TWI451516B - 已切割晶圓適配器和傳送已切割晶圓的方法 - Google Patents

Description

已切割晶圓適配器和傳送已切割晶圓的方法 發明領域

本發明涉及傳送已切割晶圓的方法和一種已切割晶圓適配器。

發明背景

積體電路是通過高度複雜的處理過程製造的。在該處理過程中，包括許多晶粒的晶圓被放置在環形框架內懸掛的膜片上。晶圓被切割，給出已切割的晶圓，該已切割晶圓包括多個分開的晶粒。Nepomuceno等人的美國專利6716723，標題為“Wafer cutting using laser marking”和Acello等人的美國專利6283693，標題為“Method and apparatus for semiconductor chip handling”，說明現有技術的晶圓切割方法，本文引用該兩個專利，供參考。

第1圖畫出現有技術的已切割晶圓(以多個晶粒10表示)，放置在膜片20的內側部分22上。內側部分22被外側部分24包圍。膜片(亦稱膠帶)20懸掛在環形框架30內。環形框架(亦稱圓環或環)30通常包括內側環和外側環。膜片被放置在這些環之間，而這些環相互連接，以便拉伸膜片，從而至少部分地使晶粒相互分離。

在自動光學檢查過程中，已切割晶圓用人工從一個位置傳送到另一個位置。已切割晶圓被相對精細的膜片支承，人工傳送過程能降低對已切割晶圓的損壞。對膜片施加不可控的壓力，能引起一些晶粒碰撞從而被損壞。

該人工處理過程延慢自動檢查過程，並使利用適合於檢查未切割晶圓的同一檢查系統，對已切割晶圓的檢查複雜化(甚至阻礙)。未切割晶圓是相對堅固的，並能用晶圓傳送單元，諸如但不限於能對晶圓抽真空的叉狀晶圓傳送單元，進行傳送。

因此，需要提供用於已切割晶圓傳送的高效的方法和系統。

發明概要

一種已切割晶圓適配器，包括圓柱形的內側部分和外側部分，該圓柱形的內側部分，適合支承並夾持環形框架及懸掛在環形框架內的膜片，並對膜片的外側部分抽真空，其中該膜片的內側部分支承已切割晶圓並被膜片的外側部分包圍；該適配器的外側部分，具有的周邊形狀基本上如未切割晶圓的周邊。

通常，圓柱形內側部分，包括適合支承膜片的內側部分的非常平的內部板。

通常，該非常平的內部板用玻璃製成。

通常，該非常平的內部板放置在至少一個凸起之上，該凸起定義已切割晶圓適配器內的多個內部空間。

通常，圓柱形內側部分包括環形側壁，該環形側壁包括適合接納彈性單元的孔道，該彈性單元是這樣伸延到孔道外面，以致與環形框架的內側表面接觸。

通常，圓柱形內側部分，包括適合接觸環形框架內側表面的彈性單元。

通常，已切割晶圓適配器包括至少一個已切割晶圓對準標記。

通常，圓柱形內側部分，包括有孔的凹槽，通過該有孔的凹槽抽真空，這樣使膜片拉緊。

通常，已切割晶圓適配器，包括適合供吸盤抽真空的真空管道，該吸盤支承著已切割晶圓適配器，並對有孔凹槽的孔抽真空。

通常，已切割晶圓適配器的外側部分和可選擇的其他部件，用剛性材料製成。

給出一種傳送已切割晶圓的方法。該方法包括：把懸掛在環形框架內的膜片，放置在已切割晶圓適配器上，該已切割晶圓適配器包括：圓柱形的內側部分和其周邊形狀基本上如未切割晶圓的周邊的外側部分；其中的該圓柱形內側部分，適合支承並夾持環形框架及支承著已切割晶圓的膜片；用晶圓傳送單元，把已切割晶圓適配器放置在吸盤上；和借助已切割晶圓適配器，對膜片的外側部分抽真空，這樣使環形框架內的膜片拉緊。

