DE102018105581B4 - Automatic transport and drying system for the process chamber and method for processing multiple IC dies - Google Patents
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Abstract
Bearbeitungsanlage (100, 400) zum Bearbeiten eines vereinzelten Halbleiter-Dies (110), mit:einer Bewertungseinheit (102, 408), die so konfiguriert ist, dass sie den vereinzelten Halbleiter-Die (110) mit einer Flüssigkeit (114) behandelt, um Fehler in dem vereinzelten Halbleiter-Die (110) zu erkennen, wobei sich die Flüssigkeit (114) auf einer Vorder- und einer Rückseite des Halbleiter-Dies (110) befindet, nachdem der vereinzelte Halbleiter-Die (110) bewertet worden ist;einer Trocknungseinheit (104,432, 900), die so konfiguriert ist, dass sie die Flüssigkeit (114) von der Vorderseite des vereinzelten Halbleiter-Dies (110) trocknet; undeiner Die-Wischstation (106, 430) mit einem saugfähigen Trocknungsgebilde (308), das so konfiguriert ist, dass es die Flüssigkeit (114) von der Rückseite des vereinzelten Halbleiter-Dies (110) absorbiert, nachdem die Trocknungseinheit (104, 432, 900) die Flüssigkeit (114) von der Vorderseite des vereinzelten Halbleiter-Dies (110) getrocknet hat.Processing equipment (100, 400) for processing a singulated semiconductor die (110), comprising: an evaluation unit (102, 408) configured to treat the singulated semiconductor die (110) with a liquid (114), to detect defects in the singulated semiconductor die (110), the liquid (114) being on a front and a back side of the semiconductor die (110) after the singulated semiconductor die (110) has been evaluated; a drying unit (104,432,900) configured to dry the liquid (114) from the front side of the singulated semiconductor die (110); anda die wiping station (106, 430) having an absorbent drying structure (308) configured to absorb the liquid (114) from the backside of the singulated semiconductor die (110) after the drying unit (104, 432, 900) has dried the liquid (114) from the front side of the singulated semiconductor die (110).
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention
Integrierte Chips (ICs) werden durch Bearbeiten eines Halbleiterwafers (z. B. eines Siliziumwafers) mit mehreren Bearbeitungsschritten (z. B. Ätzschritten, lithografischen Schritten, Abscheidungsschritten usw.) hergestellt. Mit den Bearbeitungsschritten werden mehrere Strukturelemente in dem Halbleiterwafer und/oder Stapelschichten über dem Halbleiterwafer hergestellt. Diese Strukturelemente und/oder Stapelschichten werden strukturiert, um Halbleiter-Bauelemente, wie etwa Transistoren und Verbindungsschichten, die die Transistoren miteinander verbinden, entsprechend einem integrierten Schaltkreisentwurf zu implementieren. Die integrierten Chips können eine festgelegte Funktionalität realisieren, die unter anderem in Smartphones, Kraftfahrzeugschaltungen, Unterhaltungselektronik und/oder Industriesteuerungen verwendet wird.Integrated chips (ICs) are made by processing a semiconductor wafer (e.g., a silicon wafer) with multiple processing steps (e.g., etching steps, lithographic steps, deposition steps, etc.). The processing steps produce a plurality of features in the semiconductor wafer and/or stack layers over the semiconductor wafer. These features and/or stack layers are patterned to implement semiconductor devices, such as transistors and interconnect layers that interconnect the transistors, according to an integrated circuit design. The integrated chips can implement a defined functionality that is used in, among other things, smartphones, motor vehicle circuits, consumer electronics and/or industrial controls.
Figurenlistecharacter list
Aspekte der vorliegenden Erfindung lassen sich am besten anhand der nachstehenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verstehen. Es ist zu beachten, dass entsprechend der üblichen Praxis in der Branche verschiedene Elemente nicht maßstabsgetreu gezeichnet sind. Vielmehr können der Übersichtlichkeit der Erörterung halber die Abmessungen der verschiedenen Elemente beliebig vergrößert oder verkleinert sein.
