專利名稱：抗片貼覆裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于半導(dǎo)體單晶片制作的抗片貼覆裝置。
在晶圓之制造過程中，不論其尺寸為六英寸、八英寸或他種尺寸，通常皆在硅晶體生長(zhǎng)完成后切割成一片片扁平之圓形薄片，如

圖1及圖2中所示，此晶圓10一般而言需進(jìn)一步加工，以形成較小晶粒供實(shí)際利用。
習(xí)知一種形成較小晶粒之制程，是將由金屬或塑料制成之多數(shù)抗片11以人工的方式貼覆在晶圓10上，如圖2中所示，以遮護(hù)所欲獲得之晶粒范圍，然后利用碳化硅(金鋼砂)或其他種合適之顆料，以吹砂之方式將未被抗片11遮護(hù)之晶圓部分穿蝕，以形成一個(gè)個(gè)分離之扁平圓形微小晶粒。
上述將抗片貼覆于晶圓上之習(xí)知作業(yè)方式，系全部由人工加以完成，不但效率低，耗費(fèi)人力，且工作人員必需具備純熟之技巧始可達(dá)成，其詳細(xì)步驟大致如圖3中所示，包括(1)將蠟(通常為一種高溫蠟)熔融在一個(gè)定溫槽中；(2)工作人員用鑷子夾持晶圓將其沾浸至該高溫蠟槽中，使蠟附著于晶圓之兩側(cè)；(3)將此晶圓置于已在一熱板上預(yù)熱之一玻璃片上；(4)工作人員利用一搖盤，將抗片搖進(jìn)一具有所需圖樣之模型中，再以膠布將排列好之抗片粘貼起來，并將膠布剪成一片一片；(5)將貼有抗片之膠布置于一熱板上加熱，且抗片朝上；(6)將第(3)項(xiàng)步驟之晶圓與玻璃片組合覆蓋在粘有抗片之膠布上，且玻璃片朝上；(7)工作人員使用一壓棒壓在玻璃片上，并作適度之抹動(dòng)，以將可能在晶圓與玻璃片間產(chǎn)生之氣泡趕出；及(8)將玻璃片、晶圓及抗片之組合自熱板上取下，待蠟冷卻后，將膠布撕去，即可得到如圖2中所示之夾層式組合，以便進(jìn)行其后之吹砂作業(yè)。其中，該夾層式組合由上而下依序?yàn)榭蛊?1、第一層蠟12、晶圓10、第二層蠟14及玻璃片13。
上述習(xí)知之貼覆技術(shù)，雖可達(dá)成所需之目的，然而其具有多項(xiàng)之缺點(diǎn)。首先，由于整個(gè)操作過程皆由人工進(jìn)行，非常耗費(fèi)人力，對(duì)于現(xiàn)今勞動(dòng)力缺乏，勞工成本不斷提高之現(xiàn)實(shí)情況，必然不斷地增加制造成本。其次，作業(yè)上必需仰賴操作人員純熟之技巧，始得將氣泡之含量控制在一定程度以下，以確保較高之良品率。尤其，完全倚靠人員操作之結(jié)果，使其產(chǎn)品之質(zhì)與量皆受到個(gè)人情緒或健康情況等因素之影響，無法維持穩(wěn)定之高標(biāo)準(zhǔn)。再者，高溫蠟之作業(yè)亦由手工進(jìn)行，在安全及衛(wèi)生上皆有進(jìn)一步改進(jìn)之需要；此外，人工作業(yè)往往會(huì)使用多量之蠟，由于此蠟在后續(xù)之制程中通常需以丙酮加以溶解，因此，若能減少蠟之使用量，即可減少丙酮之使用量，以減低貼覆作業(yè)對(duì)環(huán)境的污染。
本發(fā)明的目的在于提供一種抗片貼覆裝置，使整個(gè)抗片貼覆制程自動(dòng)化，以提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，縮短作業(yè)時(shí)間。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種抗片貼覆裝置，其特征在于包括將一基板自第一料盒中移出的第一移動(dòng)裝置；將一晶圓自第二料盒中移出的第二移動(dòng)裝置；一第一槽，其內(nèi)盛有粘著劑；一粘著劑施配裝置，其自該第一槽中攝取定量粘著劑，再將其施配于該晶圓之中央位置；一第三移動(dòng)裝置，用以將該基板覆蓋在該晶圓上，使兩者藉由該粘著劑粘在一起；一擠壓裝置，對(duì)該基板施以一壓力，以將在該基板與該晶圓間產(chǎn)生之氣泡趕出，并獲得一均勻的粘著劑厚度；一第二槽，其內(nèi)