TWI651795B - 影像輔助的置晶方法及置晶設備 - Google Patents
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Abstract
本發明係提供一種影像輔助的置晶方法，包括取晶步驟、基準影像擷取步驟、對位影像擷取步驟、計算處理步驟、校正調整步驟及置晶步驟，於基準影像擷取步驟，自影像基準構件的對向方向擷取涵蓋有影像基準構件以及置晶構件吸取的晶片的基準影像，而得到影像基準構件對晶片相對位置關係資訊，於對位影像擷取步驟，自影像基準構件的背向方向擷取涵蓋有影像基準構件及待置晶基板的影像基準構件對基板位置關係影像，於計算處理步驟推算出置晶構件吸取的晶片位置與待置晶部位之間的位置校正關係資訊，於校正調整步驟，校正調整置晶構件與待置晶部位之間的相對位置，使置晶構件吸取的晶片之位置為對準待置晶部位。
Description
本發明相關於一種置晶方法及置晶設備，特別是相關於一種影像輔助的置晶方法及置晶設備。
在半導體晶圓級封裝的製程中，必須將晶圓切割成複數晶粒，再從中挑出良品，重新配置到基板上以進行後續的加工。在重新配置的過程中，由於精密製程的因素，故對晶粒置放位置、排列的精確度有極為嚴格的要求，通常要求微米以下甚至更小的精確度。為了確保置晶的高精確度，傳統的置晶設備通常在置晶前，透過一影像擷取機構拍攝機械手臂放置校正晶片後的狀況，以紀錄校正晶片在各個待置晶的基板位置誤差，重複數次後取得誤差平均值，以其各個位置平均誤差來補償實際置晶時晶片與基板的相對位置。
然而，上述方法必須耗費時間地反覆多次以建立其各個位置之平均誤差以供實際置晶時補償使用，並且當有新的誤差原因(如溫度變化產生結構熱變形)產生時，無法及時修正誤差，而須重新建立各個位置誤差表，因此若使用此種方法置晶，無法較有效率且即時地達到更嚴格的準度及精度的要求。
因此，為解決上述問題，本發明的目的即在提供一種影像輔助的置晶方法及置晶設備。
本發明為解決習知技術之問題所採用之技術手段係提供一種影像輔助的置晶方法，用於移動一置晶設備的一置晶構件至一待置晶基板的一待置晶部位，該置晶設備包括一置晶機構、一基準影像擷取機構及一對位影像擷取機構，該置晶機構包括該置晶構件及一設置於該置晶構件外圍的影像基準構件，該置晶方法包含：一取晶步驟，利用該置晶構件吸取一晶片；一基準影像擷取步驟，利用該基準影像擷取機構自該影像基準構件的對向方向擷取涵蓋有該影像基準構件以及該置晶構件吸取的該晶片的一基準影像，而得到該晶片與該影像基準構件之間的相對位置的一影像基準構件對晶片相對位置關係資訊；一對位影像擷取步驟，利用該對位影像擷取機構自該影像基準構件的背向方向擷取涵蓋有該影像基準構件及一待置晶基板的一影像基準構件對基板位置關係影像；一計算處理步驟，依據該影像基準構件對基板位置關係影像以及該影像基準構件對晶片相對位置關係資訊，而推算出該置晶構件吸取的該晶片位置與該待置晶基板上的一待置晶部位之間的一位置校正關係資訊；一校正調整步驟，依據該位置校正關係資訊而校正調整該置晶構件與該待置晶部位之間的相對位置，使該置晶構件吸取的該晶片之位置為對準該待置晶部位；以及一置晶步驟，使該置晶構件執行置晶。
在本發明的一實施例中係提供一種影像輔助的置晶方法，該計算處理步驟係依據該影像基準構件對基板位置關係影像中的該待置晶基板的一視覺特徵以及該影像基準構件對晶片相對位置關係資訊而推算出該位置校正關係資訊。
本發明為解決習知技術之問題所採用之另一技術手段係提供一種置晶設備，包含：一置晶機構，包括一置晶構件及一設置於該置晶構件外圍的影像基準構件，該置晶構件用以吸取一晶片以及執行置晶；一基準影像擷取機構，經設置而自該影像基準構件及該置晶構件的對向方向擷取涵蓋有該影像基
