TWI847377B - 具解膠功能的晶片挑揀裝置及其方法 - Google Patents

Abstract

一種具解膠功能的晶片挑揀裝置，其包含擴膜模組、解膠模組及挑揀模組。擴膜模組用於容置承載件，承載件包含框體及薄膜，薄膜設置於框體的底面以覆蓋框體的中央孔洞，薄膜則用以設置晶圓。解膠模組用於產生紫外光。擴膜模組用於為承載件執行擴膜步驟，而解膠模組產生紫外光以照射承載件的薄膜，而挑揀模組為承載件的晶圓執行挑揀步驟。

Description

具解膠功能的晶片挑揀裝置及其方法

本發明係有關於一種晶片挑揀裝置，特別是一種具解膠功能的晶片挑揀裝置。本發明還涉及此裝置的晶片挑揀方法。

現有的電子元件或晶圓製程中，需要透過挑揀機構(如吸取器及頂針)執行取放動作以將設置於承載件的薄膜上的電子元件或晶圓的晶粒與薄膜分離。為使晶粒能順利的由固定晶圓的薄膜上挑揀起來，通常需要先透過擴膜步驟將承載件的薄膜進行擴張，必要時並透過熱風進行加熱，使其更容易擴張。然而，部份應用需求需要降低薄膜的黏性，並提升進一步薄膜的擴張程度，而上述現有的裝置並無法滿足這些應用的需求。

根據本發明之一實施例，本發明提出一種具解膠功能的晶片挑揀裝置，其包含擴膜模組、解膠模組及挑揀模組。擴膜模組用於容置承載件，承載件包含框體及薄膜，薄膜設置於框體的底面以覆蓋框體的中央孔洞，薄膜則用以設置晶圓。解膠模組用於產生紫外光。擴膜模組用於為承載件執行擴膜步驟，而解膠模組產生紫外光以照射承載件的薄膜，而挑揀模組為承載件的晶圓執行挑揀步驟。

在一實施例中，解膠模組包含第一舉升機構、第二舉升機構、紫外光源及上遮罩，紫外光源設置於第一舉升機構上，而上遮罩設置於第二舉升機構上，第二舉升機構在第一舉升機構的上方，使第一舉升機構及第二舉升機構分別控制紫外光源及上遮罩在垂直方向移動，使紫外光源覆蓋擴膜模組的下方，而上遮罩覆蓋擴膜模組的上方。

在一實施例中，紫外光源具有殼體及複數個紫外光發射單元，該些紫外光發射單元設置於殼體內。

在一實施例中，擴膜模組包含基座、擴張器及壓制環，擴張器設置於基座上，而壓制環設置於擴張器上，承載件設置於擴張器上。

在一實施例中，擴膜模組包含驅動結構，驅動結構用於轉動基座，使設置於擴張器上的承載件轉動。

根據本發明之另一實施例，本發明提出一種晶片挑揀方法，其包含下列步驟：將承載件設置於擴膜模組內，承載件包含框體及薄膜，薄膜設置於框體的底面以覆蓋框體的中央孔洞，薄膜則用以設置晶圓；將擴膜模組移動至解膠模組的工作範圍內；經由擴膜模組為承載件執行擴膜步驟；透過解膠模組產生紫外光以照射承載件的薄膜；以及由挑揀模組為承載件的晶圓執行挑揀步驟。

在一實施例中，晶片挑揀方法，更包含下列步驟：經由解膠模組的第一舉升機構及第二舉升機構分別控制解膠模組的紫外光源及上遮罩在垂直方向移動，使紫外光源覆蓋擴膜模組的下方，而上遮罩覆蓋擴膜模組的上方。

在一實施例中，紫外光源具有殼體及複數個紫外光發射單元，該些紫外光發射單元設置於殼體內。

在一實施例中，擴膜模組包含基座、擴張器及壓制環，擴張器設置於基座上，而壓制環設置於擴張器上，承載件設置於擴張器上。

在一實施例中，晶片挑揀方法，更包含下列步驟：由擴膜模組的驅動結構轉動基座，使設置於擴張器上的承載件轉動。

承上所述，依本發明之具解膠功能的晶片挑揀裝置及其方法，其可具有一或多個下述優點：

(1)本發明之一實施例中，具解膠功能的晶片挑揀裝置具有解膠模組，其能產生紫外光照射承載件的薄膜以執行解膠步驟，上述解膠步驟可改變承載件的薄膜的物理特性，以降低承載件的薄膜的黏性，再透過執行擴膜步驟時提升承載件的薄膜的擴張程度。因此，晶片挑揀裝置不但能提高產品的良率及品質，更能少製程站點並提升生產效益，以符合特定應用的需求。

