TWI543294B - 半導體晶圓之對準方法 - Google Patents

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TWI543294B
TWI543294B TW100115449A TW100115449A TWI543294B TW I543294 B TWI543294 B TW I543294B TW 100115449 A TW100115449 A TW 100115449A TW 100115449 A TW100115449 A TW 100115449A TW I543294 B TWI543294 B TW I543294B
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李暻埴
高永一
鄭顯權
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韓美半導體股份有限公司
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Description

半導體晶圓之對準方法 相關申請案之對照參考資料
此申請案係在35 U.S.C. §119(a)下揭露於2010年5月4日提申之韓國專利申請案第10-2010-0041973號與2010年5月25日提申之韓國專利申請案第10-2010-0048752號之益處，在此併入其之全部內容以供參考。
發明領域
本發明係有關一種用於對準一半導體晶圓之位置的方法，且尤其為一種用於準確地對準一半導體晶圓之位置以準確地傳送該半導體晶圓至一用於製造一半導體封裝之裝置之一處理位置的方法。
 發明背景
通常，一半導體封裝係用以下的方法被製造，即許多半導體封裝(其上高密度地集積電晶體與電容)係附接至一矩形板狀導線框架，該許多半導體封裝係藉由線結合電氣連結至該導線框架之一襯墊，該成果半導體封裝係與環氧樹脂模造，且該等在該導線框架上之半導體封裝係藉由一單粒化程序而被切割成個別的半導體封裝。
最近，半導體封裝的形式已多樣化，因此一用於單粒化一半導體封裝之新的封裝技術已被發展。
典型地，在一單粒化裝置中，一形成有許多半導體封裝之晶圓係被放置在一工作盤上，且一切割刀片與該工作盤係彼此相對地移動，以使得該切割刀片可切割該晶圓成個別的封裝。於此，該切割刀片係經過一刀片接受槽(被配置以與在該工作盤上之該晶圓的一切割線一致)以在未接觸該工作盤之下執行一切割程序。
然而，當該經過該切割程序的晶圓係具有一諸如晶圓級封裝的圓形形狀，允許該晶圓之該切割線準確地與在該工作盤上之該刀片接受槽一致係困難的，因此，在該單粒化製程中，當該晶圓係被傳送至在該工作盤上之該切割程序之位置時，該晶圓可能無法被準確地放置在該工作盤上。
如此一來，若該晶圓係不能被準確地放置在該用於切割的工作盤上，該晶圓之該切割線係無法準確地與在該工作盤上之該刀片接受槽一致，因此當切割程序時，該切割刀片之尖端可能撞擊該工作盤之頂面，造成該昂貴切割刀片或工作盤之損害。
此外，該晶圓將不會沿著形成為一基材形狀之該切割線被切割成一預期的形狀，因此該半導體封裝係被視為有缺陷的，其係增加製造成本且顯著地降低其產率。
因而，在諸如晶圓級封裝之該晶圓被傳送至該切割程序之位置之前，一用於準確地對準該晶圓之位置的程序係為必然需要。
 發明概要
因此，本發明之一目的係為提供一種用於對準一半導體晶圓的方法，其係實施於一晶圓處理裝置中，諸如一切割一半導體晶圓(其上係有許多半導體封裝被排列為一基材形式)成個別的半導體封裝的單粒化裝置，該方法係具有特徵於一視攝影機攝影一定位孔之中心與該半導體封裝之中心的排列關係，以準確地決定該晶圓在X、Y與θ方向之位置，因此準確地傳送該晶圓至一程序位置。因而，本發明之該方法可有效地應用在一用於對準諸如一晶圓級封裝之一新形式晶圓的方法。特別地，本發明之該方法可最小化由於該裝置之振動等造成的錯誤作用，且獲得一準確量測值，因此準確地對準該晶圓之位置。
於一觀點中，本發明係提供一種用於對準一半導體晶圓之方法，該方法包含：(a)放置一半導體晶圓於一對準平台上；(b)藉由一視攝影機與該對準平台之間的一相對移動，允許該視攝影機攝影該半導體晶圓上之某個區域且檢測一形成於該半導體晶圓上之矩陣狀圖樣之相對於一參考座標系統的一傾斜角度α；(c)允許該對準平台基於該被量測的傾斜角度旋轉一預定角度(β=-α+N×90°或β=90°-α+N×90°，其中N為一整數)；(d)允許該視攝影機與該對準平台彼此相對地移動，以使得一形成於設有該對準平台之基座上的參考點與一在該半導體晶圓上的預定點係同時出現在該視攝影機的一視野(FOV)內，且允許該視攝影機檢測該參考點與該半導體晶圓上預定點之間的位置資訊；(e)基於該被檢測的位置資訊計算該半導體晶圓之一位置校正值；以及(f)基於該被計算的位置校正值，藉由水平地或旋轉地移動該對準平台而校正該半導體晶圓的位置。