通常，該方法包括把已切割晶圓適配器放置在對準臺上，和使已切割晶圓對準已切割晶圓適配器。

通常，該方法包括把膜片的內側部分，放置在非常平的屬於圓柱形內側部分的內部板上。

通常，該方法包括把膜片的內側部分，放置在用玻璃製成的非常平的內部板上。

通常，該方法包括把環形框架，壓向連接到圓柱形內側部分的彈性單元。

通常，該方法包括根據已切割晶圓適配器的至少一個對準標記，對準已切割晶圓。

通常，該方法包括用吸盤並經過已切割晶圓適配器的真空管道抽真空。

圖式簡單說明

從下面結合附圖的詳細說明，將能瞭解並更完整地評價本發明，附圖中：第1圖畫出現有技術的懸掛在環形框架內並支承已切割晶圓的膜片；第2圖畫出按照本發明一個實施例的已切割晶圓適配器；第3圖是按照本發明一個實施例的已切割晶圓適配器的剖面圖；第4圖畫出按照本發明一個實施例的已切割晶圓適配器、膜片和環形框架；第5圖畫出按照本發明一個實施例的晶圓傳送單元、已切割晶圓適配器、膜片和環形框架；第6圖是按照本發明一個實施例的晶圓傳送單元、已切割晶圓適配器、膜片和環形框架的剖面圖；第7圖畫出按照本發明一個實施例的放置在吸盤上的已切割晶圓適配器；第8圖畫出按照本發明一個實施例的對準台；第9圖畫出按照本發明一個實施例的對準台和已切割晶圓適配器；第10圖畫出按照本發明一個實施例的傳送已切割晶圓的方法；第11圖畫出按照本發明再一個實施例的已切割晶圓適配器；和第12圖是按照本發明又一個實施例的已切割晶圓適配器的另一個剖面圖。

較佳實施例之詳細說明

應當指出，各個附圖，特別是第1、4、5、6、和7圖，是不按比例的。此外，為簡化解釋起見，一些圖沒有包括已切割晶圓適配器的全部特徵(如槽口114)。

第2圖按照本發明的一個實施例，畫出已切割晶圓適配器100；第3圖是按照本發明一個實施例的已切割晶圓適配器100的剖面圖；圖4按照本發明一個實施例，畫出已切割晶圓適配器100、膜片20、和環形框架30；第5圖按照本發明一個實施例，畫出晶圓傳送單元200、已切割晶圓適配器100、膜片20、和環形框架30；第6圖是按照本發明一個實施例的晶圓傳送單元200、已切割晶圓適配器100、膜片20、和環形框架30的剖面圖；第11圖畫出按照本發明再一個實施例的已切割晶圓適配器100' ；和第12圖是按照本發明又一個實施例的已切割晶圓適配器100' 的另一個剖面圖。

第11和12圖的已切割晶圓適配器100' ，由於有面朝下的內部空間190' (代替已切割晶圓適配器100的面朝上的內部空間190)，和有單一種材料製成的圓柱形內側部分120，而與已切割晶圓適配器100不同。為簡化解釋起見，下面的說明將參照已切割晶圓適配器100。

已切割晶圓適配器100包括圓柱形內側部分120和外側部分110。圓柱形內側部分120適合支承並夾持環形框架30和膜片20，並(經由孔152)對膜片20的外側部分24抽真空。通常是，圓柱形內側部分120做成這樣的形狀，以致可充滿(或至少基本上充滿)膜片20下表面和環形框架30內側表面所定義的圓柱形空間。

已切割晶圓適配器100的外側部分110有周邊114，該周邊做成基本上如未切割晶圓周邊的形狀。該周邊可以是圓形、幾乎是圓形，並能包括對準凹槽，諸如對準凹槽112。對準凹槽(亦稱槽口)112能使檢查系統，特別是檢查系統內的預對準器，把已切割晶圓適配器100對準想像的軸，該軸通常平行於一些(或大多數)晶圓10。

周邊114的形狀，可以與未切割晶圓的形狀略為不同，只要已切割晶圓適配器能夠被晶圓傳送單元200傳送，並能被檢查工具對準，特別是被檢查系統內的預對準器對準。

通常，圓柱形內側部分120包括非常平的內部板170，適合支承膜片20的內側部分22。通常，非常平的內部板170是用玻璃製成。

通常，非常平的內部板170被放置在至少一個凸起180之上，該凸起定義已切割晶圓適配器100內的多個內部空間190。形成內部空間190是為了降低已切割晶圓適配器100的重量。

圓柱形內側部分120，可以包括環形側壁130，該環形側壁包括適合接納彈性單元136的孔道132。彈性單元136是這樣伸出孔道132外面，以致與環形框架120的內側表面接觸。彈性單元136向各種尺寸的的環形環30提供牢固的支承。因此，即使圓柱形內側部分120的直徑比環形框架130的直徑略小，彈性單元136也能夠跨接空隙和被牢固地夾持的環形框架30。第6圖且特別是第7圖畫出已切割晶圓適配器100和環形框架130之間的示例性空間關係。第6圖中，已切割晶圓適配器100和環形框架130之間的空隙，由彈性單元136跨接。

