TWM637926U - 超精密沉積列印設備 - Google Patents

Abstract

本創作為一種超精密沉積列印設備，係用於填補一待填孔目標所具有之微孔洞，其包括：處理器、第一移動軸模組、載台、第二移動軸模組、噴塗沉積模組、輪廓掃描模組以及運算模組，透過相互配合的第一移動軸模組與第二移動軸模組，將噴塗沉積模組及輪廓掃描模組移動至置放於載台上的填孔目標所具有之微孔洞，並藉由運算模組依據輪廓掃描模組針對微孔洞所取得的輪廓資訊計算出噴塗沉積模組於沉積過程中的噴塗位置與噴塗體積，精準地將噴塗沉積模組中的噴塗材料噴塗於微孔洞中，不僅可達到選擇性噴塗之目的，且噴塗於微孔洞中的厚度得以變化，因此無論是在具有粗糙的紋理或階梯形表面…等複雜的基材上都能完成沉積。

Description

超精密沉積列印設備

本創作係關於一種沉積列印設備，特別指一種能達到選擇性噴塗且噴塗厚度得以變化而進行精密列印之超精密沉積列印設備。

按，現今半導體產業於許多製程中具有局部圖形化(local patterning)的需求。

然而，目前產業中主要係應用異質整合多元封裝(Heterogeneous Integration)技術於高階晶片的製造，而異質整合多元封裝技術包括利用旋轉塗佈(spin coating)的技術進行全面性塗佈，並透過化學機械平坦化(CMP)製程去除多餘部分，且可搭配雷射鑽孔切割(laser drilling & cutting)加工製程進行鑽孔、切割，藉由此三項製程相互搭配，而達成局部圖形化的目的；不過，旋轉塗佈是一種能達到噴塗厚度固定(constant layer thickness)卻無法於特定指定區域進行噴塗的噴塗技術，而且經離心後，會甩掉不少的塗佈材料，相當不經濟，同時，也無法達到噴塗厚度變化(variant layer thickness)的需求。

綜上所述，本創作之創作人歷經多年苦心潛心研究、思索並設計出一種超精密沉積列印設備，以期針對習知技術之缺失加以改善，進而增進產業上之實施利用。

本創作之主要目的，在於提供一種超精密沉積列印設備，具有可移動載台的第一移動軸模組及可移動噴塗沉積模組及輪廓掃描模組之第二移動軸模組，透過相互配合的第一移動軸模組與第二移動軸模組，將噴塗沉積模組及輪廓掃描模組移動至置放於載台上的填孔目標所具有之微孔洞，並藉由運算模組依據輪廓掃描模組針對微孔洞所取得的輪廓資訊計算出噴塗沉積模組於沉積過程中的噴塗位置與噴塗體積，精準地將噴塗沉積模組中的噴塗材料噴塗於微孔洞中，不僅可達到選擇性噴塗之目的，且噴塗於微孔洞中的厚度得以變化，因此無論是在具有粗糙的紋理或階梯形表面…等複雜的基材上都能完成沉積，此外，使用本創作時能更較習知旋轉塗佈之方式省下較多材料，也可省去遮罩、微影、鍍膜…等相關製程，以節省工時，因此，若當原先製程的成品發生問題時，亦可透過本創作之超精密沉積列印設備進行重工作業。

因此，為達上述目的，本創作為一種超精密沉積列印設備，係用於填補一待填孔目標所具有之微孔洞，其包括：一處理器；第一移動軸模組，該第一移動軸模組係與該處理器電性連接，且具有複數第一移動軸模組；一載台，該載台係結合於該第一移動軸模組，並透過該第一移動軸模組移動該載台，且該載台係用以放置該待填孔目標；第二移動軸模組，該第二移動軸模組係與該處理器電性連接，且具有複數第二移動軸模 組；一噴塗沉積模組，該噴塗沉積模組係結合於該第二移動軸模組並與該處理器電性連接，且透過該第二移動軸模組移動該噴塗沉積模組，而該噴塗沉積模組係用以噴塗出一噴塗材料於該微孔洞中，其中該噴塗沉積模組係包括一噴頭；一輪廓掃描模組，該輪廓掃描模組係結合於該第二移動軸模組並與該處理器電性連接，且透過該第二移動軸模組移動該輪廓掃描模組，而該輪廓掃描模組係用以掃描該微孔洞並取得該微孔洞之輪廓資訊；以及一運算模組，該運算模組係與該處理器電性連接，並依據該輪廓資訊計算出該噴塗沉積模組於沉積過程中的噴塗位置與噴塗體積。