步驟(d)可相對於至少二對參考點與該半導體晶圓上之預定點被執行，該二對參考點係分別地形成在相對於該半導體晶圓的相反側上。
在步驟(d)中，該視攝影機可相對於該對準平台移動，該對準平台可相對於該視攝影機移動，或該二者可彼此相對地移動。
該方法可更包含：在步驟(c)與步驟(d)之間，若該視攝影機可只在單軸(例如，X軸或Y軸)方向移動，且若該對準平台在另一軸(例如，Y軸或X軸)方向的移動距離係少於該半導體晶圓之直徑的一半，允許該對準平台旋轉一預定角度，以使得至少二個形成在該半導體晶圓上之參考記號係出現在該視攝影機之一攝影區域內；允許該視攝影機分別地檢測每一該至少二個參考記號的一第一位置；允許該對準平台旋轉一預定角度；允許該視攝影機檢測任一該至少二個參考記號之一第二位置；基於在該半導體晶圓上之該參考記號之該被檢測的位置資訊計算該半導體晶圓之一位置校正值；以及基於該被計算的位置校正值，藉由水平地或旋轉地移動該對準平台而校正該半導體晶圓的位置。
該方法可更包括，在步驟(c)之後，藉由該視攝影機與該對準平台之間的一相對移動，允許該視攝影機在單軸(例如，X軸或Y軸)方向被定位於該半導體晶圓之一外周緣，允許該半導體晶圓旋轉90度，且允許該視攝影機檢測一形成於該半導體晶圓之該外周緣上的切口。
該方法可更包含，在步驟(c)與步驟(d)之間，藉由該視攝影機與該對準平台之間的一相對移動，檢測至少二個形成於該半導體晶圓上之參考記號的位置資訊；基於在該半導體晶圓上之該至少二個參考記號之被檢測的位置資訊計算該半導體晶圓之一位置校正值；以及基於該被計算的位置校正值，藉由水平地或旋轉地移動該對準平台而校正該半導體晶圓的位置。
該半導體晶圓上之該預定點可為許多半導體封裝中的一半導體封裝，其係與該視攝影機之FOV內的該參考點一起出現。
於另一觀點中，本發明係提供一種用於對準一半導體晶圓之方法，該方法包含：(a)放置一半導體晶圓於一對準平台上；(b)藉由一視攝影機與該對準平台之間的一相對移動，允許該視攝影機攝影被定位在該半導體晶圓之一外周緣上，允許該半導體晶圓旋轉，且允許該視攝影機檢測一形成於該半導體晶圓之該外周緣上的切口；(c)允許該視攝影機與該對準平台彼此相對地移動，以使得一形成於設有該對準平台之基座上的參考點與一在該半導體晶圓上的預定點係同時出現在該視攝影機的一視野(FOV)內，且允許該視攝影機檢測該參考點與該半導體晶圓上預定點之間的位置資訊；(d)基於該被檢測的位置資訊計算該半導體晶圓之一位置校正值；以及(e)基於該被計算的位置校正值，藉由水平地或旋轉地移動該對準平台而校正該半導體晶圓的位置。
該方法可更包含：在步驟(c)與步驟(d)之間，若該視攝影機可只在單軸(例如，X軸或Y軸)方向移動，且若該對準平台在另一軸(例如，Y軸或X軸)方向之移動距離係少於該半導體晶圓之直徑的一半，允許該對準平台旋轉一預定角度，以使得一個形成於該半導體晶圓上之參考記號係出現在該視攝影機之一攝影區域內；允許該視攝影機檢測該參考記號的一第一位置；允許該對準平台旋轉一預定角度；允許該視攝影機檢測該參考記號的一第二位置與至少一個除了該參考記號之外之參考記號的一位置；基於在該半導體晶圓上之該等參考記號之該被檢測的位置資訊計算該半導體晶圓之一位置校正值；以及基於該被計算的位置校正值，藉由水平地或旋轉地移動該對準平台而校正該半導體晶圓的位置。
圖式簡單說明
本發明之上述及其他特徵將參考其之一些在附加圖式中被闡明的範例具體實施例而被描述，其中：第1圖係一示意平面圖，其部分地顯示一半導體晶圓單粒化裝置之配置，根據本發明之一種用於對準一半導體晶圓之方法係應用至該裝置；第2圖至第9圖係為數個平面圖，連續地顯示一種根據本發明之一具體實施例之用於對準一半導體晶圓的方法，該方法係實施於第1圖之該半導體晶圓單粒化裝置；第10圖與第11圖係為二平面圖，顯示根據本發明之一具體實施例之一在該半導體晶圓對準之後的第二校正程序，該程序係實施於第1圖之該半導體晶圓單粒化裝置；以及第12圖係一平面圖，顯示一種根據本發明之另一具體實施例之用於對準一半導體晶圓之方法，該方法係實施於第1圖之該半導體晶圓單粒化裝置。
於圖式中標記之參考編號係包括參考下列將於以下被詳述之元件：
10…裝載單元　19…工作盤
11…對準平台　20…切割刀片
12…傳送機械手臂　21…刀片接受槽
13…切割單元　22…定位孔
14…帶取置機　W…半導體晶圓
15…刷式清潔單元　N…切口
16…清洗單元　F1至F4…參考記號
17…單元取置機　OW…半導體晶圓之中心點
18…視攝影機　OT…對準平台之旋轉中心
