CN113451171A - 半导体料片的整平装置及整平方法 - Google Patents

半导体料片的整平装置及整平方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种半导体料片的整平装置及整平方法，半导体料片的整平装置，包括平台、多个吸附器、真空模块、驱动模块以及控制模块。平台用以承载半导体料片。吸附器可移动地穿设于平台以吸附半导体料片，且各吸附器具有弹性吸嘴，弹性吸嘴具有可变形量。真空模块与驱动模块分别连接吸附器，并且真空模块用以提供吸附器具真空吸附力，驱动模块驱动吸附器伸出平台或没入平台。控制模块电性连接真空模块与驱动模块，以控制吸附器对于半导体料片进行整平程序。

Description

半导体料片的整平装置及整平方法
技术领域
本发明涉及一种半导体料片的整平装置及整平方法。
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，比起现有的人眼检测具有高速、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，以至国防、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，现有技术常面临到的问题是并不易将晶圆固定在检测平台上，往往因固定机构或手段的不佳而导致晶圆产生翘曲或皱折，进而导致图像检测时所拍摄的料片图像常有失真的情形，或是有可能会造成晶圆的破损，反而降低了晶圆的良率。此外，于进行光学检测时，装置或环境的异尘也容易与半导体料片的瑕疵产生混淆。基于上述，有必要针对上述的问题进行改善，以增加检测的精确度。
发明内容
本发明提供一种半导体料片的整平装置及整平方法，能确保半导体料片在进行光学检测时保持整平状态。
根据本发明的实施例，半导体料片的整平装置，包括平台、多个吸附器、真空模块、驱动模块以及控制模块。平台用以承载半导体料片。吸附器可移动地穿设于平台，且用以吸附半导体料片。各吸附器具有弹性吸嘴，弹性吸嘴具有可变形量。真空模块与驱动模块分别连接吸附器，并且真空模块用以提供吸附器具真空吸附力，驱动模块藉以驱动吸附器伸出平台或没入平台。控制模块电性连接真空模块与驱动模块，用以控制吸附器对于半导体料片进行整平程序。
根据本发明的实施例，半导体料片的整平方法，包括：提供平台与多个吸附器，所述吸附器可移动地穿设于平台，且各吸附器具有弹性吸嘴，弹性吸嘴具有可变形量；驱动吸附器伸出平台；置放半导体料片至吸附器上以接触至少一弹性吸嘴；提供真空吸附力至吸附器，以使吸附器吸附半导体料片，并通过弹性吸嘴变形以确保半导体料片被吸附于每一个吸附器；以及驱动吸附器没入平台，进而吸附器的吸力驱使半导体料片抵压在平台而被整平。
基于上述，在半导体料片的整平装置及其方法中，通过吸附器可相对于平台进行升降，同时搭配各吸附器的末端具有弹性吸嘴，因此当半导体料片置放在伸出平台的这些吸附器上，并提供真空以对半导体料片进行吸附时，在置放过程的半导体料片若因翘曲而与吸附器的弹性吸嘴之间存在的间隙，将在吸附过程中随着弹性吸嘴的变形而被消弭，进而让半导体料片能顺利地被吸附至每一个吸附器。而后，随着吸附器降下以至没入平台，半导体料件也因此相当于被抵压在平台上，且此时吸附器仍维持其吸附半导体料片的状态，故而吸附器的吸力便能对半导体料片提供向下压力，而让半导体料片通过所述向下压力而得以通过平台的表面以被整平。
据此，晶圆在进行检测前或检测时所可能产生的翘曲或皱折便能依据上述整平装置及其整平方法而被有效地消除，进而提高图像检测时的精确率，同时也避免可能会造成晶圆的破损的情形，而提升了晶圆的制程良率。
附图说明
图1是依据本发明一实施例的整平装置的示意图；
图2A与图2B分别是整平方法的流程图；
图3A至图3C示出图2A的整平程序示意图；
图4A至图4C示出图2B的整平程序示意图；
图5示出图2A的整平程序示意图。
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
