激光劃片機(jī)的晶圓自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)方法研究

張 乾，張永昌，鄧勝?gòu)?qiáng)，譚立杰

(中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十五研究所，北京 100176)

近年來(lái)，激光劃片機(jī)在半導(dǎo)體加工行業(yè)的應(yīng)用日趨廣泛，憑借其高效率、可控性強(qiáng)、低污染等優(yōu)勢(shì)，得到了越來(lái)越多廠(chǎng)家的青睞。自動(dòng)化、智能化是裝備發(fā)展的大勢(shì)所趨，可降低人力成本，提高生產(chǎn)效率。圖像自動(dòng)對(duì)位是自動(dòng)化加工設(shè)備的核心功能，本文在具備自動(dòng)上下料和底部對(duì)準(zhǔn)功能的激光劃片機(jī)上，提出了一種自動(dòng)識(shí)別對(duì)準(zhǔn)方案，可以精確高效地完成對(duì)GPP晶圓正面晶粒的識(shí)別與對(duì)準(zhǔn)，計(jì)算劃片軌跡，并完成晶圓劃片。

1 設(shè)計(jì)要求

具有底部對(duì)準(zhǔn)功能的激光劃片機(jī)，將GPP晶圓正面朝下放置在透明的可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，通過(guò)底部對(duì)準(zhǔn)光路系統(tǒng)完成晶圓正面晶粒的圖像對(duì)準(zhǔn)，并在固定激光光路的基礎(chǔ)上，通過(guò)工作臺(tái)正交移動(dòng)完成背面激光劃片。該加工方法可以減少傳統(tǒng)GPP晶圓制造工藝環(huán)節(jié)，降低生產(chǎn)成本，深受廣大廠(chǎng)家青睞。透明的可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)由放置在旋轉(zhuǎn)電機(jī)上的正面帶有真空槽的玻璃吸盤(pán)構(gòu)成。真空槽的存在，使旋轉(zhuǎn)電機(jī)僅能在有限的角度區(qū)間內(nèi)旋轉(zhuǎn)。累計(jì)旋轉(zhuǎn)角度過(guò)大，會(huì)產(chǎn)生真空管路環(huán)繞堵塞。因此，設(shè)計(jì)中需要合理規(guī)劃旋轉(zhuǎn)角度。

圖像識(shí)別的過(guò)程是提取圖形特征，與目標(biāo)模板進(jìn)行匹配。匹配程度越高，識(shí)別結(jié)果可信度越高。由于GPP晶圓制作環(huán)節(jié)中的腐蝕溝槽環(huán)節(jié)存在不可控性，晶粒外觀無(wú)法確保嚴(yán)格一致性。如圖1所示。類(lèi)似的不規(guī)則性會(huì)影響圖像識(shí)別結(jié)果。……