CN100373574C - 晶粒拾取分类装置 - Google Patents

Abstract

一种晶粒拾取分类装置，其设置有多个承盘收集架，且每个承盘收集架分别对应至不同的晶粒品质类别。吸附头拾取相同品质类别的晶粒至承盘内；当承盘装满时，则通过承盘运输模块运送至相对应的承盘收集架中。藉此，可以连续不间断地拾取不同品质类别的晶粒至相对应的承盘收集架中，直到所有晶粒都拾取完毕。本发明可增加拾取分类的效率，且可避免混晶问题。

Description

晶粒拾取分类装置

技术领域

本发明有关于一种晶粒拾取分类(pick and place)装置，特别是有关于一种可以连续进行拾取分类的晶粒拾取分类装置。

背景技术

于晶圆(wafer)上面制作集成电路时，需经过相当多的半导体制程步骤。制作完成的各个集成电路，其品质往往不尽相同；即使是位于同一片晶圆的各个晶粒(die，或称为芯片chip)的集成电路，其品质也是各有差别。因此，在切割出晶粒以前，必须先对晶圆上的各个晶粒进行测试；依据测试结果，将其分为数个品质类别。以图1所示为例，晶圆10上面的各个晶粒12经测试后，依据其品质好坏而标示出分类值如1至3；通常，这些晶粒12的分类值储存于测试设备的存储器当中。

经分类后的晶圆10即可以进行切割，亦即在晶圆10上面锯出切割道(scribe lane)。接着，此晶圆10将被送至晶粒拾取分类(pick andplace)装置中，将相同品质类别的晶粒12收集在一起。图2A至图2C显示传统晶粒拾取分类装置中的主要吸取分类动作及相关对象一首先，使用真空吸附头20将相同品质类别的晶粒12吸起(图2A)，再移动此真空吸附头20至承盘22上方，并将晶粒12依序填入承盘22的容置槽24内(图2B)。装满晶粒12的承盘22再被堆疊于承盘收集架26中。图2C显示承盘收集架26的侧面剖面图，装满晶粒12的承盘22从承盘收集架26的下方，采由下往上的方向(如箭头所示)进行堆疊。

在传统晶粒拾取分类装置中，当一晶圆10的所有同一类别晶粒12都已拾取并置于承盘22之后，晶粒拾取分类装置必须暂时停机，待操作人员将承盘收集架26中的所有承盘22取出后，才可以恢复装置的运转，以进行另一品质类别晶粒的拾取及分类。此时，空出来的承盘收集架26才能用于堆疊另一品质类别晶粒的承盘22。但是，装置的暂时停机相当浪费时间，影响晶粒分类的效率；更糟的是，有时候会发生操作人员因为忘了将前一品质类别的承盘22取下，就继续进行下一品质晶粒的拾取，因而让不同品质类别的承盘产生混淆，而造成产能上的损失。

鉴于传统晶粒拾取分类装置之效率极低，且容易发生混晶的情况，因此，即需要提出一种可以持续进行拾取分类的晶粒拾取分类装置，以克服上述的问题。

发明内容

本发明目的之一为提供一种可以连续进行拾取分类的晶粒拾取分类装置。

本发明的另一目的在于解决已知的晶粒拾取装置于收集不同品质类别的晶粒时，需停机将承盘取出，才能继续收集另一品质类别所造成的时间耗费。

本发明之又一目的在于解决因人员疏失未将载有晶粒的承盘即时取出所造成的混晶问题。

根据上述的目的，本发明提供了一种晶粒拾取分类装置，其包含一晶圆取放控制模块，将晶圆放置于可水平移动的拾取平台上。接着，以吸附头吸取晶圆中的晶粒至承盘。当承盘装满晶粒时，此承盘通过承盘运输模块被叠入多个承盘收集架之一，其中，每个收集架分别对应至不同的晶粒品质类别。藉此，可以连续不间断地拾取不同品质类别的晶粒至相对应的承盘收集架，因而增加拾取分类的效率，且可避免混晶问题。

附图说明

图1显示晶圆上的晶粒于测试之后，各具有不同品质分类。

图2A至图2C显示传统晶粒拾取分类装置中的主要吸取分类动作及相关对象。

图3显示根据本发明实施例的晶粒拾取分类装置的俯视示意图。

图4A显示装载有晶圆之晶舟的侧视图。

图4B显示图3中，运行轨道、真空吸附头、晶圆、拾取平台的侧视图。

图4C显示图3中，承盘运输模块的侧视图。

图4D的侧视图显示图3中，承盘运输模块如何将装满晶粒的承盘运送至适当的承盘收集架中。

图5显示根据本发明另一实施例的晶粒拾取分类装置。

图6显示根据本发明又一实施例的晶粒拾取分类装置。

图7显示根据本发明又另一实施例的晶粒拾取分类装置。

图中符号说明：

10晶圆

12晶粒

20真空吸附头

22承盘

24容置槽

26承盘收集架

40晶圆

42晶舟

46承盘

100晶粒拾取分类装置

102晶舟加载区(input cassette loader)

