CN101780457B - 分选机处理半导体片体的方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分选机处理半导体片体的方法、系统及装置，涉及利用分选机对晶粒进行重排、按规格挑选晶粒的工艺。本发明简述为：制作片体图档文件的步骤，在图档文件中通过修改参数设置芯片档；使用圆片文件做模板的步骤；将图档文件中数据导入圆片文件中，生成圆片数据文件的步骤；对圆片数据文件中记录的晶粒进行分档，形成分档数据的步骤；使分档数据生成分档文件，且分档文件的格式为分选机能够读取的格式的步骤；将分选机设置在分选模式下的步骤；将分档文件导入分选机的步骤；分选机按分档文件指令进行操作的步骤。本发明适用于LED、IC等半导体晶粒。

Description

分选机处理半导体片体的方法、系统及装置

技术领域

本发明涉及对半导体晶粒进行分选的分选机，涉及利用分选机对晶粒进行重排、按规格挑选晶粒。

背景技术

在LED芯片的制造过程中，需要通过分选机对LED晶粒进行分选、重排等工作。

其中分选的过程简述为：在LED芯片点测完成后，将点测数据文件转换成分选机可以识别的文件，通过设置不同的分选条件分选机对圆片中的LED芯片进行分选，挑选出不同档次的芯片。

晶粒重排的目的是将方片片体中的芯片进行重新排列，使新的方片中不再存在芯片空洞，即缺失芯片，以提高方片的整体外观。目前的重排方法为：先将分选机设置在重排模式，在重排模式下，分选机通过镜头寻边的方式搜索定位方片上的芯片，在找到芯片后分选机再将其挑出，按顺序放到新的方片中。

上述重排存在的问题是镜头定位效率很低，而且寻边经常出现差错，会经常漏掉很多边缘的芯片或者间距很大的芯片，例如，有些芯片之间有很多芯片空洞，镜头通常会在寻边后仍无法找到芯片的情况下因为效率缘故，会换行跳过该行，致使该行后面的芯片被漏掉。分选机不得不多次重复对原方片进行分选才能最大程度的将原方片上的芯片全部转移到新的方片上。这个过程重复多次，致使重排效率非常低。

对于混档方片，在发现原始圆片发生问题后，目前的处理方式是将混有该圆片的方片全部降档处理或者报废处理。如果将含有该圆片芯片的所有方片降档处理，即使其中含有较高质量的芯片，也按低档次芯片售价，这会给企业造成不必要的损失；如果将含有该圆片芯片的所有方片报废处理，则造成很大的浪费。如果人工将方片中较好的芯片挑选出来，会非常耗费人工，效率非常低下。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种分选机处理半导体的方法，该方法可以用来处理上述重排以及挑选混挡芯片的工作，可以提高重排芯片或挑选芯片的效率，以节约芯片的生成成本。

本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种分选机处理半导体片体的系统，该系统可以用来处理上述重排以及挑选混挡芯片的工作，可以提高重排芯片或挑选芯片的效率，以节约芯片的生成成本。

本发明所要解决的第三个技术问题是：提供一种根据图档操作的分选机，该分选机可以用来处理上述重排以及挑选混挡芯片的工作，可以提高重排芯片或挑选芯片的效率，以节约芯片的生成成本。

本发明所要解决的第四个技术问题是：提供一种图档制作装置，该图档制作装置可以用来处理上述重排以及挑选混挡芯片的工作，可以提高重排芯片或挑选芯片的效率，以节约芯片的生成成本。

