检测晶圆的方法技术

本发明专利技术公开了一种检测晶圆的方法，该晶圆包含至少一个晶粒封环，之后沿晶粒封环的外围切割晶圆。检测晶圆的方法包含提供至少一个偏振光并打至晶圆上。感测从晶圆反射的偏振光的影像。根据影像分析对应晶圆的晶粒封环的区域是否有层间瑕疵。根据本发明专利技术的检测晶圆的方法，因检测晶圆的方法以偏振光检测晶圆于切割后的影像，影像呈现偏振光的相位差或反射率差异，可减少检测装置的成本，并大幅加快检测速度与准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种检测晶圆的方法。
技术介绍
由于晶圆半导体工艺的不断进步，集成电路的尺寸越来越小，而电路也越来越密集，随之而来的寄生电阻与寄生电容的效应也相对严重，使得半导体工艺陷入瓶颈。因此许多新材料(如低介电系数(low-k)材料或超低介电系数(extreme low-k)材料)纷纷被开始使用在半导体工艺中，以期许能够解决寄生电阻与寄生电容的问题。然而当新材料被加入后，晶圆成为具不同结构强度的层状结构。此种结构在晶圆切割的过程中可能会产生晶圆剥裂及层间瑕疵的问题，在焊线时可能造成晶圆剥裂、弹坑的问题，而在封模后对晶圆的测试也可能产生裂缝与剥离等问题。这些问题在晶圆上形成的缺陷往往过于细微，以至于在传统检测机台下无法被检验出来。而有缺陷的晶圆若再继续后续工艺，只会造成成本与人力上的浪费，且降低生产良率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种检测晶圆的方法，从而克服现有技术的上述缺陷。本专利技术的一个方面在于提供一种检测晶圆的方法，其中晶圆包含至少一个晶粒封环(Die Seal Ring)，之后沿晶粒封环的外围切割晶圆。检测晶圆的方法包含提供至少一个偏振光并打至晶圆上。感测从晶圆反射的偏振光的影像。根据影像分析对应晶圆的晶粒封环的区域是否有层间瑕疵。在一个或多个实施方式中，提供偏振光的步骤中，偏振光斜向入射晶圆。在一个或多个实施方式中，提供偏振光的步骤中，提供两个偏振光至晶圆上，而影像为两个偏振光的相位差资讯。在一个或多个实施方式中，提供两个偏振光的步骤包含将光束分束以形成两个偏振光。在一个或多个实施方式中，检测晶圆的方法还包含偏极化光束以形成偏振光。将从晶圆反射的偏振光通过检偏器。在一个或多个实施方式中，检测晶圆的方法还包含在感测影像前，校正晶圆的取像方位，以让晶圆的切割痕朝取像视野的第一方向延伸。在一个或多个实施方式中，分析影像包含计算影像沿着第二方向的亮度分布以找出切割痕区域。第二方向与取像视野的第一方向实质垂直。在一个或多个实施方式中，分析影像还包含根据影像的切割痕区域找出对应晶粒封环的晶粒封环区域的外边界区域与内边界区域。外边界区域位于切割痕区域与内边界区域之间。扫描影像的外边界区域并按序计算影像资讯值，若影像资讯值超出预定阀值，则判定为具有层间瑕疵。在一个或多个实施方式中，分析影像还包含扫描影像的内边界区域并按序计算影像资讯值，若影像资讯值超出预定阀值，则判定为具有层间瑕疵。在一个或多个实施方式中，分析影像包含辨识影像对应晶圆的晶粒的晶粒区域。从晶粒区域推算出对应晶粒封环的晶粒封环区域。扫描影像的晶粒封环区域并按序计算影像资讯值。若影像资讯值超出预定阀值，则判定为具有层间瑕疵。上述实施方式的检测晶圆的方法以偏振光检测晶圆在切割后的影像，影像呈现偏振光的相位差或反射率差异。比起一般用于深层检测的红外(IR)光或X光波段显微镜更加便宜，可减少检测装置的成本。另外，在得到影像后，可以影像的比对(例如影像的灰阶、色相(Hue)、明(亮)度(Brightness/Value)、彩
度(饱和度/纯度(Saturation/Chroma))的比对)作为分析依据，与传统以人眼检查晶粒良率相比，可大幅加快检测速度与准确性。附图说明图1为本专利技术一个实施方式的制作、切割与检测晶圆的方法的流程图。图2为本专利技术一个实施方式的晶圆在图1的步骤S10时的局部俯视示意图。图3为图2的晶圆在图1的步骤S20时的局部俯视示意图。图4为图3的区域P在晶圆位置校正步骤时的局部放大示意图。图5为图1的步骤S30的流程图。图6为图1的步骤S50的一些实施方式的流程图。图7A为撷取图4的晶圆的影像的示意图。图7B为图7A的影像的亮度直方图。图8为图1的步骤S50的另一些实施方式的流程图。具体实施方式以下将以附图公开本专利技术的多个实施方式，为明确说明起见，许多具体的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些具体的细节不应用于限制本专利技术。也就是说，在本专利技术部分实施方式中，这些具体的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些公知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。图1为本专利技术一个实施方式的制作、切割与检测晶圆的方法的流程图，图2为本专利技术一个实施方式的晶圆100在图1的步骤S10时的局部俯视示意图。如步骤S10所示，首先在晶圆100上形成至少一个晶粒封环(Die Seal Ring)110(或者称为防崩带)。晶粒封环110围绕晶圆100上的晶粒120。晶粒
