包含有成像设备的分割装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种带有成像设备的分割(singulat1n)装置。
【背景技术】
[0002]在半导体工业中，分割或切割设备被使用来沿着切割线晶格切割半导体晶圆或封装半导体器件。切割线定义了半导体晶圆上的各个电子器件之间的界限。切割也公知为分割或晶粒切割。分割设备包括大量的部件，包含有固紧设备和切割刀片，该固紧设备具有用于固定被切割工件的支撑表面，而切割刀片包含有主轴和以可旋转的方式安装在该主轴上的刀片。
[0003]控制和保持工件由于切割刀片引起的精确的切割深度是重要的一如果切割刀片在空间上比预期更加远离工件，那么基于不充分的切割深度而引起工件会被切割刀片不充分地切割；另一方面，如果切割刀片在空间上比预期更加靠近工件，那么固紧设备会被切割刀片损坏。更为具体地，切割刀片的位置精确度应在几微米的变化范围内，以确保分割处理的精确度。但是，影响切割刀片和固紧设备(以及从而是工件)之间的间隔距离存在各种因素，其可能接着影响切割刀片切割工件的深度一第一，分割设备的部件的动态位置变化；和第二，由于持续的使用导致切割刀片磨损。因此，在工件被切割以前，定期地确定切割刀片和工件之间的间隔距离以确保工件精确的切割深度是令人期望的。
[0004]传统意义上，非接触式的方法被使用来确定切割刀片和工件之间的间隔距离。这种非接触式的方法的一个实例可包括:i)准直光束发射器(collimated light emitter),用于发出光线；ii)准直光束接收器，用于接收来自准直光束发射器的光线；iii)镜面，用于将来自准直光束发射器的光束反射至准直光束接收器。具体而言，在切割刀片的切割末端下方和固紧设备的上方的某个点处，来自准直光束发射器的光束聚集在这些镜面之间的中间位置。在检测期间，切割刀片向下缓慢地移动，直到切割刀片的末端刚好穿过来自准直光束发射器的光被镜面所聚集的位置。在这个位置点，准直光束接收器检测到所接收的光的总量方面减少一这使得切割刀片的末端相对于固紧设备的位置，从而切割刀片的末端和工件之间的间隔距离得以被确定。
[0005]以上非切割方法的一个主要不足是在测量切割刀片的位置方面的缓慢，其降低了分割设备的生产效率(或单位小时产能UPH)。为了获得精确度在几微米范围以内的测量结果，对于切割刀片而言，有必要很缓慢地朝向光线聚集点移动。如果切割刀片前进得太快，切割刀片的端部将会冲过超越光线聚集点，藉此引起测量结果不精确。
[0006]除此之外，测量过程应该可以被重复以保证较早的(多个)测量结果的可重复性一从而是可靠性。所以，整个持续时间通常花费大约20-30秒，其显著地降低了分割设备的生产效率。在晶圆或封装条中电子器件的元件尺寸随着技术领先变得更小时，每个封装条执行大约5-10个测量周期以确保测量结果的可重复性是普遍的。从而，以上非切割方法获得测量结果的整个持续时间被进一步延长，于是加剧了分割设备的生产效率的降低。
[0007]因此，本发明的目的是开发一种分割装置，其克服了以上传统的非接触方法的局限。
【发明内容】
[0008]第一方面，本发明提供一种用于切割工件的分割装置，其包含有:i)处理器；ii)至少一个固紧设备，用于固定待切割的工件；iii)切割设备，其和该至少一个固紧设备空间上相隔一段间隔距离，该切割设备用于切割固定于该至少一个固紧设备上的工件；以及iv)成像设备，其被操作来捕获包含有切割设备和参考特征的一个或多个图像。尤其是，该处理器被配置来根据由成像设备所捕获的一个或多个图像确定切割设备和参考特征之间的间隔距离，以藉此确定切割设备和固定于该至少一个固紧设备上的工件之间的间隔距离。
