CN109346438A - 自动推挤晶圆之治具 - Google Patents

Abstract

本发明了提供一种自动推挤晶圆之治具，包含有座体及其具有容置空间，座体顶部具有孔洞以连通容置空间，顶升组件设置在座体的容置空间，进行上升或下降的动作，固定元件等间距分布，以设置于孔洞周围，推挤组件设置在顶升组件上以露出于孔洞，推挤组件上可置放经过半切割过之晶圆，且晶圆上覆盖有薄膜，其藉由座体固定晶圆于推挤组件上的位置，推挤组件藉由顶升组件之移动，以逐渐推挤晶圆在薄膜中，使晶圆得以裂解。本发明利用机器取代人工的方式进行晶圆裂解，并提高裂解的良率。

Description

自动推挤晶圆之治具

技术领域

本发明系关于一种半导体的治具，特别是一种取代人力的自动推挤晶圆之治具。

背景技术

在半导体制程中，有些产品的生产制程中，会使用硅晶圆(Silcon Wafer)，通常都系以整片整片为单位，作为原料供用户使用。这些硅晶圆会先经由激光(Laser)，以半切割的方式先在硅晶圆表面割画，随后，使用者再自行裂片以进行贴合。

现今的裂片方式，主要是利用人工方式进行晶圆之推挤、裂片之作业，例如利用硅晶圆固定治具进行固定，再利用工具或是人工方式处理，欲裂解硅晶圆的使用者会藉由自身手指，将硅晶圆中单一片的硅晶片顶起，以使其与整片的硅晶圆分离，接着再利用吸盘将分离出的硅晶片取放到托盘(Tray)中。

上述的人工裂解硅晶圆之方法，容易因为每次使用者手指的出力大小不同，以及将晶片顶升的高度不同，使用者无法有效控制每一次的作动，造成晶片的边缘容易崩解或是破裂。

有鉴于此，本发明为了解决晶片边缘容易崩解等不良问题，并且提供可以有效控制硅晶圆整体受力及顶升高度，提供了一种自动推挤晶圆之治具，以解决习知人工裂解硅晶圆的缺失。

发明内容

本发明的主要目的系在提供一种自动推挤晶圆之治具，以机器取代人力，除了可以节省人力成本外，更能保障裂解后的晶片形状，不会有边缘崩解或是破裂的情况发生，提高生产制程的良率，达成人力成本及制造成本的双赢。

本发明的另一目的系在提供一种自动推挤晶圆之治具，利用自动化的机器设备，可以同时裂解出大量的晶片，相较于人供一片一片的裂解，自动化的产量更是明显大于人力。

为了达成上述的目的，本发明提供一种自动推挤晶圆之治具，包含有一座体、一顶升组件、至少一固定元件及一推挤组件，座体具有一容置空间及顶部具有一孔洞以连通容置空间，顶升组件设置在座体的容置空间，可以进行上或下的动作，固定元件设置在座体顶部且位于孔洞周围，推挤组件设置在顶升组件上，以露出于孔洞，推挤组件上可置放一经过半切割过的晶圆，其上覆盖有一薄膜藉由固定元件固定，推挤组件藉由顶升组件之移动，以逐渐推挤晶圆于薄膜中，并使晶圆裂解。