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1 zeigt einige Ausführungsformen einer Bearbeitungsanlage, die eine Trocknungseinheit und eine Die-Wischstation aufweist. -
2A zeigt eine perspektivische Darstellung einer Trocknungseinheit gemäß einigen Ausführungsformen. -
2B zeigt eine Teilschnittansicht einer Trocknungseinheit gemäß einigen Ausführungsformen. -
3A zeigt eine perspektivische Darstellung einer Die-Wischstation, die eine Platte und eine Die-Magazinaufbewahrungsstation umfasst, gemäß einigen Ausführungsformen. -
3B zeigt eine Teilschnittansicht der Platte der Die-Wischstation von3A gemäß einigen Ausführungsformen. -
4 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine Ausführungsform einer Integrierter-Chip-Bearbeitungsanlage, die eine automatische Transport- und Trocknungsanlage aufweist. -
5 zeigt einige Ausführungsformen eines Blockdiagramms einer Bearbeitungsanlage, die ein erstes und ein zweites akustisches Rastermikroskopgerät und eine automatische Transport- und Trocknungsanlage aufweist. -
6 zeigt einige Ausführungsformen von Die-Magazinen. - Die
7 bis11 zeigen einige Ausführungsformen von Komponenten, die eine automatische Transport- und Trocknungsanlage gemäß5 bilden. -
12 zeigt ein Verfahren zur Fehlerbehebung bei einem vereinzelten Halbleiter-Die gemäß einigen Ausführungsformen.
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1 FIG. 12 shows some embodiments of a processing system that has a drying unit and a die wiping station. -
2A 12 shows a perspective view of a drying unit according to some embodiments. -
2 B 12 shows a partial sectional view of a drying unit according to some embodiments. -
3A 12 shows a perspective view of a die wiping station including a platen and a die magazine storage station, according to some embodiments. -
3B FIG. 12 is a partial sectional view of the platen of the die wiping station of FIG3A according to some embodiments. -
4 shows a perspective view of an embodiment of an integrated chip processing system that has an automatic transport and drying system. -
5 FIG. 12 shows some embodiments of a block diagram of a processing system that includes first and second scanning acoustic microscope devices and an automatic transport and drying system. -
6 Figure 12 shows some embodiments of die magazines. - The
7 until11 show some embodiments of components according to an automatic transport and drying system5 form. -
12 12 shows a method for debugging a singulated semiconductor die, according to some embodiments.
Detaillierte BeschreibungDetailed description
Die nachstehende Beschreibung liefert viele verschiedene Ausführungsformen oder Beispiele zum Implementieren verschiedener Merkmale des bereitgestellten Gegenstands. Nachstehend werden spezielle Beispiele für Komponenten und Anordnungen beschrieben, um die vorliegende Erfindung zu vereinfachen. Zum Beispiel kann die Herstellung eines ersten Elements über oder auf einem zweiten Element in der nachstehenden Beschreibung Ausführungsformen umfassen, bei denen das erste und das zweite Element in direktem Kontakt hergestellt werden, und sie kann auch Ausführungsformen umfassen, bei denen zusätzliche Elemente zwischen dem ersten und dem zweiten Element so hergestellt werden können, dass das erste und das zweite Element nicht in direktem Kontakt sind. Darüber hinaus können in der vorliegenden Erfindung Bezugszahlen und/oder -buchstaben in den verschiedenen Beispielen wiederholt werden. Diese Wiederholung dient der Einfachheit und Übersichtlichkeit und schreibt an sich keine Beziehung zwischen den verschiedenen erörterten Ausführungsformen und/oder Konfigurationen vor.The description below provides many different embodiments or examples for implementing various features of the provided subject matter. Specific examples of components and arrangements are described below to simplify the present invention. For example, the fabrication of a first member over or on a second member in the description below may include embodiments where the first and second members are fabricated in direct contact, and may also include embodiments where additional members are formed between the first and the second element can be made such that the first and second elements are not in direct contact. Furthermore, in the present invention, reference numbers and/or letters may be repeated in the various examples. This repetition is for the purpose of simplicity and clarity and does not in itself dictate a relationship between the various embodiments and/or configurations discussed.
Darüber hinaus können hier räumlich relative Begriffe, wie etwa „darunter befindlich“, „unter“, „untere(r)“/„unteres“, „darüber befindlich“, „obere(r)“/„oberes“ und dergleichen, zur einfachen Beschreibung der Beziehung eines Elements oder einer Struktur zu einem oder mehreren anderen Elementen oder Strukturen verwendet werden, die in den Figuren dargestellt sind. Die räumlich relativen Begriffe sollen zusätzlich zu der in den Figuren dargestellten Orientierung andere Orientierungen des in Gebrauch oder in Betrieb befindlichen Bauelements umfassen. Das Bauelement kann anders ausgerichtet werden (um 90 Grad gedreht oder in einer anderen Orientierung), und die räumlich relativen Deskriptoren, die hier verwendet werden, können ebenso entsprechend interpretiert werden.In addition, spatially relative terms such as "beneath", "below", "lower", "above", "upper" and the like may be used herein for ease of reference describing the relationship of an element or structure to one or more other elements or structures depicted in the figures. The spatially relative terms are intended to be in addition to those in the figures orientation provided include other orientations of the device in use or in service. The device may be oriented differently (rotated 90 degrees or in a different orientation) and the spatially relative descriptors used herein interpreted accordingly as well.
