CN109696437B - 一种半导体料片的整平装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
一种半导体料片的整平装置，其用于光学检测设备上，以整平半导体料片。其中该整平装置包含有一真空吸附载台以及一或多个气体正压提供器。所述真空吸附载台用以设置该半导体料片，并具有多个可分别独立启闭的真空吸附区域。所述气体正压提供器设置在所述真空吸附载台的一侧，用以对所述真空吸附载台上的半导体料片提供正压。其中所述气体正压提供器可在多个真空吸附区域之间移动，且所述真空吸附载台依据该气体正压提供器的位置，而对应的启动相应位置上的真空吸附区域从而吸平半导体料片。
Description
技术领域
本发明提供了一种半导体料片的整平装置及其方法，尤指一种用于光学检测设备上并于进行检测时同时进行除尘的半导体料片整平装置及其方法。
背景技术
自动光学检查(Automated Optical Inspection,AOI)泛指运用机器视觉作为检测标准的技术，该技术相比于人眼检测技术具有高速、高精密度的优点。应用层面可涵盖至高科技产业的研发、制造品管，以及国防、民生、医疗、环保、电力或其他的相关领域。
在自动光学检测的领域中，欲对晶圆进行检测，常见的方式是先将晶圆装设于载台上，然后用抽真空的手段对该载台提供负压，藉由载台上的气孔将晶圆吸附在载台上。然而，晶圆经由气孔吸持后，在料片的边缘常会产生翘曲的问题，导致影像侦测时所拍摄的料片影像常有失真的情形；此外，当晶圆在皱褶的状态时，利用真空吸附载台提供背压吸平晶圆有可能会造成晶圆的破损，反而降低了晶圆的良率。
此外，在进行光学检测时，真空吸平装置表面上的异尘也容易与半导体料片的瑕疵产生混淆，因此，有必要对上述的问题进行改善，以增加检测的精确度。
发明内容
本发明的目的，在于解决现有技术中利用真空吸平装置吸附半导体料片时，半导体料片表面仍有可能会有皱褶及翘曲的状况。
本发明提供了一种半导体料片的整平装置，包含有一真空吸附载台以及一或多个气体正压提供器。该真空吸附载台用以设置一半导体料片，并具有多个可分别独立启闭的真空吸附区域。所述气体正压提供器系设置在所述真空吸附载台的一侧，以对该真空吸附载台上的该半导体料片提供正压。其中所述气体正压提供器经设置而可在多个真空吸附区域之间移动，且所述真空吸附载台依据所述气体正压提供器的位置，而对应启动该位置上的真空吸附区域以吸平该半导体料片。
本发明的另一目的，在于提供一种半导体料片的整平方法，包含：提供一或多个气体正压提供器，由该气体正压提供器产生正压至半导体料片表面，以下压该半导体料片；提供一真空吸附载台，具有多个真空吸附区域用以吸附该半导体料片；该气体正压提供器相对该真空吸附载台在所述多个真空吸附区域之间移动，并依序提供正压至该真空吸附区域上利用气体压力整平该半导体料片；以及当气体压力提供至该半导体料片的同时启动对应位置的该真空吸附区域，以经由该半导体料片的背侧吸附该半导体料片，并随着该气体正压提供器移动依序开启对应位置上的该真空吸附区域以由该半导体料片一侧至另一侧分区域个别吸附并整平该半导体料片。
综上所述，本发明透过非接触式的方式整平半导体料片，可避免直接接触伤害半导体料片，此外，通过设置多个真空吸附区域依序单独的吸附半导体料片，在气体正压提供器向半导体料片施加正压时，可保留适当的伸展空间得以整平半导体料片翘曲的部分，避免半导体料片整面被吸附时可能造成的料片皱折、破损等问题。
此外，本发明于对半导体料片施加正压时，不仅可以达到整平半导体料片表面的效果，同时可通过所提供的风刀吹走半导体料片表面上的异尘。