(2)本發明之一實施例中，具解膠功能的晶片挑揀裝置的擴膜模組具有驅動結構，其可轉動擴膜模組的基座，使設置於擴膜模組的擴張器上的承載件轉動，故在執行解膠步驟時，紫外光能更為均勻地照射到承載件的薄膜，以達成更佳的解膠效果。

(3)本發明之一實施例中，晶片挑揀裝置的解膠模組包含第一舉升機構、第二舉升機構、紫外光源及上遮罩，紫外光源設置於第一舉升機構上，而上遮罩設置於第二舉升機構上，第二舉升機構在第一舉升機構的上方。如此，使用者能經由第一舉升機構及第二舉升機構分別控制紫外光源及上遮罩在垂直方向移動，使紫外光源及上遮罩分別覆蓋擴膜模組的下方及上方，上述的機制能進一步提升解膠效果。

(4)本發明之一實施例中，具解膠功能的晶片挑揀裝置具有解膠模組及擴膜模組，且可選擇解膠步驟及擴膜步驟的執行時點。故使用者可以選擇性地決定解膠步驟及擴膜步驟的先後順序，或同時進行解膠步驟及擴膜步驟，使用上更具彈性，應用上也更為廣泛。

(5)本發明之一實施例中，具解膠功能的晶片挑揀裝置的解膠步驟及擴膜步驟的製程參數(如光強度、照光區域及轉速)可適當調整，以符合不同產品特性的差異，更能符合實際應用的需求。

以下將參照相關圖式，說明依本發明之具解膠功能的晶片挑揀裝置及其方法之實施例，為了清楚與方便圖式說明之故，圖式中的各部件在尺寸與比例上可能會被誇大或縮小地呈現。在以下描述及/或申請專利範圍中，當提及元件「連接」或「耦合」至另一元件時，其可直接連接或耦合至該另一元件或可存在介入元件；而當提及元件「直接連接」或「直接耦合」至另一元件時，不存在介入元件，用於描述元件或層之間之關係之其他字詞應以相同方式解釋。為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

請參閱第1圖，其係為本發明的一實施例的具解膠功能的晶片挑揀裝置的結構圖。如圖所示，晶片挑揀裝置1包含擴膜模組11、解膠模組13及挑揀模組12。

擴膜模組11用於容置承載件2。承載件2包含框體21及薄膜22，薄膜22設置於框體21的底面以覆蓋框體21的中央孔洞，薄膜22則用以設置晶圓W；其中，晶圓W已切割為多個晶粒。擴膜模組11包含基座111、擴張器112、壓制環113及驅動結構114。擴張器112設置於基座111上，而壓制環113設置於擴張器112上，使壓制環113與擴張器112間形成側開口L。可透過人工方式或機械臂移動承載件2通過側開口L，以將承載件2設置於擴張器112上。

解膠模組13用於產生紫外光。解膠模組13包含第一舉升機構131、第二舉升機構132、紫外光源133及上遮罩134。紫外光源133設置於第一舉升機構131上，而上遮罩134設置於第二舉升機構132上，且第二舉升機構132在第一舉升機構131的上方。如此，使用者可控制第一舉升機構131上升或下降，使紫外光源133能沿垂直方向向上或向下移動。同樣的，使用者也可控制第二舉升機構132上升或下降，使上遮罩134能沿垂直方向向上或向下移動。因此，使用者能透過第一舉升機構131及第二舉升機構132分別控制紫外光源133及上遮罩134在垂直方向移動。

另外，紫外光源133具有殼體1331及複數個紫外光發射單元1332，該些紫外光發射單元1332設置於殼體1331內。該些紫外光發射單元1332可被控制一同開啟，或僅有部份的紫外光發射單元1332被開啟，以進行全域照射或局部照射。在一實施例中，該些紫外光發射單元1332可為發光二極體(LED)或其他任何現有可產生紫外光的光源。

