CN107452641B - 从晶圆上拾取裸芯的方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种从晶圆中拾取裸芯的方法。该方法包括检测晶圆第一裸芯的位置、拾起第一裸芯、确定是否跳过晶圆第二裸芯的位置检测步骤且当确定第二裸芯的位置检测步骤可跳过时拾起第二裸芯而不执行第二裸芯的位置检测步骤。当第二裸芯的位置检测步骤不可跳过时，第二裸芯在执行第二裸芯的位置检测步骤之后被拾起。

Description

从晶圆上拾取裸芯的方法

技术领域

本发明涉及从晶圆上拾取裸芯的方法。更具体地，本发明涉及在裸芯粘合工艺中从晶圆中拾取裸芯的方法，该晶圆包括通过切割工艺被分成一个个的裸芯。

背景技术

通常，半导体器件可由硅晶圆作为半导体基底通过重复执行一系列制备工艺而形成的。通过如上所述的方式形成的半导体器件可通过切割工艺切割且可通过裸芯粘合工艺粘合至基底。

用于执行裸芯粘合工艺的装置包括拾取模块和粘合模块，拾取模块用于从包括通过切割工艺分成一个个的裸芯的加框晶圆中拾取裸芯，且粘合模块用于将裸芯粘合至诸如引线框架或印刷电路板的基底上。拾取模块包括用于支撑加框晶圆的载台单元、用于从加框晶圆的切割带上分离裸芯的裸芯顶出单元和用于拾取裸芯的拾取单元。由拾取单元拾取的裸芯可转移至裸芯载台上，且裸芯载台上的裸芯可被拾取并通过粘合模块粘合至基底上。

在拾取裸芯之前可执行检测裸芯的步骤。也就是说，裸芯在切割带上的位置可被确定，且裸芯随后被拾取单元拾取。但是，由于每次裸芯被拾取都应执行检测步骤，用于拾取裸芯的时间可能增加。

发明内容

本发明提供一种可以缩短拾取裸芯所需时间的拾取裸芯的方法。

根据本发明的某些示范实施例，从包括多个通过切割工艺被分成一个个的裸芯的晶圆中拾取裸芯的方法可包括检测晶圆中第一裸芯的位置、拾取第一裸芯、确定是否跳过晶圆中第二裸芯的位置检测步骤且当第二裸芯的位置检测步骤可跳过的时候拾取第二裸芯而不执行第二裸芯的位置检测步骤。

根据本发明的某些示范实施例，当第二裸芯的位置检测步骤不可跳过时，第二裸芯可在执行第二裸芯的位置检测步骤之后被拾取。

根据本发明的某些示范实施例，可确定步骤中可确认第二裸芯是否满足预定跳过条件或预定的不跳过条件。

根据本发明的某些示范实施例，跳过条件可包括的一种情况是其中第二裸芯之前的裸芯的检测和拾取步骤连续执行且正常执行了预定的次数。

根据本发明的某些示范实施例，不跳过条件可包括的一种情况是其中第二裸芯之前的裸芯的位置检测步骤的跳过计数超过了预定的次数。

根据本发明的某些示范实施例，该方法还可包括将拾取的第一裸芯转移至裸芯载台上，且确认第一裸芯是否正常地放置在裸芯载台上。此时，不跳过条件可包括的一种情况是其中第一裸芯非正常地放置在载台上。

根据本发明的某些示范实施例，第一裸芯非正常地放置的情况可以是放置在裸芯载台上的第一裸芯的中心位置不在允许位置误差范围内的情况或第一裸芯在裸芯载台上的放置角度不在允许的角度误差范围内。

根据本发明的某些示范实施例，不跳过条件可包括的一种情况是其中第一裸芯的拾取为非正常进行。

根据本发明的某些示范实施例，不跳过条件可包括的一种情况是其中在第二裸芯之前拾取的裸芯总数小于预定的数目。

以上关于本发明的概述不意在描述本发明的每一所示实施例或每一实施方式。以下详细说明和权利要求更具体地诠释了这些实施例。

附图说明

从以下参照附图的说明可更详细地理解示范实施例，其中：

图1是显示裸芯粘合装置的示意图；

图2是显示图1中所示的载台单元和拾取器的示意图；

图3是显示根据本发明的示范实施例拾取裸芯的方法的流程图。

尽管各实施例可修改成各种修改和替换形式，其特定细节已通过附图中的示例予以展示并将予以详细说明。但是应理解，其意图不在于将所主张的发明限定在所述的特定实施例。相反，其意图在于涵盖落入权利要求所限定的主题的实质和范围内的所有修改、等值和替代。