再者，本发明利用风刀吹走的异尘，可以经由设置在一侧的吸尘罩吸附并收集，避免被吹起的异尘又重新落至半导体料片的表面。
附图说明
图1为本发明第一实施例的结构示意图。
图2为本发明第一实施例的动作示意图(一)。
图3为本发明第一实施例的动作示意图(二)。
图4为本发明第一实施例的动作示意图(三)。
图5为本发明第二实施例的外观示意图。
图6为本发明半导体料片整平方法的流程示意图。
附图标记说明：
100-半导体料片整平装置，10-真空吸附载台，A1-A5-真空吸附区域，20-气体正压提供器，30-吸尘罩，40-活动载具，50-取像装置，60-控制器，70-吸尘罩，P-半导体料片，步骤S01-步骤S06。
具体实施方式
有关本发明之详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下。
请参阅图1，为本发明第一实施例的结构示意图，如图所示：
以下是针对本发明的一较佳实施方式进行说明，本实施例提供了一种半导体料片整平装置100，其用于光学检测设备上，用以整平半导体料片的表面以针对半导体料片的表面进行检测。所述的光学检测设备具体系可以用于针对例如电路板(Printed CircuitBoard,PCB)、软性电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)、晶圆(Wafer)、面板(Panel)、偏光片等材料或工件进行检测，但本发明中不限制于上述实施例。所述的半导体料片整平装置100包含有一真空吸附载台10、一或多个气体正压提供器20、一吸尘罩30、一活动载具40、一取像装置50和一控制器60。
所述的真空吸附载台10用于设置半导体料片P，在该真空吸附载台10上系具有多个可分别独立启闭的真空吸附区域A1-A5。具体而言，请一并参阅图1及图2所示，所述的真空吸附载台10上的多个真空吸附区域A1-A5依序排列在所述气体正压提供器20的移动方向上(即气体正压提供器20移动的同时将依序经过真空吸附区域A1-A5)，并随着该气体正压提供器20的移动真空吸附载台10分别启动对应位置上的真空吸附区域A1-A5。
在一较佳实施例中，所述的真空吸附载台10可以为顶针式真空吸附载台，通过多个设置在气孔底侧的顶针单独的控制所述真空吸附载台10上气孔的启闭，藉以透过数组方式选择性地启动对应的真空吸附区域A1-A5；在另一较佳实施例中，所述的顶针可以多个构成一个群组(或一体成型)共同升降，借此避免电子控制个别控制气孔时可能造成的延迟。在另一较佳实施例中，可利用驱动式的遮板在载台的底侧位移，借此变更真空吸附区域A1-A5的位置；在另一较佳实施例中，则可将该真空吸附载台10上的气孔依据气室分为多个群组，透过设置多个抽真空装置分别对应于个别的气室，透过控制对应气室中抽真空装置的启闭达到偏移或变更真空吸附区域A1-A5的效果。针对变更真空吸附载台10的真空吸附区域A1-A5的方式繁多，于本发明中并不欲限制于上述的实施例。
在一较佳实施例中，在整平半导体料片P时，真空吸附区域A1-A5系可依序开启吸附的区域。在另一较佳实施例中，所述的多个真空吸附区域A1-A5可以依据计算机或控制器60的指示随意选择开启及关闭的区域。
所述的气体正压提供器20设置在所述真空吸附载台10的一侧，以对所述真空吸附载台10上的该半导体料片P提供正压。具体而言，该气体正压提供器20是以非接触方式提供高速、高压气体至半导体料片P表面，借此整平半导体料片P。其中，该气体正压提供器20可以为标准型风刀、小风刀、通用型不锈钢风刀、精密型不锈钢风刀、强风型风刀、弯曲型风刀、吸屑风刀、弧形组合风刀、环形风刀、热风刀、小型热风刀、钻石型热风刀、循环型热风刀、耐腐蚀风刀、离子风刀等，于本发明中不予以限制。在本实施例中，该气体正压提供器20的气体出口与该真空吸附载台10的吸附面之间的夹角为90度，可以更加有效的整平半导体料片P并且在整平料片的同时亦可吹除异尘。当然，本发明不以此为限，该气体正压提供器20的气体出口与该真空吸附载台10的吸附面之间的夹角的范围亦落在60-120度之间。
