專利名稱：改進的分割系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路(IC)及其制造。特別地，本發(fā)明涉及從包含多 個IC的基片中分割I(lǐng)C。本發(fā)明更具體地涉及，具有包括線性部分和輪廓部 分的組合的復雜平面形狀的IC。
背景技術(shù)：
IC的市場隨著他們在存儲卡方面的應(yīng)甩而增長，例如，micro SD卡在 相機、PDA和MP3播放機等產(chǎn)品上的應(yīng)用。Micro SD卡的特征是形狀從規(guī) 則的方形或直角的IC變化為需要更復雜的形狀，所需的更復雜的形狀不僅 包括圍繞IC的外周邊緣的直線部分，而且還包括采用曲線形狀或更一般化 的輪廓的部分。SD卡的輪廓部分采用圓角而去除直角、向內(nèi)凹陷以適應(yīng) 設(shè)備內(nèi)的安裝，并且采用曲線部分適應(yīng)設(shè)備或獲得好看的外表。
傳統(tǒng)的方形和直角IC可使用切割鋸進行切割或分割，這可以有效地切 割基片的長的、線性的邊，進而快速和高效地分割I(lǐng)C。已介紹的輪廓平面 形狀的切割鋸是低效的，例如，圓角會被處理成不標準的角度。對于更精 細的操作，例如在IC的邊緣上制作凹槽，切割鋸確實不適用了。對于曲線 形狀，實際上就不適合使用切割鋸了。
為了克服切割鋸的缺點，可以對IC進行沖壓，于是使用合適形狀的沖 模具被壓入基片，從而從基片上剪切下IC單元。盡管這樣的沖壓工藝可以 很快和有效地從基片上得到所需形狀的IC,但其具有引起基片損壞和沿IC 邊緣的局部損壞的缺點，并因此帶來大量的浪費。
可更換地，可以使用刳刨機圍繞所需的邊緣引導切割部分。這也能夠 獲得所需結(jié)果，然而，這種刳刨機需要的公差通常很高，以至于減少了能 夠結(jié)合到基片上的IC的有效的數(shù)量。此外，圍繞復雜的形狀操作刳刨機是
非常費時的，整個過程與使用鋸相比很慢。使用刳刨機的結(jié)果是降低了"每 小時單元數(shù)"(UPH)，這一指標是切片機效率的度量參數(shù)。因此，雖然刳
刨機可以獲得期望的結(jié)果，但是，刳刨機的UPH結(jié)果通常低于工業(yè)生產(chǎn)的 經(jīng)濟閾值。
另一個更換方法是使用水或液體噴射切割裝置。噴嘴的直徑可能在
0.4mm至0.2mm的范圍內(nèi)，所述噴嘴在高壓下在集中的區(qū)域內(nèi)提供高速的 流體(如水)。水中可能包含具有磨蝕作用的材料以促進切割過程，但 這些具有磨蝕作用的材料同樣會對水噴射裝置的噴嘴產(chǎn)生傷害，隨著使用 需要不斷地更換噴嘴。水噴射系統(tǒng)的另一個缺點是水噴射裝置的噴嘴的操 作速度一貫地慢于切割鋸，在進行切割時必須要在水分割系統(tǒng)的效率和切 割的復雜性之間進行平衡。噴頭堵塞導致的重復停機或侵蝕帶來的損失進 一步限制了水噴射裝置的經(jīng)濟效益。此外，使用水噴射裝置分割I(lǐng)C還需要 特殊的托架和夾具的支持，與之相比，切割鋸僅需要簡^^的真空裝置。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種能分割具有線性邊緣和輪廓形狀邊緣 的組合的IC的系統(tǒng)，其UPH參數(shù)高于現(xiàn)有工藝系統(tǒng)。
本發(fā)明的第一個方面，提供了一種從基片上分割I(lǐng)C單元的系統(tǒng)，所述 IC單元具有線性外邊緣和輪廓外邊緣的組合，所述系統(tǒng)包括輪廓切割裝
置，用于切割I(lǐng)C單元的輪廓部分；縱向切割裝置，用于切割I(lǐng)C單元的線性 部分，所述切割裝置位于分割區(qū)域內(nèi)。
第二個方面，本發(fā)明提供了一種從基片上分割ic單元的方法，所述ic 單元具有線性外邊緣和輪廓外邊緣的組合，所述方法包括使用輪廓切割裝
置對IC單元輪廓部分進行輪廓切割的步驟和使用縱向切割裝置對IC單元
的線性部分進行縱向切割的步驟，所述切割步驟在分割區(qū)域內(nèi)進行。
因此，在處理具有線性邊緣和輪廓邊緣的組合的IC時，本發(fā)明通過采
用的分割工藝的組合進行。
本發(fā)明具有優(yōu)化縱向切割裝置的速度的優(yōu)勢和輪廓切割裝置的靈活 性，這樣就最大化了UPH。
在優(yōu)選的實施例中，本發(fā)明可以進一步包含分類裝置，用于把已分割 的IC單元進行分類，所述分類可包含通過、丟棄和重新加工中的一個或多 個的組合。
在優(yōu)選的實施例中，本發(fā)明可以迸一步包含裝載裝置，用于把基片裝 載到分割區(qū)域。
在優(yōu)選的實施例中，本發(fā)明可以進一步包含卸載裝置，用于將已分割
的IC單元從分割區(qū)域移除。
在優(yōu)選的實施例中，輪廓切割裝置可能包括下列中的任何一個或幾個 的組合水噴射切割器，空氣噴射切割器和激光切割器。流體類型的輪廓 切割器，如水和空氣切割器，要受到磨蝕和磨損的顯著影響。特別是在流 體中使用了用于增強切割效果的研磨劑磨料的情況下。結(jié)果，在傳統(tǒng)情況 下，所述切割器噴嘴的壽命非常短。通過結(jié)合使用輪廓切割裝置和縱向切
割裝置，使部分ic由縱向切割裝置所切割，這樣就減少了在每個IC單元上
輪廓切割裝置的使用。
因此，盡管輪廓切割裝置的壽命短，但是用"每IC單元"衡量的壽命 卻被顯著地加長了。
在優(yōu)選的實施例中，縱向切割裝置可以包括具有一個或兩個刀片的切 割鋸。
在第三方面，本發(fā)明提供一種用于處理基片的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括裝 載裝置，所述裝載裝置用于將基片裝載到線性設(shè)置的存儲區(qū)的第一端，所 述存儲區(qū)適用于在第一端接收基片并將所述基片傳送到與第一端相對的 第二端；卸載裝置，所述卸載裝置用于沿垂直于線性設(shè)置的存儲區(qū)的縱向 軸的方向從所述存儲區(qū)的第二端卸載所述基片；軌道，所述軌道適用于接 收卸載的基片，并將所述基片沿與存儲區(qū)的運動方向平行且相反的方向傳 送到選擇站，所述選擇站適用于檢驗基片。