具体实施例

以下，将参照附图对本发明的实施例予以说明。但是，本发明不限于以下所述的实施例且可以各种其他形式实施。以下实施例的提供并非用于完整地完成本发明而是用于将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在说明书中，当一个元件被称为在另一元件或层之上或连接至另一元件或层，其可直接位于另一元件或层之上或连接至另一元件或层，或还可存在中间元件或层。与此不同，应理解当一元件被称为直接位于另一元件或层之上或直接连接至另一元件或层，其意思是不存在中间元件。同样，尽管如第一、第二和第三之类的术语被用于描述本发明各实施例的各区或层，该区或层不限于所述术语。

以下所用的术语仅用于描述特定实施例，但不限制本发明。此外，除非本文另有定义，包括技术或科学术语在内的所有术语可具有与本领域技术人员通常理解的含义相同的含义。

本发明的实施例参照理想实施例的示意图予以说明。相应地，从附图的形式中可预期制备方法的修改和/或允许的误差。相应地，本发明的实施例的描述不限于附图中的特定形式和区域，且包括所述形式的偏差。该区域可以完全是示意性的，且其形式可不描述或刻画任何指定区域的精确形式或结构，且不意图限制本发明的范围。

图1是显示裸芯粘合装置的示意图，且图2是显示图1中所示的载台单元和拾取器的示意图。

参照图1和2，裸芯粘合装置100可包括载台单元110、裸芯顶出器118、拾取器120和拾取器驱动部122，其中载台单元110用于支撑晶圆10，晶圆10包括由切割工艺被分成一个个的多个裸芯12；裸芯顶出器118用于选择性地将裸芯12与晶圆10分离，拾取器120用于将由裸芯顶出器118分离的裸芯12拾起，且拾取器驱动部122用于移动拾取器120。

晶圆10可附装在切割带14上，且切割带14可安装至圆环形的安装框16上。载台单元110可包括晶圆载台112、扩张环114和夹钳116，其中晶圆载台112配置成可在水平方向上移动，扩张环114设置在晶圆载台112上用于支撑切割带14的边缘部，且夹钳116用于通过降低安装框16来扩张切割带14。

拾取器120可设置在由载台单元110支撑的晶圆10上方且可配置成可通过拾取器驱动部122在水平方向和垂直方向上移动。此外，拾取器120可配置成可通过拾取器驱动部122转动以调整由拾取器120拾起的裸芯12的角度。也就是说，拾取器驱动部122可在水平和垂直方向上移动拾取器120以逐一拾起裸芯12并转移至裸芯载台124上。此外，拾取器驱动部122可转动拾取器120以调整由拾取器120拾起的裸芯12的角度。

晶圆载台112可通过载台驱动部(未示出)在水平方向上移动以选择性地拾起裸芯12。具体地，晶圆载台112可通过载台驱动部在水平方向上移动以使裸芯12逐一被定位在裸芯顶出器118上。此外，晶圆载台112可通过载台驱动部转动以调整将由拾取器120拾起的裸芯12的角度。

裸芯粘合装置100可包括加载口130和晶圆转移单元140，其中加载口130用于支撑容纳多个晶圆10的卡带20，且晶圆转移单元140用于将晶圆10在卡带20和载台单元110之间转移。晶圆10可沿从加载口130处水平方向延伸的晶圆导轨142移动，且载台单元110可移动至晶圆导轨142端部附近的位置以将晶圆10加载至晶圆载台112上或将晶圆10从晶圆载台112上卸载下来。

裸芯粘合装置100可包括裸芯载台124和粘合单元160，其中由拾取器120拾起的裸芯12被放置在裸芯载台124上，且粘合单元160用于将裸芯12粘合至如导线框架或印刷电路板等基底30上。基底30可设置在粘合区150上，且裸芯载台124可设置在载台单元110和粘合区150之间。粘合单元160可拾起裸芯载台124上的裸芯、将裸芯12从裸芯载台124上转移至粘合区150并随后将裸芯12粘合至基底30上。粘合区150可包括用于支撑基底30的粘合台(未示出)，且加热器(未示出)可设置在粘合台中以将裸芯12加热至粘合温度。

裸芯载台124可配置成可转动以调整裸芯12的粘合方向。例如，裸芯载台124可与如马达的旋转驱动部(未示出)连接。旋转驱动部可转动裸芯12以根据粘合方案调整裸芯12的粘合方向。

粘合单元160可包括粘合头162和头驱动部164，其中粘合头162用于将裸芯12从裸芯载台124上拾起并将裸芯12粘合在基底30上，且头驱动部164用于在水平和垂直方向上移动粘合头162。粘合头162可包括使用真空力抓持裸芯12的粘合工具(未示出)。

