CN106653657B - 半导体处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种半导体处理装置，用于处理贴附于扩张膜的第一表面上的晶圆，其中所述晶圆被划片后得到多个芯片，所述扩张膜扩张以使得所述芯片相互分离并控制芯片的排列位置，其包括：可调整的光源，其包括有发光阵列和光路引导部件，所述发光阵列包括多个功率可调整的发光单元，各个发光单元发出的光经过所述光路引导部件的传导被投射到所述扩张膜；控制单元，其形成光源控制参数，并将所述光源控制参数发送给所述光源，其中所述光源基于所述光源控制参数来控制所述光源的各个发光单元的功率以控制所述扩张膜的扩张，进而控制芯片的排布。本发明利用可调光源控制扩张膜的扩张，进而控制芯片的排布，克服了现有技术中芯片排布不符合要求的问题。

Description

半导体处理装置

【技术领域】

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体处理装置。

【背景技术】

LED(light-emitting diode)显示屏由数千个甚至数万个成阵列排布的LED芯片构成。传统的LED显示屏的制造包括如下工艺：1.将生长好的LED晶圆贴附到蓝膜上，使用划片机对LED晶圆进行划片，使得LED晶圆被切割成若干个LED芯片；2、对蓝膜进行加热或机械拉伸使得蓝膜扩张，使得各个LED芯片相互分离；3.使用取芯装置逐个拾取LED芯片，并将LED芯片逐个安装至LED显示屏安装座的相应安装点上，形成LED芯片显示阵列。

逐个拾取及安装LED芯片需要花费大量的工时，增加了生产成本。因此，有必要提出一种改进的半导体处理装置，使得蓝膜上的LED芯片在被拾取之前就能形成与LED显示屏安装座的安装点相同或是相应的排布，以实现取芯装置能够一次性拾取多个LED芯片，并一次性安装至LED显示屏的安装座上。

另外，其他类型的芯片的安装也存在类似的问题，在取芯装置拾取芯片时，由于各个芯片的相对位置可能存在一定的偏差，导致取芯装置同时拾取多个芯片比较困难。

【发明内容】

本发明的目的之一在于提供一种半导体处理装置，其可以通过可调整的光源对扩张膜进行选择性加热，从而改变扩张膜上的各个芯片的排布。

为实现上述目的，根本发明的一个方面，本发明提供一种用于处理贴附于扩张膜的第一表面上的晶圆，其中所述晶圆被划片后得到多个芯片，所述扩张膜扩张以使得所述芯片相互分离并控制芯片的排列位置，其包括：

可调整的光源，其包括有发光阵列和光路引导部件，所述发光阵列包括多个功率可调整的发光单元，各个发光单元发出的光经过所述光路引导部件的传导被投射到所述扩张膜的第二表面；

控制单元，其形成光源控制参数，并将所述光源控制参数发送给所述光源，

其中所述光源基于所述光源控制参数来控制所述光源的各个发光单元的功率，从而控制所述扩张膜的扩张，进而控制所述芯片的排布。

进一步的，各个发光单元的功率能够基于所述光源控制参数的控制而变得不同，从而导致所述扩张膜的第二表面的不同区域的光照强度能够不同，进而导致所述扩张膜的第二表面的不同区域的温度不同，最终控制所述扩张膜的不同区域的扩张。

进一步的，每个发光单元发出的光会被投射到所述扩张膜的第二表面的相应区域，通过控制所述发光单元的功率能够控制所述扩张膜的第二表面的相应区域的扩张。

进一步的，所述扩张膜的被投射有光的区域包含整个晶圆。

进一步的，所述发光单元包括LED灯单元和驱动单元，所述驱动单元给所述LED灯单元提供驱动电流或驱动电压，基于所述光源控制参数来控制所述驱动单元提供给所述LED灯单元的驱动电流或驱动电压，从而控制了所述发光单元的功率。

