專利名稱：首顆晶粒的自動(dòng)定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種首顆晶粒的自動(dòng)定位方法，特別是有關(guān)于一種以自動(dòng)化的步進(jìn)移動(dòng)及影像定位方式在晶圓上快速且準(zhǔn)確的尋找首顆晶粒的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，半導(dǎo)體封裝產(chǎn)業(yè)為了滿足各種高密度封裝的需求，逐漸發(fā)展出各種不同型式的封裝設(shè)計(jì)，其中常用來承載半導(dǎo)體芯片的封裝載板(carrier)包含具有多層印刷電路的封裝基板(substrate)以及由金屬板沖壓或蝕刻而成的導(dǎo)線架(Ieadframe)。再者,封裝用的半導(dǎo)體芯片是來自于晶圓廠制造的晶圓，所述晶圓具有一半導(dǎo)體基板并且在其表面形成有許多IC電路布局。在進(jìn)行封裝前，所述晶圓通常先被固定在一承載膠帶(tape)上，再接著進(jìn)行晶圓切割(wafer saw),以切割出數(shù)個(gè)晶粒(die/chip),此時(shí)這些晶粒尚未彼此分離。接著，已切割過的晶圓被運(yùn)送至測試廠進(jìn)行測試，以先取得一晶圓圖(map)的記錄檔，以記錄良品及不良品的位置。隨后，已測試過的晶圓再運(yùn)送至封裝廠中，并搭配所述晶圓圖來以機(jī)械手臂將良品晶粒逐一取出，并固定(die attach)至封裝基板或?qū)Ь€架上的芯片承載區(qū)。隨后，再進(jìn)行打線、封膠、單離等后段封裝作業(yè)后，即可得到半導(dǎo)體封裝產(chǎn)品。在以機(jī)械手臂吸取良品晶粒的步驟前，通常操作員必需預(yù)先找出依各晶圓產(chǎn)品預(yù)定的首顆晶粒的位置，以便使機(jī)械手臂由所述首顆晶粒處開始進(jìn)行吸取動(dòng)作。請參照圖1所示，其揭示現(xiàn)有在晶圓上定位首顆晶粒的方法的概要示意圖，所述方法主要是先以操作員目視判斷一晶圓10上具有缺槽(V notch)的一缺槽晶粒11的位置，接著再沿著所述晶圓10的周緣逆時(shí)針(或順時(shí)針)依序目視計(jì)算晶粒數(shù)量，在累計(jì)到一預(yù)定數(shù)量后，即可目視找到一首顆晶粒12的位置，接著只要在所述首顆晶粒12旁的二顆無效晶粒13、14標(biāo)示記號后，即可得知所述首顆晶粒12的確切位置。最后，只要使機(jī)械手臂的控制電腦讀取晶圓圖并使機(jī)械手臂由所述首顆晶粒12開始吸取晶粒，整個(gè)吸取晶粒的動(dòng)作即不致發(fā)生錯(cuò)誤吸取不正確位置的晶粒的問題。然而，上述現(xiàn)有在晶圓上定位首顆晶粒的方法在實(shí)際操作上仍具有下述問題，例如:當(dāng)晶粒尺寸較大時(shí)，雖操作員目視尋找晶粒較不致發(fā)生誤判問題，但是其人工定位作業(yè)耗時(shí)較多。再者，當(dāng)晶粒尺寸微小化并且小于IOX 10 mm時(shí)，操作員目視尋找晶粒則容易因尺寸過小及晶粒數(shù)量過多，而容易誤判首顆晶粒12的位置。一旦誤判首顆晶粒12的位置，后續(xù)機(jī)械手臂的整個(gè)吸取晶粒動(dòng)作將會(huì)吸取不正確位置的晶粒，因而導(dǎo)致整批固晶后的半成品全部必需重工(rework)或銷毀，進(jìn)而大幅降低整體封裝良率。故，有必要提供一種首顆晶粒的自動(dòng)定位方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種首顆晶粒的自動(dòng)定位方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的人工定位作業(yè)耗時(shí)較多及容易誤判首顆晶粒位置等問題。本發(fā)明的主要目的在于提供一種首顆晶粒的自動(dòng)定位方法，其使用移動(dòng)式承載臺、影像擷取單元及影像處理裝置，所述移動(dòng)式承載臺自動(dòng)步進(jìn)移動(dòng)晶圓；所述影像擷取單元在晶圓上由缺槽晶粒開始先沿X軸依序擷取預(yù)定格數(shù)的各晶粒影像，再沿Y軸依序擷取預(yù)定格數(shù)的各晶粒影像；所述影像處理裝置則對各晶粒影像進(jìn)行分析及座標(biāo)定位，以便藉此快速且準(zhǔn)確的定位尋找出首顆晶粒的正確位置，進(jìn)而有利于提升定位首顆晶粒的準(zhǔn)確性及加速定位作業(yè)。