CN102439707A - 基片的系统及处理 - Google Patents

Abstract

一种用以处理基片的系统，包括用以接纳基片的装载站，用以检查基片下表面的下表面检查站，用以检查基片上表面的上表面检查站，和基于下表面检查及上表面检查而用以将基片分拣入预定类别的分拣站。

Description

基片的系统及处理

技术领域

本发明涉及用于半导体产业的基片的处理，为了包括无特征的晶片、集成电路阵列及光伏电池产业的多种目的。

特别地，本发明涉及一种在基片为易碎的情况下处理所述基片的设备。

背景技术

取决于基片的最终用途，在半导体产业中使用的不同的基片处理技术变化很大。特别地，受制于包括材料的厚度、最终用途及是否应用外部的强化以增强基片的许多因素，基片在处理过程中的易碎性变化很大。

例如，晶片可能为0.18mm厚，由诸如单晶硅的低抗弯强度的材料制成。处理这种电池，要求专家的操作来避免损伤。例如，如其内容被并入的PCT/SG2006/000015中所揭示的，对与集成电路阵列的基片通常相关联的基片的处理，在此是不合适的，并会导致对电池的不可接受级的损伤。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种以更为适合这些元件的方式来处理易碎基片的设备。

在第一方面，本发明提供了一种用以处理基片的系统，包括用以接收基片的装载站；用以检查基片下表面的下表面检查站；用以检查基片上表面的上表面检查站及；基于下表面检查及上表面检查而用以将基片分拣入预定类别的分拣站。

在第二方面，本发明提供了一种基片接合装置，本装置包括具有用以真空接合所述基片的真空源的壳体；用以在与所述装置真空接合时接触所述基片的间隔装置，所述间隔装置布置为在所述真空源与所述基片之间保持有间隙。

在第三方面，本发明提供了一种接合基片的方法，本方法包括如下步骤：为真空接合所述基片提供真空源；在与所述设备真空接合时，用间隔装置接触所述基片；所述间隔装置布置为在所述真空源与所述基片之间保持有间隙。

相应地，本发明提供了一种接合和支撑所述电池的设备，藉以由不同的功能来实现接合和支撑。特别地，涉及一种用以在接合期间使基片与真空源分开的设备。

附图说明

关于说明本发明可能的布置方式的附图，对本发明做进一步描述会方便。本发明的其他布置方式是可能的，因此附图的细节并不能理解为取代本发明的上述描述的一般性。

图1是根据本发明的一个实施例的系统的平面图；

图2是根据图1的装载传送器的细节平面图；

图3是根据本发明的进一步的实施例的下表面检查站的等轴测视图；

图4是根据本发明的进一步的实施例的上表面检查站的等轴测视图；

图5是根据本发明的进一步的实施例的外围检查站的等轴测视图；

图6是根据本发明的进一步的实施例的厚度测量站的等轴测视图；

图7是根据本发明的进一步的实施例的分拣箱的等轴测视图，及；

图8，8A，8B，8C是根据本发明的进一步的实施例的拾取器的各种各样的视图。

具体实施方式

图1显示了用于处理基片或晶片的系统的概况。系统5被定位在单片化切割区的下游，藉此基片从较大块材料源上被切分出来。在单片化切割后，基片送入清洗站10及干燥站15，在退出干燥站15之前，通过传送器17。在进入检查及分拣区6之前，基片然后进入激光标记头20。

检查及分拣区6包括承载器25，其充当用于基片的缓冲。这对于在上游清洗/干燥区与检查及分拣区6之间的处理速度的差异是有用的。在本实施例中，基片被递送到下表面检查站30，随后是上表面检查站35。为处理瓶颈问题，本实施例在进入双托架承载器50，以基于在先的检查站的结果来将基片输送至各自的箱子60之前，还包括两个厚度测量站40、45。当各自的箱子装满时，它们被输送至打包区80，并放置在各自的区域85中。

