CN108389827A - 晶圆适配器验证修复工具及其验证修复方法 - Google Patents

晶圆适配器验证修复工具及其验证修复方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于精工修复操作技术领域，公开了一种晶圆适配器验证修复工具及其验证修复方法。所述验证修复工具包括矫正台、识别对准器、顶部平面修正台和平面检查仪。所述矫正台设置有晶片矫正槽，矫正台还为晶圆适配器和所述识别对准器、顶部平面修正台和平面检查仪提供一个标准平面，所述顶部平面修正台设置在矫正台上时，顶部平面修正台也为晶圆适配器提供一个标准平面。所述验证修复方法用于修复晶圆适配器和验证被修复的晶圆适配器是否达标。

Description

晶圆适配器验证修复工具及其验证修复方法
技术领域
本发明属于精工修复操作技术领域，具体涉及一种晶圆适配器验证修复工具及其验证修复方法。
背景技术
芯片封装DTR设备(Die To Reel)是晶圆预处理过程中把单个的芯片从晶圆中取出来打包成小卷的设备，晶圆适配器是芯片封装DTR设备用来承载晶片的机械部件，晶圆适配器的作用是把晶圆用薄膜粘住，然后让机械手抓取芯片，如果适配器有问题没有把薄膜固定好，芯片会掉落或者机械手无法拾取。适配器不仅仅是一个圆型机械部件，它有固定薄膜的机构和运动部件结合的机构，还有调节深度的机构，还设置有平整度检测点用于晶圆装载前检测适配器的平整度，对平整度和圆度要求很高，达到微米级的精度，所以普通的五金加工是满足不了要求的。当DTR设备向下移动去抓取适配器的时候，会有多种因素导致适配器变形，适配器变形后会造成下一次抓取过程的失败，从而导致生产设备报警停机，而目前的解决办法只能通过更换新的适配器同时降低设备运转速率来继续生产，并且这种晶圆适配器的价格非常昂贵，变形后难以修复至设备使用标准，只能直接报废，导致生产成本极高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于修复晶圆适配器和验证被修复的晶圆适配器是否达标的晶圆适配器验证修复工具及其验证修复方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
晶圆适配器验证修复工具，其特征在于包括：矫正台、识别对准器、顶部平面修正台和平面检查仪；所述矫正台设置有晶片矫正槽，矫正台还为晶圆适配器和所述识别对准器、顶部平面修正台和平面检查仪提供一个标准平面，所述顶部平面修正台设置在矫正台上时，顶部平面修正台也为晶圆适配器提供一个标准平面。
所述矫正台采用钢材制成，其上表面为一个标准平面，所述晶片矫正槽设置在矫正台的侧边。
所述矫正台的标准平面的表面水平，表面上各点位置的水平高度差值<0.01mm。
所述矫正槽用于对晶圆适配器与机器连接的连接片进行检测和修复，矫正槽的形状与连接片的形状相对应。
所述矫正台采用的钢材为超高强度钢，其上表面平整度很高整个台面不会变型，一般讲，屈服强度在1370MPa(140kgf/mm2)以上，抗拉强度在1620MPa(165kgf/mm2)以上的合金钢称超高强度钢。
所述矫正台的侧边还设置有多个吊装耳，吊装耳用于在移动平台的时候为吊具提供起吊固定点。
所述识别对准器用于检测和判断晶圆适配器传感器的平整度检测点的平整度和/或高度，识别对准器用于放置在所述矫正台标准平面的底部也为标准平面，且识别对准器的检测面上设置有若干条高度位置不同的标准线；标准线用激光制作，用标准线去比对在机器里用于传感器检测适配器平整度的检测点位置的平整和高度，设置若干条高度位置不同的标准线是因为不同的产品它的高度不一样。
