TWI439818B - 塗佈目標物體之影像處理型光微影系統及方法 - Google Patents

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Description

塗佈目標物體之影像處理型光微影系統及方法
本發明一般係關於光微影系統,尤其係關於塗佈目標物體的影像處理型光微影系統及方法。
光微影系統用來在基板上形成所要的圖案。運用光微影系統的曝光製程屬於半導體基本製程。運用曝光製程可在基板上形成所要的圖案。其上形成有圖案的光罩可用來在基板上形成所要的圖案。由於光罩上形成的圖案被固定為特定圖案,需要更換新的光罩才能在基板上形成新的圖案。經常更換半導體製程內的光罩可能會導致增加製程成本並且減少產出,因此需要一種具有成本效益、高產出的新光微影系統。
更進一步,具備成本效益的小晶片封裝(例如塗佈)在積體電路(integrated circuit,IC)產業當中非常重要。目前商業化的射頻識別(radio-frequency-identification,RFID)晶片以及發光裝置(lieght-emitting-device,LED)晶片都具有大約200 μm或更小的尺寸。取放型技術已經應用在小型晶片的生產,隨著單一半導體晶圓上製造的晶片數量增加,取放型技術會造成處理速率降低以及產出減少,並且增加生產成本。因此,需要開發新製程來提高成本效益、處理速率以及產出。
在一示例性實施例內,揭示一種光微影系統。該光微影系統包括:至少一目標物體,其放置在一基板上;一處理器,其設置成處理該目標物體的一影像,並且決定用於該目標物體的一塗佈層之光圖案;以及一曝光設備,其設置成由該處理器提供決定具有該光圖案的光線至該基板。
在另一示例性實施例中,揭示一種塗佈目標物體之方法。該方法包括:準備具有一表面的一基板,其中該表面上放置至少一目標物體;處理該目標物體的一影像,並且決定用於該目標物體一塗佈層之光圖案;以及提供具有該已決定之光圖案的光線至該基板。
在另一示例性實施例中,揭示一種塗佈目標物體之方法。該方法包括:準備具有一表面的一基板,其中該表面上放置至少一目標物體;在該目標物體與該基板的表面之至少部分區域上形成光阻;處理該目標物體的一影像,形成用於該目標物體的一塗佈層之一岸堤;以及提供一樹脂至該岸堤圍繞的該目標物體與該基板之表面上的至少部分區域。
尚且在另一示例性實施例內,揭示一種塗佈一晶片之方法。該方法包括:準備複數個晶片放置在一彈性基板上;彎曲該彈性基板,以將該第一排列改變成為一第二排列;在該基板與該複數個晶片的表面之至少部分區域上形成光阻;以及選擇性將該光阻暴露在光線下,以在該複數個晶片的表面上形成一第一塗佈層。該複數個晶片在該基板上具有一第一排列。該第一塗佈層為已固化的光阻。
尚且在另一示例性實施例內,揭示一種晶片塗佈系統。該晶片塗佈系統包括:一彈性基板,其具有上面放置具有一第一排列的複數晶片之一表面;一固定設備,其連接至該彈性基板,並且設置成彎曲該彈性基板,來將該第一排列改變成為一第二排列;一第一塗佈器,其設置成在該複數個晶片與該基板的表面之至少部分區域上形成光阻;以及一光微影系統,其設置成可選擇性將該光阻暴露在光線下,在該複數個晶片的表面上形成一塗佈層。該塗佈層為已固化的光阻。
上面的說明只提供下列詳細特例的簡化型態之選擇性概念,上面的說明並非限制如附申請專利範圍的原理特徵或基本特徵,或限制申請專利範圍的範疇。
下文中,本說明書將詳細說明示例性實施例。除非明確定義,否則相同的號碼表示相同的元件符號。不過,本發明並不受限於底下揭示的示例性實施例,而可在各種類型中實施。精通技術人士將可輕易瞭解,本發明的元件,就是典型描述與顯示的元件,可經過排列、建構、組合以及設計來構成各種其他結構,並且所有該等結構都為明確發明並且構成本發明的一部分。在圖式中,為了清晰起見,所以誇大了層與區域的寬度、長度、厚度或形狀。
應了解到,元件被稱為「放置於」或「形成於」其他元件之內時,其可為直接放置或形成於其他元件內或也可存在元件中間。
應了解到,元件被稱為位於其他元件「之上」時,其可為直接位於其他元件上或也可存在元件中間。
在本說明書中,「塗佈層」就是放置在目標物體上具有一致厚度的薄層,或放置在目標物體上具有任意形狀的立體結構。該立體結構可例如為薄層、微型鏡頭、微型軌或具有厚度偏差的突出物。除了上述說明用於了解的範例以外,使用根據本發明影像處理型光微影系統所形成的任意形狀之立體結構都可用來作為「塗佈層」。
第1圖為根據示例性實施例的光微影系統圖式。請參閱第1圖,光微影系統100包括基板110、至少一目標物體120以及影像處理型曝光設備130。影像處理型曝光設備130包括處理器140以及曝光設備150。根據其他示例性實施例,光微影系統100可選擇性更包括第一塗佈器160。尚且根據另一實施例,光微影系統100可選擇性更包括第二塗佈器170。
至少一目標物體120設置在基板110上。多種基板中之一個可用來作為基板110,基板110可為例如半導體基板(例如矽(Si)基板)、玻璃基板、塑膠基板或電路基板(例如印刷電路板(printed circuit board,PCB))。在第1圖中,顯示半導體基板成為基板110的範例。在並非所顯示的其他範例中,可使用彈性基板作為基板110。該彈性基板可例如為塑膠基板、塑膠膜或彈性PCB。使用彈性基板作為基板110時,該彈性基板可因為外力而彎曲。在此情況下,改變了放置在基板110上的至少一目標物體120之排列方式。該外力可為施加於基板110上的張力或壓縮力,也就是放置在基板110上至少一目標物體120間之水平間隔(例如X軸方向間隔)或垂直間隔(例如Y軸方向間隔)可因為外力而改變。
多種目標物體中之一個可用來作為目標物體120,例如,目標物體120可為微型晶片。該微型晶片可為面積低於1 mm2 的晶片。該微型晶片的尺寸可例如為10 μm×10 μm×20 μm。在另一範例中,目標物體120可為半導體晶片。該半導體晶片可例如為從由發光裝置(LED)晶片、射頻識別(RFID)晶片、互補金屬氧化物半導體(complementary metal-oxide semiconductor,CMOS)晶片以及其組合所構成群組中選擇之至少一晶片。因此可運用半導體製程,在半導體晶圓上製造選自由微型晶片、LED晶片、RFID晶片、CMOS晶片以及其組合所構成群組之晶片。尚且在另一範例中,目標物體120可為細微結構。該細微結構可例如為從由胞元、半導體奈米粒子、典型奈米粒子、無機結構、異質性聚合物珠粒、微粒子、微型結構以及其組合所構成群組中選擇至少之一。除了上述說明用於了解的範例以外,多物體中之一個可用來作為目標物體120。
影像處理型曝光設備130包括處理器140以及曝光設備150。處理器140處理目標物體120的影像,並且決定用於目標物體120塗佈層之光圖案。處理器140可例如為電腦視覺系統。根據實施例,處理器140可包括攝影機(未顯示)以及影像處理器(未顯示)。曝光設備150提供具有由處理器140所決定光圖案之光線至基板110。根據實施例,曝光設備150可包括光源(未顯示)以及空間光線調變器(未顯示)。該空間光線調變器可調變由光源提供的光線,以回應處理器140所傳輸的信號。本說明書將參考第2圖,呈現包括處理器140以及曝光設備150的影像處理型曝光設備130之詳細說明。
第一塗佈器160可供應光阻(未顯示)至該目標物體120與該基板110的表面上之至少部分區域。第一塗佈器160可為多種設備中之一種,第一塗佈器160可例如為旋轉塗佈器或噴灑塗佈器。在另一範例中,第一塗佈器160可包括流體管(未顯示),該流體管可圍繞目標物體120。在此情況下,該光阻可供應給該流體管,如此光阻可供應給該目標物體120與該基板110的表面上之至少部分區域。可使用各種材料形成該流體管,該流體管的材料可例如為聚合化合物(例如聚二甲基矽氧烷(poly-dimethyl siloxane,PDMS))。在某些實施例中,該流體管可更包括入口管(未顯示)以及出口管(未顯示),分別注入與排出光阻。在此情況下,流體管與基板110可圍繞該流體管與基板110之間的空間,並且只有入口管與出口管連接至外部空間。該流體管的內壁可另包括氧抑制層(未顯示)。接觸該氧抑制層的光可固化液體並不會因為光線(例如紫外(ultraviolet,UV)光)而固化,因此該氧抑制層之功能係作為一黏著抑制層。除了上述範例以外,也可使用各種設備。
