專利名稱：晶圓固著裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種晶圓固著裝置，特別涉及一種利用真空吸附的晶圓固著裝 置及其方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(Light emitting diode, LED)的應(yīng)用日趨廣泛，目前已有采用 多個(gè)發(fā)光二極管排成數(shù)組方式來(lái)呈現(xiàn)光源或顯示器的應(yīng)用；而在相同發(fā)光二極 管的晶圓上，'晶粒之間的色彩波長(zhǎng)及亮度不相同。為了滿足產(chǎn)品對(duì)于色彩波長(zhǎng) 及亮度敏感性要求的一致性，需要在制程步驟中，對(duì)發(fā)光二極管晶粒進(jìn)行揀晶 制程。而在揀晶制程步驟之前，需要將發(fā)光二極管晶圓教附于藍(lán)膜上，以于分 割晶圓成晶粒時(shí)固定晶粒。之后，需通過(guò)藍(lán)膜擴(kuò)張及使用擴(kuò)張環(huán)卡固于藍(lán)膜邊 緣，以加大晶粒與晶粒之間的間隙(Pitch),以利于揀晶制程步驟的便利性。而 揀晶制程步驟需要使用晶圓固著裝置固定藍(lán)膜在揀晶裝置上，以便進(jìn)行連續(xù)的 制程步驟。
傳統(tǒng)的晶圓固著裝置采用機(jī)械固定方式，例如卡緊裝置等機(jī)械式晶圓固定 裝置，以對(duì)藍(lán)膜外圍的擴(kuò)張環(huán)進(jìn)行固定，即以一具有切口的環(huán)具，環(huán)繞于擴(kuò)張 環(huán)外圍，通過(guò)一組卡緊件縮減閉合切口，以將環(huán)具扣合并固定擴(kuò)張環(huán)。由于機(jī) 械式晶圓固定裝置直接對(duì)擴(kuò)張環(huán)進(jìn)行卡緊，也即直接對(duì)擴(kuò)張環(huán)施予機(jī)械應(yīng)力以 固定，故極容易造成藍(lán)膜上的晶圓中的晶粒產(chǎn)生排列位置扭曲，進(jìn)而產(chǎn)生晶粒 揀選時(shí)的錯(cuò)位問(wèn)題及降低晶圓平整度。
在半導(dǎo)體制程中，發(fā)展出以真空吸附的方式固定晶圓的技術(shù)。例如，美國(guó) 專利US 6,803,780號(hào)專利案提出一種支撐半導(dǎo)體晶圓載片臺(tái)(chuck)結(jié)構(gòu)，利 用上層及下層的實(shí)心結(jié)構(gòu)互相迭合，而在上層及下層以真空通路連接真空源， 通過(guò)真空吸附固定半導(dǎo)體晶圓。然而，US 6,803, 780號(hào)的載片臺(tái)結(jié)構(gòu)為實(shí)心架構(gòu)，載片臺(tái)只作為承載及固定半導(dǎo)體晶圓，無(wú)法在晶圓下方設(shè)置測(cè)試組件，若 使用在發(fā)光二極管的制程中，并無(wú)法在載片臺(tái)中間部位擺放頂針器，以進(jìn)行晶 粒的揀晶，故局限其空間使用率，促使在晶圓制程流程中無(wú)法在晶圓下方設(shè)置 測(cè)試組件而降^^'j程設(shè)計(jì)的靈活性。
因此，現(xiàn)今仍需一能解決上述晶粒排列扭曲、晶圓平整度不佳及空間使用 率不佳的問(wèn)題的裝置或系統(tǒng)，以提升生產(chǎn)合格率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種晶粒排列不扭曲、晶圓平整度佳及空間使用率高 的晶圓固著裝置及其方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一方面，本發(fā)明提供的晶圓固著裝置，包含真空源；吸附裝置，其包含第 一通孔形成于其中，第一通孔連接至真空源；以及晶圓固定環(huán)，其置于吸附裝 置上，通過(guò)卡合裝置固定晶圓固定環(huán)于吸附裝置上，晶圓固定環(huán)包含內(nèi)環(huán)、外 環(huán)以及環(huán)狀基底部，內(nèi)環(huán)及外環(huán)形成于環(huán)狀基底部上，內(nèi)環(huán)及外環(huán)之間形成一 吸附空間，環(huán)狀基底部包含第二通孔，用以連接第一通孔及吸附空間。
進(jìn)一步，所述吸附空間包含一空隙。
所述吸附空間包含多個(gè)連通孔。
所述晶圓固定環(huán)固定一藍(lán)膜于該內(nèi)環(huán)及該外環(huán)之上。
所述晶圓固定環(huán)的材料包含塑料或金屬。
