CN100514602C - 晶圆切割方法 - Google Patents

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Abstract

一种晶圆切割方法，首先提供一晶圆，而晶圆具有多个主动组件数组单元以及一第一对位记号。之后，接合一透明基板于晶圆上，而透明基板具有一边缘区域，且边缘区域凸出于晶圆之外。接着，形成一第二对位记号于边缘区域上。再来，以第一对位记号作为参考标记，对透明基板进行切割，并接着以第二对位记号作为参考标记，对晶圆进行切割。

Description

晶圆切割方法
技术领域
本发明是有关于一种晶圆(Wafer)切割方法，且特别是有关于一种具有高精确度的晶圆切割方法。
背景技术
随着现代视讯技术的进步，光学投影装置已被广泛地使用于家庭剧院、小型会议报告及工作室讨论等场合。光学投影装置主要包括光源、反射式光阀(light valve)以及投影镜头。光源是用以提供光束，而反射式光阀是用以将光束转换成影像，且投影镜头是用以将影像投影于屏幕上。
目前反射式光阀的种类主要有单晶硅液晶面板(Liquid Crystal onSilicon，LCOS)及数字微镜装置(Digital Micro-mirror Device，DMD)两类。由于制作单晶硅液晶面板的部份制程可由传统成熟的硅晶圆(Wafer)半导体制程所完成，因此相较于数字微镜装置而言，单晶硅液晶面板的制程简易，良率较高，故其具有较佳的竞争优势。
图1为公知的一种单晶硅液晶面板的剖面示意图。请参考图1，公知的单晶硅液晶面板100包括一薄膜晶体管数组基板110，一导电玻璃基板120、一液晶层130以及一框胶140，其中薄膜晶体管数组基板110与导电玻璃基板120是由框胶140黏合，且液晶层130是配置于薄膜晶体管数组基板110与导电玻璃基板120之间。此外，薄膜晶体管数组基板110与导电玻璃基板120通常会错位配置，以方便后续的打线接合制程。
承接上述，薄膜晶体管数组基板110具有数组配置的多个薄膜晶体管112以及与薄膜晶体管112电性连接的画素电极114(图示中仅显示一组)，而对向的导电玻璃基板120具有一透明导电层122。由薄膜晶体管112调变画素电极114与透明导电层122之间的电场强度，可改变液晶层130中液晶分子132的指向以调整光反射强度。
以下，将叙述单晶硅液晶面板100的制作过程。首先，如图2A所示，提供一晶圆11，晶圆11具有多个薄膜晶体管数组单元11a，而各薄膜晶体管数组单元11a均具有如图1所示的多个薄膜晶体管112与画素电极114。此外，晶圆11具有可供对位切割的十字对位记号11b。
继续，如图2B所示，提供一导电玻璃基板12。接着，如图2C所示，将导电玻璃基板12贴合于晶圆11上，而贴合后的局部横切面如图2D所示，其中晶圆11与导电玻璃基板12是由前述的框胶140黏合。之后，将结合后的晶圆11与导电玻璃基板12进行单体化制程即可形成多个如图1所示的单晶硅液晶面板100。以下，将分段叙述此单体化制程的详细步骤。
首先，由于可透过导电玻璃基板12而清楚看到晶圆11上的十字对位记号11b，因此可将十字对位记号11b作为参考标记，以刀具对导电玻璃基板12进行切割而形成多条横向及纵向的切割线L1。切割后的上视及局部横切面如图2E及2F所示，其中切割线L1定义出每个薄膜晶体管数组单元11a的区域范围。
然而，由于晶圆11是不透光的，所以无法直接以十字对位记号11b作为参考标记而切割晶圆11，因此必须要另外制作对位记号。请再参考图2E，目前制作对位记号的方式是直接切裂晶圆11与导电玻璃基板12的边缘处以形成两对位边B。接着，将组合后的晶圆11与导电玻璃基板12翻面，并以此两对位边B为参考标记，以刀具对晶圆11进行切割而形成多条横向及纵向的切割线L2。切割后的上视及局部横切面如图2G及2H所示，其中切割线L2与切割线L1稍有错位。
