半自動(dòng)晶圓植球設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種半自動(dòng)晶圓植球設(shè)備，包括底部架臺，在底部架臺上設(shè)有晶圓上料/下料機(jī)構(gòu)、晶圓傳送機(jī)械手、晶圓校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)、晶圓搭載臺、晶圓印刷機(jī)構(gòu)、晶圓植球機(jī)構(gòu)和CCD對位系統(tǒng)；晶圓上料/下料機(jī)構(gòu)、晶圓傳送機(jī)械手和晶圓校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)沿y軸方向順序設(shè)置在底部架臺的一端，晶圓搭載臺、晶圓印刷機(jī)構(gòu)、晶圓植球機(jī)構(gòu)和CCD對位系統(tǒng)沿x軸方向順序設(shè)置在底部架臺上，其中的晶圓搭載臺臨近晶圓傳送機(jī)械手設(shè)置，晶圓植球機(jī)構(gòu)和CCD對位系統(tǒng)組合在一起臨近晶圓印刷機(jī)構(gòu)設(shè)置。本發(fā)明采用CCD自動(dòng)對位，保證了對位的準(zhǔn)確性和快速性，可以對應(yīng)6英寸、8英寸和12英寸晶圓，對應(yīng)不同晶圓只需更換設(shè)備治具和載具即可。
【專利說明】半自動(dòng)晶圓植球設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備，尤其涉及一種半自動(dòng)晶圓植球設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體前道工序制造出的晶片需要經(jīng)過封裝工藝才能成為最終的芯片。晶圓級封裝方式已成為市場主流，晶圓級封裝以其高密度、體積小、散熱好、電性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)正在大量應(yīng)用在大規(guī)模集成電路方面。晶圓級封裝技術(shù)的一個(gè)核心工藝就是植球。目前國內(nèi)在晶圓植球工藝方面，有的采用手動(dòng)植球臺來實(shí)現(xiàn)，這種手動(dòng)植球方式的缺點(diǎn)比較明顯:
[0003]1.采用人眼通過顯示器對位，精度差效率低，難以保證良率。
[0004]2.晶圓上下料通過人工實(shí)現(xiàn)，容易造成操作失誤導(dǎo)致碎片。
[0005]總之手動(dòng)植球臺的缺陷使得一些客戶使用了國外進(jìn)口的全自動(dòng)晶圓級植球設(shè)備，而國外進(jìn)口的晶圓級植球設(shè)備也存在以下不可避免的缺點(diǎn):
[0006]1、目前市場上該類設(shè)備都采用多個(gè)CCD分別對晶圓和印刷機(jī)構(gòu)與植球機(jī)構(gòu)進(jìn)行對位，導(dǎo)致成本較高，價(jià)格昂貴。
[0007]2、自動(dòng)植球機(jī)構(gòu)非常復(fù)雜，成本很高，同時(shí)在更換新產(chǎn)品時(shí)工作量較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的，就是為了解決上述實(shí)際生產(chǎn)中的問題，提供一種半自動(dòng)晶圓植球設(shè)備。
[0009]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種半自動(dòng)晶圓植球設(shè)備，包括底部架臺，在底部架臺上設(shè)有:
[0010]晶圓上料/下料機(jī)構(gòu)、晶圓傳送機(jī)械手、晶圓校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)、晶圓搭載臺、晶圓印刷機(jī)構(gòu)、晶圓植球機(jī)構(gòu)和CCD對位系統(tǒng)；晶圓上料/下料機(jī)構(gòu)、晶圓傳送機(jī)械手和晶圓校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)沿I軸方向順序設(shè)置在底部架臺的一端，晶圓搭載臺、晶圓印刷機(jī)構(gòu)、晶圓植球機(jī)構(gòu)和CCD對位系統(tǒng)沿χ軸方向順序設(shè)置在底部架臺上，其中的晶圓搭載臺臨近晶圓傳送機(jī)械手設(shè)置，晶圓植球機(jī)構(gòu)和CCD對位系統(tǒng)組合在一起臨近晶圓印刷機(jī)構(gòu)設(shè)置。
[0011]所述晶圓搭載臺設(shè)有搭載臺X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、搭載臺y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、搭載臺Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和搭載臺Z軸避讓機(jī)構(gòu)，晶圓搭載臺可在搭載臺X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下運(yùn)動(dòng)到晶圓印刷機(jī)構(gòu)并在搭載臺I軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、搭載臺Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和搭載臺z軸避讓機(jī)構(gòu)的協(xié)同作用下實(shí)現(xiàn)晶圓印刷；晶圓搭載臺可在搭載臺X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下運(yùn)動(dòng)到晶圓植球機(jī)構(gòu)并在搭載臺I軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、搭載臺Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和搭載臺z軸避讓機(jī)構(gòu)的協(xié)同作用下實(shí)現(xiàn)晶圓植球。
[0012]所述晶圓印刷機(jī)構(gòu)設(shè)有印刷刮刀z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和印刷刮膠y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，晶圓印刷機(jī)構(gòu)在印刷刮刀z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和印刷刮膠y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的協(xié)同作用下實(shí)現(xiàn)刮膠操作和晶圓印刷。
[0013]所述CXD對位系統(tǒng)設(shè)有CXD對位χ軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，CXD對位系統(tǒng)在CXD對位χ軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下實(shí)現(xiàn)對晶圓印刷位置進(jìn)行對位以及對晶圓植球位置進(jìn)行對位。