驅動結構114包含馬達1141及皮帶1142，馬達1141可透過皮帶1142與基座111連動，使馬達1141啟動時，皮帶1142的轉動可帶動基座111轉動，使設置於擴張器112上的承載件2轉動。當然，在另一實施例中，驅動結構114可由不同的元件構成。

挑揀模組12包含頂針模組121及吸取模組122。在一實施例中，頂針模組121可為但不限於頂針座，而吸取模組122可為但不限於吸取裝置。頂針模組121可將薄膜22及晶圓W的任一晶粒向上頂，再由吸取模組122下降吸取頂出的晶粒而後上升，如此即可將晶粒與薄膜22分離。挑揀模組12的結構及運作機制應為本領域中具有通常知識者所熟知，故不在此多加贅述。

當然，本實施例僅用於舉例說明而非限制本發明的範圍，根據本實施例的具解膠功能的晶片挑揀裝置而進行的等效修改或變更仍應包含在本發明的專利範圍內。

請參閱第2圖，其係為本發明的一實施例的具解膠功能的晶片挑揀裝置的擴膜步驟的示意圖。如圖所示，擴膜模組11可為承載件2執行擴膜步驟。在擴膜步驟中，擴張器112上方的壓制環113向下移動壓制，以施加壓力於承載件2的框體21，使位於薄膜22下方的擴張圈(未繪於圖中)將薄膜22向上撐起，如此可以將晶圓W的晶粒間的距離拉開。如此，切割後的晶圓W的晶粒間的距離可以被拉大，而薄膜22也可被拉緊。在另一實施例中，擴膜模組11還可包含熱風產生機構，其可產生熱風以輔助擴膜步驟。由於擴膜步驟應為本領域中具有通常知識者所熟知，故不在此多加贅述。

請參閱第3圖，其係為本發明的一實施例的具解膠功能的晶片挑揀裝置的解膠步驟的前置步驟的第一示意圖。如第3圖所示，當完成擴膜步驟後，使用者可控制取放機構(如機械手臂等)將擴膜模組11移動至解膠模組13的工作範圍內，使擴膜模組11與解膠模組13的紫外光源133及上遮罩134在垂直方向上重合。

請參閱第4A圖及第4B圖，其係為本發明的一實施例的具解膠功能的晶片挑揀裝置的解膠步驟的第一示意圖及第二示意圖。如圖所示，使用者可控制解膠模組13的第一舉升機構131上升，使解膠模組13的紫外光源133能沿垂直方向向上移動，使解膠模組13的紫外光源133覆蓋擴膜模組11的下方，並控制解膠模組13的第二舉升機構132下降，使解膠模組13的上遮罩134能沿垂直方向向下移動，使解膠模組13的上遮罩134覆蓋擴膜模組11的上方。因此，紫外光源133、上遮罩134及基座111能形成一個封閉空間以容置承載件2。然後，使用者可啟動解膠模組13的紫外光源133，以發出紫外光照射承載件2的薄膜22，以改變薄膜22的黏性降低的物理特性，再透過擴膜步驟使薄膜22的擴張程度提升；使用者可依需求選擇性地一同開啟解膠模組13的紫外光源133的該些紫外光發射單元1332，或僅部份開啟，以進行全域照射或局部照射，以符合不同應用的需求。同時，使用者也可啟動驅動結構114，以帶動基座111轉動，並使設置於擴張器112上的承載件2轉動。如此，在執行解膠步驟時，紫外光能更為均勻地照射到承載件2的薄膜22，使解膠步驟的解膠效果更佳。

請參閱第5A圖及第5B圖，其係為本發明的一實施例的具解膠功能的晶片挑揀裝置的挑揀步驟的第一示意圖及第二示意圖。如圖所示，當完成解膠步驟後，使用者可控制解膠模組13的第一舉升機構131下降，使解膠模組13的紫外光源133能沿垂直方向向下移動，並控制解膠模組13的第二舉升機構132上升，使解膠模組13的上遮罩134能沿垂直方向向上移動，使解膠模組13的紫外光源133及上遮罩134脫離擴膜模組11。然後，使用者可控制取放機構將擴膜模組11由解膠模組13的工作範圍移動至挑揀模組12的工作範圍。