本发明的各个方面将在后面的图中做更细致的描述。

图2显示了基片100进入检查及分拣区6。这里传送器17将基片100输送至承载器25。在本实施例中，该承载器具有3个基片105的容量。然而，其他的实施例可能包括具有3、4或5个基片的容量的承载器。更进一步的实施例受制于基片的尺寸和对于具有基片的缓冲以管理通过系统的工艺流程的要求，可以承载更多的基片。承载器25被布置为沿与传送器17呈直角的方向移动100，这样移动传送器25以使承载器内的空槽对应于正从承载器17递送而来的基片100。

如图1所示，当前是线性轨道27，具有拾取器布置，藉此拾取器115接合单独的基片120，以为了沿线性轨道27递送。在本实施例中，第一站是下表面检查站30，藉此拾取器115接合基片120并将它们移至相机130上方。下表面检查站30进一步包括灯125，以增强图像并允许对基片120的更精确的检查。下表面检查站130可以布置为检查基片的各种各样的情况，包括足量且正确的标记、宏观裂缝、微观裂缝及与基片的可允许的公差的任何背离。

基片然后被递送到传送器150，以为了在上表面检查站35的下方通过。图4显示了当基片145经过又具有灯135的相机140的下方时，在传送器150上的基片145的运动。传送器可以包括支架或灯，或其他将基片145保持在精确位置，以为了由上表面检查站35进行更准确且快速的检查的设备。传送器150进一步可以是向相机140发射光的发光块。这具有发射穿过存在于基片145中的任何裂缝或微观裂缝的光线的优点。相应地，使光线穿过所述裂缝使检查进程更准确，特别是对于在常规条件下可能探测不到的具有很窄缝隙的微观裂缝。

可以包括进一步的上表面检查站155，以特定识别微观裂缝。如图5所示，这样的检查站可以包括投射在特定视野上的相机160。和先前的检查站不同，其可能具有观看大部分或整个基片的相机，而微观裂缝检查相机160可能具有非常细节化的视野。在一个实施例中，具有x和y维度的视野170可以是2.5mm乘2.5mm的正方形区域。由于微观裂缝具有在单片化切割期间发生的更大的可能性，可以沿基片的外围边缘对基片145作微观裂缝检查。

根据此实施例，在本系统内的下一站是基片厚度的检查。有许多用于检查基片厚度的专有系统。一个这样的系统可以与晶片的电阻率有关系并作为材料的电阻率的函数来确定厚度。可替换地，如图6所示，系统180可以测量光程以及当晶片进入光场内时的光程的缩短。

不管怎样，本领域的技术人员可以领会可用的测量这种厚度的方法，以及对所述专有系统的任何一个的使用。无论选取何种方法，有不同的可以选择的测量途径，以有统计可靠性地确定晶片179的厚度。比如，可以选取由外围路径179确定的边界w1，w2，以保证环绕基片的一致性的测量。这可以同其一起，或者替换地，包括中心线177、178，或者在基片179的表面内的内部路径176。

由此可知，所选取的测量厚度的路径的次数和/或长度越大，会增加厚度检查的灵敏性且减慢流程。因此，厚度检查站被证明是受制于上游、下游流程的系统的瓶颈。在图1所示的实施例中，提供了两个这样的厚度检查站40，45，以使瓶颈缓和。

在各种不同的检查站之后，基片从双承载器50递送到一系列分类箱60，藉此每个基片根据与任何先前的检查相符来分级。在本实施例中，有13个基片可以被归类的基片的种类。在进一步的实施例中，好几个箱子可能是同一种类，例如，箱1到7可以用于“通过”基片，箱8到11用于“返工”，箱12到13是“拒收”箱。

图7中进一步显示实际的箱子的布置55，具有放置在桌子185上的直立的支架195，基片190适合于置入其中。凭借夹取器、拾取器，每一个箱子会接收基片直到装满，位于线性滑道65，70上的布置，在箱子最终沿传送器90移送到解包堆放区95而准备递送之前，将箱子递送至打包站70，藉此箱子被打包到它们各自的种类内。

这样的夹取器可以适用于接合整个箱子。进一步地，线性滑道可以在同一滑道上都包括夹取器及拾取器，以向线性滑道给予放置基片和移去箱子的双重功能。以相同的方式，夹取器与拾取器可以安装在一起，以进一步地节省基础设施。