本發(fā)明的次要目的在于提供一種首顆晶粒的自動(dòng)定位方法，其是在以移動(dòng)式承載臺步進(jìn)移動(dòng)晶圓的期間，利用影像擷取單元擷取各格晶粒的影像來進(jìn)行自動(dòng)影像分析，以定義出各格晶粒的座標(biāo)位置，同時(shí)可以在判斷座標(biāo)位置有誤時(shí)進(jìn)行位置補(bǔ)償動(dòng)作，因而有利于確保每一格移動(dòng)作業(yè)的正確性。本發(fā)明的另一目的在于提供一種首顆晶粒的自動(dòng)定位方法，其是具有標(biāo)準(zhǔn)定位模式與快速定位模式可供選擇，以便在處理數(shù)片同一規(guī)格的晶圓時(shí)，可以利用快速定位模式來加速處理第二片或以后的晶圓，以快速自動(dòng)定位出各晶圓上首顆晶粒的位置，因而有利于加速定位作業(yè)。為達(dá)成本發(fā)明的前述目的，本發(fā)明提供一種首顆晶粒的自動(dòng)定位方法，其包含下列步驟:
(501)、將一晶圓固定在一移動(dòng)式承載臺上，其中所述晶圓包含數(shù)顆晶粒及數(shù)道切割溝槽，所述些晶粒的長寬尺寸小于IOX 10毫米(mm)，所述些晶粒中包含一缺槽晶粒dQ ；
(502)、使一影像擷取單元對位于所述晶圓的缺槽晶粒Cltl，利用所述影像擷取單元擷取所述缺槽晶粒Cltl的影像，及通過一影像處理裝置進(jìn)行影像分析并將所述缺槽晶粒Cltl的位置定義為座標(biāo)位置(0，0)；
(503)、使所述移動(dòng)式承載臺及晶圓相對所述影像擷取單元沿X軸步進(jìn)位移一格晶粒的距離，利用所述影像擷取單元擷取鄰接在所述缺槽晶粒Cltl內(nèi)側(cè)的下一晶粒Cl1的影像，及通過所述影像處理裝置 進(jìn)行影像分析并將所述晶粒Cl1的座標(biāo)位置定義為(1，0)；
(504)、若沿X軸欲移動(dòng)的晶粒總格數(shù)m等于1，則進(jìn)行下一步驟(S05);若沿X軸欲移動(dòng)的晶?？偢駭?shù)m為2或以上的整數(shù)，則以相似步驟(S03)的方式沿X軸依序擷取數(shù)顆晶粒七…dm的影像，以便將所述些晶粒七…dm的座標(biāo)位置分別定義為(2，0)…(m，0)；
(505)、使所述移動(dòng)式承載臺及晶圓相對所述影像擷取單元沿Y軸步進(jìn)位移一格晶粒的距離，利用所述影像擷取單元擷取鄰接在所述晶粒dm旁側(cè)的另一晶粒dm+1的影像，及通過所述影像處理裝置進(jìn)行影像分析并將所述晶粒dm+1的座標(biāo)位置定義為(m，I)；
(506)、若沿Y軸欲移動(dòng)的晶?？偢駭?shù)n等于1，則進(jìn)行下一步驟(S07);若沿Y軸欲移動(dòng)的晶?？偢駭?shù)n為2或以上的整數(shù)，則以相似步驟(S05)的方式沿Y軸依序擷取數(shù)顆晶粒dm+2…dm+n的影像，以便將所述些晶粒dm+2…dm+n的座標(biāo)位置分別定義為(m, 2)…(m, n)；以及
(507)、將座標(biāo)位置為(m，n)的所述晶粒dm+n定義為一首顆晶粒，并在所述首顆晶粒旁側(cè)的二顆無效晶粒上分別標(biāo)示一輔助定位記號。作為本發(fā)明的一實(shí)施例，步驟(SOl)的所述晶圓是先貼在一支撐框的一承載膠帶上，再與所述支撐框及承載膠帶一起固定在所述移動(dòng)式承載臺上。作為本發(fā)明的一實(shí)施例，在步驟(S03)至(S06)中，在使所述移動(dòng)式承載臺及晶圓相對所述影像擷取單元步進(jìn)位移時(shí)，是通過所述移動(dòng)式承載臺移動(dòng)所述晶圓，同時(shí)保持所述影像擷取單元固定不動(dòng)；或是保持所述移動(dòng)式承載臺及晶圓固定不動(dòng)，同時(shí)移動(dòng)所述影像擷取單元。作為本發(fā)明的一實(shí)施例，在步驟(S03)至(S06)中，每當(dāng)利用所述影像擷取單元擷取一顆晶粒的影像時(shí)，所述影像即被傳送到所述影像處理裝置，所述影像處理裝置自動(dòng)省略分析所述影像的一中間方塊區(qū)域，而僅分析所述影像的一周邊方框區(qū)域，其中:
若所述周邊方框區(qū)域包含相交排列的四條所述切割溝槽的影像，則判斷所述晶粒的影像正確無誤，并結(jié)束定義所述晶粒的座標(biāo)位置的動(dòng)作；或者
