專利名稱：半導(dǎo)體元件的整合式制造設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是有關(guān)一種半導(dǎo)體元件的整合式制造設(shè)備，特別是一種可在單一設(shè)備 上完成半導(dǎo)體晶粒分級(jí)及黏晶工藝的整合式制造設(shè)備。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)現(xiàn)有的半導(dǎo)體工藝中，晶圓經(jīng)掩?？涛g、研磨、切割后，即進(jìn)行晶圓測(cè)試的 程序，所謂晶圓測(cè)試是透過測(cè)試機(jī)臺(tái)針對(duì)晶圓上每一顆晶粒測(cè)試其功能(例如LED晶粒需 測(cè)試其亮度，邏輯IC需測(cè)試其信號(hào)、電性等)，以判別每個(gè)晶粒的等級(jí)，之后再透過分類機(jī) 將晶圓上不同等級(jí)的晶粒予以分類包裝，然后再進(jìn)入下一階段黏晶(die bond)、打線(wire bond)、灌膠(Encapsulation)等封裝工藝。然而，由于分類機(jī)與黏晶機(jī)為兩種不同的機(jī)臺(tái)，因此在分類機(jī)將晶粒分類包裝后，需要進(jìn)行包裝質(zhì)量的檢測(cè)、晶粒數(shù)量的計(jì)算......等轉(zhuǎn)換機(jī)臺(tái)所需的程序，在這些轉(zhuǎn)換機(jī)臺(tái)的程序中往往都需要大量的人力，不僅耗費(fèi)時(shí)間，更增 加人力成本的支出。此外，經(jīng)包裝后的晶粒在進(jìn)行黏晶工藝前需將包裝拆除，而拆除后的 包裝耗材便無法再回收使用，如此一來，不僅花費(fèi)包裝耗材的成本，更產(chǎn)生大量廢棄物的問 題，對(duì)于環(huán)境保護(hù)及垃圾減量產(chǎn)生莫大的威脅。另外，在前述制造過程中，為了使生產(chǎn)流程能更加順暢，通常分類機(jī)與黏晶機(jī)的機(jī) 臺(tái)數(shù)量在配置上要相當(dāng)，才能使得分類及黏晶的工藝不會(huì)因?yàn)闄C(jī)臺(tái)不足，而耗費(fèi)等待的時(shí) 間，但如此一來，便需花費(fèi)大量金錢購置分類機(jī)及黏晶機(jī)，同時(shí)需要有足夠大的廠房及無塵 室放置這些機(jī)臺(tái)，造成更多的成本花費(fèi)。此外，一般半導(dǎo)體經(jīng)過測(cè)試后，通常會(huì)依照其特性區(qū)分成2 4類不等，然而，若是發(fā)光二極管的半導(dǎo)體，往往需要更多的分類，甚至依照其亮度、波長(zhǎng)......等特性不同可區(qū)分到100類以上，因此利用傳統(tǒng)的分類機(jī)及黏晶機(jī)進(jìn)行分類與黏晶的工藝，則需耗費(fèi)更 龐大的人力。有鑒于上述種種問題，因此業(yè)界亟需提出一種整合式的半導(dǎo)體機(jī)臺(tái)，以符合半導(dǎo) 體產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述的問題，因此本實(shí)用新型提出一種半導(dǎo)體元件的整合式制造設(shè)備，包 括軌道裝置、夾持機(jī)構(gòu)、晶圓載臺(tái)、封裝載體收容裝置、封裝載體取放裝置、點(diǎn)膠裝置及晶粒 取放裝置。軌道裝置，包含第一軌道、第二軌道與軌道轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，軌道轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)設(shè)置于第一 軌道及第二軌道的一端，用以連接第一軌道及第二軌道，同時(shí)，軌道裝置進(jìn)一步設(shè)置有封裝 載體點(diǎn)膠區(qū)及黏晶區(qū)。