準構件以及該置晶構件吸取的該晶片的一基準影像，而得到該晶片與該影像基準構件之間的相對位置的一影像基準構件對晶片相對位置關係資訊；一對位影像擷取機構，經設置而自該影像基準構件的背向方向擷取涵蓋有該影像基準構件及一待置晶基板的一影像基準構件對基板位置關係影像；一控制系統，包括：一移動單元，動力連接該置晶機構；一計算處理單元，訊號連接該基準影像擷取機構及該對位影像擷取機構，該計算處理單元經設置而依據該影像基準構件對基板位置關係影像以及該影像基準構件對晶片相對位置關係資訊，而推算出該置晶構件吸取的該晶片位置與該待置晶基板上的一待置晶部位之間的一位置校正關係資訊；以及一校正調整單元，訊號連接該計算處理單元及該移動單元，該校正調整單元經設置而依據該位置校正關係資訊而校正調整該置晶構件與該待置晶部位之間的相對位置，使該置晶構件吸取的該晶片之位置為對準該待置晶部位。
在本發明的一實施例中係提供一種置晶設備，該影像基準構件為一光罩或一具有影像特徵標誌的透光構件。
在本發明的一實施例中係提供一種置晶設備，該校正調整單元依據該位置校正關係資訊，控制該移動單元細微調整該置晶構件，使該置晶構件吸取的該晶片之位置為對準該待置晶部位。
在本發明的一實施例中係提供一種置晶設備，更包括一承載該待置晶基板的移動載台，該移動載台訊號連接該校正調整單元，該校正調整單元依據該位置校正關係資訊，細微調整該移動載台以使該置晶構件吸取的該晶片之位置為對準該待置晶部位。
在本發明的一實施例中係提供一種置晶設備，更包括一標記，刻印於該待置晶基板，該計算處理單元係依據該影像基準構件對基板位置關係影
像中的該待置晶基板的該標記的影像以及該影像基準構件對晶片相對位置關係資訊而推算出該位置校正關係資訊。
經由本發明所採用之技術手段，可精確地移動置晶構件至待置晶基板的各個待置晶部位，藉此大幅提高置晶(待置晶基板B有標記)或排列(待置晶基板B無標記)的精度以及準度。
本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及附呈圖式作進一步之說明。
100‧‧‧置晶設備
1‧‧‧置晶機構
11‧‧‧置晶構件
12‧‧‧影像基準構件
2‧‧‧基準影像擷取機構
3‧‧‧對位影像擷取機構
4‧‧‧控制系統
41‧‧‧移動單元
42‧‧‧計算處理單元
43‧‧‧校正調整單元
5‧‧‧移動載台
B‧‧‧待置晶基板
D‧‧‧晶片
M1‧‧‧基準影像
M2‧‧‧影像基準構件對基板位置關係影像
S101‧‧‧取晶步驟
S102‧‧‧基準影像擷取步驟
S103‧‧‧對位影像擷取步驟
S104‧‧‧計算處理步驟
S105‧‧‧校正調整步驟
S106‧‧‧置晶步驟
第1圖為顯示根據本發明一實施例的影像輔助的置晶方法之流程圖。
第2圖為顯示根據本發明的實施例的基準影像之示意圖。
第3圖為顯示根據本發明的實施例的置晶設備之示意圖。
第4圖為顯示根據本發明的實施例的影像基準構件對基板位置關係影像之示意圖。
以下根據第1圖至第4圖，而說明本發明的實施方式。該說明並非為限制本發明的實施方式，而為本發明之實施例的一種。
參閱第1圖所示，並配合參閱第2圖至第4圖，本實施例之說明如下。本發明一實施例的影像輔助的置晶方法，用於移動一置晶設備100的一置晶構件11至一待置晶基板B的一待置晶部位。置晶設備100包含一置晶機構1、一基準影像擷取機構2、一對位影像擷取機構3及一控制系統4。本實施例的影像輔助
的置晶方法包含一取晶步驟S101、一基準影像擷取步驟S102、一對位影像擷取步驟S103、一計算處理步驟S104、一校正調整步驟S105及一置晶步驟S106。
置晶機構1包括一置晶構件11及一設置於置晶構件11外圍的影像基準構件12，置晶構件11用以吸取一晶片D以及執行置晶。在本實施例中，置晶構件11係為一吸取式的機械手臂，但本發明不限於此。影像基準構件12為具有影像特徵符號之透光材質的物件，例如為一光罩。
控制系統4包括：一移動單元41、一計算處理單元42及一校正調整單元43。移動單元41動力連接置晶機構1。計算處理單元42訊號連接基準影像擷取機構2及對位影像擷取機構3。校正調整單元43訊號連接計算處理單元42及移動單元41。
接著說明本發明實施例的置晶設備100如何執行該置晶方法。
於取晶步驟S101，利用置晶構件11吸取一晶片D。