亦盛有該粘著劑；一第四移動(dòng)裝置，將粘著后之該基板與該晶圓一起移動(dòng)至該第二槽，使該晶圓相對(duì)于該基板之另一側(cè)的整個(gè)表面沾上另一層粘著劑；一模型，其具有多數(shù)凹穴并排列成所需之圖樣；一供料裝置，將多數(shù)抗片供應(yīng)至該模型之上；一搖載裝置，將多數(shù)抗片搖載至該模型之凹穴中；一粘性薄層，將該抗片依其在該模型中排列之圖樣粘至其上；該第四移動(dòng)裝置將該基板與該晶圓一起移動(dòng)并壓覆至該抗片與該粘性薄層上，使該晶圓藉由其表面上之粘著劑與該抗片粘在一起；及一卷動(dòng)裝置，用以移動(dòng)該粘性薄層，并可藉由改變?cè)撜承员又苿?dòng)方向而將其與該等抗片分離，形成一依序具有該抗片、粘著劑、該晶圓、另一層粘著劑及該基板之夾層式組合。
所述的抗片貼覆裝置，其特征在于該粘著劑為熔融之蠟。
所述的抗片貼覆裝置，其特征在于該第一槽與該第二槽各具有一溫度控制器。
所述的抗片貼覆裝置，其特征在于該基板為一玻璃片，且是一片片堆疊于該第一料盒中，而由該第一移動(dòng)裝置將其取出并置于一第一熱板上預(yù)熱。
所述的抗片貼覆裝置，其特征在于該晶圓是一片片堆疊于該第二料盒中，而由該第二移動(dòng)裝置將其取出并置于一第二熱板上預(yù)熱。
所述的抗片貼覆裝置，其特征在于該擠壓裝置具有一壓頭，且其表面為一中央突出之錐形。
所述的抗片貼覆裝置，其特征在于該粘性薄層可由一壓迫裝置驅(qū)使其與該模型接觸以將位于其凹穴內(nèi)之該抗片粘在該粘性薄層上，然后該壓迫裝置回復(fù)至未壓迫該粘性薄層前之狀態(tài)，并藉由該卷動(dòng)裝置將該粘性薄層卷動(dòng)一距離，以供該壓迫裝置可重復(fù)上述壓迫該粘性薄層以粘著該抗片之步驟。
所述的抗片貼覆裝置，其特征在于；在該基板與該晶圓一起壓覆至該抗片與該粘性薄層上使該晶圓與該抗片粘在一起后，該粘性薄層在一滑道上沿水平方向被該卷動(dòng)裝置移動(dòng)一段距離，以提供時(shí)間讓該粘著劑固化；另包括一平臺(tái)，其系設(shè)于該滑道之水平方向上并與其形成一間隙，且該滑道與該平臺(tái)之頂部位于同一高度，該粘性薄層之移動(dòng)方向自該間隙改變一大于90度之角度，使得該抗片、粘著劑、該晶圓、另一層粘著劑及該基板之夾層式組合與該粘性薄層分離并移動(dòng)至該平臺(tái)上。
所述的抗片貼覆裝置，其特征在于該第一、二、三、四移動(dòng)裝置分別為機(jī)器手臂。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)之一，在于其可完全克服習(xí)知利用人工操作之缺失，將整個(gè)抗片貼覆之制程自動(dòng)化，不僅免除了龐大的勞力成本，降低制程費(fèi)用，并可顯著地的提升效率，縮短作業(yè)時(shí)間。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)，在于將整個(gè)制程自動(dòng)化，可確保產(chǎn)品質(zhì)量之穩(wěn)定性，使其不會(huì)受到個(gè)人情緒或健康情況等因素之影響，獲得具有一致性的抗片貼覆品質(zhì)。
本發(fā)明之又一優(yōu)點(diǎn)，在于避免人員進(jìn)行高溫蠟之作業(yè)，在安全及衛(wèi)生上獲得進(jìn)一步之改善；此外，本發(fā)明可顯著地減少蠟之使用量，同時(shí)減少后續(xù)丙酮之使用量，故可減低貼襯作業(yè)對(duì)于環(huán)境之污染。
本發(fā)明之構(gòu)造與特點(diǎn)，可參閱下列圖式及較佳實(shí)施例之詳細(xì)說明而獲得清楚地了解。
附面說明圖1為已有技術(shù)中將抗片貼襯于晶圓后之俯視示意圖；圖2為圖1之剖面示意圖；圖3為習(xí)知貼襯技術(shù)之流程圖；圖4為本發(fā)明的裝置之所提供制程之流程圖；圖5為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的部分俯視示意圖，藉以顯示其主要結(jié)構(gòu)；圖6為圖5之側(cè)視圖；圖7為上述實(shí)施例之部分俯視示意圖，藉以顯示另一部分之結(jié)構(gòu)；及圖8為圖7之側(cè)視圖。
