专利名称：抗片贴覆装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于半导体单晶片制作的抗片贴覆装置。
在晶圆之制造过程中，不论其尺寸为六英寸、八英寸或他种尺寸，通常皆在硅晶体生长完成后切割成一片片扁平之圆形薄片，如
图1及图2中所示，此晶圆10一般而言需进一步加工，以形成较小晶粒供实际利用。
习知一种形成较小晶粒之制程，是将由金属或塑料制成之多数抗片11以人工的方式贴覆在晶圆10上，如图2中所示，以遮护所欲获得之晶粒范围，然后利用碳化硅(金钢砂)或其他种合适之颗料，以吹砂之方式将未被抗片11遮护之晶圆部分穿蚀，以形成一个个分离之扁平圆形微小晶粒。
上述将抗片贴覆于晶圆上之习知作业方式，系全部由人工加以完成，不但效率低，耗费人力，且工作人员必需具备纯熟之技巧始可达成，其详细步骤大致如图3中所示，包括(1)将蜡(通常为一种高温蜡)熔融在一个定温槽中；(2)工作人员用镊子夹持晶圆将其沾浸至该高温蜡槽中，使蜡附着于晶圆之两侧；(3)将此晶圆置于已在一热板上预热之一玻璃片上；(4)工作人员利用一摇盘，将抗片摇进一具有所需图样之模型中，再以胶布将排列好之抗片粘贴起来，并将胶布剪成一片一片；(5)将贴有抗片之胶布置于一热板上加热，且抗片朝上；(6)将第(3)项步骤之晶圆与玻璃片组合覆盖在粘有抗片之胶布上，且玻璃片朝上；(7)工作人员使用一压棒压在玻璃片上，并作适度之抹动，以将可能在晶圆与玻璃片间产生之气泡赶出；及(8)将玻璃片、晶圆及抗片之组合自热板上取下，待蜡冷却后，将胶布撕去，即可得到如图2中所示之夹层式组合，以便进行其后之吹砂作业。其中，该夹层式组合由上而下依序为抗片11、第一层蜡12、晶圆10、第二层蜡14及玻璃片13。
上述习知之贴覆技术，虽可达成所需之目的，然而其具有多项之缺点。首先，由于整个操作过程皆由人工进行，非常耗费人力，对于现今劳动力缺乏，劳工成本不断提高之现实情况，必然不断地增加制造成本。其次，作业上必需仰赖操作人员纯熟之技巧，始得将气泡之含量控制在一定程度以下，以确保较高之良品率。尤其，完全倚靠人员操作之结果，使其产品之质与量皆受到个人情绪或健康情况等因素之影响，无法维持稳定之高标准。再者，高温蜡之作业亦由手工进行，在安全及卫生上皆有进一步改进之需要；此外，人工作业往往会使用多量之蜡，由于此蜡在后续之制程中通常需以丙酮加以溶解，因此，若能减少蜡之使用量，即可减少丙酮之使用量，以减低贴覆作业对环境的污染。
本发明的目的在于提供一种抗片贴覆装置，使整个抗片贴覆制程自动化，以提高生产率，降低生产成本，缩短作业时间。
本发明的技术方案是一种抗片贴覆装置，其特征在于包括将一基板自第一料盒中移出的第一移动装置；将一晶圆自第二料盒中移出的第二移动装置；一第一槽，其内盛有粘着剂；一粘着剂施配装置，其自该第一槽中摄取定量粘着剂，再将其施配于该晶圆之中央位置；一第三移动装置，用以将该基板覆盖在该晶圆上，使两者藉由该粘着剂粘在一起；一挤压装置，对该基板施以一压力，以将在该基板与该晶圆间产生之气泡赶出，并获得一均匀的粘着剂厚度；一第二槽，其内亦盛有该粘着剂；一第四移动装置，将粘着后之该基板与该晶圆一起移动至该第二槽，使该晶圆相对于该基板之另一侧的整个表面沾上另一层粘着剂；一模型，其具有多数凹穴并排列成所需之图样；一供料装置，将多数抗片供应至该模型之上；一摇载装置，将多数抗片摇载至该模型之凹穴中；一粘性薄层，将该抗片依其在该模型中排列之图样粘至其上；该第四移动装置将该基板与该晶圆一起移动并压覆至该抗片与该粘性薄层上，使该晶圆藉由其表面上之粘着剂与该抗片粘在一起；及一卷动装置，用以移动该粘性薄层，并可藉由改变该粘性薄层之移动方向而将其与该等抗片分离，形成一依序具有该抗片、粘着剂、该晶圆、另一层粘着剂及该基板之夹层式组合。