若所述周邊方框區(qū)域不包含相交排列的四條所述切割溝槽的完整影像，則判斷所述晶粒的影像不正確，此時(shí)使所述移動(dòng)式承載臺及晶圓相對所述影像擷取單元微幅移動(dòng)以進(jìn)行位置補(bǔ)償，并利用所述影像擷取單元重新擷取所述晶粒的影像，直到所述影像處理裝置分析并判斷所述晶粒的影像正確無誤為止。作為本發(fā)明的一實(shí)施例，在步驟(S07)的后另包含下述步驟:
(508)、使一機(jī)械手臂對位到所述晶圓的首顆晶粒，并由所述首顆晶粒開始進(jìn)行吸取晶粒的動(dòng)作。作為本發(fā)明的一實(shí)施例，在步驟(S08)的后另包含下述步驟:
(509)、移除所述晶圓，并在同一所述移動(dòng)式承載臺上放置同一規(guī)格的第二片晶圓；
(510)、將步驟(S02)的缺槽晶粒Cltl兩側(cè)沿X軸延伸的其中二條所述切割溝槽定義為X軸的二移動(dòng)基準(zhǔn)線，以便直接使所述移動(dòng)式承載臺及晶圓相對所述影像擷取單元準(zhǔn)確的沿X軸進(jìn)行m格晶粒距尚的移動(dòng)；
(511)、將步驟(S05)的晶粒七兩側(cè)沿Y軸延伸的其中二條所述切割溝槽定義為Y軸的二移動(dòng)基準(zhǔn)線，以便直接使所述移動(dòng)式承載臺及晶圓相對所述影像擷取單元準(zhǔn)確的沿Y軸進(jìn)行n格晶粒距離的移動(dòng)；以及
(512)、在沿X、Y軸移動(dòng)后將所述影像擷取單元對位到及擷取到影像的晶粒dm+n直接定義為一首顆晶粒，并在所述首顆晶粒旁側(cè)的二顆無效晶粒上分別標(biāo)示一輔助定位記號。作為本發(fā)明的一實(shí)施例，步驟(S07)或(S12)是利用激光雕刻、油墨蓋印、墨筆或刀刻的方式在所述無效晶粒上標(biāo)示所述輔助定位記號。作為本發(fā)明的一實(shí)施例，所述晶圓為用以生產(chǎn)半導(dǎo)體或光電元件的晶圓，例如所述晶圓選自娃晶圓、神化嫁晶圓或監(jiān)寶石晶圓。為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下通過優(yōu)選實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。


圖1:現(xiàn)有在晶圓上定位首顆晶粒的方法的概要示意圖。圖2:本發(fā)明較佳實(shí)施例首顆晶粒的自動(dòng)定位方法的步驟(SOl)相關(guān)設(shè)備的概要示意圖。圖3:本發(fā)明較佳實(shí)施例的步驟(S02)的操作示意圖。圖3A:本發(fā)明較佳實(shí)施例的步驟(S02)擷取的缺槽晶粒影像的概要示意圖。圖4:本發(fā)明較佳實(shí)施例的步驟(S03)的操作示意圖。圖4A:本發(fā)明較佳實(shí)施例的步驟(S03)擷取的下一晶粒影像的概要示意圖。
圖4B:本發(fā)明較佳實(shí)施例分析處理圖4A的晶粒影像處理的概要示意圖。圖5、6、7及8:本發(fā)明較佳實(shí)施例的步驟(S04)、(S05)、(S06)及(S07)的操作示意圖。
具體實(shí)施例方式以下各實(shí)施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實(shí)施的特定實(shí)施例。再者，本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內(nèi)」、「外」或「側(cè)面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。本發(fā)明于下述較佳實(shí)施例將提供一種首顆晶粒的自動(dòng)定位方法，所述方法是在晶圓完成測試的后及以機(jī)械手臂進(jìn)行吸取晶粒(即芯片)的前實(shí)施，以便自動(dòng)定位晶圓找出首顆晶粒的位置，如此機(jī)械手臂的控制電腦即可開始讀取晶圓圖，并使機(jī)械手臂由首顆晶粒開始按順序吸取晶粒，以進(jìn)行后續(xù)固晶(die attach)作業(yè)。本發(fā)明將于下文利用圖2至8逐一詳細(xì)說明較佳實(shí)施例的上述各步驟的實(shí)施細(xì)節(jié)及其原理。請參照圖2、3、3A所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的首顆晶粒的自動(dòng)定位方法的步驟