最后以机台裂片的方式将这些薄膜晶体管数组单元11a分离而形成多个单体，并将液晶分子灌入这些单体后封口即完成制作如图1所示的单晶硅液晶面板100。
在上述切割的过程中，切割的精确度乃取决于对位记号的精确度。图3为图2E的局部放大示意图，请参考图2E及图3，由于对位边B是由刀具直接切裂晶圆11与导电玻璃基板12的边缘处而形成，这会使得对位边B实际上并非为平整的直线，而是为不平整的曲线。当机台的影像传感器要侦测对位边B而将其作为参考标记时，即会因为不平整的对位边B而造成对位误差P，使得切割晶圆11的精确度下降并造成切割线L2偏移。
此外，当以刀具直接切裂晶圆11与导电玻璃基板12的边缘以制作对位边B的过程中，会加速磨损刀具而缩短刀具的使用寿命，导致制作成本提高。另外，不平整的对位边B往往无法以自动对位***自动对位，而需以人工方式进行对位，使得生产效率无法提升。
发明内容
本发明的目的是提供一种晶圆切割方法，以提升切割精确度。
本发明的另一目的是提供一种晶圆切割方法，以解决切割精确度不足的问题。
为实现上述目的，本发明提供的晶圆切割方法，包括：
提供一晶圆，该晶圆具有多个主动组件数组单元以及一第一对位记号；
接合一透明基板于该晶圆上，其中该透明基板具有一边缘区域，而该边缘区域是凸出于该晶圆之外；
形成一第二对位记号于该边缘区域上；
以该第一对位记号作为参考标记，对该透明基板进行切割；以及
以该第二对位记号作为参考标记，对该晶圆进行切割。
所述的晶圆切割方法，其中形成该第二对位记号的方法包括激光烧录。
所述的晶圆切割方法，其中形成该第二对位记号的方法包括蚀刻。
所述的晶圆切割方法，其中该主动组件数组单元为一薄膜晶体管数组单元。
所述的晶圆切割方法，其中该透明基板为一导电玻璃基板，而该导电玻璃基板包括一玻璃基板及一透明导电层，其中该透明导电层是配置于该玻璃基板上，且位于该玻璃基板与该晶圆之间。
所述的晶圆切割方法，其中切割该晶圆的方法包括机械切割或激光切割。
所述的晶圆切割方法，其中切割该透明基板的方法包括机械切割或激光切割。
本发明还提供一种晶圆切割方法，包括：
提供一晶圆，该晶圆具有多个主动组件数组单元以及一对位记号；
以该对位记号作为参考标记，对该晶圆的边缘进行切裂以形成一第一对位边及一第二对位边；
对该第一对位边及该第二对位边进行抛光制程；
接合一透明基板于该晶圆上；
以该对位记号作为参考标记，对该透明基板进行切割；以及
以该第一对位边及该第二对位边作为参考标记，对该晶圆进行切割。
所述的晶圆切割方法，其中抛光该第一对位边及该第二对位边的方法包括研磨抛光。
所述的晶圆切割方法，其中该第一对位边的方向与该第二对位边的方向垂直。
所述的晶圆切割方法，其中该主动组件数组单元为一薄膜晶体管数组单元。
所述的晶圆切割方法，其中该透明基板为一导电玻璃基板，而该导电玻璃基板包括一玻璃基板及一透明导电层，其中该透明导电层是配置于该玻璃基板上，且位于该玻璃基板与该晶圆之间。
所述的晶圆切割方法，其中切割该晶圆的方法包括机械切割或激光切割。
所述的晶圆切割方法，切割该透明基板的方法包括机械切割或激光切割。
换言之，本发明的一种晶圆切割方法，首先提供一晶圆，而晶圆具有多个主动组件数组单元以及一第一对位记号。之后，接合一透明基板于晶圆上，而透明基板具有一边缘区域，且边缘区域是凸出于晶圆的外。接着，形成一第二对位记号于边缘区域上。再来，以第一对位记号作为参考标记，对透明基板进行切割，并接着以第二对位记号作为参考标记，对晶圆进行切割。
在本发明的一实施例中，上述形成第二对位记号的方法包括激光烧录或是蚀刻。
为达上述或是其它目的，本发明另提出一种晶圆切割方法，首先提供一晶圆，该晶圆具有多个主动组件数组单元以及一对位记号。之后，以对位记号作为参考标记，对晶圆的边缘进行切裂以形成一第一对位边及一第二对位边。接着，对第一对位边及第二对位边进行抛光制程后，接合一透明基板于晶圆上。再来，以对位记号作为参考标记，对透明基板进行切割，并接着以第一对位边及第二对位边作为参考标记，对晶圆进行切割。