在第四方面，本發(fā)明提供一種基片處理方法，該方法包括以下幾個步 驟將基片裝載到線性設(shè)置的存儲區(qū)的第一端；沿存儲區(qū)將所述基片傳送 到與第一端相對的第二端；沿垂直于線性設(shè)置的存儲區(qū)的縱向軸的方向從 存儲區(qū)的第二端卸載基片；沿軌道組件按照與存儲區(qū)運動方向平行且相反 的方向傳送基片。
通過操縱集成電路從載入到傳送到分割站點的工藝路徑，所有分割系 統(tǒng)中的印跡可以被減少。
在第五方面，本發(fā)明提供了一種從第一基片分割多個IC單元的方法，
所述方法包含以下步驟裝載第一基片到分割臺的第一位置，同時所述臺 處于第一位置；進行第一基片的第一部分的第一預定切割，從分割臺上抬 升第一基片；從第一位置向第二位置轉(zhuǎn)動分割臺；將第一基片更換到分割 臺上的第二位置；進行第一基片的第二部分的第二預定切割，以便從第一 基片上分割多個IC單元。
在第六方面，本發(fā)明提供一種用于從第一基片分割多個IC單元的系 統(tǒng)，包括裝載裝置，所述裝載裝置適用于將第一基片裝載到分割臺上的 第一位置；第一切割裝置，所述第一切割裝置用于進行第一基片的第一部 分的第一預定切割；抬升裝置，所述抬升裝置用于從分割臺上抬升和更換 第一基片；所述臺包括從第一位置轉(zhuǎn)動到第二位置的轉(zhuǎn)動裝置；第二切割 裝置，所述第二切割裝置用于進行第一基片的第二部分的第二預定切割， 以便從第一基片上分割多個IC單元，其中，所述抬升裝置適用于將第一基 片在分割臺從第一位置到第二位置的轉(zhuǎn)動之后更換到分割臺上的第二位 置。
因此，通過從分割臺上抬升基片，轉(zhuǎn)動分割臺和更換基片，基片的取 向發(fā)生了改變。這允許專用的切割設(shè)備作用于分割臺上的特定區(qū)，并在工 藝過程中間通過改變基片相對于切割設(shè)備的取向而提高生產(chǎn)率，所述生產(chǎn) 率以UPH衡量，同時仍然具有使用不同種類、不同取向的切割裝置的靈活 性。
所述系統(tǒng)適用于分割裝置范圍內(nèi)，如同在PCT/SG2005/000288中公開 的那樣，所述專利的內(nèi)容以引用的方式合并入本文中。通過對卡盤臺和切 片機的適當?shù)母膭?，設(shè)計成分別如同PCT/SG2005/000288的圖1 (a)和l (b)中的"4"和"Z"，因此可以與根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)合。
對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說很清楚，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)可以被結(jié)合到其 他類型的切片機中，因此參照PCT/SG2005/000288的裝置不會對本專利構(gòu)
成限制而只是用于解釋。
在優(yōu)選的實施例中，第一預定切割可以沿著基片的X軸方向，所述方 向與基片的縱軸平行。進一步，第二預定切割可以沿著Y軸或者橫穿基片 的方向。
可更換地，第一預定切割可以是線性切割，第二預定切割可以是輪廓
切割。這樣，對于復雜形狀的IC單元，IC的不同外圍形狀可以在分割臺上 的兩個不同的位置中進行切割。
在優(yōu)選的實施例中，所述方法可以包括將第二基片裝載到分割臺上 的與第一基片相鄰的第二位置，同時所述分割臺位于第一位置。這樣，第 二基片可以在分割臺上與第一基片相鄰的位置上與第一基片同時切割。也 就是說，在第一基片正在經(jīng)受第一預定切割的同時，第二基片可能正在接 受第二預定切割。所述階段完成時，基片可以被抬升，分割臺可以被轉(zhuǎn)動， 基片可以被更換。這樣，基片高效地交換位置，隨之交換操作，以使得第 一基片可以進行第一預定切割，而第二基片進行第一預定切割。
在優(yōu)選的實施例中，對于在基片上執(zhí)行的線性切割，所述切割可以由 切割鋸執(zhí)行。進一步，在切割可以是輪廓切割的情況下，如本領(lǐng)域技術(shù)人 員所熟知的，這可以由適用于基片切割的專用設(shè)備執(zhí)行。例如，水噴射切
割器(例如，提供具有或不具有研磨劑的、在10ksi/700 bar下的、執(zhí)行 0.2mm-0.5mm范圍內(nèi)切割的水噴射的切割器)，激光切割器(例如，脈沖 激發(fā)的固態(tài)激光器)，氣體噴射切割器，刳刨機或鉆孔裝置?？筛鼡Q地， 輪廓切割可以利用特定形狀的切割鋸片進行，因此，也用于滿足特定標準， 包括要分割的輪廓形狀、基片材料以及切割操作的質(zhì)量或速度。
在優(yōu)選的實施例中，本發(fā)明可以包括用于卸載分割的IC單元的裝置。 在更優(yōu)選的實施例中，這可以包括真空抓取器，如同在PCT/SG2005/000288 的圖ll中公開的那樣，或者其他的用于正確接合和抬升單個IC單元的適當 的裝置。
在優(yōu)選的實施例中，用于轉(zhuǎn)動分割臺的裝置可以包括，但不僅限于， 液壓發(fā)動機或者電動機，所述液壓發(fā)動機或者電動機安裝到可轉(zhuǎn)動軸上， 在所述可轉(zhuǎn)動軸上面安裝有分割臺?？筛鼡Q地，分割臺可以安裝在軸承上， 以使得所述發(fā)動機使分割臺在框架內(nèi)轉(zhuǎn)動，所述框架可能位于凹槽內(nèi)，用 于控制轉(zhuǎn)動的路徑。所述分割臺可以在自動控制下轉(zhuǎn)動，例如通過與對該 工藝部分進行操作的控制系統(tǒng)的通信。進一步，所述分割臺可用于轉(zhuǎn)動180 度之后轉(zhuǎn)回起始位置，可更換地，分割臺可以轉(zhuǎn)動完整的360度。在進一 步的實施例中，分割臺可以在0-360度之間選擇性地轉(zhuǎn)動。
在更優(yōu)的實施例中，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)可以進一步包括用于控制工藝
的控制系統(tǒng)，通過直接的操作員輸入、預定的程序或者閉環(huán)控制，以使得 次序、速度或者其他行為可以影響或者控制進程。其他的行為包括系統(tǒng) 或者相關(guān)的上游和下游工藝的故障，或者用于接受、丟棄或重新加工切割 前的基片或分割完的IC單元的質(zhì)量系統(tǒng)。