夾持機(jī)構(gòu)設(shè)置于軌道裝置上，夾持機(jī)構(gòu)可夾持封裝載體，并可于分度 移動(dòng)于軌道裝置上的封裝載體點(diǎn)膠區(qū)、黏晶區(qū)、軌道轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)及第二軌道。晶圓載臺(tái)，設(shè)置 于軌道裝置的一側(cè)且鄰近黏晶區(qū)，晶圓載臺(tái)承載包含有多個(gè)晶粒的晶圓，其中各晶粒分屬 于至少兩個(gè)晶粒等級(jí)。封裝載體收容裝置，設(shè)置于軌道裝置的一端，封裝載體收容裝置包含 有多個(gè)彈匣，各彈匣內(nèi)可放置多個(gè)封裝載體。封裝載體取放裝置，設(shè)置于軌道裝置與封裝載體收容裝置之間，封裝載體取放裝置用以將封裝載體移動(dòng)于軌道裝置及封裝載體收容裝置 的彈匣之間。至少一點(diǎn)膠裝置，設(shè)置于軌道裝置的封裝載體點(diǎn)膠區(qū)，用以提供黏膠于封裝載 體點(diǎn)膠區(qū)的夾持機(jī)構(gòu)的封裝載體上。晶粒取放裝置設(shè)置于晶圓載臺(tái)與軌道裝置的黏晶區(qū)上 方，用以將晶圓載臺(tái)上的晶粒移動(dòng)至位于黏晶區(qū)的夾持機(jī)構(gòu)的封裝載體上。因此，本實(shí)用新型的主要目的在于提出一種半導(dǎo)體元件的整合式制造設(shè)備，由于 在軌道裝置上設(shè)置有封裝載體點(diǎn)膠區(qū)及黏晶區(qū)，因此通過封裝載體取放裝置由晶圓上拾取 特定等級(jí)的晶粒，直接放置于黏晶區(qū)的封裝載體上，同時(shí)完成分級(jí)與黏晶的工藝，使原本需 兩臺(tái)機(jī)臺(tái)的工藝可在同一機(jī)臺(tái)上完成，可簡(jiǎn)化工藝與減少機(jī)臺(tái)購置的成本。本實(shí)用新型的再一目的在于提出一種半導(dǎo)體元件的整合式制造設(shè)備，由于在單一 機(jī)臺(tái)中整合分級(jí)與黏晶的工藝，因此可有效減少分級(jí)工藝轉(zhuǎn)換至黏晶工藝過程中包裝耗材 浪費(fèi)，降低生產(chǎn)過程中廢棄物的產(chǎn)生。本實(shí)用新型的又一目的在于提出一種半導(dǎo)體元件的整合式制造設(shè)備，由于在單一 機(jī)臺(tái)中整合分級(jí)與黏晶工藝，因此可有效減少半導(dǎo)體工藝中所需的人力。本實(shí)用新型的又一目的在于提出一種半導(dǎo)體元件的整合式制造設(shè)備，由于在單一 機(jī)臺(tái)中整合分級(jí)與黏晶工藝，因此可減少由分級(jí)工藝轉(zhuǎn)換至黏晶工藝過程中時(shí)間的浪費(fèi)， 有效提升產(chǎn)能。綜上所述，本實(shí)用新型的有益效果在于1、利用本實(shí)用新型，使原本需兩臺(tái)機(jī)臺(tái)的工藝可在同一機(jī)臺(tái)上完成，可簡(jiǎn)化工藝 與減少機(jī)臺(tái)購置的成本。2、利用本實(shí)用新型，可有效減少分級(jí)工藝轉(zhuǎn)換至黏晶工藝過程中包裝耗材浪費(fèi)， 降低生產(chǎn)過程中廢棄物的產(chǎn)生。3、利用本實(shí)用新型，可有效減少半導(dǎo)體工藝中所需的人力。4、利用本實(shí)用新型，可減少由分級(jí)工藝轉(zhuǎn)換至黏晶工藝過程中時(shí)間的浪費(fèi)，有效 提升產(chǎn)能。
圖1是本實(shí)用新型的半導(dǎo)體元件的整合式制造設(shè)備示意圖。圖2是本實(shí)用新型封裝載體收容裝置及封裝載體取放裝置示意圖。圖3是本實(shí)用新型的半導(dǎo)體元件的整合式制造設(shè)備示意圖。主要元件符號(hào)說明封裝載體10軌道裝置11第一軌道111第二軌道112軌道轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)113封裝載體點(diǎn)膠區(qū)116黏晶區(qū)117夾持機(jī)構(gòu)12晶圓載臺(tái)134[0029]晶圓 130晶粒 131封裝載體收容裝置14彈匣141封裝載體取放裝置15雙軸移動(dòng)平臺(tái)151取放機(jī)構(gòu)152點(diǎn)膠裝置16晶粒取放裝置17固化平臺(tái)18控制裝置19封裝載體疊層裝置21封裝載體抓取裝置22晶圓提籃升降機(jī)構(gòu)31晶圓移載機(jī)構(gòu)具體實(shí)施方式
