一種劃裂一體機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于LED制造設備領域，尤其涉及一種可同時進行劃片和裂片的一體機。
【背景技術】
[0002]LED的生產流程包括外延和芯片兩個制程，其中外延制程主要是在一襯底上通過氣相沉積法將不同材料沉積于襯底上形成外延片，而芯片制程則是在外延片上制作透明導電層、電極等結構，并且通過劃片機臺、裂片機臺將一晶圓分割成多個晶粒，供后續(xù)的封裝使用。
[0003]劃片機臺通常采用激光在晶圓的表面或者晶圓內部于相鄰晶粒之間切割形成縱橫交錯的多條切割線，然后裂片機臺沿該切割線將晶圓劈裂形成多個獨立的晶粒?，F有技術中，劃片機臺和裂片機臺分別獨立作業(yè)，先后對晶圓進行劃片和裂片處理。當晶圓經劃片后，需人工將晶圓從劃片機臺取出并通過倒膜貼附于保護膜上，再轉移至裂片機臺進行裂片。此過程，需耗費一定的人力、生產材料如保護膜以及作業(yè)時間。
[0004]如圖1所示的晶圓10的側視圖，h為晶圓10的厚度，hi和h2分別為晶圓10不同位置處的厚度，C為隱形切割線，d為切割線距離晶圓10上表面的距離，dl和d2分別為晶圓10在上述位置處切割線C距離晶圓10上表面的距離。晶圓10在隱形切割前通常需經研磨減薄，經減薄后的晶圓10不同位置處厚度h皆會有些微的不一致，例如hi與h2不等。在隱形切割時，激光聚焦在晶圓10的襯底內部形成多條切割線C?，F有技術中，由于激光焦距固定不變，經隱形切割后，dl/hl不等于d2/h2。然而，裂片機臺對晶圓10劈裂時，均施以相同的劈裂力度，則可能造成晶圓10無法被一次性劈裂，產生雙晶等異?，F象。
[0005]因此，為提高LED的生產效率、降低生產成本、提高生產質量，有必要提出一種將劃片制程和裂片制程整合為一體，減少劈裂過程中異常的生產設備。

【發(fā)明內容】

[0006]為達到以上目的，本實用新型提供了一種劃裂一體機，用于對晶圓進行同時劃片和裂片作業(yè)，包括:放置晶圓的一水平移動和旋轉的工件臺，兩左右相對移動的劈裂臺，位于所述晶圓正上方的一劈刀，位于所述劈刀一側的第一圖像獲取裝置，其中，所述劈刀另一側設置一測量晶圓厚度的厚度測量裝置；所述晶圓下方與所述劈刀相對設置一激光系統；所述激光裝置側邊設置氣體吹掃裝置和第二圖像獲取裝置。
[0007]優(yōu)選地，所述激光系統為變焦激光系統。
[0008]優(yōu)選地，所述兩劈裂臺相對移動設定距離后，上端具有一間隙，中間具有一腔體，所述激光系統位于所述腔體內。
[0009]優(yōu)選地，所述厚度測量裝置為紅外測厚儀或機械接觸式測厚儀。
[0010]優(yōu)選地，所述第一圖像獲取裝置為自動光學檢測裝置(Automatic OpticInspect1n,簡稱 Α0Ι )。[0011 ] 優(yōu)選地，所述第二圖像獲取裝置為電荷耦合元件。
[0012]優(yōu)選地，所述第二圖像獲取裝置側邊設置用于照明的光源。
[0013]優(yōu)選地，所述光源為紅外線光源。
[0014]優(yōu)選地，所述氣體吹掃裝置為惰性氣體吹掃裝置。
[0015]本實用新型至少具有以下有益效果:該一體機將對晶圓進行隱形切割的激光系統和劈裂使用的劈刀分別設置于晶圓下方和上方，實現劃片和裂片的同時作業(yè)，節(jié)省晶圓由劃片機臺向裂片機臺轉移時的人力消耗以及生產材料的浪費，減少作業(yè)時間，提高生產效率。同時，根據晶圓厚度差異采用變焦激光系統進行隱形切割，減少劈裂進程中的異常現象，提尚晶粒質量。
【附圖說明】
[0016]圖1為現有技術中經隱形切割后晶圓側視圖。
[0017]圖2為本實用新型之一體機側視結構示意圖。
[0018]圖3為本實用新型之晶圓俯視圖一。