所述的吸尘罩30设置在该气体正压提供器20一侧或是与该气体正压提供器20共构为一体，在本发明中不予以限制。所述吸尘罩30用以吸附半导体料片P表面上的异尘，具体而言，该吸尘罩30提供大面积的气体负压至半导体料片P表面，增加气体流动的面积确保吸入被吹起的异尘。
所述的活动载具40设置在该气体正压提供器20或该真空吸附载台10一侧，用以承载该气体正压提供器20或该真空吸附载台10，以供该气体正压提供器20在所述该真空吸附载台10上的多个真空吸附区域A1-A5之间移动。
在本实施例中，如图2、图3和图4所示，活动载具40系承载并带动该真空吸附载台10相对固定式的气体正压提供器20及吸尘罩30移动。在另一较佳实施例中，活动载具可用以承载该气体正压提供器及吸尘罩，使该气体正压提供器及吸尘罩相对固定式真空吸附载台移动，在本发明中不予以限制。
所述的取像装置50用以拍摄半导体料片P的影像，经由图像处理取得半导体料片P的瑕疵。该取像装置50可以为面扫描摄影机(Area Scan Camera)、或线扫描摄影机(LineScan Camera)，在本发明中不予以限制。在面扫描摄影机的实施例中，取像装置50可以依据整平的进度分部进行拍摄，或是在整个半导体料片P整平除尘完成后进行拍摄，在本发明中不予以限制。在线扫描摄影机的实施例中，取像装置50可以随着该气体正压提供器20的位置移动，在除尘整平的同时拍摄半导体料片P的影像，或是在整个半导体料片P整平除尘完成后进行拍摄，本发明中不予以限制。
所述的控制器60连接至所述真空吸附载台10及所述活动载具40，依据所述气体正压提供器20提供正压至该半导体料片P的位置，以分区域启动对应的真空吸附区域A1-A5吸平该半导体料片P。具体而言，控制器60可经由所述活动载具40的位置，判断该气体正压提供器20与该真空吸附载台10的相对位置，以决定启动其中一该真空吸附区域A1-A5。
例如在本实施例中设定五个真空吸附区域A1-A5，控制器60记录活动载具40移动至对应真空吸附区域A1-A5的上方时个别所回传的数值，并将该数值储存在系统内作为索引(index)；当设备实际运作时，将活动载具40所回传的数值与预存的索引(index)进行比对，并在两者符合时启动与位置对应的其中一真空吸附区域(A1-A5)。在另一较佳实施例中，可以透过传感器(例如光传感器、超音波测距装置、电阻尺、光学尺等，图未示)侦测气体正压提供器20(或活动载具40)的位置，并依据所取得的位置启动对应的真空吸附区域(A1-A5)，借此达到分区域吸附的效果。在另一较佳实施例中，亦可以透过手动方式控制设备的运作，并经由系统记录操作的过程进一步储存在系统中以便重复执行，本发明并不欲限制于上述的实施例。
以下是针对本发明的控制流程配合动作示意图进行说明，在本实施例中，真空吸附载台10包含有五个真空吸附区域A1-A5，气体正压提供器20相对从真空吸附区域A1移动至真空吸附区域A5，请一并参阅图2至图4，如图所示：
在本实施例中，半导体料片P总共有两处翘曲，如图2所示。起始时，气体正压提供器20启动，并朝向该半导体料片P方向移动，当气体正压提供器20移动至真空吸附区域A1上方(或接近移动至该真空吸附区域A1上方)时，真空吸附载台10上的真空吸附区域A1启动，并向翘曲的部分提供负压，以吸附并整平翘曲的部分。在吹尘、整平的同时，设置在该气体正压提供器20一侧的吸尘罩30吸附被吹起的异尘，以避免被吹起的异尘又重新落下至半导体料片P的表面。