 詳細說明
以下，根據本發明之一種用於對準一半導體晶圓之方法的較佳具體實施例係參考附加的圖式而被詳細地描述。
首先，作為用於執行該根據本發明之用於對準半導體晶圓之方法之一種半導體晶圓處理裝置的一範例，一半導體晶圓單粒化裝置之配置係將參考第1圖而被簡潔地描述。
該半導體晶圓單粒化裝置包括：一圓形半導體晶圓W被裝載於其上的裝載單元10，每一該半導體晶圓W係包括許多被排列為一基材形式且被裝載於一暗匣M上之半導體封裝；一對準平台11，從裝載單元10取出之半導體晶圓W係於其上被放置與對準；一傳送機械手臂12，用於從該裝載單元10傳送該半導體晶圓W至該對準平台11；一切割單元13，用於切割該被傳送至該對準平台11之半導體晶圓W成個別的半導體封裝；一帶取置機14，用於真空吸取在該對準平台11上之該半導體晶圓W，且傳送其至該切割單元13；以及一單元取置機17，用於真空吸取在該切割單元13上之該半導體封裝，且傳送其至一刷式清潔單元15、一清洗單元16、以及一視覺檢測單元(未顯示)。
每一以上元件之操作係由該半導體晶圓單粒化裝置之一控制器(未顯示)所控制。
一用於攝影在該對準平台11上之該半導體晶圓W以檢測其位置的視攝影機18係設於該對準平台11之上方。
該視攝影機18係固定於該帶取置機14之一側以沿著該帶取置機14移動，或替代地，該視攝影機18可被配置成獨立於該帶取置機14且在X軸方向移動。
該切割單元13包括一半導體晶圓W被放置於其上的工作盤19，以及一相對於該工作盤19移動且切割在該工作盤19上之該半導體晶圓W的切割刀片20。
一刀片接受槽21係形成於該工作盤19之上表面，該刀片接受槽21係以一非接觸方式接受該切割刀片20之尖端，且其係對應於該在該半導體晶圓W上形成一基材形狀的封裝切割線。
因而，當相對於該工作盤19移動之該切割刀片20沿著該切割線切割在工作盤19上之該半導體晶圓W時，該切割刀片20的尖端係經過該刀片接受槽21且在未接觸該工作盤19之情況下切割該半導體晶圓W。
同時，該根據本發明之用於對準半導體晶圓的方法係在該對準平台11上執行。於此，該對準平台11係設於一可在相對於一垂直軸線之X軸方向、Y軸方向、與θ方向旋轉的X-Y-θ台上(未顯示)以校正放置於該對準平台11上之該半導體晶圓W的位置。該移動該對準平台之X-Y-θ台係移動一距離，以在一不增加該裝置之整體尺寸的範圍內微細地調整該半導體晶圓W之位置。
特別地，本發明係提供一藉由最小化由於該裝置之振動等造成的錯誤作用而準確地對準該半導體晶圓W的方法。
為了此目的，如第10圖與第11圖所顯示，當該半導體晶圓W係被放置在該對準平台11上，該視攝影機18係在X軸方向移動以檢測一形成於該半導體晶圓W之一側之上的矩陣狀圖樣，例如，在該半導體晶圓W之中央之上，因此決定該圖樣係傾斜多少。
於此，該形成於該半導體晶圓W上的矩陣狀圖樣係代表切割線，該刀片係經過或一雷射射線係輻射於該切割線以切割該半導體晶圓W成個別的半導體封裝。
若形成在該半導體晶圓W上之該矩陣狀圖樣相對於一參考座標系的傾斜角度係±α，該對準平台係應旋轉一角 度，β=(N×90°)-±α或β=(90°-±α)+(N×90°)，其中N為一整數，以使得該矩陣狀圖樣係平行於該參考座標系。
接著，該對準平台11係基於該儲存於該控制器內之該半導體晶圓W的資訊，在θ方向旋轉一預定角度以垂直於該半導體晶圓W。
即，該對準平台係在θ方向旋轉一預定角度，以使得該半導體晶圓W之該矩陣狀圖樣係與該工作盤19之該刀片接受槽21一致。
接著，該視攝影機18係在X軸方向移動，以攝影固定地定位於該對準平台11之兩側的定位孔22以及一定位於圍繞該鄰近定位孔22之半導體晶圓W之邊緣的半導體封裝，因此檢測其之位置。
例如，該視攝影機18係水平地在X軸方向移動以檢測該定位孔22之中心位置以及某個鄰近該定位孔之該半導體晶圓W上之半導體封裝的一中心位置。
於此，該半導體封裝係代表一參考半導體封裝，其之位置係基於該儲存於該控制器內之該半導體晶圓W之資訊被檢測。
該決定該定位孔22與該參考半導體封裝之位置的程序可被執行至少一次，且若需求一更準確的位置檢測值，該程序可被執行二次。此時，在攝影該位於一側之定位孔22與鄰近其之該參考半導體封裝之後，該視攝影機18可水平地在X軸方向移動以攝影該位於另一側的定位孔22與鄰近其之該參考半導體封裝。
如此一來，當位於兩側之定位孔22與該等半導體封裝之該等中心位置係被檢測，該被檢測的相對位置與一目標相對位置之間的差異係被計算，因此該半導體晶圓W之一位置校正值係可被計算。
因而，該控制器(未顯示)係基於該半導體封裝與該定位孔22之中心位置計算一校正值，且在θ方向與/或X軸方向與/或Y軸方向移動該對準平台11，因此校正該半導體晶圓W之位置以與儲存在該控制器內之該定位孔22和該參考半導體封裝之間之位置關係的資訊一致。