由于本實(shí)用新型主要是揭露一種半導(dǎo)體元件的整合式制造設(shè)備，其中所提及半導(dǎo) 體元件制造原理，已為相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者所能明了，故以下文中的說明，不再作 完整描述。同時(shí)，以下文中所對(duì)照的圖式，是表達(dá)與本實(shí)用新型特征有關(guān)的結(jié)構(gòu)示意，并未 亦不需要依據(jù)實(shí)際尺寸完整繪制，合先敘明。請(qǐng)參考圖1，為本實(shí)用新型的半導(dǎo)體元件的整合式制造設(shè)備示意圖。半導(dǎo)體元件的 整合式制造設(shè)備包括軌道裝置11、夾持機(jī)構(gòu)12、晶圓載臺(tái)13、封裝載體收容裝置14、封裝載 體取放裝置15、多個(gè)點(diǎn)膠裝置16及晶粒取放裝置17。軌道裝置11包含第一軌道111、第 二軌道112與軌道轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)113，第一軌道111及第二軌道112是平行設(shè)置的，軌道轉(zhuǎn)換機(jī) 構(gòu)113是設(shè)置于第一軌道111及第二軌道112的一端，且可移動(dòng)于第一軌道111及第二軌 道112之間，用以將封裝載體10自第一軌道111移動(dòng)至第二軌道112，此外，軌道裝置11還 設(shè)置有封裝載體點(diǎn)膠區(qū)116及黏晶區(qū)117。夾持機(jī)構(gòu)12，設(shè)置于軌道裝置11上，且可夾持 封裝載體10分度移動(dòng)于軌道裝置11上的封裝載體點(diǎn)膠區(qū)116、黏晶區(qū)117、軌道轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu) 113及第二軌道112，同時(shí)，通過軌道轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)113可將封裝載體10由第一軌道111轉(zhuǎn)換至 第二軌道112，再透過第二軌道112上的夾持機(jī)構(gòu)12將封裝載體10傳送回封裝載體取放裝 置15。晶圓載臺(tái)13，設(shè)置于軌道裝置11的一側(cè)且鄰近軌道裝置11的黏晶區(qū)116，晶圓載 臺(tái)13承載包含有多個(gè)晶粒131的晶圓130，每個(gè)晶粒131分屬于至少兩個(gè)晶粒等級(jí)。點(diǎn)膠 裝置16設(shè)置于軌道裝置11的封裝載體點(diǎn)膠區(qū)116，在本實(shí)施例中，點(diǎn)膠裝置16的數(shù)量為兩 個(gè)，可用以提供黏膠給位于封裝載體點(diǎn)膠區(qū)116的夾持機(jī)構(gòu)12的封裝載體10上。晶粒取 放裝置17設(shè)置于晶圓載臺(tái)13與軌道裝置11的黏晶區(qū)117上方，用以將晶圓載臺(tái)13上晶 圓130中的晶粒131移動(dòng)至位于黏晶區(qū)117的夾持機(jī)構(gòu)12的封裝載體10上，由于此時(shí)封 裝載體10上已有點(diǎn)膠裝置16所提供的黏膠，因此透過晶粒取放裝置17在放置晶粒131于 封裝載體10上時(shí)，同時(shí)進(jìn)行黏晶的工藝。