为了解决上述第一个技术问题，本发明提出一种分选机处理半导体片体的方法，包括：

制作片体图档文件的步骤，在图档文件中通过修改参数设置芯片档；

使用圆片文件做模板的步骤；

将图档文件中数据导入圆片文件中，生成圆片数据文件的步骤；

对圆片数据文件中记录的晶粒进行分档，形成分档数据的步骤；

使分档数据生成分档文件，且分档文件的格式为分选机能够读取的格式的步骤；

将分选机设置在分选模式下的步骤；

将分档文件导入分选机的步骤；

分选机按分档文件指令进行操作的步骤。

优选地：所述片体为方片。所述方片优选为110×110晶粒阵列位。

优选地：所述半导体为LED或者IC，也可以是其他半导体晶粒。

优选地：所述图档文件为晶粒重排的图档文件，或者为所述图档文件为晶粒规格挑选的图档文件。

优选地：所述分选机挑选晶粒的方式包括蛇形抓取、横向抓取或竖向抓取任一种方式。

为了解决本发明的第二个技术问题，本发明提出一种分选机处理半导体片体的系统，包括：

圆片数据文件单元的生成装置：用于制作片体图档文件单元，在图档文件中通过修改参数设置芯片档，使用圆片文件单元作为模板，将图档文件单元中数据导入圆片文件单元中；

分档文件单元的转换装置：对圆片数据文件单元中记录的晶粒进行分档，形成分档数据，并使分档数据生成分档文件单元，且分档文件单元的机读格式为分选机能够读取的格式；

分选机控制装置：使分选机处于分选模式，将导入的分档文件单元的执行信息转换成分选机的操作指令；

分选机执行装置：根据操作指令执行操作动作。

优选地：所述图档文件单元为具有晶粒重排数据的载体，或者为具有晶粒规格挑选数据的载体。

优选地，分选机控制装置包括：蛇形抓取控制单元、横向抓取控制单元或竖向抓取控制单元任一种。

为了解决本发明的第三个技术问题，本发明提出一种根据图档操作的分选机，包括根据操作指令执行操作动作的分选机执行装置，其特征在于还包括：

分选机控制装置：使分选机处于分选模式，将导入的分档文件的执行信息转换成分选机的操作指令；其中分档文件的生成包括以下步骤：

制作片体图档文件的步骤，在图档文件中通过修改参数设置芯片档；

使用圆片文件做模板的步骤；

将图档文件中数据导入圆片文件中，生成圆片数据文件的步骤；

对圆片数据文件中记录的晶粒进行分档，形成分档数据的步骤；

使分档数据生成分档文件，且分档文件的格式为分选机能够读取的格式的步骤。

优选地：所述图档文件具有晶粒重排数据，或者具有晶粒规格挑选数据。

为了解决本发明的第四技术问题，本发明提出一种图档制作装置，其包括：

圆片数据文件单元的生成装置：用于制作片体图档文件单元，在图档文件中通过修改参数设置芯片档，使用圆片文件单元作为模板，将图档文件单元中数据导入圆片文件单元中；

分档文件单元的转换装置：对圆片数据文件单元中记录的晶粒进行分档，形成分档数据，并使分档数据生成分档文件单元，且分档文件单元的机读格式为分选机能够读取的格式。

本发明的有益效果如下：

相比现有技术，本发明要求将片体信息制成了图档文件，并且以圆片文件作所述图档文件的模板，这样分选机就可以对图档数据进行处理，按图档中信息执行挑选晶粒的任务。

对于重排任务，以方片为例，包含本发明技术的分选机的吸嘴会严格移动到方片上的每个由图档中定义的晶粒位，然后由镜头判断该晶粒位上是否存在晶粒，对于有晶粒的晶粒位，吸嘴上的吸盘将该晶粒吸走转移到新的方片上，直到完成该行或该列最后一个晶粒位的判断取芯工作。这样就不会存在现有技术中，镜头寻边判断失误的问题。这个重排过程只要对原方片进行一遍从首至尾的挑选，即可完成该原方片所有晶粒的转移工作，重排的工作效率大大提高，基本上不会剩余晶粒，不会造成浪费，从而节约了企业的成本。

对于挑选混挡芯片任务，先制作图档，图档中有需要挑选的芯片的档次的信息，按照本发明的技术，可以很方便的将需要挑选的芯片挑选出来，从而使该方片中芯片不受到影响，特别是对于从混挡芯片中挑选出较差档次芯片后，较高档次的芯片可以进行重排，这相对现有人工挑选方式，效率高很多，也可以解决因为混挡的问题使整个方片报废的浪费问题。由于较高档次的芯片可以卖到更好的价格，本发明技术可以提高企业的经济效益。