多種光阻中之一種可用來作為該光阻,該光阻可為正光阻或負光阻,例如:該光阻可不含磷光體。在此情況下,已固化的光阻可用來作為例如透明層或模造層(molding layer)。在另一範例中,該光阻可含磷光體。在此情況下,已固化的光阻可用來作為例如磷光層。各種磷光體都可用來作為磷光體,例如:該磷光體可選自紅色磷光體、綠色磷光體、藍色磷光體、黃色磷光體以及其組合所構成之群組。使用LED晶片作為目標物體120時,利用控制LED晶片的光波長、LED晶片的光強度、磷光體種類以及磷光體濃度,可具體實施具有各種顏色的光線或具有各種色溫的白光。色溫就是指依照溫度光線所發出顏色的變化,以白色為基準,單位為K(凱氏絕對溫度(absolute temperature in degrees Kelvin))。
第二塗佈器170可在該目標物體120與該基板110的表面之至少部分區域上形成導電層或絕緣層。多種設備中之一種可用來作為第二塗佈器170,第二塗佈器170可例如為旋轉塗佈器、噴灑塗佈器、物理汽相沈積(physical vapor deposition,PVD)設備、化學汽相沈積(chemical vapor deposition,CVD)設備或電鍍設備。除了上述說明用於了解的範例以外,也可運用各種其他設備。根據其他實施例,當只使用光阻時,第二塗佈器170可省略。
第2圖為根據示例性實施例的影像處理型曝光設備之示意圖。請參閱第2圖,影像處理型曝光設備包括處理器140以及曝光設備150。根據其他實施例,影像處理型曝光設備130可選擇性更包括分光器180、縮放透鏡182及照明設備184。
處理器140處理目標物體120的影像,並且決定用於目標物體120塗佈層之光圖案。處理器140可例如為電腦視覺系統。第2圖中的範例所示的處理器140係包括攝影機142和影像處理器144。攝影機142擷取目標物體120的影像,並且將對應至目標物體120的擷取影像的電子信號傳輸給影像處理器144。攝影機142所擷取的目標物體120之影像可為動態影像或靜止影像,例如:攝影機142可將由目標物體120反射的光線轉換成類比電子信號。攝影機142包括例如成像鏡頭146和影像感測器148。成像鏡頭146接受來自分光器180的光線、將該光線傳輸給影像感測器148,並且在影像感測器148中能形成影像。影像感測器148用來產生對應至入射光的電子信號。多種感測器中之一種都可用來作為影像感測器148,影像感測器148可例如為光二極體(photodiode,PD)、光電晶體或電荷耦合裝置(charge-coupled device,CCD)。
影像處理器144根據目標物體120的擷取影像,決定適用於目標物體120塗佈層之光圖案。影像處理器144可例如為個人電腦(personal computer,PC)或膝上型電腦,例如:影像處理器144可包括取樣器以及量化器,分別設置成取樣並量化攝影機142所傳輸的電子信號。
曝光設備150傳輸具有由處理器140所決定光圖案之光線至基板110。根據一實施例,曝光設備150可包括光源152及空間光線調變器154。光源152可例如為UV光源或V光源。光源152可包括例如UV光源準直器156以及UV濾光器158。UV光源準直器156用來輸出準直的UV光線。UV光源準直器156可包括例如200W UV燈具(未顯示)以及光纖型光導系統(未顯示)。UV濾光器158用來選擇性將UV光源準直器156所傳輸光線以外的UV光線傳輸給空間光線調變器154。空間光線調變器154可調變光源152提供的光線,以回應處理器140所提供的信號。如第2圖中所示,空間光線調變器154可為製作成2維陣列類型的數位微鏡陣列。圖未示,空間光線調變器154可製作為1維陣列類型。另外圖未示,空間光線調變器154可製作為微型反射鏡以外不同類型(例如LCD型)。光調變可在空間光線調變器154程式化,即是空間光線調變器154可選擇性隨時將此處所含像素以外所要像素的入射光傳輸給基板110。
分光器180透過曝光設備150所提供的已調變光線,經縮放透鏡182用來傳輸給基板110。另外,分光器180經縮放透鏡182將已傳輸影像從基板110用來傳輸至攝影機142,例如:分光器180可為第2圖中所示的半反射鏡。
縮放透鏡182用來縮放由曝光設備150所提供的光線,並且提供已縮放的光線給基板110。縮放透鏡182可為具有下列各種放大倍率中之一種的顯微物鏡,例如2x、4x、10x、20x、40x和60x,例如:具有放大倍率10x的顯微物鏡可用來作為縮放透鏡182,以大約8.9的縮放倍率將曝光設備150的影像投射在最終物體平面上。
照明設備184用來提供照明,讓攝影機142確定基板110的影像。由於已固化光阻(未顯示)與未固化光阻(未顯示)之間的折射率只有少量差異,因此可使用偏軸照明讓固化光阻可看見。
請參閱第1圖和第2圖,根據本發明的光微影系統100包括影像處理型曝光設備130。影像處理型曝光設備130可處理目標物體120的影像,並且決定用於目標物體120塗佈層之光圖案。該光圖案可用處理器140程式化。半導體製程期間,經常更換光罩會導致增加製程成本並且減少產出,根據本發明的光微影系統並不牽涉到更換光罩以形成新圖案,因此可獲得一種具有成本效益、高產出的新光微影系統。另外,根據本發明的光微影系統100可在不使用光罩的情況之下,在目標物體120的表面上形成具有特定形狀之立體塗佈層。
第3圖為說明根據示例性實施例塗佈目標物體之流程圖。請參閱第3圖,從步驟310開始塗佈該目標物體之方法。在步驟310內,準備在具有一表面的一基板上設置至少一目標物體。在步驟320內,處理該目標物體的影像,來決定用於該目標物體塗佈層之光圖案。根據實施例,決定該光圖案可包括獲得該目標物體的影像,並且將獲得該目標物體影像轉換成黑白影像。在步驟330內,提供具有該已決定光圖案的光線至該基板。根據實施例,提供具有已決定光圖案的光線可包括提供光源,以及根據已決定光圖案由該光源所提供的調變光線。
根據其他實施例,塗佈目標物體的方法可選擇性另更包括在該目標物體與該基板的表面之至少部分區域上形成光阻。由於具有已決定光圖案的光線選擇性固化該光阻。根據實施例,使用內含光阻的流體管,在該目標物體與該基板的表面之至少部分區域上形成光阻。在此情況下,利用調整流體管內部側面表面與目標物體頂端表面間之距離,可控制設置在目標物體頂端表面上已固化光阻之厚度。
根據其他實施例,塗佈目標物體的方法可更包括在形成該光阻之前,在目標物體表面之至少部分區域上形成其他塗佈層。另外,塗佈目標物體的方法可更包括利用在形成該其他塗佈層之後,透過選擇性蝕刻該其他塗佈層來形成圖案。在此情況下,使用步驟320和步驟330的製程所提供光線來形成的塗佈層可用來作為蝕刻遮罩,透過選擇性蝕刻該其他塗佈層。該塗佈層可為已固化的光阻。可使用乾式蝕刻技術或濕式蝕刻技術來執行該其他塗佈層的蝕刻,二者都是半導體製程的典型蝕刻技術。可使用各種材料形成該其他塗佈層,例如,該其他塗佈層可為導電層。在另一範例中,該其他塗佈層可為絕緣層。
尚且根據其他實施例,塗佈目標物體的方法更包括在準備基板之後,改變目標物體的排列。在此情況下,可使用彈性基板作為基板。該彈性基板可使用各種方式彎曲。根據實施例,在選擇自X軸方向、Y軸方向以及其組合所構成群組中至少一方向施加張力可延伸該彈性基板。根據另一實施例,在選擇自X軸方向、Y軸方向以及其組合所構成群組中至少一方向施加壓縮應力可壓縮該彈性基板。該壓縮應力並不只是外部施加的壓縮力,也可是彈性基板的恢復力。該恢復力可對應至施加於該彈性基板的該張力。除了上述說明用於了解的範例以外,該彈性基板也可運用各種其他方法來彎曲。此後,將參考第4圖至第6圖來詳細說明塗佈目標物體之方法。
第4圖至第6圖為說明根據示例性實施例塗佈目標物體的方法之示意圖。
請參閱第4圖,一開始先準備在具有表面的基板410上放置至少一目標物體420。第4a圖和第4b圖分別為平面圖與剖面圖。第4a圖為沿著第4a圖中IV-IV'線的剖面圖。使用彈性基板作為基板410時,該彈性基板可因為外力而彎曲。在此情況下,改變了放置在基板410上的至少一目標物體420之排列方式。由於基板410和目標物體420大體上與上述第1圖中的基板110和目標物體120相同,為了簡化起見所以省略其詳細說明。為了清晰與簡潔,使用半導體晶片作為目標物體420來說明塗佈目標物體之方法。不過,此說明並非用於將塗佈目標物體420的方法限制在特定類型或特定目標物體。