在優(yōu)選的實施例中，執(zhí)行第一和/或第二預定切割的步驟可能包括分 割臺的選擇性的漸進的轉(zhuǎn)動，以滿足第一和/或第二預定切割的特定的標 準。在更優(yōu)的實施例中，所述的標準可以包括，在切割中進行微調(diào)，例如， 基本線性的切割可以包括小的凹槽。將切割設(shè)計成輪廓切割可能是不經(jīng)濟 的，因此分割臺的小的轉(zhuǎn)動可以允許與主線性切割形成角度的線性切割， 因而具有由線性切割裝置(例如，切割鋸)而不是對于只有微小的變化的 情況可能效率很低的輪廓切割裝置所進行的整體行為。為此，分割臺可以 在0-360度之間選擇性地轉(zhuǎn)動，所述的選擇性地轉(zhuǎn)動可以與切割中的這種 變化相適應(yīng)?？筛鼡Q地，分割臺的轉(zhuǎn)動可以適應(yīng)基片的對準偏差或可能對 所述切割工藝有益的其它原因。


參照用于解釋本發(fā)明的可能的配置的附圖方便的進一步介紹本發(fā)明。 本發(fā)明也可能采用其他的配置，因此附圖的細節(jié)不能用于理解為對本發(fā)明 之前描述的一般性的替代。
圖1 A和圖1B是具有線性和輪廓邊緣組合的IC的平面圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的示意圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的示意圖。 圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的分割系統(tǒng)的平面圖； 圖5根據(jù)圖1示出的實施例的傳送系統(tǒng)的平面圖； 圖6A和圖6B是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的裝載組件的視圖； 圖7A和圖7B是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的入口軌道組件的視圖； 圖8A和圖8B是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的抓取器組件的視圖； 圖9A到F是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的激光室和雙工作臺組件的 視圖IOA到D是根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的條狀抓取器組件的視圖11A到D是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的界面轉(zhuǎn)動塊的視圖12A到I是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的方法的工藝次序步驟圖。
具體實施例方式
圖1 A和圖1B示出的具有輪廓邊緣和線性邊緣的IC的兩個實例。雖然 在終端應(yīng)用、存儲容量和審美需要方面形狀會顯著不同，但是所示出的IC 提供了在類似的裝置中通用的典型的單元。
圖1A示出的IC5呈大體矩形形狀。所述IC5具有線性邊緣15a到d。從 規(guī)則矩形上去掉的是多種的輪廓部分。盡管線性部分通常可以由切割鋸來 切割，但對于輪廓部分很難適用。在IC5的兩個角上，設(shè)有具有設(shè)定的半 徑的內(nèi)圓角25a、 b。另一個線性邊緣15d被傾斜部分20a阻斷，所述傾斜部 分20a類似于在邊緣15d上的傾斜臺階。 一個較小的間斷30位于沿著與15d 相對的線性邊緣15b上的一點。
圖IB示出了可更換替代的ICIO。與上圖相似，IC10在形狀上也基本 上呈矩形，具有直線部分18a到d。但是，IC10的一個邊緣近乎完全被圓角 的部分35所占據(jù)，只有非常短的線性部分45a， b分別位于兩側(cè)，構(gòu)成了整 個邊緣。進一步，矩形凹陷40，具有臺階50a， b，所述臺階50a、 b使凹陷 40縮進IC10中，以至于將一個邊緣分成兩個線性部分18a， b。最后， 一個 角被斜切成20b。
圖2和3示出了本發(fā)明的可更換替代的實施例55， 80。在圖2中，系統(tǒng) 55包括裝載器60，用于將基片裝載到分割區(qū)域(未示出)為進行處理作準 備。所述基片用輪廓切割裝置切割，在這種情況下，水流噴射切割器65切 割整個基片的IC的輪廓部分。IC的剩余部分也就是縱向線性邊緣，用適當 的切割裝置進行切割，在這種情況下所述切割裝置是分割鋸70，用它完成 分割操作。
被分割的IC根據(jù)質(zhì)量進行分類，例如"通過"，"丟棄"和"重新加工"，
然后被卸載到合適的站點或者是廢料箱。
所述系統(tǒng)適用于一定范圍的分割裝置，比如在PCT/SG2005/000288中 公開的那種，所述專利的內(nèi)容以引用的方式合并入本文中。通過對卡盤臺 和切片機的適當?shù)母膭?，設(shè)計成分別如同圖l (a)和l (b)中的"4"和
"Z"，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)可以與之結(jié)合，以適用于具有輪廓邊緣的IC，同
時保持可接受的UPH。
對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說很清楚，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)可以包括被結(jié)合
到其他類型的切片機中的情況，因此參照PCT/SG2005/000288的系統(tǒng)不會 對本專利構(gòu)成限制而只是用于解釋。
這種類型的輪廓切割器包括激光切割器(例如，脈沖激發(fā)的固態(tài)激光 器)，水噴射切割器(包括那些在水噴射中具有或不具有研磨劑的水噴射 切割器)和氣體噴射切割器。
