TWI678748B - 將測試樣品自晶圓基材分離方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種將測試樣品自晶圓基材分離方法，包含下列步驟，先提供包含基材及其上具有複數晶體的晶圓，基材上的晶體中任選一晶體作為測試晶體，利用取樣製具固定測試晶體，再利用雷射轟擊測試晶體的周圍，使得測試晶體從基材上分離，藉由取樣製具自基材取出測試晶體。本發明藉此方法可以在晶圓基材上完整取出測試晶體樣品，並不會使基材受損害，以保持晶圓其它部分的完整性。
Description
本發明係關於一種取出測試樣品的方法，特別是一種利用雷射轟擊方式將測試樣品自晶圓基材分離方法。
隨著科技的進步，積體電路(Integrated Circuit，IC)係一種利用電路小型化的方式，製造在半導體晶圓表面，晶圓(Wafer)係一種矽晶片，因為形狀通常為圓形，所以泛指為晶圓，其係為生產積體電路的載體基材，具有許多依照直徑區分的規格，例如6吋、8吋、12甚或是14吋以上，越大的晶圓可以生產越多的積體電路，以降低生產成本。
然而，生產晶圓的過程中，良率是一種非常重要的因素，一般而言，晶圓製作完成後，為了測試晶圓在經過許多道製程後，是否如當初設計的正確性，因此會從晶圓中取出一片樣品，作為取樣測試的測試樣品，以確定晶圓中其它成品的良率。
通常，測試樣品製作而成的晶圓，會因為切割的技術取出測試樣品，必須要透過切穿晶圓的方式，也正因如此，會使晶圓因為被切穿而無法繼續後面製程程序，使得無法驗證出前後製程相互間的關聯性，同時失去了測試晶圓完成製作的可能性。
並且，在測試樣品與晶圓分離的過程中，會隨著分離方式的不同，無法預期測試樣品分離後的位置，甚至因為破壞性較強的分離作法，產生的碎片可能會與測試樣品產生混淆，使用者需要花費多餘的時間搜尋及確認測試樣品。如此一來，除了不能確保測試樣品的代表性外，更無法有效率地持續產出測試樣品提供研究。
有鑒於一般於晶圓基材中取出測試樣品的困擾，本發明提出一種將測試樣品自晶圓基材分離方法，以獲得製程研究的完整性，並且實現測試晶圓之再利用。
本發明的主要目的係在提供一種將測試樣品自晶圓基材分離方法，利用雷射轟擊的方式，使得測試晶體與底部的晶圓基材自然分離、完整脫落，並且不會傷害到測試晶體周圍，並且也不會使晶圓基材產生破損或是碎裂的情況，並使剩下的晶圓可以繼續後續的製程。
本發明的另一目的係在提供一種將測試樣品自晶圓基材分離方法，利用取樣製具固定測試晶體，可以避免分離後的測試晶體，因為轟擊的關係，擊飛或彈飛到遠處。
為了達成上述的目的，本發明提供一種將測試樣品自晶圓基材分離方法，首先，提供一晶圓包含有一基材及其上具有複數晶體，在基材上的晶體中任選一晶體作為測試晶體，利用一取樣製具固定測試晶體，利用雷射轟擊測試晶體周圍，以使測試晶體自基材上分離，藉由取樣製具自基材取出測試晶體。
在本發明中，雷射係以炸裂方式，轟擊測試晶體周圍，以使測試晶體與基材連接處炸裂，雷射係為波長355奈米、頻率50千赫茲、功率12瓦特的雷射。
在本發明中，取樣製具係可為真空、靜電或膠合之夾具或吸盤。
在本發明中，晶體周圍還設有切割道，雷射轟擊係轟擊在測試晶體的切割道上，切割道圍繞在晶體周圍的長或寬係為100~2000微米，晶體的長或寬係為5~500微米。
在本發明中，取樣製具可以吸附、貼附或夾持的方式固定在測試晶體表面或側面。
底下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
本發明在既有的晶圓製程中，使用雷射的特殊應用方法，在晶圓表面形成的切割道進行轟擊，以使任一晶體樣品皆可作為測試晶體，並且分離後的晶體也不會傷害到晶圓基材，使得晶圓可以進行後續的製程，以達成本發明兼具有效測試晶圓晶體並且又不傷害晶圓基材的優點。
首先，請參照本發明第一圖所示，本發明將測試樣品自晶圓基材分離方法主要係應用在一個已經過多道半導體製程後的晶圓10，目的為了測試晶圓10上具有的複數晶體104，是否在經過這些半導體製程後，保持有正確性或是優異的良率。
因此，為了能夠讓使用者可以進行測試，同時請參照本發明第二圖及第三a圖~第三e圖所示。首先，如步驟S10所示，並請同時參照第三a圖，提供一晶圓10包含有一基材102及其上具有複數晶體104，在本實施例中，晶體104的長或寬係為5~500微米(µm) ，晶體104係可為晶粒(Die)或晶片(Chip)，本實施例係以晶粒為例說明。如步驟S12所示，並請同時參照第三b圖，在基材102上的複數晶體104中，任選一晶體104作為測試晶體106，第三b圖中的測試晶體106係為本發明的實施例說明，本發明不以此位置的測試晶體106為限制，使用者可以任意選擇要測試的晶體104作為測試晶體106。如步驟S14，並請同時參照第三c圖，利用一取樣製具14固定測試晶體106，在本發明中，取樣製具14係可為真空、靜電或膠合之夾具或吸盤，例如，本發明的取樣製具14可以吸附、貼附或夾持的方式，固定在測試晶體106的表面或側面，如本發明第四a圖或第四b圖所示，但本發明不以此些實施例為發明的限制。