(501)是:將一晶圓20固定在一移動(dòng)式承載臺30上。在本步驟中，所述晶圓20通常是指用以生產(chǎn)半導(dǎo)體元件(如各種IC)或光電元件(如太陽能電池或LED)而使用的晶圓，例如娃晶圓、神化嫁晶圓或監(jiān)寶石晶圓，但并不限于此。當(dāng)所述晶圓20所包含的晶粒(die)的長X寬的尺寸小于10X10毫米(mm)時(shí)，本發(fā)明特別適用于在所述晶圓20上自動(dòng)定位出首顆晶粒。再者，所述晶圓20包含數(shù)顆晶粒及數(shù)道切割溝槽21、22，所述切割溝槽21、22是分別指沿所述晶圓20的X軸及Y軸切割出的溝槽，所述切割溝槽21、22可以交叉排列，并定義出許多晶粒的區(qū)域，且在所述些晶粒中是包含一缺槽晶粒屯。所述缺槽晶粒Cltl是指位于所述晶圓20周緣且具有一 V形缺口(V notch)的晶粒，其可用以作為定位各晶粒座標(biāo)位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。另外，在本步驟中，所述移動(dòng)式承載臺30是至少具有沿X軸及Y軸移動(dòng)的二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)，且通常所述晶圓20是先貼在一支撐框32的一承載膠帶31上的后，接著再與所述支撐框32及承載膠帶31 —起固定在所述移動(dòng)式承載臺30上。值得注意的是，本發(fā)明所指的X軸及Y軸僅是指二個(gè)相互垂直的方向，其優(yōu)選是指分別與所述切割溝槽21、22平行或約略保持平行的兩個(gè)延伸方向，所述X軸及Y軸亦可表示為橫向與縱向，或水平方向與垂直方向等。請參照圖2、3及3A所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的首顆晶粒的自動(dòng)定位方法的步驟
(502)是:使一影像擷取單元40對位于所述晶圓20的缺槽晶粒dQ，利用所述影像擷取單元40擷取所述缺槽晶粒dQ的影像41，及通過一影像處理裝置50進(jìn)行影像分析并將所述缺槽晶粒Cltl的位置定義為座標(biāo)位置(0，0)。在本步驟中，所述影像擷取單元40是位于所述晶圓20的上方，并保持一段預(yù)定距離(例如I至50公分)，且如圖3及3A所示，本步驟首先是由一操作員以手動(dòng)的方式調(diào)整所述移動(dòng)式承載臺30或所述影像擷取單元40的位置，以使所述影像擷取單元40對位于所述晶圓20的缺槽晶粒屯，接著利用所述影像擷取單元40擷取所述缺槽晶粒cU及其鄰近區(qū)域)的影像41，隨后再通過所述影像處理裝置50 (例如個(gè)人電腦、筆記型電腦或伺服器電腦等)將所述影像41中包含V形缺口影像特征的晶粒區(qū)域定義為所述缺槽晶粒Cltl，并將所述缺槽晶粒Cltl的位置(例如其中心點(diǎn)位置)定義為座標(biāo)位置(O，0)。請參照圖2、4、4A及4B所示,本發(fā)明較佳實(shí)施例的首顆晶粒的自動(dòng)定位方法的步驟(S03)是:使所述移動(dòng)式承載臺30及晶圓20相對所述影像擷取單元40沿X軸步進(jìn)位移一格晶粒的距離，利用所述影像擷取單元40擷取鄰接在所述缺槽晶粒Cltl內(nèi)側(cè)的下一晶粒Cl1的影像，及通過所述影像處理裝置50進(jìn)行影像分析并將所述晶粒Cl1的座標(biāo)位置定義為(1，0)。在本步驟中，所述晶粒Cl1即為不計(jì)所述缺槽晶粒Cltl的第I次移動(dòng)后的第I顆晶粒，本發(fā)明是通過所述移動(dòng)式承載臺30來移動(dòng)所述晶圓20，同時(shí)保持所述影像擷取單元40固定不動(dòng)；但在另一實(shí)施方式中，也可能是保持所述移動(dòng)式承載臺30及晶圓20固定不動(dòng)，但移動(dòng)所述影像擷取單元40。所述晶粒Cl1是指鄰接在所述缺槽晶粒Cltl徑向內(nèi)側(cè)的最接近的一顆晶粒。在步進(jìn)位移后，所述影像擷取單元40的取像窗口將沿X軸步進(jìn)位移一格晶粒的距離(例如10 mm),也就是其取像窗口對位到鄰接在所述缺槽晶粒(Itl內(nèi)側(cè)的下一晶粒(I1的區(qū)域。此時(shí)，可擷取所述晶粒Cl1(及其鄰近區(qū)域)的影像41，其中要將所述晶粒Cl1的座標(biāo)位置定義為(1，0)的詳細(xì)步驟是如下所述:
首先，將所述晶粒Cl1 (及其鄰近區(qū)域)的影像41傳送到所述影像處理裝置50，接著所述影像處理裝置50自動(dòng)省略分析所述影像的一中間方塊區(qū)域43 (如圖4B所示)，而僅分析所述影像的一周邊方框區(qū)域42，其中:(I)若所述周邊方框區(qū)域42包含相交排列的四條所述切割溝槽21、22的影像，則判斷所述晶粒Cl1的影像正確無誤，并結(jié)束定義所述晶粒Cl1的座標(biāo)位置為(1，0)的動(dòng)作；或者(2)若所述 周邊方框區(qū)域42不包含相交排列的四條所述切割溝槽21、22的完整影像，則判斷所述晶粒Cl1的影像41不正確，此時(shí)使所述移動(dòng)式承載臺30及晶圓20相對所述影像擷取單元40微幅移動(dòng)以進(jìn)行位置補(bǔ)償，并接著再利用所述影像擷取單元40重新擷取所述晶粒Cl1的影像41，直到所述影像處理裝置50分析并判斷所述晶粒Cl1的影像41正確無誤足以供定義出座標(biāo)位置為(1，0)為止。再者，上述自動(dòng)省略分析所述影像的中間方塊區(qū)域43的用意在于直接省略不分析較不可能存在切割溝槽的無意義中央?yún)^(qū)域，以便相對減少影像分析的工作負(fù)擔(dān)，并可相對加速影像分析速度。請參照圖2及5所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的首顆晶粒的自動(dòng)定位方法的步驟(S04)是:若沿X軸欲移動(dòng)的晶?？偢駭?shù)m等于1，則進(jìn)行下一步驟(S05);若沿X軸欲移動(dòng)的晶?？偢駭?shù)m為2或以上的整數(shù)，則以相似步驟(S03)的方式沿X軸依序擷取數(shù)顆晶粒的影像，以便將所述些晶粒dfdm的座標(biāo)位置分別定義為(2，0)…化，O)。在本步驟中，所述晶粒Cl^dm即為不計(jì)所述缺槽晶粒Cltl的第2…m次移動(dòng)后的第2-m顆晶粒，欲移動(dòng)的晶?？偢駭?shù)m是根據(jù)所述晶圓20預(yù)設(shè)的首顆晶粒的座標(biāo)位置(x，y)的X值來設(shè)定的。若為第I種情況(m等于I)則在完成步驟(S03)后即可直接進(jìn)行步驟(S05);若為第2種情況(m為2或以上的整數(shù))則在完成步驟(S03)后則繼續(xù)進(jìn)行類似步驟(S03)的步進(jìn)位移、影像定位及位置補(bǔ)償?shù)葎?dòng)作，例如:在步驟(S03)后，接著使所述移動(dòng)式承載臺30及晶圓20相對所述影像擷取單元40沿X軸再步進(jìn)移動(dòng)一格晶粒的距離(例如10 mm)，并利用所述影像擷取單元40擷取鄰接在所述晶粒Cl1內(nèi)側(cè)的下一晶粒d2的影像，及通過所述影像處理裝置50進(jìn)行影像分析并將所述晶粒d2的座標(biāo)位置定義為(2，0);接著，并以相似上述步驟的方式沿X軸依序擷取數(shù)顆晶粒d3、d4...dm的影像，以便通過所述影像處理裝置50將所述些晶粒d3、dfdm的座標(biāo)位置分別定義為(3，0)、(4，0)…(m，0)，此時(shí)m例如為3或以上的正整數(shù)。
請參照圖2及6所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的首顆晶粒的自動(dòng)定位方法的步驟(S05)是:使所述移動(dòng)式承載臺30及晶圓20相對所述影像擷取單元40沿Y軸步進(jìn)位移一格晶粒的距離，利用所述影像擷取單元40擷取鄰接在所述晶粒dm旁側(cè)的另一晶粒dm+1的影像，及通過所述影像處理裝置進(jìn)行影像分析并將所述晶粒ci+1的座標(biāo)位置定義為(m，I)。在本步驟中，所述晶粒dm+1即為不計(jì)所述缺槽晶粒d0的第m+1次移動(dòng)后的第dm+1顆晶粒，所述晶粒dm+1是指鄰接在所述晶粒dm其中一側(cè)(如圖6的晶粒dm的下側(cè)或上側(cè))的最接近的一顆晶粒。本步驟除了是沿Y軸移動(dòng)外，其步進(jìn)位移、影像定位及位置補(bǔ)償?shù)葎?dòng)作及原理則皆相似于步驟(S03)，故于此不再予詳細(xì)描述。請參照圖2及7所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的首顆晶粒的自動(dòng)定位方法的步驟(S06)是:若沿Y軸欲移動(dòng)的晶?？偢駭?shù)n等于1，則進(jìn)行下一步驟(S07);若沿Y軸欲移動(dòng)的晶?？偢駭?shù)n為2或以上的整數(shù)，則以相似步驟(S05)的方式沿Y軸依序擷取數(shù)顆晶粒dmV"dm+n的影像，以便將所述些晶粒CL^dnrtl的座標(biāo)位置分別定義為(m，2)-(m，n)。