本發(fā)明的抗片貼覆裝置，主要用于半導(dǎo)體之制程中，其所進(jìn)行之各個(gè)步驟系顯示于圖4之流程圖中，而其一較佳實(shí)施例之結(jié)構(gòu)則示意于圖5至圖8中。本發(fā)明之抗片貼覆裝置，包括一第一料盒20，如圖5及圖6所示，用以容置多數(shù)基板，于本較佳實(shí)施例中，該等基板為玻璃片21，且系一片片堆疊于該第一料盒20中，而由一第一移動(dòng)裝置22將其自動(dòng)供應(yīng)，而推移至一第一熱板23上預(yù)熱。本發(fā)明亦包括一第二料盒24，用以容置多數(shù)晶圓25，且系一片片堆疊于該第二料盒24中，而由一第二移動(dòng)裝置，如本較佳實(shí)施例中之一機(jī)器手臂26，將其取出并置于一第二熱板27上預(yù)熱。第一熱板23及第二熱板27之?dāng)?shù)量可依需要設(shè)置一個(gè)以上，如圖5中所示，且可分別設(shè)定其溫度，使得玻璃片21及晶圓25之預(yù)熱可分成數(shù)個(gè)階段，以將熱沖擊降低，避免玻璃片21或晶圓25因溫度升高過速而破裂。該第一料盒20及第二料盒24可另分別設(shè)置一感測(cè)器(圖未示)，以便當(dāng)玻璃片21或晶圓25之于料盒中之存量低于某一特定高度時(shí)，發(fā)出警告之訊息，而由工作人員加以補(bǔ)充。
本發(fā)明亦包括一第三移動(dòng)裝置，如本較佳實(shí)施例之另一機(jī)器手臂28，其可將預(yù)熱好之晶圓25，利用真空之方式將其吸取并置于一點(diǎn)蠟站29上；該等機(jī)器手臂26及28亦可用于將該等玻璃片21及晶圓25于不同之熱板間依序移動(dòng)。本發(fā)明亦具有一第一槽30，其內(nèi)盛有一粘著劑，于本較佳實(shí)施例中，該粘著劑為一熔融之蠟，而該第一槽30則具有一溫度控制器(圖未示)以控制熔融蠟之溫度。本發(fā)明還包括一粘著劑施配裝置，如圖5中所示之一點(diǎn)蠟機(jī)31，其自該第一槽30中攝取定量之蠟，然后旋轉(zhuǎn)至點(diǎn)蠟點(diǎn)29之位置，再將蠟滴于晶圓25之大致中央位置，如圖5中所示。接著，該機(jī)器手臂28可用以將玻璃片21覆蓋在該晶圓25上，使兩者通過蠟粘在一起，再將玻璃片21與晶圓25一并移動(dòng)至一擠壓站32上，如圖6中所示。本發(fā)明另具有一擠壓裝置33，其以一中央略為突出之錐形壓頭34，對(duì)該玻璃片21施以一壓力，以將可能在該玻璃片21與該晶圓25間產(chǎn)生之氣泡趕出，并獲得一均勻之粘著劑厚度。錐形壓頭34通常由一略具彈性之塑料材料制成，其中央處些微地突出，于本實(shí)施例中，由于傾斜之程度極小，故未于圖式中表現(xiàn)出來。將壓頭34設(shè)為錐形之主要原因，為使玻璃片21由中央逐漸向外擠壓該晶圓25，使得玻璃片21與晶圓25間之蠟中不會(huì)殘留有氣泡，并可獲得均勻之蠟厚。若該壓頭34未設(shè)成錐形，則可能無法讓玻璃片21自內(nèi)而外壓迫晶圓25，而在擠壓過程中未能將氣泡完全趕出，如此將造成晶圓25與玻璃片21粘著不實(shí)，而在后續(xù)之吹砂過程中，導(dǎo)致氣泡上的晶圓輕易地被吹掉而造成無謂的損失。擠壓后之玻璃片21、蠟及晶圓25可由另一機(jī)械手臂36移至中繼站35上稍作冷卻使其安定。
本發(fā)明另包括一第二槽37，如圖7中所示，其內(nèi)亦盛有該粘著劑，如本實(shí)施例中之熔融蠟，該第二槽37亦可具有一溫度控制器(圖未示)以控制熔融蠟之溫度。然后以一第四移動(dòng)裝置，如另一組之機(jī)器手臂38，將粘著后之玻璃片21與晶圓25一起移動(dòng)至該第二槽37內(nèi)，使該晶圓25相對(duì)于玻璃片21之另一側(cè)的整個(gè)表面沾上另一層蠟，該第二槽37上可另固設(shè)刮刀(圖未示)，使得機(jī)器手臂38在將該沾完蠟之玻璃片21及晶圓25移動(dòng)時(shí)，可將多余的蠟自晶圓25底面刮除。