如此一來，該半導體晶圓W之位置可基於藉由該視攝影機18相對於具有固定位置之該等定位孔22檢測的位置資訊而被校正一次或二次，且因此當最小化由於裝置之振動等造成之錯誤作用時，準確地校正該半導體晶圓W之位置係為可能的。
同時，在以上述方式執行該用於對準該半導體晶圓W之位置的方法之前，本發明係提供一用於相對於一半導體晶圓W之參考記號F1至F4對準該半導體晶圓W之位置的方法。
參考第2圖至第9圖，一根據本發明之另一具體實施例用於對準一半導體晶圓的方法將於以下被描述。
於此，當該半導體晶圓W係藉由該傳送機械手臂12自該裝載單元10被放置於該對準平台11上時，該視攝影機18係在X軸方向移動至該對準平台上方，以在一預定次序攝影形成在該半導體晶圓W之邊緣上的一切口N(見第2圖)與參考記號F1至F4(見第2圖)，因此決定在該對準平台11上之該半導體晶圓W的位置。接著，基於該被決定的位置，該半導體晶圓W之位置係被校正至一預定參考位置，以使得該半導體晶圓W係放置在該帶取置機14上之一準確位置以被該帶取置機14選取。
首先，該半導體係具有一圓形形狀且可包括一凹面地形成於該外周緣的切口N，其係作為該半導體晶圓W的一參考點。
此外，許多參考記號F1至F4係形成於預定位置，該等預定位置係與一通過該半導體晶圓W之該切口N的中心線間隔一預定距離。
從該半導體晶圓W之中心至該個別參考記號F1至F4之X軸方向與Y軸方向上之距離的資訊係預儲存在該控制器內(未顯示)。
如第2圖所顯示，當該半導體晶圓W係放置在該對準平台11上，該視攝影機18係在X軸方向移動且自該半導體晶圓W之中心之上方攝影該半導體晶圓W，以檢測該形成為一基材形狀之半導體晶圓W的切割線，因此決定該圖樣係傾斜多少。
接著，基於儲存在該控制器內之半導體晶圓W的資訊，該對準平台11係在θ方向上旋轉一預定角度，以使得該半導體晶圓W之切割線係與該工作盤19之該刀片接受槽21一致(見第1圖)。
其後，該視攝影機18係在X軸方向上移動以被定位在該半導體晶圓W之一側之邊緣的上方(圖式中為順時針方向90°)。在此狀態下，該視攝影機18係在一方向旋轉90°以檢測該形成於該半導體晶圓W之一側之邊緣的切口N。
當該切口N係定位於該視攝影機18之下，如第3圖所顯示，該對準平台11係在順時針方向旋轉一預定角度，如第4圖所顯示，以調整該半導體晶圓W之位置，以使得一第一參考記號F1與一第三參考記號F3係出現於該視攝影機18之一攝影區域內。接著，該視攝影機18攝影該第一參考記號F1以檢測該第一參考記號F1之位置座標。
然後，如第5圖所顯示，該視攝影機18係在X軸方向移動，攝影該第三參考記號F3以決定該第三參考記號F3之位置資訊，且回復至該起始位置。
於此，因為該視攝影機18係水平地在X軸方向移動，故基於該第一與第三參考記號(F1，F3)之位置資訊決定該半導體晶圓W係偏離該中心線多少係為可能的。
另外，為了更增加準確度，以上程序可被重覆，以使得該半導體晶圓W係與該中心線一致。
即，在一旋轉該對準平台11一預定角度(其係對應於由該視攝影機18在X軸方向獲得之值)以及攝影該第一與第三參考記號(F1，F3)的程序(即，對應於該半導體晶圓W自該中心偏離的程度以及藉由攝影獲得該第一與第三參考記號(F1，F3)之位置資訊)係被重覆地執行，以使得該第一與第三參考記號(F1，F3)係被定位於該中心線之後，下列的程序係可被執行。
如此一來，當該由該視攝影機18檢測之該第一與第三參考記號(F1，F3)的位置相對於該中心線係非彼此對稱，或為了更增加其準確度，允許該視攝影機18檢測該第一參考記號F1之位置、允許該對準平台11旋轉一預定角度以使得該第三參考記號F3係定位於該中心線，且接著允許該視攝影機18藉由攝影檢測該第三參考記號F3之位置係為可能的。
如上所述，當該第一與第三參考記號(F1，F3)之位置係被檢測，該控制器(未顯示)係基於該第一與第三參考記號(F1，F3)之被檢測的位置以及關於該第一與第三參考記號(F1，F3)與該半導體晶圓W之一中心點OW之間之距離的預儲存資訊檢測該中心點OW的一第一位置。
接著，如第6圖所顯示，該對準平台11係在逆時針方向旋轉180°以使得該第三參考記號F3係出現在該視攝影機18之該攝影區域內，因此攝影該第三參考記號F3之一第二位置。
其後，如第7圖所顯示，該視攝影機18係在Y軸方向再次移動以攝影該第一參考記號F1，因此檢測該第一參考記號F1之一第二位置。
於此，該半導體晶圓W之該中心點OW之第二位置座標係藉由該第一與第三參考記號(F1，F3)之被檢測的第二位置座標決定。
如此一來，當該半導體晶圓W之該中心點OW之第一與第二位置係被決定，藉由該中心點OW之第一與第二位置之間的一差異檢測該對準平台11之一旋轉中心OT之位置係為可能的。