在本步驟中，所述晶粒dm+2…dm+n即為不計(jì)所述缺槽晶粒dQ的第m+2*“m+n次移動(dòng)后的第m+2*“m+n顆晶粒，欲移動(dòng)的晶?？偢駭?shù)n是根據(jù)所述晶圓20預(yù)設(shè)的首顆晶粒的座標(biāo)位置(x，y)的y值來設(shè)定的。若為第I種情況(n等于I)則在完成步驟(S05)后即可直接進(jìn)行步驟(S07);若為第2種情況(n為2或以上的整數(shù))則在完成步驟(S05)后則繼續(xù)進(jìn)行類似步驟(S05)的步進(jìn)位移、影像定位及位置補(bǔ)償?shù)葎?dòng)作，例如:在步驟(S05)后，接著使所述移動(dòng)式承載臺30及晶圓20相對所述影像擷取單元40沿Y軸再步進(jìn)移動(dòng)一格晶粒的距離(例如10 mm),并利用所述影像擷取單元40擷取鄰接在所述晶粒dm+1下側(cè)(或上側(cè))的下一晶粒dm+2的影像，及通過所述影像處理裝置50進(jìn)行影像分析并將所述晶粒dm+2的座標(biāo)位置定義為(m，2)；接著，并以相似上述步驟的方式沿Y軸依序擷取數(shù)顆晶粒dm+3、dm+f dm+n的影像，以便通過所述影像處理裝置50將所述些晶粒CU、CU…dm+n的座標(biāo)位置分別定義為(m，3)、(m, 4)…(m, n)，此時(shí)m例如為3或以上的正整數(shù)。請參照圖2及8所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的首顆晶粒的自動(dòng)定位方法的步驟(S07)是:將座標(biāo)位置為(m，n)的所述晶粒dm+n定義為一首顆晶粒，并在所述首顆晶粒旁側(cè)的二顆無效晶粒dxl、dx2上分別標(biāo)示一輔助定位記號。在本步驟中，當(dāng)所述移動(dòng)式承載臺30及晶圓20相對所述影像擷取單元40已依序沿X軸及Y軸分別步進(jìn)移動(dòng)了 m格及n格晶粒距離后，表示已相對應(yīng)的完成了 m次及n次的「步進(jìn)位移與影像定位」的自動(dòng)化動(dòng)作，其中每一次自動(dòng)化動(dòng)作中則可能包含或不包含位置補(bǔ)償這一選擇性動(dòng)作。最后，本步驟是可利用激光雕亥IJ、油墨蓋印、墨筆或刀刻的方式(例如使用油性墨水的簽字筆)在所述二無效晶粒dxl、dx2上標(biāo)示所述輔助定位記號，此標(biāo)記動(dòng)作可以選擇使用自動(dòng)化機(jī)具或以人工來完成。在步驟(S07)的后則可另包含下述步驟:(S08)、使一機(jī)械手臂(未繪示)對位到所述晶圓20的首顆晶粒，并由所述首顆晶粒開始進(jìn)行吸取晶粒的動(dòng)作。值得注意的是，本發(fā)明上述步驟(SOl)至(S07)是屬于一種標(biāo)準(zhǔn)定位模式的流程作業(yè)方式，本發(fā)明另亦提供一種快速定位模式可供選擇，以便在處理數(shù)片同一規(guī)格的晶圓20時(shí)，可以利用快速定位模式來加速處理第二片或以后的晶圓20，以快速自動(dòng)定位出各晶圓20上首顆晶粒的位置，因而有利于加速定位作業(yè)。所述快速定位模式即在步驟(S08)的后另包含下述步驟: (509)、移除所述晶圓20，并在同一所述移動(dòng)式承載臺上放置同一規(guī)格的第二片晶圓
20 ；
(510)、將步驟(S02)的缺槽晶粒Cltl兩側(cè)沿X軸延伸的其中二條所述切割溝槽21定義為X軸的二移動(dòng)基準(zhǔn)線，以便直接使所述移動(dòng)式承載臺30及晶圓20相對所述影像擷取單元40準(zhǔn)確的沿X軸進(jìn)行m格晶粒距離的移動(dòng)；
(511)、將步驟(S05)的晶粒dm兩側(cè)沿Y軸延伸的其中二條所述切割溝槽22定義為Y軸的二移動(dòng)基準(zhǔn)線，以便直接使所述移動(dòng)式承載臺30及晶圓20相對所述影像擷取單元40準(zhǔn)確的沿Y軸進(jìn)行n格晶粒距離的移動(dòng)；以及
