[发明专利]取放晶粒的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体制程使用的设备及方法，具体地说，是一种取 放晶粒的装置及方法。

背景技术

晶粒的测试与分选是半导体生产过程中的一项必要工序，以发光二极 管(LED)的生产为例，晶圆切割后产生的LED晶粒经检测机(prober)测试， 获取每一晶粒的特性，例如主波长、发光强度、光通量、色温、工作电压、 反向击穿电压等参数后，再将各个晶粒分成数个等级出货。在这个分选过 程中，晶粒取放装置将晶粒一一取起，分装到各个等级的收集盒(bin)中。

图1为已知的晶粒取放装置的示意图，摆臂12的前端装置吸头14， 一般为弹性材质的吸头或金属材质的钢嘴，其连接一真空吸管以提供吸 力。吸头14对准晶粒后，点对点位移装置10控制摆臂12进行点对点垂 直移动，使吸头14下压到晶粒上，多余的下压力强度则由弹性装置16吸 收。这种晶粒取放装置的缺点在于摆臂12仅能在固定的两点之间移动， 但每颗晶粒的高度及大小都不相同，摆臂12下降到固定点位置产生的下 压力可能使吸头14下压过度，而且无法根据晶粒的大小调控下压的力， 易对晶粒上的微结构造成损坏。此外，弹性装置16通常以弹簧构成，且 为了提供良好的压力吸收能力，理想上希望能将弹簧设计得较软，但摆臂 12除了做垂直移动之外，也必须做水平方向的移动，将取起的晶粒移动， 放置到各收集盒，较软的弹簧在水平移动时产生的晃动对摆臂12的定位 有不良的影响。

图2为另一种已知的晶粒取放装置的示意图，吸头26设置在摆臂24 的前端，摆臂24接近末端的地方设有感测及弹性装置22。在取放晶粒时， 点对点位移装置20同样控制摆臂24在固定的两点之间移动，感测及弹性 装置22用来吸收下压时过大的力，并判断吸头26对晶粒的下压量是否足 够，以使点对点位移装置20在吸头26对晶粒的下压量足够后停止摆臂24 的向下移动。图3为图2的弹性和感测装置22的示意图，吸头26下压的 多余力强度由弹簧220吸收，而吸头26下压到晶粒造成的摆臂24上仰达 到一定高度，例如300μm时，感测装置222断路，此时点对点位移装置 20停止摆臂24的下压。这种晶粒取放装置虽然使吸头的下压力得到一定 程度的控制，而且将弹簧从摆臂的前端移至接近其末端处，降低摆臂水平 移动时造成的弹簧晃动，但是却也产生新的问题。如图3所示，以长度为 150mm的摆臂，吸头高度为6mm为例，在摆臂上仰达300μm的判断标 准时，吸头26的水平位置也出现12μm的误差。

图4为半导体制程中的晶粒取放装置取放晶粒时的流程图。晶圆在切 割前会先贴到蓝膜(blue tape)32上，蓝膜具有粘性及韧性，用来固定晶圆 的位置。晶圆切割成多个晶粒30后，再将蓝膜撑开使晶粒30独立，如图 4的第一步骤所示。当吸取晶粒30时，如第二步骤所示，可提供真空吸力 的吸头34下压在晶粒30上，然后如第三步骤所示，顶针36将蓝膜32及 晶粒30顶起，使蓝膜32自晶粒30的底面撕下，降低蓝膜32对晶粒30 的粘性。在最后步骤中，吸头34将晶粒30吸起。如前所述，每一晶粒30 除了高低不相同以外，其大小亦不同，较大的晶粒30在被顶针36顶起时 需要较大的下压力强度以维持晶粒30稳定，但已知晶粒取放装置提供的 下压力是固定的，无法在各步骤中做出相应调整。

因此已知的晶粒取放装置存在着上述种种不便和问题。

发明内容

本发明的目的，在于提出一种精准控制摆臂下压力的晶粒取放装置。

本发明的另一目的，在于提出一种精准控制摆臂下压力的晶粒取放方 法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种取放晶粒的装置，包括一摆臂和一位移控制装置，其特征在于， 所述摆臂前端设有一吸头；

所述位移控制装置连接所述摆臂的末端，以控制所述摆臂的垂直移 动，且所述位移控制装置在控制所述摆臂下降的过程中，对所述摆臂提供 一向上的力，以减轻所述晶粒遭受的力。

本发明的取放晶粒的装置还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的取放晶粒的装置，其中所述向上的力在所述吸头下降至所述晶 粒上的过程中是固定的或变动的。

前述的取放晶粒的装置，其中所述位移控制装置利用音圈马达、气压 装置或油压装置提供所述向上的力。