图1是依据本发明一实施例的整平装置的示意图。同时提供直角坐标X-Y-Z以利于构件描述。请参考图1，在本实施例中，整平装置100包括平台110、多个吸附器120、真空模块140、驱动模块150以及控制模块130。平台110用以承载半导体料片200。吸附器120沿Z轴可移动地穿设于平台110，用以吸附半导体料片200。真空模块140与驱动模块150连接吸附器120，并且真空模块140用以提供吸附器120具真空吸附力。驱动模块150用以驱动吸附器120伸出平台110或没入平台110。控制模块130电性连接真空模块140与驱动模块150，藉以控制吸附器120对半导体料片200进行整平程序。
图2A与图2B分别是整平方法的流程图。图3A至图3C示出图2A的整平程序示意图。请先参考图2A并对照图3A至图3C，在本实施例中，各吸附器120包括管体121与弹性吸嘴122。管体121连接驱动模块150以被驱动而伸出平台110或没入平台110，弹性吸嘴122位在管体121的末端以随管体121相对于平台110移动。弹性吸嘴122的结构如图所示的呈现可伸缩皱折，以利于弹性吸嘴122存在沿Z轴的可变形量，亦即，弹性吸嘴122的可变形轴向与吸附器120的整体移动轴向一致，皆平行Z轴。
基于上述配置，便能对半导体料片200提供所需的整平功能。在本实施例中，半导体料片200可为晶圆、面板或基板，但不以此为限。在步骤S110中，控制模块130通过驱动模块150而驱动吸附器120相对于平台110上升而伸出平台110，且在此需说明的是，这些吸附器120伸出平台110的高度彼此一致，也就是让伸出平台110的这些吸附器120，其弹性吸嘴122相对于平台110表面的高度彼此一致。
接着，在步骤S120中，将半导体料片200置放在这些吸附器120上，以使半导体料片200与弹性吸嘴122接触。如图3A所示，由于半导体料片200可能存在翘曲或皱折，因此其并非能接触到每一个吸附器120，亦即，此时的半导体料片200会接触至少一弹性吸嘴122，也就是半导体料片200的局部会与弹性吸嘴122之间存在间隙G1。
接着，在步骤S130中，控制模块130驱动真空模块140以通过管体121、弹性吸嘴122而产生负压以吸附半导体料片200。此时，由于弹性吸嘴122具备沿Z轴的可变形(压缩)能力，且弹性吸嘴122可变形量是大于半导体料片200的翘曲量(例如上述的间隙G1)，因此如图3B所示，随着左、右侧的弹性吸嘴122产生变形(压缩)，便能使中央的弹性吸嘴122顺利地吸附且接触半导体料片200，进而达到消弭前述间隙G1的效果，且确保半导体料片200能被吸附在每一个吸附器120。在本实施例中，弹性吸嘴122的可变形量小于或等于3mm，已能符合目前技术中半导体料片200若存在翘曲或皱折而需整平时所需。
接着，在步骤S140中，控制模块130通过驱动模块150而降下吸附器120并使吸附器120没入平台110，进而使半导体料片200接触于平台110的表面。同时，由于控制模块130仍通过真空模块140经由吸附器120持续提供真空负压以吸附半导体料片200，因此对于半导体料片200而言，半导体料片200相当于持续受到向下压力，进而对半导体料片20产生被持续抵压并贴平在平台110上的效果，以通过所述向下压力而对半导体料片200提供整平的功能。
接着，如图2A所示，除上述步骤S110至S140之外，本实施例的整平方法还包括步骤S150、步骤S160或步骤S150与步骤S160。详细而言，图4A至图4C示出图2B的整平程序示意图。请先参考图2B并对照图4A至图4C，在本实施例中，步骤S150包括步骤S151与步骤S152，在步骤S151中，依序提供正压气体至半导体料片200的多个区域，且依序提供真空以吸附半导体料片200的所述多个区域。更重要的是，在同一单位时间内，半导体料片200在其中一区域的相对两表面分别承受正压气体与真空而被整平。