[0019]圖4為本實用新型之一體機俯視結構示意圖。
[0020]圖5為本實用新型之隱形切割后晶圓側視圖。
[0021]圖6為本實用新型之晶圓俯視圖二。
[0022]附圖標注:10.晶圓；11.夾具；12.測試點；13.晶粒；20.工作臺；30.劈裂臺；31.間隙；32.腔體；40.劈刀；50.第一圖像獲取裝置；60.厚度測量裝置；70.激光系統；80.第二圖像獲取裝置；90.光源；100.氣體吹掃裝置；C (C’).切割線。
【具體實施方式】
[0023]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。根據下面說明和權利要求書，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。
[0024]參看附圖2，本實用新型提供一種劃裂一體機，適于將晶圓10分割成若干個晶粒，其包括放置晶圓10的可進行水平移動和旋轉的工作臺20，兩左右相對移動的劈裂臺30，位于晶圓10正上方的劈刀40，位于劈刀40 —側的第一圖像獲取裝置50，位于劈刀40另一側的測量晶圓10厚度的厚度測量裝置60，位于晶圓10下方與劈刀40相對設置的激光系統70，位于激光系統70側邊的第二圖像獲取裝置80、光源90以及氣體吹掃裝置100。
[0025]繼續(xù)參看附圖2，其中，兩劈裂臺30相對移動設定距離后，上端具有一間隙31，中心形成一腔體32，劈刀40正對該兩劈裂臺30的間隙31的中心線，激光系統70、第二圖像獲取裝置80、光源90和氣體吹掃裝置100均位于腔體32內。晶圓10具有相對的正面和背面，其正面覆蓋保護膜，背面粘附有藍膜或白膜，并通過一夾具11固定在工件臺20上。第一圖像獲取裝置50為Α0Ι，用于從晶圓10的正面獲取其圖像并計算每一次劈裂后獲得的每一列晶粒的良率，以監(jiān)控劈刀40的劈裂進程，當良率較低，例如低于95%時，一體機即停止作業(yè)或者發(fā)出報警。光源90設置于第二圖形獲取裝置80的側邊，其為紅外線光源，在激光系統70作業(yè)時，為第二圖像獲取裝置80提供照明環(huán)境；第二圖像獲取裝置80為電荷耦合元件，用于從晶圓10的背面獲取其圖像，并監(jiān)控激光系統70的隱形切割進程；激光系統70優(yōu)選變焦激光系統對晶圓10進行隱形切割。氣體吹掃裝置100為惰性氣體吹掃裝置，吹掃激光系統70上的雜質，防止裂片時產生的晶圓碎肩污染激光系統70，其中，惰性氣體可采用氮氣、氦氣、氬氣等。
[0026]參看附圖3，厚度測量裝置60為紅外測厚儀或者機械接觸式測厚儀，本實施例優(yōu)選紅外測厚儀，其通過向晶圓10表面發(fā)出紅外線，測量測試點12處的晶圓10厚度，本實施例優(yōu)選5個對稱分布的測試點12。
[0027]參看附圖4，晶圓10正面分布若干個晶粒13，工作臺20通過水平移動和旋轉調整晶圓10的位置，使劈刀40、激光系統70發(fā)出的激光(如附圖2中的箭頭所示)以及劈裂臺30間隙31中線均與相鄰晶粒13間隙的中線對準，以便于后續(xù)的激光劃片和裂片操作。激光系統70從晶圓10的正面或者背面對其進行隱形切割，為避免對晶圓10正面晶粒13的損傷，本實施例優(yōu)選從晶圓10背面進行隱形切割。根據厚度測量裝置60測量的晶圓10表面測試點12處的厚度數據，激光系統70改變焦距進行隱形切割。
[0028]參看附圖5，經隱形切割后產生的切割線C’距離晶圓10上表面的距離dl’和d2’占相應位置處晶圓10的厚度hi’和h2’比例相同，該比值可根據晶圓10襯底材料的不同而變化，范圍為1/2~2/3。本實用新型產生的切割線C’在后續(xù)的裂片進程中，當施以相同的劈裂力度時，可更好地將晶圓10 —次性劈裂，減少劈裂中的異常，提高晶粒質量。
