CN109950188A - 设备和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于将半导体器件从晶圆传送到目标位置的设备。该设备包括至少一个可旋转传送组件，该可旋转传送组件包括能围绕可旋转传送组件的旋转轴线旋转的传送头，以将半导体器件从拾取位置传送到传送位置。该设备还包括传送组件致动器构造，传送组件致动器构造操作用于实现至少一个可旋转传送组件沿轴向相对于传送头的旋转平面的移动。

Description

设备和系统
技术领域
本发明涉及一种用于将半导体器件从晶圆传送到目标位置的设备和系统。本发明特别涉及但不限于用于将半导体器件从晶圆传送到如下目标位置的设备和系统，目标位置可以位于例如承载带或引线框架等承载结构处。
背景技术
通常，在具有多行和多列的通常全部相同且都具有相同尺寸的电路的矩阵中，在圆形平面衬底(也称为晶圆)上和在衬底内制作半导体器件，然而这些都不是先决条件。在晶圆生产之后，将晶圆的表面粘附到柔性承载膜。然后，通过将晶圆从一个表面切割到相对表面且不切割到承载膜来使各个电路彼此物理分离。因此，获得了布置在承载膜上的多个单独的半导体器件或电路(在下文中也称为“芯片”或“晶片”)。
在典型的芯片传送设备中，芯片传送单元和芯片倒装单元用于从半导体晶圆中拾取半导体芯片，翻转半导体芯片的取向并将半导体芯片放置在目标位置，例如放置在承载结构上。例如，芯片传送单元可以用于从晶圆中拾取集成电路(IC)晶片并将IC晶片传送到芯片倒装单元上，芯片倒装单元通常被放置在芯片传送单元与目标位置之间。芯片倒装单元可以用于翻转IC晶片的取向并将倒装的IC晶片放置在目标位置。例如，晶圆通常定位成使得有源侧(也称为凸起侧(bumped side)、顶侧或前侧)面向芯片传送单元和芯片倒装单元。芯片传送单元拾取IC晶片的凸起侧，而芯片倒装单元翻转IC晶片使得凸起侧向下，并且在凸起侧朝向下的情况下将倒装的IC晶片放置在目标位置。
利用与芯片传送单元的传送头相互作用的针机构从承载膜上机械地拾取各个芯片并使芯片与承载膜分离，传送头位于芯片拾取位置。在各个芯片拾取过程之前，通过移动晶圆将芯片送到芯片拾取位置。在拾取之后，利用传送头将芯片传送到引线框架，这里，芯片从传送头释放并固定地安装(键合)在引线框架上，传送头处于芯片键合位置。然后，在引线键合过程中，使每个芯片的接触焊盘均电连接到引线框架的接触引脚。在其他过程中，如果要传送芯片，则在拾取芯片后通过传送头将芯片传送到承载带或芯片倒装单元(当要倒装芯片时)。
通常，芯片传送设备的芯片传送单元包括旋转头，旋转头上设置有多个传送头。每个传送头均包括夹头或操作用于利用真空拾取芯片的真空吸管。因此，旋转头的传送头可以从晶圆中拾取芯片，而与此同时旋转头的另一传送头将芯片放置在目标位置处，例如放置在承载结构上。应理解的是，在传送过程中，芯片被传递两次，即，从晶圆中拾取至传送头以及从传送头放置至例如承载结构(例如引线框架或承载带)等目标位置。
在所谓的“倒装芯片”构造中，设置第二芯片传送单元(即芯片倒装单元)。因此，芯片传送单元的传送头可以从晶圆中拾取芯片。通过旋转旋转头使得芯片承载传送头从拾取位置移动到转移位置，来将芯片传送到转移位置，即，将芯片传送到芯片倒装单元的传送头。在转移位置处，芯片被传递到芯片倒装单元的传送头。然后，芯片倒装单元可以操作而将芯片移动到另一个位置，例如，移动成定位在目标位置。应理解的是，在倒装芯片传送过程中，需要额外的转移，即从第一芯片传送单元到芯片倒装单元的转移。因此，存在三次转移，包括：从晶圆拾取到传送头；从芯片传送单元的传送头转移到芯片倒装单元的传送头；以及从芯片倒装单元的传送头放置到目标位置。
为了能够在所有这些位置转移非常小的芯片，即，在倒装芯片过程和不倒装芯片(正常)过程中，需要夹头的位置与拾取或放置位置目标非常精确地对准。由于传送设备(例如传送头)的一部分中的相对大的公差，对准需要对每个夹头进行专用的位置校正。在切向上，这可以通过旋转头的旋转来实现。在径向上，利用致动器调节夹头的位置。也就是说，可以在两个方向上(即在传送头/夹头的旋转平面中)校正夹头对准。
