CN101609786B

CN101609786B - 晶粒取放系统及顶针器

Info

Publication number: CN101609786B
Application number: CN2008101270040A
Authority: CN
Inventors: 郭远明; 陈建发; 张志荣; 徐嘉彬
Original assignee: MPI Corp
Current assignee: MPI Corp
Priority date: 2008-06-17
Filing date: 2008-06-17
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2028-06-17
Also published as: CN101609786A

Abstract

本发明提供一种具有晶粒取放系统及顶针器，属于晶粒取放技术领域。为解决现有晶粒取放设备中，晶粒影像清晰度不好的问题而发明。所述晶粒取放系统包括影像传感器、取放机具以及顶针器；所述顶针器具有顶针盖，由顶面和侧面所组成。顶针器内具有光源，配置于顶针器的腔室内。顶针配置于上述腔室内，藉以支撑晶圆上的晶粒。上述顶针盖之顶面系由可透光材质所制成，使于腔室内光源的光线能透过顶面至外部环境。以对在晶圆上的晶粒进行取放。

Description

晶粒取放系统及顶针器

技术领域

本发明涉及一种晶粒取放系统，特别是涉及一种晶粒取放系统的顶针器。

背景技术

一般的半导体制程在晶圆切割成晶粒后，需使用影像传感器撷取各晶粒的影像，以判断各晶粒好坏，定位晶粒位置，对各晶粒进行分类，或执行表面辨识等程序。由于晶粒是附着在胶膜上，因此在完成上述程序后，需将顶针器置于胶膜的同一侧，以将晶粒移开胶膜，进行后续的处理。换言之，胶膜是介于顶针器与晶粒之间，所以顶针器可通过其顶针戳破胶膜后，将晶粒移开胶膜。

现有的晶粒取放设备，是利用影像传感器辨识胶膜上每个晶粒的相对位置，待确认其相对位置后，则针对目标的晶粒进行取放的动作。在使用影像传感器的同时需要使用正面光源，置于晶粒的同一侧，给各晶粒提供亮度，以提高各晶粒影像的清晰度。但是正面光源所能提高各晶粒影像的清晰度仍然不能满足影像传感器侦测的视觉效果。如果想达到较好的晶粒影像清晰度，需要移动晶粒侧光源。

因此，一种在晶粒取放设备中，不移动晶粒侧光源，并且提高影像传感器侦测的视觉效果是必要的需求。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种晶粒取放系统，无需移动晶粒侧光源，即可将晶粒顶出。

为解决上述问题，本发明提供如下的技术方案：

一种晶粒取放系统，包括：

影像传感器，以撷取晶圆上晶粒的影像；

取放机具，置于该晶圆的一侧，以真空方式吸附该晶粒；以及

顶针器，置于该晶圆的另一侧，该顶针器包括：

顶针盖，具有顶面及侧面，通过该顶面及该侧面形成腔室，该顶面具有顶针孔，该顶面由可透光材质制成；

光源，配置于该腔室内，通过该顶面将该光源的光线散发到该顶针盖外；

顶针，对应该顶针孔，配置于该腔室内；以及

驱动部件，连接该顶针，以驱动该顶针在该顶面的垂直方向上下移动，通过驱动该顶针穿过该顶针孔，以将该晶粒移开该晶圆。

本发明所述的晶粒取放系统中，顶针器具有光源与顶针相结合的结构，在影像传感器完成影像处理的程序后，不需晶粒侧光源，即可进利用顶针将晶粒顶出，简化了制程，缩短制程时间。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种顶针器，具有顶针与光源相结合的结构，无需移动晶粒侧光源，即可将晶粒顶出；而且体积小，便于装配和更换。

为解决上述问题，本发明提供如下的技术方案：

一种顶针器，以对在晶圆上的晶粒进行取放，该顶针器包括：

光源，配置于该腔室内，通过该顶面将该光源的光线散发至该顶针盖外；

顶针，对应该顶针孔，配置于该腔室内；以及

驱动部件，连接该顶针，以驱动该顶针在该顶面的垂直方向上下移动，透过驱动该顶针穿过该顶针孔，以将该晶粒移开该晶圆。

本发明所述的顶针器，将顶针与光源相结合，构成顶针器，无需移动晶粒侧光源，即可将晶粒顶出；其体积较现有的结构小，在调整更换组件时只需更换整个顶针器即可，装配也较简便。

附图说明

图1为本发明较佳实施例所述晶粒取放系统的结构示意图；

图2为本发明较佳实施例所述晶粒取放系统的结构示意图；

图3为本发明较佳实施例所述晶粒取放系统的结构示意图；

图4A为本发明较佳实施例所述顶针器的立体图；

图4B为本发明较佳实施例所述顶针器的截面图。

主要组件符号说明：

100、取放系统102、影像传感器104、取放机具1042、真空源106、顶针器1061、顶针盖1062、光源1063、顶针1064、驱动部件1065、真空源1066、腔室107、胶膜1071、晶粒108、置放平台110、移动装置