(512)、在沿X、Y軸移動(dòng)后將所述影像擷取單元40對位到及擷取到影像的晶粒dU直接定義為一首顆晶粒，并在所述首顆晶粒旁側(cè)的二顆無效晶粒dxl、dx2上分別標(biāo)示一輔助定位記號。如上所述，相較于現(xiàn)有以人工目測方式在晶圓上定位首顆晶粒的方法耗時(shí)較多且容易因尺寸過小及晶粒數(shù)量過多而導(dǎo)致誤判首顆晶粒位置等缺點(diǎn)，圖2至8的本發(fā)明是使用所述移動(dòng)式承載臺30、影像擷取單元40及影像處理裝置50，所述移動(dòng)式承載臺30自動(dòng)步進(jìn)移動(dòng)一晶圓20 ;所述影像擷取單元40在所述晶圓20上由一缺槽晶粒dQ開始先沿X軸依序擷取預(yù)定格數(shù)的各晶粒影像，再沿Y軸依序擷取預(yù)定格數(shù)的各晶粒影像；所述影像處理裝置50則對各晶粒影像進(jìn)行分析及座標(biāo)定位，以便借此快速且準(zhǔn)確地定位尋找出首顆晶粒的正確位置，進(jìn)而有利于提升定位首顆晶粒的準(zhǔn)確性及加速定位作業(yè)。再者，本發(fā)明也可在以所述移動(dòng)式承載臺30步進(jìn)移動(dòng)所述晶圓20的期間，利用所述影像擷取單元40擷取各格晶粒的影像來進(jìn)行自動(dòng)影像分析，以定義出各格晶粒的座標(biāo)位置，同時(shí)可以在判斷座標(biāo)位置有誤時(shí)進(jìn)行位置補(bǔ)償動(dòng)作，因而有利于確保每一格移動(dòng)作業(yè)的正確性。另外，本發(fā)明是具有標(biāo)準(zhǔn)定位模式與快速定位模式可供選擇，以便在處理數(shù)片同一規(guī)格的晶圓20時(shí)，可以利用快速定位模式來加速處理第二片或以后的晶圓20，以快速自動(dòng)定位出各晶圓20上首顆晶粒的位置，因而有利于加速定位作業(yè)。本發(fā)明已由上述相關(guān)實(shí)施例加以描述，然而上述實(shí)施例僅為實(shí)施本發(fā)明的范例。必需指出的是，已公開的實(shí)施例并未限制本發(fā)明的范圍。相反地，包含于權(quán)利要求書的精神及范圍的修改及均等設(shè)置均包括于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種首顆晶粒的自動(dòng)定位方法，其特征在于:所述方法包含步驟: (501)、將一晶圓固定在一移動(dòng)式承載臺上，其中所述晶圓包含數(shù)顆晶粒及數(shù)道切割溝槽，所述些晶粒的長寬尺寸小于10X10毫米，所述些晶粒中包含一缺槽晶粒dQ ； (502)、使一影像擷取單元對位于所述晶圓的缺槽晶粒Cltl，利用所述影像擷取單元擷取所述缺槽晶粒Cltl的影像，及通過一影像處理裝置進(jìn)行影像分析并將所述缺槽晶粒Cltl的位置定義為座標(biāo)位置(0，0)； (503)、使所述移動(dòng)式承載臺及晶圓相對所述影像擷取單元沿X軸步進(jìn)位移一格晶粒的距離，利用所述影像擷取單元擷取鄰接在所述缺槽晶粒Cltl內(nèi)側(cè)的下一晶粒Cl1的影像，及通過所述影像處理裝置進(jìn)行影像分析并將所述晶粒Cl1的座標(biāo)位置定義為(1，0)； (504)、若沿X軸欲移動(dòng)的晶粒總格數(shù)m等于1，則進(jìn)行下一步驟(S05);若沿X軸欲移動(dòng)的晶粒總格數(shù)m為2或以 上的整數(shù)，則以相似步驟(S03)的方式沿X軸依序擷取數(shù)顆晶粒七…dm的影像，以便將所述些晶粒七…dm的座標(biāo)位置分別定義為(2，0)…(m，0)； (505)、使所述移動(dòng)式承載臺及晶圓相對所述影像擷取單元沿Y軸步進(jìn)位移一格晶粒的距離，利用所述影像擷取單元擷取鄰接在所述晶粒dm旁側(cè)的另一晶粒dm+1的影像，及通過所述影像處理裝置進(jìn)行影像分析并將所述晶粒dm+1的座標(biāo)位置定義為(m，I)； (506)、若沿Y軸欲移動(dòng)的晶粒總格數(shù)n等于1，則進(jìn)行下一步驟(S07);若沿Y軸欲移動(dòng)的晶粒總格數(shù)n為2或以上的整數(shù)，則以相似步驟(S05)的方式沿Y軸依序擷取數(shù)顆晶粒dm+2…dm+n的影像，以便將所述些晶粒dm+2…dm+n的座標(biāo)位置分別定義為(m, 2)…(m, n)；以及 (507)、將座標(biāo)位置為(m，n)的所述晶粒dm+n定義為一首顆晶粒，并在所述首顆晶粒旁側(cè)的二顆無效晶粒上分別標(biāo)示一輔助定位記號。
2.如權(quán)利要求1所述的首顆晶粒的自動(dòng)定位方法，其特征在于:所述步驟(SOl)的所述晶圓是先貼在一支撐框的一承載膠帶上，再與所述支撐框及承載膠帶一起固定在所述移動(dòng)式承載臺上。