虽然以上述方式校正夹头对准可能是令人满意的，并且对于某些操作条件可能继续令人满意，但是发明人已经认识到以这种方式进行的校正可能导致较低的位置精度(限制较小芯片尺寸)。此外，上述方式可能需要由技术人员进行，并且可能在放置(或更换)传送头时导致停机时间。
本发明在设计时考虑到前述内容。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种用于将半导体器件从晶圆传送到目标位置的设备，包括：至少一个可旋转传送组件，其包括可绕所述可旋转传送组件的旋转轴线旋转的传送头，以将半导体器件从拾取位置传送到传送位置；传送组件致动器，其操作用于使所述至少一个可旋转传送组件相对于所述传送头的旋转平面沿轴向移动。
该设备不仅在旋转方向和径向上而且在轴向上调节可旋转传送组件的传送头。因此，该设备具有三个自由度，这可以使得可以在每个周期中快速且准确地对准(并且可能不需要操作人员进行调整)。这可以为芯片提供相对快速的芯片传送设备或倒装芯片传送设备。
可选地，传送组件致动器可以包括用于所述至少一个可旋转传送组件中的所述可旋转传送组件或每一个可旋转传送组件的传送组件致动器，该传送组件致动器或每个传送组件致动器可操作以实现相应的可旋转传送组件在所述相应的可旋转传送组件的旋转轴线的轴向上的移动。
可选地，所述至少一个可旋转传送组件可以包括第一可旋转传送组件，其中所述第一可旋转传送组件可操作以：将所述第一可旋转传送组件的所述传送头转动到所述拾取位置；并将所述传送头旋转到所述传送位置。
可选地，传送位置可以包括目标位置。进一步可选地，目标位置可以包括所述半导体器件放置在承载结构上的位置。还可选地，目标位置可以包括半导体器件放置在承载带上的位置。更进一步可选地，目标位置可以包括半导体器件放置在引线框架上的位置。
可选地，所述至少一个可旋转传送组件可以包括第一可旋转传送组件和第二可旋转传送组件，所述第一可旋转传送组件和所述第二可旋转传送组件中的每一个包括传送头，其中所述第一可旋转传送组件可操作以：将所述第一可旋转传送组件的传送头旋转到所述拾取位置以从所述晶圆拾取所述半导体器件；并将所述传送头旋转到所述传送位置。
可选地，传送位置可以包括将所述半导体器件从所述第一可旋转传送组件传送到所述第二可旋转传送组件的位置。
可选地，第二可旋转传送组件可操作以：将所述第二可旋转传送组件的传送头旋转到所述传送位置；从所述第一可旋转传送组件的所述传送头接收所述半导体器件；并且将所述第二可旋转传送组件的所述传送头旋转到目标位置。进一步可选地，目标位置可以包括半导体器件放置在承载结构上的位置。还可选地，目标位置可以包括半导体器件放置在承载带上的位置。更进一步可选地，目标位置可以包括半导体器件放置在引线框架上的位置。
可选地，传送组件致动器可以包括电动机。进一步可选地，电动机可以包括单极电动机。
可选地，所述至少一个可旋转传送组件可以当在所述传送位置处传送所述半导体器件同时地在所述轴向上移动。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于将半导体器件从晶圆传送到目标位置的系统，包括：如上和/或下文所述的设备；以及对准监测装置，其可操作以确定所述或每个传送头相对于拾取位置和传送位置的位置，并针对所述传送头或每个传送头，将所述拾取装置的确定的位置与目标位置进行比较。
可选地，对于所述拾取位置和所述传送位置中的至少一者而言，所述对准监测装置响应于识别所述拾取装置的所述确定的位置与所述拾取装置的所述目标位置之间的差异，可以操作用于将信号发送到如下各者中的至少一者：用于控制致动器的操作的控制器，所述致动器操作用于实现所述至少一个可旋转传送组件的旋转；以及用于控制所述传送组件致动器的操作的控制器，所述传送组件致动器用于调节所述拾取装置在所述轴向上和/或在所述传送头或每个传送头的所述旋转平面内的所述位置。
可选地，该系统还可以包括被配置为保持晶圆以通过所述设备的可旋转传送组件从晶圆中拾取半导体器件的晶圆保持装置。
附图说明
将仅通过示例并参考以下附图来描述根据本发明的方面的一个或多个特定实施例，在附图中：
图1示出了根据本发明的一个或多个实施例的用于将半导体器件从晶圆传送到目标位置的系统的示意性框图；
图2示意性地示出了根据本发明的一个或多个实施例的用于将半导体器件从晶圆传送到目标位置的系统；