本發(fā)明尚包括一板狀之模型39，如圖8中所示，其表面具有多數(shù)凹穴(圖未示)并排列成所需之圖樣，于本較佳實(shí)施例中，該等凹穴呈圓形且排列成多組與圖1中之抗片11相同的圖樣。本發(fā)明利用一供料裝置40，將多數(shù)之圓形抗片供應(yīng)至該模型39之上，共尺寸略小于模型39上之凹穴，然后以一搖載裝置41，將該模型39搖動(dòng)，使多數(shù)抗片落片該模型39之每一凹穴中，然后搖載裝置41可將該模型39傾斜一角度，使得多余之抗片落入一收集器42中以回收。本發(fā)明以一粘性薄層，例如一膠布43，將該等抗片依其在該模型39中排列之圖樣粘至其上；該膠布43可由一壓迫裝置，如本實(shí)施例中之一可移動(dòng)滾軸44，驅(qū)使其向下移動(dòng)而與該模型39接觸以將位于其凹穴內(nèi)之抗片粘起，然后該滾軸44可回復(fù)至未壓迫膠布39前之狀態(tài)，并藉由一卷動(dòng)裝置45將該膠布43卷動(dòng)一適當(dāng)距離，以供該可移動(dòng)滾軸44可以重復(fù)上述壓迫膠布43以粘著該等抗片之步驟。該粘有抗片之膠布43隨后將被卷動(dòng)而移至一滑道46上，如圖7及圖8中所示，然后，機(jī)器手臂38可將已粘過蠟之玻璃片21與晶圓25一起移動(dòng)并壓覆至位于滑道46上之抗片與膠布43上，此機(jī)器手臂38之動(dòng)作可設(shè)定為先稍作抹動(dòng)再行加壓，然后可利用另一擠壓裝置47對(duì)玻璃片21施以一壓力，使得晶圓25藉由其表面上之蠟而與抗片緊密地粘結(jié)。
該膠布43可在該滑道46上沿水平方向被該卷動(dòng)裝置45繼續(xù)移動(dòng)一段距離，以提供時(shí)間讓該熔融蠟?zāi)蹋摶?6之末端另包括一平臺(tái)48，其系設(shè)于該滑道46之水平方向上并與其形成一間隙49，且該滑道46與該平臺(tái)48之頂部系大致位于同一高度，該膠布43之移動(dòng)方向自該間隙49改變一大于90度之角度，使得抗片、蠟、晶圓25、另一層蠟及玻璃片21之夾層式組合51與膠布分離并移動(dòng)至該平臺(tái)上。
使用后之膠布43最后可卷于一滾軸50上，如圖8中所示，而完成抗片貼覆之上述夾層式組合51，則由一輸送帶52繼續(xù)將其帶動(dòng)，而已堆疊起來的夾層式組合53下方則有一感測(cè)與一推升裝置(圖未示)，故當(dāng)輸送帶52將夾層式組合51移動(dòng)至接近已堆疊之夾層式組合53時(shí)，感測(cè)裝置測(cè)知后即可利用推升裝置將已堆疊之夾層式組合52上推，以利輸送帶52將夾層式組合51移動(dòng)至其最底層。至于該夾層式組合51構(gòu)成則與圖1及圖2中所示者相同，以進(jìn)行后續(xù)之吹砂作業(yè)，形成一個(gè)個(gè)分離之扁平圓形微小晶粒。
權(quán)利要求
1.一種抗片貼覆裝置，其特征在于包括將一基板自第一料盒中移出的第一移動(dòng)裝置；將一晶圓自第二料盒中移出的第二移動(dòng)裝置；一第一槽，其內(nèi)盛有粘著劑；一粘著劑施配裝置，其自該第一槽中攝取定量粘著劑，再將其施配于該晶圓之中央位置；一第三移動(dòng)裝置，用以將該基板覆蓋在該晶圓上，使兩者藉由該粘著劑粘在一起；一擠壓裝置，對(duì)該基板施以一壓力，以將在該基板與該晶圓間產(chǎn)生之氣泡趕出，并獲得一均勻的粘著劑厚度；一第二槽，其內(nèi)亦盛有該粘著劑；一第四移動(dòng)裝置，將粘著后之該基板與該晶圓一起移動(dòng)至該第二槽，使該晶圓相對(duì)于該基板之另一側(cè)的整個(gè)表面沾上另一層粘著劑；一模型，其具有多數(shù)凹穴并排列成所