應當指出，彈性單元136能夠按本領域熟知的各種方式，與圓柱形內側部分120連接，而借助孔道132的連接是可選擇的。應當指出，彈性單元136能夠有各種形狀，且能夠使用多個彈性單元。

按照本發明的一個實施例，已切割晶圓適配器100包括一個或多個已切割晶圓的對準標記，諸如，但不限於，對準線160和三個對準標記162－166，三個對準標記彼此以約120度圍繞非常平的內部板170放置。已切割晶圓對準標記，即使當把環形框架130和膜片20放置在已切割晶圓適配器100上時，也能看見。因此，環形框架130能夠繞它的軸旋轉，直到已切割晶圓基本上與對準標記對準為止。

對準可以包括旋轉環形框架130，直到多個晶粒10基本上平行於線160為止。

通常，圓柱形內側部分120包括兩個環形形狀的上表面140和142，和定義在該兩個環形形狀上表面之間的有孔凹槽150。

有孔的凹槽150是這樣放置，以致可與膜片20的外側部分24接觸。

能夠通過有孔凹槽150的孔152抽真空，這樣進一步拉緊膜片20。拉緊作用是借助把膜片20吸向孔152達到的。

通常，已切割晶圓適配器100包括真空管道154，適合供吸盤(如第7圖的吸盤220)抽真空，該吸盤支承已切割晶圓適配器100並對有孔凹槽150的孔152抽真空。

應當指出，可以用多個凹槽、用非環形形狀的凹槽等等抽真空。因此，例如，代替單個環狀凹槽150，可以提供多個不相連的凹槽。再作為另一個例子，可以提供多個共軸的凹槽。

通常，外側部分110用剛性材料，例如鋁製成。這種剛性材料能使自動傳送裝置，例如，但不限於，第6－7圖的晶圓傳送單元200，傳送已切割晶圓適配器100。晶圓傳送單元200能夠對剛性的外側部分110抽真空，而不影響已切割晶圓。

第7圖按照本發明的一個實施例，畫出放置在吸盤220上的已切割晶圓適配器100。第7圖畫出抽真空的路徑，該路徑從真空泵224開始，經過吸盤220內的真空管道222伸延，終止於已切割晶圓適配器100的孔152。

第8圖畫出按照本發明一個實施例的對準台250。第9圖畫出按照本發明一個實施例的對準台250和已切割晶圓適配器100。

對準台250包括豎直伸延的針252及平的圓形表面254，該圓形表面254部分地被稍稍升起的限制器256包圍。

已切割晶圓適配器100包括孔170(形成在它的外側部分110)，豎直伸延的針252能夠通過該孔伸延。

因此，孔170和針252定義對準台250與已切割晶圓適配器100之間的空間關係。

一旦把已切割晶圓適配器100放置在對準目標180上，能夠旋轉環形環130，這樣把已切割晶圓對準已切割晶圓適配器100，已切割晶圓適配器100又向對準目標180對準。

第10圖按照本發明一個實施例，畫出傳送已切割晶圓的方法300。

方法300從步驟310開始，該步驟把懸掛在環形框架內的膜片，放置在已切割晶圓適配器上，該已切割晶圓適配器包括圓柱形的內側部分，和其周邊形狀基本上如未切割晶圓周邊的外側部分。圓柱形的內側部分適合支承並夾持環形框架和支承已切割晶圓的膜片。

通常，步驟310包括把膜片的內側部分，放置在非常平的屬於圓柱形內側部分的內部板上。通常，步驟310包括把膜片的內側部分，放置在非常平的用玻璃製成的內部板上。

通常，步驟310包括把環形框架，壓向連接到圓柱形內側部分的彈性單元。

接著步驟310的是可選的步驟320，步驟320把已切割晶圓適配器放置在對準臺上，並使已切割晶圓對準已切割晶圓適配器。

通常，步驟320可以用另一個可選步驟代替，該另一個可選步驟是，根據已切割晶圓適配器的至少一個對準標記，使已切割晶圓對準。

接著步驟320的是步驟330，步驟330用晶圓傳送單元，把已切割晶圓適配器放置在吸盤上。

步驟330可以包括用晶圓傳送單元，把已切割晶圓適配器放置在吸盤上。把膜片懸掛在環形框架內並放置在已切割晶圓適配器上。已切割晶圓適配器包括圓柱形的內側部分，和其周邊形狀基本上如未切割晶圓周邊的外側部分。圓柱形的內側部分適合支承並夾持環形框架和支承已切割晶圓的膜片。接著步驟330的是步驟340，步驟340是借助已切割晶圓適配器，對膜片外側部分抽真空，這樣使在環形框架內的膜片拉緊。通常，步驟340包括用吸盤並經過已切割晶圓適配器的真空管道抽真空。