图3示意性地示出了由根据本发明的一个或多个实施例的系统实现的对准检查操作；
图4至图6示出了图2中所示系统的循环的实例；以及
图7示出了如下的设备：其基于根据本发明一个或多个实施例的用于将半导体器件从晶圆传送到承载结构的系统。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的一个或多个实施例的用于将半导体器件从晶圆传送到目标位置的系统100的示意性框图。目标位置可以在例如引线框架或承载带等承载结构处或承载结构上。系统100包括设备102、晶圆保持装置112、承载器移动机构114、对准监测装置116和控制器118。
设备102包括两个可旋转传送组件104-1和104-2、轴向致动器106、旋转致动器108和拾取装置致动器110。致动器106、108和110包括驱动器设备，驱动器设备用于响应于接收来自控制器118的控制信号而实现两个可旋转传送组件的各部分的移动。
系统100可以用于进行半导体器件封装。例如，系统100可以用于将半导体器件从晶圆传送到例如承载结构(例如引线框架或承载带)等目标位置。可以由系统100传送的半导体器件的实例包括但不限于集成电路(IC)芯片、IC晶片和其他IC模块。IC晶片的尺寸可以在任何合适的范围内。设备102的可旋转传送组件104-1和104-2用于将半导体器件从由晶圆保持装置112保持的晶圆传送到位于承载器移动机构114处的承载结构的承载器移动机构表面上。每个可旋转传送组件均可以具有至少两个传送头，并且每个传送头均用于一次传送一个半导体器件。可旋转传送组件104-1和104-2可以使用其上的拾取装置(例如夹头)通过抽吸、利用力或通过其他适用的方式来拾取和保持半导体器件。
轴向致动器106、旋转致动器108和拾取装置致动器110操作用于控制可旋转传送组件104-1和104-2的传送头的位置。将结合图7更详细地描述这些致动器。
系统100的晶圆保持装置112构造成将包括多个半导体器件(例如，晶圆上制造的IC晶片或芯片、和半导体封装件)的晶圆保持在合适位置，以便至少一个可旋转传送组件104-1和104-2进行半导体器件拾取。
系统100的承载器移动机构114用于定位或移动承载结构(例如，引线框架或承载带)。承载器移动机构114可以具有通道，承载结构被馈送通过该通道。承载结构可以包括键合表面，半导体器件被放置在该键合表面上。承载结构的实例包括但不限于引线框架和承载带。承载器移动机构114可以是移动台(例如运送系统)，使得承载结构可以连续地改变半导体器件的放置位置。承载器移动机构的实例是卷到卷引线框架转位器、带到带转位器和卷到卷承载带转位器。
系统100的对准监测装置116构造成在从晶圆保持装置112处的晶圆传送至位于承载器移动机构114处的承载结构的传送过程期间检查传送组件104-1和104-2的传送头的拾取装置的对准。对准监测装置116可以以光学方式检查拾取装置的对准。在一个或多个实施例中，对准监测装置116可以包括由控制器控制的机器视觉系统(例如CMOS相机等光学系统)。对准监测装置116可以在如下时间检查拾取装置的对准：在从晶圆保持装置112处的晶圆拾取半导体器件之前；正在传送半导体器件时；在将半导体器件放置到承载结构上之前；和/或在将半导体器件放置到承载结构上之后。
系统100的控制器118用于控制旋转致动器108以实现可旋转传送组件104-1和104-2的旋转，例如，实现使旋转致动器108驱动可旋转传送组件104-1和104-2将半导体器件从晶圆保持装置112处的晶圆传送到位于承载器移动机构114处的承载结构的键合表面上。另外，控制器118响应于接收到由对准监测装置116确定的位置数据而操作用于实现调节可旋转传送组件104-1和104-2的旋转运动。此外，控制器118用于响应于接收到由对准监测装置116确定的位置数据而控制轴向致动器106，以实现可旋转传送组件104-1和104-2在轴向上的移动。也就是说，轴向致动器106实现了可旋转传送组件在轴向上相对于传送组件的一个或多个传送头的旋转平面的移动。此外，控制器118响应于接收到由对准监测装置116确定的位置数据而操作用于控制拾取装置致动器110实现一个或多个拾取装置在径向上的移动。
