CN111739816A - 刮胶机 - Google Patents

Abstract

一种刮胶机。此刮胶机包含工作台、晶圆承载台、以及刀具承载架。工作台具有台面。晶圆承载台配置以承载晶圆，其中晶圆承载台设于工作台之台面上并可平行于台面移动。刀具承载架配置以装载刮刀，其中刀具承载架设于工作台上并可运载刮刀垂直于台面移动。

Description

刮胶机

技术领域

本发明是有关于一种刮胶机，且特别是有关于一种半自动单点刮胶机。

背景技术

晶圆在经过涂胶压印过程后，偶尔会产生非预期的胶突情况。为了避免胶突在后续的晶圆对贴过程中造成异物干涉而导致晶圆破片，必须在晶圆对贴过程之前先将凸起的胶刮平。

目前采用人工方式来刮除晶圆表面上凸起的胶，即作业人员手持刮刀来将凸起的胶一一刮除。进行胶突的刮除作业时，除胶突区域外需避免伤及晶圆表面的其他区域的元件。因此，作业人员的手也必须要悬空，才能避免手损害到晶圆表面上的元件。然而，这样的作业方式既困难又费时，且下刀的准确度不易控制。

发明内容

因此，本发明之一目的就是在提供一种刮胶机，其可以半自动的方式刮除晶圆表面上之单点凸起的胶突，故不仅可大大地降低胶突刮除作业的难度，有效缩减胶突刮除作业的时间，更可提高胶突刮除作业的准确度，进而可提升过程良率。

根据本发明的上述目的，提出一种刮胶机。此刮胶机包含工作台、晶圆承载台、以及刀具承载架。工作台具有台面。晶圆承载台配置以承载晶圆，其中晶圆承载台设于工作台的台面上并可平行于台面移动。刀具承载架配置以装载刮刀，其中刀具承载架设于工作台上并可运载刮刀垂直于台面移动。

依据本发明的一实施例，上述刮胶机还包含第一移动装置设于工作台的台面上，其中晶圆承载台架设在第一移动装置上，第一移动装置配置以带动晶圆承载台。

依据本发明的一实施例，上述第一移动装置包含第一伺服控制马达以及第二伺服控制马达。第一伺服控制马达配置以沿第一轴移动晶圆承载台。第二伺服控制马达配置以沿第二轴移动晶圆承载台，其中第一轴与第二轴垂直。

依据本发明的一实施例，上述刀具承载架包含架体以及第二移动装置。架体立设于工作台上。第二移动装置设于架体上，其中第二移动装置包含第三伺服控制马达。第三伺服控制马达配置以沿第三轴移动刮刀，第三轴与台面垂直。

依据本发明的一实施例，上述刮胶机还包含控制面板设于工作台的一侧上，其中控制面板与第一伺服控制马达、第二伺服控制马达、以及第三伺服控制马达电性连接，且控制面板配置以分别控制第一伺服控制马达、第二伺服控制马达、以及第三伺服控制马达的运作。

依据本发明的一实施例，上述晶圆承载台包含真空吸盘，此真空吸盘配置以从晶圆的外缘区域吸住晶圆。

依据本发明的一实施例，上述刮刀包含感压感测器，此感压感测器设于刮刀的刀头。

依据本发明的一实施例，上述刮胶机还包含集尘管设于刮刀上。

依据本发明的一实施例，上述刮胶机还含视觉辅助装置设于刀具承载架上，其中此视觉辅助装置配置以提供晶圆承载台上的晶圆的表面。

依据本发明的一实施例，上述视觉辅助装置包含拍摄镜头以及屏幕。拍摄镜头配置以拍摄晶圆之表面而取得影像。屏幕与拍摄镜头信号连接，且配置以接收并显示拍摄镜头所传来的晶圆的表面的影像。

本发明实施例的刮胶机包含可于平面移动的晶圆承载台、以及可调整高度的刮刀。并可再搭载可提供晶圆承载台上的晶圆的影像的视觉辅助装置。借此，可轻易利用视觉辅助装置所提供的晶圆影像来调整晶圆承载台的位置，使得晶圆表面上的胶突处移动至刮刀下方，以于刮刀刮除凸起的胶突。因此，运用此刮胶机，可以半自动方式刮除晶圆表面上的单点凸起的胶突，不仅可大大地降低胶突刮除作业的难度，有效缩减胶突刮除作业的时间，更可提高胶突刮除作业的准确度，进而可提升过程良率。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的说明如下：