需之圖樣；一供料裝置，將多數(shù)抗片供應(yīng)至該模型之上；一搖載裝置，將多數(shù)抗片搖載至該模型之凹穴中；一粘性薄層，將該抗片依其在該模型中排列之圖樣粘至其上；該第四移動(dòng)裝置將該基板與該晶圓一起移動(dòng)并壓覆至該抗片與該粘性薄層上，使該晶圓藉由其表面上之粘著劑與該抗片粘在一起；及一卷動(dòng)裝置，用以移動(dòng)該粘性薄層，并可藉由改變?cè)撜承员又苿?dòng)方向而將其與該等抗片分離，形成一依序具有該抗片、粘著劑、該晶圓、另一層粘著劑及該基板之夾層式組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗片貼覆裝置，其特征在于該粘著劑為熔融之蠟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗片貼覆裝置，其特征在于該第一槽與該第二槽各具有一溫度控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗片貼覆裝置，其特征在于該基板為一玻璃片，且是一片片堆疊于該第一料盒中，而由該第一移動(dòng)裝置將其取出并置于一第一熱板上預(yù)熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗片貼覆裝置，其特征在于該晶圓是一片片堆疊于該第二料盒中，而由該第二移動(dòng)裝置將其取出并置于一第二熱板上預(yù)熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗片貼覆裝置，其特征在于該擠壓裝置具有一壓頭，且其表面為一中央突出之錐形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗片貼覆裝置，其特征在于該粘性薄層可由一壓迫裝置驅(qū)使其與該模型接觸以將位于其凹穴內(nèi)之該抗片粘在該粘性薄層上，然后該壓迫裝置回復(fù)至未壓迫該粘性薄層前之狀態(tài)，并藉由該卷動(dòng)裝置將該粘性薄層卷動(dòng)一距離，以供該壓迫裝置可重復(fù)上述壓迫該粘性薄層以粘著該抗片之步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗片貼覆裝置，其特征在于；在該基板與該晶圓一起壓覆至該抗片與該粘性薄層上使該晶圓與該抗片粘在一起后，該粘性薄層在一滑道上沿水平方向被該卷動(dòng)裝置移動(dòng)一段距離，以提供時(shí)間讓該粘著劑固化；另包括一平臺(tái)，其系設(shè)于該滑道之水平方向上并與其形成一間隙，且該滑道與該平臺(tái)之頂部位于同一高度，該粘性薄層之移動(dòng)方向自該間隙改變一大于90度之角度，使得該抗片、粘著劑、該晶圓、另一層粘著劑及該基板之夾層式組合與該粘性薄層分離并移動(dòng)至該平臺(tái)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗片貼覆裝置，其特征在于該第一、二、三、四移動(dòng)裝置分別為機(jī)器手臂。
全文摘要
一種用于制造硅單晶片的抗片貼覆裝置,包括:將一基板自第一料盒中移出的第一移動(dòng)裝置、將一晶圓自第二料盒中移出的第二移動(dòng)裝置、粘著劑施配裝置、第三移動(dòng)裝置、擠壓裝置、第四移動(dòng)裝置、一模型、一供料裝置、一搖載裝置、一粘性薄層、一卷動(dòng)裝置,可自動(dòng)形成一依序具有抗片、粘著劑、晶圓、另一層粘著劑及該基板之夾層式組合。
文檔編號(hào)B24C1/04GK1296879SQ9912393
公開日2001年5月30日 申請(qǐng)日期1999年11月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月17日
發(fā)明者倪約翰, 賴添源, 林振德, 吳賢一, 沈國(guó)禎 申請(qǐng)人:臺(tái)灣通用器材股份有限公司