所述识别对准器的检测面为斜面，识别对准器的底座要求平整度高并且稳定，上面标准线要做在斜面上方便观察和减少视觉误差。
顶部平面修正台用于检测适配器的固定顶部卡环的卡扣(卡环是用于卡主薄膜)的平整度，所述顶部平面修正台为上、下面均为标准平面的环形台。
所述顶部平面修正台的侧边还设置有若干吊装耳。
所述平面检查仪通过支臂高度和/或检测半径可调的悬设在所述矫正台的标准平面上。
所述支臂为底部带有稳定座的十字支臂，所述平面检查仪位置可调地设置在十字支臂的横臂上，十字支臂直臂底部设置在稳定座中，稳定座底部为标准水平面，用于放置在矫正台的标准平面上。
晶圆适配器验证修复方法，其特征在于包括：晶圆适配器拆分步骤、部件验证步骤、矫正步骤、修复验证步骤和晶圆适配器组装步骤；
所述部件验证步骤包括，通过直接观察确定晶圆适配器部件上的明显变形的位置，将晶圆适配器放置在矫正台的标准平面上，使用识别对准器、顶部平面修正台和平面检查仪检查确定晶圆适配器的细微变形位置；将晶圆适配器用于与机器连接的连接片用矫正台的矫正槽验证确定适配器是否变形；
所述矫正步骤包括，采用机械变型的方法校正修复晶圆适配器部件及连接片上被确认有变形的位置；
所述修复验证步骤包括，在矫正台的标准平面上用识别对准器、顶部平面修正台和平面检查仪检查确定经过矫正后的晶圆适配器部件是否符合标准，用矫正台的矫正槽验证经过矫正后的连接片是否符合标准。
所述矫正台的矫正槽包括，将连接片滑过所述矫正槽，连接片能平滑地滑过此槽则判定为符合使用标准无变形，若不能则认为是变形。
更进一步的，所述部件验证步骤中，验证晶圆适配器部件细微变形位置的方法为，将顶部平面修正台放置在矫正台的标准平面上，再将晶圆适配器部件放置在顶部平面修正台上，利用平面检查仪检查晶圆适配器部件的平面平整度从而确定晶圆适配器部件细微变形位置。
还包括使用识别对准器验证晶圆适配器部件上平整度检测点是否变形，其方法为，将晶圆适配器部件和识别对准器放置在矫正台的标准平面上，用识别对准器靠近晶圆适配器部件上的平整度检测点并通过识别对准器上的标准线判断每个平整度检测点是否平整且高度一致，若高度不一致则判断为变形。
更进一步的，所述修复验证步骤，验证经过矫正的晶圆适配器部件是否符合标准的方法为，将顶部平面修正台放置在矫正台的标准平面上，再将晶圆适配器部件放置在顶部平面修正台上，利用平面检查仪检查晶圆适配器部件的平面平整度从而确定晶圆适配器部件是否符合标准。
检测符合标准的要求是晶圆适配器部件的平面滑过平面检查仪探头的读数偏差<0.01mm。
所述修复验证步骤还包括使用识别对准器验证晶圆适配器部件上平整度检测点是否平整，其方法为，将晶圆适配器部件和识别对准器放置在矫正台的标准平面上，用识别对准器靠近晶圆适配器部件上的平整度检测点并通过识别对准器上的标准线判断每个平整度检测点是否平整且高度一致，若高度一致则判断为矫正符合标准。
所述晶圆适配器拆分步骤，是将晶片适配器拆分成晶片适配器部件和连接片，所述晶片适配器部件包括适配器主基座、传感器检测块、深度调节环和固定顶部卡环的卡扣，所述传感器检测块设置有平整度检测点；所述部件验证步骤中分别对晶片适配器各部件进行验证确认变形位置，损坏的或不知道情况的晶片适配器是要被拆分成5部分，单独把每个部分放置到矫正台上做相应的检测。千分尺的读数和适配器的精度值来告诉我们什么地方变型或损坏。基于数据统计，适配器的损坏位置通常是连接片占整个故障的60％，其次是适配器主基座变型20％，依次是传感器检测块的平整度10％,固定顶部卡环的卡扣5％，深度调节环5％。