圖3示出了可更換的配置，其中縱向切割器90被首先實現(xiàn)，接下來是 輪廓切割器95。與前面的實施例相似，第一切割器(在這種情況下是切割 鋸90)，部分地切割I(lǐng)C的外圍邊緣。輪廓切割器，例如水噴射切割器95， 通過切割剩余的輪廓邊緣完成工作。
對于所述系統(tǒng)有多個參數(shù)需要滿足。其中之一包括通過縱向切割器和 輪廓切割器被切割的外圍邊緣的比例。為了確定這個參數(shù)，必須知道所需 的IC形狀，這可以通過"硬線"連接到裝置的控制器，因而可以通過用于 辨識基片上的基準標記的照相機布置進行視覺識別。在這種情況下，可以 很好地建立縱向切割和輪廓切割的比例。
由于與縱向切割裝置相比，輪廓切割裝置相當慢，例如水噴射和切割 鋸之間的對比，因而為了提高UPH應(yīng)該盡量少的使用水噴射。進一步，越 多的使用水噴射會引起噴嘴的越多的磨蝕并相對于整個系統(tǒng)的壽命縮短 了水噴射的使用壽命。然而，切割鋸對于切割的低效可能超過了切割速度 帶來的好處，例如在圖lB中的縱向部分45a， b，可能會引起加工和確定公 差的困難。圖lB中縱向部分18a， b比較長，從性能的角度來說，可能更適 合于縱向切割。
可更換地，檢測系統(tǒng)可以辨識每個IC、或一批IC的形狀，并能夠基于 處理速度、維護成本和形狀的復雜性確定比例。因此，在控制器內(nèi)的處理 器具有根據(jù)預先確定的參量，例如總的生產(chǎn)流水、輪廓邊緣和線性邊緣的 比例、要求的生產(chǎn)速度、所使用的輪廓切割裝置的類型等，確定最優(yōu)比例 的能力。
圖4示出了本發(fā)明的一個實施例，用激光切割裝置代替圖2所示的水噴
射切割器65。特別地，圖4中的分割系統(tǒng)105包括傳送系統(tǒng)110、切割臺115 和上載部分120和D0。在本實施例中，分割系統(tǒng)105結(jié)合將基片125的裝載 到傳送系統(tǒng)110中，所述傳送系統(tǒng)110在通過檢驗的已分割的IC單元經(jīng)過質(zhì) 量評估后通過分割系統(tǒng)，然后被通過120傳送到卸載站130。
圖5中介紹了更多細節(jié)，本發(fā)明主要涉及所述系統(tǒng)的上游部分，即傳 送系統(tǒng)IIO，所述傳送系統(tǒng)110包括8個部分，也就是裝載組件140、推動器 160、入口軌道組件180、條狀抓取器200、雙激光工作臺組件220、激光頭 組件240、第二條狀抓取器260和界面轉(zhuǎn)動模塊300。
參照圖6A和6B，當將基片裝載到裝載器組件140時，基片以預定的取 向通過料斗149，也就是說使基片的縱軸151垂直于料斗141的裝載方向。 在本實施例中，裝載器組件140用作存儲裝置以及裝載/輸送裝置，以使當 多個基片通過裝載器140時，多個基片可以存儲于從上臺140到下臺142的 裝載器140的多個料斗上。特別在149在料斗夾148嚙合之前被"架起"時， 在上臺146中更是這樣?；?jīng)由伺服電機驅(qū)動的線性滑軌144， 154，通 過裝載器從上臺146被傳送到下臺142。由滾軸驅(qū)動的與朝向料斗夾148的 電動機或液壓發(fā)動機相連的橡膠帶152用于在上臺146內(nèi)操縱料斗141。
料斗夾148提起承載基片的料斗141并將第一基片引導到基片槽150。
在本實施例中，料斗夾148垂直地引導基片，以限制需要的平面區(qū)域。各 個基片被推動器160連續(xù)地每次一個地經(jīng)過基片槽150推到入口軌道165。 推動器160使用在料斗141中直接壓在基片上的探針162推動基片。這樣， 探針162對基片施加軸向載荷，沿著與料斗141縱軸共線的方向移動基片。 一旦所有基片被推到入口軌道165時，料斗夾148把空料斗147放置到下臺 142上，操作員隨即在此把空料斗從下臺移除。
參照圖7A和7B，入口軌道180由一對導軌182、卡盤夾188和框架提升 盤184組成。導軌182的寬度通過伺服電機192調(diào)節(jié)，通過調(diào)整導軌的寬度 來適應(yīng)基片的寬度。框架提升盤184具有包含孔183的頂表面，用于使用真 空力保持基片。卡盤夾188的夾持操作通過氣體夾持氣缸186實現(xiàn)，并且其 水平運動由伺服電機190驅(qū)動。卡盤夾188從前面夾住基片并把它沿著導軌 182拖動直到到達框架提升盤?？ūP夾188接下來推動基片直到基片的中心 與框架提升盤184的中心185吻合。然后，卡盤夾188與框架提升盤184不接
觸，并且框架提升盤184將隨被裝到其上的基片一起被提升以與導軌l82 不接觸。條狀抓取器200移動到框架提升盤184，采用分離的真空噴嘴(未 示出)抓取基片。
參照圖8A和8B，帶狀抓取器組件201包括線性滑軌222， 223和帶狀抓 取器200，所述帶狀抓取器200包括三個定位銷，用于與襯底定位孔配合， 所述定位孔用于精確抓取和放置基片。條狀抓取器200還具有兩個互鎖銷 277A, B，用于與框架提升盤中的定位孔和雙激光工作臺單元配合以精確 定位。條狀抓取器200采用伺服電機垂直運動，并且安裝在線性滑軌222 上用于水平運動，所述水平運動也是由伺服電機驅(qū)動的。條狀抓取器200 用真空保持基片，將基片從框架提升盤184上舉起并放置在雙激光工作臺 單元上。"對準和方位"(AO )視覺照相機230用于檢查基片的對準和方位， 并且檢查基片的類型。所述AO視覺照相機230也安裝在由伺服電機驅(qū)動的 線性滑軌224上。所述系統(tǒng)通過調(diào)整雙激光工作臺單元和激光器為激光器 切割補償小的對準偏差引起的偏置。如果對準超過標準或者如果基片被錯 誤的確定方位或者屬于錯誤的類型，所述基片被丟棄，扔進廢料箱225。
參照圖9A到9F，圖中示出了包括線性滑軌228A， B和定位在上述滑 軌上方的激光頭240的雙激光工作臺單元220。所述基片被條狀抓取器移動 到雙激光工作臺單元220上，并尤其是移動到能夠沿著線性滑軌228A, B從 接收位置231移動到激光切割位置232，并最終到達卸載位置233的模塊 229A,B上，從所述的卸載位置223上將激光切割基片通過另一個抓取器組 件移除。所述運動可以采用線性電機和線性編碼器，以便將基片定位在期 望的精度范圍內(nèi)。