[0009]第二方面，本发明提供一种确定分割装置中固定于固紧设备的工件和用于切割工件的切割设备之间的间隔距离的方法，该方法包含有以下步骤:捕获包含有切割设备和参考特征的一个或多个图像；根据所捕获的一个或多个图像确定切割设备和参考特征之间的间隔距离；以及藉此确定切割设备和固定于固紧设备上的工件之间的间隔距离。
[0010]第三方面，本发明提供一种校准分割装置的方法，其中该分割装置包含有:i)用于切割工件的切割设备和ii)至少一个用于固定待切割工件的固紧设备，该方法包含有以下步骤:定位切割设备以规定切割设备和参考特征之间的公知的间隔距离；捕获包含有参考特征和切割设备的一个或多个图像，该切割设备和参考特征空间上相隔一段公知的间隔距离；以及从所捕获的一个或多个图像中确定对应于切割设备和参考特征之间的公知间隔距离的像素数量，以获得像素-距离的相互关系因子(pixel-distance correlat1nfactor)。
【附图说明】
[0011 ] 现在参考附图，并仅仅以示例的方式来描述本发明较佳实施例，其中。
[0012]图1所示为根据本发明第一实施例所述的分割设备的立体示意图，其包含有用于固定工件的固紧设备、用于切割工件的切割设备和用于捕获图像的成像设备。
[0013]图2所示为图1的分割设备沿着固紧设备的进给方向观察时的侧视示意图。
[0014]图3所示为由成像设备所捕获的典型图像。
[0015]图4所示为根据本发明第二实施例所述的分割设备的立体示意图，其包含有两个切割设备；以及。
[0016]图5所示为根据本发明第二实施例所述的分割设备的立体示意图，其包含有两个固紧设备和两个切割设备。
【具体实施方式】
[0017]图1所示为根据本发明第一实施例所述的分割(或者切割)设备100的立体示意图，其具有固紧平台106和带支撑表面103以支撑和固定工件(未示)的可移动的固紧设备102。工件的示例包括半导体晶圆和封装半导体器件。固紧设备102被抓捕到一对平行轨道112a和112b并沿着它在设定为Y的进给方向上行进。在固紧设备102上方延伸有桥体125，在那里一对平行轨道132a和132b沿着该桥体125的侧面的长度方向延伸。沿着轨道132a和132b移动装配有切割设备104以便于切割工件。
[0018]切割设备104包含有抓捕至轨道132a、132b上的座体和安装于该座体以在此于图1中指定为Z方向的上下方向上进行线性移动的机动平台。该平台运载有机动转轴，在其一端安装有可旋转的环形切割刀片105。该平台在Z方向上的位置，从而该转轴和切割刀片105的高度能够被处理器(图2: ‘202’ )在带有精度的情形下而被调整，以控制切割进入工件中的深度。该座体同样也被机动化，以致于切割设备104的位置能够沿着轨道132a、132b在指定为X的方向上(即横截于进给方向Y)而被调整。切割设备104也包含有至少一个摄像机或其他的传感器，它们固定于移动平台上并朝向工件。传感器被使用于以现有技术公知的方式进行切割线识别和对齐定位。
[0019]另外，图1中所示的分割设备100也包括刀片高度测量设备，其包含有:i)用于捕获图像的成像设备120 (例如CCD摄像机或激光扫描仪);和ii)可选的背光设备122，用于当成像设备120捕获时照射图像的背景。此外，处理器202被配置来执行由成像设备120所捕获的图像的图像处理，以确定当工件被固定在固紧设备102的支撑表面103上时切割设备104和工件之间的相对位置。
[0020]而且，刀片高度测量设备需要参考水平面，切割刀片105的末端的水平面相对于该参考水平面进行比较，以便于确定在Z方向上切割刀片105的末端和工件之间的相对位置。参考图1所示，参考水平面对应于参考平台126的顶面124，其固定地连接至固紧设备102的侧面。参考平台126的顶面1