采用这种修复及验证方法，它比一般的精工修复更标准快捷并对操作人员的要求不高；只要简单地讲解一下操作流程就能维修。维修成本很低，维修周期很短，用这工具维修一个适配器只需要花1.5小时。用精工修复方法维修成本高，维修周期至少要2个月，并且还有可能会导致泄露技术机密。另外对于精工维修而言，很难对操作流程标准化和以及严格地控制偏差。
附图说明
本发明的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，附图中：
图1是本发明晶圆适配器验证修复工具的组成示意图；
图2是本发明晶圆适配器验证修复工具矫正台立体结构示意图；
图3是本发明晶圆适配器验证修复工具矫正台俯视示意图：
图4是本发明晶圆适配器验证修复工具矫正台侧视示意图；
图5是本发明晶圆适配器顶部平面修正台立体结构示意图；
图6是本发明晶圆适配器顶部平面修正台俯视示意图；
图7是本发明晶圆适配器识别对准器示意图；
图8是本发明晶圆适配器平面检查仪和支臂示意图；
图9是本发验证修复方法的流程示意图。
图中：
1、矫正台；1.1、矫正槽；2、识别对准器；2.1、标准线；3、顶部平面修正台；4、平面检查仪；5、支臂；5.1、直臂；5.2、横臂；5.3、稳定座。
具体实施方式
下面通过几个具体的实施例来进一步说明实现本发明目的技术方案，需要说明的是，本发明要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。
实施例1
如图1至8所示的晶圆适配器验证修复工具，包括矫正台1、识别对准器2、顶部平面修正台3和平面检查仪4。所述矫正台1设置有晶片矫正槽1.1，矫正台1还为晶圆适配器和所述识别对准器2、顶部平面修正台3和平面检查仪4提供一个标准平面，所述顶部平面修正台3设置在矫正台1上时，顶部平面修正台3也为晶圆适配器提供一个标准平面。矫正台1是提供一个标准的平面，是通过精加工加工出来的，所述矫正台1的标准平面表面水平，表面各点位置的水平高度差值<0.01mm。如果没有修复或测量的误差很大,就无法严格控制误差，所以矫正台1既是一个标准平台，也是一个测量参考平面。识别对准器2和顶部平面修正台3使用的时候必须放置在矫正台1上面，否则会失去作用，不能做校准和修复，平面检测仪最好是放置中间位置，这样测量的准确度最高，但要保证表的臂长必须在矫正台1内并且被测件的测量点或被测件的中心必须在矫正台1内。
实施例2
如图1至8所示的，晶圆适配器验证修复工具，包括矫正台1、识别对准器2、顶部平面修正台3和平面检查仪4。所述矫正台1设置有晶片矫正槽1.1，矫正台1还为晶圆适配器和所述识别对准器2、顶部平面修正台3和平面检查仪4提供一个标准平面，如图5和6，所述顶部平面修正台3设置在矫正台1上时，顶部平面修正台3也为晶圆适配器提供一个标准平面。矫正台1是提供一个标准的平面，是通过精加工加工出来的，所述矫正台1的标准平面表面水平，表面各点位置的水平高度差值<0.01mm。如果没有修复或测量的误差很大，我们就无法严格控制误差，所以矫正台1既是一个标准平台，也是一个测量参考平面。识别对准器2和顶部平面修正台3使用的时候必须放置在矫正台1上面，否则会失去作用，不能做校准和修复，平面检测仪最好是放置中间位置，这样测量的准确度最高，但要保证表的臂长必须在矫正台1内并且被测件的测量点或被测件的中心必须在矫正台1内。如图2、3和4，矫正台1采用钢材制成，其上表面为一个标准平面，所述晶片矫正槽1.1设置在矫正台1的侧边，矫正槽1.1用于对晶圆适配器与机器连接的连接片进行检测和修复，矫正槽1.1的形状对应连接片的形状，将连接片滑过所述矫正槽1.1，连接片能平滑地滑过此槽则判定为符合标准，若不能则认为是变形。