所述的抗片贴覆装置，其特征在于该粘着剂为熔融之蜡。
所述的抗片贴覆装置，其特征在于该第一槽与该第二槽各具有一温度控制器。
所述的抗片贴覆装置，其特征在于该基板为一玻璃片，且是一片片堆叠于该第一料盒中，而由该第一移动装置将其取出并置于一第一热板上预热。
所述的抗片贴覆装置，其特征在于该晶圆是一片片堆叠于该第二料盒中，而由该第二移动装置将其取出并置于一第二热板上预热。
所述的抗片贴覆装置，其特征在于该挤压装置具有一压头，且其表面为一中央突出之锥形。
所述的抗片贴覆装置，其特征在于该粘性薄层可由一压迫装置驱使其与该模型接触以将位于其凹穴内之该抗片粘在该粘性薄层上，然后该压迫装置回复至未压迫该粘性薄层前之状态，并藉由该卷动装置将该粘性薄层卷动一距离，以供该压迫装置可重复上述压迫该粘性薄层以粘着该抗片之步骤。
所述的抗片贴覆装置，其特征在于；在该基板与该晶圆一起压覆至该抗片与该粘性薄层上使该晶圆与该抗片粘在一起后，该粘性薄层在一滑道上沿水平方向被该卷动装置移动一段距离，以提供时间让该粘着剂固化；另包括一平台，其系设于该滑道之水平方向上并与其形成一间隙，且该滑道与该平台之顶部位于同一高度，该粘性薄层之移动方向自该间隙改变一大于90度之角度，使得该抗片、粘着剂、该晶圆、另一层粘着剂及该基板之夹层式组合与该粘性薄层分离并移动至该平台上。
所述的抗片贴覆装置，其特征在于该第一、二、三、四移动装置分别为机器手臂。
本发明的主要优点之一，在于其可完全克服习知利用人工操作之缺失，将整个抗片贴覆之制程自动化，不仅免除了庞大的劳力成本，降低制程费用，并可显著地的提升效率，缩短作业时间。
本发明的另一优点，在于将整个制程自动化，可确保产品质量之稳定性，使其不会受到个人情绪或健康情况等因素之影响，获得具有一致性的抗片贴覆品质。
本发明之又一优点，在于避免人员进行高温蜡之作业，在安全及卫生上获得进一步之改善；此外，本发明可显著地减少蜡之使用量，同时减少后续丙酮之使用量，故可减低贴衬作业对于环境之污染。
本发明之构造与特点，可参阅下列图式及较佳实施例之详细说明而获得清楚地了解。
附面说明图1为已有技术中将抗片贴衬于晶圆后之俯视示意图；图2为图1之剖面示意图；图3为习知贴衬技术之流程图；图4为本发明的装置之所提供制程之流程图；图5为本发明一较佳实施例的部分俯视示意图，藉以显示其主要结构；图6为图5之侧视图；图7为上述实施例之部分俯视示意图，藉以显示另一部分之结构；及图8为图7之侧视图。
本发明的抗片贴覆装置，主要用于半导体之制程中，其所进行之各个步骤系显示于图4之流程图中，而其一较佳实施例之结构则示意于图5至图8中。本发明之抗片贴覆装置，包括一第一料盒20，如图5及图6所示，用以容置多数基板，于本较佳实施例中，该等基板为玻璃片21，且系一片片堆叠于该第一料盒20中，而由一第一移动装置22将其自动供应，而推移至一第一热板23上预热。本发明亦包括一第二料盒24，用以容置多数晶圆25，且系一片片堆叠于该第二料盒24中，而由一第二移动装置，如本较佳实施例中之一机器手臂26，将其取出并置于一第二热板27上预热。第一热板23及第二热板27之数量可依需要设置一个以上，如图5中所示，且可分别设定其温度，使得玻璃片21及晶圆25之预热可分成数个阶段，以将热冲击降低，避免玻璃片21或晶圆25因温度升高过速而破裂。该第一料盒20及第二料盒24可另分别设置一感测器(图未示)，以便当玻璃片21或晶圆25之于料盒中之存量低于某一特定高度时，发出警告之讯息，而由工作人员加以补充。