所述內(nèi)環(huán)、外環(huán)以及環(huán)狀基底部一體成型。
所述卡合裝置包含 、二卡合件，形成于該吸附裝置上；以及
二卡合孔，形成貫穿于該環(huán)狀基底部，該卡合孔對(duì)應(yīng)該卡合件，以供卡合 件插入卡合孔后固定。
其中，所述卡合孔包含一插入部、 一移動(dòng)部以及一固定部。所述卡合裝置包含 二螺絲；以及
四通孔，該四通孔中的二通孔形成貫穿于該環(huán)狀基底部，四通孔中的另二 通孔形成貫穿于該吸附裝置，該環(huán)狀基底部的二通孔對(duì)準(zhǔn)并重迭于該吸附裝置 的二通孔，二螺絲穿設(shè)通孔并鎖固，用以固定晶圓固定環(huán)及吸附裝置。 所述晶圓固定環(huán)包含中空部分形成于內(nèi)環(huán)之中。 所述吸附裝置包含一環(huán)狀部，使該第一通孔形成于該環(huán)狀部中。 其中，所述吸附裝置還包含一中空部分形成于該環(huán)狀部之中。 所述吸附裝置包含一環(huán)狀部，所述卡合件形成于環(huán)狀部的上表面上。 所述真空源包含一真空泵。
另一方面，本發(fā)明提供的晶圓固著方法，包含備置吸附裝置；放置晶圓固 定環(huán)于吸附裝置之上以通過(guò)卡合裝置卡合晶圓固定環(huán)以及吸附裝置；于晶圓固 定環(huán)及吸附裝置中形成真空狀態(tài)；以及放置熟著有晶圓的藍(lán)膜于晶圓固定環(huán)上。
其中，所述吸附裝置連接一真空源。
本發(fā)明具有如下有益效果
本發(fā)明提供的晶圓固著裝置及其方法，能提升晶圓固著后的平整度可靠性， 能增加固定晶圓的方便性，能保持晶粒排列位置不受扭曲，進(jìn)而避免晶粒揀選 時(shí)所產(chǎn)生的錯(cuò)位問(wèn)題；還能節(jié)省生產(chǎn)換片時(shí)間；同時(shí)，本發(fā)明使若干測(cè)試組件 在晶圓制程流程中得設(shè)置于本晶圓固著裝置的中空部分內(nèi)，以提高晶圓制程設(shè) 計(jì)的靈活性及空間使用率。


本發(fā)明可通過(guò)說(shuō)明書中若干較佳實(shí)施例及詳細(xì)敘述以及附圖得以了解，然
本發(fā)明的權(quán)利要求，其中
圖1為本發(fā)明晶圓固著裝置的分解圖2為本發(fā)明晶圓固著裝置的晶圓固定環(huán)的上視圖；圖3為本發(fā)明晶圓固著裝置的晶圓固定環(huán)的下視圖； 圖4為本發(fā)明晶圓固著裝置的示意圖； 圖5為本發(fā)明晶圓固著裝置的吸附裝置的剖面圖； 圖6為本發(fā)明晶圓固著裝置的剖面圖7為本發(fā)明吸附有藍(lán)膜及晶圓于其上的晶圓固著裝置的剖面圖; 圖8為本發(fā)明吸附有藍(lán)膜及晶圓于其上的晶圓固著裝置的示意圖; 圖9為本發(fā)明晶圓固著方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，并使本發(fā)明的上述目的、 特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)
的、說(shuō)明。
本發(fā)明提供一 晶圓固著裝置，以利用真空吸附方式將承載晶圓的藍(lán)膜加以 固著。如圖l所示，在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，晶圓固著裝置10包含晶圓固定 環(huán)101及吸附裝置102，而晶圓固定環(huán)101及吸附裝置102通過(guò)一~"^合裝置將晶 圓固定環(huán)101固定于吸附裝置102上。晶圓固定環(huán)101包含內(nèi)環(huán)1011、外環(huán)1012 以及環(huán)狀基底部1014。在一實(shí)施例中，內(nèi)環(huán)1011、外環(huán)1012以及環(huán)狀基底部 1014為一體成型。晶圓固定環(huán)101還包含一中空部分1013形成于內(nèi)環(huán)1011的 中。環(huán)狀基底部1014形成于內(nèi)環(huán)1011及外環(huán)1012的下方，且向外突出。在一 ,施例中，內(nèi)環(huán)1011及外環(huán)1012可由金屬、塑料或任何其它適合材質(zhì)制成。
如圖1所示，吸附裝置102包含環(huán)狀部1022,吸附裝置102包含一或多通 孔1021形成貫穿于環(huán)狀部1022，上述通孔1021與一真空源(將敘述于后)連接。 環(huán)狀部1022具有中空部分1023;而且，吸附裝置102的一或多通孔1021可設(shè) 置管線以連接至真空源(將敘述于后)，借此在通孔1021內(nèi)形成真空狀態(tài)。在一 實(shí)施例中，真空源可為真空泵。