請參閱第5圖,在該目標物體420與該基板410的表面之至少部分區域上形成光阻430。第5a圖至第5c圖為剖面圖。請參閱第5a圖,使用半導體製程中一般塗佈法,可在該目標物體420與該基板410的表面之至少部分區域上形成光阻430。第5a圖示範例示在目標物體420的表面上形成具有一致厚度的光阻430。在另一範例中,與第5a圖中所示不同,可在目標物體420的表面上形成具有各種厚度偏差之光阻430。該塗佈方法可例如為旋轉塗佈法或噴灑塗佈法。根據實施例,使用旋轉塗佈法作為塗佈法時,可根據光阻種類、旋轉塗佈時間或旋轉塗佈速率,來控制放置在目標物體420頂端表面上的光阻430之厚度。根據另一實施例,使用噴灑塗佈法作為塗佈法時,可藉由調整光阻種類或噴灑位置,來控制放置在目標物體420頂端表面上的光阻430之厚度以及厚度偏差。請參閱第5b圖,使用內含光阻的流體管440,可在該目標物體420與該基板410的表面之至少部分區域上形成光阻430。在此情況下,根據流體管440內部側面表面與目標物體420頂端表面間之距離G1,可控制設置在目標物體420頂端表面上的光阻430之厚度。請參閱第5c圖,使用內含光阻的板子480與分隔片490,可在該目標物體420與該基板410的表面之至少部分區域上形成光阻430。在此情況下,根據板子480內部側面表面與目標物體420頂端表面間之距離G2,可控制設置在目標物體420頂端表面上的光阻430之厚度。第5c圖顯示平板作為板子480的範例。在另一範例中,圖未示,板子480可為不平的板子。該不平的板子可例如為內部側面表面上有凹槽的板子。板子480的內部側面表面與目標物體420的頂端表面間之距離G2可由分隔片490決定。在第5c圖中,從板子480分離的分隔片例示為分隔片490的範例。根據實施例,圖未示,分隔片490可與板子480整體形成。尚且在另一實施例中,若有其他單元可精確控制板子480與目標物體420的頂端表面間之距離,則可省略分隔片490。板子480中可形成入口(未顯示)與出口(未顯示),該入口對應至注入光阻430的接口,而該出口對應至注入光阻430時用來排出內部空氣的接口。根據另一實施例,該入口與出口放置在分隔片490或基板410中,或可省略。在板子480的內部側面表面上以及與板子480內部側面表面相對放置的分隔片490之一壁上,另形成氧抑制層(未顯示)。接觸該氧抑制層的部分光阻430並不會因為光線(例如紫外(UV)光)而固化,因此該氧抑制層作為黏著抑制層。除了上述說明用於了解的範例以外,也可運用各種其他設備。板子480可完全或部分透明,例如:板子480可為玻璃板或塑膠板。分隔片490可完全或部分透明,例如:分隔片490可為玻璃或塑膠材料。
由於光阻430和流體管440的材料與特徵大體上與上述第1圖中的光阻和流體管的材料與特徵相同,為了簡化起見所以省略其詳細說明。
請參閱第6圖,處理該目標物體420的影像,來決定用於該目標物體420塗佈層之光圖案。例如:使用參閱第1圖與第2圖所說明的處理器140來處理目標物體420之影像,以獲得該光圖案。在此情況下,可用各種方法從目標物體420的影像中獲得該光圖案。根據實施例,該光圖案的獲得可包括獲得該目標物體420的影像,並且將獲得的該目標物體420之影像轉換成黑白影像。第6a圖顯示在基板410和目標物體420其上形成光阻430。第6a圖示範性例示形成將目標物體420和基板410整個圍繞起來的光阻430。根據另一實施例,光阻430可圍繞目標物體420和基板410的部分區域。例如:在目標物體420的頂端表面上不會形成光阻430。第6b圖顯示由目標物體420的影像所轉換出來之黑白影像450,並且第6c圖顯示利用處理目標物體420的影像450來決定的光圖案460。光圖案460更包括需要接觸超出目標物體420頂端表面的接合線之光圖案462A和464A。在第6c圖中,需要與接合線接觸之光圖案462A和464A之範例說明具有相同形狀的兩個區域。根據另一實施例,與接合線接觸所需的光圖案462A和464A可有各種數量或形狀。在根據目標物體420的黑白影像450感應目標物體420之邊緣與轉角之後,根據目標物體420的感應邊緣與轉角來計算目標物體420的位置與旋轉角度。根據目標物體420的計算位置與旋轉角度,可獲得用來目標物體420之塗佈層的光圖案460,也就是可利用在預定範圍內放大或縮小目標物體420的影像450,來獲得光圖案460。另外,也可利用新增與接合線接觸所需的光圖案462A和464A,來獲得光圖案460。
下文中提供具有預定光圖案460的光線至基板410。根據實施例,提供具有已決定光圖案460的光線給基板410可包括提供光源,以及根據已決定光圖案460由該光源所提供的調變光線。例如:使用參閱第1圖與第2圖所說明的影像處理型曝光設備130,將具有該已決定光圖案的光線提供給基板410。根據上面參考第1圖與第2圖的說明精通技術人士能瞭解,將具有已決定光圖案460的光線提供給基板410之製程,為了簡化說明起見將省略。
第7圖為包括使用參考第4圖至第6圖中所說明塗佈目標物體的方法所形成塗佈層之目標物體的示意圖。第7a圖和第7b圖都是剖面圖。
請參閱第7a圖,使用上述目標物體塗佈方法,可在目標物體420與基板410的表面上形成塗佈層432。塗佈層432並不會覆蓋目標物體420頂端表面上與接合線接觸所需的部分區域462和464。根據另一實施例,目標物體420的頂端表面不需要接觸接合線時(圖未示),則用塗佈層432取代與接合線接觸所需的部分區域462和464。塗佈層432對應至已固化的光阻430。塗佈層432的厚度可以控制。根據實施例,如第5a圖中所示,使用旋轉塗佈法在目標物體420的表面上形成光阻430時,可利用調整光阻430種類、旋轉塗佈時間或旋轉塗佈速率,來控制塗佈層432的厚度。根據另一實施例,使用噴灑塗佈法作為塗佈法時,利用調整光阻種類或噴灑位置,來控制設置在目標物體420頂端表面上的塗佈層432之厚度以及厚度變化。尚且根據另一實施例,如第5b圖中所示,使用流體管440在目標物體420的表面上形成光阻430時,假設光阻430在固化階段並未膨脹或收縮,則塗佈層432的厚度H變成流體管440的內部側面表面與目標物體420的頂端表面間之距離G。
請參閱第7b圖,使用上述目標物體塗佈方法,可在目標物體420與基板410的表面上形成塗佈層432。根據某些實施例,更可在目標物體420和基板410的表面上形成其他塗佈層470。塗佈層432和其他塗佈層470並不會覆蓋目標物體420頂端表面上與接合線接觸所需的部分區域462和464。根據另一實施例,目標物體420的頂端表面不需要接觸接合線時(並非如第7b圖所顯示),則用塗佈層432以及其他塗佈層470取代與接合線接觸所需的部分區域462和464。其他塗佈層470可使用各種材料形成,例如,其他塗佈層470可為導電層。另一範例,其他塗佈層470可為絕緣層。
在第7b圖中,以其他塗佈層470的範例來例示使用上述塗佈目標物體的方法所形成之已固化的光阻。例如:其他塗佈層470可含磷光體。在此情況下,其他塗佈層470可用來作為例如磷光層。LED晶片用來作為目標物體420時,內含磷光體的其他塗佈層470與內含磷光體的塗佈層432可具體實施具有各種顏色的光線或具有各種色溫的白光。在另一範例中,其他塗佈層470可不含磷光體。在此情況下,其他塗佈層470可用來作為例如保護層。該保護層可形成目標物體420與塗佈層432之間的適當空間。使用LED晶片作為目標物體420並且使用磷光層作為塗佈層432時,該空間用來保護塗佈層432免於LED晶片所產生高熱之影響。
根據另一實施例,圖未示,其他塗佈層470可為使用上述塗佈法製作圖案之塗佈層。其他塗佈層470可具有所顯示以外各種形狀或功能,例如:其他塗佈層470可為電連接所需的互連。另一範例,其他塗佈層470可為與接合線接觸所需的接點焊墊。塗佈目標物體的方法更包括使用在形成該塗佈層之後由該方法形成的圖案,選擇性蝕刻該塗佈層來形成其他塗佈層470。使用各種方法,進行藉由選擇性蝕刻該塗佈層來形成其他塗佈層470。由於精通技術人士應瞭解使用一般半導體製程形成其他塗佈層470,為了簡化起見所以省略其詳細說明。利用塗佈目標物體的方法,獲得對應至已固化光阻的圖案,例如,該塗佈層可為導電層。另一範例,該塗佈層可為絕緣層。使用各種方法在目標物體420的表面之至少部分區域上形成該塗佈層,例如:可使用旋轉塗佈技術、噴灑塗佈技術或印刷技術在目標物體的表面之至少部分區域上形成該塗佈層,另外,可使用PVD技術、CVD技術或電鍍技術在目標物體420的表面上之至少部分區域上形成該塗佈層。除了上述說明用於了解的範例以外,該塗佈層也可運用各種其他方法來形成。