因此，控制器118可以在切向、径向和/或轴向上调节可旋转传送组件104-1和104-2的一个或多个拾取装置的位置。
图2示出了系统100，在系统100中，可旋转传送组件104-1和104-2的中心定位成与如下平面平行：由承载器移动机构114定位的承载结构120的键合表面在该平面中延伸。在图2中示意性示出的半导体器件传送系统100中，两个可旋转传送组件104-1和104-2用于将半导体器件122(例如IC芯片或晶片)从由晶圆保持装置112保持的晶圆传送到由承载器移动机构定位的承载结构120的键合表面124。对准监测装置116-1、116-2和116-3用于检查不同位置处的半导体器件的传送。可旋转传送组件104-1和104-2的旋转中心126-1和126-2位于图2中所示的虚线128处(示出所示实施例中的旋转中心126-1和126-2的水平对准，即中心位于同一平面内)。在其他实施例中，可旋转传送组件的旋转轴线不需要水平对准。
由晶圆保持装置112保持的晶圆位于第一平面130内并能在该平面中移动。目标位置所在的表面(例如承载结构的表面)在第二平面132内延伸，第二平面132可选地可以与虚线128平行并且可选地可以垂直于第一平面130。附图标记134表示第三平面(即器件传送平面)，在第三平面内，半导体器件从晶圆中被拾取并被可旋转传送组件104-1和104-2传送到承载结构。作为选择，第三平面134可以垂直于第一平面130和第二平面132。图2所示的可旋转传送组件104-1、104-2以及对准监测装置116-1、116-2和116-3是图1中以框图形式示意性示出的可旋转传送组件104-1、104-2和对准监测装置116的实例。
每个可旋转传送组件104-1和104-2均具有多个传送头，可以是任何合适数量的传送头(例如，四个传送头或八个传送头)。在图2所示的实例中，可旋转传送组件104-1具有四个传送头136-1、136-2、136-3和136-4，并且可旋转传送组件104-2也具有四个传送头136-5、136-6、136-7和136-8。
通常，四传送头构造以4×90度的增量移动方式进行移动以完成半导体晶片传送周期。在每个90度移动之后，进行一个工序，例如，在3点钟处进行晶片拾取，在12点钟处进行晶片检测，在9点钟处进行晶片转移等。每个传送头均用于一次传送一个半导体器件。例如，在传送周期内，可旋转传送组件104-1的传送头136-1可以用于拾取第一半导体器件，传送头136-2可以用于传送第二半导体器件，传送头136-3可以用于传送第三半导体器件，而传送头136-4可以用于传送第四半导体器件。通过将第二可旋转传送组件104-2定位在可旋转传送组件104-1附近并与承载结构120的键合表面124平行，半导体器件在传送过程中的旋转与承载结构平行。因此，半导体器件的倒装功能可以以类似的速度实现并且使用与不倒装半导体传送系统类似的过程。
对准监测装置116-1、116-2和116-3位于系统100内的不同位置，并用于检查不同位置处的半导体器件的传送。具体而言，对准监测装置116-1位于可旋转传送组件104-1与可旋转传送组件104-2之间，并用于检查可旋转传送组件104-1和104-2的传送头在传送(转移)位置处的对准。该检查可以确定一个传送组件的传送头是否与另一个传送组件的传送头对准和/或可以确定两个传送组件的传送头是否与传送位置的目标位置对准。
对准监测装置116-2定位成监测可旋转传送组件104-1，并且可以用于检查传送头在拾取位置和/或传送位置的对准。该检查可以确定可旋转传送组件104-1的传送头是否与拾取位置的目标位置对准。作为选择，该检查还可以确定可旋转传送组件104-1的传送头是否与另一可旋转传送组件104-2的传送头对准和/或与传送位置的目标位置对准。
对准监测装置116-3定位成监测可旋转传送组件104-2，并且可以用于检查传送头在传送(转移)位置和/或晶片放置位置(即，承载结构20上放置晶片的位置)处的对准。该检查可以确定可旋转传送组件104-2的传送头是否与晶片放置位置的目标位置对准。作为选择，该检查还可确定可旋转传送组件104-2的传送头是否与另一可旋转传送组件104-1的传送头和/或传送位置的目标位置对准。