进一步的，其还包括有：摄像单元，其采集所述晶圆上的多个芯片的图像；所述控制单元分析所述摄像单元采集的图像以确定所述芯片的排布参数，并根据所述芯片的排布参数形成所述光源控制参数，其中所述光源基于所述光源控制参数来控制所述发光单元的功率，从而控制所述扩张膜的扩张，进而使得所述芯片的排布参数满足预定要求。

进一步的，所述芯片排布成多行和多列，所述芯片的排布参数包括：

每行或列的各个芯片距基于该行或列的芯片拟合而成的直线的距离，在每行或列的各个芯片距基于该行或列的芯片拟合而成的直线的距离小于第一预定阈值时，认为所述芯片的排布参数符合所述预定要求中的一个要求；

基于相邻行或列的芯片拟合而成的相邻直线之间的距离，在基于相邻行或列的芯片拟合而成的相邻直线之间的距离小于第二预定阈值或大于第三阈值时，认为所述芯片的排布参数符合所述预定要求中的一个要求；或

每个芯片与其相邻的芯片之间的相对位置，在每个芯片与其相邻的芯片之间的相对位置满足预定标准时，认为所述芯片的排布参数符合所述预定要求中的一个要求。

进一步的，在所述控制单元中存储有所述芯片的排布参数的标准值，所述控制单元将所述标准值与通过分析所述摄像单元采集的图像而确定的所述芯片的排布参数的实际值进行比较，从而确定所述芯片的排布参数是否满足预定要求。

进一步的，其还包括：环境温度控制器，其能够控制所述晶圆周围的气体的温度；所述控制单元还根据所述芯片的排布参数形成环境温度控制参数，其中所述环境温度控制器根据所述环境温度控制参数控制所述晶圆周围的气体的温度。

进一步的，其还包括：取芯装置，其包括有多个相互间隔的抓取头，在所述芯片的排布参数满足预定要求后，所述多个抓取头能够同时抓取多个对应的芯片。

进一步的，所述芯片为LED芯片。

进一步的，其还包括有透明基板，其中所述扩张膜的第二表面贴附于所述透明基板上，各个发光单元发出的光透过所述透明基板被投射到所述扩张膜的第二表面。

进一步的，所述光路引导部件包括聚光镜，所述发光阵列的面积大于投射到所述扩张膜的第二表面的光的面积。

与现有技术相比，在本发明中，可以利用可调整的光源来控制所述扩张膜的扩张，进而控制所述芯片的排布，从而克服了现有技术中所述芯片排布不符合要求的问题。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。其中：

图1为本发明的半导体处理装置在一个具体实施例中的结构示意图；

图2为图1中的扩张膜与晶圆的配合使用示意图；

图3为图1中的取芯装置与晶圆的配合使用示意图；

图4为一个具体实施例中的芯片的一个排布参数的示意图；

图5为一个具体实施例中的芯片的另一个排布参数的示意图；

图6为一个具体实施例中的芯片的又一个排布参数的示意图。

【具体实施方式】

本发明的详细描述主要通过程序、步骤、逻辑块、过程或其他象征性的描述来直接或间接地模拟本发明技术方案的运作。为透彻的理解本发明，在接下来的描述中陈述了很多特定细节。而在没有这些特定细节时，本发明则可能仍可实现。所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员有效的介绍他们的工作本质。换句话说，为避免混淆本发明的目的，由于熟知的方法和程序已经容易理解，因此它们并未被详细描述。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

本发明提出了一种半导体处理装置，该半导体处理装置通过可调整的光源对承载有多个芯片的扩张膜进行加热，使得扩张膜的不同区域发生不同程度的扩张，从而使得扩张膜上的芯片的排布达到预期要求。

如图1、图2所示，其示意了本发明的一个实施例的示意图。如图1所示，本发明的半导体处理装置包括可调整的光源、控制单元3、透明基板4。

本实施例中，所述可调整的光源包括发光阵列1和光路引导部件2，所述发光阵列1包括多个功率可调的发光单元，所述发光单元包括LED灯单元101及驱动单元102，所述驱动单元102给所述LED灯单元101提供驱动电流或驱动电压，以控制所述LED灯单元101的发光功率。其中各个驱动单元102也可以被集成在一个芯片中。