若該半導體晶圓W之該中心點OW係與該對準平台11之該旋轉中心OT之位置一致，即使該對準平台11旋轉180°，該中心點OW之位置係為不變的。然而，如第7圖所顯示，若該半導體晶圓W之該中心點OW係與該對準平台11之該旋轉中心OT之位置不一致，當該對準平台11旋轉180°，該中心點OW之位置係會改變。
因而，當該半導體晶圓W之該中心點OW之位置係為已知，決定該對準平台11之該旋轉中心OT之位置係為可能的。
於此具體實施例中，為了增加準確度，該對準平台11之該旋轉中心OT之位置係藉由檢測該第一與第三參考記號(F1，F3)之第一與第二位置二者決定。然而，藉由檢測該第一參考記號F1之位置或該第三參考記號F3之位置其中之一而決定該對準平台11之該旋轉中心OT之位置係為可能的。
在對準平台11之該旋轉中心OT之位置的決定上，決定該半導體晶圓W之該中心點OW係自該對準平台11之該旋轉中心OT偏離多少係為可能的，其係預先使用一工模或一虛擬半導體晶圓獲得且接著儲存於該控制器內。
然而，因為該對準平台11係藉由一馬達機械地旋轉，例如，該旋轉中心可能在使用中輕微地改變。
因此，上述藉由放置該半導體晶圓W至該對準平台11上而決定該對準平台11之該旋轉中心OT之位置、藉由攝影而決定該第一與第三參考記號(F1，F3)之第一位置、旋轉該對準平台(11)180°，以及檢測該第一與第三參考記號(F1，F3)之第二位置等程序係更為準確。
同時，如第8圖所顯示，一對定位孔22係固定地設於該對準平台11之兩側，以當該帶取置機14真空吸取在該對準平台11上之該半導體晶圓W時，允許該帶取置機14被引導至一準確位置。一對向下突起之位置決定插銷(未顯示)係形成在該帶取置機14之兩側上以插入每一定位孔22。
因而，當該帶取置機14選取在該對準平台11上之該半導體晶圓W，該帶取置機14之該位置決定插銷係插入該等定位孔22以使得該帶取置機14係在一固定位置選取該半導體晶圓W。因而，若該半導體晶圓W之該中心點OW係與該等定位孔22之間的中心位置一致(即該晶圓選取位置之中心)，該帶取置機14可自一準確位置選取該半導體晶圓W。
如上所述，當該半導體晶圓W之該中心點OW之位置係被檢測，決定該半導體晶圓W之該中心點OW自該對準平台11之該旋轉中心OT的偏離係為可能的，且因此根據該對準平台11之旋轉計算該半導體晶圓W之一實質旋轉係為可能的。
因此，如第9圖所顯示，該控制器(未顯示)係基於該半導體晶圓W之該中心點OW之該第二位置與該對準平台11之該旋轉中心OT之位置計算一校正值，旋轉該對準平台11一預定角度，且接著在X軸方向與/或Y軸方向移動該對準平台11，以使得該半導體晶圓W之該中心點OW係與該等定位孔22之間的中心位置一致，因此校正該半導體晶圓W之位置。
於此，基於該對準平台11之該旋轉中心OT與該半導體晶圓W之該中心點OW之間的偏差，該對準平台11之旋轉角度係基於反映該第一與第三參考記號(F1，F3)旋轉以出現在該視攝影機18之攝影區域內的數值，與反映當該在X軸方向移動之視攝影機18攝影該第一與第三參考記號(F1，F3)時，該半導體晶圓W自該中心線偏離的數值而決定。
如此一來，根據本發明，即使該在該半導體晶圓W上之參考記號F1與F3係自該經過該切口N的中心線偏離，當該視攝影機18於一方向(即，在X軸方向)移動時，其係可決定該參考記號F1至F4之位置。結果，基於該參考記號F1至F4之位置決定該半導體晶圓W之該中心點OW之位置與該對準平台11之該旋轉中心OT之位置係為可能的，因此準確地校正該半導體晶圓W之位置。
因而，該半導體晶圓W可被準確地傳送至下一個程序位置且經歷該下一個程序，且因此最小化缺陷的發生係為可能的。
同時，作為用於對準該半導體晶圓W之方法的另一實施例，本發明係提供一用於校正一半導體晶圓W之位置的方法，該方法係藉由使用該可在X軸與Y軸方向移動之視攝影機18檢測每一參考記號對於該半導體晶圓W之位置以及藉由使用該檢測資訊而校正。
為了此目的，如第12圖所顯示，該視攝影機18首先移動以攝影該半導體晶圓W之一預定位置(即，該半導體晶圓W之中央區域)，因此量測形成在該半導體晶圓W上之一矩 陣狀圖樣的傾斜程度。接著，該對準平台11係基於該量測資訊在θ方向旋轉一預定角度以垂直於該半導體晶圓W。
其次，該視攝影機18係移動至該半導體晶圓W之上方且水平地在X軸與Y軸方向移動以檢測在許多參考記號之中至少二參考記號的位置。
例如，該視攝影機18係自由地在X軸方向與/或在Y軸方向移動，攝影一第一參考記號F1以檢測其之位置座標，且攝影一第三參考記號F3以檢測其之位置座標。
如此一來，當該第一與第三參考記號(F1，F3)之位置係被檢測，該控制器(未顯示)係基於該第一與第三參考記號(F1，F3)之被檢測的位置以及該關於該第一與第三參考記號(F1，F3)與該半導體晶圓W之該中心點OW之間之距離的預儲存資訊而檢測該中心點OW的位置。