最後，挑揀模組12則可進行挑揀步驟。其中，挑揀模組12的頂針模組121可將薄膜22及晶圓W的任一晶粒Cp向上頂，再由挑揀模組12的吸取模組122下降吸取頂出的晶粒Cp而後上升，如此即可將晶粒Cp與薄膜22分離。由於已經過前述的擴膜步驟及解膠步驟，挑揀步驟可以在晶圓W的所有晶粒Cp已達最佳的解離效果的條件下進行。

如前述，晶片挑揀裝置1具有解膠模組13，其可執行解膠步驟，其可改變承載件2的薄膜22的物理特性，使承載件2的薄膜22的黏性降低，再透過執行擴膜步驟使承載件2的薄膜22達到更高擴張程度。因此，晶片挑揀裝置1不但能提高產品的良率及品質，更能少製程站點並提升生產效益，以符合特定應用的需求。

另外，晶片挑揀裝置1可選擇解膠步驟及擴膜步驟的執行時點，以符合不同應用的需求。在本實施例中，使用者先進行擴膜步驟，再進行解膠步驟，最後進行挑揀步驟。在另一實施例中，使用者可以先進行解膠步驟，再進行擴膜步驟，最後進行挑揀步驟。在又一實施例中，使用者可以同時進行解膠步驟及擴膜步驟，最後進行挑揀步驟。此外，晶片挑揀裝置1的解膠步驟及擴膜步驟的製程參數(如光強度、照光區域及轉速)可適當調整，以符合不同產品特性的差異。因此，晶片挑揀裝置1不但使用上更具彈性，應用上也更為廣泛，且能夠符合不同產品特性的差異，更能符合實際應用的需求。

當然，本實施例僅用於舉例說明而非限制本發明的範圍，根據本實施例的具解膠功能的晶片挑揀裝置而進行的等效修改或變更仍應包含在本發明的專利範圍內。

請參閱第6圖，其係為本發明的一實施例的晶片挑揀方法的流程圖，並請同時參閱第1圖、第2圖、第3圖、第4A圖、第4B圖、第5A圖及第5B圖。如圖所示，本實施例的晶片挑揀方法包含下列步驟：

步驟S61：將承載件設置於擴膜模組內，承載件包含框體及薄膜，薄膜設置於框體的底面以覆蓋框體的中央孔洞，薄膜則用以設置晶圓。在此步驟中，使用者可透過人工方式或機械臂移動承載件2通過擴膜模組的側開口L，以將承載件2設置於擴張器112上。

步驟S62：將擴膜模組移動至解膠模組的工作範圍內。在此步驟中，使用者可控制取放機構移動擴膜模組11，使擴膜模組11與解膠模組13的紫外光源133及上遮罩134在垂直方向上重合。

步驟S63：經由擴膜模組為承載件執行擴膜步驟。在此步驟中，擴膜模組11的擴張器112上方的壓制環113向下移動壓制，以施加壓力於承載件2的框體21。同時，薄膜22下方的擴張圈則將薄膜22向上撐起，以晶圓W的晶粒間的距離拉開，並達成擴膜效果。

步驟S64：經由解膠模組的第一舉升機構及第二舉升機構能分別控制解膠模組的紫外光源及上遮罩在垂直方向移動，使紫外光源覆蓋擴膜模組的下方，而上遮罩覆蓋擴膜模組的上方。在此步驟中，使用者可控制解膠模組13的第一舉升機構131及第二舉升機構132使紫外光源133、上遮罩134及基座111能形成一個封閉空間以容置承載件2。

步驟S65：透過解膠模組產生紫外光以照射承載件的薄膜。在此步驟中，使用者可依實際應用需求選擇性地一同或部份開啟解膠模組13的紫外光源133的該些紫外光發射單元1332，以進行對承載件2的薄膜22進行紫外光的全域照射或局部照射，藉此適當地改變其物理特性。

步驟S66：由擴膜模組的驅動結構轉動基座，使設置於擴張器上的承載件轉動。在此步驟中，使用者可啟動驅動結構114使設置於擴張器112上的承載件2轉動，讓紫外光能更為均勻地照射到承載件2的薄膜22，以提升解膠效果。如前述，步驟S63的擴膜步驟與步驟S65-S66的解膠步驟的執行順序可相反，也可同時進行。