104晶圆取放控制模块(frame feeder)

106机械手臂

108拾取平台

110真空吸附头

112运行轨道

114承盘运输模块

116a-c承盘收集架

118承盘暂留区

500晶粒拾取分类装置

516a-c承盘收集架

600晶粒拾取分类装置

616a-h承盘收集架

700晶粒拾取分类装置

1140轨道

1142承盘座台(tray stand)

1144升降机构(elevator)

具体实施方式

本发明的一些实施例会详细描述如下。然而，除了该详细描述外，本发明还可以广泛地在其它的实施例施行。亦即，本发明的范围不受限于已提出的实施例，而应以本发明提出的权利要求范围为准。其次，当本发明的实施例附图中的各元件或结构以单一元件或结构描述说明时，不应以此作为有限定的认知，即如下之说明未特别强调数目上的限制时，本发明之精神与应用范围可推及多数个元件或结构并存的结构与方法。再者，在本说明书中，每个元件之不同部分并没有依照尺寸绘图。某些尺度与其它相关尺度相比已经被夸张或是简化，以提供更清楚的描述和本发明的理解。而本发明所沿用的现有技艺，在此仅做重点式的引用，以助本发明的阐述。

图3显示根据本发明实施例的晶粒拾取分类装置100的俯视示意图。首先，将装载有多片晶圆的晶舟送入晶舟加载区(input cassetteloader)102内。图4A显示装载有晶圆40的晶舟42的侧视图，这些已经过测试且分割的晶圆40通过置晶凹槽而一一承载于晶舟内。

再回到图3所示的晶粒拾取分类装置100。晶圆取放控制模块(frame feeder)104通过移动并伸长机械手臂106至晶舟加载区102中，取出一片晶圆40；接着，再移动机械手臂106并将此晶圆40置于拾取平台(table)108上面。这个拾取平台108主要是用来承载工作中的晶圆40。在本实施例中，此拾取平台108可以作水平方向的移动调整，以便于配合真空吸附头110(详后述)来进行晶粒的精确拾取。

图3中所示的符号110及112分别代表真空吸附头110及控制移动此真空吸附头110的运行轨道112。从图4B所示的侧视图，可以比较清楚看到运行轨道112、真空吸附头110，以及和晶圆40、拾取平台108的相对关系位置。

图3左侧设有一纵贯整个晶粒拾取分类装置的承盘运输模块114，用以将空的承盘(tray)46从其前端送入；再经由承盘运输模块114的运送，将承盘46移至适当位置，以进行拾取分类。(关于真空吸附头110如何将相同品质类别的晶粒吸起，以及将晶粒依序填入承盘46的容置槽中，此与图2A、图2B类似，因此不再赘述。)图4C的侧视图显示本发明实施例的承盘运输模块114的主要组成要件，其主要包含一轨道1140；承盘座台(tray stand)1142用以承载承盘46之用，且此承盘座台1142通过一升降机构(elevator)1144可移动于轨道1140上，且此升降机构1144还可以上下移动承盘座台1142。

回到图3所示的晶粒拾取分类装置100。于承盘运输模块114的轨道后端，设有多个(亦即，至少二个或以上)承盘收集架116a、116b、116c，其数目通常相等甚或更多于晶粒品质分类的数量。于图3所示的例子中，晶粒的品质分类数值为1至3，因此，承盘收集架116a、116b、116c分别对应至品质分类1、2、3。当承盘46装满了晶粒后，承盘运输模块114就会将其运送至相对应的承盘收集架116a/b/c中。

图4D显示局部侧视图，用以说明本发明的承盘运输模块114如何将装满晶粒的承盘46运送至适当的承盘收集架116a/b/c中。如图所示，承盘座台1142通过升降机构1144，将承盘46水平移动至对应的承盘收集架116a/b/c下面；接着，将升降机构1144升高，并将承盘46由下往上堆疊进入承盘收集架116a/b/c里面。例如，如果目前正在吸取品质类别为2的晶粒，则装满品质类别2之晶粒的承盘46将会被推入承盘收集架116b，其余类推。