本實(shí)用新型進(jìn)一步還包含有固化平臺(tái)18，設(shè)置在軌道裝置11且鄰近于黏晶區(qū)117，可藉以將黏著完芯片的封裝載體10進(jìn)行加熱或光照等固化程序。請(qǐng)同時(shí)參考圖1及圖2，封裝載體收容裝置14，設(shè)置于軌道裝置11的一端，封裝載 體收容裝置14包含有多個(gè)彈匣141，每個(gè)彈匣141中可容置多個(gè)封裝載體10。封裝載體取 放裝置15，設(shè)置于軌道裝置11與封裝載體收容裝置14之間，包含雙軸移動(dòng)平臺(tái)151及與其 連接之取放機(jī)構(gòu)152，通過雙軸移動(dòng)平臺(tái)151使取放機(jī)構(gòu)152可在垂直平面上移動(dòng)，同時(shí)，封 裝載體取放裝置15可將封裝載體10通過取放機(jī)構(gòu)152自封裝載體收容裝置14中的彈匣 141取出，并將封裝載體10移動(dòng)至軌道裝置11上的夾持機(jī)構(gòu)12。在進(jìn)行分級(jí)與黏晶工藝時(shí)，封裝載體10首先是如前所述地自封裝載體收容裝置 14的彈匣141中，通過取放機(jī)構(gòu)152將之取出放置于雙軸移動(dòng)平臺(tái)151上。載有封裝載體 10的雙軸移動(dòng)平臺(tái)151則移動(dòng)至靠近軌道裝置11處，并將封裝載體10移動(dòng)至軌道裝置11 上的夾持機(jī)構(gòu)12上。之后，載有封裝載體10的夾持機(jī)構(gòu)12沿著軌道裝置11的第一軌道 111，移動(dòng)至封裝載體點(diǎn)膠區(qū)116。此時(shí)由點(diǎn)膠裝置16提供膠體給停留在封裝載體點(diǎn)膠區(qū) 116的封裝載體10上，接著，夾持機(jī)構(gòu)12再沿第一軌道111將封裝載體10移動(dòng)至黏晶區(qū) 117，晶粒取放裝置17自晶圓載臺(tái)13上的晶圓130中，拾取出具有特定特性的晶粒131，再 將具有特定特性的晶粒131放置到位于黏晶區(qū)117的封裝載體10上進(jìn)行黏合。之后，夾持 機(jī)構(gòu)12再將黏有晶粒131的封裝載體10移動(dòng)至固化平臺(tái)18，透過固化平臺(tái)18進(jìn)行加熱、 光照等固化程序，使晶粒131能穩(wěn)固在封裝載體10上，接著，夾持機(jī)構(gòu)12將封裝載體10移 動(dòng)至軌道轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)113，通過軌道轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)113將封裝載體10移動(dòng)至第二軌道112，接著封 裝載體10夾持于夾持機(jī)構(gòu)12上沿著第二軌道112移動(dòng)至靠近封裝載體取放裝置15的一 端，由封裝載體取放裝置15將黏固有晶粒131的封裝載體10自的第二軌道112的夾持機(jī) 構(gòu)12移動(dòng)至彈匣141中。請(qǐng)參考圖3，在本實(shí)用新型半導(dǎo)體元件的整合式制造設(shè)備中，可進(jìn)一步設(shè)置封裝載 體疊層裝置21及封裝載體抓取裝置22。封裝載體疊層裝置21設(shè)置于軌道裝置11的一側(cè) 且鄰近封裝載體點(diǎn)膠區(qū)116，封裝載體疊層裝置21可疊層容置多個(gè)封裝載體10。封裝載體 抓取裝置22，設(shè)置于封裝載體點(diǎn)膠區(qū)116與封裝載體疊層裝置21之間，可用以將封裝載體 10抓取至軌道裝置11上的夾持機(jī)構(gòu)12，再通過夾持機(jī)構(gòu)12沿第一軌道111移動(dòng)，以完成 點(diǎn)膠及黏晶等工藝。