在本发明的一实施例中，上述抛光第一对位边及第二对位边的方法包括研磨抛光。
在本发明的一实施例中，上述的第一对位边的方向与第二对位边的方向垂直。
在本发明的一实施例中，上述的主动组件数组单元为一薄膜晶体管数组单元。
在本发明的一实施例中，上述的透明基板为一导电玻璃基板，而导电玻璃基板包括一玻璃基板及一透明导电层，其中透明导电层是配置于玻璃基板上，且位于玻璃基板与晶圆之间。
在本发明的一实施例中，上述切割晶圆的方法包括机械切割或激光切割。
在本发明的一实施例中，上述切割透明基板的方法包括机械切割或激光切割。
综上所述，在本发明的晶圆切割方法中，由于第二对位记号或是第一对位边及第二对位边均具有较佳的对位精确度，因此可以提升切割晶圆的精确度。
附图说明
图1为公知的一种单晶硅液晶面板的剖面示意图。
图2A～2H为制作图1的单晶硅液晶面板的过程示意图。
图3为图2E的局部放大示意图。
图4A～图4F为依据本发明第一实施例的晶圆切割方法的示意图。
图4G为图4F的接合后的透明基板与晶圆经过裂片制程后的单体的剖面图。
图5A～图5F为依据本发明第二实施例的晶圆切割方法的示意图。
具体实施方式
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
第一实施例
图4A～图4F为依据本发明第一实施例的晶圆切割方法的示意图。请参考图4A及图4B，首先提供一晶圆21及一透明基板22，其中晶圆21具有多个主动组件数组单元21a以及一第一对位记号21b，而透明基板22具有一边缘区域22a。在本实施中，这些主动组件数组单元21a例如是以数组方式排列，而第一对位记号21b例如为十字对位记号，以使能定位这些主动组件数组单元21a的位置。不过，本发明并不限定第一对位记号21b的形式以及数量。
请继续参考图4C，接着将透明基板22接合于晶圆21上，其中透明基板22的边缘区域22a是凸出于晶圆21之外。在本实施例中，透明基板22的形状例如为方形，而透明基板22的面积是大于晶圆21的面积，且透明基板22是覆盖整个晶圆21。不过，本发明的精神是在于当接合透明基板22于晶圆21上时，透明基板22具有凸出于晶圆21的外的边缘区域22a，而本发明对于透明基板22的形状，透明基板22与晶圆21之间的面积大小或是透明基板22覆盖晶圆21的区域均不作任何的限制。
请继续参考图4D，接着以第一对位记号21b作为参考标记，于透明基板22的边缘区域22a上形成一第二对位记号22b，以使第二对位记号22b亦能定位这些主动组件数组单元21a的位置。在本实施例中，形成第二对位记号22b的方式例如是以激光刻号机(Laser Marker)进行激光烧录而形成，不过，形成第二对位记号22b的方式亦可用蚀刻或是其它合适的方式形成。此外，本发明亦不限定第二对位记号22b的形式以及数量。
值得注意的是，尽管在前述步骤中是先将透明基板22接合于晶圆21上后才形成第二对位记号22b，不过本发明亦可将此两步骤的顺序对调。详细地说，即为在透明基板22上形成第二对位记号22b后，才接合透明基板22于晶圆21，其中第二对位记号22b所在的区域是凸出晶圆21之外。如此，当确定第二对位记号22b相对于第一对位记号21b的位置后，即可利用第二对位记号22b来定位这些主动组件数组单元21a的位置。
请继续参考图4E，接着以第一对位记号21b作为参考标记，对透明基板22进行切割以形成多条横向及纵向的切割线L1，其中切割线L1定义出每个主动组件数组单元21a的区域范围。在本实施例中，本发明例如是使用如树脂刀的刀具而以机械切割的方式切割透明基板22，不过本发明亦可采用激光切割或其它合适的方式切割透明基板22。