承上所述之超精密沉積列印設備，其中該載台上設有一載盤，以供該待填孔目標放置。

承上所述之超精密沉積列印設備，其中該些第一移動軸模組係包括一X軸移動單元及一Y軸移動單元。

承上所述之超精密沉積列印設備，其中該些第二移動軸模組係包括一Y軸移動單元及一Z軸移動單元，而該噴塗沉積模組及該輪廓掃描模組皆結合固定於該Z軸移動單元。

承上所述之超精密沉積列印設備，其中該Y軸移動單元係設置於一龍門結構，該龍門結構係具有二足部以及一橫樑，而該二足部係設置於該橫樑兩端。

承上所述之超精密沉積列印設備，更包括一視覺模組，該視覺模組係結合於該第二移動軸模組並與該處理器電性連 接，且透過該第二移動軸模組移動該視覺模組，而該視覺模組用以係用以進行定位作業與觀察沉積製程。

承上所述之超精密沉積列印設備，更包括一對準模組，該對準模組係與該處理器電性連接，並設置於一旋轉座且用以量測該噴頭之尖端處的位置。

承上所述之超精密沉積列印設備，更包括一固化模組，該固化模組係與該處理器電性連接，並用以使噴塗於該微孔洞之噴塗材料固化。

承上所述之超精密沉積列印設備，其中該固化模組係為雷射固化模組、紫外線固化模組、脈衝光固化模組或加熱板固化模組。

承上所述之超精密沉積列印設備，更包括一外罩，用以容納該超精密沉積列印設備，降低該超精密沉積列印設備受外界影響程度。

承上所述之超精密沉積列印設備，其中該外罩係為抗雷射外罩、抗紫外線外罩或抗靜電外罩。

綜上所述，本案不但在空間型態上確屬創新，並能較習用物品增進上述多項功效，應已充分符合新穎性及進步性之法定新型專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件新型專利申請案，以勵創作，至感德便。

1:超精密沉積列印設備

11:處理器

12:第一移動軸模組

121:X軸移動單元

122:Y軸移動單元

13:載台

131:載盤

14:第二移動軸模組

141:Y軸移動單元

142:Z軸移動單元

15:噴塗沉積模組

151:噴頭

16:輪廓掃描模組

17:運算模組

18:視覺

19:對準模組

20:旋轉座

21:固化模組

22:外罩

30:龍門結構

31:足部

32:橫樑

第1圖為本創作之超精密沉積列印設備之架構示意圖。

第2圖為本創作之超精密沉積列印設備之立體示意圖。

第3圖為本創作之超精密沉積列印設備之前視圖。

第4圖為本創作之超精密沉積列印設備裝設於外罩之實施例示意圖。

以下根據第1至4圖說明本創作的實施方式。該說明並非為限制本創作的實施方式，而為本創作之實施例的一種，且於圖式及實施例中，相同或相似的圖式標號在所有圖式中皆指相同、實質相同、或功能相同的部件和元件。圖式為一簡化形式，且於所有實施例中，圖式不是依照精確的尺寸所繪製。

首先，請同時參閱第1至3圖所示，本創作係提供一種超精密沉積列印設備1，係用於填補一待填孔目標所具有之微孔洞(圖未示)，其包括：一處理器11；第一移動軸模組12，該第一移動軸模組12係與該處理器11電性連接，且具有複數第一移動軸模組；一載台13，該載台13係結合於該第一移動軸模組12，並透過該第一移動軸模組12移動該載台13，且該載台13係用以放置該待填孔目標；第二移動軸模組14，該第二移動軸模組14係與該處理器11電性連接，且具有複數第二移動軸模組；一噴塗沉積模組15，該噴塗沉積模組15係結合於該第二移動軸模組14並與該處理器11電性連接，且透過該第二移動軸模組14移動該噴塗沉積模組15，而該噴塗沉積模組15係用以噴塗出一噴塗材 料於該微孔洞中，其中該噴塗沉積模組15係包括一噴頭151；一輪廓掃描模組16，該輪廓掃描模組16係結合於該第二移動軸模組並14與該處理器11電性連接，且透過該第二移動軸模組14移動該輪廓掃描模組16，而該輪廓掃描模組16係用以掃描該微孔洞並取得該微孔洞之輪廓資訊；以及一運算模組17，該運算模組17係與該處理器11電性連接，並依據該輪廓資訊計算出該噴塗沉積模組15於沉積過程中的噴塗位置與噴塗體積。

