晶圓封裝設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型揭示了一種晶圓封裝設(shè)備。所述晶圓封裝設(shè)備包括切割腔室；設(shè)置于所述切割腔室內(nèi)的第一承載臺；設(shè)置于所述第一承載臺上方用以切割晶圓邊緣的切片刀；壓片腔室；設(shè)置于所述壓片腔室內(nèi)的第二承載臺；設(shè)置于第二承載臺上的不粘膜；以及傳送結(jié)構(gòu)，所述晶圓通過所述傳送機構(gòu)在所述切割腔室以及壓片腔室之間傳遞。通過切片刀將晶圓邊緣部分的弧形部分去除，避免了晶圓在減薄后出現(xiàn)尖銳邊緣的情況，而壓片腔室中的第二承載臺上表面有一不粘膜，使得附加膜流出后，不會與承載臺粘附在一起，可防止晶圓的破損。
【專利說明】晶圓封裝設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及集成電路【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種晶圓封裝設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，集成電路元件的尺寸持續(xù)微縮化。同樣的，在封裝過程中，業(yè)內(nèi)也希望晶圓的厚度能夠降低，這樣就能夠在一個封裝袋中容納更多的芯片(die)。
[0003]基于這一需求，晶圓背部減薄工藝應(yīng)運而生，這一工藝主要是在芯片切割之前，將晶圓通過背部減薄，達(dá)到所需的厚度。
[0004]但是，盡管晶圓的厚度變薄了，卻隨之而來了多種問題。請參考圖1，晶圓I通過研磨后，從背部減去一定的厚度，獲得了減薄后的晶圓2。不過由于晶圓本身的結(jié)構(gòu)，其在邊緣處是弧形，則減薄后邊緣處變得尖銳，這種尖銳的結(jié)構(gòu)很容易產(chǎn)生裂縫21，從而會引起進(jìn)一步的惡化，例如破損等情況發(fā)生。
[0005]為了解決上述問題，如圖2所示，在切割之前，需要首先在晶圓I的正面形成一層保護膠11 (常稱為BG tape)，來保護晶圓的正面，然后進(jìn)行背部減薄工藝，之后在晶圓I的背面形成一層附加膜12,例如可以是DAF(die attach film)層或者FOW(film over wire)層，接著在所述附加膜12上形成一層粘附層13，并在粘附層13上繼續(xù)形成一層切割藍(lán)膜(dicing tape) 14。在經(jīng)過上述膜層的形成后，利用滾筒對晶圓進(jìn)行壓片，使得這幾層結(jié)合在一起。
[0006]但是在進(jìn)行壓片時，溫度較高(通常是60°左右)，這會使得附加膜12變軟變松散，甚至流出(未圖示)至承載臺上，并與承載臺粘附在一起。當(dāng)壓片完成后需要移出時，由于流出部分的附加膜與承載臺的粘附，會對晶圓產(chǎn)生拉扯之力，從而導(dǎo)致晶圓產(chǎn)生裂縫、破碎等情況發(fā)生。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型的目的在于，提供一種晶圓封裝設(shè)備，防止晶圓在封裝時容易出現(xiàn)破損的情況發(fā)生。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種晶圓封裝設(shè)備，包括:
[0009]切割腔室；
[0010]設(shè)置于所述切割腔室內(nèi)的第一承載臺；
[0011]設(shè)置于所述第一承載臺上方用以切割晶圓邊緣的切片刀；
[0012]壓片腔室；
[0013]設(shè)置于所述壓片腔室內(nèi)的第二承載臺；
[0014]設(shè)置于第二承載臺上的不粘膜；以及
[0015]傳送結(jié)構(gòu)，所述晶圓通過所述傳送機構(gòu)在所述切割腔室以及壓片腔室之間傳遞。
[0016]可選的，對于所述的晶圓封裝設(shè)備，還包括設(shè)置于所述第一承載臺上方的切片刀裝載部，所述切片刀設(shè)置在切片刀裝載部中。
[0017]可選的，對于所述的晶圓封裝設(shè)備，所述切片刀為多個刀片，所述多個刀片呈圓周排列。
[0018]可選的，對于所述的晶圓封裝設(shè)備，所述切片刀裝載部為圓形，所述切片刀裝載部上還包括活動機構(gòu)，所述活動機構(gòu)帶動切片刀沿徑向移動。
[0019]可選的，對于所述的晶圓封裝設(shè)備，所述切片刀為圓筒狀結(jié)構(gòu)。
