，在以下叙述详细的计算方法。

控制部80可在对通过运算部70计算出的标记地点的位置信息、与预先设定至激光头10而欲照射激光束的设定的标记位置信息进行比较而其差异为特定值以上的情形时，对标记位置校正装置100进行控制，以使标记地点与设定的标记位置一致。控制部80可调节检流计式扫描仪(未图示)的镜面(未图示)的位置等而使标记地点与设定的标记位置一致。

图2是表示在校正标记位置时使用的支持台的图，且是图1所示的支持台30的俯视图。

参照图2，支持台30可支持位置校正用构件40。支持台可包含开口部45，以供激光束透过而照射至设置于位置校正用构件40的一面的屏幕41。支持台30为了支持位置校正用构件40，可使开口部45的尺寸小于位置校正用构件40，开口部45可呈与位置校正用构件40对应的四边形。并且，为了通过利用通过开口部(45)露出的屏幕(41)进行的标记位置校正作业而对与屏幕41的位置信息对应的晶片上的所有位置执行标记位置校正作业，开口部45可具有大于晶片的尺寸。

图3是在对晶片W执行标记作业时使用的支持台30a的俯视图。参照图3，若标记位置校正作业结束，则能够以进行标记位置校正作业时所使用的支持台30更换为安装晶片W而执行标记作业的支持台30a。支持台30a为了支持晶片W，可使形成于支持台30a的开口部45a的尺寸小于晶片W，开口部45a可呈与晶片W对应的圆形形状。可对通过支持台30a的开口部45a露出的晶片上的芯片照射加工用激光束而执行标记作业。

图4是在校正标记位置时及对晶片执行标记作业时均可使用的支持台30b的俯视图。

参照图4，支持台30b可包含相互转换的两个开口部45、45a。在进行标记位置的校正作业时，支持台30b可在设置标记位置校正用开口部45后，安装位置校正用构件40而执行标记位置校正作业。若标记位置校正作业结束，则支持台30b可将开口部自标记位置校正用开口部45转换成标记作业用开口部45a。在进行转换后，可在形成标记作业用开口部45a的支持台30b上安装晶片而执行标记作业。可通过支持台30b的机械驱动而执行自标记位置校正用开口部45向标记作业用开口部45a的转换。例如，可利用滑动装置执行开口部的转换，并不限定于此。

图5是用以说明根据激光束的检测地点A运算在屏幕41上形成激光束的标记地点P的过程的图。

参照图5，自激光头10出射的激光束L入射至位置校正用构件40的屏幕41。倾斜地入射于屏幕41的激光束L在屏幕41上形成标记地点P。标记地点P是在屏幕41上形成激光束L的图像的地点。激光束L会在形成标记地点P后，入射至透明基板42的内部而折射。其原因在于，空气中的折射率与透明基板42的折射率之间的差异。通过透明基板42折射的激光束L向空气中出射而在透明基板42上形成检测地点A。可通过视觉照相机20而获得检测地点A的位置信息。标记地点P'是与形成于屏幕41上的标记地点P对应的透明基板42上的地点，标记地点P'与通过视觉照相机20而获得的检测地点A存在误差D。

可利用激光束L入射至屏幕41的入射角i、在透明基板42折射的折射角r、位置校正用构件40的厚度H及透明基板42的折射率计算误差D。若将空气中的折射率设为n₁、将透明基板的折射率设为n₂，则

可测定自检流计式扫描仪(未图示)的镜面(未图示)至标记地点P为止的距离而计算入射角i。在式(1)中，可知空气中的折射率n₁、透明基板的折射率n₂及入射角i，因此可计算折射角r。

并且，若利用折射角r、位置校正用构件40的厚度H与误差D间的关系，则

可知折射角r及位置校正用构件40的厚度H，因此可计算误差D。

若根据通过视觉照相机20获得的检测地点A而校正通过如上所述的过程计算出的误差D，则可计算出标记地点P'的位置信息，上述计算可通过运算部70而执行。

在计算出标记地点P、P'的位置信息后，控制部80可在对标记地点P、P'的位置信息与预先设定至激光头10而欲照射激光束的设定的标记位置信息进行比较而其差异为特定值以上的情形时，对标记位置校正装置100进行控制，以使标记地点P、P'与设定的标记位置一致。控制部80可调节检流计式扫描仪(未图示)的镜面(未图示)的位置等而使标记地点P、P'与设定的标记位置一致。

图6是表示形成于位置校正用构件40的屏幕41上的标记地点P的俯视图。

参照图6，通过标记位置校正装置100进行的标记位置的校正作业可在位置校正用构件40的屏幕41的不同位置执行多次。可对通过支持台30的四边形的开口部45露出的屏幕41照

射多次激光束，可对通过照射激光束而形成的各标记地点P执行标记位置校正作业。开口部45可具有大于晶片的尺寸，由此可对与屏幕41的位置信息对应的晶片上的所有位置执行标记位置校正作业。