Wenn die Herstellungsprozesse, die zum Herstellen von integrierten Chips auf einem Halbleiterwafer beendet worden sind, wird der Halbleiterwafer zertrennt, um ihn in mehrere einzelne IC-Dies zu unterteilen. Ein einzelner Halbleiterwafer kann zum Beispiel in Zig, Hunderte oder sogar Tausende von einzelnen IC-Dies zertrennt werden, die typischerweise jeweils eine quadratische oder rechteckige Form haben. Nach dem Zertrennen werden die IC-Dies oft unter Verwendung von Magazinen zu nachfolgenden Prozess-Anlagen transportiert. Die Magazine sind Kunststoff-Magazine mit mehreren Vertiefungen, die jeweils so konfiguriert sind, dass sie die einzelnen IC-Dies Halten. Die Vertiefungen haben eine Größe, die der Größe der IC-Dies entspricht, und sie sind durch Seitenwände getrennt, die verhindern, dass die IC-Dies zwischen benachbarten Vertiefungen wandern.When the manufacturing processes used to form integrated chips on a semiconductor wafer have been completed, the semiconductor wafer is diced to divide it into multiple individual IC dies. For example, a single semiconductor wafer may be diced into tens, hundreds, or even thousands of individual IC dies, each typically square or rectangular in shape. After dicing, the IC dies are often transported to downstream process equipment using magazines. The magazines are multi-well plastic magazines, each configured to hold the individual IC dies. The wells are sized to match the size of the IC dies and are separated by sidewalls that prevent the IC dies from migrating between adjacent wells.
Nach dem Zertrennen können die IC-Dies mittels akustischer Rastermikroskopie oder anderen Verfahren auf Defekte bewertet werden. Bisher hat nach der Bewertung der Dies ein menschlicher Bediener die Dies manuell getrocknet, was zu zahlreichen Problemen geführt hat. Zum Beispiel ist diese manuelle Trocknung ziemlich zeitaufwändig, und sie setzt die Dies der Gefahr des Zerbrechens oder der Verunreinigung aus. Außerdem gibt es kein konkretes Standard-Trockenverfahren, das übergreifend von allen menschlichen Bedienern verwendet wird, sodass potentiell einige Dies weniger trocken als andere zurückbleiben.After dicing, the IC dies can be evaluated for defects using scanning acoustic microscopy or other methods. Previously, after the dies were evaluated, a human operator would manually dry the dies, which caused numerous problems. For example, this manual drying is quite time consuming and it exposes the die to the risk of breakage or contamination. Also, there is no concrete standard drying procedure that is universally used by all human operators, potentially leaving some dies less dry than others.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bearbeitungsanlage für integrierte Chips, die eine automatische Wafertransport- und -trocknungsanlage aufweist, und ein zugehöriges Verfahren. Durch Betreiben der automatischen Wafertransport- und -trocknungsanlage zum Trocknen von Dies kann gegenüber einem manuellen Transport von IC-Dies die Bearbeitungszeit verkürzt werden und die Gefahr der Beschädigung und/oder Verunreinigung kann gemindert werden.The present invention relates to an integrated chip processing system, which has an automatic wafer transport and drying system, and an associated method. By operating the automatic wafer transport and drying system to dry dies, the processing time can be shortened and the risk of damage and/or contamination can be reduced compared to manually transporting IC dies.