步驟S67：移動擴膜模組，使擴膜模組離開解膠模組的工作範圍。在此步驟中，使用者可控制取放機構將擴膜模組11由解膠模組13的工作範圍移動至挑揀模組12的工作範圍。

步驟S68：由挑揀模組為承載件的晶圓執行挑揀步驟。在此步驟中，挑揀模組12的頂針模組121及吸取模組122相互配合使晶粒Cp與薄膜22分離。

當然，本實施例僅用於舉例說明而非限制本發明的範圍，根據本實施例的晶片挑揀方法而進行的等效修改或變更仍應包含在本發明的專利範圍內。

儘管本發明描述的方法的步驟以特定順序示出和描述，但是每個方法的操作順序可以改變，也可以相反的順序執行某些步驟，或者某些步驟也與其他步驟同時執行。在另一個實施例中，不同步驟可以間歇和/或交替的方式實施。

綜上所述，根據本發明之實施例，具解膠功能的晶片挑揀裝置具有解膠模組，其能產生紫外光照射承載件的薄膜以執行解膠步驟，上述解膠步驟可改變承載件的薄膜的物理特性，使承載件的薄膜的黏性降低，再透過執行擴膜步驟使承載件的薄膜能達到更高擴張程度。因此，晶片挑揀裝置不但能提高產品的良率及品質，更能少製程站點並提升生產效益，以符合特定應用的需求。

又，根據本發明之實施例，具解膠功能的晶片挑揀裝置的擴膜模組具有驅動結構，其可轉動擴膜模組的基座，使設置於擴膜模組的擴張器上的承載件轉動，故在執行解膠步驟時，紫外光能更為均勻地照射到承載件的薄膜，以達成更佳的解膠效果。

此外，根據本發明之實施例，晶片挑揀裝置的解膠模組包含第一舉升機構、第二舉升機構、紫外光源及上遮罩，紫外光源設置於第一舉升機構上，而上遮罩設置於第二舉升機構上，第二舉升機構在第一舉升機構的上方。如此，使用者能經由第一舉升機構及第二舉升機構分別控制紫外光源及上遮罩在垂直方向移動，使紫外光源及上遮罩分別覆蓋擴膜模組的下方及上方，上述的機制能進一步提升解膠效果。

另外，根據本發明之實施例，具解膠功能的晶片挑揀裝置具有解膠模組及擴膜模組，且可選擇解膠步驟及擴膜步驟的執行時點。故使用者可以選擇性地決定解膠步驟及擴膜步驟的先後順序，或同時進行解膠步驟及擴膜步驟，使用上更具彈性，應用上也更為廣泛。

再者，根據本發明之實施例，具解膠功能的晶片挑揀裝置的解膠步驟及擴膜步驟的製程參數(如光強度、照光區域及轉速)可適當調整，以符合不同產品特性的差異，更能符合實際應用的需求。

可見本發明在突破先前之技術下，確實已達到所欲增進之功效，且也非熟悉該項技藝者所易於思及，其所具之進步性、實用性，顯已符合專利之申請要件，爰依法提出專利申請，懇請  貴局核准本件發明專利申請案，以勵創作，至感德便。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。其它任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應該包含於後附之申請專利範圍中。

1: 晶片挑揀裝置 11: 擴膜模組 111: 基座 112: 擴張器 113: 壓制環 114: 驅動結構 1141: 馬達 1142: 皮帶 12: 挑揀模組 121: 頂針模組 122: 吸取模組 13: 解膠模組 131: 第一舉升機構 132: 第二舉升機構 133: 紫外光源 1331: 殼體 1332: 紫外光發射單元 134: 上遮罩 2: 承載件 21: 框體 22: 薄膜 W: 晶圓 Cp: 晶粒 L: 側開口 S61~S66: 步驟流程