具体实施方式

本发明提供了一种晶粒取放系统，无需移动晶粒侧光源，即可将晶粒顶出。

下面结合附图和具体实施例进行说明。

如图1所示，本发明实施例所述的晶粒取放系统100包括影像传感器102、取放机具104及顶针器106。晶粒取放系统100用于判断晶圆上的晶粒好坏，或根据特别需求对晶粒作分类，例如发光二极管针对晶粒的发光亮度进行分类。晶圆的晶粒1071置于胶膜107上，再通过置放平台108置放胶膜107。置放平台108的种类繁多，其中一种方式为通过真空源吸附胶膜107外围，以达到置放及固定胶膜107的目的；也可以通过机械固定方式或其它方式完成，机械固定方式是固定胶膜107外围的扩张环于置放平台108上，通过环具环绕在扩张环外围，以一组卡紧件缩减环具的环绕空间，固定胶膜107于环具内。影像传感器102通过撷取各晶粒1071的影像，以判断各晶粒1071好坏，或对各晶粒1071进行分类。影像传感器102通过正面光源1021提供各晶粒1071亮度，以提高各晶粒1071影像的清晰度；正面光源1021配置于晶粒1071的一侧，可与影像传感器102为一体成型制作；正面光源1021可为发光二极管(LED)或其它发光组件。取放机具104也置于晶粒1071的一侧，以晶粒1071的垂直位置而言，晶粒1071位于取放机具104及胶膜107之间，而顶针器106置于与晶粒1071相对的另一侧。当影像传感器102撷取各晶粒1071的影像，并完成各晶粒1071的判断、定位及检测后，需通过取放机具104配合顶针器106对各晶粒1071进行捡晶的步骤。其中，影像传感器102通过视觉辨识系统(pattern recognition system，PRS)(未显示)进行视觉辨识，以定位晶粒位置，或执行表面辨识等程序(例如，墨记(ink)、脆裂(crack)等辨识以及位置误差量计算)，以符合高精度要求。影像传感器102可为电荷耦合组件(CCD)影像传感器或互补式金氧(CMOS)影像传感器。取放机具104通过管线连接真空源1042，以真空吸附方式将晶粒1071吸离胶膜107，再置于他处。顶针器106的顶针1063是以与胶膜107的垂直方向上下移动，通过顶针1063戳破胶膜107，以顶起晶粒1071。

图2及图3为取放系统进行捡晶的步骤。在捡晶的步骤中，即晶粒取放的过程中，由于胶膜107具有一定的黏性，在顶针1063戳破胶膜107顶起目标之晶粒1071的同时，取放机具104需同时通过真空吸附方式吸取目标的晶粒1071，才能将晶粒1071准确吸离胶膜107。取放机具104通过移动装置110进行移动。本发明较佳实施例中所述移动装置110包含两个步进马达或伺服马达，一个控制取放机具104进行胶膜107方向的水平移动，另一个步进马达则是控制取放机具104进行胶膜107方向的垂直移动。当进行捡晶的步骤时，取放机具104先通过移动装置110进行胶膜107方向的水平移动至一目标的晶粒1071，再进行胶膜107方向的垂直移动，以将目标的晶粒1071吸离胶膜107。

图4A及图4B分别为图1中顶针器的立体图及截面图。如图1、图4A及图4B所示，顶针器106包括顶针盖1061、光源1062、顶针1063及驱动部件1064。顶针盖1061由顶面1069a及侧面1069b组成，顶面1069a及侧面1069b可以一体成型方式制作，顶面对应胶膜107成一平行位置，并在顶面1069a及侧面1069b内部形成一腔室1066，用以容纳光源1062及顶针1063等其它组件。顶针盖为一圆柱型，但并非限定本发明，本发明的顶针器也可为三角形柱状、方形柱状或六角形柱状。顶针盖1061置放于晶粒取放系统的固定座(图未示)上，以将顶针盖1061固定不动，其固定方法可以在顶针盖1061侧面内部增加螺纹以锁合在固定座上，并有容易拆卸的作用，当然也可以其它方式锁合在固定座上。顶针盖1061的顶面由可透光材质制成，使光源1062能透过顶面1069a将光线散发到顶针盖1061外。本发明较佳实施例中，顶面1069a也可为部份透光，例如，通过调整顶面1069a材质的穿透率；或者可控制顶面1069a的可透光面积，使其顶面1609a为局部可透光，控制穿透顶面1609a的光线。在本发明较佳实施例中，顶针盖1061的顶面1069a厚度在0.5至1.5毫米之间。顶针盖1061的顶面1069a材质包括陶瓷、塑料、玻璃等材质或上述材质的组合。光源1062可为发光二极管或其它发光组件。顶针盖1061的顶面1069a上具有顶针孔1068a，对应顶针1063，使顶针1063可以穿过顶针孔1068a。顶针1063配置于腔室1066内，通过与驱动部件1064的连接，以驱动顶针1063在顶面的垂直方向上下移动。驱动部件1064包括伺服马达、步进马达或其它马达。在顶针1063进行顶面的垂直方向上下移动时，胶膜107具有延展性，因此与顶针1063接触时，胶膜107易造成与顶针1063相反方向的偏移，使胶膜107不容易被戳破，甚至容易使顶针1063顶起非目标的晶粒1071。因此，顶针器106还包括真空源1065，而顶针盖1061的顶面1069a具有多个真空孔1068b或沟渠，顶针器106通过管线连接真空源1065及顶针盖1061的腔室1066，形成真空路径，在顶针盖1061的顶面1069a贴合胶膜时，通过真空吸附胶膜107，以使胶膜107固定在顶针盖1061的顶面1069a上。在顶针1063进行顶面的垂直方向上下移动时，胶膜107被真空吸附在顶面上1069a，因此使胶膜107容易被戳破，以顶针1063顶起目标的晶粒1071。