第8圖為說明根據另一示例性實施例塗佈目標物體的方法之流程圖。
請參閱第8圖,該方法從步驟810開始。在步驟810中,準備在具有一表面的一基板上放置至少一目標物體。在步驟820中,在該目標物體與該基板的表面之至少部分區域上形成光阻。在步驟830中,處理該目標物體的影像,來形成用於該目標物體塗佈層之一岸堤。根據實施例,該岸堤的形成可包括獲得目標物體的影像,並且使用所獲得的該目標物體影像,將具有對應至該岸堤的光圖案之光線提供給該基板。在步驟840中,提供樹脂至該岸堤所圍繞在該目標物體與該基板之表面上的至少部分區域上。根據實施例,該樹脂可包括磷光體。
根據其他實施例,在形成該光阻之前,塗佈目標物體的方法可更包括在目標物體的表面之至少部分區域上形成其他塗佈層。另外,形成該其他塗佈層之後,利用選擇性蝕刻該其他塗佈層,塗佈目標物體的方法可更包括形成圖案。在此情況下,使用第3圖中步驟320和330中描述的製程所提供光線來形成的塗佈層可用來作為蝕刻遮罩,來選擇性蝕刻該其他塗佈層。該塗佈層可為已固化的光阻。該其他塗佈層的蝕刻可使用乾式蝕刻或濕式蝕刻來執行,這兩者都是典型的半導體製程。該其他塗佈層可由各種材料的其中之一形成,例如,該其他塗佈層可為導電層。另一範例,該其他塗佈層可為絕緣層。
根據其他實施例,在準備基板之後,塗佈目標物體的方法更包括改變目標物體的排列。在此情況下,可使用彈性基板作為基板。該彈性基板可使用各種方式彎曲。根據實施例,在選擇自X軸方向、Y軸方向以及其組合所構成群組中至少一方向施加張力可延伸該彈性基板。根據另一實施例,在選擇自X軸方向、Y軸方向以及其組合所構成群組中至少一方向施加壓縮應力可壓縮該彈性基板。該壓縮應力並不只是外部施加的壓縮力,也可是彈性基板的恢復力。該恢復力可對應至施加於該彈性基板的該張力。除了上述說明用於了解的範例以外,該彈性基板也可運用各種其他方法來彎曲。此後,將參考第9圖至第13圖來詳細說明根據另一示例性實施例塗佈目標物體之方法。
第9圖至第13圖為說明根據另一示例性實施例塗佈目標物體的方法之示意圖。
請參閱第9圖,一開始先準備在具有表面的基板910上設置至少一個目標物體920。第9a圖和第9b圖分別為平面圖與剖面圖。第9b圖為沿著第9a圖中IX-IX'線的剖面圖。使用彈性基板作為基板910時,該彈性基板可因為外力而彎曲。在此情況下,改變了設置在基板910上的至少一目標物體920之排列方式。由於基板910和目標物體920大體上分別與上述第1圖中的基板110和目標物體120相同,為了簡化起見所以省略其詳細說明。
請參閱第10圖,在目標物體920與基板910的表面之至少部分區域上形成光阻930。第10a圖和第10b圖分別為平面圖與剖面圖。第10b圖為沿著第10a圖中X-X'線的剖面圖。為了清晰與簡潔,現在使用在目標物體920和基板910的表面之至少部分區域上形成之光阻930來說明塗佈目標物體之方法。在第10圖中,以目標物體920為範例說明半導體晶片的表面上需要形成接點焊墊922A、922B、922C和922D來與接合線接觸。在另一範例中,使用不需要接點焊墊來接觸接合線的半導體晶片作為目標物體920時,則可省略接點焊墊922A、922B、922C和922D。
請參閱第10圖,使用半導體製程中一般塗佈技術,可在目標物體920與基板910的表面之至少部分區域上形成光阻930。用上面參考第5圖描述的各種方法來形成光阻930,另外,使用上面第5圖描述的各種方法來控制光阻930的厚度。
由於光阻930的材料與特性大體上與上述第1圖中光阻的材料與特性相同,為了簡化起見所以省略其詳細說明。
請參閱第11圖,處理該目標物體920的影像,來形成用於該目標物體920塗佈層之一岸堤930A。
第11a圖顯示用於形成該岸堤930A的光圖案960。請參閱第11a圖,利用處理目標物體920的影像,可決定用於目標物體920的塗佈層之光圖案960,例如:使用參閱第1圖與第2圖所說明的處理器140來處理目標物體920之影像,以獲得該光圖案960。由於獲得光圖案960的製程大體上與上述第6圖中獲得光圖案460的製程相同,為了簡化起見所以省略其詳細說明。
第11b圖為使用光圖案960形成的該岸堤930A之剖面圖。該岸堤930A為已固化的光阻930。利用提供具有該預定光圖案的光線至該基板910,來形成該岸堤930A,例如:該已決定的光圖案之形狀與光圖案960相同。另一範例,該已決定的光圖案之形狀與光圖案960的形狀相反。第11b圖示範例示使用該已決定光圖案的形狀與光圖案960的形狀相反來形成該岸堤930A。另外,第11圖示範性例示該岸堤930A設置在接點焊墊922A、922B、922C和922D之上,並且接觸目標物體920的側邊表面。根據另一實施例,圖未示,該岸堤930A的形狀與排列可根據所要的目標物體920塗佈層之形狀來改變。利用改變光圖案的形狀,就可獲得具有各種形狀與排列的該岸堤930A。由於提供已決定圖案給基板910的製程大體上與上述第6圖中提供光圖案460給基板410的製程相同,為了簡化起見所以省略其詳細說明。
請參閱第12圖,提供樹脂940至該岸堤930A所圍繞在目標物體920與基板910之表面上的至少部分區域。多種樹脂中之一種可用來作為樹脂940,例如:樹脂940可為水、乙醇以及熱固化聚矽氧的混合物。另一範例,樹脂940可為水、乙醇、熱固化聚矽氧以及環氧基的混合物。根據實施例,該樹脂940可包括磷光體。上面參考第1圖說明的各種磷光體都可用來作為磷光體。
請參閱第13圖,移除該岸堤930A,以獲得在塗佈層940A的表面上形成之目標物體920。塗佈層940A為已固化的樹脂940,樹脂940可使用各種方式固化,例如:樹脂940可在室溫或預定溫度下熱固化。利用調整提供給由該岸堤930A所圍繞在目標物體920和基板910之表面之至少部分區域的樹脂940數量,或調整樹脂940的混合物成份比例,來控制塗佈層940A的厚度。該岸堤930A可使用一般移除光阻的方法來移除,例如:可使用乾式製程、濕式製程或熱回流製程來移除該岸堤930A。該乾式製程可例如為氧電漿製程。根據另一實施例,圖未示,可在塗佈層940A與目標物體920的表面之間另形成其他塗佈層(未顯示)。該其他塗佈層也可運用例如上述方法來形成,並且具有各種形狀與排列,例如:每一該其他塗佈層與塗佈層940A都可包括磷光層。LED晶片用來作為目標物體920時,內含磷光體的塗佈層940A和該其他塗佈層可具體實施具有各種顏色的光線,或具有各種色溫的白光。另一範例,該其他塗佈層可用來作為保護層。該保護層可形成目標物體920與塗佈層940A之間的適當空間。使用LED晶片作為目標物體920並且使用磷光層作為塗佈層940A時,該空間用來保護塗佈層940A免於LED晶片所產生高熱之影響。
第14圖為包括使用上述第9圖至第13圖中所說明塗佈目標物體的方法所形成包含塗佈層940A之目標物體920的示意圖。使用上述第9圖至第13圖中所說明的方法,在目標物體920的表面上形成塗佈層940A。塗佈層940A並不會覆蓋與超出目標物體920頂端表面的接合線接觸所需之部分區域922A、922B、922C和922D。根據另一實施例,圖未示,目標物體920的頂端表面不需要接觸接合線時,則可在與接合線接觸所需的部分區域922A、922B、922C和922D之上形成塗佈層940A。塗佈層940A可熱固化。由於磷光體和光線亮度降低導致的光散射,所以光固化(例如UV固化)塗佈層的側壁展現出不一致的塗佈特性。塗佈層940A熱固化之後,可彌補塗佈層940A側壁不一致的塗佈特性。
此後,將描述塗佈晶片的方法以及根據上述示例性實施例運用彈性基板之晶片塗佈系統。