接著步驟340，可以是檢查已切割晶圓，和用晶圓傳送單元移去已切割晶圓。

本領域熟練人員可以在不偏離本發明的精神和範圍下，對本文以上的說明作出變化、修改、及其他實施方案。因此，本發明不應僅限於前面的解釋性說明，而應按下面申請專利範圍的精神和範圍規定。

晶粒．．．10

膜片．．．20

內側部分．．．22

外側部分．．．24，110

環形框架．．．30

切割晶圓適配器．．．100，100'

凹槽．．．112

周邊．．．114

圓柱形內側部分．．．120

環形側壁．．．130

凹槽．．．150

孔．．．152

對準線．．．160

對準標記．．．162－166

內部板．．．170

凸起．．．180

內部空間．．．190，190'

晶圓傳送單元．．．200

吸盤．．．220

真空管道．．．222

真空泵．．．224

對準台．．．250

針．．．252

圓形表面．．．254

方法．．．300

步驟．．．310~340

第1圖畫出現有技術的懸掛在環形框架內並支承已切割晶圓的膜片；第2圖畫出按照本發明一個實施例的已切割晶圓適配器；第3圖是按照本發明一個實施例的已切割晶圓適配器的剖面圖；第4圖畫出按照本發明一個實施例的已切割晶圓適配器、膜片和環形框架；第5圖畫出按照本發明一個實施例的晶圓傳送單元、已切割晶圓適配器、膜片和環形框架；第6圖是按照本發明一個實施例的晶圓傳送單元、已切割晶圓適配器、膜片和環形框架的剖面圖；第7圖畫出按照本發明一個實施例的放置在吸盤上的已切割晶圓適配器；第8圖畫出按照本發明一個實施例的對準台；第9圖畫出按照本發明一個實施例的對準台和已切割晶圓適配器；第10圖畫出按照本發明一個實施例的傳送已切割晶圓的方法；第11圖畫出按照本發明再一個實施例的已切割晶圓適配器；和第12圖是按照本發明又一個實施例的已切割晶圓適配器的另一個剖面圖。

切割晶圓適配器．．．100

外側部分．．．110

凹槽．．．112

周邊．．．114

圓柱形內側部分．．．120

環形側壁．．．130

凹槽．．．150

孔．．．152

對準線．．．160

對準標記．．．162－166

內部板．．．170

Claims (9)