裸芯粘合装置100可包括基底转移单元170，用于将基底30转移至粘合区150上。基底转移单元170可包括基底导轨172、夹持器174和夹持器驱动部(未示出)，其中基底导轨172用于将基底30从第一存储部40因导致粘合区150并将基底30从粘合区150引导至第二存储部50，夹持器174用于夹持基底30，且夹持器驱动部(未示出)用于将夹持器174沿基底导轨172移动。

图3是显示根据本发明的示范实施例拾起裸芯的方法的流程图。

参照图3，在步骤S100中，待从晶圆10中被拾起的第一裸芯的位置被检测。第一裸芯的位置可通过设置在晶圆载台112上方的第一相机180(见图2)检测。第一相机180可配置成可通过第一相机驱动部(未示出)移动，且可在第一裸芯上移动以检测第一裸芯的位置。

具体地，第一相机180可取得第一裸芯的第一图像，且第一图像可被传送至控制器(未示出)。控制器可从第一图像中检测出第一裸芯的位置坐标，例如第一裸芯的中心坐标。此外，控制器可检测第一裸芯的边缘线并随后从边缘线计算出第一裸芯的放置角度。

当第一裸芯的位置和放置角度在允许的误差范围内时，拾取器120可在步骤S100中拾起第一裸芯。当第一裸芯的位置和放置角度不在允许的误差范围内时，晶圆载台112可通过载台驱动部移动以减少第一裸芯的位置误差，且用于拾起裸芯12的晶圆载台112的位置坐标可根据第一裸芯的位置误差予以改正。此外，拾取器120可在拾起第一裸芯之后转动以减少第一裸芯的角度误差。

之后，第一裸芯可由拾取器120转移至裸芯载台124上，且可确认第一裸芯是否正常地放置在裸芯载台124上。

例如，第二相机(未示出)可设置为可通过裸芯载台124上方的第二相机驱动部(未示出)移动。第二相机驱动部可在第一裸芯被放置在裸芯载台124上之后在裸芯载台124上移动第二相机。第二相机可取得裸芯载台124上第一裸芯的第二图像，且第二图像可传送至控制器。

控制器可从第二图像中检测裸芯载台124上第一裸芯的位置坐标，例如第一裸芯的中心坐标。此外，控制器可检测裸芯载台124上第一裸芯的边缘线并随后从边缘线计算第一裸芯的放置角度。

裸芯载台124可通过旋转驱动部转动以减少第一裸芯的角度误差，且旋转驱动部的运作可由控制器控制。也就是说，当裸芯载台124上的第一裸芯的放置角度不在允许的角度误差范围内时，第一裸芯的放置角度可通过转动裸芯载台124来纠正。

此外，裸芯载台124上的第一裸芯的位置坐标可用于在将第一裸芯粘合至基底30上的步骤中纠正第一裸芯的粘合位置。

根据本发明一示范实施例，在拾起第一裸芯之后，在步骤S120中，确定是否跳过晶圆10中第二裸芯的位置检测步骤。此外，在步骤S130中，当第二裸芯的位置检测步骤可跳过时，第二裸芯被拾取器120拾起而不执行第二裸芯的位置检测步骤。

当第二裸芯的位置检测步骤不可跳过时，第二裸芯在执行第二裸芯位置检测步骤之后被拾起。第二裸芯的位置检测步骤可以与第一裸芯的位置检测步骤S100相同的方式执行。

同时，晶圆载台112可通过载台驱动部移动以使第二裸芯定位在裸芯顶出器118上。此外，第二裸芯可在第一裸芯之后被拾起，或替代性地，多个裸芯的拾起步骤可在第一裸芯和第二裸芯之间执行。

根据本发明一示范实施例，在确认步骤S120中确定第二裸芯是否满足预定的跳过条件或预定的不跳过条件。

跳过条件可包括的一种情况是其中第二裸芯之前的裸芯检测和拾起步骤S100和S110连续且正常执行了预定的次数。也就是说，当第二裸芯之前连续且成功地执行了预定次数的位置检测步骤S100和拾起步骤S110，第二裸芯的位置检测步骤S100可跳过。例如，当正常拾起的数目被设定为5时，第二裸芯的位置检测步骤S100在五个裸芯被连续和正常拾起之后可被跳过。

此外，跳过条件可包括裸芯正常地放置在裸芯载台124上。例如，当第一裸芯被拾起并放置在裸芯载台124上之后，放置在裸芯载台124上的第一裸芯的位置和放置角度在允许的误差范围内时，可算作第一裸芯被正常拾起。