封环110具有外边界112与内边界114。内边界114毗邻且环绕晶粒120，外边界112则环绕内边界114。换句话说，内边界114介于外边界112与晶粒120之间。晶粒120呈矩阵排列，而晶粒封环110之间则相隔预定距离，以形成切割道105，因此后续可沿着切割道105切割晶圆100。一般而言，晶粒封环110具有够坚固的结构强度，因此在切割过程中，晶粒封环110可减少切割裂痕或其产生的应力穿透其中而对晶粒120造成损害。在一些实施方式中，当晶粒封环110与晶粒120制作完成后，可在晶圆100上再覆盖透光层130。透光层130可保护其下方的结构(如晶粒封环110与晶粒120)不受后续工艺的损坏，并增加后续封装的稳定性。透光层130的材质例如为有机材料，如聚亚酰胺(Polyimide,PI)，然而本专利技术不以此为限。另外，在一些实施方式中，晶粒120中的叠层结构(未绘示)可包含一层或多层低介电系数(low-k)层、超低介电系数(extreme low-k)层或高介电系数(High-k)层，以改善晶粒120中的电子元件的电性，然而本专利技术不以此为限。接着请一并参照图1与图3，其中图3为图2的晶圆100在图1的步骤S20时的局部俯视示意图。如步骤S20所示，沿晶粒封环110的外围(即切割道105)切割晶圆100。晶圆100可通过画线(scribing)、激光切割(laser grooving)、破裂(breaking)、应力破裂(stress breaking)或断锯(sawing)等方式完成分割，以在晶圆100上形成多个切割痕140。在本实施方式中，切割痕140互相交错，然而在其他的实施方式中，切割痕140的划线方式可按实际晶粒120放置位置而不同。虽然一般而言，切割方向(即切割痕140的延伸方向)会按照晶圆100的晶格轴向而定，然而在实际切割时仍会形成不可避免的应力裂痕。此应力裂痕尤其会发生于介电系数相差较多的叠层之间(例如低介电系数层与硅材料层之间)，使其形成层间瑕疵。若层间瑕疵穿透晶粒封环110而到达晶粒120内部，则会影响晶粒120的电子元件的电性，因此需在切割工艺后检测切割工艺是否在晶粒封环110与晶粒120中产生层间瑕疵。接着即介绍本实施方式的检测晶圆的方法。请参照图4，其为图3的区域
P在晶圆位置校正步骤时的局部放大示意图。在本实施方式中，可撷取晶圆100的影像以检测层间瑕疵。而在撷取影像之前，可先校正晶圆100的取像方向，例如旋转晶圆100，让晶圆100的切割痕140朝取像视野FOV的第一方向D1延伸。其中为了清楚起见，本实施方式以图4的切割痕140为例。此处的第一方向D1为取像的基准方向，使得取像后的影像能够按照预定的定位以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测晶圆的方法，其特征在于，所述晶圆包含至少一个晶粒封环，之后沿所述晶粒封环的外围切割所述晶圆，所述方法包含：提供至少一个偏振光并打至所述晶圆上；感测从所述晶圆反射的所述偏振光的影像；以及根据所述影像，分析对应所述晶圆的所述晶粒封环的区域是否有层间瑕疵。

【技术特征摘要】
2015.03.17 TW 1041084901.一种检测晶圆的方法，其特征在于，所述晶圆包含至少一个晶粒封环，之后沿所述晶粒封环的外围切割所述晶圆，所述方法包含：提供至少一个偏振光并打至所述晶圆上；感测从所述晶圆反射的所述偏振光的影像；以及根据所述影像，分析对应所述晶圆的所述晶粒封环的区域是否有层间瑕疵。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，提供所述偏振光的步骤中，所述偏振光斜向入射所述晶圆。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，提供所述偏振光的步骤中，提供两个所述偏振光至所述晶圆上，而所述影像为所述两个偏振光的相位差资讯。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，提供所述两个偏振光的步骤包含：将光束分束以形成所述两个偏振光。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包含：偏极化光束以形成所述偏振光；以及将从所述晶圆反射的所述偏振光通过检偏器。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包含：在感测所述影像前，校正所述晶圆的取像方位，以让所述晶圆的切割痕朝取像视野的第一方向延伸。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，分析所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇吉，陈金圣，
申请(专利权)人：陈勇吉，陈金圣，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71