具体实施方式

本发明涉及半导体晶粒的生产工艺中的分选，可以适用较小体积的LED芯片、IC等半导体晶粒。以下以LED芯片为例，IC同样适用。

对方片重排的实施例说明如下。

等待重排的方片状况。方片为110×110粒的晶粒阵列，其上有12100个晶粒位。该方片经过多次分档挑选后，其上有大量的芯片空洞，即有些晶粒位上没有LED芯片。为了使方片达到出售的标准，需要使方片上的每个晶粒位上都有芯片。

现有重排的方式是在分选机自带的重排模式下进行的。分选机在重排模式下，通过分选机的摄像头来搜索方片上的芯片，而且需要将方片上的多处的多个芯片作为参考坐标。在这种模式下，为了提高搜索效率，通常会设定摄像头寻边条件，即连续n个晶粒位没有晶粒，分选机认为该行或该列的寻边结束。在设置寻边条件的情况下，可以避免摄像头无针对某一行或某一列无限制的搜索芯片，导致时间的浪费或人工干预。设有寻边条件后，摄像头如果在连续多个晶粒位上找不到芯片，就认为该行或该列没有了芯片，分选机的吸嘴就会换行或者换列。这样一个周期下来，方片上会剩余很多间隔很开的芯片以及多个用做参考坐标的芯片。对于剩下的芯片，或者重新进行重排，或者人工挑选出来，或者废弃处理。

本发明技术可以明显提高重排效率。

先在电脑上制作一个方片图档文件，该方片文件中的数据与该方片中芯片信息一致，其中要求将所有芯片的档参数设为相同，例如，将工作电压全部改成0V，在分选模式下，分选机可以使摄像头逐一进行定位，吸嘴逐一吸取非空位上芯片。然后选用一个圆片文件作为模板，圆片文件中有分选机可以识别的头文件信息。将该方片图档文件数据整体考入圆片文件中对应的部分，这样就生成了一个圆片数据文件。然后将圆片数据文件导入一个具有分档功能和格式转换功能的软件中，设置分选条件，如工作电压0V，由该软件将方片上的芯片全部分为同一档，且将圆片数据文件的格式转换成分选机可以读取并执行的分档文件。将分选机设置在分选模式下，将分档文件导入分选机，分选机按照分档文件执行操作命令。

分选机执行命令过程与现有技术不同。由于方片上所有晶粒位坐标都已经输入分选机的控制系统中，分选机的摄像头会依次访问方片上的每一个晶粒位，而不需要进行摄像头寻边。选择重排的坐标原点只需要选择方片上的第一个芯片就可以了。以蛇形抓取方式为例，摄像头依次由左到右访问每个晶粒位，当发现晶粒位上有芯片时，吸嘴将该芯片吸走，如果该晶粒位上没有芯片，摄像头转而移动到下一个晶粒位上，直到访问到该行最后一个晶粒位，再由右至左访问晶粒位。这样的抓取方式，在对一个方片抓取的周期内，不会落掉一个芯片(除了第一个作为参考原点的芯片)。

使用上述方法重排，不用多次重复全方片搜索，也基本上不会剩余芯片，虽然存在摄像头访问空晶粒位耗费时间的问题，但是，比起多次重复全片搜索的现有方式，还是要更节约时间，特别是对于经过一两次分档、其上空晶粒位不是很多的方片重排，本发明效果非常明显。在实际应用中，同样的规格的方片按现有方式需要大于1小时才能完成整个方片重排，而采用本发明方法后，一般只需要40分钟左右就可以完成了，工作效率提升很明显，而且重排过程中，人工参与更少，可以捡漏更多的芯片，减小了LED芯片的生成成本。