激光頭240包括單個的激光源，所述單個激光源提供來自所述單個激 光源的兩個切割頭239A,B。所述切割頭239A,B接收來自平面鏡和透鏡的 組件的激光，以便獲得期望的結(jié)果。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說很清楚如何獲 得期望的雙光束效應(yīng)，其細節(jié)不能將本發(fā)明的保護范圍限制到任一配置 上。切割頭在Y方向具有偏移以使模塊229A, B在基片被雙切割頭239A， B
同時切割的時候定位。
在該圖中還示出了激光室245、離子吹風機250、第一吸盤270、安全
門255和第二吸盤280。所述離子吹風機250將激光切割中固有的微小顆粒吹走，第一吸盤270為這些顆粒產(chǎn)生真空。進一步，安全門255保持周期性 的預防性的維護。
激光頭240用于將IC基片切割成期望的形狀，特定地，激光頭可用于 IC基片的輪廓切割以適應(yīng)復雜的形狀，包括曲線形狀，所述曲線形狀可能 是不規(guī)則形狀的SD卡或者類似的裝置所需要的。這樣的激光切割還具有 使用切割鋸所不具備的靈活性的優(yōu)勢，以進行這種曲線切割。進一步，與 使用切割鋸相比，激光切割還具有優(yōu)勢，這是因為，能夠粘附在鋸上并影 響所述切割的質(zhì)量的廢料在激光切割中不存在這樣的問題，且廢料可以更 容易的被去除。在鋸片的切割速度讓這種優(yōu)勢最大化的情況下，激光頭240 可用于進行IC的部分切割，例如對于曲線部分和由切割鋸進行的線性部 分。
正如所討論的，在優(yōu)選的實施例中，激光頭240可設(shè)置用于提供全部 外圍切割、部分外圍切割、可變深度的IC切割中的任意一個或它們的組合。 所述切割對于可變深度的最后的選項在單次通過的IC太厚的時候非常有 利，因此對于多次通過也是必須的。這樣的厚IC可能與產(chǎn)生非標準厚度的 IC的夾層結(jié)構(gòu)或設(shè)置有關(guān)?？筛鼡Q地，所述的IC可以是不相似的材料的夾 層結(jié)構(gòu)，所述的不相似的材料具有例如不同的熱力學特性和導致不同水平 的熱致內(nèi)應(yīng)力，因此所述的IC切割可能導致IC的不同翹曲。在這種情況中， IC的部分外圍切割還是部分深度切割都可能具有優(yōu)勢。
在基片被雙激光工作臺單元220切割后，第二吸盤280被用于將基片上 的碎片吸出。當已切割的基片被卸載后和新基片被裝載前，它也被用于將 雙激光工作臺單元220上的碎片吸出。在所述實施例中，由于只有一個雙 激光工作臺單元220，第一吸盤170和第二吸盤180沒有必要一起工作，因 此它們可以通過肘形閥門共用同一個真空源。在激光切割之后，雙激光工 作臺單元220要移出激光室245，用于檢驗和卸載所述基片。
參照圖10A到10D，條狀抓取器組件260包括照相機290和第二條狀抓 取器265。"切割功能"(CF)視覺照相機290檢驗激光切割基片并輸出所述 基片是否被切割。如果激光器沒有工作，則整個機器會停止，以提示用戶 存在激光器故障，并且隨即所述基片可以從雙激光工作臺單元220上無損 的移除。(CF)視覺照相機290也可以檢査基片切割中的任何偏差。條狀抓取器265定位在兩個相交的線性滑軌上以抓取激光切割基片并 允許從雙激光工作臺單元到界面轉(zhuǎn)動模塊的沿X方向的縱向運動。為適應(yīng) 雙激光工作臺單元220的平行的線性滑軌228A， B，條狀抓取器265還允許 沿Y方向的直線運動，以在模塊229A， B之間切換。在可更換的配置中， 條狀抓取器組件可以包括雙條狀抓取器以使得雙激光工作臺單元的兩個 模塊中的每一個都具有單獨的條狀抓取器。這可在增加激光切割基片從雙 激光工作臺單元到界面轉(zhuǎn)動模塊之間的移動方面具有優(yōu)勢。
參照圖11A到11C，界面轉(zhuǎn)動模塊291包括將激光切割基片置于其上的 表面292。.所述表面可圍繞轉(zhuǎn)動臺294轉(zhuǎn)動。所述表面與保持激光切割基片 的真空源相連。界面轉(zhuǎn)動模塊291在接收激光切割基片后，轉(zhuǎn)動90度以正 確對準激光切割基片，為通過框架提升器將其傳送到切割區(qū)域做準備。在 更換的配置中，雙激光工作臺單元可被轉(zhuǎn)動卡盤工作臺更換，所述工作臺 連同條狀抓取器265進行90度轉(zhuǎn)動，然后將激光切割基片移動到界面模塊。
圖12A到12I是關(guān)于本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例，可以是圖2中的輪廓 切割/鋸步驟65、 70相結(jié)合的一部分。特別地，圖12A到12I是根據(jù)本發(fā)明 的另一個實施例的方法和系統(tǒng)的工序圖。本發(fā)明構(gòu)成前述的用于分割基片 的整個系統(tǒng)的一部分，具有IC單元和為后續(xù)的應(yīng)用最終傳遞IC的單元。因 此，根據(jù)本發(fā)明的工藝和系統(tǒng)適合于結(jié)合到用于處理基片的更大的裝置和 系統(tǒng)中來生產(chǎn)分割的基片單元。 一種這樣的系統(tǒng)在PCT/SG2005/000288中 公開了。除了提供用于基片分割的完整的方案來生產(chǎn)IC單元，特別地，所 述系統(tǒng)還包括分割臺，所述分割臺與本發(fā)明中的概念類似，但是不如本發(fā) 明有效。本發(fā)明可以在更大的裝置或類似更大的裝置中更換該臺以提高整 個系統(tǒng)的UPH。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說很清楚，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可 以采用被接受的和已知的車間實踐結(jié)合到其他這種裝置中。