所述光路引导部件2位于所述发光阵列1的上方，其可以包括聚光镜和/或反射镜、透光镜等。图1中仅仅示意出了一个聚光镜。

所述控制单元3与所述驱动单元102连接，所述控制单元3能够形成光源控制参数，所述驱动单元102基于所述光源控制参数提供给所述LED灯单元101相应的驱动电流或电压，以控制各个所述LED灯单元101的发光功率。

扩张膜8包括第一表面801及第二表面802。所述第一表面801用于贴附晶圆9，所述晶圆9包括若干个经过所述扩张膜8扩膜后的、相互分离的芯片901。所述透明基板4设置在所述光路引导部件2的上方，并能在三维方向上移动，所述透明基板4贴近于扩张膜8的第二表面。所述扩张膜8可以是通常所说的蓝膜。透明基板4可以让光透过，其可以绝热同时避免温度和空气对流交换。

所述光路引导部件2用于将各个所述LED灯单元101发出的光汇聚并投射至所述扩张膜8的所述第二表面802，使得所述第二表面802的不同区域被不同强度光照的加热，从而使得相应区域受热扩张，带动该区域处的所述芯片901的位置发生变化，最终改变所述芯片901的排布。本实施例中，所述扩张膜8被投射有光的区域包括整个所述晶圆9。具体的，所述发光阵列1的面积大于投射到所述扩张膜8的第二表面的光的面积，这样可以使得投射至所述扩张膜8的第二表面的光具有足够的能量以改变所述扩张膜8的温度。

各个发光单元101的功率能够基于所述光源控制参数的控制而变得不同，从而导致所述扩张膜8的第二表面802的不同区域的光照强度能够不同，进而导致所述扩张膜8的第二表面802的不同区域的温度不同，最终控制所述扩张膜8的不同区域的扩张。每个发光单元101发出的光会被投射到所述扩张膜8的第二表面802的相应区域，通过控制所述发光单元101的功率能够控制所述扩张膜8的第二表面802的相应区域的扩张。

本发明的半导体处理装置还可以包括摄像单元5。

所述摄像单元5设置在所述透明基板4的上方，所述摄像单元5与所述控制单元3连接，所述摄像单元5用于采集所述扩张膜8上的各个所述芯片901的排布图像，并将采集到排布图像传送给所述控制单元3。

所述控制单元3能够基于所述摄像单元5发送的各个所述芯片901的排布图像生成各个所述芯片901的排布参数，并根据各个所述芯片901的排布参数生成所述光源控制参数，各个所述驱动单元102基于所述光源控制参数提供给对应的所述LED灯单元101相应的驱动电流或电压，以控制各个所述LED灯单元101的发光功率，从而改变各个所述芯片901的排布参数，进而使得所述芯片的排布参数满足预定要求。

本实施例中，各个所述芯片901的标准排布为阵列式排布，所述芯片901排布成多行和多列。

本实施例中，所述芯片901的排布参数包括：

如图4所示，对处于同一行或同一列的所述芯片901的排布位置进行拟合得到该行或该列的拟合直线，每行或每列的各个所述芯片901距离该行或该列的所述拟合直线的距离a都小于第一预定阈值时，则认为各个所述芯片901的排布参数符合所述预定要求中的一个要求；

如图5所示，对处于同一行或同一列的所述芯片901的排布位置进行拟合得到该行或该列的拟合直线，各相邻行或列的拟合直线之间的距离b均小于第二预定阈值或大于第三预定阈值时，则认为各个所述芯片901的排布参数符合所述预定要求中的一个要求；

