包含有成像設(shè)備的分割裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種帶有成像設(shè)備的分割(singulat1n)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體工業(yè)中，分割或切割設(shè)備被使用來沿著切割線晶格切割半導(dǎo)體晶圓或封裝半導(dǎo)體器件。切割線定義了半導(dǎo)體晶圓上的各個(gè)電子器件之間的界限。切割也公知為分割或晶粒切割。分割設(shè)備包括大量的部件，包含有固緊設(shè)備和切割刀片，該固緊設(shè)備具有用于固定被切割工件的支撐表面，而切割刀片包含有主軸和以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝在該主軸上的刀片。
[0003]控制和保持工件由于切割刀片引起的精確的切割深度是重要的一如果切割刀片在空間上比預(yù)期更加遠(yuǎn)離工件，那么基于不充分的切割深度而引起工件會(huì)被切割刀片不充分地切割；另一方面，如果切割刀片在空間上比預(yù)期更加靠近工件，那么固緊設(shè)備會(huì)被切割刀片損壞。更為具體地，切割刀片的位置精確度應(yīng)在幾微米的變化范圍內(nèi)，以確保分割處理的精確度。但是，影響切割刀片和固緊設(shè)備(以及從而是工件)之間的間隔距離存在各種因素，其可能接著影響切割刀片切割工件的深度一第一，分割設(shè)備的部件的動(dòng)態(tài)位置變化；和第二，由于持續(xù)的使用導(dǎo)致切割刀片磨損。因此，在工件被切割以前，定期地確定切割刀片和工件之間的間隔距離以確保工件精確的切割深度是令人期望的。
[0004]傳統(tǒng)意義上，非接觸式的方法被使用來確定切割刀片和工件之間的間隔距離。這種非接觸式的方法的一個(gè)實(shí)例可包括:i)準(zhǔn)直光束發(fā)射器(collimated light emitter),用于發(fā)出光線；ii)準(zhǔn)直光束接收器，用于接收來自準(zhǔn)直光束發(fā)射器的光線；iii)鏡面，用于將來自準(zhǔn)直光束發(fā)射器的光束反射至準(zhǔn)直光束接收器。具體而言，在切割刀片的切割末端下方和固緊設(shè)備的上方的某個(gè)點(diǎn)處，來自準(zhǔn)直光束發(fā)射器的光束聚集在這些鏡面之間的中間位置。在檢測期間，切割刀片向下緩慢地移動(dòng)，直到切割刀片的末端剛好穿過來自準(zhǔn)直光束發(fā)射器的光被鏡面所聚集的位置。在這個(gè)位置點(diǎn)，準(zhǔn)直光束接收器檢測到所接收的光的總量方面減少一這使得切割刀片的末端相對于固緊設(shè)備的位置，從而切割刀片的末端和工件之間的間隔距離得以被確定。
[0005]以上非切割方法的一個(gè)主要不足是在測量切割刀片的位置方面的緩慢，其降低了分割設(shè)備的生產(chǎn)效率(或單位小時(shí)產(chǎn)能UPH)。為了獲得精確度在幾微米范圍以內(nèi)的測量結(jié)果，對于切割刀片而言，有必要很緩慢地朝向光線聚集點(diǎn)移動(dòng)。如果切割刀片前進(jìn)得太快，切割刀片的端部將會(huì)沖過超越光線聚集點(diǎn)，藉此引起測量結(jié)果不精確。
[0006]除此之外，測量過程應(yīng)該可以被重復(fù)以保證較早的(多個(gè))測量結(jié)果的可重復(fù)性一從而是可靠性。所以，整個(gè)持續(xù)時(shí)間通?；ㄙM(fèi)大約20-30秒，其顯著地降低了分割設(shè)備的生產(chǎn)效率。在晶圓或封裝條中電子器件的元件尺寸隨著技術(shù)領(lǐng)先變得更小時(shí)，每個(gè)封裝條執(zhí)行大約5-10個(gè)測量周期以確保測量結(jié)果的可重復(fù)性是普遍的。從而，以上非切割方法獲得測量結(jié)果的整個(gè)持續(xù)時(shí)間被進(jìn)一步延長，于是加劇了分割設(shè)備的生產(chǎn)效率的降低。
[0007]因此，本發(fā)明的目的是開發(fā)一種分割裝置，其克服了以上傳統(tǒng)的非接觸方法的局限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]第一方面，本發(fā)明提供一種用于切割工件的分割裝置，其包含有:i)處理器；ii)至少一個(gè)固緊設(shè)備，用于固定待切割的工件；iii)切割設(shè)備，其和該至少一個(gè)固緊設(shè)備空間上相隔一段間隔距離，該切割設(shè)備用于切割固定于該至少一個(gè)固緊設(shè)備上的工件；以及iv)成像設(shè)備，其被操作來捕獲包含有切割設(shè)備和參考特征的一個(gè)或多個(gè)圖像。尤其是，該處理器被配置來根據(jù)由成像設(shè)備所捕獲的一個(gè)或多個(gè)圖像確定切割設(shè)備和參考特征之間的間隔距離，以藉此確定切割設(shè)備和固定于該至少一個(gè)固緊設(shè)備上的工件之間的間隔距離。
[0009]第二方面，本發(fā)明提供一種確定分割裝置中固定于固緊設(shè)備的工件和用于切割工件的切割設(shè)備之間的間隔距離的方法，該方法包含有以下步驟:捕獲包含有切割設(shè)備和參考特征的一個(gè)或多個(gè)圖像；根據(jù)所捕獲的一個(gè)或多個(gè)圖像確定切割設(shè)備和參考特征之間的間隔距離；以及藉此確定切割設(shè)備和固定于固緊設(shè)備上的工件之間的間隔距離。