图1是绘示依照本发明的一实施方式的一种刮胶机的装置示意图；

图2是绘示依照本发明的一实施方式的一种晶圆的上视示意图；

图3是绘示依照本发明的一实施方式的一种晶圆的局部剖面示意图；

图4是绘示依照本发明的一实施方式的一种刮胶机的刮刀的局部放大示意图；以及

图5是绘示依照本发明的一实施方式的一种刮胶过程的流程图。

【附图标记说明】

100 刮胶机

110 工作台

112 台面

120 晶圆承载台

122 真空吸盘

130 刀具承载架

132 架体

134 第二移动装置

134a 第三导引轨道

134b 第三伺服控制马达

134c 刀座

140 晶圆

140a 表面

142 基板

142a 第一表面

142b 第二表面

144 第一元件层

144a 第一元件

146 第二元件层

146a 第二元件

148 胶突

150 第一移动装置

160 第一移动组

162 第一导引轨道

164 第一伺服控制马达

166 第一连接件

170 第二移动组

172 第二导引轨道

174 第二伺服控制马达

176 第二连接件

180 第一轴

182 第二轴

184 第三轴

190 刮刀

192 刀头

194 感压感测器

200 控制面板

210 集尘管

210a 抽取口

220 视觉辅助装置

222 拍摄镜头

224 屏幕

300 操作

310 操作

320 操作

330 操作

340 操作

具体实施方式

请参照图1，其是绘示依照本发明的一实施方式的一种刮胶机的装置示意图。刮胶机100可用来刮除晶圆经涂胶压印过程后在晶圆表面上所产生的胶突，以避免后续的晶圆对贴过程中因凸出的胶的干涉而导致晶圆破片。在一些实施例中，刮胶机100主要可包含工作台110、晶圆承载台120、以及刀具承载架130。晶圆承载台120与刀具承载架130均设置于工作台110上。如图1所示，工作台110具有台面112。在一些示范例子中，工作台110的台面112为工作台110的上表面。工作台110的台面112优选可为平整的平面，以于晶圆承载台120与刀具承载架130设置。

晶圆承载台120可用以承载待进行刮胶作业的晶圆140。晶圆140优选地固定在晶圆承载台120上，以于刮胶作业的进行。请先参照图2与图3，其分别是绘示依照本发明的一实施方式的一种晶圆的上视示意图与局部剖面示意图。在一些例子中，晶圆140可包含基板142、第一元件层144、以及第二元件层146。基板142具有彼此相对的第一表面142a与第二表面142b。第一元件层144覆盖在基板142的第一表面142a上，第二元件层146则覆盖在基板142的第二表面142b上，因此第一元件层144与第二元件层146分别位于基板142的相对二侧。第一元件层144与第二元件层146可为胶层。第一元件层144可包含许多第一元件144a，第二元件层146亦可包含许多第二元件146a。举例而言，每个第一元件144a为凸弧结构，每个第二元件146a为凹弧结构，其中这些第一元件144a与第二元件146a可为光学元件。在本实施方式中，可先以涂布方式在基板142的第一表面142a涂上一层胶状材料，再对此层胶状材料进行压印过程以在此胶状材料层上压印出许多第一元件144a，而完成第一元件层144的制作。另一方面，可先以涂布方式在基板142之第二表面142b涂上一层胶状材料，再对此层胶状材料进行压印过程以在此胶状材料层上压印出许多第二元件146a，而完成第二元件层146的制作。在涂胶压印过程后，第一元件层144与第二元件层146上可能有胶突148产生，这些胶突148可能会在第一元件144a与第二元件146a上、也可能在第一元件144a以外的第一元件层144与第二元件146a以外的第二元件层146上。