此外，本實(shí)用新型還可再進(jìn)一步設(shè)置控制裝置19，控制裝置19可控制 封裝載體取放裝置15自封裝在載體容置裝置14中的特定位置取出封裝載體10，再控制封 裝載體取放裝置15將黏有晶粒131的封裝載體10置入原本取出的位置，或者另外特定的 位置中。再更進(jìn)一步地，本實(shí)用新型尚設(shè)置有晶圓提籃升降機(jī)構(gòu)31及晶圓移載機(jī)構(gòu)32，其 中，晶圓提籃升降機(jī)構(gòu)31設(shè)置在晶圓載臺(tái)13的一側(cè)，同時(shí)晶圓提籃升降機(jī)構(gòu)31中可晶圓 容置裝置(未圖標(biāo))，晶圓容置裝置可為晶舟或晶圓提籃，在晶圓容置裝置中可放置有多片 的晶圓130，而晶圓移載機(jī)構(gòu)32設(shè)置在晶圓提籃升降機(jī)構(gòu)31與晶圓載臺(tái)13之間，主要是用 以將晶圓容置裝置中的晶圓130移載至晶圓載臺(tái)13上，使晶粒取放裝置17能自晶圓載臺(tái) 13上的晶圓130拾取特定等級(jí)之晶粒131以進(jìn)行后續(xù)工藝，待拾取完特定等級(jí)的晶粒131 后，再通過晶圓移載機(jī)構(gòu)32將晶圓130自晶圓載臺(tái)13上移載至晶圓容置裝置中。此外，在 彈匣141或封裝載體10上則可搭載訊息卷標(biāo)(未圖標(biāo))，以便控制裝置19辨識(shí)并紀(jì)錄此封 裝載體10的存放位置以及黏放晶粒情形。前述訊息卷標(biāo)可以是有色卷標(biāo)、一維條形碼、二6維條形碼或RFID標(biāo)簽等可以機(jī)械掃瞄讀取的標(biāo)簽。上述本實(shí)用新型半導(dǎo)體元件的整合式制造設(shè)備所應(yīng)用的封裝載體10，可為導(dǎo)線架 或印刷電路板或陶瓷基板，在此并不加以限定。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非用以限定本實(shí)用新型的權(quán)利范圍； 同時(shí)以上的描述，對(duì)于相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的專門人士應(yīng)可明了及實(shí)施，因此其它未脫離本實(shí)用 新型所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)保護(hù)范圍中。
權(quán)利要求1.一種半導(dǎo)體元件的整合式制造設(shè)備，其特征在于，包括一軌道裝置，包含第一軌道、第二軌道與軌道轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，該軌道轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)設(shè)置于該第一 軌道及該第二軌道之一端，且移動(dòng)于該第一軌道及該第二軌道之間，該軌道裝置進(jìn)一步設(shè) 置有一封裝載體點(diǎn)膠區(qū)及一黏晶區(qū)；夾持機(jī)構(gòu)，該夾持機(jī)構(gòu)設(shè)置于該軌道機(jī)構(gòu)上，該夾持機(jī)構(gòu)夾持一封裝載體，并分度移動(dòng) 至于該軌道裝置上的該封裝載體點(diǎn)膠區(qū)、該黏晶區(qū)、該軌道轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)及該第二軌道；一晶圓載臺(tái)，設(shè)置于該軌道裝置的一側(cè)、且鄰近該黏晶區(qū)，該晶圓載臺(tái)承載一晶圓，該 晶圓包含有多個(gè)晶粒，該等晶粒分屬于至少兩個(gè)晶粒等級(jí)；一封裝載體收容裝置，設(shè)置于該軌道裝置之一端，該封裝載體收容裝置包含有多個(gè)彈 匣，各彈匣內(nèi)放置多個(gè)封裝載體；一封裝載體取放裝置，設(shè)置于該軌道裝置與該封裝載體收容裝置之間，該封裝載體取 