第15圖為說明根據示例性實施例塗佈晶片的方法之流程圖。請參閱第15圖,從步驟1510開始塗佈該晶片之方法。在步驟1510中,準備複數個晶片設置在彈性基板上。該晶片在該基板上具有第一排列方式,例如:切割設置在彈性基板上的半導體晶圓,可獲得放置在彈性基板上的複數個晶片。在此情況下,使用半導體製程在該半導體晶圓上形成該複數個晶片。在另一範例中,利用將使用像是半導體製程這各種方法製造的晶片放置在該彈性基板上,可獲得放置在彈性基板上的複數個晶片。多種基板中之一種可用來作為彈性基板,該彈性基板可例如為塑膠基板、塑膠膜或彈性PCB。根據實施例,在彈性基板的一表面上可形成黏著材料。該複數個晶片可黏貼至該彈性基板的一表面上。根據實施例,利用將半導體晶圓黏貼至該彈性基板的一表面,並且切割該半導體晶圓,則可獲得黏貼至該彈性基板一表面上的該複數個晶片。在此情況下,使用半導體製程在該半導體晶圓上製造該複數個晶片。例如:在該彈性基板的一表面上形成黏著材料可為切割膜。各種晶片都可用來作為該複數個晶片,例如,該複數個晶片可為微型晶片。每一片微型晶片的面積可低於1 mm2 ,例如:每一片微型晶片的尺寸可為10 μm×10 μm×20 μm。另一範例,每一該複數個晶片可為選自於LED晶片、RFID晶片、CMOS晶片以及其組合所構成群組中的一晶片。因此可運用半導體製程,在半導體晶圓上製造選自於微型晶片、LED晶片、RFID晶片、CMOS晶片以及其組合所構成群組之晶片。
在步驟1520中,彎曲該彈性基板來改變該複數個晶片的排列。利用彎曲該彈性基板,該複數個晶片的排列改變成第二排列。該彈性基板可使用各種方式改變。根據實施例,該彈性基板在往由X軸方向、Y軸方向及其組合所構成群組中選擇至少一方向施加張力之下可延伸。根據另一實施例,在選擇自X軸方向、Y軸方向以及其組合所構成群組中至少一方向施加壓縮應力可壓縮該彈性基板。該壓縮應力並不只是外部施加的壓縮力,也可是彈性基板的恢復力。該恢復力可對應至施加於該彈性基板的該張力。除了上述說明用於了解的範例以外,該彈性基板也可運用各種其他方法來彎曲。
在步驟1530中,在該複數個晶片與該基板的表面之至少部分區域上形成光阻。多種光阻中之一種可用來作為光阻,該光阻可為正光阻或負光阻,例如:該光阻可不含磷光體。在此情況下,已固化的光阻可用來作為例如透明層或模造層。另一範例,該光阻可含磷光體。在此情況下,已固化的光阻可用來作為例如磷光層。各種種磷光體都可用來作為磷光體,例如:該磷光體可選自於紅色磷光體、綠色磷光體、藍色磷光體、黃色磷光體及其組合所構成之群組。使用LED晶片作為每一複數個晶片時,利用控制LED晶片的光波長、LED晶片的光密度、磷光體種類以及磷光體濃度,可具體實施具有多顏色的光線或具有多色溫的白光。色溫就是依照溫度之顏色變化所發出光線,以白色為基準,單位為K(凱氏絕對溫度)。
在步驟1540中,將該光阻選擇性暴露在光線下,如此在該複數個晶片的表面上形成第一塗佈層。該第一塗佈層為已固化的光阻。根據實施例,使用光罩將該光阻選擇性暴露在光線下形成該第一塗佈層。根據另一實施例,使用可程式化光圖案而不需要光罩之光微影系統,將該光阻選擇性暴露在光線下,形成該第一塗佈層。使用各種方法在不需要光罩形成該第一塗佈層的。根據實施例,在不需要光罩形成該第一塗佈層可包括擷取用該光罩塗佈的複數個晶片之影像、根據擷取的該複數個晶片之影像決定適用於該第一塗佈層之光線形狀,以及提供具有已決定形狀的光線給該光阻。
根據另一實施例,可重複執行步驟1530和步驟1540內描述的製程。在此情況下,在該複數個晶片的表面之至少部分區域上或該第一塗佈層之上更可形成其他第一塗佈層。根據其他實施例,塗佈晶片的方法可另包括在塗佈該光阻之前(步驟1530),在該複數個晶片的表面上該至少部分區域之上形成第二塗佈層。在此情況下,塗佈晶片的方法可更包括利用在形成該第二塗佈層之後,選擇性蝕刻該第二塗佈層來形成圖案。在此情況下,使用步驟1530和步驟1540中描述的製程所形成之塗佈層可用來作為選擇性蝕刻該第二塗佈層所需之蝕刻遮罩。該第二塗佈層的蝕刻可使用乾式蝕刻或濕式蝕刻來進行,這兩者都是典型的半導體製程。該第二塗佈層可由各種材料形成,例如,該第二塗佈層可為導電層。另一範例,該第二塗佈層可為絕緣層。此後,將參考第16圖至第22圖來詳細說明根據示例性實施例塗佈晶片之方法。
第16圖至第22圖為說明根據示例性實施例塗佈晶片的各別製程方法之示意圖。
請參閱第16圖,一開始準備複數個晶片1620設置在彈性基板1610上。第16a圖和第16b圖分別為平面圖與剖面圖。第16b圖為沿著第16a圖之平面圖中II-II'線的剖面圖。
由於彈性基板1610大體上與上述第15圖中步驟1510所說明的彈性基板相同,為了簡化起見所以省略其詳細說明。
複數個晶片1620設置在彈性基板1610上。複數個晶片1620在彈性基板1610上具有第一排列。第16圖示範性例示複數個晶片1620以水平間隔W1 和垂直間隔H1 排列在彈性基板1610上。根據體實施例,圖未示,複數個晶片1620的至少其中之二可維持在不同水平間隔或不同垂直間隔上。由於複數個晶片1620大體上與上述第15圖中步驟1510所說明的複數個晶片相同,為了簡化起見所以省略其詳細說明。
請參閱第17圖,彎曲彈性基板1610來改變複數個晶片1620的排列。第17a圖顯示施加於彈性基板1610的張力。第17b圖例示複數個晶片1620的排列由於張力而改變。利用彎曲彈性基板1610,複數個晶片1620的第一排列改變成第二排列。參考上述第15圖中步驟1520說明彈性基板1610可使用各種方法來彎曲。由於彎曲彈性基板1610的方法大體上與上述第15圖中步驟1520所說明的方法相同,為了簡化起見所以省略其詳細說明。第17b圖示範性例示由於張力往X軸和Y軸方向施加於彈性基板1610上,造成複數個晶片1620以水平間隔W2 和垂直間隔H2 排列。根據另一實施例,圖未示,張力可以只往X軸與Y軸方向的其中一方向施加於彈性基板1610。尚且根據另一實施例,圖未示,複數個晶片1620的至少其中之二可維持在不同水平間隔或不同垂直間隔上。
請參閱第18圖,在彈性基板1610與複數個晶片1620的表面之至少部分區域上形成光阻1630。第18a圖和第18b圖分別為平面圖與剖面圖。第18b圖為沿著第18a圖的平面圖中IV-IV'線的剖面圖。由於光阻1630大體上與上述第15圖中步驟1530所說明的光阻相同,為了簡化起見所以省略其詳細說明。第18圖示範性例示光阻1630配置成除了彈性基板1610與複數個晶片1620交界處以外,整個圍繞彈性基板1610與複數個晶片1620的表面。根據另一實施例,圖未示,在彈性基板1610與複數個晶片1620的表面之部分區域之形成光阻1630。可使用各種種方法在複數個晶片1620與基板1610的表面之至少部分區域上形成光阻1630。例如:可使用旋轉塗佈製程或噴灑塗佈製程在複數個晶片1620與彈性基板1610的表面之至少部分區域上形成光阻1630。除了上述說明用於了解的範例以外,光阻1630也可運用各種其他方法來形成。
請參閱第19圖,選擇性用光曝光光阻1630,如此在複數個晶片1620的表面上形成第一塗佈層1632。第19a圖和第19b圖分別為平面圖與剖面圖。第19b圖為沿著第19a圖的平面圖中V-V'線的剖面圖。第一塗佈層1632為已固化的光阻1630。第一塗佈層1632並不會覆蓋與超出每一複數個晶片1620頂端表面的接合線接觸所需之部分區域1640。在第19圖中,作為與接合線接觸所需的部分區域1640之範例說明具有相同形狀的兩個區域。根據另一實施例,與接合線接觸所需的部分區域1640可有各種數量或形狀。
第20圖和第21圖為例示,參考上述第19圖說明選擇性用光曝光光阻1630,在複數個晶片1620的表面上形成第一塗佈層1632之製程的示意圖。
第20圖為例示利用使用光罩1650選擇性用光曝光光阻1630,在複數個晶片1620的表面上形成第一塗佈層1632之製程的示意圖。
請參閱第20a圖,準備在彈性基板1610和複數個晶片1620上形成光阻1630。如上面參考第18圖的說明,在複數個晶片1620與彈性基板1610的表面上至少部分區域之上形成光阻1630。光阻1630使用光罩1650選擇性曝光。各種光線都可用來作為該光線,該光線可例如為UV光線。
請參閱第20b圖,利用光罩1650選擇性將光阻1630暴露在光線下,如此在複數個晶片1620的表面上顯影形成第一塗佈層1632。接著執行烘烤製程,來穩定第一塗佈層1632。第一塗佈層1632為已固化的光阻1630。第一塗佈層1632並不會覆蓋與超出每一複數個晶片1620的頂端表面的接合線接觸所需之部分區域1640。根據另一實施例,不同於第20b圖中所示,每一晶片1620的頂端表面不需要接觸接合線時,則可用第一塗佈層1632取代與接合線接觸所需的部分區域1640。