在基板142的第一表面142a与第二表面142b分别设有第一元件层144与第二元件层146的例子中，晶圆承载台120可包含真空吸盘122，且真空吸盘122可从晶圆140的外缘区域吸住晶圆140。借此设计可避免真空吸盘122在晶圆140进行刮胶处理时接触到晶圆140内的第一元件144a与第二元件146a，进而可避免刮胶机100对晶圆140进行两面刮胶操作时损伤位于晶圆140的内部区域的第一元件144a与第二元件146a。

晶圆承载台120设置在工作台110的台面112上方，且晶圆承载台120可在工作台110的台面112上平行台面112移动。如图1所示，在一些例子中，刮胶机100还可包含第一移动装置150，其中第一移动装置150设置在工作台110与晶圆承载台120之间，且第一移动装置150配置以带动晶圆承载台120而使晶圆承载台120以平行于台面112的方式移动。第一移动装置150可先设置且固定在工作台110的台面112上，晶圆承载台120再架设于第一移动装置150上。

在一些例子中，第一移动装置150可包含第一移动组160与第二移动组170，其中第一移动组160可沿第一轴180移动晶圆承载台120，而第二移动组170可沿第二轴182移动晶圆承载台120。第一轴180与第二轴182可例如彼此垂直。举例而言，请再次参照图1，第一移动组160可包含一或多个第一导引轨道162、第一伺服控制马达164、以及一或多个第一连接件166，第二移动组170同样可包含一或多个第二导引轨道172、第二伺服控制马达174、以及一或多个第二连接件176。第一连接件166的数量可例如与第一导引轨道162相同或大于第一导引轨道162的数量。同样的，第二连接件176的数量可例如等于或大于第二导引轨道172的数量。

在一些示范例子中，第二移动组170可先固定在工作台110的台面112上，其中第二导引轨道172固定在台面112上，第二连接件176分别对应设置在第二导引轨道172上，第二伺服控制马达174可设于其中一个第二导引轨道172上。第二伺服控制马达174通过驱动此第二导引轨道172而可驱动至少一个第二连接件176沿着第二导引轨道172移动，例如沿着第二轴182移动。接着，第一移动组160通过与第二连接件176结合而固定在第二移动组170上，其中第一导引轨道162分别对应固定在第二连接件176上，第一连接件166分别对应设置在第一导引轨道162上，第一伺服控制马达164可设于其中一个第一导引轨道162上。第一伺服控制马达164可通过驱动此第一导引轨道162而驱动至少一个第一连接件166沿着第一导引轨道162移动，例如沿着第一轴180移动。晶圆承载台120设置在第一连接件166上，因此晶圆承载台120可通过所有第一连接件166与第一移动组160的第一导引轨道162接合。

由于晶圆承载台120与所有第一连接件166结合，因此第一伺服控制马达164可仅需驱动一个第一连接件166，此第一连接件166就可以带动晶圆承载台120，晶圆承载台120可进一步带动其他第一连接件166。但第一伺服控制马达164亦可驱动全部的第一连接件166来带动晶圆承载台120。同样的，由于第一导引轨道162对应与所有的第二连接件176结合，而晶圆承载台120与所有第一导引轨道162接合，因此第二伺服控制马达174可仅需驱动一个第二连接件176，此第二连接件176就可以通过晶圆承载台120、第一连接件166、与第一导引轨道162来带动其他第二连接件176。然，第二伺服控制马达174亦可驱动全部的第二连接件176来带动所有第一导引轨道162。因此，第一伺服控制马达160可沿第一轴180移动晶圆承载台120，第二伺服控制马达170可沿第二轴182移动晶圆承载台120。