请继续参考图4F，将接合后的透明基板22与晶圆21翻面。由于透明基板22是可透光的，因此可以清楚辨识出第二对位记号22b的位置以供下刀。接着以第二对位记号22b作为参考标记，对晶圆21进行切割以形成多条横向及纵向的切割线L2。相较于***整的对位边B(如图3所示)作为参考标记而言，本发明的第二对位记号22b具有较高精确度，因此可大幅提升切割晶圆21的精确度。
承接上述，在本实施例中，横向的切割线L2例如与对应横向的切割线L1的位置一致，而纵向的切割线L2例如是与对应纵向的切割线L1稍有错位。不过，本发明并不限定切割线L1与切割线L2的相对位置关系，且切割线L1与切割线L2的切割位置需搭配实际晶圆21的布局设计。
此外，本发明例如是使用如金属刀的刀具而以机械切割的方式切割晶圆21，不过本发明亦可采用激光切割或其它合适的方式切割晶圆21。另外，由于本发明在以刀具切割的过程中，均不需将晶圆21或透明基板22直接切裂，因此可大幅减少刀具的耗损而增加刀具的使用寿命。
值得注意的是，尽管在前述的步骤中是先切割透明基板22后才切割晶圆21，不过本发明亦可将此两步骤的顺序对调。另外，在切割透明基板22时，本发明亦可将第二对位记号22b作为参考标记而进行切割。
图4G为图4F的接合后的透明基板22与晶圆21经过裂片制程后的单体的剖面图。请参考图4G，以机台裂片的方式将这些主动组件数组单元21a分离即形成多个单体200。在本实施例中，主动组件数组单元21a例如为薄膜晶体管数组单元，其中各个主动组件数组单元21a包括多个薄膜晶体管212以及与薄膜晶体管212电性连接的画素电极214(图示中仅显示一组)。此外，透明基板22例如为导电玻璃基板，其中透明基板22包括一玻璃基板222及一透明导电层224，其中该透明导电层224是配置于玻璃基板222上，且位于玻璃基板222与主动组件数组单元21a之间。当将液晶分子(未显示)灌入单体200后封口即制作完成一单晶硅液晶面板(未显示)。
不过，本发明的晶圆切割方法并不限定只能应用于制作单晶硅液晶面板。举例而言，主动组件数组单元21a亦可包括多个薄膜晶体管以及与薄膜晶体管电性连接的有机电激发光材料层(Organic ElectroluminescentMaterial Layer)，如此，裂片后的单体即为一有机电激发光面板。
附带一提的是，相较于公知的对位边B(如图3所示)需以人工方式对位而言，本发明的第二对位记号22b可使用自动对位***自动对位，如此可以加快定位切割晶圆21的速度，以提升整体效率。此外，由于本发明大幅提升切割晶圆21的精确度，因此产品的质量得以改善，并增加产品整体良率。
第二实施例
图5A～图5F为依据本发明第二实施例的晶圆切割方法的示意图。本实施例的晶圆切割方法与如图2A～2F所示的晶圆切割方法相似，为避免造成混淆，图示中相同名称的构件会以不同标号表示，但其仍具有相同的功用。请参考图5A，首先提供一晶圆31，其中晶圆31具有多个主动组件数组单元31a以及一对位记号31b，而对位记号31b适于定位这些主动组件数组单元31a的位置。
请继续参考图5B，接着以第一对位记号31b作为参考标记，对晶圆31的边缘处进行切裂以形成一第一对位边B1及一第二对位边B2。在本实施例中，第一对位边B1的方向可为纵向，而第二对位边B2的方向可为横向。的后，对第一对位边B1及第二对位边B2进行抛光制程，以平整化第一对位边B1及第二对位边B2，而本发明例如是以研磨抛光的方式对第一对位边B1及第二对位边B2进行磨边。
承接上述，由于本发明对第一对位边B1及第二对位边B2进行抛光制程，因此第一对位边B1及第二对位边B2均为平整的直线，所以相较于公知的不平整的对位边B(如图3所示)而言，以本发明的第一对位边B1及第二对位边B2作为参考标记可具有较高的精确度。