接续，请参阅图3，前端翘曲的部分虽然已经被整平了，但半导体料片P于翘曲的后端区域仍有可能会产生皱折(可能因为前端整平时向后伸展产生皱折)，当气体正压提供器20移动至真空吸附区域A2上时，真空吸附载台10上的真空吸附区域A2启动，并向皱褶的部分提供负压，以吸附并整平皱褶的部分；基于上述同样的状况，气体正压提供器20系移动至真空吸附区域A3、真空吸附区域A4直至真空吸附区域A5。
最后，如图4所示，当气体正压提供器20移动到真空吸附区域A5时，由于已开启的真空吸附区域A1-A4于开启后均没有关闭，此时所有的真空吸附区域A1-A5均同时启动，以整面吸附该半导体料片P。此时，整个半导体料片P的表面被吸附整平且除尘完毕，取像装置50可以直接对除尘整平后的半导体料片P进行拍摄，以取得干净的影像。在线性摄影机的实施例中，取像装置50则可以随着该气体正压提供器20移动，在半导体料片P被整平的同时由线性摄影机扫描该半导体料片P的表面影像，藉此完成检测。
除上述的实施例外，所述分区域吸附尚可以包含以下的几种工作模式。(一)随着气体正压提供器20的移动依序开启真空吸附区域A1-A5，当下一个真空吸附区域启动时(例如真空吸附区域A3)，前面的真空吸附区域(例如真空吸附区域A1-A2)均保持启动状态不关闭。(二)随着气体正压提供器20的移动依序开启真空吸附区域A1-A5，当下一个真空吸附区域启动时(例如真空吸附区域A2)，仅前一个真空吸附区域(例如真空吸附区域A1)仍然启动不关闭。
以下是针对本发明的其中一较佳实施态样进行说明，本发明的气体正压提供器20可以与吸尘罩30共构为单一组件实施，借此增加集尘率。请参阅图5，为本发明一较佳实施例的结构示意图，如图所示：
在本实施例中，所述半导体料片整平装置包含有吸尘罩70，所述气体正压提供器20设置在吸尘罩70的内侧。在本实施例中，所述气体正压提供器20的气体出口成对的设置在吸尘罩70内的两侧，当然，本发明不以此为限，该气体正压提供器20的气体出口亦可设置在该吸尘罩70内的周侧。该吸尘罩30的气体入口设置在该吸尘罩70中二侧气体正压提供器20的气体出口之间，当风刀同时由两侧施加在半导体料片P的表面上，可避免异尘朝一侧方向飞出。
除上述的实施例外，本发明同时保护一种半导体料片整平方法，基于所述的方法流程可以有效的整平半导体料片P，并同时去除半导体料片P表面上的异尘。请参阅图5，为本发明半导体料片整平方法的流程示意图，如图所示：
所述的方法包含有以下的步骤：
提供一真空吸附载台10，将半导体料片P移载至一真空吸附载台10上，以准备对该半导体料片P进行检测(步骤S01)。
提供一或多个气体正压提供器20至该真空吸附载台10，以对准至该真空吸附载台10并提供正压至半导体料片P表面(步骤S02)。
提供一吸尘罩30至该气体正压提供器20，在正压下压该半导体料片P时，由设置在该气体正压提供器20一侧的该吸尘罩30吸附该半导体料片P表面上的异尘(步骤S03)。
接续，使该气体正压提供器20相对该真空吸附载台10在该多个真空吸附区域A1-A5之间移动，使该气体正压提供器20由半导体料片P的一侧移动至另一侧，依序提供正压至该真空吸附区域A1-A5上利用气体压力整平该半导体料片(步骤S04)，在提供正压时，该气体正压提供器20直接对准至启动的真空吸附区域A1-A5。移动的过程中，当气体压力提供至该半导体料片P的同时启动对应位置的真空吸附区域(A1-A5)，以经由该半导体料片P的背侧吸附该半导体料片P(步骤S05)。随着该气体正压提供器20移动，依序开启对应位置上的该真空吸附区域(A1-A5)，以由该半导体料片P一侧至另一侧分区域个别吸附并整平该半导体料片P(步骤S06)，避免产生的气流造成半导体料片P的移动。