本发明亦包括一第三移动装置，如本较佳实施例之另一机器手臂28，其可将预热好之晶圆25，利用真空之方式将其吸取并置于一点蜡站29上；该等机器手臂26及28亦可用于将该等玻璃片21及晶圆25于不同之热板间依序移动。本发明亦具有一第一槽30，其内盛有一粘着剂，于本较佳实施例中，该粘着剂为一熔融之蜡，而该第一槽30则具有一温度控制器(图未示)以控制熔融蜡之温度。本发明还包括一粘着剂施配装置，如图5中所示之一点蜡机31，其自该第一槽30中摄取定量之蜡，然后旋转至点蜡点29之位置，再将蜡滴于晶圆25之大致中央位置，如图5中所示。接着，该机器手臂28可用以将玻璃片21覆盖在该晶圆25上，使两者通过蜡粘在一起，再将玻璃片21与晶圆25一并移动至一挤压站32上，如图6中所示。本发明另具有一挤压装置33，其以一中央略为突出之锥形压头34，对该玻璃片21施以一压力，以将可能在该玻璃片21与该晶圆25间产生之气泡赶出，并获得一均匀之粘着剂厚度。锥形压头34通常由一略具弹性之塑料材料制成，其中央处些微地突出，于本实施例中，由于倾斜之程度极小，故未于图式中表现出来。将压头34设为锥形之主要原因，为使玻璃片21由中央逐渐向外挤压该晶圆25，使得玻璃片21与晶圆25间之蜡中不会残留有气泡，并可获得均匀之蜡厚。若该压头34未设成锥形，则可能无法让玻璃片21自内而外压迫晶圆25，而在挤压过程中未能将气泡完全赶出，如此将造成晶圆25与玻璃片21粘着不实，而在后续之吹砂过程中，导致气泡上的晶圆轻易地被吹掉而造成无谓的损失。挤压后之玻璃片21、蜡及晶圆25可由另一机械手臂36移至中继站35上稍作冷却使其安定。
本发明另包括一第二槽37，如图7中所示，其内亦盛有该粘着剂，如本实施例中之熔融蜡，该第二槽37亦可具有一温度控制器(图未示)以控制熔融蜡之温度。然后以一第四移动装置，如另一组之机器手臂38，将粘着后之玻璃片21与晶圆25一起移动至该第二槽37内，使该晶圆25相对于玻璃片21之另一侧的整个表面沾上另一层蜡，该第二槽37上可另固设刮刀(图未示)，使得机器手臂38在将该沾完蜡之玻璃片21及晶圆25移动时，可将多余的蜡自晶圆25底面刮除。
本发明尚包括一板状之模型39，如图8中所示，其表面具有多数凹穴(图未示)并排列成所需之图样，于本较佳实施例中，该等凹穴呈圆形且排列成多组与图1中之抗片11相同的图样。本发明利用一供料装置40，将多数之圆形抗片供应至该模型39之上，共尺寸略小于模型39上之凹穴，然后以一摇载装置41，将该模型39摇动，使多数抗片落片该模型39之每一凹穴中，然后摇载装置41可将该模型39倾斜一角度，使得多余之抗片落入一收集器42中以回收。本发明以一粘性薄层，例如一胶布43，将该等抗片依其在该模型39中排列之图样粘至其上；该胶布43可由一压迫装置，如本实施例中之一可移动滚轴44，驱使其向下移动而与该模型39接触以将位于其凹穴内之抗片粘起，然后该滚轴44可回复至未压迫胶布39前之状态，并藉由一卷动装置45将该胶布43卷动一适当距离，以供该可移动滚轴44可以重复上述压迫胶布43以粘着该等抗片之步骤。该粘有抗片之胶布43随后将被卷动而移至一滑道46上，如图7及图8中所示，然后，机器手臂38可将已粘过蜡之玻璃片21与晶圆25一起移动并压覆至位于滑道46上之抗片与胶布43上，此机器手臂38之动作可设定为先稍作抹动再行加压，然后可利用另一挤压装置47对玻璃片21施以一压力，使得晶圆25藉由其表面上之蜡而与抗片紧密地粘结。
该胶布43可在该滑道46上沿水平方向被该卷动装置45继续移动一段距离，以提供时间让该熔融蜡凝固，该滑道46之末端另包括一平台48，其系设于该滑道46之水平方向上并与其形成一间隙49，且该滑道46与该平台48之顶部系大致位于同一高度，该胶布43之移动方向自该间隙49改变一大于90度之角度，使得抗片、蜡、晶圆25、另一层蜡及玻璃片21之夹层式组合51与胶布分离并移动至该平台上。