請回頭參閱第20圖,例示正光阻作為光阻1630的範例。另一實施例,並不同於圖式中所述,可使用負光阻作為光阻1630。在此情況下,光罩1650的光罩圖案與第20圖中所示圖案相反。
第21圖為例示透過選擇性使用可程式化光圖案而不用光罩的光微影系統用光來曝光光阻1630,在複數個晶片1620的表面上形成第一塗佈層1632之製程的示意圖。
請參閱第21a圖,準備形成光阻1630在彈性基板1610和複數個晶片1620上。如上面參考第18圖的說明,在複數個晶片1620與彈性基板1610的表面之至少部分區域上形成光阻1630。使用光微影系統選擇性用光來曝光光阻1630。
該光微影系統包括攝影機1660、處理器1670以及光投射設備1680。根據其他實施例,該光微影系統可選擇性更包括分光器1690、縮放透鏡1692以及照明設備1694。
擷取複數個晶片1620影像之攝影機1660設置在彈性基板1610上。攝影機1660將對應至所擷取影像的電子信號傳輸給處理器1670。攝影機1660可為例如成像鏡頭1662和影像感測器1664。成像鏡頭1662接受來自分光器1690的光線、將該光線傳輸給影像感測器1664,並且在影像感測器1664中能形成影像。影像感測器1664用來產生對應至入射光的電子信號。
處理器1670根據攝影機1660擷取的影像,決定適用於形成第一塗佈層1632的光形狀。處理器1670可例如為PC或筆記型電腦。
光投射設備1680傳送具有預定形狀的光線給彈性基板1610。光投射設備1680可例如為光源1682以及空間光線調變器1684。光源1682可例如為UV光源或V光源。光源1682可包括例如UV光源準直器1686以及UV濾光器1688。UV光源準直器1686用來輸出準直的UV光線。UV光源準直器1686可包括例如200W UV燈具(未顯示)以及光纖型光導系統(未顯示)。UV濾光器1688用來選擇性將UV光源準直器1686所傳輸光線以外的UV光線傳輸給空間光線調變器1684。空間光線調變器1684用來調變光源1682傳輸的光線,以回應處理器1670所傳輸的信號。如第21a圖中所示,空間光線調變器1684可為製作成2維陣列類型的數位微鏡陣列。圖未示,空間光線調變器1684可製作為1維陣列類型或微型反射鏡以外的不同類型(例如液晶顯示器(liquid-crystal-display,LCD)型)。光調變可在空間光線調變器1684內程式設計,即是空間光線調變器1684可選擇性隨時將此處所含像素以外所要之像素的入射光傳輸給彈性基板1610。
縮放透鏡1692用來縮放由光投射設備1680所傳輸的光線,並且提供已縮放的光線給彈性基板1610。縮放透鏡1692可為具有下列各種放大倍率中之一種的顯微物鏡,例如2x、4x、10x、20x、40x和60x,例如:具有放大倍率10x的顯微物鏡可用來作為縮放透鏡1692,以大約5的縮放倍率將光投射設備1680的影像投射在最終物體平面上。
分光器透過光投射設備1680所提供的已調變光線,經縮放透鏡1692用來傳輸給彈性基板1610。另外,分光器1690經縮放透鏡1692將已傳輸影像從彈性基板1610用來傳輸至攝影機1660,例如:分光器1690可為第21圖中所示的半反射鏡。
照明設備1694用來提供照明,讓攝影機1660確定彈性基板1610的影像。由於已固化光阻1632與未固化光阻1630之間的折射率只有少量差異,因此可使用偏軸照明讓固化光阻1632可看見。
請參閱第21b圖,利用發展光微影系統選擇性曝光的光阻1630,因此在複數個晶片1620的表面上形成第一塗佈層1632。執行烘烤製程來穩定第一塗佈層1632。第一塗佈層1632為固化的光阻1630。第一塗佈層1632並不會覆蓋與超出每一個晶片1620頂端表面的接合線接觸所需之部分區域1640。根據另一實施例,不同於第21b圖所示,每一晶片1620的頂端表面不需要接觸接合線時,則可用第一塗佈層1632取代與接合線接觸所需的部分區域1640。
請參閱第21圖,例示正光阻作為光阻1630的範例。根據另一實施例,並不同於圖式中所述,可使用負光阻作為光阻1630。在此情況下,光微影系統提供的光圖案具有與第21圖中所示圖案相反之光罩圖案。
第22圖為例示上述參考第21圖說明的處理器1670之操作的示意圖。第22a圖顯示提供給處理器1670的複數個晶片1620之擷取影像,並且第22b圖顯示由處理器1670所決定適用於第一塗佈層1632之光形狀。請參閱第22圖,處理器1670可利用根據適用於第一塗佈層1632的光形狀,在預定範圍內利用放大對應至複數個晶片1620的區域1620A所獲得之形狀1632A。
第23圖為使用參考第15圖至第22圖中所說明塗佈晶片的方法所形成包含塗佈層之複數個晶片的示意圖。第23a圖和第23b圖都是剖面圖。
第23a圖顯示為使用上述塗佈晶片的方法所形成在具有表面的複數個晶片1620上,形成第一塗佈層1632。第一塗佈層1632並不會覆蓋與超出每一複數個晶片1620頂端表面的接合線接觸所需之部分區域1640。第一塗佈層1632對應至已固化的光阻。例如:第一塗佈層1632可不含磷光體。在此情況下,第一塗佈層1632可例如為透明層或模造層。另一範例,第一塗佈層1632可含磷光體。在此情況下,第一塗佈層1632可用來作為例如磷光層。使用LED晶片作為複數個晶片1620時,透過控制LED晶片的光波長、LED晶片的光密度、磷光體種類以及磷光體濃度,可具體實施具各種顏色的光線或具有各種色溫的白光。
第23b圖顯示在第一塗佈層1632的表面上形成複數個晶片1620,以及使用上述塗佈晶片的方法所形成之第二塗佈層1634。第一塗佈層1632和第二塗佈層1634並不會覆蓋與超出每一複數個晶片1620頂端表面的接合線接觸所需之部分區域1640。多種材料中之一種都可用來作為第二塗佈層1634,例如,該第二塗佈層1634可為導電層。另一範例,該第二塗佈層1634可為絕緣層。
在第23b圖中,以第二塗佈層1634的範例所示,使用上述塗佈晶片的方法形成已固化光阻。例如:第二塗佈層1634可含磷光體。在此情況下,第二塗佈層1634可用來作為例如磷光層。LED晶片用來作為複數個晶片1620時,內含磷光體的第二塗佈層1634與內含磷光體的第一塗佈層1632可具體實施具有各種顏色的光線,或具有各種色溫的白光。另一範例,第二塗佈層1634可不含磷光體。在此情況下,第二塗佈層1634可用來作為例如保護層。該保護層可在複數個晶片1620與第二塗佈層1634之間形成適當空間。使用LED晶片作為複數個晶片1620並且使用磷光層作為第一塗佈層1632時,該空間用來保護第二塗佈層1634免於LED晶片所產生高熱之影響。
根據另一實施例,並不同於圖式中所述,第二塗佈層1634可為使用上述塗佈晶片的方法製作圖案之塗佈層。第二塗佈層1634可具有所顯示各種形狀或功能,例如:第二塗佈層1634可為電連接所需的互連。另一範例,塗佈層1634可為與接合線接觸所需的接點焊墊。除了上述說明用於了解的範例以外,第二塗佈層1634可具有各種其他形狀或功能。塗佈晶片的方法更包括在形成該塗佈層之後用該塗佈晶片的方法形成的圖案,選擇性蝕刻該塗佈層來形成第二塗佈層1634。用各種方法,執行藉由選擇性蝕刻該塗佈層來形成第二塗佈層1634。因為精通技術人士都瞭解透過選擇性蝕刻該塗佈層來形成第二塗佈層1634之一般半導體製程,所以為了簡化起見,在此省略這些的詳細說明。用塗佈晶片的方法,獲得對應至已固化光阻的圖案,例如,該塗佈層可為導電層。另一範例,該塗佈層可為絕緣層。用各種方法在複數個晶片1620的表面之至少部分區域上形成該塗佈層,例如:用旋轉塗佈技術、噴灑塗佈技術或印刷技術在複數個晶片1620的表面之至少部分區域上形成該塗佈層。另外,用PVD製程、CVD製程或電鍍製程在複數個晶片1620的表面上之至少部分區域上形成該塗佈層。除了上述說明用於了解的範例以外,該塗佈層也可運用各種其他方法來形成。