Die Bewertungseinheit 102 ist so konfiguriert, dass sie den vereinzelten Halbleiter-Die 110 mit einer Flüssigkeit 114 behandelt, um gegebenenfalls Fehler in dem vereinzelten Halbleiter-Die 110 zu erkennen. In einigen Fällen wird die akustische Rastermikroskopie (SAM), die ein zerstörungsfreies Verfahren ist, verwendet, um den vereinzelten Halbleiter-Die zu bewerten und Fehler zu erkennen. Bei der SAM kann der vereinzelte Halbleiter-Die 110 vollständig in die Flüssigkeit 114 eingetaucht werden oder mit einem schmalen Flüssigkeitsstrahl abgetastet werden. Die Flüssigkeit 114 ist typischerweise Wasser, aber es können auch Alkohole und andere Flüssigkeiten verwendet werden, um die Verunreinigung des Prüfkörpers zu begrenzen. Bei einigen Ausführungsformen weist die Bewertungseinheit 102 einen Behälter 112 auf, der zum Aufnehmen der Flüssigkeit 114 konfiguriert ist, sodass der vereinzelte Halbleiter-Die 110 in dem Behälter 112 aufgenommen und in die Flüssigkeit 114 eingetaucht werden können. Auf einer Seitenwand oder einer Unterseite des Behälters 112 ist ein Schall- oder Ultraschallenergie-Generator 116, wie etwa ein Wandler, angeordnet, der so konfiguriert ist, dass er eine Druckwelle durch die Flüssigkeit 114 erzeugt, die auf den vereinzelten Halbleiter-Die 110 auftrifft. Während der vereinzelte Halbleiter-Die 110 in die Flüssigkeit 114 getaucht ist (oder in anderer Weise mit dieser in Kontakt ist), führt der Wandler eine Rasterabtastung der Oberseite des vereinzelten Halbleiter-Dies 110 durch. Bei dieser Abtastung gelangen mehrere Tausend Ultraschallimpulse pro Sekunde in den Halbleiter-Die 110. Jeder Ultraschallimpuls kann gestreut oder absorbiert werden, wenn er durch homogene Teile des einen oder der mehreren vereinzelten Halbleiter-Dies hindurchgeht. An einer Material-Grenzfläche, an der es eine Diskontinuität gibt, bei der zwei unterschiedliche Materialien aneinander grenzen, wird ein Teil des Impulses zu dem Wandler reflektiert. Daher weist eine Bewertungslogik 118 einen Empfänger auf, der so konfiguriert ist, dass er diesen reflektierten Impuls empfängt, der Informationen über die Wechselwirkung der erzeugten Druckwelle mit dem vereinzelten Halbleiter-Die 110 enthält. Der Empfänger in der Bewertungslogik 118 empfängt den reflektierten Impuls und zeichnet dessen Amplitude auf. Der reflektierte Teil des Impulses kann bewertet werden und kann schließlich zum Erkennen von Fehlern in internen Strukturelementen des einen oder der mehreren Halbleiter-Dies 110, wie etwa von Diskontinuitäten im Silizium, Rissen, Ablösungen und Hohlräumen, verwendet werden.The
Nachdem der vereinzelte Halbleiter-Die 110 bewertet worden ist, befinden sich Restmengen der Flüssigkeit 114 auf einer Vorderseite und einer Rückseite des vereinzelten Halbleiter-Dies 110. Die Pick-und-Place-Robotergruppe 108 ist so konfiguriert, dass sie den vereinzelten Halbleiter-Die 110 nach dessen Bewertung mit der Bewertungseinheit 102 aufnimmt und ihn zu der Trocknungseinheit 104 befördert. Die Trocknungseinheit 104 ist so konfiguriert, dass sie die Flüssigkeit von der Vorderseite des vereinzelten Halbleiter-Dies 110 trocknet, wobei in einigen Fällen ein Blasmesser verwendet wird. Auch nach der Trocknung der Vorderseite kann sich auf der Rückseite des vereinzelten Halbleiter-Dies 110 noch Restflüssigkeit befinden.After the singulated semiconductor die 110 has been evaluated, there are residual amounts of the
Nachdem der vereinzelte Halbleiter-Die 110 von der Trocknungseinheit 104 behandelt worden ist, nimmt die Pick-und-Place-Robotergruppe 108 den vereinzelten Halbleiter-Die 110 auf und befördert ihn zu der Die-Wischstation 106. Die Die-Wischstation 106 ist so konfiguriert, dass sie die Flüssigkeit von der Rückseite des vereinzelten Halbleiter-Dies 110 absorbiert, nachdem die Trocknungseinheit 104 die Flüssigkeit 114 von der Vorderseite des vereinzelten Halbleiter-Dies 110 getrocknet hat.After the singulated semiconductor die 110 has been treated by the drying
In