[0010]第三方面，本發(fā)明提供一種校準(zhǔn)分割裝置的方法，其中該分割裝置包含有:i)用于切割工件的切割設(shè)備和ii)至少一個(gè)用于固定待切割工件的固緊設(shè)備，該方法包含有以下步驟:定位切割設(shè)備以規(guī)定切割設(shè)備和參考特征之間的公知的間隔距離；捕獲包含有參考特征和切割設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)圖像，該切割設(shè)備和參考特征空間上相隔一段公知的間隔距離；以及從所捕獲的一個(gè)或多個(gè)圖像中確定對應(yīng)于切割設(shè)備和參考特征之間的公知間隔距離的像素?cái)?shù)量，以獲得像素-距離的相互關(guān)系因子(pixel-distance correlat1nfactor)。
【附圖說明】
[0011 ] 現(xiàn)在參考附圖，并僅僅以示例的方式來描述本發(fā)明較佳實(shí)施例，其中。
[0012]圖1所示為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的分割設(shè)備的立體示意圖，其包含有用于固定工件的固緊設(shè)備、用于切割工件的切割設(shè)備和用于捕獲圖像的成像設(shè)備。
[0013]圖2所示為圖1的分割設(shè)備沿著固緊設(shè)備的進(jìn)給方向觀察時(shí)的側(cè)視示意圖。
[0014]圖3所示為由成像設(shè)備所捕獲的典型圖像。
[0015]圖4所示為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例所述的分割設(shè)備的立體示意圖，其包含有兩個(gè)切割設(shè)備；以及。
[0016]圖5所示為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例所述的分割設(shè)備的立體示意圖，其包含有兩個(gè)固緊設(shè)備和兩個(gè)切割設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1所示為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的分割(或者切割)設(shè)備100的立體示意圖，其具有固緊平臺106和帶支撐表面103以支撐和固定工件(未示)的可移動(dòng)的固緊設(shè)備102。工件的示例包括半導(dǎo)體晶圓和封裝半導(dǎo)體器件。固緊設(shè)備102被抓捕到一對平行軌道112a和112b并沿著它在設(shè)定為Y的進(jìn)給方向上行進(jìn)。在固緊設(shè)備102上方延伸有橋體125，在那里一對平行軌道132a和132b沿著該橋體125的側(cè)面的長度方向延伸。沿著軌道132a和132b移動(dòng)裝配有切割設(shè)備104以便于切割工件。
[0018]切割設(shè)備104包含有抓捕至軌道132a、132b上的座體和安裝于該座體以在此于圖1中指定為Z方向的上下方向上進(jìn)行線性移動(dòng)的機(jī)動(dòng)平臺。該平臺運(yùn)載有機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)軸，在其一端安裝有可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形切割刀片105。該平臺在Z方向上的位置，從而該轉(zhuǎn)軸和切割刀片105的高度能夠被處理器(圖2: ‘202’ )在帶有精度的情形下而被調(diào)整，以控制切割進(jìn)入工件中的深度。該座體同樣也被機(jī)動(dòng)化，以致于切割設(shè)備104的位置能夠沿著軌道132a、132b在指定為X的方向上(即橫截于進(jìn)給方向Y)而被調(diào)整。切割設(shè)備104也包含有至少一個(gè)攝像機(jī)或其他的傳感器，它們固定于移動(dòng)平臺上并朝向工件。傳感器被使用于以現(xiàn)有技術(shù)公知的方式進(jìn)行切割線識別和對齊定位。
[0019]另外，圖1中所示的分割設(shè)備100也包括刀片高度測量設(shè)備，其包含有:i)用于捕獲圖像的成像設(shè)備120 (例如CCD攝像機(jī)或激光掃描儀);和ii)可選的背光設(shè)備122，用于當(dāng)成像設(shè)備120捕獲時(shí)照射圖像的背景。此外，處理器202被配置來執(zhí)行由成像設(shè)備120所捕獲的圖像的圖像處理，以確定當(dāng)工件被固定在固緊設(shè)備102的支撐表面103上時(shí)切割設(shè)備104和工件之間的相對位置。
[0020]而且，刀片高度測量設(shè)備需要參考水平面，切割刀片105的末端的水平面相對于該參考水平面進(jìn)行比較，以便于確定在Z方向上切割刀片105的末端和工件之間的相對位置。參考圖1所示，參考水平面對應(yīng)于參考平臺126的頂面124，其固定地連接至固緊設(shè)備102的側(cè)面。參考平臺126的頂面1