进一步地说，请先参考图4A，整平装置100还包括至少一气体正压提供器160，可移动地设置在平台110的上方且电性连接控制模块130，以对平台110上的半导体料片200提供正压气体。同时，本实施例进一步地将平台110划分为多个真空吸附区域A1-A5，进而能通过前述手段，也就是控制模块130驱动真空模块140而经由吸附器120对半导体料片200提供负压吸附功能而完成。
如此一来，在起始时，气体正压提供器160启动，并朝向半导体料片200方向移动。当气体正压提供器160移动至真空吸附区域A1上方(或接近移动至真空吸附区域A1上方)时，平台110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。换句话说，此时是让气体正压提供器160对准于已启动吸附器120的真空吸附区域A1，而让真空吸附区域A1的半导体料片200的相对两表面将在同一单位时间内分别承受气体正压提供器160提供正压气体以及吸附器120提供的真空负压，若半导体料片200存在翘曲或皱折，将因此而被拉平并贴平在平台110。
再者，整平装置100还包括吸尘罩170，电性连接控制模块130且可移动地设置在平台110上方而位在气体正压提供器160旁。在此，吸尘罩170用以吸附半导体料片200表面上或是环境中的异尘。具体而言，吸尘罩170是提供大面积的气体负压至半导体料片200的表面，增加气体流动的面积确保吸入被吹起的异尘。据此，执行步骤S152，设置在气体正压提供器160一侧的吸尘罩170即能吸附被吹起的异尘，以避免被吹起的异尘又重新落下至半导体料片200的表面。
接着，如图4B所示，前端翘曲的部分虽然已经被整平了，但半导体料片200于翘曲的后端区域仍有可能会产生皱折(皱折的产生可能是因为前端整平时向后伸展而产生皱折)。据此，当气体正压提供器160移动至真空吸附区域A2上时，平台110上改以真空吸附区域A2被启动，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160依序从真空吸附区域A1移至真空吸附区域A5，而这些区域的负压吸附功能也依序被启动。最后，如图4C所示，当气体正压提供器160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，以整面吸附半导体料片200。此时，整个半导体料片200的表面被吸附整平且除尘完毕，此时便能接续之后的工序，也就是利用取像装置(未示出)对除尘整平后的半导体料片200进行拍摄，以取得干净的图像。
图5示出图2A的整平程序示意图，用以对应图2A所示的步骤S160。在本实施例中，整平装置100还包括框体180，以在步骤S160中，通过框体180将半导体料片200的周缘抵压在平台110上，据以对半导体料片200周缘宽度约3mm的无效区直接接触压制，以确保在周缘处不会有翘曲或皱折等情形发生。
正如图2A所示，本发明并未限制完成步骤S140之后的接续整平动作，接续整平动作可搭配以步骤S150、步骤S160甚或执行步骤S150与步骤S160而对半导体料片200进行所需的整平手段。因此，使用者能依据半导体料片200的翘曲或皱折等状态而采取对应的整平步骤(或整平步骤组合)，藉以获得更佳的整平效果。
综上所述，在本发明的上述实施例中，半导体料片的整平装置及整平方法中，通过吸附器可相对于平台进行升降，同时搭配各吸附器的末端具有弹性吸嘴，因此当半导体料片置放在伸出平台的这些吸附器上，并提供真空以对半导体料片进行吸附时，在置放过程的半导体料片若因翘曲而与吸附器的弹性吸嘴之间存在的间隙，将在吸附过程中随着弹性吸嘴的变形而被消弭，进而让半导体料片能顺利地被吸附至每一个吸附器。而后，随着吸附器降下以至没入平台，半导体料件也因此相当于被抵压在平台上，且此时吸附器仍维持吸附半导体料片的状态，故而吸附器的吸力便能对半导体料片提供向下压力，而让半导体料片通过所述向下压力而得以通过平台的表面以被整平。