使用后之胶布43最后可卷于一滚轴50上，如图8中所示，而完成抗片贴覆之上述夹层式组合51，则由一输送带52继续将其带动，而已堆叠起来的夹层式组合53下方则有一感测与一推升装置(图未示)，故当输送带52将夹层式组合51移动至接近已堆叠之夹层式组合53时，感测装置测知后即可利用推升装置将已堆叠之夹层式组合52上推，以利输送带52将夹层式组合51移动至其最底层。至于该夹层式组合51构成则与图1及图2中所示者相同，以进行后续之吹砂作业，形成一个个分离之扁平圆形微小晶粒。
权利要求
1.一种抗片贴覆装置，其特征在于包括将一基板自第一料盒中移出的第一移动装置；将一晶圆自第二料盒中移出的第二移动装置；一第一槽，其内盛有粘着剂；一粘着剂施配装置，其自该第一槽中摄取定量粘着剂，再将其施配于该晶圆之中央位置；一第三移动装置，用以将该基板覆盖在该晶圆上，使两者藉由该粘着剂粘在一起；一挤压装置，对该基板施以一压力，以将在该基板与该晶圆间产生之气泡赶出，并获得一均匀的粘着剂厚度；一第二槽，其内亦盛有该粘着剂；一第四移动装置，将粘着后之该基板与该晶圆一起移动至该第二槽，使该晶圆相对于该基板之另一侧的整个表面沾上另一层粘着剂；一模型，其具有多数凹穴并排列成所需之图样；一供料装置，将多数抗片供应至该模型之上；一摇载装置，将多数抗片摇载至该模型之凹穴中；一粘性薄层，将该抗片依其在该模型中排列之图样粘至其上；该第四移动装置将该基板与该晶圆一起移动并压覆至该抗片与该粘性薄层上，使该晶圆藉由其表面上之粘着剂与该抗片粘在一起；及一卷动装置，用以移动该粘性薄层，并可藉由改变该粘性薄层之移动方向而将其与该等抗片分离，形成一依序具有该抗片、粘着剂、该晶圆、另一层粘着剂及该基板之夹层式组合。
2.根据权利要求1所述的抗片贴覆装置，其特征在于该粘着剂为熔融之蜡。
3.根据权利要求2所述的抗片贴覆装置，其特征在于该第一槽与该第二槽各具有一温度控制器。
4.根据权利要求1所述的抗片贴覆装置，其特征在于该基板为一玻璃片，且是一片片堆叠于该第一料盒中，而由该第一移动装置将其取出并置于一第一热板上预热。
5.根据权利要求1所述的抗片贴覆装置，其特征在于该晶圆是一片片堆叠于该第二料盒中，而由该第二移动装置将其取出并置于一第二热板上预热。
6.根据权利要求1所述的抗片贴覆装置，其特征在于该挤压装置具有一压头，且其表面为一中央突出之锥形。
7.根据权利要求1所述的抗片贴覆装置，其特征在于该粘性薄层可由一压迫装置驱使其与该模型接触以将位于其凹穴内之该抗片粘在该粘性薄层上，然后该压迫装置回复至未压迫该粘性薄层前之状态，并藉由该卷动装置将该粘性薄层卷动一距离，以供该压迫装置可重复上述压迫该粘性薄层以粘着该抗片之步骤。
8.根据权利要求7所述的抗片贴覆装置，其特征在于；在该基板与该晶圆一起压覆至该抗片与该粘性薄层上使该晶圆与该抗片粘在一起后，该粘性薄层在一滑道上沿水平方向被该卷动装置移动一段距离，以提供时间让该粘着剂固化；另包括一平台，其系设于该滑道之水平方向上并与其形成一间隙，且该滑道与该平台之顶部位于同一高度，该粘性薄层之移动方向自该间隙改变一大于90度之角度，使得该抗片、粘着剂、该晶圆、另一层粘着剂及该基板之夹层式组合与该粘性薄层分离并移动至该平台上。
9.根据权利要求1所述的抗片贴覆装置，其特征在于该第一、二、三、四移动装置分别为机器手臂。
全文摘要
一种用于制造硅单晶片的抗片贴覆装置,包括:将一基板自第一料盒中移出的第一移动装置、将一晶圆自第二料盒中移出的第二移动装置、粘着剂施配装置、第三移动装置、挤压装置、第四移动装置、一模型、一供料装置、一摇载装置、一粘性薄层、一卷动装置,可自动形成一依序具有抗片、粘着剂、晶圆、另一层粘着剂及该基板之夹层式组合。
文档编号B24C1/04GK1296879SQ9912393
公开日2001年5月30日 申请日期1999年11月17日 优先权日1999年11月17日
发明者倪约翰, 赖添源, 林振德, 吴贤一, 沈国祯 申请人:台湾通用器材股份有限公司