[0029]該一體機具體作業(yè)時，參看附圖6，變焦激光系統70首先于X軸方向沿第一行和第二行相鄰晶粒13之間的間隙中線從晶圓10背面進行隱形切割，形成第一條切割線C’，隨后劈刀40于晶圓10的正面沿該第一條切割線C’進行劈裂，同時Α0Ι 50計算劈裂后晶粒的良率，及時監(jiān)控劈裂進程；然后，變焦激光系統70和劈刀40先后配合作業(yè)將X軸方向的晶圓10劈裂完成后，工作臺20旋轉90°，使變焦激光系統70和劈刀40再沿Y軸方向劈裂晶圓10。
[0030]該一體機將晶圓的劃片和裂片同時作業(yè)，節(jié)省了晶圓在轉移過程中的人力消耗以及生產材料的浪費，減少了作業(yè)時間，提高了生產效率。同時，采用變焦激光系統根據晶圓厚度進行隱形切割，使不同位置處切割線距離晶圓上或下表面的距離占該位置處晶圓的厚度比例相同，可減少劈裂中的異常，提高晶粒質量。
[0031]應當理解的是，上述具體實施方案為本實用新型的優(yōu)選實施例，本實用新型的范圍不限于該實施例，凡依本實用新型所做的任何變更，皆屬本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種劃裂一體機，用于對晶圓同時進行劃片和裂片作業(yè)，包括:放置晶圓的一水平移動和旋轉的工件臺，兩左右相對移動的劈裂臺，位于所述晶圓正上方的一劈刀，位于所述劈刀一側的第一圖像獲取裝置，所述劈刀另一側設置一測量晶圓厚度的厚度測量裝置；所述晶圓下方與所述劈刀相對設置一激光系統；所述激光系統側邊設置一氣體吹掃裝置和第二圖像獲取裝置。2.根據權利要求1所述的一種劃裂一體機，其特征在于:所述激光系統為變焦激光系統。3.根據權利要求1所述的一種劃裂一體機，其特征在于:所述兩劈裂臺相對移動設定距離后，上端具有一間隙，中間具有一腔體，所述激光系統位于所述腔體內。4.根據權利要求1所述的一種劃裂一體機，其特征在于:所述厚度測量裝置為紅外測厚儀或機械接觸式測厚儀。5.根據權利要求1所述的一種劃裂一體機，其特征在于:所述第一圖像獲取裝置為自動光學檢測裝置。6.根據權利要求1所述的一種劃裂一體機，其特征在于:所述第二圖像獲取裝置為電荷親合元件。7.根據權利要求1所述的一種劃裂一體機，其特征在于:所述第二圖像獲取裝置側邊設有用于照明的光源。8.根據權利要求7所述的一種劃裂一體機，其特征在于:所述光源為紅外光源。9.根據權利要求1所述的一種劃裂一體機，其特征在于:所述氣體吹掃裝置為惰性氣體吹掃裝置。
【專利摘要】本實用新型提供了一種劃裂一體機，用于對晶圓進行同時劃片和裂片作業(yè)，包括：放置晶圓的一水平移動和旋轉的工件臺，兩相對移動的劈裂臺，位于所述晶圓正上方的一劈刀，位于所述劈刀一側的第一圖像獲取裝置，其特征在于：所述劈刀另一側設置厚度測量裝置；所述晶圓下方與所述劈刀相對設置激光系統；所述激光裝置側邊設置氣體吹掃裝置和第二圖像獲取裝置。采用本實用新型可實現晶圓的劃片和裂片同時作業(yè)，減少人力消耗、生產材料的浪費以及作業(yè)時間，提高生產效率；同時，采用變焦激光系統根據晶圓厚度進行隱形切割，減少后續(xù)劈裂進程中的異?，F象，提高晶粒質量。
【IPC分類】H01L21/66, H01L21/67, H01L33/00, H01L21/268
【公開號】CN205004347
【申請?zhí)枴緾N201520796299
【發(fā)明人】蔡家豪, 劉紅雨, 王亞杰, 朱發(fā)明, 梁鴻順, 邱智中
【申請人】安徽三安光電有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年10月14日