[0020]可選的，對于所述的晶圓封裝設(shè)備，還包括設(shè)置于所述切割腔室內(nèi)能夠上下伸縮的伸縮部，所述伸縮部連接所述切片刀裝載部。
[0021]可選的，對于所述的晶圓封裝設(shè)備，所述不粘膜為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)。
[0022]可選的，對于所述的晶圓封裝設(shè)備，所述不粘膜的厚度為5 μ m?7 μ m,寬度為3cm ?5cm。
[0023]可選的，對于所述的晶圓封裝設(shè)備，還包括設(shè)置于壓片腔室內(nèi)的位于所述第二承載臺上方用以壓片的一滾筒。
[0024]本實用新型提供的晶圓封裝設(shè)備，包括切割腔室和壓片腔室，切割腔室設(shè)置有切片刀，可以將晶圓邊緣部分的弧形部分去除，從而避免了晶圓在減薄后出現(xiàn)尖銳邊緣的情況，也就防止了裂紋、破碎等情況發(fā)生；而壓片腔室中的第二承載臺上表面有一不粘膜，使得附加膜流出后，不會與承載臺粘附在一起，避免了對晶圓的拉扯，防止了晶圓的破損。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中晶圓被減薄后出現(xiàn)裂縫的示意圖；
[0026]圖2為在切割前晶圓正面和背面形成所需膜層后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為本實用新型實施例中晶圓封裝設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4為本實用新型實施例中伸縮部的結(jié)構(gòu)示意圖
[0029]圖5為本實用新型中的切片刀的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖6為本實用新型中的切片刀及活動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖7為本實用新型中的切片刀的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖8為本實用新型實施例中第二承載臺的俯視圖；
[0033]圖9為本實用新型實施例中在壓片時的狀態(tài)示意圖。

【具體實施方式】
[0034]下面將結(jié)合示意圖對本實用新型的晶圓封裝設(shè)備進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本實用新型的優(yōu)選實施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本實用新型，而仍然實現(xiàn)本實用新型的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對本實用新型的限制。
[0035]為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因為它們會使本實用新型由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實際實施例的開發(fā)中，必須做出大量實施細(xì)節(jié)以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個實施例改變?yōu)榱硪粋€實施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費時間的，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(guī)工作。
[0036]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本實用新型。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本實用新型的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。
[0037]發(fā)明人經(jīng)過長期研究認(rèn)為，若能夠避免減薄后的尖銳邊緣，并且防止附加膜與承載臺之間的粘附，將很大程度的避免晶圓的破損。
[0038]基于此，本實用新型提出如下的方案:所述晶圓封裝設(shè)備包括切割腔室和壓片腔室，所述切割腔室和壓片腔室之間通過傳送機構(gòu)使得晶圓在兩個腔室之間傳遞；所述切割腔室設(shè)置有能夠沿圓周方向移動的切片刀；所述壓片腔室設(shè)置有第二承載臺，所述第二承載臺上表面有一不粘膜。