根据本发明的一实施例的标记位置校正装置及标记位置校正方法，在对晶片上所具备的半导体芯片执行标记作业前，利用形成于透明基板的一面的屏幕测定及校正标记的位置，由此可标记至半导体芯片上的准确的位置。并且，检测到激光束的位置与利用激光束而形成于屏幕上的标记地点的位置会因透明基板的折射率而不同，但本发明通过补偿透明基板的折射率而运算标记地点的位置，因此可准确地校正标记位置。

本发明的上述说明为示例，在本发明所属的技术领域内具有常识者应可理解可不变更本发明的技术思想或必要特征而容易地变形为其他具体的形态。因此，以上所述的实施例仅应理解为在所有方面均为示例，并不具有限定性。例如，说明为单一形态的各构成要素也可分散实施，相同地，说明为分散形态的构成要素也能够以结合的形态来实施。

相比上述详细说明而由本申请的权利要求书界定本发明的范围，且应解释为根据申请专利范围的含义、范围及其等同的概念而导出的所有变更或变形的形态包含于本发明的范围内。

Claims

1.一种标记位置校正装置，用于对晶片的标记位置进行校正，其特征在于，包含：

位置校正用构件，其包含透明基板及设置于所述透明基板上的屏幕；

激光头，其对所述屏幕照射激光束而形成标记地点；

视觉照相机，其获得所述激光束透过所述屏幕及所述透明基板而形成的检测地点的位置信息；

运算部，其利用通过所述视觉照相机而获得的所述检测地点的所述位置信息计算所述标记地点的位置信息；及

控制部，其对所述标记地点的所述位置信息与设定于所述激光头的标记位置信息进行比较而使所述标记地点与所述标记位置一致，

所述检测地点通过在所述标记地点利用所述透明基板折射而形成。

2.根据权利要求1所述的标记位置校正装置，其特征在于，所述视觉照相机与所述激光头以所述位置校正用构件为基准而彼此设置于相反侧。

3.根据权利要求1所述的标记位置校正装置，其特征在于，通过照射所述激光束而在所述屏幕形成与所述标记地点对应的图像。

4.根据权利要求1所述的标记位置校正装置，其特征在于，所述运算部利用所述检测地点的所述位置信息及所述透明基板的折射率计算所述标记地点的所述位置信息。

5.根据权利要求1所述的标记位置校正装置，其特征在于，所述透明基板包含玻璃基板或压克力基板。

6.根据权利要求1所述的标记位置校正装置，其特征在于，所述激光束具有可见光区域的波长。

7.根据权利要求1所述的标记位置校正装置，其特征在于，还包含支持所述位置校正用构件的支持台。

8.根据权利要求7所述的标记位置校正装置，其特征在于，所述支持台包含开口部，以供所述激光束透过而照射至所述屏幕。

9.根据权利要求8所述的标记位置校正装置，其特征在于，所述位置校正用构件呈四边形，所述开口部呈与所述位置校正用构件对应的四边形。

10.根据权利要求8所述的标记位置校正装置，其特征在于，所述开口部具有大于所述晶片的尺寸。

11.根据权利要求1所述的标记位置校正装置，其特征在于，还包含使所述视觉照相机向所述检测地点移动的移动平台。

12.一种标记位置校正方法，用于对晶片的标记位置进行校正，其特征在于，包含如下步骤：

准备包含透明基板及设置于所述透明基板上的屏幕的位置校正用构件的步骤；

自激光头向所述屏幕照射激光束而形成标记地点的步骤；

获得所述激光束透过所述屏幕及所述透明基板而形成的检测地点的位置信息的步骤；

利用所获得的所述检测地点的位置信息计算所述标记地点的位置信息的步骤；及

对所述标记地点的所述位置信息与设定于所述激光头的标记位置信息进行比较而使其一致的步骤，

13.根据权利要求12所述的标记位置校正方法，其特征在于，通过照射所述激光束而在所述屏幕形成与所述标记地点对应的图像。

14.根据权利要求12所述的标记位置校正方法，其特征在于，所述计算步骤是利用所述检测地点的所述位置信息及所述透明基板的折射率计算所述标记地点的所述位置信息。

15.根据权利要求12所述的标记位置校正方法，其特征在于，所述准备所述位置校正用构件的步骤包含将所述位置校正用构件安装至支持台上的步骤。

16.根据权利要求15所述的标记位置校正方法，其特征在于，所述激光束透过形成于所述支持台的开口部而照射至所述屏幕。

17.根据权利要求16所述的标记位置校正方法，其特征在于，所述开口部具有大于所述晶片的尺寸。

18.根据权利要求12所述的标记位置校正方法，其特征在于，通过移动平台使视觉照相机向所述检测地点移动而执行所述获得所述检测地点的位置信息的步骤。