对准监测装置116-1、116-2和116-3可以以光学方式检查传送头的对准，例如，通过用光照射拾取位置、转移位置和晶片放置位置并检查在这些位置处经由传送头的光反射。
图3示出了当进行对准检查步骤时图2的系统100。该检查步骤可以用于确定：可旋转传送组件104-1的传送头是否与拾取位置的目标位置对准；一个传送组件的传送头是否与另一个传送组件的传送头对准和/或两个传送组件的传送头是否与传送位置的目标位置对准；以及可旋转传送组件104-2的传送头是否与晶片放置位置的目标位置对准。
如图3所示，对准监测装置116-2检查可旋转传送组件104-1的传送头136-1、136-2、136-3、136-4相对于晶圆保持装置112在拾取位置138对准。对准监测装置116-2以光学方式检查可旋转传送组件104-1的传送头136-1、136-2、136-3、136-4相对于晶圆保持装置112的对准。例如，对准监测装置116-2通过如下步骤检查可旋转传送组件104-1的传送头136-1、136-2、136-3、136-4的对准：将光140朝向拾取位置的区域照射并检查来自该区域的光的反射以确定传送头136-2是否与拾取位置对准。如果对准检查步骤确定传送头136-2(并由此确定可旋转传送组件104-1)未与拾取位置正确对准，则控制器118可以响应于从对准监测装置116-2接收到的包含位置数据在内的信号来将对准信号发送到轴向致动器106、旋转致动器108和拾取装置致动器110中的至少一者，以使可旋转传送组件(和/或可旋转传送组件的一部分)在轴向(即，进入或离开附图的页面的方向)、切向(即旋转传送组件104-1的方向)和径向(即移动传送头的拾取装置的末端的方向)中的至少一者上移动。
对准监测装置116-1进行传送位置(即，将晶片从可旋转传送组件104-1转移到可旋转传送组件104-2的位置)处的对准检查。例如，对准监测装置116-1以光学方式检查可旋转传送组件104-1和104-2的对准(以确保可旋转传送组件104-1和104-2的传送头定位成在同一平面内旋转)。这通过如下步骤实现：将光142-1照射在传送位置的区域处并检查来自该区域的光的反射，以确定传送头136-4和136-6是否与传送位置对准并且彼此对准。如果对准检查步骤确定传送头136-4和136-6中的一者或两者(以及由此确定可旋转传送组件104-1和104-2)未与传送位置正确对准，则控制器118可以响应于从对准监测装置116-1接收到的包含位置数据在内的信号来将对准信号发送到轴向致动器106、旋转致动器108和拾取装置致动器110中的至少一者，以使可旋转传送组件104-1和/或104-2(和/或可旋转传送组件的一部分)在轴向(即，进入或离开附图的页面的方向)、切向(即旋转传送组件104-1和/或104-2的方向)和径向(即移动传送头的拾取装置的末端的方向)中的至少一者上移动。
对准监测装置116-3进行目标位置处的对准检查，例如进行放置位置(即，晶片被放置在承载结构120上的位置)处的对准检查。例如，对准监测装置116-3以光学方式检查可旋转传送组件104-2的对准。这是通过将光144照射在放置位置的区域以便确定传送头136-7是否与放置位置对准来实现的。如果对准检查步骤确定传送头136-7(以及由此确定可旋转传送组件104-2)未与放置位置正确对准，则控制器118可以响应于从对准监测装置116-3接收到的包含位置数据在内的信号来将对准信号发送到轴向致动器106、旋转致动器108和拾取装置致动器110中的至少一者，以使可旋转传送组件104-2(和/或可旋转传送组件的一部分)在轴向(即，进入或离开附图的页面的方向)、切向(即旋转传送组件104-2的方向)和径向(即移动传送头的拾取装置的末端的方向)中的至少一者上移动。
在图3所示的对准检查步骤确定可旋转传送组件104-1和104-2正确对准之后，从晶圆中拾取半导体器件。图4描绘了在可旋转传送组件104-1的传送头136-3从晶圆中拾取半导体器件之后不久的系统100。如图4所示，旋转可旋转传送组件104-1的传送头136-3以从拾取位置拾取半导体器件。可旋转传送组件104-1的进一步旋转使传送头136-4旋转到芯片拾取位置以拾取另一个半导体器件。在该传送移动中，传送头136-2被转位到9点钟处的晶片传送位置。