[0039]下面對本實用新型做詳細(xì)介紹。請參考圖3，本實用新型的晶圓封裝設(shè)備中，包括切割腔室I1和壓片腔室120，所述切割腔室110包括位于底部的第一承載臺111，設(shè)置于所述第一承載臺111上方用以切割晶圓邊緣的切片刀1121。
[0040]較佳的，所述切割腔室110還包括設(shè)置于所述第一承載臺111上方的切片刀裝載部112，所述切片刀裝載部112朝向第一承載臺111的一面設(shè)置有多個卡槽，使得切片刀能夠放置在卡槽中，并且所述卡槽包括固定裝置，使得切片刀固定在切片刀裝載部112上。例如，卡槽具有螺絲孔，切片刀也具有通孔，通過一螺栓穿過通孔和螺絲孔擰合，達(dá)到固定效果O
[0041]所述切片刀裝載部112與一伸縮部113的一端固定在一起。所述伸縮部113的另一端則固定在切割腔室110中。請參考圖4，所述伸縮部113包括縱向伸縮部1131，可以是多個中空金屬管套合而成，通過氣壓控制或者位于中空金屬管內(nèi)部的絲杠來使得多個中空金屬管實現(xiàn)伸長或縮合，伸縮部113的側(cè)壁可以為可伸縮結(jié)構(gòu)，從而整個伸縮部113整體進(jìn)行縱向伸縮，控制切片刀與第一承載臺的靠近與分離。
[0042]進(jìn)一步的，所述切片刀裝載部112與縱向伸縮部1131固定在一起，所述伸縮部113還包括橫向伸縮部1132，可以與縱向伸縮部有著相同/相似的結(jié)構(gòu)，只是與縱向伸縮部垂直，以便在水平方向進(jìn)行移動，從而便于切片刀的對準(zhǔn)。
[0043]請參考圖5和圖6，所述切片刀1121可以是多個刀片，多個切片刀1121共圓，在切片刀裝載部112的帶動下進(jìn)行圓周運動，從而將晶圓邊緣一圈的弧形結(jié)構(gòu)全部切割掉。較佳的，在進(jìn)行切割時，使得切片刀1121距離晶圓最邊緣處的距離為Imm?2mm，以保證切割后既能夠不影響晶圓上的芯片，又可以避免晶圓減薄后尖銳部分的出現(xiàn)。
[0044]較佳的，如圖5和圖6所示的三個刀片或4個刀片，這些刀片均勻排布，以實現(xiàn)對晶圓邊緣部分的切除。
[0045]如圖為了適應(yīng)不同尺寸的晶圓邊緣的切割，如圖6所示，在切片刀裝載部112中還設(shè)置有一活動機構(gòu)1122，所述切片刀裝載部112呈圓形，所述活動機構(gòu)1122沿徑向排布，且所述活動機構(gòu)1122帶動切片刀沿徑向移動。這樣可以適應(yīng)例如8英寸、12英寸等不同尺寸的晶圓。
[0046]在本實用新型的另一實施例中，所述切片刀也可以是只有如圖5或圖6中所示的刀片中的一個。
[0047]在上述采用一個或者多個刀片的情況下，所述刀片可以采用業(yè)內(nèi)常用的切片刀。
[0048]請參考圖7，在另一個實施例中，所述切片刀1121可以是圓筒狀結(jié)構(gòu)的刀片，該筒狀結(jié)構(gòu)的直徑略小于晶圓的直徑，例如可以是比晶圓的直徑小Imm?2mm。優(yōu)選的，這種筒狀結(jié)構(gòu)的刀片可以設(shè)置多種規(guī)格，以適應(yīng)不同規(guī)格晶圓的需要。在采用這種結(jié)構(gòu)的切片刀的情況下，在進(jìn)行切割時，第一承載臺可以具有真空吸附能力，從而在切割后使得切片刀與晶圓分離。當(dāng)然，在切片刀為一個或多個刀片的情況下，使用真空吸附來固定晶圓也是一個較佳選擇。
[0049]通過傳送機構(gòu)(未圖示)使得晶圓在所述切割腔室110和壓片腔室120之間傳遞，所述傳送機構(gòu)例如可以是在切割腔室110和壓片腔室120相鄰近的一側(cè)分別設(shè)置具有多個自由度的機械手臂，從而在切割腔室110中的機械手臂從第一承載臺111上承接晶圓后，伸向壓片腔室120，壓片腔室120中的機械手臂接收晶圓，放置在第二承載臺121上。上述傳送機構(gòu)也可以包括一傳送帶，橫跨切割腔室110和壓片腔室120，在切割腔室110中的機械手臂承載晶圓后，放置在傳送帶上，傳送帶將晶圓傳遞至壓片腔室120，然后壓片腔室120中的機械手臂接收晶圓，放置在第二承載臺121上。