图8A到8D显示了根据本发明的进一步的实施例的基片接合装置。在本例中，接合装置是拾取器200。拾取器200包括壳体205，几个真空源215安装到壳体205。在壳体205的边缘是一个间隔装置，在本例中，它包括一系列的分隔块210。

这里显示的真空源215为多个分离的真空源。在替换实施例中，真空源可能包括具有多个真空孔的真空板。在更进一步的实施例中，真空源215可以是提供高负压以接合基片220的多个分离的真空管嘴。

在更进一步的实施例中，真空源215可以是气旋垫。该垫可以接收正气流，气流以围绕装置的环形外围的气旋方向而被引导。环形气流在气旋垫255的中心产生低压区245。在基片220为很轻的应用中，生成低压的气旋垫将基片向上拖。相对于常规真空源，气旋垫255的宽大底部和负压的低集中允许真空255提供对基片更轻柔的接合。

分隔块210意欲分离基片220与真空源215，因此提供间隙236。这具有相对于具有高集中负压的常规真空源而避免基片的局部应力集中的好处。在真空源事实上是气旋垫255的情况下，空隙236提供了允许空气在气旋垫255与基片220之间大量流出240的进一步的好处，这是操作所述气旋垫所要求的。

关于分隔块210，在本实施例中使用了台阶布置。基片220与真空源215的分隔通过基片与台阶表面230的接触来实现。在基片接合时，所述基片被向上拖向真空源，但避免进行真实接触。

进一步地，侧凸部235用作包围基片，以避免基片的横向移动。因此，当根据接近的公差制造时，基片适于分隔块210的限制内的高公差，从而避免通过过大的抗弯强度或通过与接合装置200未对准的移位对基片进一步的潜在损伤。更进一步地，在本实施例中，分隔块210由诸如聚合物的较软材料，例如聚丙烯制成，以进一步限制在接合期间对基片的损伤。

Claims (11)

1.一种用以处理基片的系统，包括

用以接收所述基片的装载站；

用以检查所述基片的下表面的下表面检查站；

用以检查所述基片的上表面的上表面检查站，和；

基于下表面检查及上表面检查而用以将所述基片分拣入预定类别的分拣站。

2.如权利要求1所述的系统，进一步包括真空接合装置，用以接合所述基片以使所述基片的所述下表面暴露于所述下表面检查站。

3.如权利要求1或2所述的系统，进一步包括传送器，用以支撑和移动所述基片来通过所述上表面检查站。

4.如权利要求3所述的系统，其中所述传送器进一步包括光源，用以当所述基片在所述上表面检查站中时，从所述基片的下方发光以照亮所述基片内的裂缝。

5.如前面的权利要求中的任何一个所述的系统，进一步包括用以测量所述基片的厚度的厚度测量站。

6.如前面的权利要求中的任何一个所述的系统，其中所述装载站进一步包括承载器，用以在移送到所述检查站之前，持有多个基片。

7.一种基片接合装置，包括

具有真空源的壳体，用以真空接合所述基片；

间隔装置，用以在所述基片与所述装置真空接合时接触所述基片，所述间隔装置布置为在所述真空源与所述基片之间保持有间隙。

8.如权利要求7所述的装置，其中所述真空源是带有多个真空孔的真空板、多个真空管嘴或者多个气旋垫中的任何一个，或者它们的组合。

9.如权利要求7或8所述的装置，其中所述间隔装置包括多个块，每个块均具有基片接合面，所述接合面偏离所述真空源，以在所述基片与真空源之间保持有间隙。

10.如权利要求9所述的装置，其中所述块进一步包括侧凸部，限定所述基片适合于置入的接合空间，所述侧凸部被定位，以在由所述装置接合所述基片时阻止所述基片的水平移动。

11.一种接合基片的方法，所述方法包括以下步骤：

为所述基片的真空接合提供真空源；

在与装置真空接合时，用间隔装置接触所述基片，所述间隔装置布置为在所述真空源与所述基片之间保持有间隙。

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