在从晶圆保持装置112中拾取半导体器件122之后，旋转可旋转传送组件104-1以将半导体器件传送到可旋转传送组件104-2。图5示出了半导体器件传送步骤，其中，半导体器件从可旋转传送组件104-1被传送到可旋转传送组件104-2。如图5所示，可旋转传送组件104-1的传送头136-3被旋转到传送(即转移或芯片倒装)位置148，可旋转传送组件104-2的传送头136-7从该传送位置148拾取半导体器件。在一个或多个实施例中，可旋转传送组件104-1的传送头136-3从拾取位置138旋转180度到传送位置148。
在将半导体器件122传送到可旋转传送组件104-2之后，旋转可旋转传送组件104-2以将半导体器件放置在承载结构120上。在晶片键合过程中可以将半导体器件(例如半导体晶片)放置在水平键合焊盘上。作为选择，在晶片分拣或粘合过程中，可以将半导体器件(例如，半导体芯片或四方扁平无引线(QFN)封装件)放置到包装载带或承载带的空腔中。图6示出了在半导体器件122从可旋转传送组件104-2传送到承载结构的键合表面124之前的系统100。如图6所示，旋转可旋转传送组件104-2的传送头136-7，以将半导体器件放置在承载结构的键合表面上的开口150(例如间隙或孔)中。在一些实施例中，覆盖层146(例如带层)覆盖(例如滚动到)开口以将半导体器件密封到承载结构120中。
图7示出了图2的可旋转传送组件104-1的实施例。可旋转传送组件104-1包括四个传送头136-1、136-2、136-3和136-4。可旋转传送组件构造成围绕轴线152旋转，并由电动机170顺时针或逆时针(反时针)驱动。该移动响应于从旋转致动器108(参见图1)接收到的信号而实现，该旋转致动器108可以控制可旋转传送组件的操作移动以及可旋转传送组件的校正移动(即，在图中用箭头T表示的用于位置校正的传送头的较小移动)。晶圆155上的芯片120的表面定位成与位于芯片拾取位置处的传送头136相对。在旋转组件的操作中，在两个转位步骤之后，芯片120被传送头136-1从晶圆155中拾取并被旋转到传送、转移或芯片倒装位置(即至在附图中由传送头136-3占据的位置)。图2中所示的可旋转传送组件104-2可以与图7中所示的可旋转传送组件104-1相同或类似地方式实现。
在可旋转传送组件104-1中，每个传送头136-1、136-2、136-3或136-4分别包括臂部156a至156d、一对平行板簧158、块体160a至160d、夹头162a至162d、臂部164a至164d和压力弹簧166a至166d。每个夹头162a至162d均可以大致在径向上与轴线152成直角(在图中用箭头R表示)来回移动一小段距离。径向移动由电动机154实现，电动机154响应于从拾取装置致动器110(参见图1)接收到的信号而被控制。作为选择，可以采用第二电动机来实现径向移动。
传送头连接到电动机170，电动机170用于围绕轴线152驱动组件。每个臂部156a至156d均从可旋转传送组件大致上沿径向延伸到轴线152。一对平行板簧158的端部被固定地安装在每个臂部156a至156d的端部处或端部附近，并且该对板簧158的相反端部分别支撑块体160a至160d。夹头162a至162d被分别固定地安装在每个块体160a至160d中。夹头162a至162d用于通过抽吸、利用力或通过其他适用的方式拾取和保持半导体器件120(例如IC芯片或晶片)。作为选择，夹头可以具有至少一个拾取开口，以通过改变拾取开口处的压力来拾取、保持和释放半导体器件。当夹头位于半导体器件拾取位置时，拾取开口被带到半导体器件附近，并且在开口中产生低压(例如真空)，使得半导体器件被抽吸且抵靠到开口上。在保持低压的同时，夹头将半导体器件传送到另一个芯片传送位置，并且可以通过向拾取开口施加较高的压力来释放半导体器件。
每个传送头还分别包括臂部164a至164d，臂部164a至164d从可旋转传送组件大致上沿径向延伸到轴线152。压力弹簧166a至166d被安装在臂部164a至164d的端部与相应的块体160a至160d之间。
传送头136-1的块体160a通过线材168连接到传送头136-3的块体160c，并且传送头136-2的块体160b通过线材170连接到传送头136-4的块体160d。线材168被固定地连接，例如，线材168被夹持至如下杆：该杆与由电动机驱动的可旋转轴连接。