[0050]請結(jié)合圖3和圖8，所述壓片腔室120底部具有第二承載臺121，所述第二承載臺121的上表面形成有一層不粘膜1211，較佳的，所述不粘膜1211為環(huán)形結(jié)構(gòu)，具體為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)。所述不粘膜1211的厚度為5 μ m?7 μ m,寬度為3cm?5cm。這種結(jié)構(gòu)使得晶圓的邊緣部分與不粘膜1211相接處，而由于厚度不是很厚，晶圓也不會發(fā)生嚴(yán)重翹曲，如此既保證了晶圓不會與第二承載臺121發(fā)生粘附，也節(jié)省了不粘膜1211的制作成本。舉例而言，所述不粘膜1211的材料可以是聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene, PTFE)。
[0051]在所述壓片腔室120還包括設(shè)置于第二承載臺121上方的滾筒122，所述滾筒122用于對放置于第二承載臺121上的切割后的晶圓進(jìn)行壓片。通常，所述滾筒122與一伸縮部123相連接，所述伸縮部123能夠帶動滾筒122上下左右移動。所述伸縮部123的結(jié)構(gòu)可以參考切割腔室110中的伸縮部113，在此不再贅述。
[0052]請參考圖9，利用本實用新型的設(shè)備，在先經(jīng)過對晶圓I的邊緣切除后，形成了與晶圓正面和反面垂直的面，從而在進(jìn)行減薄后，避免了尖銳部分的出現(xiàn)，不容易出現(xiàn)裂紋等現(xiàn)象。在傳遞至壓片腔室120后，晶圓I正面朝向承載臺121，其中晶圓I的正面形成有一層保護膠11 (常稱為BG tape)，來保護晶圓的正面，在晶圓I的背面依次形成有附加膜12，例如可以是DAF(die attach film)層或者FOW(film over wire)層,粘附層13及切割藍(lán)膜(dicing tape) 14。利用滾筒對包括有上述膜層的晶圓I進(jìn)行壓片，使得這幾層結(jié)合在一起。在壓片時，由于受熱，附加膜12流出一部分15，與承載臺121上的不粘膜1211相接觸，但是并不會與不粘膜1211粘在一起，也就不會與承載臺121粘附在一起，因此在移出晶圓時，也不會產(chǎn)生拉扯晶圓的現(xiàn)象，避免了晶圓的破損。
[0053]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種晶圓封裝設(shè)備，其特征在于，包括: 切割腔室； 設(shè)置于所述切割腔室內(nèi)的第一承載臺； 設(shè)置于所述第一承載臺上方用以切割晶圓邊緣的切片刀； 壓片腔室； 設(shè)置于所述壓片腔室內(nèi)的第二承載臺； 設(shè)置于第二承載臺上的不粘膜；以及 傳送結(jié)構(gòu)，所述晶圓通過所述傳送機構(gòu)在所述切割腔室以及壓片腔室之間傳遞。
2.如權(quán)利要求1所述的晶圓封裝設(shè)備，其特征在于，還包括設(shè)置于所述第一承載臺上方的切片刀裝載部，所述切片刀設(shè)置在切片刀裝載部中。
3.如權(quán)利要求2所述的晶圓封裝設(shè)備，其特征在于，所述切片刀為多個刀片，所述多個刀片呈圓周排列。
4.如權(quán)利要求3所述的晶圓封裝設(shè)備，其特征在于，所述切片刀裝載部為圓形，所述切片刀裝載部上還包括活動機構(gòu)，所述活動機構(gòu)帶動切片刀沿徑向移動。
5.如權(quán)利要求1所述的晶圓封裝設(shè)備，其特征在于，所述切片刀為圓筒狀結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的晶圓封裝設(shè)備，其特征在于，還包括設(shè)置于所述切割腔室內(nèi)能夠上下伸縮的伸縮部，所述伸縮部連接所述切片刀裝載部。
7.如權(quán)利要求1所述的晶圓封裝設(shè)備，其特征在于，所述不粘膜為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求7所述的晶圓封裝設(shè)備，其特征在于，所述不粘膜的厚度為5μπι?7μ m,寬度為3cm?5cm。
9.如權(quán)利要求1所述的晶圓封裝設(shè)備，其特征在于，還包括設(shè)置于壓片腔室內(nèi)的位于所述第二承載臺上方用以壓片的一滾筒。
【文檔編號】B81B7/00GK203998938SQ201420423048
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】陳彧, 閻實 申請人:中芯國際集成電路制造(北京)有限公司