在本发明中，推挤组件系为向上凸起之圆盘，晶圆及圆盘的直径比系为1：3。

在本发明中，顶升组件还包含有一马达及一滚珠螺杆，马达连接滚珠螺杆，其上设有推挤组件，马达可驱动滚珠螺杆上升或下降。

在本发明中，顶升组件还包含有一转向元件，设置在马达及滚珠螺杆间，转向元件可将马达的横向作用力转换为垂直作用力，用以驱动滚珠螺杆。

在本发明中，固定元件等间距排布在孔洞周围。

在本发明中，座体还包含有至少一按钮，以控制顶升组件作动。

在本发明中，座体还包含有一操作界面，经点选可以控制顶升组件，并显示顶升组件的作动情况，操作界面系可为一触控显示面板。

底下藉由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本发明之目的、技术内容、特点及其所达成之功效。

附图说明

图1为本发明的立体示意图。

图2为本发明的分解示意图。

图3为本发明中顶升组件连接推挤组件的示意图。

图4为本发明置放晶圆及其上薄膜的示意图。

图5为本发明推挤组件推挤晶圆产生形变的简易示意图。

图6为本发明中固定元件另一实施例的示意图。

附图标记：

10自动推挤晶圆之治具 12座体

122容置空间 124孔洞

126、126’固定元件 14顶升组件

142马达 144滚珠螺杆

146转向元件 16推挤组件

18按钮 20操作界面

22晶圆 24薄膜

具体实施方式

随着科技演进，越来越多利用机械治具取代人力的例子，本发明亦即发明出一创新的自动推挤晶圆之治具，改善人力进行裂解晶片时的缺失，除了提高生产良率外，更增加了生产产能并减少人力资源的浪费。

首先，请参照本发明图1及图2所示，一种自动推挤晶圆之治具10包含有一座体12、一顶升组件14及一推挤组件16，座体12中具有一容置空间122，及座体12的顶部具有一孔洞124以连通容置空间122，顶升组件14设置在座体12的容置空间122，推挤组件16则设置在顶升组件14上以露出于孔洞124。在本实施例中，推挤组件16系为一向上凸起之圆盘。

承接上段，并请同时再参照本发明图3所示，在顶升组件14中还包含有一马达142、一滚珠螺杆(Ballscrew)144及一转向元件146，马达142系藉由一转向元件146以连接滚珠螺杆144，而滚珠螺杆144上则设有推挤组件16。在本实施例中，转向元件146系将马达的横向作用力转换为垂直作用力，使用者亦可不设置转向元件146，直接利用马达连接滚珠螺杆，本发明不以此为限制。另外，在座体12顶部孔洞124周围包含有至少一固定元件126，本实施例系以四个等间距排布的固定元件126为例说明，这些固定元件126系位在孔洞124的周围等间距排布。此外，座体12为了因应操作，还可设有至少一按钮18及一操作界面20，在本实施例中，以二个按钮18为例说明，操作界面20系为一触控显示面板，在本实施例中，按钮18及操作界面20系设置在座体12的侧面，本发明不限制按钮18及操作界面20的设置位置，方便用户操作即可。

说明完了本发明的结构后，接着详细说明本发明的作动方式，请参照本发明图4所示，并请同时参照图2。在推挤组件16上可以置放一经过半切割过的晶圆22，例如经由激光切割后的晶圆22，而晶圆22上覆盖有一薄膜24，例如晶圆22的承载膜，薄膜24可以被固定元件126固定，在本实施例中，固定元件126可以先向上，当薄膜24置放好后，再向下将薄膜24固定夹持。用户可以藉由按钮18或是操作界面20控制顶升组件14，使其可以进行上升或下降的动作，此时，马达142可以透过转向元件146驱动滚珠螺杆144进行上升的动作，用户可以透过操作界面20得知顶升组件14的作动情况，例如滚珠螺杆144的目前位置、目标位置、进行速度及保持时间等信息。当滚珠螺杆144逐渐上升至一定高度时，同时也带动推挤组件16，以使推挤组件16藉由顶升组件14的移动，逐渐推挤晶圆22于薄膜24中，同时请参照本发明图5所示，由于薄膜24已经被固定元件126固定住，因此当晶圆22逐渐被推挤向上时，薄膜24可藉由自身的表面张力而不破裂，但同时会给予晶圆22一股向下压的力，使得晶圆22在被顶升组件14的推挤以及薄膜24的压持下裂解，当持续在一特定高度一段时间后，则可透过马达142的驱动，再透过转向元件146驱动滚珠螺杆14进行下降的动作，此时顶升组件14下降后也会带动推挤组件16及其上的晶圆22下降至原始位置，用户可以依照不同尺寸或材质的晶圆进行高度及维持高度之设定，本发明则不多作限制。