圖12A示出了根據(jù)本發(fā)明的工藝的一個實施例的第一步。在所述實施 例中，分割臺305具有用于容納基片的兩個部件310， 315。第一部件310 包括用于容納第一基片的凹陷319，類似的第二部件315包括用于容納第二 基片的凹陷320。兩個部件310， 315都包括用于容納基片的、在凹陷319， 320內(nèi)的區(qū)域325。每一個這樣的區(qū)域325具有中心孔330，通過它可以采用 真空，以使孔可以保持基片被持續(xù)定位。所述區(qū)域?qū)ⅹ毩⒌腎C單元的位置限定在整個基片內(nèi)，因此真空孔330被定位以對應(yīng)特定的IC單元，所述的 IC單元隨后要從所述基片上被分割。部件310， 315還包括螺栓孔335，通 過所述螺栓孔335，部件310， 315可以固定在整個機架上，所述機架結(jié)合 了在后續(xù)步驟中用于轉(zhuǎn)動整個臺305的機構(gòu)。
圖12B示出的臺305具有基片340， 345，使350陷入凹陷319， 320中。 每個基片在整個框架360內(nèi)組成IC單元355。本發(fā)明的目的是從整個框架 360上分割I(lǐng)C單元355,在此IC單元被進一步處理而框架被廢棄。
圖12C示出了固定在凹陷319， 320內(nèi)的基片340， 345。通過真空孔330 施加的真空固定地保持基片340， 345，為切割操作做準備。
在基片340， 345接合之后，切割操作可以開始。本發(fā)明的特點是分割 臺5的每一個部件310， 315進行不同的預定切割。在本實施例中第一部件 310進行由坐標軸365定義的、平行于Y軸的切割，其中Y軸與基片的縱軸 平行。
第二部件315定義了第二預定切割385，在所述實施例中所述第二預定 切割385沿著X軸，也就是，橫穿基片的方向。應(yīng)該注意到，有已知系統(tǒng)將 工藝過程中的碎片和廢料去除。所述碎片可以在切割過程中和緊接在切割 過程后，通過不同的方法去除，包括真空方法?？筛鼡Q地，在碎片少的情 況下，所述碎片可以通過后續(xù)的分割臺305和分割的IC單元在所述工藝結(jié)
束時的清洗工藝去除。
進一步還應(yīng)該知道，本實施例僅定義了兩個基片的處理。在可更換的 實施例中，分割臺可以接受放置在單個的擴大組件上的單個基片?？筛鼡Q 地，組件310， 315中的任一個可用于處理單個基片。因此，本發(fā)明不限于 兩個基片但是僅可用于單個基片。
在另一個可更換的實施例中，分割臺可結(jié)合三個或更多的部件用于容 納三個或更多的基片，其中每一個部件定義了不同的預定分割步驟或者可 更換地共享類似的預定切割步驟，或者在多個部件中施加給基片的這些切 割步驟的任意組合。
圖12D示出了后續(xù)的步驟，其中基片340， 345被實施預定的切割，之 后從分割臺305上被提升100。所述提升可以采用各種已知的設(shè)備，比如真 空提升機，其接合部分可接觸基片，采用真空然后當通過真空孔330的真空釋放后提升基片。
圖12E示出了下一步，其中基片340， 345保持相同的取向，而分割臺 305經(jīng)過180度的轉(zhuǎn)動405以使凹陷319， 320與不同的基片對準。所述基片 被降低以與轉(zhuǎn)動的部件315， 310的相對的凹陷320， 319接觸。因此，如在 圖12F中所示，所述基片現(xiàn)在被通過真空保持在分割臺的相對的部件的凹 陷315， 310內(nèi)415， 420。
本發(fā)明的另一個特性，如前面提到的，是所述部件定義預定切割步驟。 因此，通過提升保持在相同方向的基片而將他們從分割臺上脫開，然后轉(zhuǎn) 動分割臺，并將預定的切割步驟轉(zhuǎn)移到下一個基片上。如圖12G當中所示， 當定位基片時，在部件315上，沿X方向425的切割在第一基片340上進行， 而部件310上，沿著Y方向的切割現(xiàn)在在第二基片345上進行。
圖12H示出了完成預定切割的結(jié)果，其中IC單元435， 440已經(jīng)從前面 的基片340， 345上分割下來，并且，已從分割臺305上移除。所述的IC單 元435， 440可以用已知的裝置被提升，例如真空抓取器，所述真空抓取器 采用獨立的真空密封來與IC單元接合，將其從分割臺305上提升到工藝的 后續(xù)階段，例如清洗，質(zhì)量控制檢驗或者其他需要的工藝。剩余的基片框 架可被丟棄而分割臺的分割碎片被清除。
最終，所述臺可以轉(zhuǎn)動另一個180度445以使部件返回到如圖12I所示
的初始位置。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于從基片上分割I(lǐng)C單元，所述IC單元具有線性外邊緣和非線性外邊緣的組合，所述系統(tǒng)包括輪廓切割裝置，所述輪廓分割裝置用于切割I(lǐng)C單元的非線性部分；縱向切割裝置，所述縱向切割裝置用于切割I(lǐng)C單元的線性部分，所述切割裝置位于分割區(qū)域內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，還包括分類裝置，所述分類裝置用于 對已分割的IC單元進行分類，所述分類包含以下一種或多種的組合通過、 丟棄和重新加工。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，還包含裝載裝置，所述裝載裝置用于把基片裝載到分割區(qū)域。
4. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，還包含卸載裝置，所述卸載 裝置用于將己分割的IC單元從分割區(qū)域移除。
5. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中所述輪廓切割裝置包括下列的任何一個或幾個的組合水噴射切割器，空氣噴射切割器和激光切割器。
6. 根據(jù)前述任一個權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中所述縱向切割裝置包括具有一個或兩個鋸片的切割鋸。