钢材为超高强度钢，其上表面平整度很高整个台面不会变型；矫正台1的侧边还设置有若干吊装耳，吊装耳用于在移动平台的时候为吊具提供起吊固定点；如图7，识别对准器2用于检测和判断晶圆适配器传感器的平整度检测点的平整度和/或高度，识别对准器2用于放置在所述矫正台1标准平面的底部也为标准平面，且识别对准器2的检测面上设置有若干条高度位置不同的标准线2.1；标准线2.1用激光制作，用标准线2.1去比对在机器里用于传感器检测适配器平整度的检测点位置的平整和高度，设置若干条高度位置不同的标准线2.1是因为不同的产品的高度不一样。识别对准器2的检测面为斜面，识别对准器2的底座要求平整度高并且稳定，上面标准线2.1要做在斜面上方便观察和减少视觉误差。如图5和6，顶部平面修正台3用于检测适配器的固定顶部卡环的卡扣(卡环是用于卡主薄膜)的平整度，所述顶部平面修正台3为上、下面均为标准平面的环形台，顶部平面修正台3的侧边还设置有若干吊装耳，吊装耳用于在移动平台的时候为吊具提供起吊固定点。如图8所示，平面检查仪4通过支臂5高度和/或检测半径可调的悬设在所述矫正台1的标准平面上，支臂5为底部带有稳定座5.3的十字支臂，所述平面检查仪4位置可调地设置在十字支臂的横臂5.2上，十字支臂直臂5.1底部设置在稳定座5.3中，稳定座5.3底部为标准水平面用于放置在矫正台1的标准平面上。
实施例3
晶圆适配器验证修复方法，其特征在于包括：晶圆适配器拆分步骤、部件验证步骤、矫正步骤、修复验证步骤和晶圆适配器组装步骤。
所述部件验证步骤，通过直接观察确定晶圆适配器部件上的明显变形的位置，将晶圆适配器放置在矫正台1的标准平面上，使用识别对准器2、顶部平面修正台3和平面检查仪4检查确定晶圆适配器的细微变形位置；将晶圆适配器用于与机器连接的连接片用矫正台1的矫正槽1.1验证确定是否变形。
所述矫正步骤，采用机械变型的方法校正修复晶圆适配器部件及连接片上被确认有变形的位置。
所述修复验证步骤，在矫正台1的标准平面上用识别对准器2、顶部平面修正台3和平面检查仪4检查确定经过矫正后的晶圆适配器部件是否符合标准，用矫正台1的矫正槽1.1验证经过矫正后的连接片是否否符合标准。
实施例4
晶圆适配器验证修复方法，其特征在于包括：晶圆适配器拆分步骤、部件验证步骤、矫正步骤、修复验证步骤和晶圆适配器组装步骤。
所述晶圆适配器拆分步骤，是将晶片适配器拆分成晶片适配器部件和连接片，所述晶片适配器部件包括适配器主基座、传感器检测块、深度调节环和固定顶部卡环的卡扣，所述传感器检测块设置有平整度检测点；所述部件验证步骤中分别对晶片适配器各部件进行验证确认变形位置。
所述部件验证步骤，验证晶圆适配器部件细微变形位置的方法为，将顶部平面修正台3放置在矫正台1的标准平面上，再将晶圆适配器部件放置在顶部平面修正台3上，利用平面检查仪4检查晶圆适配器部件的平面平整度从而确定晶圆适配器部件细微变形位置，还包括使用识别对准器2验证晶圆适配器部件上平整度检测点是否变形，其方法为，将晶圆适配器部件和识别对准器2放置在矫正台1的标准平面上，用识别对准器2靠近晶圆适配器部件上的平整度检测点并通过识别对准器2上的标准线2.1判断每个平整度检测点是否平整且高度一致，若高度不一致则判断为变形。
所述矫正步骤，采用机械变型的方法校正修复晶圆适配器部件及连接片上被确认有变形的位置。
所述修复验证步骤，在矫正台1的标准平面上用识别对准器2、顶部平面修正台3和平面检查仪4检查确定经过矫正后的晶圆适配器部件是否符合标准，用矫正台1的矫正槽1.1验证经过矫正后的连接片是否否符合标准，验证经过矫正的晶圆适配器部件是否符合标准的方法为：将顶部平面修正台3放置在矫正台1的标准平面上，再将晶圆适配器部件放置在顶部平面修正台3上，利用平面检查仪4检查晶圆适配器部件的平面平整度从而确定晶圆适配器部件是否符合标准。还包括使用识别对准器2验证晶圆适配器部件上平整度检测点是否平整，其方法为，将晶圆适配器部件和识别对准器2放置在矫正台1的标准平面上，用识别对准器2靠近晶圆适配器部件上的平整度检测点并通过识别对准器2上的标准线2.1判断每个平整度检测点是否平整且高度一致，若高度一致则判断为矫正符合标准。