本发明不限制固定元件的数量或是形式，上述的固定元件系以四个且等距离排布在孔洞周围，以压持方式固定住薄膜。此外，请参照本发明图6所示，在自动推挤晶圆之治具10中所具有的固定元件126’系以一个为数量作说明，使用者可实施环状的固定方式压持薄膜24。上述之方式亦系为本发明的说明，本发明也不以此方式为发明的限制，使用者欲使用几个固定元件，或是以何种方式固定，可依照使用者需求而定，本发明主要系利用固定元件固定晶圆上的薄膜，以使推挤组件推挤晶圆时，能利用固定薄膜，而使薄膜内的晶圆裂解。

下降后的晶圆，则是形成裂解后的态样，接着使用者就可以透过松开机台的固定元件，以使这些裂解后的产品下料，例如藉由吸取放入托盘中，本发明则不限制后续的制程，端看使用者设计而定。然而，虽然前段有提及操作界面中可以显示顶升组件的作动情况，例如位置、速度、高度等，但因为各种不同尺寸的晶圆会有不同的参数设定，因此本发明不限制这些参数的设定，但本发明之发明人经由多次实验设计，可以得知晶圆与推挤组件之圆盘的大小关系，例如圆盘的直径为产品直径3倍时，具有最佳的推挤效果。

本发明利用机械治具取代人力，藉由固定的推挤力道及高度，甚或是相同的推挤空间(例如圆盘直径)，可以有效避免因为人力推挤晶圆时的不确定性，使得裂解后的晶圆晶片，不会有边缘崩解或是裂解的情况，保证了产品的良率，透过机械的作动，也能提高生产的产能，减少了人力资源的浪费，并且有效压缩了在这一道制程的时间，对于产品的价值带来绝佳的助益。

以上所述之实施例仅系为说明本发明之技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺之人士能够了解本发明之内容并据以实施，当不能以之限定本发明之专利范围，即大凡依本发明所揭示之精神所作之均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明之专利范围。

Claims (10)

1.一种自动推挤晶圆之治具，其特征在于，包含：

一座体，其中具有一容置空间，及该座体顶部具有一孔洞以连通该容置空间；

一顶升组件，其系设置于该座体之该容置空间

至少一固定元件，其系设置于该座体之该顶部，并位于该孔洞周围；以及

一推挤组件，其系设置于该顶升组件上，以露出于该孔洞，该推挤组件上可置放一经过半切割过之晶圆，且该晶圆上覆盖有一薄膜，其利用该至少一固定元件固定。

2.如权利要求1所述之自动推挤晶圆之治具，其中该推挤组件系为一向上凸起之圆盘。

3.如权利要求2所述之自动推挤晶圆之治具，其中该晶圆及该圆盘之直径比系为1：3。

4.如权利要求1所述之自动推挤晶圆之治具，其中该顶升组件更包含一马达及一滚珠螺杆，该马达系连接该滚珠螺杆，其上则设有该推挤组件，该马达系可驱动该滚珠螺杆进行上升或下降的动作。

5.如权利要求4所述之自动推挤晶圆之治具，其中该顶升组件更包含一转向元件，其系设置于该马达及该滚珠螺杆间，该转向元件系可将该马达的横向作用力转换为垂直作用力，以驱动该滚珠螺杆。

6.如权利要求1所述之自动推挤晶圆之治具，其中该座体更包含至少一按钮，其系可控制该顶升组件进行作动。

7.如权利要求1所述之自动推挤晶圆之治具，其中该座体更包含一操作界面，其系可经点选以控制该顶升组件之作动，并可显示该顶升组件的作动情况。

8.如权利要求7所述之自动推挤晶圆之治具，其中该操作界面系为一触控显示面板。

9.如权利要求1所述之自动推挤晶圆之治具，其中该推挤组件系藉由该顶升组件之移动，逐渐推挤该晶圆于该薄膜中，以使该晶圆裂解。

10.如权利要求1所述之自动推挤晶圆之治具，其中该固定元件系等间距排布于该孔洞周围。