承接上段，當利用取樣製具14固定測試晶體106後，如步驟S16所示，並請同時參照第三d圖，利用雷射L轟擊測試晶體106周圍，在本實施例中，晶圓10在設置複數晶體104時，會於晶體104的周圍設置有切割道108，方便後續製程進行晶體104之切割，被選定的測試晶體106周圍也會具有切割道108，因此，在本實施例中係藉由雷射L轟擊測試晶體106周圍的切割道108，本實施例的切割道108圍繞在晶體104周圍的長或寬係為100~2000微米(µm)，本發明不限制晶體104與切割道108的形狀及樣式，例如可以如第五a圖、第五b圖或第六a圖、第六b圖或第七a圖、第七b圖所示，本實施例先以第五a圖及第五b圖為例說明，並且本實施例的雷射L係為波長355奈米(nm)、頻率50千赫茲(kHz)、功率12瓦特(w)的雷射，使得雷射L係以炸裂方式轟擊測試晶體106的周為切割道108，利用平行切割道面108之雷射L的能量作用，以使沿著測試晶體106與基材102的連接處被炸裂，此時測試晶體106會與基材102的連接處產生裂痕，持續使用雷射L轟擊切割道108，直到造成測試晶體106自基材102上分離為止，期間依不同材質持續轟擊時間約莫10秒鐘能使得測試晶體與基材分離。本發明不限制雷射L的規格，可以看使用者設計而定，並且可以逐漸調整及加大雷射L的功率，例如逐漸從0升至12瓦特，然而本發明上述所訂定的雷射L標準係可精準炸裂測試晶體106。如步驟S18所示，並請同時參照第三e圖，當測試晶體106與基材102分離後，則可以藉由取樣製具14自基材102取出測試晶體106。
本發明在上述所訂定的晶體及測試晶體，僅係為本發明的實施例說明，本發明也不限制晶體需為晶粒或晶片，可依使用者設計而定，除了可以是上述的晶粒外，也能用於經由製程後的晶片，使用者可以依照喜好或需求，自行決定要使用晶圓上的任一晶體，作為測試晶體之用皆可。主要原因，係因為本發明利用雷射轟擊的方式，使得晶體位置可以不作限制，使用者可以選擇中間區域或是邊緣區域的晶體，取出晶體後，也不會因為取出方式，而破壞了晶圓基材的結構本身，例如不會切割到其它晶體的位置，因此，無論晶體是晶粒或晶片，皆可用上述的雷射轟擊方式，自晶圓基材上分離。
本發明可以有效分離測試晶體與晶圓基材，以確保測試晶體的完整性，並且利用取樣製具固定晶體，並將其完整移出至使用者所設定的特定位置。藉此，可以精準測試晶圓經過多道製程後，是否為此些製程應完成的正確性，確認完正確性後，還可以將晶圓移至後續的製程中，此時，所移除的晶體僅只有一顆，不會像習知技術般，毀損了部分或是多數的晶圓晶體，以達成有效測試並降低生產成本的雙贏。
以上所述之實施例，僅係為說明本發明之技術思想及特點，目的在使熟習此項技藝之人士足以瞭解本發明之內容，並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍。
10‧‧‧晶圓
102‧‧‧基材
104‧‧‧晶體
106‧‧‧測試晶體
108‧‧‧切割道
14‧‧‧取樣製具
L‧‧‧雷射
第一圖為本發明所應用之晶圓的示意圖。 第二圖為本發明的步驟流程圖。 第三a圖~第三e圖為執行本發明將測試樣品自晶圓基材分離方法之各步驟的示意圖。 第四a圖及第四b圖為本發明中使用取樣製具的實施例示意圖。 第五a圖、第六a圖及第七a圖為本發明中測試晶體與切割道的立體示意圖。 第五b圖、第六b圖及第七b圖為本發明中測試晶體與切割道的俯視示意圖。
Claims (8)
- 一種將測試樣品自晶圓基材分離方法，包含以下步驟：提供一晶圓，其包含有一基材及其上具有複數晶體；於該基材上之該等晶體中任選一該晶體作為測試晶體；利用一取樣製具固定該測試晶體；利用雷射以炸裂方式轟擊該測試晶體之周圍，以使該測試晶體與該基材的連接處炸裂，並自該基材上分離；以及藉由該取樣製具自該基材取出該測試晶體。
- 如請求項1所述之將測試樣品自晶圓基材分離方法，其中該雷射係為波長355奈米(nm)、頻率50千赫茲(kHz)、功率12瓦特(w)的雷射。
- 如請求項1所述之將測試樣品自晶圓基材分離方法，其中該取樣製具係可為真空、靜電或膠合之夾具或吸盤。
- 如請求項1所述之將測試樣品自晶圓基材分離方法，其中該等晶體之周圍更設有切割道，該雷射轟擊係轟擊於該測試晶體之該切割道上。
- 如請求項4所述之將測試樣品自晶圓基材分離方法，其中該切割道圍繞在該等晶體之該周圍的長或寬係為100~2000微米(μm)。
- 如請求項1所述之將測試樣品自晶圓基材分離方法，其中該等晶體的長或寬係為5~500微米(μm)。
- 如請求項1所述之將測試樣品自晶圓基材分離方法，其中該取樣製具係可以吸附、貼附或夾持的方式固定在該測試晶體之表面或側面。
- 如請求項1所述之將測試樣品自晶圓基材分離方法，其中該晶體係為晶粒(Die)或晶片(Chip)。
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