7. —種方法，所述方法用于從基片上分割I(lǐng)C單元，所述IC單元具有 線性外邊緣和非線性外邊緣的組合，所述方法包含以下步驟-利用輪廓切割裝置對IC單元的非線性部分進行輪廓切割，以及 利用縱向切割裝置對IC單元的線性部分進行縱向切割，所述切割步驟在分割區(qū)域內(nèi)進行。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括將已分割的IC單元進行分類的步驟，所述分類包含以下的一種或多種的組合通過，丟棄和重新加工。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，還包括將基片裝載到分割區(qū)域的 步驟。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7到9中任意一項所述的方法，還包含將已分割的IC單元從分割區(qū)域移除的步驟。
11. 一種用于從第一基片分割多個IC單元的方法，所述方法包含以下步驟當所述臺位于第一位置時，將第一基片裝載到分割臺上的第一位置；進行第一基片的第一部分的第一預定切割；從分割臺抬升第一基片；將分割臺從第一位置轉(zhuǎn)動到第二位置；將第一基片更換到分割臺上的第二位置；進行第一基片的第二部分的預定切割以從第一基片上分割多個IC單元。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，還包括以下步驟 當所述分割臺位于第一位置時，將第二基片裝載到分割臺上與第一基片相鄰的第二位置；在第二基片的第二部分進行第二預定切割；在第一基片的第一預定切割和第二基片的第二預定切割之后從分割 臺抬升第二基片；在將分割臺從第一位置轉(zhuǎn)動到第二位置后，將第二基片更換到所述臺 上的第一位置；進行第二基片的第一部分的第一預定切割，以從第二基片上分割多個 IC單元。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其中所述第一和第二預定切割是沿 著由基片限定的平面內(nèi)的垂直軸的線性切割。
14. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其中所述第一預定切割是線性切割，第二預定切割是輪廓切割。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其中每一線性切割都由切割鋸完成。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述輪廓切割是由水噴射切割 器、激光切割器和空氣噴射切割器中任一個或幾個的組合完成。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11到16中任意一項所述的方法，在分割多個IC單元 后，所述IC單元從分割臺上被卸載。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括將所述臺轉(zhuǎn)回到第一位置的 步驟。
19. 一種系統(tǒng)，用于從第一基片上分割多個IC單元，包括 裝載裝置，所述裝載裝置適用于將第一基片裝載到分割臺的第一位置；第一切割裝置，所述第一切割裝置用于進行第一基片的第一部分的第一預定切割；抬升裝置，所述抬升裝置用于從分割臺抬升和更換第一基片； 所述臺包括用于從第一位置轉(zhuǎn)動到第二位位置的轉(zhuǎn)動裝置； 第二切割裝置，所述第二切割裝置用于進行第一基片的第二部分的第 二預定切割，以便從第一基片上分割多個IC單元，其中，抬升裝置適用于 在分割臺從第一位置到第二位置的轉(zhuǎn)動之后，將第一基片更換到分割臺上 的第二位置。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中裝載裝置適用于將第二基片裝載到分割臺上與第一基片相鄰的第二 位置；第二切割裝置適用于進行第二基片的第二部分上的第二預定切割； 抬升裝置適用于與第一基片同時從分割臺抬升和更換第二基片， 進行第二基片的第二部分的第一預定切割，以便從第二基片上分割多 個IC單元；第一切割裝置用于進行第一基片的第一部分的第一預定切割，以從第 一基片上分割多個IC單元，使得抬升裝置還適用于在分割臺從第一位置到 第二位置的轉(zhuǎn)動之后，將第二基片更換到分割臺上的第一位置。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的系統(tǒng)，還包括卸載裝置，所述卸載裝 置用于從分割臺上卸載已分割的IC單元。
22. —種用于處理基片的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括裝載裝置，所述裝載裝置用于將基片裝載到線性設(shè)置的存儲區(qū)的第一 端，所述存儲區(qū)適用于在第一端接收基片并將所述基片傳送到與第一端相 對的第二端；卸載裝置，所述卸載裝置用于沿垂直于線性設(shè)置的存儲區(qū)的縱向軸的 方向從存儲區(qū)的第二端卸載基片；軌道組件，所述軌道組件適用于接收卸載的基片，并將基片沿與存儲 區(qū)的運動方向平行且相反的方向傳送到選擇站，所述選擇站適用于檢驗基 片。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中所述存儲區(qū)包括接收部分，所述接收部分位于第一端、用于接收裝載的基片；傳送器，所述傳送器將 基片從接收部分移動到第二端；和卸載部分，所述卸載部分位于用于所述基片的第二端處，所述基片在該點處靜止直到卸載裝置進行操作。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中所述卸載裝置包括定位裝置， 所述定位裝置用于檢測基片是否到達第二端；和致動器，所述致動器用于 使基片從卸載部分偏移到軌道組件。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述軌道包括寬度可調(diào)整的引 導設(shè)備，所述寬度可調(diào)整以適應(yīng)基片的寬度。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述引導設(shè)備包括一對與用于調(diào)整所述軌道間距的電機相連接的平行導軌。