因此，具有微孔洞之待填孔目標(例如：具有複數微孔洞之晶圓，該微孔洞之孔洞直徑介於1~100μm)可置放於該載台13，較佳地，該載台13上係設有一供該待填孔目標放置之載盤131，由於該處理器11係透過一讀取單元(圖未示)讀取到該待填孔目標之相關資訊，以令相互配合的該第一移動軸模組12與該第二移動軸模組14使該噴塗沉積模組15及該輪廓掃描模組16移動，並藉由該輪廓掃描模組16(例如：雷射共軛焦顯微鏡)掃描該微孔洞並取得該微孔洞之輪廓資訊，而所取得的輪廓資訊則藉由該運算模組17計算出該噴塗沉積模組15於沉積過程中的所需噴塗的位置與體積，其中當該噴塗沉積模組15移動至該微孔洞上方並使該噴頭151對準該微孔洞的中間座標位置，再使該噴頭151的尖端沿著Z軸向下移動至該微孔洞內部，並與該微孔洞底部距離0.5~5μm才進行噴塗沉積，在沉積過程中該噴頭151會依據噴塗出的量逐漸向上移動，且與沉積的噴塗材料保持0.5~5μm的距離，再者，由於該噴塗材料(例如：PI油墨、 Epoxy油墨…等油墨)的流動性良好，使得該噴頭151在沉積過程中不必沿X方向及Y方向移動，即可令該噴塗材料充滿該微孔洞。

然而，本創作更包括一視覺模組18及/或一對準模組19，其中該視覺模組18(例如：視覺攝影機)係結合於該第二移動軸模組14並與該處理器11電性連接，且透過該第二移動軸模組14移動該視覺模組18，而該視覺模組18用以係用以進行定位作業與觀察沉積過程；該對準模組19(例如：投影測微計)係與該處理器11電性連接，並設置於一旋轉座20且用以量測該噴頭151之尖端處X、Y、Z方向的位置，以避免該噴頭151與該微孔洞接觸而造成破壞。

詳細地說，該些第一移動軸模組12係包括一X軸移動單元121及一Y軸移動單元122；該些第二移動軸模組14係包括一Y軸移動單元141及一Z軸移動單元142，而該噴塗沉積模組15及該輪廓掃描模組16皆結合固定於該Z軸移動單元142，較佳地，該視覺模組18亦結合固定於該Z軸移動單元142，其中該Y軸移動單元141係設置於一龍門結構30，該龍門結構30係具有二足部31以及一橫樑32，而該二足部31係設置於該橫樑32兩端。

然而，本創作更包括一固化模組21，該固化模組21係與該處理器11電性連接，並用以使噴塗於該微孔洞之噴塗材料固化，其中該固化模組21係為雷射固化模組、紫外線固化模組、脈衝光固化模組或加熱板固化模組…等，並不以此為限。

最後，請參閱第4圖所示，為了降低該超精密沉積列印設備1受外界影響程度，本創作更包括用以容納該超精密沉積列印設備1之外罩22，其中該外罩22係為抗雷射外罩、抗紫外線外罩或抗靜電外罩…等，並不以此為限。