本发明的顶针器通过顶针盖的顶面，使顶针器内部的光源透过顶面将光线散发到顶针盖外，以提供晶粒取放系统的影像传感器在影像处理时所需的光源，除了在晶粒同侧提供的正面光源外，通过顶针器提供的光源增加影像传感器撷取晶粒影像的视觉效果。

参照图1，若顶针器106并未结合光源，而是将光源置于胶膜107下侧时，即顶针器106之外，也具有本发明的顶针器结合光源的效果，但是晶粒取放系统100需要额外空间置放光源，将增加晶粒取放系统空间布局的复杂度，制造成本也会提高。而在完成撷取晶粒影像后，必需先将光源装置移开胶膜107下侧，以避免干涉其它组件的动作，例如顶针器106，因此需要花费一定时间作光源的调校。

本发明除了顶针器原有功能以外，通过结合光源，以增加其利用率。相较于将光源置放于顶针器外的晶粒取放系统设计，本发明因顶针器内含有光源，晶粒取放系统不需要额外空间置放光源，可降低晶粒取放系统空间布局的复杂度，制造成本较低，调校方便，花费工时也较低。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims

1.一种晶粒取放系统，其特征在于，包括：

影像传感器，以撷取晶圆上晶粒的影像；

顶针器，置于该晶圆的另一侧，该顶针器包括：

顶针，对应该顶针孔，配置于该腔室内；以及

2.如权利要求1所述的晶粒取放系统，其特征在于，还包括移动装置，与该取放机具耦合，用以移动该取放机具。

3.如权利要求1所述的晶粒取放系统，其特征在于，其中该光源包括发光二极管。

4.如权利要求1所述的晶粒取放系统，其特征在于，还包括正面光源，配置于该取放机具所在的一侧。

5.如权利要求4所述的晶粒取放系统，其特征在于，其中该正面光源包括发光二极管。

6.如权利要求1所述的晶粒取放系统，其特征在于，其中该驱动部件包括伺服马达及步进马达中的一个。

7.如权利要求1所述的晶粒取放系统，其特征在于，其中该可透光材质的厚度在0.5到1.5毫米之间。

8.如权利要求1所述的晶粒取放系统，其特征在于，其中该可透光材质包含陶瓷材料、塑料材料及玻璃材料中的一种。

9.如权利要求1所述的晶粒取放系统，其特征在于，其中该影像传感器包括电荷耦合组件影像传感器及CMOS影像传感器中的一个。

10.如权利要求1所述的晶粒取放系统，其特征在于，其中该顶针器还包括真空源，配置于该腔室内，通过该顶针盖的真空孔，以吸附该晶圆。

11.如权利要求1所述的晶粒取放系统，其特征在于，其中该顶面及该侧面为一体成型。

12.一种晶粒取放系统的顶针器，以对在晶圆上的晶粒进行取放，其特征在于，该顶针器包括：

顶针，对应该顶针孔，配置于该腔室内；以及

13.如权利要求12所述的晶粒取放系统的顶针器，其特征在于，其中该可透光材质包括玻璃材质、陶瓷材质及塑料材质中的一种。

14.如权利要求12所述的晶粒取放系统的顶针器，其特征在于，其中该可透光材质的厚度在0.5到1.5毫米之间。

15.如权利要求12所述的晶粒取放系统的顶针器，其特征在于，其中该驱动部件包括伺服马达及步进马达中的一个。

16.如权利要求12所述的晶粒取放系统的顶针器，其特征在于，其中该顶面及该侧面为一体成型。

17.如权利要求12所述的晶粒取放系统的顶针器，其特征在于，还包括真空源，配置于该腔室内，通过该顶针盖的真空孔，以吸附该晶圆。

18.如权利要求12所述的晶粒取放系统的顶针器，其特征在于，其中该光源包括发光二极管。