如图6所述，各个所述芯片901与相邻的芯片的距离均小于第四预定阈值或大于第五预定阈值时，则认为各个所述芯片901的排布参数符合所述预定要求中的一个要求。

本实施例中，不对所述第一预定阈值、第二预定阈值、第三预定阈值、第四预定阈值及第五预定阈值的数值作限定，上述五个预定阈值的具体数值根据具体应用需求进行设定。

当然在其他实施例子中，还有其他有关芯片901的排布参数的各种预定要求，在此就不在一一列举了。

在另一个实施例中，所述控制单元3中预先存储有各个所述芯片901的排布参数的标准值，所述控制单元3将所述标准值与通过分析所述摄像单元5采集到的各个所述芯片901的排布图像而生成的排布参数的实际值进行比较，从而确定各个所述芯片901的排布参数是否满足预定要求。

在本实施例中，本发明的半导体处理装置还包括环境温度控制器6，所述环境温度控制器6用于加热或冷却所述透明基板4周边的气体的温度，从而使得所述扩张膜8产生扩张或收缩。

所述控制单元3与所述环境温度控制器6连接，所述控制单元3能够根据各个所述芯片901的排布参数形成环境温度控制参数，并将所述环境温度控制参数发送给所述环境温度控制器6，所述环境温度控制器6基于所述环境温度控制参数改变所述透明基板4周边的气体的温度。

所述LED灯单元101使得所述扩张膜8的相应区域被加热并产生扩张。当扩张的程度过大时，所述环境温度控制器6降低所述透明基板4周边的气体的温度，从而使得所述扩张膜8的温度降低，使得所述扩张膜8的相应区域产生收缩；当扩张的程度过小时，所述环境温度控制器6提高所述透明基板4周边的气体的温度，从而使得所述扩张膜8的温度进一步升高，使得所述扩张膜8的相应区域产生进一步扩张。

如图1、图3所示，本发明的半导体处理装置还包括取芯装置7，所述取芯装置7与所述控制单元3连接，当各个所述芯片901的排布参数满足预定要求后，所述控制单元3控制所述取芯装置7移动至所述透明基板4上方，并完成取芯过程。所述取芯装置7包括若干个相互间隔的抓取头701。由于控制调整所述芯片的排布参数满足了预定要求，因此所述多个抓取头701能够同时抓取多个对应的所述芯片901，其中每个所述抓取头701能够抓取一个对应的所述芯片901。

在一些具体实施例中，可以根据实际需求，调整各个所述抓取头701之间的间隔的具体尺寸，使得各个所述抓取头701形成的排布与目标安装位置的安装点的排布完全一致。

本实施例中的半导体处理装置的使用步骤如下：

步骤1：将所述扩张膜8的所述第二表面802贴附在所述透明基板4上，调整所述透明基板4的位置，使得各个所述LED灯单元101产生的光通过所述光路引导部件2聚焦投射至所述透明基板4上，并透过所述透明基板4到达所述扩张膜8的第二表面802。

步骤2：所述摄像单元5采集所述扩张膜8上的各个所述芯片901的排布图像，并将采集到排布图像传送给所述控制单元3；

步骤3：所述控制单元3根据所述排布图像生成各个所述芯片901的排布参数，并基于所述排布参数生成所述光源控制参数和/或环境温度控制参数，然后根据所述光源控制参数和/或环境温度控制参数控制所述LED灯单元101的发光功率和/或所述透明基板4周边的空气温度，直至各个所述芯片901的排布参数满足所述预定要求；

步骤4：所述控制单元3控制所述取芯装置7移动至所述透明基板4的上方，并完成取芯过程。

在一些具体实施例中，所述取芯装置7为真空吸盘式取芯装置，所述扩张膜8为蓝膜，所述芯片901为LED芯片。

上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (13)

1.一种半导体处理装置，用于处理贴附于扩张膜的第一表面上的晶圆，其中所述晶圆被划片后得到多个芯片，所述扩张膜扩张以使得所述芯片相互分离并控制芯片的排列位置，其特征在于，其包括：

可调整的光源，其包括有发光阵列和光路引导部件，所述发光阵列包括多个功率可调整的发光单元，各个发光单元发出的光经过所述光路引导部件的传导被投射到所述扩张膜的第二表面；