以上所述为本发明的晶粒拾取分类装置100，由于其设有多个承盘收集架116a/b/c，分别对应以收集不同品质类别的承盘，藉此，本发明所揭露的晶粒拾取分类装置100可以连续不间断地进行所有品质类别晶粒的拾取及分类，晶粒在拾取及分类过程当中，不再需要暂时停机。因此，分类效率大大提高，且不会再发生传统装置的混晶问题。

本发明的晶粒拾取分类装置可以作其它的等效变化。图5显示根据本发明另一实施例的晶粒拾取分类装置500。与图3不同的是，承盘收集架516a、516b、516c的设置位置是与承盘运输模块114互相垂直的。此种方向上的转换，可以具有一些优点。例如，可以提高晶粒拾取分类装置500的空间利用率。

另外，图6显示根据本发明又一实施例的晶粒拾取分类装置600。此装置中的承盘收集架616a、616b、616c、616d、616e、616f、616g、616h之设置呈矩阵排列方式，可说是前二者(图3及图5)的结合形式。此种排列方式具有一些优点，例如可以增加承盘收集架的数量(亦即，可以增加品质类别的数目)，且可以增加空间利用率。

此外，如图7所示的晶粒拾取分类装置700，为本发明之另一实施例，其与前述的实施例不同之处在于用以运输承盘的承盘运输模块114为围绕着晶粒拾取分类装置700。承盘运输模块114的一端用以加载空的承盘46，而另一端则与数个承盘收集架716a/b/c相接并且两端皆位于晶粒拾取分类装置700的同一侧，并且承盘运输模块114中包含了数个承盘暂留区118可暂时停放承盘46。因此，不必等待前一个承盘完成拾取分类与置入承盘收集架716a/b/c等动作，才可以加载另一个承盘46进行拾取分类，而可以利用这些承盘暂留区118做为缓冲而连续作动。本实施例的承盘收集架716a/b/c与承盘运输模块114为相同方向但也可以如前述之实施例为互相垂直甚至为一矩阵排列。

以上所述仅为本发明之较佳实施例，并非用以限定本发明的申请专利范围。在不脱离本发明之实质内容的范畴内仍可予以变化而加以实施，此等变化应仍属本发明之范围。因此，本发明的范畴由所述的权利要求范围所界定。

Claims (10)

1.一种晶粒拾取分类装置，其特征是，包含：

一晶圆拾取平台，用以承载一已经测试分类且切割的工作中晶圆，并可以作水平方向的移动调整；

一晶圆取放控制模块，用以取放该晶圆；

一吸附头，用以吸取该晶圆中的晶粒；

至少一承盘，用以接纳来自该吸附头所吸取的晶粒；

数个承盘收集架，分别对应不同的晶粒品质类别；及

一承盘运输模块，用以运送该承盘，并将装满晶粒的该承盘运送至相对应的该承盘收集架中。

2.如权利要求1所述的晶粒拾取分类装置，其特征是，更包含一晶舟加载区，用以加载该晶圆，该晶圆承载于一晶舟以进入该晶舟加载区。

3.如权利要求1所述的晶粒拾取分类装置，其特征是，上述的晶圆取放控制模块包含一机械手臂，用以自一晶舟加载区内取出该晶圆，并将其置放于晶圆拾取平台。

4.如权利要求1所述的晶粒拾取分类装置，其特征是，上述的吸附头为真空吸附头。

5.如权利要求1所述的晶粒拾取分类装置，其特征是，更包含一运行轨道，用以控制该吸附头的移动。

6.如权利要求1所述的晶粒拾取分类装置，其特征是，上述承盘运输模块的一端用以作为加载空的承盘，以及该承盘收集架设置于该承盘运输模块的另一端。

7.如权利要求6所述的晶粒拾取分类装置，其特征是，上述数个承盘收集架的排列方向选自于与该承盘运输模块同方向、与该承盘运输模块互相垂直以及呈矩阵方式排列所组成的群组中。

8.如权利要求1所述的晶粒拾取分类装置，其特征是，上述的承盘运输模块包含：

一轨道；

一承盘座台，用以承载及移动该承盘；及

一升降机构，其支撑该承盘座台，可移动于该轨道上，且可上下移动该承盘座台。

9.如权利要求1所述的晶粒拾取分类装置，其特征是，上述的承盘运输模块将装满晶粒的该承盘运送至相对应的该承盘收集架底下，由下往上进行堆叠。

10.如权利要求8所述的晶粒拾取分类装置，其特征是，更包含数个承盘暂留区用以做为缓冲，使得承盘可连续进行加载、进行拾取、置入该承盘收集架底，无需等待前一个承盘完成所有动作才可动作。

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