不跳过条件可包括的一种情况是其中第二裸芯之前的裸芯位置检测步骤的跳过计数超过预定的次数。例如，当跳过计数被设定为5且第二裸芯之前的位置检测步骤被跳过5次，第二裸芯的位置检测步骤不可跳过。在此情况下，第二裸芯可在第二裸芯的位置检测步骤被执行后被拾起。

作为另一示例，不跳过条件可包括的一种情况是其中在第二裸芯之前拾起的前一个裸芯被非正常放置在裸芯载台124上。例如，当第一裸芯正好在第二裸芯之前被拾起且第一裸芯非正常地放置在裸芯载台124上的状态被第二相机确认，则第二裸芯的位置检测步骤不可跳过。其中第一裸芯非正常地放置的情况可包括其中放置在裸芯载台124上的第一裸芯的中心位置不在可允许的位置误差范围内的情况和/或其中第一裸芯在裸芯载台124上的放置角度不在可允许的角度误差范围内。

作为另一示例，不跳过条件可包括的一种情况是其中第二裸芯之前的最后一个裸芯的拾起步骤非正常执行。例如，当第二裸芯之前的最后一个第一裸芯的拾起步骤S110未完成，即当第一裸芯未被拾取器120拾起时，第二裸芯的位置检测步骤不可跳过。

作为另一示例，不跳过条件可包括的一种情况是其中第二裸芯之前被拾起的裸芯总数少于预定数目。例如，当晶圆10被装载在晶圆载台112上之后被拾起的裸芯总数少于预定的数目(如，5个)时，第二裸芯的位置检测步骤不可跳过。

根据如上所述的本发明的示范实施例，从晶圆10中拾起裸芯12的方法可包括以下步骤：晶圆10的第一裸芯的位置检测、拾起第一裸芯、确定是否跳过晶圆10的第二裸芯的位置检测步骤以及当第二裸芯的位置检测步骤可跳过时拾起第二裸芯而不执行第二裸芯的位置检测步骤。当第二裸芯的位置检测步骤不可跳过时，第二裸芯可在执行第二裸芯的位置检测步骤之后被拾起。

是否跳过第二裸芯的位置检测步骤可根据第二裸芯是否满足预定的跳过条件或预定的不跳过条件来确定。

如上所述，当待拾起的裸芯满足跳过条件时，裸芯的位置检测步骤可跳过，且因此拾起裸芯12所需的时间可极大地缩短。

尽管从晶圆10中拾起裸芯12的方法是参照特定的实施例来说明的，它们并不限于所述实施例。因此，本领域的技术人员应理解可对其作出各种修改和变更而不背离由所附权利要求限定的本发明的实质和范围。

Claims (8)

1.从晶圆中拾起裸芯的方法，所述晶圆包括通过分割工艺被分成一个个的多个裸芯，所述方法包括：

检测所述晶圆第一裸芯的位置；

拾起所述第一裸芯；

确定是否跳过所述晶圆第二裸芯的位置检测步骤；且

当所述第二裸芯的位置检测步骤可跳过时拾起所述第二裸芯而不执行所述第二裸芯的位置检测步骤；

其中在所述确定步骤中确认所述第二裸芯是否满足预定的跳过条件或预定的不跳过条件。

2.如权利要求1中所述的方法，其中当所述第二裸芯的位置检测步骤不可跳过时，所述第二裸芯在执行所述第二裸芯的位置检测步骤之后被拾起。

3.如权利要求1中所述的方法，其中所述跳过条件包括的一种情况是其中在所述第二裸芯之前的裸芯检测和拾起步骤被连续和正常执行了预定的次数。

4.如权利要求1中所述的方法，其中所述不跳过条件包括的一种情况是其中在所述第二裸芯之前的裸芯的所述位置检测步骤的跳过计数超过了预定的次数。

5.如权利要求1中所述的方法，还包括：

将所述拾起的第一裸芯转移至裸芯载台上；且

确认所述第一裸芯是否正常的放置在所述裸芯载台上，

其中不跳过条件包括的一种情况是其中所述第一裸芯被非正常地放置在所述裸芯载台上。

6.如权利要求5中所述的方法，其中所述第一裸芯被非正常地放置的情况是指其中放置在所述裸芯载台上的所述第一裸芯的中心位置不在可允许的位置误差范围内或其中所述第一裸芯在所述裸芯载台上的放置角度不在可允许的角度误差范围内。

7.如权利要求1中所述的方法，其中所述不跳过条件包括的一种情况是其中拾起所述第一裸芯被非正常地执行。

8.如权利要求1中所述的方法，其中所述不跳过条件包括的一种情况是其中在所述第二裸芯之前被拾起的裸芯总数少于预定的数目。

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