接著，該半導體晶圓W之一位置校正值係基於諸如該第一與第三參考記號(F1，F3)等參考記號的位置資訊被計算，且接著該對準平台11係水平地或旋轉地移動，因此校正該半導體晶圓W的位置。
如此一來，該被準確對準的半導體晶圓W可被準確地傳送至下一個程序位置且經歷該下一個程序，且因此最小化缺陷的發生係為可能的。
當上述具體實施例係針對在用於切割一半導體晶圓W成個別的半導體封裝之單粒化裝置內對準該半導體晶圓W之方法，該根據本發明之用於對準該半導體晶圓W之方法，可在該半導體晶圓單粒化裝置之外，以相同或類似方 式被施用於處理許多種類晶圓的任何晶圓處理裝置。
此外，當根據本發明之該對準方法係使用一具有對應至該半導體晶圓形狀之工模(jig)被實施，其係屬於本發明之技術範圍係為顯著的。如此之一工模可具有一對應至該半導體晶圓之尺寸的尺寸，且可包括一矩陣狀圖樣、一參考記號、與/或一切口。該工模係僅為一種虛擬半導體晶圓，且對於熟習本發明所屬領域者而言，該工模係與該半導體晶圓或其之相等物相同且係廣泛地應用係為明顯的。
如上所述，該根據本發明之用於對準該半導體晶圓之方法係具有下列優點：首先，因為該視攝影機可容易地檢測該形成在該晶圓之參考記號的位置，即使經過該對應晶圓係一在諸如一晶圓級封裝等新種類晶圓上的新即使(於其上該參考記號係自該晶圓之中心線偏離)，該晶圓被放置的位置可被準確地決定。因此，藉由基於該晶圓被放置之被決定的位置校正該晶圓的位置，該晶圓之位置可被準確地對準；以及
其次，諸如一定位孔等之該固定參考點之位置與該在晶圓上之半導體封裝之中心點之位置之間的關係，係被該視攝影機攝影一次或兩次以檢測該晶圓的一位置校正值，且該晶圓之位置可基於該隨著攝影之最少次數的位置校正值被校正且對準。因而，最小化由於裝置之振動等造成該視攝影機之量測值之錯誤的發生且獲得一準確量測值係為可能的，因此準確地對準該晶圓之位置。
如上，本發明之該等較佳具體實施例係已被描述和闡 明，然而，本發明係不被限制於該等實施例，更確切地，其係應被了解，在不背離由附加之申請專利範圍所定義之本發明的技術範圍與精神下，本發明之許多修改與變化係可被熟習此技藝者實施。
10‧‧‧裝載單元
11‧‧‧對準平台
12‧‧‧傳送機械手臂
13‧‧‧切割單元
14‧‧‧帶取置機
15‧‧‧刷式清潔單元
16‧‧‧清洗單元
17‧‧‧單元取置機
18‧‧‧視攝影機
19‧‧‧工作盤
20‧‧‧切割刀片
21‧‧‧刀片接受槽
22‧‧‧定位孔
α‧‧‧傾斜角度
W‧‧‧半導體晶圓
M‧‧‧暗匣
N‧‧‧切口
F1至F4‧‧‧參考記號
OW‧‧‧半導體晶圓之中心點
OT‧‧‧對準平台之旋轉中心
第1圖係一示意平面圖，其部分地顯示一半導體晶圓單粒化裝置之配置，根據本發明之一種用於對準一半導體晶圓之方法係應用至該裝置；第2圖至第9圖係為數個平面圖，連續地顯示一種根據本發明之一具體實施例之用於對準一半導體晶圓的方法，該方法係實施於第1圖之該半導體晶圓單粒化裝置；第10圖與第11圖係為二平面圖，顯示根據本發明之一具體實施例之一在該半導體晶圓對準之後的第二校正程序，該程序係實施於第1圖之該半導體晶圓單粒化裝置；以及第12圖係一平面圖，顯示一種根據本發明之另一具體實施例之用於對準一半導體晶圓之方法，該方法係實施於第1圖之該半導體晶圓單粒化裝置。
10．．．裝載單元
11．．．對準平台
12．．．傳送機械手臂
13．．．切割單元
14．．．帶取置機
15．．．刷式清潔單元
16．．．清洗單元
17．．．單元取置機
18．．．視攝影機
19．．．工作盤
20．．．切割刀片
21．．．刀片接受槽
22．．．定位孔
W．．．半導體晶圓
M．．．暗匣

Claims (21)

  1. 一種用於使用半導體晶圓處理裝置來對準半導體晶圓之方法，其中該半導體晶圓處理裝置包含：組配來水平地或旋轉地於任何方向移動的一對準平台；攝影在該對準平台上方於一方向水平地移動之一圓形半導體晶圓的一視攝影機；選取在該對準平台上對準的一半導體晶圓且接著將該半導體晶圓傳送至經決定的一位置之一帶取置機，該方法之特徵在於其包含下列步驟：(a)放置一半導體晶圓於一對準平台上；(b)藉由一視攝影機與該對準平台之間的一相對移動，允許該視攝影機攝影該半導體晶圓上之一特定區域且檢測形成於該半導體晶圓上之一矩陣狀圖樣相對於一參考座標系統的一傾斜角度α；(c)允許該對準平台基於經量測的該傾斜角度旋轉一預定角度；(d)允許該對準平台旋轉一預定角度，使得形成於該半導體晶圓上的至少兩個參考記號係出現在該視攝影機的一攝影區域內；(e)允許該視攝影機分別檢測該等至少兩個參考記號中之每一者的一第一位置； (f)允許該對準平台旋轉一預定角度；(g)允許該視攝影機檢測該等至少兩個參考記號中之任一者的一第二位置；及(h)基於該半導體晶圓之該等參考記號上之經檢測的位置資訊來計算該半導體晶圓的一位置校正值；及基於經計算的該位置校正值，藉由水平地或旋轉地移動該對準平台而校正該半導體晶圓的位置；其中在步驟(c)中，該預定角度係為-α+N×90°或90°-α+N×90°，其中N為一整數。