上述步骤中，将连接片滑过所述矫正槽1.1，连接片能平滑地滑过此槽则判定为符合标准，若不能则认为是变形。
检测符合标准的要求是晶圆适配器部件的平面滑过平面检查仪4探头的读数偏差<0.01mm。

Claims (20)

1.晶圆适配器验证修复工具，其特征在于包括：矫正台(1)、识别对准器(2)、顶部平面修正台(3)和平面检查仪(4)；所述矫正台(1)设置有晶片矫正槽(1.1)，矫正台(1)还为晶圆适配器和所述识别对准器(2)、顶部平面修正台(3)和平面检查仪(4)提供一个标准平面，所述顶部平面修正台(3)设置在矫正台(1)上时，顶部平面修正台(3)也为晶圆适配器提供一个标准平面。
2.如权利要求1所述的晶圆适配器验证修复工具，其特征在于：所述矫正台(1)采用钢材制成，其上表面为一个标准平面，所述晶片矫正槽(1.1)设置在矫正台(1)的侧边。
3.如权利要求1或2所述的晶圆适配器验证修复工具，其特征在于：所述矫正台(1)的标准平面的表面上各点位置的水平高度差值<0.01mm。
4.如权利要求1或2所述的晶圆适配器验证修复工具，其特征在于：所述矫正槽(1.1)用于对晶圆适配器与机器连接的连接片进行检测和修复，矫正槽(1.1)的形状与连接片的形状相对应。
5.如权利要求1或2所述的晶圆适配器验证修复工具，其特征在于：所述矫正台(1)采用的钢材为超高强度钢。
6.如权利要求1或2所述的晶圆适配器验证修复工具，其特征在于：所述矫正台(1)的侧边还设置有多个吊装耳用于吊车移动平台的吊装。
7.如权利要求1所述的晶圆适配器验证修复工具，其特征在于：所述识别对准器(2)用于检测和判断晶圆适配器传感器的平整度检测点的平整度和/或高度，识别对准器(2)用于放置在所述矫正台(1)标准平面的底部也为标准平面，且识别对准器(2)的检测面上设置有若干条高度位置不同的标准线(2.1)；标准线(2.1)用激光制作。
8.如权利要求1或7所述的晶圆适配器验证修复工具，其特征在于：所述识别对准器(2)的检测面为斜面。
9.如权利要求1所述的晶圆适配器验证修复工具，其特征在于：所述顶部平面修正台(3)为上、下面均为标准平面的环形台。
10.如权利要求1或9所述的晶圆适配器验证修复工具，其特征在于：所述顶部平面修正台(3)的侧边还设置有若干吊装耳。
11.如权利要求1所述的晶圆适配器验证修复工具，其特征在于：所述平面检查仪(4)通过支臂(5)高度和/或检测半径可调的悬设在所述矫正台(1)的标准平面上。
12.如权利要求11所述的晶圆适配器验证修复工具，其特征在于：所述支臂(5)为底部带有稳定座(5.3)的十字支臂，所述平面检查仪(4)位置可调地设置在十字支臂的横臂(5.2)上，十字支臂直臂(5.1)底部设置在稳定座(5.3)中，稳定座(5.3)底部为标准水平面，用于放置在矫正台(1)的标准平面上。
13.晶圆适配器验证修复方法，其特征在于包括：晶圆适配器拆分步骤、部件验证步骤、矫正步骤、修复验证步骤和晶圆适配器组装步骤；
所述部件验证步骤包括：确定晶圆适配器部件上的明显变形的位置，将晶圆适配器放置在矫正台(1)的标准平面上，使用识别对准器(2)、顶部平面修正台(3)和平面检查仪(4)检查确定晶圆适配器的细微变形位置；将晶圆适配器用于与机器连接的连接片用矫正台(1)的矫正槽(1.1)验证确定适配器是否变形；