放裝置移動(dòng)該封裝載體于該軌道機(jī)構(gòu)及該封裝載體收容裝置的彈匣之間；至少一點(diǎn)膠裝置，設(shè)置于該軌道裝置的封裝載體點(diǎn)膠區(qū)，并提供黏膠于該封裝載體點(diǎn) 膠區(qū)的該夾持機(jī)構(gòu)的封裝載體上；以及一晶粒取放裝置，設(shè)置于該晶圓載臺(tái)與該軌道裝置的黏晶區(qū)上方，將該晶圓載臺(tái)上的 晶粒移動(dòng)至位于該黏晶區(qū)的該夾持機(jī)構(gòu)的封裝載體上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的整合式制造設(shè)備，其特征在于，該封裝載體取 放裝置包含一雙軸移動(dòng)平臺(tái)及與其連接的一取放機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的整合式制造設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包含一 固化平臺(tái)，設(shè)置于該軌道裝置且鄰近該黏晶區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的整合式制造設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包含一 封裝載體疊層裝置及一封裝載體抓取裝置，該封裝載體疊層裝置設(shè)置于該軌道裝置的一 側(cè)，該封裝載體疊層裝置疊層有多個(gè)封裝載體，該封裝載體抓取裝置設(shè)置于該封裝載體點(diǎn) 膠區(qū)與該封裝載體疊層裝置之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的整合式制造設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包含有 一控制裝置，該控制裝置控制該封裝載體取放裝置自封裝載體容置裝置的特定位置取出及 置入該封裝載體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的整合式制造設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包含有 一晶圓提籃升降機(jī)構(gòu)及一晶圓移載機(jī)構(gòu)，該晶圓提籃升降機(jī)構(gòu)設(shè)置于該晶圓載臺(tái)的一側(cè)， 該晶圓載機(jī)構(gòu)設(shè)置于該晶圓提籃升降機(jī)構(gòu)及該晶圓載臺(tái)之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種半導(dǎo)體元件的整合式制造設(shè)備，包括軌道裝置、夾持機(jī)構(gòu)、晶圓載臺(tái)、封裝載體收容裝置、封裝載體取放裝置、點(diǎn)膠裝置及晶粒取放裝置。軌道裝置包含第一軌道、第二軌道與軌道轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，以及封裝載體點(diǎn)膠區(qū)及黏晶區(qū)。夾持機(jī)構(gòu)可夾持封裝載體于軌道裝置上分度移動(dòng)，晶圓載臺(tái)可承載含有多個(gè)晶粒的晶圓，封裝載體收容裝置包含有多個(gè)彈匣，各彈匣內(nèi)可放置多個(gè)封裝載體，封裝載體取放裝置將封裝載體移動(dòng)于夾持機(jī)構(gòu)及封裝載體收容裝置之間，點(diǎn)膠裝置設(shè)置于軌道裝置的封裝載體點(diǎn)膠區(qū)上方，晶粒取放裝置設(shè)置軌道裝置的黏晶區(qū)上方。
文檔編號(hào)H01L21/00GK201829469SQ20102026208
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者劉建志, 林逸倫, 石敦智, 賴俊魁 申請(qǐng)人:均豪精密工業(yè)股份有限公司