  2. 如請求項1之方法，其中步驟(f)中的該對準平台之該預定角度係為180°。
  3. 如請求項1之方法，其中更包含，在步驟(c)後，藉由該視攝影機與該對準平台之間的一相對移動，允許該視攝影機在一軸(X軸或Y軸)方向置設於該半導體晶圓之一外周緣；允許該半導體晶圓旋轉90°；且允許該視攝影機檢測形成於該半導體晶圓之該外周緣上的一切口。
  4. 如請求項1之方法，其中步驟(h)包含：基於在該半導體晶圓的該等參考記號上之經檢測的第一及第二位置資訊，檢測該對準平台之一旋轉中心的一位置；基於該對準平台之該旋轉中心的經檢測的該位置來計算一位置校正值，使得該半導體晶圓之一中心點的一位置與一帶取置機之一選取位置的一中心一致；及基於經計算的該位置校正值，藉由水平地或旋轉地移 動該對準平台而校正該半導體晶圓的位置。
  5. 如請求項1之方法，其中該對準平台包含形成在該對準平台之兩側上並決定該帶取置機之該選取位置的多個定位孔，且在步驟(h)中，一控制器校正該半導體晶圓之該位置，使得該半導體晶圓之該中心點與位在該等多個定位孔間的一中心一致。
  6. 一種用於使用半導體晶圓處理裝置來對準半導體晶圓之方法，其中該半導體晶圓處理裝置包含：組配來水平地或旋轉地於任何方向移動的一對準平台；攝影在該對準平台上方於一方向水平地移動之一圓形半導體晶圓的一視攝影機；選取在該對準平台上對準的一半導體晶圓且接著將該半導體晶圓傳送至經決定的一位置之一帶取置機，該方法之特徵在於其包含下列步驟：(a)放置一半導體晶圓於一對準平台上；(b)藉由一視攝影機與該對準平台之間的一相對移動，允許將該視攝影機定位在該半導體晶圓的一外周緣上，允許該半導體晶圓旋轉，且允許該視攝影機檢測形成於該半導體晶圓之該外周緣上的一切口；(c)允許該對準平台旋轉一預定角度，使得形成在該半導體晶圓上的至少兩個參考記號係出現在該視攝 影機的一攝影區域內；(d)允許該視攝影機分別檢測該等至少兩個參考記號中之每一者的一第一位置；(e)允許該對準平台旋轉一預定角度；(f)允許該視攝影機檢測該等至少兩個參考記號中之任一者的一第二位置；及(g)基於在該半導體晶圓的該等參考記號上之經檢測的位置資訊來計算該半導體晶圓的一位置校正值；及基於經計算的該位置校正值，藉由水平地或旋轉地移動該對準平台而校正該半導體晶圓的位置；其中步驟(g)包含：基於在該半導體晶圓的該等參考記號上之經檢測的第一及第二位置資訊，檢測該對準平台之一旋轉中心的一位置；基於該對準平台之該旋轉中心的經檢測的該位置來計算一位置校正值，使得該半導體晶圓之一中心點的一位置與一帶取置機之一選取位置的一中心一致；及基於經計算的該位置校正值，藉由水平地或旋轉地移動該對準平台而校正該半導體晶圓的位置。
  7. 如請求項6之方法，其中步驟(e)中該對準平台之該預定角度係為180°。
  8. 如請求項6之方法，其中該對準平台包含形成在該對準平台之兩側且決定該帶取置機之該選取位置的多個定 位孔，且在步驟(g)中，一控制器校正該半導體晶圓之位置，使得該半導體晶圓之中心點與位在該等多個定位孔間的一中心一致。
  9. 如請求項1或6之方法其中該視攝影機可只在一軸(X軸或Y軸)方向移動，且該對準平台在另一軸(Y軸或X軸)方向之移動距離係少於或等於該半導體晶圓之直徑的一半。
  10. 一種用於使用半導體晶圓處理裝置來對準半導體晶圓之方法，其中該半導體晶圓處理裝置包含：組配來水平地或旋轉地於任何方向移動的一對準平台；攝影在該對準平台上方於一方向水平地移動的一圓形半導體晶圓的一視攝影機；選取在該對準平台上對準的一半導體晶圓且接著將該半導體晶圓傳送至經決定的一位置之一帶取置機，該方法之特徵在於其包含下列步驟：(a)放置一半導體晶圓於一對準平台上；(b)藉由一視攝影機與該對準平台之間的一相對移動，允許該視攝影機攝影該半導體晶圓上之一特定區域且檢測形成於該半導體晶圓上之一矩陣狀圖樣之相對於一參考座標系統的一傾斜角度α；(c)允許該對準平台基於經量測的該傾斜角度旋 