第1圖係為本發明的一實施例的具解膠功能的晶片挑揀裝置的結構圖。 第2圖係為本發明的一實施例的具解膠功能的晶片挑揀裝置的擴膜步驟的示意圖。 第3圖係為本發明的一實施例的具解膠功能的晶片挑揀裝置的解膠步驟的前置步驟的第一示意圖。 第4A圖係為本發明的一實施例的具解膠功能的晶片挑揀裝置的解膠步驟的第一示意圖。 第4B圖係為本發明的一實施例的具解膠功能的晶片挑揀裝置的解膠步驟的第二示意圖。 第5A圖係為本發明的一實施例的具解膠功能的晶片挑揀裝置的挑揀步驟的第一示意圖。 第5B圖係為本發明的一實施例的具解膠功能的晶片挑揀裝置的挑揀步驟的第二示意圖。 第6圖係為本發明的一實施例的晶片挑揀方法的流程圖。

1: 晶片挑揀裝置 11: 擴膜模組 111: 基座 112: 擴張器 113: 壓制環 114: 驅動結構 1141: 馬達 1142: 皮帶 12: 挑揀模組 121: 頂針模組 122: 吸取模組 13: 解膠模組 131: 第一舉升機構 132: 第二舉升機構 133: 紫外光源 1331: 殼體 1332: 紫外光發射單元 134: 上遮罩 2: 承載件 21: 框體 22: 薄膜 W: 晶圓 L: 側開口

Claims (8)

1. 一種具解膠功能的晶片挑揀裝置，係包含：一擴膜模組，係用於容置一承載件，該承載件包含一框體及一薄膜，該薄膜設置於該框體的底面以覆蓋該框體的一中央孔洞，該薄膜則用以設置一晶圓；一解膠模組，係用於產生一紫外光；以及一挑揀模組；其中，該擴膜模組用於為該承載件執行一擴膜步驟，而該解膠模組產生該紫外光以照射該承載件的該薄膜，而該挑揀模組為該承載件的該晶圓執行一挑揀步驟；其中該解膠模組包含一第一舉升機構、一第二舉升機構、一紫外光源及一上遮罩，該紫外光源設置於該第一舉升機構上，而該上遮罩設置於該第二舉升機構上，該第二舉升機構在該第一舉升機構的上方，使該第一舉升機構及該第二舉升機構分別控制該紫外光源及該上遮罩在垂直方向移動，使該紫外光源覆蓋該擴膜模組的下方，而該上遮罩覆蓋該擴膜模組的上方。
2. 如請求項1所述之具解膠功能的晶片挑揀裝置，其中該紫外光源具有一殼體及複數個紫外光發射單元，該些紫外光發射單元設置於該殼體內。
3. 如請求項1所述之具解膠功能的晶片挑揀裝置，其中該擴膜模組包含一基座、一擴張器及一壓制環，該擴張器設置於該基座上，而該壓制環設置於該擴張器上，該承載件設置於該擴張器上。
4. 如請求項3所述之具解膠功能的晶片挑揀裝置，其中該擴膜模組包含一驅動結構，該驅動結構用於轉動該基座，使設置於該擴張器上的該承載件轉動。
5. 一種晶片挑揀方法，係包含下列步驟：將一承載件設置於一擴膜模組內，該承載件包含一框體及一薄膜，該薄膜設置於該框體的底面以覆蓋該框體的一中央孔洞，該薄膜則用以設置一晶圓；將該擴膜模組移動至一解膠模組的工作範圍內；經由該擴膜模組為該承載件執行一擴膜步驟；經由該解膠模組的一第一舉升機構及一第二舉升機構分別控制該解膠模組的一紫外光源及一上遮罩在垂直方向移動，使該紫外光源覆蓋該擴膜模組的下方，而該上遮罩覆蓋該擴膜模組的上方；透過該解膠模組產生一紫外光以照射該承載件的該薄膜；以及由一挑揀模組為該承載件的該晶圓執行一挑揀步驟。
6. 如請求項5所述之晶片挑揀方法，其中該紫外光源具有一殼體及複數個紫外光發射單元，該些紫外光發射單元設置於該殼體內。
7. 如請求項5所述之晶片挑揀方法，其中該擴膜模組包含一基座、一擴張器及一壓制環，該擴張器設置於該基座上，而該壓制環設置於該擴張器上，該承載件設置於該擴張器上。
8. 如請求項7所述之晶片挑揀方法，更包含下列步驟：由該擴膜模組的一驅動結構轉動該基座，使設置於該擴張器上的該承載件轉動。

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