[0014]所述晶圓搭載臺通過更換載具可分別搭載6英寸、8英寸和12英寸晶圓。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn):
[0016]1、采用簡單的雙視野CCD自動(dòng)對位，即有效的降低了成本，也保證了對位的準(zhǔn)確性和快速性。
[0017]2、相對國外進(jìn)口設(shè)備不但達(dá)到相同的功能，降低了成本，維護(hù)費(fèi)用低。
[0018]3、可以對應(yīng)6英寸、8英寸和12英寸晶圓，對應(yīng)不同晶圓只需更換設(shè)備治具和載具即可。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1本發(fā)明半自動(dòng)晶圓植球設(shè)備的正視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明半自動(dòng)晶圓植球設(shè)備的俯視結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]參見圖1、圖2，本發(fā)明半自動(dòng)晶圓植球設(shè)備，包括底部架臺I，在底部架臺上設(shè)有晶圓上料/下料機(jī)構(gòu)2、晶圓傳送機(jī)械手3、晶圓校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)4、晶圓搭載臺5、晶圓印刷機(jī)構(gòu)6、晶圓植球機(jī)構(gòu)7和CCD對位系統(tǒng)8。晶圓上料/下料機(jī)構(gòu)2、晶圓傳送機(jī)械手3和晶圓校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)4沿y軸方向順序設(shè)置在底部架臺I的一端，晶圓搭載臺5、晶圓印刷機(jī)構(gòu)6、晶圓植球機(jī)構(gòu)7和CCD對位系統(tǒng)8沿χ軸方向順序設(shè)置在底部架臺上，其中的晶圓搭載臺5臨近晶圓傳送機(jī)械手3設(shè)置，晶圓植球機(jī)構(gòu)7和CXD對位系統(tǒng)8組合在一起臨近晶圓印刷機(jī)構(gòu)6設(shè)置。
[0022]上述晶圓搭載臺5設(shè)有搭載臺χ軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)51、搭載臺y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)52、搭載臺z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)53和搭載臺z軸避讓機(jī)構(gòu)54,晶圓搭載臺可在搭載臺χ軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下運(yùn)動(dòng)到晶圓印刷機(jī)構(gòu)并在搭載臺I軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、搭載臺z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和搭載臺z軸避讓機(jī)構(gòu)的協(xié)同作用下實(shí)現(xiàn)晶圓印刷；晶圓搭載臺可在搭載臺χ軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下運(yùn)動(dòng)到晶圓植球機(jī)構(gòu)并在搭載臺I軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、搭載臺z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和搭載臺z軸避讓機(jī)構(gòu)的協(xié)同作用下實(shí)現(xiàn)晶圓植球。
[0023]上述晶圓印刷機(jī)構(gòu)6設(shè)有印刷刮刀z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)61和印刷刮膠y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)62，晶圓印刷機(jī)構(gòu)在印刷刮刀z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和印刷刮膠7軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的協(xié)同作用下實(shí)現(xiàn)刮膠操作和晶圓印刷。
[0024]上述CXD對位系統(tǒng)8設(shè)有CXD對位χ軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)81，CXD對位系統(tǒng)在CXD對位χ軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下實(shí)現(xiàn)對晶圓印刷位置進(jìn)行對位以及對晶圓植球位置進(jìn)行對位。
[0025]本發(fā)明的晶圓搭載臺通過更換載具可分別搭載6英寸、8英寸和12英寸晶圓。
[0026]本發(fā)明的工作過程可結(jié)合圖1、圖2說明如下:
[0027]1、晶圓上料:操作者將裝有晶圓的料盒放置在晶圓上料/下料機(jī)構(gòu)2上，按下開始按鈕，晶圓傳送機(jī)械手3將晶圓料盒內(nèi)指定的晶圓取出，放置到晶圓校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)4上，晶圓校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)4對晶圓進(jìn)行校準(zhǔn)處理，處理完畢后，晶圓傳送機(jī)械于3把校準(zhǔn)后的晶圓取出，并放置到處在上料位置的晶圓搭載臺5上。
[0028]2、晶圓印刷:晶圓放置到晶圓搭載臺5上后，搭載臺Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)53中的Z軸上升，使晶圓搭載面與晶圓貼合，并開啟真空吸附住晶圓；晶圓搭載臺5在搭載臺X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)51驅(qū)動(dòng)下，運(yùn)動(dòng)到晶圓印刷機(jī)構(gòu)6，到位后，晶圓搭載臺Z軸避讓機(jī)構(gòu)54下降，晶圓搭載臺5下降到避讓位置后，CXD對位系統(tǒng)8在CXD對位X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)81的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)到印刷對位點(diǎn)，對印刷位置進(jìn)行對位，對位完畢后，CCD對位系統(tǒng)8移動(dòng)到避讓位置，搭載臺Z軸避讓機(jī)構(gòu)54上升到印刷位置，網(wǎng)板支撐Z軸55上升支撐印刷網(wǎng)板面，并用真空吸附網(wǎng)板，同時(shí)搭載臺Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)53上升到印刷位置，全部到位后，印刷刮刀63在印刷刮刀Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)61作用下，下降到刮膠位置，然后在印刷刮膠Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)62的作用下進(jìn)行刮膠操作.