控制器(未示出)响应于从对准监测装置116接收到信号而操作用于启动对准过程，以实现可旋转传送组件104-1的传送头与拾取位置和/或传送位置的目标位置对准。如果传送位置是向第二可旋转传送组件的转移位置，则控制器还操作用于启动对准过程，以实现可旋转传送组件104-1的传送头与第二可旋转传送组件104-2的传送头的对准以及第二可旋转传送组件104-2的传送头与放置位置的对准。控制器通过向轴向致动器106、旋转致动器108和/或拾取装置致动器110中的一者或多者发送控制信号来实现这一点。轴向致动器106控制电动机以实现传送组件(一个或多个)沿轴线152(即沿由箭头A表示的轴向)的移动。旋转致动器108控制电动机170以实现传送组件(一个或多个)的传送头沿旋转方向的移动(即，由附图中的箭头T表示)。拾取装置致动器110控制电动机154以实现传送组件(一个或多个)的传送头沿径向的移动(即，由附图中的箭头R表示)。因此，系统可以以三个自由度调节传送头位置。
虽然系统100在图1中示出为包括一些组件，但是在一些实施例中，系统100可以包括更少或更多的组件以实现更少或更多的功能。例如，半导体系统100可以包括多于两个的可旋转传送组件。
在一个或多个实施例中，可旋转传送组件的至少一个传送头可以包括拾取装置，该拾取装置具有至少一个拾取开口，以通过改变拾取开口处的压力来拾取、保持和释放半导体器件。当传送头处于半导体器件拾取位置时，拾取开口被带到半导体器件附近，并且在开口中产生低压(例如真空)，使得半导体器件被抽吸且抵靠在开口上。在保持低压的同时，半导体器件被传送头传送到另一个位置，并且可以通过向拾取开口施加更高的压力来释放半导体器件。
在一个或多个实施例中，晶圆保持装置112可以位于移动台(例如旋转轮或运送带)上或可以包括移动台，使得晶圆保持装置可以连续地改变可旋转传送组件拾取半导体器件的位置。
虽然图1中所示的系统100被示出为包括一个对准监测装置116，但是作为选择，系统100可以包括位于系统100内的不同位置且可以用于检查不同位置的拾取装置的对准的多于一个的对准监测装置116。
每个可旋转传送组件104-1和104-2均可以由单独的旋转致动器驱动，旋转致动器由例如位置伺服系统或电动机械伺服系统等相应的控制器控制。作为选择，每个传送组件均可以包括伺服电动机反馈控制系统，伺服电动机反馈控制系统允许精确控制角位置、径向位置和轴向位置，并被传送组件系统控制器控制。
可以在相同或单独的轴向致动器(一个或多个)的控制下调节每个可旋转传送组件104-1和104-2的位置。
可以利用共用或单独的旋转致动器(一个或多个)和/或共用的或单独的拾取装置致动器(一个或多个)来调节每个可旋转传送组件104-1和104-2的每个拾取装置的位置。
图2中所示的系统100是图1中示出的半导体器件传送系统的实例。然而，图1中所示的半导体器件传送系统不限于图2中示出的实例。
在所附独立权利要求中阐述了本发明的具体和优选方面。可以不仅仅根据权利要求中所述那样，而是适当地组合来自从属和/或独立权利要求的特征的组合。
本发明的范围包括本发明中明确或隐含地公开的任何新特征或特征的组合，而不管是否涉及所要求保护的发明或解决本发明所解决的任何或所有问题。申请人在此强调，在本申请或由此衍生的任何进一步申请的审查期间，可以对这些特征提出新的权利要求。特别提及的是，参考所附权利要求，从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征组合，并且各个独立权利要求的特征可以以任何适当的方式组合，而不仅仅是在权利要求中列举的特定组合。
在各个的实施例的上下文中描述的特征也可以在单个实施例中组合提供。相反，为了简洁起见，在单个实施例的上下文中描述的各个特征也可以单独提供或以任何合适的子组合提供。
术语“包括”不排除其他元件或步骤，术语“一”或“一个”不排除多个。权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。

Claims (15)

1.一种用于将半导体器件从晶圆传送到目标位置的设备，包括：