故本創作確實提供一種超精密沉積列印設備，具有可移動載台的第一移動軸模組及可移動噴塗沉積模組及輪廓掃描模組之第二移動軸模組，透過相互配合的第一移動軸模組與第二移動軸模組，將噴塗沉積模組及輪廓掃描模組移動至置放於載台上的填孔目標所具有之微孔洞，並藉由運算模組依據輪廓掃描模組針對微孔洞所取得的輪廓資訊計算出噴塗沉積模組於沉積過程中的噴塗位置與噴塗體積，精準地將噴塗沉積模組中的噴塗材料噴塗於微孔洞中，不僅可達到選擇性噴塗之目的，且噴塗於微孔洞中的厚度得以變化，因此無論是在具有粗糙的紋理或階梯形表面…等複雜的基材上都能完成沉積，此外，使用本創作時能更較習知旋轉塗佈之方式省下較多材料，也可省去遮罩、微影、鍍膜…等相關製程，以節省工時，因此，若當原先製程的成品發生問題時，亦可透過本創作之超精密沉積列印設備進行重工作業。

綜上所述，僅為本創作之較佳可行實施例，非因此即侷限本創作之專利範圍，舉凡運用本創作說明書及圖式內容所為之等效結構變化，均理同包含於本創作之範圍內，合予陳明。

1:超精密沉積列印設備

11:處理器

12:第一移動軸模組

14:第二移動軸模組

15:噴塗沉積模組

16:輪廓掃描模組

17:運算模組

18:視覺模組

19:對準模組

21:固化模組

Claims (11)

1. 一種超精密沉積列印設備，係用於填補一待填孔目標所具有之微孔洞，其包括： 一處理器； 第一移動軸模組，該第一移動軸模組係與該處理器電性連接，且具有複數第一移動軸模組； 一載台，該載台係結合於該第一移動軸模組，並透過該第一移動軸模組移動該載台，且該載台係用以放置該待填孔目標； 第二移動軸模組，該第二移動軸模組係與該處理器電性連接，且具有複數第二移動軸模組； 一噴塗沉積模組，該噴塗沉積模組係結合於該第二移動軸模組並與該處理器電性連接，且透過該第二移動軸模組移動該噴塗沉積模組，而該噴塗沉積模組係用以噴塗出一噴塗材料於該微孔洞中，其中該噴塗沉積模組係包括一噴頭； 一輪廓掃描模組，該輪廓掃描模組係結合於該第二移動軸模組並與該處理器電性連接，且透過該第二移動軸模組移動該輪廓掃描模組，而該輪廓掃描模組係用以掃描該微孔洞並取得該微孔洞之輪廓資訊；以及 一運算模組，該運算模組係與該處理器電性連接，並依據該輪廓資訊計算出該噴塗沉積模組於沉積過程中的噴塗位置與噴塗體積。
2. 如請求項1所述之超精密沉積列印設備，其中該載台上設有一載盤，以供該待填孔目標放置。
3. 如請求項1所述之超精密沉積列印設備，其中該些第一移動軸模組係包括一X軸移動單元及一Y軸移動單元。
4. 如請求項1所述之超精密沉積列印設備，其中該些第二移動軸模組係包括一Y軸移動單元及一Z軸移動單元，而該噴塗沉積模組及該輪廓掃描模組皆結合固定於該Z軸移動單元。
5. 如請求項4所述之超精密沉積列印設備，其中該Y軸移動單元係設置於一龍門結構，該龍門結構係具有二足部以及一橫樑，而該二足部係設置於該橫樑兩端。
6. 如請求項1所述之超精密沉積列印設備，更包括一視覺模組，該視覺模組係結合於該第二移動軸模組並與該處理器電性連接，且透過該第二移動軸模組移動該視覺模組，而該視覺模組用以係用以進行定位作業與觀察沉積製程。
7. 如請求項1所述之超精密沉積列印設備，更包括一對準模組，該對準模組係與該處理器電性連接，並設置於一旋轉座且用以量測該噴頭之尖端處的位置。
8. 如請求項1所述之超精密沉積列印設備，更包括一固化模組，該固化模組係與該處理器電性連接，並用以使噴塗於該微孔洞之噴塗材料固化。
9. 如請求項8所述之超精密沉積列印設備，其中該固化模組係為雷射固化模組、紫外線固化模組、脈衝光固化模組或加熱板固化模組。
10. 如請求項1至9中任一項所述之超精密沉積列印設備，更包括一外罩，用以容納該超精密沉積列印設備，降低該超精密沉積列印設備受外界影響程度。
11. 如請求項10所述之超精密沉積列印設備，其中該外罩係為抗雷射外罩、抗紫外線外罩或抗靜電外罩。

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