轉一預定角度；(d)允許該視攝影機及該對準平台彼此相對移動，使得形成在提供該對準平台的一基座上之一參考點，及在該半導體晶圓上之至少二個參考記號中的任一者係同時出現在該視攝影機之一視野(FOV)內；(e)允許該視攝影機檢測位於該參考記號之一第一位置與該參考點間的位置資訊；(f)允許該視攝影機移動，使得該等至少兩個參考記號中之另一參考記號的一第一位置及另一參考點係同時出現在該視攝影機之一視野(FOV)內；(g)允許該視攝影機檢測該另一參考記號的該第一位置與該另一參考點間之位置資訊；(h)允許該對準平台旋轉一預定角度，使得形成在提供該對準平台之一基座上的該等至少兩個參考記號中之任一者及該等參考點中之任一者，係同時出現在該視攝影機的一視野(FOV)內；(i)允許該視攝影機檢測該等至少二個參考記號中之任一者的一第二位置及該等參考點中之任一者間之位置資訊；及(j)在步驟(e)、(g)及(i)中，基於經檢測的位置資訊，來計算該半導體晶圓之一位置校正值，且基於經計算的該位置校正值，藉由水平地或旋轉地移動該對準平台而校正該半導體晶圓的位置；其中在步驟(c)中，該預定角度係為-α+N×90°或 90°-α+N×90°，其中N為一整數。
  11. 如請求項10之方法，其中在步驟(d)中，該視攝影機相對於該對準平台移動、該對準平台相對於該視攝影機移動、或兩者彼此互相移動。
  12. 如請求項10之方法，其中步驟(h)中的該對準平台之該預定角度係為180°。
  13. 如請求項10之方法，其中更包含，在步驟(c)之後，藉由該視攝影機與該對準平台之間的該相對移動，允許該視攝影機在一軸(X軸或Y軸)方向定位於該半導體晶圓之一外周緣，允許該半導體晶圓旋轉90°，且允許該視攝影機檢測形成於該半導體晶圓之該外周緣上的一切口。
  14. 如請求項10之方法，其中該等參考點係為多個定位孔，該等多個定位孔係提供於該對準平台之兩側上，以決定該帶取置機之選取位置。
  15. 如請求項10之方法，其中該半導體晶圓上之該參考記號為多個半導體封裝件中的一半導體封裝件，其與該參考點一同出現於該視攝影機之該FOV中。
  16. 如請求項10之方法，其中在步驟(j)中，一控制器校正該半導體晶圓之位置，使得該半導體晶圓之該中心點與位在該等多個定位孔間之一中心一致。
  17. 一種用於使用半導體晶圓處理裝置來對準半導體晶圓之方法，其中該半導體晶圓處理裝置包含：組配來水平地或旋轉地於任何方向移動的一對準 平台；攝影在該對準平台上方於一方向水平地移動的一圓形半導體晶圓的一視攝影機；選取在該對準平台上對準的一半導體晶圓且接著將該半導體晶圓傳送至經決定的一位置之一帶取置機，該方法之特徵在於其包含下列步驟：(a)放置一半導體晶圓於一對準平台上；(b)藉由一視攝影機與該對準平台之間的一相對移動，允許將該視攝影機攝影定位在該半導體晶圓之一外周緣上，允許該半導體晶圓旋轉，且允許該視攝影機檢測形成於該半導體晶圓之該外周緣上的一切口；(c)允許該視攝影機及該對準平台彼此相對移動，使得形成在提供該對準平台之一基座的一參考點，及該半導體晶圓上之至少二個參考記號中的任一者係同時出現在該視攝影機之一視野(FOV)內；(d)允許該視攝影機檢測該參考記號的一第一位置與該參考點間的位置資訊；(e)允許該視攝影機移動，使得該等至少兩個參考記號中之另一參考記號的一第一位置及另一參考點係同時出現於該視攝影機之一視野(FOV)內；(f)允許該視攝影機檢測該另一參考記號之該第一位置與另一參考點間的位置資訊； (g)允許該對準平台旋轉一預定角度，使得該等至少兩個參考記號中之任一者的一第二位置，及形成在提供該對準平台之一基座上之該等參考點中的任一者，係同時出現在該視攝影機之一視野(FOV)內；(h)允許該視攝影機檢測該等至少二個參考記號中之任一者的該第二位置與該等參考點之該任一者間的位置資訊；及(i)在步驟(d)、(f)及(h)中，基於經檢測的位置資訊來計算該半導體晶圓的一位置校正值，且基於經計算的該位置校正值，藉由水平地或旋轉地移動該對準平台而校正該半導體晶圓的位置；其中該等參考點係為多個定位孔，該等多個定位孔係提供在該對準平台之兩側上，以決定該帶取置機之選取位置；其中在步驟(i)中，一控制器校正該半導體晶圓之位置，使得該半導體晶圓之該中心點與位在該等多個定位孔間的一中心一致。
  18. 如請求項17之方法，其中在步驟(c)中，該視攝影機相對於該對準平台移動、該對準平台相對於該視攝影機移動、或兩者相對於彼此移動。
  19. 如請求項17之方法，其中步驟(g)中之該對準平台的該預定角度係為180°。
  20. 如請求項17之方法，其中在該半導體晶圓上之該參考記號為多個半導體封裝件中的一半導體封裝件，其係 與該參考點一同出現於該視攝影機之該FOV中。
  21. 如請求項10或17之方法，其中該視攝影機可僅在一軸(X軸或Y軸)方向移動，且該對準平台在另一軸(Y軸或X軸)方向的移動距離係小於或等於該半導體晶圓之直徑的一半。
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