对方片中晶粒规格的挑选的实施例说明如下。

如果发现某一初始圆片出了问题，需要对有该圆片制造的芯片进行重新检测和分档，由于圆片裂分的芯片在分选的过程中，会被分散到不同的方片中，这样会对将属于该圆片的芯片的挑选造成很大的麻烦。特别是出现报废该圆片的时候，现有方式，可能会将包含由该圆片裂分的芯片的方片全部报废处理，这样的处理方式造成很大的浪费，造成生产成本的增加。而对于出现降档该圆片的时候，现有方式会将包含有由该圆片裂分的芯片的方片全部降档处理，这样的处理方式降低了方片中混有的高质量芯片的档次，减小了厂家的效益。有的时候，还需要对将某一初始圆片裂分出来的芯片全部重新进行检测或进行试验测试，将这些已经分布在很多方片中的芯片挑选出来非常的麻烦，现有技术的通常的做法是操作员根据记录的芯片坐标将芯片挑选出来，这个过程费时费力，可操作性差。

本发明对上述晶粒规格挑选的各种情况均表现出很好的可操作性，效果明显优于现有方式。

以从方片中挑选报废芯片为例。当发现某一初始圆片存在不合格的质量问题时，需要将属于该圆片、但是已经归档分布到方片的芯片全部挑选出来。此时按照本发明技术，需要针对方片先制作一个方片图档文件。方片图档文件中包含有该问题芯片的数据信息，该信息来源于问题圆片相关数据。改变具有问题圆片编号的问题芯片的某一参数，比如说删除光强参数A，即光强为0cd，保留没有问题的芯片的光强参数B，使该方片上具有该问题圆片编号的问题芯片具有相同的光强参数0cd。

然后将方片图档文件中的数据信息复制到作为模板的圆片文件中，生成圆片数据文件。然后将圆片数据文件导入一个具有分档功能和格式转换功能的软件中，设定分档条件，如光强≤1cd，由该软件按分档条件将方片上的芯片分成两档，其中一档为0cd光强的芯片档。该软件将圆片数据文件的格式转换成分选机可以读取并执行的分档文件。将分选机设置在分选模式下，将分档文件导入分选机，分选机按照分档文件执行操作命令，将0cd光强的芯片全部悉数挑出来。这样的方式可以使混挡的方片不至于因为某些芯片的问题导致整个方片的报废。

从方片中挑选具有试验价值的芯片的举例。当发现某一初始圆片具有试验价值的时候，需要将属于该圆片、但是已经分档分布到很多方片中的芯片全部挑出来。这种情况，将该有价值的芯片当问题芯片按前述方式挑选出来即可。相比手工挑选，效率要高很多。

上述举例针对片体为方片的情况，片体的形状可以根据实际需要进行设计选择其他不同的形状。各种适于形成晶粒阵列矩形、圆形、椭圆形等形状的片体均在本发明的保护范围内。

本发明制作方片图档文件可以在电脑上操作，以excel软件进行编辑制作。制作方片图档文件需要导入或考入方片数据信息，方片数据信息在该方片的制造检测过程中产生。圆片文件为具有圆片头文件信息的excel可读文件，其为分选机读取文件的模板。将方片图档文件考入圆片文件中，形成圆片数据文件。上述整个过程需要借助于电脑和相关编辑软件来实现，因此具有该功能的电脑以及软件共同组成整个系统中的圆片数据文件单元的生成装置。在本发明中的用到的具有分档功能和格式转换功能的软件，可以单独看作为一个分档文件单元的转换装置，其对圆片数据文件单元中记录的晶粒进行分档，形成分档数据，并使分档数据生成分档文件单元，且分档文件单元的机读格式为分选机能够读取的格式。而分选机包括软件部分和硬件部分，软件部分可以看作为分选机控制装置，其可以使分选机处于分选模式，将导入的分档文件单元的执行信息转换成分选机的操作指令。硬件部分则包括分选机的执行装置，其根据操作指令执行操作动作。

Claims (16)