在检测的过程中，取像装置50可以在除尘整平的同时或除尘整平完成时拍摄该半导体料片P，以针对该半导体料片P进行检测。
综上所述，本发明通过非接触式的方式整平半导体料片表面，可避免直接接触伤害半导体料片，此外，透过设置多个真空吸附区域，当向半导体料片施加正压时，可保留适当的伸展空间得以整平半导体料片翘曲的部分。此外，本发明在对半导体料片施加正压时，不仅可以达到整平半导体料片表面的效果，同时可透过所提供的风刀吹走半导体料片表面上的异尘，并利用吸尘罩收集被吹起的异尘。
以上已将本发明做一详细说明，惟以上所述者，仅为本发明之一较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应仍属本发明的专利涵盖范围内。
Claims (10)
1.一种半导体料片的整平装置，用于光学检测设备上，以整平一半导体料片，其特征在于，所述整平装置包含有：
一真空吸附载台，用以设置一半导体料片，所述真空吸附载台上设置有多个可分别独立启闭的真空吸附区域；以及
一或多个气体正压提供器，所述气体正压提供器设置在所述真空吸附载台的一侧，以对所述真空吸附载台上的半导体料片提供正压；
其中所述气体正压提供器可在所述的多个真空吸附区域之间移动，且所述真空吸附载台依据所述气体正压提供器的位置，而对应启动该位置上的真空吸附区域以吸平该半导体料片。
2.根据权利要求1所述的半导体料片的整平装置，其特征在于，所述半导体料片为晶圆、面板或基板。
3.根据权利要求1所述的半导体料片的整平装置，其特征在于，还包含有一吸尘罩，所述吸尘罩设置有所述气体正压提供器。
4.根据权利要求3所述的半导体料片的整平装置，其特征在于，所述气体正压提供器的气体出口成对的设置在所述吸尘罩内的两侧，所述吸尘罩的气体入口设置在所述气体正压提供器的二所述气体出口之间。
5.根据权利要求1所述的半导体料片的整平装置，其特征在于，还包含有一设置在所述真空吸附载台一侧的取像装置，用以拍摄所述半导体料片的影像。
6.根据权利要求5所述的半导体料片的整平装置，其特征在于，所述气体正压提供器直接对准至启动的所述真空吸附区域。
7.一种半导体料片的整平方法，其特征在于，
提供一或多个气体正压提供器，由该气体正压提供器产生正压至半导体料片表面，以下压该半导体料片；
提供一真空吸附载台，具有多个真空吸附区域用以吸附该半导体料片；
该气体正压提供器相对该真空吸附载台在多个真空吸附区域之间移动，并依序提供正压至该真空吸附区域上利用气体压力整平该半导体料片；以及
当气体压力提供至该半导体料片的同时启动对应位置的该真空吸附区域，以经由该半导体料片的背侧吸附该半导体料片，并随着该气体正压提供器移动依序开启对应位置上的该真空吸附区域以由该半导体料片一侧至另一侧分区域个别吸附并整平该半导体料片。
8.根据权利要求7所述的半导体料片的整平方法，其特征在于，提供一吸尘罩至该气体正压提供器吸附被吹起的异尘。
9.根据权利要求7所述的半导体料片的整平方法，其特征在于，经由一取像装置拍摄该半导体料片表面，以针对该半导体料片表面进行检测。
10.根据权利要求9所述的半导体料片的整平方法，其特征在于，所述的取像装置系为面扫描摄影机或线扫描摄影机。
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