1. 一種已切割晶圓適配器，包括：一圓柱形內側部分，適合支承並夾持一環形框架及懸掛在該環形框架內的膜片，並對該膜片之一外側部分抽真空；其中該膜片的一內側部分支承一已切割晶圓並被該膜片的外側部分包圍；和一外側部分，其周邊基本上係定形成如一未切割晶圓的一周邊，其中該圓柱形內側部分包括一非常平的內部板而其由玻璃製成並適合支承該膜片之內側部分。
2. 一種已切割晶圓適配器，包括：一圓柱形內側部分，適合支承並夾持一環形框架及懸掛在該環形框架內的膜片，並對該膜片之一外側部分抽真空；其中該膜片的一內側部分支承一已切割晶圓並被該膜片的外側部分包圍；和一外側部分，其周邊基本上係定形成如一未切割晶圓的一周邊，其中該圓柱形內側部分包括一環形側壁，該環形側壁包括一係適合接收一彈性單元的孔道(tunnel)，該彈性單元伸延到該孔道外面以致與該環形框架的一內側表面接觸。
3. 一種已切割晶圓適配器，包括：一圓柱形內側部分，適合支承並夾持一環形框架及懸掛在該環形框架內的膜片，並對該膜片之一外側部分 抽真空；其中該膜片的一內側部分支承一已切割晶圓並被該膜片的外側部分包圍；和一外側部分，其周邊基本上係定形成如一未切割晶圓的一周邊，其中該圓柱形內側部分包括一彈性單元而其適合接觸該環形框架之一內側表面。
4. 一種已切割晶圓適配器，包括：一圓柱形內側部分，適合支承並夾持一環形框架及懸掛在該環形框架內的膜片，並對該膜片之一外側部分抽真空；其中該膜片的一內側部分支承一已切割晶圓並被該膜片的外側部分包圍；和一外側部分，其周邊基本上係定形成如一未切割晶圓的一周邊，該已切割晶圓適配器還包括多個已切割晶圓對準標記。
5. 一種傳送已切割晶圓的方法，該方法包括：用一晶圓傳送單元，把一已切割晶圓適配器放置在一吸盤(chuck)上；其中把懸掛在一環形框架內的一膜片，放置在該已切割晶圓適配器上；其中該已切割晶圓適配器包括一圓柱形內側部分和一外側部分，而該外側部分之周邊基本上係定形成如一未切割晶圓的一周邊；其中該圓柱形內側部分係適合支承並夾持該環形框架和用以支承該已切割晶圓的該膜片；和借助該已切割晶圓適配器，對該膜片的外側部分抽 真空，這樣使該環形框架內的該膜片拉緊，其中該方法還包括把懸掛在該環形框架內的該膜片放置在該已切割晶圓適配器上、把該已切割晶圓適配器放置在一對準臺上、把該環形框架放置在該已切割晶圓適配器上、以及使該已切割晶圓對準該已切割晶圓適配器。
6. 一種傳送已切割晶圓的方法，該方法包括：用一晶圓傳送單元，把一已切割晶圓適配器放置在一吸盤上；其中把懸掛在一環形框架內的一膜片，放置在該已切割晶圓適配器上；其中該已切割晶圓適配器包括一圓柱形內側部分和一外側部分，而該外側部分之周邊基本上係定形成如一未切割晶圓的一周邊；其中該圓柱形內側部分係適合支承並夾持該環形框架和用以支承該已切割晶圓的該膜片；和借助該已切割晶圓適配器，對該膜片的外側部分抽真空，這樣使該環形框架內的該膜片拉緊，其中該方法還包括把懸掛在該環形框架內的該膜片放置在該已切割晶圓適配器上，其中放置該膜片的步驟包括把該膜片的內側部分放置在一非常平、用玻璃製成的內部板上。
7. 一種傳送已切割晶圓的方法，該方法包括：用一晶圓傳送單元，把一已切割晶圓適配器放置在一吸盤上；其中把懸掛在一環形框架內的一膜片，放置在該已切割晶圓適配器上；其中該已切割晶圓適配器包 括一圓柱形內側部分和一外側部分，而該外側部分之周邊基本上係定形成如一未切割晶圓的一周邊；其中該圓柱形內側部分係適合支承並夾持該環形框架和用以支承該已切割晶圓的該膜片；和借助該已切割晶圓適配器，對該膜片的外側部分抽真空，這樣使該環形框架內的該膜片拉緊，其中該方法還包括把懸掛在該環形框架內的該膜片放置在該已切割晶圓適配器上，其中放置該膜片的步驟包括把該環形框架壓向一連接到該圓柱形內側部分的彈性單元。
8. 一種傳送已切割晶圓的方法，該方法包括：用一晶圓傳送單元，把一已切割晶圓適配器放置在一吸盤上；其中把懸掛在一環形框架內的一膜片，放置在該已切割晶圓適配器上；其中該已切割晶圓適配器包括一圓柱形內側部分和一外側部分，而該外側部分之周邊基本上係定形成如一未切割晶圓的一周邊；其中該圓柱形內側部分係適合支承並夾持該環形框架和用以支承該已切割晶圓的該膜片；和借助該已切割晶圓適配器，對該膜片的外側部分抽真空，這樣使該環形框架內的該膜片拉緊，其中該方法還包括把懸掛在該環形框架內的該膜片放置在該已切割晶圓適配器上，其中該方法還包括對準該已切割晶圓以回應該已切割晶圓適配器中的至少一個對準標記。
9. 一種傳送已切割晶圓的方法，該方法包括：用一晶圓傳送單元，把一已切割晶圓適配器放置在一吸盤上；其中把懸掛在一環形框架內的一膜片，放置在該已切割晶圓適配器上；其中該已切割晶圓適配器包括一圓柱形內側部分和一外側部分，而該外側部分之周邊基本上係定形成如一未切割晶圓的一周邊；其中該圓柱形內側部分係適合支承並夾持該環形框架和用以支承該已切割晶圓的該膜片；和借助該已切割晶圓適配器，對該膜片的外側部分抽真空，這樣使該環形框架內的該膜片拉緊，其中該方法還包括把懸掛在該環形框架內的該膜片放置在該已切割晶圓適配器上，其中放置該膜片的步驟包括把該膜片的內側部分放置在以一剛性材料製成的該圓柱形內側部分上，而該已切割晶圓適配器的外側部分亦以該剛性材料製成。