圖2、圖3分別為本發(fā)明的晶圓固定環(huán)101的上視圖及下視圖；由于內(nèi)環(huán) 1011及外環(huán)1012形成于環(huán)狀基底部1014上，故內(nèi)環(huán)1011以及外環(huán)1012之間形成有空隙1016;為清楚表示空隙，圖示部份經(jīng)過(guò)故意夸大顯示，而事實(shí)上空 隙1016為十分??；此外，環(huán)狀基底部1014還包含一或多通孔1017，其形成于 環(huán)狀基底部1014的下表面1018上。請(qǐng)對(duì)照?qǐng)D2及圖3，通孔1017對(duì)準(zhǔn)于空隙 1016而形成，且與空隙1016相連通。
請(qǐng)對(duì)照?qǐng)D1~圖3,晶圓固定環(huán)101的卡合孔1015及吸附裝置102的卡合 件1024為本發(fā)明一-^"合裝置的實(shí)施例；在晶圓固定環(huán)101的環(huán)狀基底部1014 g含至少二卡合孔1015，其從環(huán)狀基底部1014的上表面貫穿環(huán)狀基底部1014 至環(huán)狀基底部1014的下表面，卡合孔1015由一插入部1015a、 一移動(dòng)部1015b 及一固定部1015c組成，如圖2所示。吸附裝置102包含至少二卡合件1024， 其形成于環(huán)狀部1022的上表面上且向上突出。
圖4為晶圓固著裝置的示意圖，請(qǐng)同時(shí)對(duì)照?qǐng)D2，在晶圓固著裝置10中， 將晶圓固定環(huán)101置于吸附裝置102之上，同時(shí)將卡合件1024插入卡合孔1015 的插入部1015a，再經(jīng)由卡合孔1015的移動(dòng)部1015b進(jìn)入固定部1015c，通過(guò) 固定部1015c固定卡合件1024,將晶圓固定環(huán)101卡合并固定在吸附裝置102 A。本發(fā)明利用卡合裝置的配置使內(nèi)環(huán)1011及外環(huán)1012的直徑尺寸可依需求 加以改變，以便固著不同尺寸的藍(lán)膜。本發(fā)明的卡合裝置，除卡合件1024及卡 合孔1015的實(shí)施例之外，也可以其它的實(shí)施方式完成，例如在圖4中，卡合件 1024及卡合孔1015處均以通孔取代，在晶圓固定環(huán)101的通孔對(duì)準(zhǔn)吸附裝置 102的通孔并重迭后，通過(guò)螺絲穿設(shè)通孔鎖固，以達(dá)到將晶圓固定環(huán)IOI固定在 吸附裝置102上的目的。
請(qǐng)對(duì)照?qǐng)D1 圖4，在卡合晶圓固定環(huán)101之后，通孔1021與通孔1017為 相互連通，進(jìn)而使通孔1021與通孔1017以及空隙1016相連通；通過(guò)如上所述
將通孔ion連接至真空源，進(jìn)而使連通的通孔ioi7、空隙1016以及通孔ion
形成一真空^各徑。如此，利用環(huán)狀的空隙1016內(nèi)形成的真空狀態(tài)可將藍(lán)膜(將 敘述于后)的邊緣吸附于空隙1016、內(nèi)環(huán)1011及外環(huán)1012上。
空隙1016為一吸附空間，主要作為吸附藍(lán)膜的接觸部位，然而，吸附空間 的形態(tài)并不一定要設(shè)計(jì)成空隙1016，其也可為多個(gè)連通孔或其它結(jié)構(gòu)。其中，連通孔與通孔1017相連通。
圖5-圖7為晶圓固著裝置各組件剖面圖，其顯示利用本晶圓固著裝置10 固著晶圓的步驟程序。如圖5所示，首先備好吸附裝置102，吸附裝置102中可 設(shè)置一或多通孔1021,以通過(guò)外部管線連接至真空源105;在一實(shí)施例中，真 空源105可為真空泵。如圖6所示，晶圓固定環(huán)101接著置于吸附裝置102上 并通過(guò)卡合件1024及卡合孔1015的功能進(jìn)行卡合?？障?016形成于內(nèi)環(huán)1011 以及外環(huán)1012之間，且空隙1016、通孔1017以及通孔1021互相連通；因此， 通過(guò)開啟真空源105可^f吏空隙1016、通孔1017及通孔1021之間形成真空狀態(tài)。 如圖7所示，其后，黏著有晶圓104的藍(lán)膜103放置于內(nèi)環(huán)1011、外環(huán)1012及 空隙1016上。