3.如權(quán)利要求1所述的首顆晶粒的自動(dòng)定位方法，其特征在于:在步驟(S03)至(S06)中，在使所述移動(dòng)式承載臺及晶圓相對所述影像擷取單元步進(jìn)位移時(shí)，是通過所述移動(dòng)式承載臺移動(dòng)所述晶圓，同時(shí)保持所述影像擷取單元固定不動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的首顆晶粒的自動(dòng)定位方法，其特征在于:在步驟(S03)至(S06)中，在使所述移動(dòng)式承載臺及晶圓相對所述影像擷取單元步進(jìn)位移時(shí)，是保持所述移動(dòng)式承載臺及晶圓固定不動(dòng)，同時(shí)移動(dòng)所述影像擷取單元。
5.如權(quán)利要求1所述的首顆晶粒的自動(dòng)定位方法，其特征在于:在步驟(S03)至(S06)中，每當(dāng)利用所述影像擷取單元擷取一顆晶粒的影像時(shí)，所述影像即被傳送到所述影像處理裝置，所述影像處理裝置自動(dòng)省略分析所述影像的一中間方塊區(qū)域，而僅分析所述影像的一周邊方框區(qū)域，其中: 若所述周邊方框區(qū)域包含相交排列的四條所述切割溝槽的影像，則判斷所述晶粒的影像正確無誤，并結(jié)束定義所述晶粒的座標(biāo)位置的動(dòng)作；或者 若所述周邊方框區(qū)域不包含相交排列的四條所述切割溝槽的完整影像，則判斷所述晶粒的影像不正確，此時(shí)使所述移動(dòng)式承載臺及晶圓相對所述影像擷取單元微幅移動(dòng)以進(jìn)行位置補(bǔ)償，并利用所述影像擷取單元重新擷取所述晶粒的影像，直到所述影像處理裝置分析并判斷所述晶粒的影像正確無誤為止。
6.如權(quán)利要求1所述的首顆晶粒的自動(dòng)定位方法，其特征在于:在步驟(S07)的后另包含步驟: (508)、使一機(jī)械手臂對位到所述晶圓的首顆晶粒，并由所述首顆晶粒開始進(jìn)行吸取晶粒的動(dòng)作。
7.如權(quán)利要求6所述的首顆晶粒的自動(dòng)定位方法，其特征在于:在步驟(S08)的后另包含步驟: (509)、移除所述晶圓，并在同一所述移動(dòng)式承載臺上放置同一規(guī)格的第二片晶圓； (510)、將步驟(S02)的缺槽晶粒Cltl兩側(cè)沿X軸延伸的其中二條所述切割溝槽定義為X軸的二移動(dòng)基準(zhǔn)線，以便直接使所述移動(dòng)式承載臺及晶圓相對所述影像擷取單元準(zhǔn)確的沿X軸進(jìn)行m格晶粒距尚的移動(dòng)； (511)、將步驟(S05)的晶粒七兩側(cè)沿Y軸延伸的其中二條所述切割溝槽定義為Y軸的二移動(dòng)基準(zhǔn)線，以便直接使所述移動(dòng)式承載臺及晶圓相對所述影像擷取單元準(zhǔn)確的沿Y軸進(jìn)行n格晶粒距離的移動(dòng)；以及 (512)、在沿X、Y軸移動(dòng)后將所述影像擷取單元對位到及擷取到影像的晶粒dm+n直接定義為一首顆晶粒，并在所述首顆晶粒旁側(cè)的二顆無效晶粒上分別標(biāo)示一輔助定位記號。
8.如權(quán)利要求1所述的首顆晶粒的自動(dòng)定位方法，其特征在于:步驟(S07)是利用激光雕刻、油墨蓋印、墨筆或刀刻的方式在所述無效晶粒上標(biāo)示所述輔助定位記號。
9.如權(quán)利要求7所述的`首顆晶粒的自動(dòng)定位方法，其特征在于:步驟(S12)是利用激光雕刻、油墨蓋印、墨筆或刀刻的方式在所述無效晶粒上標(biāo)示所述輔助定位記號。
10.如權(quán)利要求1所述的首顆晶粒的自動(dòng)定位方法，其特征在于:所述晶圓選自硅晶圓、砷化鎵晶圓或藍(lán)寶石晶圓。
全文摘要
本發(fā)明公開一種首顆晶粒的自動(dòng)定位方法，其使用一移動(dòng)式承載臺、一影像擷取單元及一影像處理裝置，所述移動(dòng)式承載臺自動(dòng)步進(jìn)移動(dòng)一晶圓；所述影像擷取單元在所述晶圓上由一缺槽晶粒開始先沿X軸依序擷取預(yù)定格數(shù)的各晶粒影像，再沿Y軸依序擷取預(yù)定格數(shù)的各晶粒影像；所述影像處理裝置則對各晶粒影像進(jìn)行分析及座標(biāo)定位，以便借此快速且準(zhǔn)確地定位尋找出一首顆晶粒的正確位置，進(jìn)而有利于提升定位首顆晶粒的準(zhǔn)確性及加速定位作業(yè)。
文檔編號H01L21/02GK103117207SQ20111036332
公開日2013年5月22日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者蔡宜興 申請人:蔡宜興