27. 根據(jù)權(quán)利要求22到26中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述卸載裝置包括安裝于線性滑軌上的凸出物，以使得所述凸出物與基片接觸并通過線性 滑軌的運動沿垂直方向推動基片。
28. 根據(jù)權(quán)利要求22到27中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述軌道組件進一步包括提升盤，基片被卸載到所述提升盤上，所述提升盤具有與真空源 相通的孔以將基片保持在提升盤上。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其中所述軌道組件進一步包括用于接合基片并將其放置在提升盤上的卡盤夾。
30. 根據(jù)權(quán)利要求22到29中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述軌道組件進一步包括第一抓取器組件，所述第一抓舉器組件具有用以使基片在提升盤 上接合的真空嘴裝置，所述抓取器組件包括電機和軌道，真空嘴裝置可在 所述軌道上從提升盤運動到選擇站。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中所述選擇站包含激光工作臺組 件，所述激光工作臺組件包括至少兩個激光工作臺，每個所述激光工作臺 都安裝在相對應(yīng)的軌道上，所述激光工作臺適用于接收來自抓取器組件的 基片并沿所述軌道傳送所述基片以允許通過檢驗裝置對所述基片進行的 檢驗。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述檢驗裝置包括用于確定在 激光工作臺上的基片的預定參數(shù)的方位和對準視覺照相機。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中所述預定參數(shù)包括基片類型、 對準和方位中的任一個或幾個的組合。
34. 根據(jù)權(quán)利要求30到33中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述激光工作臺 組件適用于沿軌道將帶有所述基片的激光工作臺從檢驗裝置移動到激光 切割裝置內(nèi)的切割區(qū)域。
35. 根據(jù)權(quán)利要求30到33中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述激光工作臺 組件適用于沿軌道將帶有所述基片的激光工作臺從激光切割裝置移動到 基片卸載位置。
36. 根據(jù)權(quán)利要求34或35中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述激光切割裝 置包含至少一個激光切割頭，和用于將殘余顆粒從切割區(qū)域吹到吸盤的離 子吹風機。
37. —種用于處理基片的方法，所述方法包括以下步驟 將基片裝載到線性設(shè)置的存儲區(qū)的第一端； 將所述基片沿存儲區(qū)傳送到與第一端相對的第二端； 從存儲區(qū)的第二端沿與線性設(shè)置的存儲區(qū)的縱軸垂直的方向卸載所述基片；沿軌道組件以與存儲區(qū)的行進方向平行且相反的方向傳送基片。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述卸載步驟包括以下步驟檢測基片己經(jīng)到達了第二端，并且； 使基片從卸載區(qū)偏移到軌道組件。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中所述偏移步驟包括以下步驟 使基片與安裝至線性滑軌的凸出物接觸，并且； 通過線性滑軌的運動將基片沿垂直方向推向提升盤。
40. 根據(jù)權(quán)利要求37到39中任一項所述的方法，在推動步驟之后，進一步包括以下步驟用真空嘴裝置接合基片，并且； 將所述基片從提升盤移動到選擇站。
41. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，在移動步驟之后，進一步包括以下 步驟在選擇站上用檢驗裝置檢驗所述基片。
42. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中所述檢驗步驟包括在激光工作 臺上使用方位和對準視覺照相機檢驗基片和確定基片的預定參數(shù)。
43. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中所述預定參數(shù)包括基片類型、 對準和方位中的任一個或幾個的組合。
44. 根據(jù)權(quán)利要求42或43所述的方法，在所述檢驗步驟之后，進一步 包括以下步驟沿軌道將帶有所述基片的激光工作臺從檢驗裝置移動到激 光切割裝置內(nèi)的切割區(qū)域。
45. 根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，在所述檢測步驟之后，進一步包括以下步驟用激光切割裝置切割所述基片，然后沿軌道將帶有所述基片的 激光工作臺從激光切割裝置到基片卸載位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從基片分割I(lǐng)C單元的系統(tǒng)，所述IC單元具有線性外邊緣和非線性外邊緣的組合，所述系統(tǒng)包括用于切割I(lǐng)C單元的非線性部分的輪廓切割裝置；用于切割I(lǐng)C單元的線性部分的縱向切割裝置，所述切割裝置位于分割區(qū)域內(nèi)。
文檔編號H01L21/784GK101341575SQ200680048363
公開日2009年1月7日 申請日期2006年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月20日
發(fā)明者安松隆, 林仲振, 林鎳盛, 白承昊, 盛奎方, 辛彥順, 鐘中杰 申請人:洛克系統(tǒng)私人有限公司