Eine Transportschiene 206 in der Form einer Leiste, die von Seitenwänden 207 der Trocknungseinheit 104 nach außen abgeht, ist so konfiguriert, dass sie das Die-Magazin 202 von einer Ladeposition 208 auf der Transportschiene zu einer Trocknungsposition 210 auf der Transportschiene gleitend befördert (siehe Richtungspfeil 209). Ein Motor 212 ist funktionsfähig mit Zahnrädern (z. B. 214) und einem Antriebsriemen 216 verbunden, der sich um Naben der Zahnräder legt und von dem Motor 212 angetrieben wird. Wenn sich der Motor 212 dreht, versetzt der Motor 212 wiederum die Zahnräder 214 über eine Antriebswelle 218 in Drehung, und die Zahnräder 214 bewegen den Antriebsriemen 216, der an dem Die-Magazin 202 befestigt ist. Auf diese Weise kann das Die-Magazin 202 von der Ladeposition 208 zu der Trocknungsposition 210 bewegt werden. Es können auch andere Mechanismen als ein Motor und ein Antriebsriemen verwendet werden, und bei anderen Ausführungsformen können zum Beispiel Aktuatoren, hydraulischer Druck, magnetische Felder oder elektrische Felder verwendet werden.A
Die Trocknungseinheit 104 von
In
Wie in
Da die Integrierter-Chip-Bearbeitungsanlage 100 von
In jeder Innenkammer 412a, 412b und 4120 erhalten Roboter-Bearbeitungseinheiten ein Die-Magazin über einen Lade-/Entladekanal und sie heben dann einen oder mehrere vereinzelte Halbleiter-Dies aus dem Die-Magazin und bearbeiten den einen oder die mehreren vereinzelten Halbleiter-Dies. Zum Beispiel können der eine oder die mehreren vereinzelten Halbleiter-Dies in die erste und/oder die zweite Bearbeitungsanlage 402 und 404 geladen werden, und mit einem akustischen Rastermikroskop 408 können der eine oder die mehreren Halbleiter-Dies auf Defekte oder Fehler bewertet werden. Bei der akustischen Rastermikroskopie können der eine oder die mehreren vereinzelten Halbleiter-Dies vollständig in Wasser oder andere Flüssigkeiten eingetaucht werden oder mit einem schmalen Strahl aus Wasser oder anderen Flüssigkeiten abgetastet werden, um die Dies auf Fehler zu bewerten. Nachdem der eine oder die mehreren vereinzelten Halbleiter-Dies bewertet worden sind, werden sie mit der automatischen Trocknungsanlage 406 behandelt. Die automatische Trocknungsanlage 406 umfasst Robotereinheiten, die verschiedene Operationen ausführen, um den einen oder die mehreren vereinzelten Halbleiter-Dies zu trocknen, ohne dass ein menschlicher Bediener eingreifen muss. Durch Betreiben der automatischen Transport- und Trocknungsanlage 406 zum automatischen Trocknen des einen oder der mehreren vereinzelten Halbleiter-Dies kann gegenüber einem manuellen Transport der IC-Dies die Bearbeitungszeit verkürzt werden und die Gefahr der Beschädigung und/oder Verunreinigung kann gemindert werden. Nachdem der eine oder die mehreren vereinzelten Halbleiter-Dies getrocknet worden sind, können sie automatisch in das Die-Magazin zurück geladen werden und durch den Lade-/Entladekanal 414c zurück nach außen gebracht werden. Das Die-Magazin kann dann zum Beispiel von einem menschlichen Bediener oder mit einem Förderband oder einer anderen automatischen Vorrichtung zu der nächsten gewünschten Herstellungs-, Prüf- und/oder Verkappungsstufe transportiert werden.In each
Bei einigen Ausführungsformen funktioniert die Bearbeitungsanlagengruppe wie folgt. Zunächst wird ein erstes Die-Magazin, das mit vereinzelten Halbleiter-Dies gefüllt ist, durch den Kanal 414c an der Lade-/Entladestation 424a platziert, und ein zweites Die-Magazin, das leer ist, wird durch den Kanal 414c an der zweiten Lade-/Entladestation 424b platziert. In
Kommen wir zu
Die Pick-und-Place-Robotergruppe 434 nimmt einen oder mehrere Dies aus dem ersten Die-Magazin an der Station 426a auf, das zuerst mit vereinzelten Halbleiter-Dies gefüllt war, und platziert sie in das zweite Die-Magazin an der Station 426b, das zunächst leer war.The pick and
Der mehrachsige Roboter 422 befördert dann das gesamte zweite Die-Magazin von 426b, das nun Dies enthält, die zuvor in dem ersten Die-Magazin waren, in die Innenkammer 412a der erste Bearbeitungsanlage 402. Die erste Bearbeitungsanlage 402 führt dann eine Behandlung (z. B. mit dem akustischen Rastermikroskop 408 und dem Blasenentfernungsmechanismus 420) an den vereinzelten Halbleiter-Dies durch und führt nach der Behandlung die Dies zu dem zweiten Die-Magazin in der Innenkammer 412a zurück.The