请继续参考图5C及5D，接着提供一透明基板32，并将透明基板32接合于晶圆31上。请继续参考图5E，接着以对位记号31b作为参考标记，对透明基板32进行切割以形成多条横向及纵向的切割线L1，其中切割线L1定义出每个主动组件数组单元31a的区域范围。附带一提的是，此切割的步骤亦可以第一对位边B1及第二对位边B2作为参考标记。
请继续参考图5F，将接合后的透明基板32与晶圆31翻面。由于透明基板32是可透光的，因此可以清楚辨识出第一对位边B1及第二对位边B2的位置以供下刀。接着以第一对位边B1及第二对位边B2作为参考标记，对晶圆31进行切割以形成多条横向及纵向的切割线L2。由于作为参考标记的第一对位边B1及第二对位边B2具有较高的精确度，因此可大幅提升切割晶圆31的精确度。
综上所述，本发明的晶圆切割方法至少具有下列优点：
一、由于在切割晶圆时具有精确度较高的对位记号(如第二对位记号、第一对位边或第二对位边)作为参考标记，因此可提升切割晶圆的精确度，进而提升产品质量及良率。
二、本发明的第二对位记号、第一对位边或第二对位边可使用自动对位***自动对位，如此可增加整体切割的效率，并减少人工成本。
三、在一实施例中，本发明并未以刀具直接切裂晶圆，因此可减少刀具的耗损而增加刀具的使用寿命。
虽然本发明已以较佳实施例描述如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视申请专利范围所界定的内容为准。

Claims (14)

1、一种晶圆切割方法，包括：
提供一晶圆，该晶圆具有多个主动组件数组单元以及一第一对位记号；
接合一透明基板于该晶圆上，其中该透明基板具有一边缘区域，而该边缘区域是凸出于该晶圆之外；
以第一对位记号作为参考标记，于透明基板的边缘区域上形成一第二对位记号；
以该第一对位记号作为参考标记，对该透明基板进行切割；以及
以该第二对位记号作为参考标记，对该晶圆进行切割。
2、如权利要求1所述的晶圆切割方法，其中形成该第二对位记号的方法包括激光烧录。
3、如权利要求1所述的晶圆切割方法，其中形成该第二对位记号的方法包括蚀刻。
4、如权利要求1所述的晶圆切割方法，其中该主动组件数组单元为一薄膜晶体管数组单元。
5、如权利要求1所述的晶圆切割方法，其中该透明基板为一导电玻璃基板，而该导电玻璃基板包括一玻璃基板及一透明导电层，其中该透明导电层是配置于该玻璃基板上，且位于该玻璃基板与该晶圆之间。
6、如权利要求1所述的晶圆切割方法，其中切割该晶圆的方法包括机械切割或激光切割。
7、如权利要求1所述的晶圆切割方法，其中切割该透明基板的方法包括机械切割或激光切割。
8、一种晶圆切割方法，包括：
提供一晶圆，该晶圆具有多个主动组件数组单元以及一对位记号；
以该对位记号作为参考标记，对该晶圆的边缘进行切割以形成一第一对位边及一第二对位边；
对该第一对位边及该第二对位边进行抛光制程；
接合一透明基板于该晶圆上；
以该对位记号作为参考标记，对该透明基板进行切割；以及
以该第一对位边及该第二对位边作为参考标记，对该晶圆进行切割。
9、如权利要求8所述的晶圆切割方法，其中抛光该第一对位边及该第二对位边的方法包括研磨抛光。
10、如权利要求8所述的晶圆切割方法，其中该第一对位边的方向与该第二对位边的方向垂直。
11、如权利要求8所述的晶圆切割方法，其中该主动组件数组单元为一薄膜晶体管数组单元。
12、如权利要求8所述的晶圆切割方法，其中该透明基板为一导电玻璃基板，而该导电玻璃基板包括一玻璃基板及一透明导电层，其中该透明导电层是配置于该玻璃基板上，且位于该玻璃基板与该晶圆之间。
13、如权利要求8所述的晶圆切割方法，其中切割该晶圆的方法包括机械切割或激光切割。
14、如权利要求8所述的晶圆切割方法，切割该透明基板的方法包括机械切割或激光切割。
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