所述矫正步骤包括：采用机械变型的方法校正修复晶圆适配器部件及连接片上被确认有变形的位置；
所述修复验证步骤包括：在矫正台(1)的标准平面上用识别对准器(2)、顶部平面修正台(3)和平面检查仪(4)检查确定经过矫正后的晶圆适配器部件是否符合标准，用矫正台(1)的矫正槽(1.1)验证经过矫正后的连接片是否符合标准。
14.如权利要求13所述的晶圆适配器验证修复方法，其特征在于：所述矫正台(1)还包括矫正槽(1.1)，将连接片滑过所述矫正槽(1.1)，连接片能平滑地滑过此槽则判定为符合标准无变形，若不能平滑地滑过此槽则认为是适配器存在变形情况。
15.如权利要求13所述的晶圆适配器验证修复方法，其特征在于：所述部件验证步骤中，验证晶圆适配器部件细微变形位置的方法为，将顶部平面修正台(3)放置在矫正台(1)的标准平面上，再将晶圆适配器部件放置在顶部平面修正台(3)上，利用平面检查仪(4)检查晶圆适配器部件的平面平整度从而确定晶圆适配器部件细微变形位置。
16.如权利要求15所述的晶圆适配器验证修复方法，其特征在于：还包括使用识别对准器(2)验证晶圆适配器部件上平整度检测点是否变形，其方法为，将晶圆适配器部件和识别对准器(2)放置在矫正台(1)的标准平面上，用识别对准器(2)靠近晶圆适配器部件上的平整度检测点并通过识别对准器(2)上的标准线(2.1)判断每个平整度检测点是否平整且高度一致，若高度不一致则判断为适配器发生变形。
17.如权利要求13所述的晶圆适配器验证修复方法，其特征在于：所述修复验证步骤，验证经过矫正的晶圆适配器部件是否符合标准的方法为，将顶部平面修正台(3)放置在矫正台(1)的标准平面上，再将晶圆适配器部件放置在顶部平面修正台(3)上，利用平面检查仪(4)检查晶圆适配器部件的平面平整度从而确定晶圆适配器部件是否符合标准。
18.如权利要求13、15、16或17所述的晶圆适配器验证修复方法，其特征在于：检测符合标准的要求是晶圆适配器部件的平面滑过平面检查仪(4)探头的读数偏差<0.01mm。
19.如权利要求13所述的晶圆适配器验证修复方法，其特征在于：所修复验证步骤还包括使用识别对准器(2)验证晶圆适配器部件上平整度检测点是否平整，其方法为，将晶圆适配器部件和识别对准器(2)放置在矫正台(1)的标准平面上，用识别对准器(2)靠近晶圆适配器部件上的平整度检测点并通过识别对准器(2)上的标准线(2.1)判断每个平整度检测点是否平整且高度一致，若高度一致则判断为矫正符合标准。
20.如权利要求13所述的晶圆适配器验证修复方法，其特征在于：所述晶圆适配器拆分步骤，是将晶片适配器拆分成晶片适配器部件和连接片，所述晶片适配器部件包括适配器主基座、传感器检测块、深度调节环和固定顶部卡环的卡扣，所述传感器检测块设置有平整度检测点；所述部件验证步骤中分别对晶片适配器各部件进行验证确认变形位置。
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US20020092815A1 (en) * 2001-01-18 2002-07-18 Hong-Guen Kim Semiconductor wafer boat having stackable independently replaceable boat parts and vertical heat-treating apparatus comprising the same
CN103811399A (zh) * 2014-03-04 2014-05-21 北京七星华创电子股份有限公司 一种半导体晶圆的支撑装置

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