至少一个可旋转传送组件，其包括传送头，所述传送头能围绕所述可旋转传送组件的旋转轴线旋转，以将所述半导体器件从拾取位置传送到传送位置；以及
传送组件致动器，其操作用于实现所述至少一个可旋转传送组件相对于所述传送头的旋转平面沿轴向的移动。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个可旋转传送组件包括第一可旋转传送组件，所述第一可旋转传送组件操作用于：将所述第一可旋转传送组件的传送头旋转到所述拾取位置；以及将所述传送头旋转到所述传送位置。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述传送位置包括所述目标位置。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述目标位置包括在承载结构上所述半导体器件被放置的位置。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述目标位置包括在承载带上所述半导体器件被放置的位置。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其中，所述目标位置包括在引线框架上所述半导体器件被放置的位置。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个可旋转传送组件包括第一可旋转传送组件和第二可旋转传送组件，所述第一可旋转传送组件和所述第二可旋转传送组件中的每一者包括传送头，所述第一可旋转传送组件操作用于：将所述第一可旋转传送组件的所述传送头旋转到所述拾取位置以从所述晶圆中拾取所述半导体器件；以及将所述第一可旋转传送组件的所述传送头旋转到所述传送位置。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述传送位置包括用于将所述半导体器件从所述第一可旋转传送组件传送到所述第二可旋转传送组件而所述半导体器件所处的位置。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述第二可旋转传送组件操作用于：将所述第二可旋转传送组件的所述传送头旋转到所述传送位置；从所述第一可旋转传送组件的所述传送头接纳所述半导体器件；以及将所述第二可旋转传送组件的所述传送头旋转到所述目标位置。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述目标位置包括在承载结构上所述半导体器件被放置的位置。
11.根据权利要求9或10所述的设备，其中，所述目标位置包括在承载带上所述半导体器件被放置的位置。
12.根据权利要求9或10所述的设备，其中，所述目标位置包括在引线框架上所述半导体器件被放置的位置。
13.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述至少一个可旋转传送组件能与在所述传送位置处传送所述半导体器件同时地沿所述轴向移动。
14.一种用于将半导体器件从晶圆传送到目标位置的系统，包括：
根据前述权利要求中任一项的设备；以及
对准监测装置，其操作用于确定所述传送头或每个传送头相对于拾取位置和传送位置的位置，并将确定的位置与所述传送头或每个传送头的目标位置进行比较。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，对于所述拾取位置和所述传送位置中的至少一者而言，所述对准监测装置响应于识别所述拾取装置的所述确定的位置与所述拾取装置的所述目标位置之间的差异而操作用于将信号发送到如下各者中的至少一者：用于控制致动器的操作的控制器，所述致动器操作用于实现所述至少一个可旋转传送组件的旋转；以及用于控制所述传送组件致动器的操作的控制器，所述传送组件致动器用于调节所述拾取装置在所述轴向上和/或在所述传送头或每个传送头的所述旋转平面内的所述位置；和/或可选地所述系统还包括晶圆保持装置，所述晶圆保持装置构造成保持晶圆，以利用所述设备的可旋转传送组件从所述晶圆保持装置中拾取半导体器件。
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