Der mehrachsige Roboter 422 befördert dann das gesamte zweite Die-Magazin, das nun die vereinzelten Halbleiter-Dies enthält, die von der ersten Bearbeitungsanlage 402 bearbeitet worden sind, zu der zweiten Die-Magazinaufbewahrungsstation 426b zurück. An dieser Stelle nimmt die Pick-und-Place-Robotergruppe 434 einzelne vereinzelte Halbleiter-Dies aus dem zweiten Die-Magazin an der Station 426b auf und befördert sie zu der Trocknungsstation 432b, und die Trocknungsstation 432b trocknet die Vorderseiten der vereinzelten Halbleiter-Dies zum Beispiel durch Durchleiten der Dies durch ein Blasmesser, das einen langen und schmalen Hochgeschwindigkeitsluftstrahl erzeugt, der die Flüssigkeit von den Vorderseiten der vereinzelten Halbleiter-Dies bläst. Nachdem die Vorderseiten der vereinzelten Halbleiter-Dies auf diese Weise getrocknet worden sind, befördert die Pick-und-Place-Robotergruppe 434 die einzelnen vereinzelten Halbleiter-Dies zu dem Die-Magazin an der zweiten Die-Magazinaufbewahrungsstation 426b zurück. Die Pick-und-Place-Robotergruppe 434 befördert dann die vereinzelten Halbleiter-Dies zu der Die-Wischstation 430, wo die Rückseite der vereinzelten Halbleiter-Dies getrocknet werden kann. Die Rückseite der vereinzelten Halbleiter-Dies kann zum Beispiel mit einem trockenen staubfreien Tuch an der Die-Wischstation 430 abgewischt werden, um die Rückseite der vereinzelten Halbleiter-Dies zu trocknen.The
Nachdem die Rückseite der vereinzelten Halbleiter-Dies getrocknet worden ist, kann die Pick-und-Place-Robotergruppe 434 die getrockneten Halbleiter-Dies zu dem ersten Die-Magazin (das zu diesem Zeitpunkt leer ist) an der ersten Die-Magazinaufbewahrungsstation 426a zurück befördern. Das erste Die-Magazin, das nun vereinzelte Halbleiter-Dies enthält, die mittels akustischer Rastermikroskopie bewertet worden und getrocknet worden sind, können dann zu der ersten Lade-/Entladestation 424a zurück befördert werden und durch den Lade-/Entladekanal 414c nach außen befördert werden. Das erste Die-Magazin kann dann zum Beispiel von einem menschlichen Bediener oder mit einem Förderband oder einer anderen automatischen Vorrichtung zu der nächsten gewünschten Herstellungs-, Prüf- und/oder Verkappungsstufe transportiert werden.After the backside of the singulated semiconductor dies has been dried, the robotic pick and
Es ist zwar dargestellt, dass die Die-Magazinaufbewahrungsstationen 426a und 426b und der Förderer 428 nur ein Die-Magazin befördern, aber es dürfte klar sein, dass bei einigen Ausführungsformen die Die-Magazinaufbewahrungsstationen 426a und 426b und der Förderer 428 mehrere Die-Magazine gleichzeitig aufbewahren und/oder transportieren können, sodass die Integrierter-Chip-Bearbeitungsanlage 400 mehrere Die-Magazine gleichzeitig bearbeiten kann. Außerdem können bei verschiedenen Ausführungsformen die Die-Magazinaufbewahrungsstationen 426a und 426b und/oder der Förderer 428 gleichzeitig so betrieben werden, dass sie gleichzeitig Die-Magazine zwischen den verschiedenen Anlagen, Modulen und/oder Komponenten in der Integrierter-Chip-Bearbeitungsanlage befördern können.While die
Die
Wie in
Der Vakuumkopf 1002 kann über einem oder mehreren Dies von Interesse, zum Beispiel in einem Die-Magazin, positioniert werden, indem der erste Roboterarm 1004, der zweite Roboterarm 1006 und der dritte Roboterarm 1008 in Bezug zu einander bewegt werden. Zum Beispiel kann der dritte Roboterarm 1008 entlang dem ersten Roboterarm 1004 gleiten, um den Vakuumkopf 1002 in der x-Richtung zu bewegen, und dann kann der Vakuumkopf 1002 entlang dem zweiten Roboterarm 1006 gleiten, um den Vakuumkopf 1002 in der y-Richtung zu bewegen, sodass der Vakuumkopf direkt über dem Die von Interesse platziert wird. Dann kann der Vakuumkopf dadurch abgesenkt werden, dass der zweite Roboterarm 1006 entlang dem dritten Roboterarm 1008 gleiten gelassen wird, sodass eine Vorderseite 1012 des Vakuumkopfes 1002 dem Die von Interesse nahekommt oder mit diesem in direkten Kontakt kommt. In diesem Moment wird Vakuum aufgebracht, sodass eine Saugwirkung (z. B. niedriger Druck) in Öffnungen (siehe 1010 in
Somit kann die Pick-und-Place-Robotergruppe 1000 Dies zu oder von verschiedenen Komponenten in der Integrierter-Chip-Bearbeitungsanlage befördern, sodass die Dies auf Defekte bewertet werden können und die Vorder- und Rückseite der Dies mit einer begrenzten Einwirkung von Verunreinigungen und einer begrenzten Bruchgefahr getrocknet werden können.Thus, the robotic pick-and-