通過(guò)環(huán)狀的空隙1016內(nèi)形成的真空狀態(tài)將藍(lán)膜103的邊緣吸附， 使藍(lán)膜103能夠均勻張開于內(nèi)環(huán)1011的中空部分1013之上。此外，如圖7及 圖8所示，在一實(shí)施例中，晶圓104黏附于藍(lán)膜103上，以在晶圓104被切割 成晶粒時(shí)固定晶粒，而后將藍(lán)膜103擴(kuò)張并通過(guò)擴(kuò)張環(huán)106卡固藍(lán)膜103的邊 緣，加大晶粒與晶粒之間的間隙，以利于隨后的揀晶制程步驟。如本技術(shù)領(lǐng)域 的技術(shù)人員所熟知，藍(lán)膜103為透明，因此固著有晶圓104的晶圓固著裝置10 的立體圖如圖8所示，藍(lán)膜103因透明故無(wú)法顯示于圖8中。
因此，如上所述，本發(fā)明的晶圓固著裝置10利用在環(huán)狀的空隙1016內(nèi)形 ^的真空狀態(tài)而將藍(lán)膜103吸附于其上并加以固著，由于晶圓固著裝置10無(wú)須 在晶圓上施加應(yīng)力，因而提升晶圓固著后的平整度可靠性，并保持晶粒排列位 置不受扭曲，進(jìn)而避免晶粒揀選時(shí)所產(chǎn)生的錯(cuò)位問(wèn)題而提高生產(chǎn)合格率，也增 加固定晶圓的方便性，節(jié)省換片時(shí)間；而且，由于本晶圓固著裝置IO所包含的 晶圓固定環(huán)101及吸附裝置102皆具有中空部分1013， 1023,故如圖4及圖8 所示組合而成的晶圓固著裝置10也具有中空部分，因此在晶圓制程程序中若干 測(cè)試組件可設(shè)置在上述中空部分內(nèi)，以提高晶圓制程設(shè)計(jì)的靈活性及空間使用 率。
在本發(fā)明的晶圓固著方法中，如圖9所示，首先在步驟201備置吸附裝置， 吸附裝置連接至真空源；其后，在步驟202將晶圓固定環(huán)放置于吸附裝置上以通過(guò)卡合裝置卡合上述晶圓固定環(huán)及吸附裝置；接著，在步驟203于晶圓固定 環(huán)及吸附裝置中形成真空狀態(tài)；之后，在步驟204將翻著有晶圓的藍(lán)膜放置于 晶圓固定環(huán)上。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局 限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易 想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍的內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù) 范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種晶圓固著裝置，其特征在于，包含一真空源；一吸附裝置，其包含一第一通孔形成于其中，該第一通孔連接至該真空源；以及一晶圓固定環(huán)，其置于該吸附裝置上，通過(guò)一卡合裝置固定該晶圓固定環(huán)于該吸附裝置上，該晶圓固定環(huán)包含一內(nèi)環(huán)、一外環(huán)以及一環(huán)狀基底部，該內(nèi)環(huán)及該外環(huán)形成于該環(huán)狀基底部上，該內(nèi)環(huán)及該外環(huán)之間形成一吸附空間，該環(huán)狀基底部包含一第二通孔，用以連接該第一通孔及該吸附空間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓固著裝置，其特征在于，所述吸附空間包含 一空隙。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓固著裝置，其特征在于，所述吸附空間包含 多個(gè)連通孔。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓固著裝置，其特征在于，所述晶圓固定環(huán)固 定一藍(lán)膜于該內(nèi)環(huán)及該外環(huán)之上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓固著裝置，其特征在于，所述晶圓固定環(huán)的 材料包含塑料或金屬。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓固著裝置，其特征在于，所述內(nèi)環(huán)、外環(huán)以 及環(huán)狀基底部一體成型。