請回頭參閱第16圖至第23圖,彈性基板1610彎曲來改變放置在彈性基板1610上複數個晶片1620的排列。透過施加於彈性基板1610的張力使彈性基板1610彎曲。由於該張力可增加設置在彈性基板1610上的複數個晶片1620間之間隔。結果,可確定放置在彈性基板1610上的複數個晶片1620有充足之塗佈空間。根據實施例,透過切割放置在彈性基板1610上的半導體晶圓,可獲得放置在彈性基板1610上的複數個晶片1620。在此情況下,複數個晶片1620間之間隔會太窄,而無法在複數個晶片1620的表面上形成塗佈層。根據本發明的方法,複數個晶片1620間之間隔太窄而無法形成塗佈層時,並不需要將複數個晶片1620重新排列為足夠的間隔,透過施加張力至彈性基板1610,就可控制複數個晶片1620間之間隔來足夠形成該塗佈層。因此,以取放方式重新排列複數個晶片1620的製程來確定可省略形成塗佈層之空間。結果,可獲得具有成本效益的封裝製程。更進一步,由於彈性基板1610能夠輕易彎曲,所以複數個晶片1620就可輕鬆組裝至具有各種表面曲線或表面步階差異之電路基板或積體電路(IC)封裝內。
第24圖為根據示例性實施例的晶片塗佈系統之示意圖。請參閱第24圖,該晶片塗佈系統包括彈性基板2010、複數個晶片2020、固定設備2030、第一塗佈器2040以及光微影系統2050。根據其他實施例,該晶片塗佈系統可選擇性更包括第二塗佈器2060。
具有第一排列的複數個晶片2020可放置在彈性基板2010的一表面上。由於彈性基板2010與複數個晶片2020大體上與上述參考第15圖至第23圖中所說明的彈性基板1610與複數個晶片1620相同,為了簡化起見所以省略其詳細說明。
連接至彈性基板2010的固定設備2030可彎曲彈性基板2010,來將複數個晶片2020的第一排列改變成為第二排列。在實施例中,固定設備2030可選自X軸方向、Y軸方向以及其組合所構成群組中至少一方向延伸或壓縮彈性基板2010,以將第一排列改變成第二排列。如第24圖示範性範例所示,施加在彈性基板2010之X軸與Y軸方向的張力F1和F2,來改變第一排列成第二排列。在未顯示的另一實施例中,張力可施加在彈性基板2010的X軸與Y軸任一方向。除了上述說明用於了解的範例以外,彈性基板2010也可運用各種其他方法來彎曲。多種設備中之一種都可用來作為固定設備2030,固定設備2030可例如為拉張設備或壓縮設備。固定設備2030可更包括控制器(未顯示),配置成感測複數個晶片2020的排列,並且控制彈性基板2010的彎曲度數,例如:該控制器可更包括感測器和處理器,該感測器配置成感測複數個晶片2020的排列,並且該處理器配置成決定彈性基板2010的彎曲度數,來回應從感測器回傳給處理器的信號。
第一塗佈器2040可在彈性基板2010以及複數個晶片2020的表面之至少部分區域上形成光阻(未顯示)。多種設備中之一種可用來作為第一塗佈器2040,第一塗佈器2040可例如為旋轉塗佈器或噴灑塗佈器。除了上述說明用於了解的範例以外,也可運用各種其他設備。由於光阻大體上與上述參考第15圖至第23圖中所說明的光阻1630相同,為了簡化起見所以省略其詳細說明。
光微影系統2050可選擇性將該光阻暴露在光線下,在複數個晶片2020的該表面上形成塗佈層(未顯示)。該塗佈層可為已固化的光阻。例如:光微影系統2050可為使用光罩的光微影系統,或免光罩的光微影系統。由於使用光罩的光微影系統2050為半導體製程中的一般設備,所以精通技術人士都瞭解,因此為了簡化起見,在此省略這些的詳細說明。由於免光罩光微影系統1050大體上與上述參考第7圖中所說明的光微影系統相同,為了簡化起見所以省略其詳細說明。
第二塗佈器2060可在彈性基板2010與複數個晶片2020的表面之至少部分區域上形成導電層或絕緣層。多種設備中之一種都可用來作為第二塗佈器2060,第二塗佈器2060可例如為旋轉塗佈器、噴灑塗佈器、PVD設備、CVD設備或電鍍設備。除了上述說明用於了解的範例以外,也可運用各種其他設備。根據其他實施例,只使用光阻時,第二塗佈器2060可省略。
雖然已經參考特定示例性實施例來顯示和說明本發明,精通此技術的人士應知道各種形式及細節的變更,並不會脫離本發明申請專利範圍內所定義的精神及範疇。
100...光微影系統
110...基板
120...目標物體
130...影像處理型曝光設備
140...處理器
142...攝影機
144...影像處理器
146...成像鏡頭
148...影像感測器
150...曝光設備
152...光源
154...空間光線調變器
156...UV光源準直器
158...UV濾光器
160...第一塗佈器
170...第二塗佈器
180...分光器
182...縮放透鏡
184...照明設備
220...晶片
310...步驟
320...步驟
330...步驟
410...基板
420...目標物體
430...光阻
432...塗佈層
440...流體管
450...黑白影像
460...光圖案
462...部分區域
462A...光圖案
464...部分區域
464A...光圖案
470...其他塗佈層
480...板子
490...分隔片
810...步驟
820...步驟
830...步驟
840...步驟
910...基板
920...目標物體
922A...接點焊墊
922B...接點焊墊
922C...接點焊墊
922D...接點焊墊
930...光阻
930A...岸堤
940...樹脂
940A...塗佈層
960...光圖案
1510...步驟
1520...步驟
1530...步驟
1540...步驟
1610...彈性基板
1620...晶片
1620A...區域
1630...光阻
1632...第一塗佈層
1632A...形狀
1634...第二塗佈層
1640...部分區域
1640A...部分區域
1650...光罩
1660...攝影機
1662...成像鏡頭
1664...影像感測器
1670...處理器
1680...光投射設備
1682...光源
1684...空間光線調變器
1686...UV光源準直器
1688...UV濾光器
1690...分光器
1692...縮放透鏡
1694...照明設備
2010...彈性基板
2020...晶片
2030...固定設備
2040...第一塗佈器
2050...光微影系統
2060...第二塗佈器
F1 ...張力
F2 ...張力
G1...距離
G2...距離
H...厚度
H1 ...垂直間隔
H2 ...垂直間隔
W1 ...水平間隔
W2 ...水平間隔
第1圖為根據示例性實施例的光微影系統之示意圖。
第2圖為根據示例性實施例的影像處理型曝光設備之示意圖。
第3圖為說明根據示例性實施例塗佈目標物體的方法之流程圖。
第4圖至第6圖為說明根據示例性實施例塗佈目標物體的方法之示意圖。
第7圖為包括使用第4圖至第6圖中所示方法形成的塗佈層之目標物體的示意圖。
第8圖為說明根據另一示例性實施例塗佈目標物體的方法之流程圖。
第9圖至第13圖為說明根據另一示例性實施例塗佈目標物體的方法之示意圖。
第14圖為包括使用第9圖至第13圖中所示方法形成的塗佈層之目標物體的示意圖。
第15圖為說明根據示例性實施例塗佈晶片的方法之流程圖。
第16圖至第22圖為說明根據示例性實施例塗佈晶片的方法之個別處理的示意圖。
第23圖為包括使用第15圖至第22圖中所示方法形成的塗佈層之複數個晶片的示意圖。
第24圖為根據示例性實施例的晶片塗佈系統之示意圖。
110...基板
120...目標物體
140...處理器
142...攝影機
144...影像處理器
146...成像鏡頭
148...影像感測器
150...曝光設備
152...光源
154...空間光線調變器
156...UV光源準直器
158...UV濾光器
180...分光器
182...縮放透鏡
184...照明設備

Claims (43)