Somit betreffen einige Ausführungsformen eine Bearbeitungsanlage zur Bearbeitung eines vereinzelten Halbleiter-Dies. Die Anlage weist eine Bewertungseinheit, eine Trocknungseinheit und eine Die-Wischstation auf. Die Bewertungseinheit ist so konfiguriert, dass sie den vereinzelten Halbleiter-Die mit einer Flüssigkeit behandelt, um Fehler in dem vereinzelten Halbleiter-Die zu erkennen. Die Trocknungseinheit ist so konfiguriert, dass sie die Flüssigkeit von einer Vorderseite des vereinzelten Halbleiter-Dies trocknet. Die Die-Wischstation weist ein saugfähiges Trocknungsgebilde auf, das so konfiguriert ist, dass es die Flüssigkeit von einer Rückseite des vereinzelten Halbleiter-Dies absorbiert, nachdem die Trocknungseinheit die Flüssigkeit von der Vorderseite des vereinzelten Halbleiter-Dies getrocknet hat.Thus, some embodiments relate to a processing tool for processing a singulated semiconductor die. The system has an evaluation unit, a drying unit and a die wiping station. The evaluation unit is configured to treat the singulated semiconductor die with a liquid to detect defects in the singulated semiconductor die. The drying unit is configured to dry the liquid from a front side of the diced semiconductor die. The die wiping station includes an absorbent drying structure configured to absorb the liquid from a back side of the singulated semiconductor die after the drying unit has dried the liquid from the front side of the singulated semiconductor die.
Das Verfahren 1200 beginnt mit dem Schritt 1202, in dem ein vereinzelter Halbleiter-Die durch ein Gehäuse einer automatischen Transport- und Trocknungsanlage in eine Innenkammer der automatischen Transport- und Trocknungsanlage geleitet wird.The
Im Schritt 1204 wird der vereinzelte Halbleiter-Die mit einer Flüssigkeit behandelt, während eine akustische Rastermikroskopie an dem vereinzelten Halbleiter-Die durchgeführt wird. Auf diese Weise wird der vereinzelte Halbleiter-Die auf Defekte bewertet.In
Im Schritt 1206 wird der vereinzelte Halbleiter-Die zu einem automatischen Trocknungsmodul befördert, das nur die Vorderseite des vereinzelten Halbleiter-Dies trocknet. Die Trocknung der Vorderseite kann bei einigen Ausführungsformen mit einem Blasmesser in dem automatischen Trocknungsmodul erfolgen.In
Im Schritt 1208 wird der vereinzelte Halbleiter-Die von dem automatischen Trocknungsmodul zu einer Die-Wischstation befördert, in der nur die Rückseite des ersten Dies getrocknet wird. Die Trocknung der Rückseite des Dies kann bei einigen Ausführungsformen unter Verwendung eines saugfähigen Trocknungsgebildes, wie etwa eines staubfreien Tuchs oder eines Schwamms, in der Die-Wischstation erfolgen.In
Einige Ausführungsformen betreffen eine Bearbeitungsanlage zur Bearbeitung eines vereinzelten Halbleiter-Dies. Die Bearbeitungsanlage weist eine Bewertungseinheit auf, die so konfiguriert ist, dass sie den vereinzelten Halbleiter-Die mit einer Flüssigkeit behandelt, um Fehler in dem vereinzelten Halbleiter-Die zu erkennen. Nachdem der vereinzelte Halbleiter-Die bewertet worden ist, befindet sich die Flüssigkeit auf einer Vorder- und einer Rückseite des Halbleiter-Dies. Eine Trocknungseinheit ist so konfiguriert, dass sie die Flüssigkeit von der Vorderseite des vereinzelten Halbleiter-Dies trocknet. Eine Die-Wischstation, die ein saugfähiges Trocknungsgebilde aufweist, ist so konfiguriert, dass sie die Flüssigkeit von der Rückseite des vereinzelten Halbleiter-Dies absorbiert, nachdem die Trocknungseinheit die Flüssigkeit von der Vorderseite des vereinzelten Halbleiter-Dies getrocknet hat.Some embodiments relate to a processing tool for processing a singulated semiconductor die. The processing tool includes an evaluation unit configured to treat the singulated semiconductor die with a liquid to detect defects in the singulated semiconductor die. After the singulated semiconductor die is evaluated, the liquid is on a front and a back side of the semiconductor die. A drying unit is configured to dry the liquid from the front side of the singulated semiconductor die. A die wiping station having an absorbent drying structure is configured to absorb the liquid from the back side of the singulated semiconductor die after the drying unit has dried the liquid from the front side of the singulated semiconductor die.