1.一种分选机处理半导体片体的方法，包括：

制作片体图档文件的步骤，在图档文件中通过修改参数设置芯片档；

使用圆片文件做模板的步骤；

将图档文件中数据导入圆片文件中，生成圆片数据文件的步骤；

对圆片数据文件中记录的晶粒进行分档，形成分档数据的步骤；

使分档数据生成分档文件，且分档文件的格式为分选机能够读取的格式的步骤；

将分选机设置在分选模式下的步骤；

将分档文件导入分选机的步骤；

分选机按分档文件指令进行操作的步骤，其中所述图档文件为晶粒重排的图档文件或者为晶粒规格挑选的图档文件。

2.根据权利要求1所述的分选机处理半导体片体的方法，其特征在于：所述片体为方片。

3.根据权利要求1所述的分选机处理半导体片体的方法，其特征在于：所述半导体为LED或者IC。

4.根据权利要求1所述的分选机处理半导体片体的方法，其特征在于：所述分选机挑选晶粒的方式包括蛇形抓取、横向抓取或竖向抓取任一种方式。

5.根据权利要求2所述的分选机处理半导体片体的方法，其特征在于：所述方片为110×110晶粒阵列位。

6.一种分选机处理半导体片体的系统，包括：

圆片数据文件单元的生成装置：用于制作片体图档文件单元，在图档文件中通过修改参数设置芯片档，使用圆片文件单元作为模板，将图档文件单元中数据导入圆片文件单元中；

分档文件单元的转换装置：对圆片数据文件单元中记录的晶粒进行分档，形成分档数据，并使分档数据生成分档文件单元，且分档文件单元的机读格式为分选机能够读取的格式；

分选机控制装置：使分选机处于分选模式，将导入的分档文件单元的执行信息转换成分选机的操作指令；

分选机执行装置：根据操作指令执行操作动作，其中所述图档文件单元为具有晶粒重排数据的载体，或者为具有晶粒规格挑选数据的载体。

7.根据权利要求6所述的分选机处理半导体片体的系统，其特征在于：所述片体为方片。

8.根据权利要求6所述的分选机处理半导体片体的系统，其特征在于：所述半导体为LED或者IC。

9.根据权利要求6所述的分选机处理半导体片体的系统，其特征在于分选机控制装置包括：蛇形抓取控制单元、横向抓取控制单元或竖向抓取控制单元任一种。

10.根据权利要求7所述的分选机处理半导体片体的系统，其特征在于：所述方片为110×110晶粒阵列位。

11.一种根据图档操作的分选机，包括根据操作指令执行操作动作的分选机执行装置，其特征在于还包括：

分选机控制装置：使分选机处于分选模式，将导入的分档文件的执行信息转换成分选机的操作指令；其中分档文件的生成包括以下步骤：

制作片体图档文件的步骤，在图档文件中通过修改参数设置芯片档；

使用圆片文件做模板的步骤；

将图档文件中数据导入圆片文件中，生成圆片数据文件的步骤；

对圆片数据文件中记录的晶粒进行分档，形成分档数据的步骤；

使分档数据生成分档文件，且分档文件的格式为分选机能够读取的格式的步骤，其中所述图档文件具有晶粒重排数据，或者具有晶粒规格挑选数据。

12.根据权利要求11所述的根据图档操作的分选机，其特征在于：所述片体为方片。

13.根据权利要求12所述的根据图档操作的分选机，其特征在于：所述方片由LED或者IC晶粒组成。

14.一种图档制作装置，其包括：

圆片数据文件单元的生成装置：用于制作片体图档文件单元，在图档文件中通过修改参数设置芯片档，使用圆片文件单元作为模板，将图档文件单元中数据导入圆片文件单元中；

分档文件单元的转换装置：对圆片数据文件单元中记录的晶粒进行分档，形成分档数据，并使分档数据生成分档文件单元，且分档文件单元的机读格式为分选机能够读取的格式、其中所述图档文件单元为具有晶粒重排数据的载体，或者为具有晶粒规格挑选数据的载体。

15.根据权利要求14所述的图档制作装置，其特征在于：所述片体为方片。

16.根据权利要求15所述的图档制作装置，其特征在于：所述方片由LED或者IC晶粒组成。