  1. 一種光微影系統,包含:至少一目標物體,放置在一基板上;一處理器,配置成處理該目標物體的一影像,並且決定用於該目標物體的一塗佈層之一光圖案;以及一曝光設備,配置成提供由該處理器所決定具有該光圖案的光線至該基板。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之系統,更包含一第一塗佈器,配置成供應光阻給該目標物體與該基板的表面上的至少部分區域。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之系統,其中,該光阻包括磷光體。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之系統,更包含一第二塗佈器,配置成在該目標物體與該基板的表面上的至少部分區域上形成一導電層或絕緣層。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之系統,其中,該目標物體包括一胞元、一半導體晶片、一發光裝置(LED)晶片、一射頻識別(RFID)晶片或一互補金屬氧化物半導體(CMOS)晶片。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之系統,其中,該塗佈層包括一立體結構。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之系統,其中,該曝光設備包含:一光源;以及 一空間光線調變器,配置成調變由該光源提供的一光線,以回應由該處理器所提供的一信號。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之系統,其中,該空間光線調變器包括一數位微鏡陣列。
  9. 一種塗佈一目標物體之方法,包含:準備在具有一表面的一基板上設置至少一目標物體;處理該目標物體的一影像,並且決定用於該目標物體的一塗佈層之一光圖案;以及提供具有該已決定光圖案的光線至該基板。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之方法,更包含在該目標物體與該基板的表面之至少部分區域上形成光阻,其中,該光阻會因為具有該已決定光圖案的該光線而選擇性固化。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法,其中,該光阻包括磷光體。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之方法,更包含在形成該光阻之前,在該目標物體的表面之至少部分區域上形成一其他塗佈層。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之方法,其中,形成該光阻包括使用內含該光阻的一流體管,在該目標物體與該基板的表面之至少部分區域上形成該光阻。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之方法,其中,形成該光阻包括根據該流體管一內部側面表面與該目標物體頂端表面間之距離,控制設置在該目標物體頂端表面上之已固 化的該光阻之厚度。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之方法,其中,決定該光圖案包括:獲得該目標物體的該影像;以及轉換該目標物體的該獲得影像成一黑白影像。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之方法,其中,提供具有該已決定光圖案的該光線至該基板包括:提供一光源;以及根據該已決定的光圖案,調變由該光源提供的光線。
  17. 一種塗佈一目標物體之方法,包含:準備在具有一表面的一基板上設置至少一目標物體;在該目標物體與該基板的表面之至少部分區域上形成光阻;處理該目標物體的一影像,以形成用於該目標物體的一塗佈層之一岸堤;以及提供一樹脂至用該岸堤所圍繞在該目標物體與該基板之表面的至少部分區域上。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之方法,其中,該樹脂包括磷光體。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之方法,其中,形成該岸堤包括:獲得該目標物體的該影像;以及使用該目標物體的該獲得影像,提供具有對應至該 岸堤的一光圖案之光線至該基板。
  20. 如申請專利範圍第17項至第19項中任一項所述之方法,更包含在準備該基板之後改變該目標物體的一排列。
  21. 一種塗佈一晶片之方法,包含:準備複數個晶片設置在一彈性基板上,在該彈性基板上的該複數個晶片具有一第一排列;彎曲該彈性基板,以改變該第一排列成為一第二排列;在該複數個晶片與該基板的表面之至少部分區域上形成光阻;以及選擇性暴露該光阻在光線下,以在該複數個晶片的表面上形成一第一塗佈層,該第一塗佈層為該已固化的光阻。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之方法,其中,在該彈性基板的一表面上形成一黏著材料。
  23. 如申請專利範圍第21項所述之方法,其中,準備該複數個晶片包含切割一半導體晶圓設置在該彈性基板上,來準備該複數個晶片,其中,使用一半導體製程來製造該複數個晶片形成在該半導體晶圓上。
  24. 如申請專利範圍第21項所述之方法,其中利用往選擇自一X軸方向、一Y軸方向以及其組合的至少一方向來擴張或壓縮該彈性基板,來進行將該第一排列改變成該第二排列。
  25. 如申請專利範圍第21項所述之方法,更包含在形成該光阻之前,在該複數個晶片每一個的表面之至少部分區域上形成一第二塗佈層。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之方法,更包含利用在形成該第二塗佈層之後選擇性蝕刻該第二塗佈層來形成一圖案。
  27. 如申請專利範圍第26項之方法,其中,該第二塗佈層包括一導電層。
  28. 如申請專利範圍第26項所述之方法,其中,該第二塗佈層包括一絕緣層。
  29. 如申請專利範圍第21項所述之方法,其中,形成該第一塗佈層包括使用一光罩選擇性暴露該光阻在光線下。
  30. 如申請專利範圍第21項所述之方法,其中,形成該第一塗佈層包括使用可程式化一光圖案而不需要一光罩,讓該光阻選擇性暴露在光線下。
  31. 如申請專利範圍第30項所述之方法,其中,形成該第一塗佈層包括:擷取已經塗佈該光阻的該複數個晶片之一影像;根據該複數個晶片的該擷取影像,決定適用於該第一塗佈層的該光線形狀;以及提供具有該已決定形狀的光線至該光阻。
  32. 如申請專利範圍第21項所述之方法,其中,該複數個晶片的每一個都是一微型晶片。
  33. 如申請專利範圍第21項所述之方法,其中,該複數個晶 片的每一個可為選自於一LED晶片、一RFID晶片、一CMOS晶片以及其組合所構成群組中之一個。
  34. 如申請專利範圍第21項所述之方法,其中,該光阻包括磷光體。
  35. 如申請專利範圍第34項所述之方法,其中,該磷光體可選自於紅色磷光體、綠色磷光體、藍色磷光體、黃色磷光體以及其組合所構成之群組的其中之一。
  36. 一種晶片塗佈系統,包含:一彈性基板,在其具有一表面上設置具有一第一排列的複數個晶片;一固定設備,連接至該彈性基板,並且配置成彎曲該彈性基板,來改變該第一排列成為一第二排列;一第一塗佈器,配置成在該複數個晶片與該基板的表面之至少部分區域上形成光阻;以及一光微影系統,配置成能選擇性暴露該光阻在光線下,以在該複數個晶片的表面上形成一塗佈層,該塗佈層為已固化的光阻。
  37. 如申請專利範圍第36項所述之系統,其中,該複數個晶片包括數個LED。
  38. 如申請專利範圍第36項所述之系統,其中,該光阻包括磷光體。
  39. 如申請專利範圍第36項所述之系統,其中該彈性基板的一表面具有一黏著特性,利用切割黏著在該彈性基板的一表面上之一半導體晶圓來獲得該複數個晶片,並且將 使用一半導體製程來製造該複數個晶片設置在該半導體晶圓上。
  40. 如申請專利範圍第36項所述之系統,其中該固定設備選擇自一X軸方向、一Y軸方向以及其組合的至少一方向來擴張或壓縮該彈性基板,來改變該第一排列成該第二排列。
  41. 如申請專利範圍第36項之系統,其中,該光微影系統包含:一攝影機,配置成擷取該複數個晶片的一影像;一處理器,配置成根據該攝影機擷取的該影像,決定適合在該複數個晶片的表面上形成一塗佈層之一光形狀,該塗佈層為已固化的光阻;以及一光投射設備,配置成提供具有該已決定形狀的光線至該光阻。
  42. 如申請專利範圍第41項所述之系統,其中,該光投射設備包括:一光源;以及一空間光線調變器,配置成調變由該光源提供的該光線,以回應該處理器所傳輸的一信號。
  43. 如申請專利範圍第36項所述之系統,更包含一第二塗佈器,其配置成可在該複數個晶片與該基板的表面之至少部分區域上形成一導電層或絕緣層。
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