此外，当如上述提供整平之后，还能进一步地搭配正压气体、吸尘罩以及框体而对半导体料片进行后续整平手段，以确保在检测工序之前，半导体料片能维持所需的平坦度及清洁度等条件。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种半导体料片的整平装置，其特征在于，包括：
平台，用以承载半导体料片；
多个吸附器，可移动地穿设于所述平台，用以吸附所述半导体料片，各所述吸附器具有弹性吸嘴，且所述弹性吸嘴具有可变形量；
真空模块，连接所述多个吸附器，用以提供所述多个吸附器具真空吸附力；
驱动模块，连接所述多个吸附器，藉以驱动所述多个吸附器伸出所述平台或没入所述平台；以及
控制模块，电性连接所述真空模块与所述驱动模块，用以控制所述多个吸附器对于所述半导体料片进行整平程序。
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：
所述半导体料片接触至少一所述弹性吸嘴；以及
在所述控制模块控制所述真空模块而使所述多个吸附器吸附所述半导体料片时，所述多个弹性吸嘴产生变形以确保所述半导体料片被吸附于每一个所述吸附器，且所述控制模块控制所述驱动模块而驱动所述多个吸附器没入所述平台以使所述半导体料片抵压在所述平台而被整平。
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：
所述弹性吸嘴的所述可变形量大于所述半导体料片的翘曲量；以及
所述弹性吸嘴的可变形轴向与所述吸附器的移动轴向一致。
4.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，所述弹性吸嘴的所述可变形量小于或等于3mm。
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，还包括框体，将所述半导体料片的周缘抵压在所述平台上。
6.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，还包括：
至少一气体正压提供器，可移动地设置在所述平台上方，对准于已启动的所述多个吸附器，以对所述平台上的所述半导体料片提供正压气体；以及
吸尘罩，可移动地设置在所述平台上方且位在所述气体正压提供器旁，藉以吸附被所述至少一气体正压提供器吹起的异尘。
7.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、面板或基板其中之一。
8.一种半导体料片的整平方法，包括：
提供平台与多个吸附器，所述多个吸附器可移动地穿设于所述平台，且各所述吸附器具有弹性吸嘴，所述弹性吸嘴具有可变形量；
驱动所述多个吸附器伸出所述平台；
置放半导体料片至所述多个吸附器上以接触至少一所述弹性吸嘴；
提供真空吸附力至所述多个吸附器，以使所述多个吸附器吸附所述半导体料片，并通过所述多个弹性吸嘴变形以确保所述半导体料片被吸附于每一个所述吸附器；以及
驱动所述多个吸附器没入所述平台，进而所述多个吸附器的吸力驱使所述半导体料片抵压在所述平台而被整平。
9.根据权利要求8所述的半导体料片的整平方法，其特征在于：
所述弹性吸嘴的所述可变形量大于所述半导体料片的翘曲量；以及
所述弹性吸嘴的可变形轴向与所述吸附器的移动轴向一致。
10.根据权利要求8所述的半导体料片的整平方法，其特征在于，所述弹性吸嘴的所述可变形量小于或等于3mm。
11.根据权利要求8所述的半导体料片的整平方法，其特征在于，还包括：
依序提供正压气体至所述半导体料片的多个区域；
依序提供真空以吸附所述半导体料片的所述多个区域；以及
吸附被所述正压气体吹起的异物，
在同一单位时间内，所述半导体料片在所述区域的相对两表面分别承受所述正压气体与所述真空。
12.根据权利要求8或11所述的半导体料片的整平方法，其特征在于，还包括：
抵压所述半导体料片的周缘在所述平台上。
13.根据权利要求8所述的半导体料片的整平方法，其特征在于，所述半导体料片为晶圆、面板或基板其中之一。
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