在另一些例子中，刮胶机的第一移动装置可不采用伺服控制马达与导引轨道的设计。举例而言，刮胶机的第一移动装置可包含螺杆或齿轮等其他传动装置的组合。

请再次参照图1，刀具承载架130可用以装载刮刀190，其中刀具承载架130设于工作台110上，且刀具承载架130可运载刮刀190使其以垂直于工作台110的台面112的方向移动。在一些示范例子中，刀具承载架130可包含架体132与第二移动装置134。架体132可立设于工作台110上。第二移动装置134则设置在架体132上，且第二移动装置134位于设置在工作台110的台面112上的晶圆承载台120的上方。第二移动装置134可沿第三轴184移动刮刀190。第三轴184可例如与工作台110的台面112垂直，即第三轴184可分别与第一轴180和第二轴182垂直。举例而言，第二移动装置134可包含第三导引轨道134a、第三伺服控制马达134b、与刀座134c。在一些示范例子中，第三导引轨道134a可固定在架体132上，第三伺服控制马达134b设于第三导引轨道134a上，刀座134c与第三导引轨道134a结合。刮刀190可设置在刀座134c上。第三伺服控制马达134b可通过驱动第三导引轨道134a而可进一步带动刀座134c沿着第三导引轨道134a移动，例如沿着第三轴184移动。借此，第三伺服控制马达134b可驱动刮刀190沿着第三轴184而朝工作台110的台面112的方向移动或朝相反的方向离开工作台110的台面112。

在一些例子中，刮胶机100还可选择性地包含控制面板200，其中控制面板200可设于工作台110的一侧上。控制面板200可与第一移动组160的第一伺服控制马达164、第二移动组170的第二伺服控制马达174、以及第二移动装置134的第三伺服控制马达134b电性连接。控制面板200具有多个控制钮。通过控制面板200的这些控制钮可分别控制第一伺服控制马达164、第二伺服控制马达174、以及第三伺服控制马达134b的运作，借此可控制晶圆承载台120沿第一轴180与第二轴182的移动、以及控制刮刀190沿第三轴184的移动。

请参照图4，其是绘示依照本发明的一实施方式的一种刮胶机的刮刀的局部放大示意图。刮刀190的刀头192可例如为圆刀雕刻刀头。在一些例子中，刮刀190可包含感压感测器194，其中此感压感测器194可设于刮刀190的刀头192。此感压感测器194可测量刮刀190的刀头192与晶圆140的表面接触时的压力，避免刮刀190太过深入晶圆140而伤及晶圆140。在一些示范例子中，感压感测器194可在刮刀190作动后，使刮刀190的刮头192只沿图1的第一轴180或第二轴182的方向寸动，锁住其他轴向的移动。举例而言，在刮刀190作动后，感压感测器194使刮头192只沿图1的第一轴180的方向寸动，来刮除图3所示的晶圆140上的胶突148。在一些例子中，刮胶机100可进一步包含集尘管210，其中此集尘管210可设于刮刀190上。集尘管210具有抽取口210a，其中抽取口210a可邻近于刮刀190的刀头192。借此设计，刀头192在切除图3所示的晶圆140上的胶突148时，集尘管210可随即经由其抽取口210a将切下的胶突148自晶圆140上抽除。

请再次参照图1，刮胶机100可选择性地包含视觉辅助装置220。视觉辅助装置220配置以拍摄晶圆承载台120上所承载的晶圆140的表面140a，而提供操作者晶圆140的表面140a的影像。视觉辅助装置220可设置在刀具承载架130的架体132上。在一些示范例子中，视觉辅助装置220可包含拍摄镜头222与屏幕224。拍摄镜头222可用以拍摄晶圆140的待进行刮胶处理的表面140a来取得表面140a的影像，因此拍摄镜头222可例如邻设于第二移动装置134。屏幕224可利用有线传输或无线传输的方式与拍摄镜头222信号连接，借此屏幕224可在晶圆140进行刮胶作业时取得拍摄镜头222所传来的晶圆140的表面140a的影像，并将所取得的晶圆140的表面140a的影像显示出，以利于操作者调整晶圆140的位置。因此，利用视觉辅助装置220，可确保晶圆140的表面140a上欲刮胶的区域，而可提升刮胶作业的准确性。

请同时参照图1与图5，其中图5是绘示依照本发明的一实施方式的一种刮胶过程的流程图。利用刮胶机100进行晶圆140的表面140a的刮胶过程时，可先进行操作300，以将晶圆140放置在晶圆承载台120上，并利用晶圆承载台120的真空吸盘122吸住晶圆140的外缘区域，借以将晶圆140固定在晶圆承载台120上。

接下来，请一并参照图3，可进行操作310，以利用第一移动装置150的第一移动组160与第二移动组170来以平行于工作台110的台面112的方式移动晶圆承载台120，借以使晶圆承载台120上的晶圆140的胶突148位于刮刀190的刀头192的下方。