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓固著裝置，其特征在于，所述卡合裝置包含 二卡合件，形成于該吸附裝置上；以及二卡合孔，形成貫穿于該環(huán)狀基底部，該卡合孔對(duì)應(yīng)該卡合件，以供卡合 件插入卡合孔后固定。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的晶圓固著裝置，其特征在于，所述卡合孔包含一 插入部、 一移動(dòng)部以及一固定部。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓固著裝置，其特征在于，所述卡合裝置包含 二螺絲；以及四通孔，該四通孔中的二通孔形成貫穿于該環(huán)狀基底部，四通孔中的另二 通孔形成貫穿于該吸附裝置，該環(huán)狀基底部的二通孔對(duì)準(zhǔn)并重迭于該吸附裝置 的二通孔，二螺絲穿設(shè)通孔并鎖固，用以固定晶圓固定環(huán)及吸附裝置。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓固著裝置，其特征在于，所述晶圓固定環(huán) 包含一中空部分形成于該內(nèi)環(huán)之中。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓固著裝置，其特征在于，所述吸附裝置包 含一環(huán)狀部，使該第一通孔形成于該環(huán)狀部中。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的晶圓固著裝置，其特征在于，所述吸附裝置還 包含一中空部分形成于該環(huán)狀部之中。
13、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的晶圓固著裝置，其特征在于，所述吸附裝置包 含一環(huán)狀部，所述卡合件形成于環(huán)狀部的上表面上。
14、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓固著裝置，其特征在于，所述真空源包含 一真空泵。
15、 一種晶圓固著方法，其特征在于，包含有以下步驟 備置一吸附裝置；放E—晶圓固定環(huán)于該吸附裝置之上以通過(guò)一^"i^合裝置卡合該晶圓固定環(huán) 以及該吸附裝置；于該晶圓固定環(huán)及該吸附裝置中形成真空狀態(tài)；以及放置黏著有一晶圓的 一藍(lán)膜于該晶圓固定環(huán)上。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的晶圓固著方法，其特征在于，所述吸附裝置連 接一真空源。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種晶圓固著裝置及其方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的晶粒排列扭曲、晶圓平整度不佳及空間使用率不佳的問(wèn)題；本發(fā)明裝置包含真空源；吸附裝置，其包含第一通孔形成于其中，第一通孔連接至真空源；以及晶圓固定環(huán)，其置于吸附裝置上，通過(guò)卡合裝置固定晶圓固定環(huán)于吸附裝置上，晶圓固定環(huán)包含內(nèi)環(huán)、外環(huán)以及環(huán)狀基底部，內(nèi)環(huán)及外環(huán)形成于環(huán)狀基底部上，內(nèi)環(huán)及外環(huán)之間形成一吸附空間，環(huán)狀基底部包含第二通孔，用以連接第一通孔及吸附空間；本發(fā)明方法包含備置吸附裝置；放置晶圓固定環(huán)于吸附裝置之上以通過(guò)卡合裝置卡合晶圓固定環(huán)以及吸附裝置；于晶圓固定環(huán)及吸附裝置中形成真空狀態(tài)；以及放置黏著有晶圓的藍(lán)膜于晶圓固定環(huán)上。
文檔編號(hào)H01L21/683GK101577240SQ200810096170
公開日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2008年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日
發(fā)明者廖洪佐, 張介舟, 張志安, 林學(xué)宏 申請(qǐng)人:旺硅科技股份有限公司