控制单元，其形成光源控制参数，并将所述光源控制参数发送给所述光源，

其中所述光源基于所述光源控制参数来控制所述光源的各个发光单元的功率，从而控制所述扩张膜的扩张，进而控制所述芯片的排布。

2.根据权利要求1所述的半导体处理装置，其特征在于：各个发光单元的功率能够基于所述光源控制参数的控制而变得不同，从而导致所述扩张膜的第二表面的不同区域的光照强度能够不同，进而导致所述扩张膜的第二表面的不同区域的温度不同，最终控制所述扩张膜的不同区域的扩张。

3.根据权利要求1所述的半导体处理装置，其特征在于：每个发光单元发出的光会被投射到所述扩张膜的第二表面的相应区域，通过控制所述发光单元的功率能够控制所述扩张膜的第二表面的相应区域的扩张。

4.根据权利要求1所述的半导体处理装置，其特征在于：所述扩张膜的被投射有光的区域包含整个晶圆。

5.根据权利要求1所述的半导体处理装置，其特征在于：所述发光单元包括LED灯单元和驱动单元，所述驱动单元给所述LED灯单元提供驱动电流或驱动电压，基于所述光源控制参数来控制所述驱动单元提供给所述LED灯单元的驱动电流或驱动电压，从而控制了所述发光单元的功率。

6.根据权利要求1所述的半导体处理装置，其特征在于：其还包括有：

摄像单元，其采集所述晶圆上的多个芯片的图像；

所述控制单元分析所述摄像单元采集的图像以确定所述芯片的排布参数，并根据所述芯片的排布参数形成所述光源控制参数，

其中所述光源基于所述光源控制参数来控制所述发光单元的功率，从而控制所述扩张膜的扩张，进而使得所述芯片的排布参数满足预定要求。

7.根据权利要求6所述的半导体处理装置，其特征在于：

所述芯片排布成多行和多列，

所述芯片的排布参数包括：

每行或列的各个芯片距基于该行或列的芯片拟合而成的直线的距离；

基于相邻行或列的芯片拟合而成的相邻直线之间的距离；或

每个芯片与其相邻的芯片之间的相对位置；其中：

在每行或列的各个芯片距基于该行或列的芯片拟合而成的直线的距离小于第一预定阈值时，认为所述芯片的排布参数符合所述预定要求中的一个要求；

在基于相邻行或列的芯片拟合而成的相邻直线之间的距离小于第二预定阈值或大于第三阈值时，认为所述芯片的排布参数符合所述预定要求中的一个要求；或

在每个芯片与其相邻的芯片之间的相对位置满足预定标准时，认为所述芯片的排布参数符合所述预定要求中的一个要求。

8.根据权利要求6所述的半导体处理装置，其特征在于：在所述控制单元中存储有所述芯片的排布参数的标准值，

所述控制单元将所述标准值与通过分析所述摄像单元采集的图像而确定的所述芯片的排布参数的实际值进行比较，从而确定所述芯片的排布参数是否满足预定要求。

9.根据权利要求6所述的半导体处理装置，其特征在于：其还包括：

环境温度控制器，其能够控制所述晶圆周围的气体的温度；

所述控制单元还根据所述芯片的排布参数形成环境温度控制参数，

其中所述环境温度控制器根据所述环境温度控制参数控制所述晶圆周围的气体的温度。

10.根据权利要求1所述的半导体处理装置，其特征在于：其还包括：

取芯装置，其包括有多个相互间隔的抓取头，在所述芯片的排布参数满足预定要求后，所述多个抓取头能够同时抓取多个对应的芯片。

11.根据权利要求1所述的半导体处理装置，其特征在于：所述芯片为LED芯片。

12.根据权利要求1所述的半导体处理装置，其特征在于：其还包括有透明基板，其中所述扩张膜的第二表面贴附于所述透明基板上，

各个发光单元发出的光透过所述透明基板被投射到所述扩张膜的第二表面。

13.根据权利要求1所述的半导体处理装置，其特征在于：所述光路引导部件包括聚光镜，所述发光阵列的面积大于投射到所述扩张膜的第二表面的光的面积。