接着，可进行操作320，以利用第二移动装置134来移动刮刀190，使刮刀190沿着第三轴184的方向移动，而将刮刀190的刀头192下降至胶突148的边缘。然后，可进行操作330，以利用视觉辅助装置220的拍摄镜头222拍摄并取得此时晶圆140的影像。操作者可根据视觉辅助装置220的屏幕224上所显示的影像，来确认刮刀190的刀头192与晶圆140的胶突148之间的相对位置，借以确认刮刀190的下刀位置是否正确。若确认刮刀190的下刀位置正确，即可进行操作340，触发控制面板200的寸动按钮来控制第二移动装置134下刀刮除晶圆140上的一个胶突148。然后，可重复进行操作310至操作340，来刮除晶圆140上的其余胶突148。

由上述实施方式可知，本发明实施例的刮胶机包含可于平面移动的晶圆承载台、以及可调整高度的刮刀。并可再搭载可提供晶圆承载台上的晶圆的影像的视觉辅助装置。借此，可轻易利用视觉辅助装置所提供的晶圆影像来调整晶圆承载台的位置，使得晶圆表面上的胶突处移动至刮刀下方，以利于刮刀刮除凸起的胶突。因此，运用此刮胶机，可以半自动方式刮除晶圆表面上的单点凸起的胶突，不仅可大大地降低胶突刮除作业的难度，有效缩减胶突刮除作业的时间，更可提高胶突刮除作业的准确度，进而可提升过程良率。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何在此技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可进行各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当以随附权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种刮胶机，包含：

一工作台，具有一台面；

一晶圆承载台，配置以承载一晶圆，其中所述晶圆承载台设于所述工作台的所述台面上并可平行于所述台面移动；以及

一刀具承载架，配置以装载一刮刀，其中所述刀具承载架设于所述工作台上并可运载所述刮刀垂直于所述台面移动。

2.如权利要求1所述的刮胶机，其特征在于，还包含一第一移动装置设于所述工作台的所述台面上，其中所述晶圆承载台架设在所述第一移动装置上，所述第一移动装置配置以带动所述晶圆承载台。

3.如权利要求2所述的刮胶机，其特征在于，所述第一移动装置包含：

一第一伺服控制马达，配置以沿一第一轴移动所述晶圆承载台；以及

一第二伺服控制马达，配置以沿一第二轴移动所述晶圆承载台，其中所述第一轴与所述第二轴垂直。

4.如权利要求3所述的刮胶机，其特征在于，所述刀具承载架包含：

一架体，立设于所述工作台上；以及

一第二移动装置设于所述架体上，其中所述第二移动装置包含一第三伺服控制马达，所述第三伺服控制马达配置以沿一第三轴移动所述刮刀，所述第三轴与所述台面垂直。

5.如权利要求4所述的刮胶机，其特征在于，还包含一控制面板设于所述工作台的一侧上，其中所述控制面板与所述第一伺服控制马达、所述第二伺服控制马达、以及所述第三伺服控制马达电性连接，且所述控制面板配置以分别控制所述第一伺服控制马达、所述第二伺服控制马达、以及所述第三伺服控制马达的运作。

6.如权利要求1所述的刮胶机，其特征在于，所述晶圆承载台包含一真空吸盘，所述真空吸盘配置以从所述晶圆的外缘区域吸住所述晶圆。

7.如权利要求1所述的刮胶机，其特征在于，所述刮刀包含一感压感测器，所述感压感测器设于所述刮刀的一刀头。

8.如权利要求1所述的刮胶机，其特征在于，还包含一集尘管设于所述刮刀上。

9.如权利要求1所述的刮胶机，其特征在于，还包含一视觉辅助装置设于所述刀具承载架上，其中所述视觉辅助装置配置以提供所述晶圆承载台上的所述晶圆的一表面的一影像。

10.如权利要求9所述的刮胶机，其特征在于，所述视觉辅助装置包含：

一拍摄镜头，配置以拍摄所述晶圆的所述表面而取得所述影像；以及

一屏幕，与所述拍摄镜头信号连接，且配置以接收并显示所述拍摄镜头所传来的所述晶圆的所述表面的所述影像。

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