[0029]3、晶圓植球:晶圓印刷后，晶圓搭載臺Z軸避讓機(jī)構(gòu)54下降到避讓位置，通過搭載臺X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)51和搭載臺Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)52運(yùn)動(dòng)到晶圓植球機(jī)構(gòu)7 ;(XD對位系統(tǒng)8在CXD對位X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)81的驅(qū)動(dòng)下到達(dá)晶圓植球機(jī)構(gòu)7，通過晶圓及植球網(wǎng)板標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行對位，對位完畢后，晶圓搭載臺5上升到植球位置，網(wǎng)板支撐Z軸11上升支撐住植球網(wǎng)板，并用真空吸附住植球網(wǎng)板；同時(shí)搭載臺Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)53上升到植球位置，位置確定后，設(shè)備提醒操作人員，操作人員操開始進(jìn)行植球作業(yè)，植球結(jié)束后，操作人員按下確定按鈕。
[0030]4)晶圓下料:操作人員按下確定按鈕后，搭載臺Z軸避讓機(jī)構(gòu)54下降到避讓位置，同時(shí)網(wǎng)板支撐Z軸11及搭載臺Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)53也下降到避讓位置，在搭載臺X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)51的驅(qū)動(dòng)下，晶圓搭載臺5運(yùn)動(dòng)到下料位置，晶圓傳送機(jī)械手3把已經(jīng)植球完畢的晶圓取走，并放置到料盒對應(yīng)的位置，下料完畢后，在取出新的晶圓進(jìn)行植球操作。
【權(quán)利要求】
1.一種半自動(dòng)晶圓植球設(shè)備，包括底部架臺，其特征在于，在底部架臺上設(shè)有: 晶圓上料/下料機(jī)構(gòu)、晶圓傳送機(jī)械手、晶圓校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)、晶圓搭載臺、晶圓印刷機(jī)構(gòu)、晶圓植球機(jī)構(gòu)和CCD對位系統(tǒng)；晶圓上料/下料機(jī)構(gòu)、晶圓傳送機(jī)械手和晶圓校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)沿I軸方向順序設(shè)置在底部架臺的一端，晶圓搭載臺、晶圓印刷機(jī)構(gòu)、晶圓植球機(jī)構(gòu)和CCD對位系統(tǒng)沿χ軸方向順序設(shè)置在底部架臺上，其中的晶圓搭載臺臨近晶圓傳送機(jī)械手設(shè)置，晶圓植球機(jī)構(gòu)和CCD對位系統(tǒng)組合在一起臨近晶圓印刷機(jī)構(gòu)設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的半自動(dòng)晶圓植球設(shè)備，其特征在于:所述晶圓搭載臺設(shè)有搭載臺X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、搭載臺I軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、搭載臺Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和搭載臺z軸避讓機(jī)構(gòu)，晶圓搭載臺可在搭載臺χ軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下運(yùn)動(dòng)到晶圓印刷機(jī)構(gòu)并在搭載臺y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、搭載臺z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和搭載臺z軸避讓機(jī)構(gòu)的協(xié)同作用下實(shí)現(xiàn)晶圓印刷；晶圓搭載臺可在搭載臺χ軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下運(yùn)動(dòng)到晶圓植球機(jī)構(gòu)并在搭載臺y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、搭載臺z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和搭載臺z軸避讓機(jī)構(gòu)的協(xié)同作用下實(shí)現(xiàn)晶圓植球。
3.如權(quán)利要求1所述的半自動(dòng)晶圓植球設(shè)備，其特征在于:所述晶圓印刷機(jī)構(gòu)設(shè)有印刷刮刀z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和印刷刮膠y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，晶圓印刷機(jī)構(gòu)在印刷刮刀z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和印刷刮膠y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的協(xié)同作用下實(shí)現(xiàn)刮膠操作和晶圓印刷。
4.如權(quán)利要求1所述的半自動(dòng)晶圓植球設(shè)備，其特征在于:所述CCD對位系統(tǒng)設(shè)有CCD對位χ軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，CCD對位系統(tǒng)在CCD對位χ軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下實(shí)現(xiàn)對晶圓印刷位置進(jìn)行對位以及對晶圓植球位置進(jìn)行對位。
5.如權(quán)利要求1所述的半自動(dòng)晶圓植球設(shè)備，其特征在于:所述晶圓搭載臺通過更換載具可分別搭載6英寸、8英寸和12英寸晶圓。
【文檔編號】H01L21/68GK103606527SQ201310661568
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】劉勁松, 畢秋吉, 鐘亮 申請人:上海微松工業(yè)自動(dòng)化有限公司