Andere Ausführungsformen betreffen eine Integrierter-Chip-Bearbeitungsanlage zum Bearbeiten eines vereinzelten Halbleiter-Dies. Die Bearbeitungsanlage weist ein erstes Gehäuse auf, das eine erste Kammer umgibt. In der ersten Kammer ist eine Bewertungseinheit angeordnet, die so konfiguriert ist, dass sie den vereinzelten Halbleiter-Die mit einer Flüssigkeit behandelt, um Fehler in dem vereinzelten Halbleiter-Die zu erkennen. Eine automatische Transport- und Trocknungsanlage weist ein zweites Gehäuse auf, das eine zweite Kammer umgibt. Eine Lade-/Entladestation ist so konfiguriert, dass sie ein Die-Magazin durch das zweite Gehäuse empfängt, wobei das Die-Magazin mehrere vereinzelte Halbleiter-Dies festhält, die den vereinzelten Halbleiter-Die umfassen. Ein Kanal verläuft durch das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse und verbindet selektiv die erste Kammer mit der zweiten Kammer. Ein mehrachsiger Roboter ist so konfiguriert, dass er eine Teilmenge der mehreren vereinzelten Halbleiter-Dies aufnimmt und die Teilmenge der mehreren vereinzelten Halbleiter-Dies von der zweiten Kammer durch den Kanal zu der ersten Kammer befördert, um die Teilmenge der mehreren vereinzelten Halbleiter-Dies mit der Bewertungseinheit zu bewerten. Der mehrachsige Roboter ist weiterhin so konfiguriert, dass er die Teilmenge der mehreren vereinzelten Halbleiter-Dies zu einer Trocknungseinheit befördert, die eine Vorderseite der vereinzelten Halbleiter-Dies trocknet, nachdem die Teilmenge der mehreren Halbleiter-Dies von der Bewertungseinheit bewertet worden ist.Other embodiments relate to an integrated chip processing tool for processing a singulated semiconductor die. The processing tool includes a first housing that encloses a first chamber. An evaluation unit is disposed in the first chamber and is configured to treat the singulated semiconductor die with a liquid to detect defects in the singulated semiconductor die. An automatic transport and drying system has a second housing that encloses a second chamber. A load/unload station is configured to receive a die magazine through the second housing, the die magazine holding a plurality of singulated semiconductor dies including the singulated semiconductor die. A passage extends through the first housing and the second housing and selectively connects the first chamber with the second chamber. A multi-axis robot is configured to pick up a subset of the plurality of singulated semiconductor dies and transport the subset of the plurality of singulated semiconductor dies from the second chamber through the channel to the first chamber to carry the subset of the plurality of singulated semiconductor dies to evaluate the evaluation unit. The multi-axis robot is further configured to convey the subset of the plurality of singulated semiconductor dice to a drying unit, which dries a front side of the singulated semiconductor dice after the subset of the plurality of semiconductor dice is evaluated by the evaluation unit.
Noch weitere Ausführungsformen betreffen ein Verfahren zum Bearbeiten mehrerer IC-Dies. Bei diesem Verfahren wird ein vereinzelter Halbleiter-Die durch ein Gehäuse einer automatischen Transport- und Trocknungsanlage in eine Innenkammer der automatischen Transport- und Trocknungsanlage geleitet. Der vereinzelte Halbleiter-Die wird mit einer Flüssigkeit behandelt, während eine akustische Rastermikroskopie an dem vereinzelten Halbleiter-Die durchgeführt wird, um ihn auf Fehler zu bewerten. Die Flüssigkeit verbleibt nach der Bewertung auf einer Oberseite und einer Unterseite des vereinzelten Halbleiter-Dies. Der vereinzelte Halbleiter-Die wird zu einem automatischen Trocknungsmodul befördert, das nur die Vorderseite des vereinzelten Halbleiter-Dies trocknet. Der vereinzelte Halbleiter-Die wird von dem automatischen Trocknungsmodul zu einer Die-Wischstation befördert, die nur die Rückseite des ersten Dies trocknet.Still other embodiments relate to a method for processing multiple IC dies. In this method, a singulated semiconductor die is guided through a housing of an automatic transport and drying system into an inner chamber of the automatic transport and drying system. The singulated semiconductor die is treated with a liquid while scanning acoustic microscopy is performed on the singulated semiconductor die to evaluate for defects. After the evaluation, the liquid remains on an upper side and a lower side of the singulated semiconductor die. The singulated semiconductor die is conveyed to an automated drying module that only dries the front side of the singulated semiconductor die. The singulated semiconductor die is conveyed from the automated drying module to a die wiping station which only dries the backside of the first die.
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JP2011227018A (en) | 2010-04-23 | 2011-11-10 | Hitachi Cable Ltd | Method for inspecting defect in semiconductor single crystal |
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