接著於基準影像擷取步驟S102，如第2圖所示，利用基準影像擷取機構2自影像基準構件12及置晶構件11的對向方向擷取涵蓋有影像基準構件12以及置晶構件11吸取的晶片D的一基準影像M1，而得到晶片D與影像基準構件12之間的相對位置的一影像基準構件對晶片相對位置關係資訊。其中，對向方向係指與影像基準構件12及置晶構件11相向的方向。在本實施例中，影像基準構件12的表面具有十字形的標記圖案；晶片D的表面具有特定的視覺外觀(在本實施例中以圓圈作為表示)，但本發明不限於此，影像基準構件12的表面之圖案、排列方式亦可以為其他的標記形式，而晶片D的表面也可以是其他種類的視覺外觀。
如第3圖所示，接著透過移動單元41使置晶機構1移動到對應待置晶基板B的區域。於對位影像擷取步驟S103，對位影像擷取機構3經設置而自影像基準構件12的背向方向擷取涵蓋有影像基準構件12及待置晶基板B的一影像
基準構件對基板位置關係影像M2(第4圖)。對位影像擷取機構3也可進一步包括至少一反射鏡及一影像擷取構件，利用反射鏡改變光路途徑而使設置於其他位置的影像擷取構件自影像基準構件12的背向方向擷取涵蓋有影像基準構件12及待置晶基板B的影像基準構件對基板位置關係影像。
接著於計算處理步驟S104，計算處理單元42依據影像基準構件對基板位置關係影像M2以及影像基準構件對晶片相對位置關係資訊，而推算出置晶構件11吸取的晶片D之位置(在第4圖中以虛線表示)與待置晶基板B上的一待置晶部位之間的一位置校正關係資訊。在本實施例中，於計算處理步驟S104，置晶設備100更包括一標記(在第4圖中以粗十字表示)，刻印於待置晶基板B的表面，計算處理單元42係依據影像基準構件對基板位置關係影像M2中的待置晶基板B的表面的標記的影像以及該影像基準構件對晶片相對位置關係資訊而推算出該位置校正關係資訊。舉例來說，這些粗十字的標記為預先設置在各個待置晶部位的周圍以標示出各個待置晶部位。然而本發明不限於此，標記可以用各種方式表示出待置晶部位，且前述的待置晶部位也不限定在基準構件對基板位置關係影像M2中。在另一個例子中，待置晶基板B的表面沒有標記，故依據影像基準構件對基板位置關係影像M2中的待置晶基板B的一視覺特徵以及影像基準構件對晶片相對位置關係資訊而推算出該位置校正關係資訊。
再於校正調整步驟S105，校正調整單元43依據該位置校正關係資訊而校正調整置晶構件11與待置晶部位之間的相對位置，使置晶構件11吸取的晶片D之位置為對準待置晶部位。例如，藉由校正調整置晶構件11與待置晶部位之間的相對位置，使吸取的晶片D的外緣可對齊粗十字的外緣(待置晶部位)。在本實施例中，校正調整單元43依據該位置校正關係資訊，控制移動單元41細微調整置晶構件11的位置，使置晶構件11吸取的晶片D之位置為對準待置晶部位。如第3圖所示，置晶設備100也可進一步包括一承載待置晶基板B的移動載台
5，訊號連接校正調整單元43。校正調整單元43依據該位置校正關係資訊，細微調整移動載台5以使置晶構件11吸取的晶片D之位置為對準待置晶基板B的待置晶部位。
最後於置晶步驟S106，使置晶構件11執行置晶。
綜上所述，本發明的置晶方法及置晶設備，相對先前技術，可大幅提高置晶(待置晶基板B有標記)或排列(待置晶基板B無標記)的精度以及準度。
以上之敘述以及說明僅為本發明之較佳實施例之說明，對於此項技術具有通常知識者當可依據以下所界定申請專利範圍以及上述之說明而作其他之修改，惟此些修改仍應是為本發明之發明精神而在本發明之權利範圍中。
Claims (7)
- 一種影像輔助的置晶方法，用於移動一置晶設備的一置晶構件至一待置晶基板的一待置晶部位，該置晶設備包括一置晶機構、一基準影像擷取機構及一對位影像擷取機構，該置晶機構包括該置晶構件及一設置於該置晶構件外圍的影像基準構件，該置晶方法包含：一取晶步驟，利用該置晶構件吸取一晶片；一基準影像擷取步驟，利用該基準影像擷取機構自該影像基準構件的對向方向擷取涵蓋有該影像基準構件以及該置晶構件吸取的該晶片的一基準影像，而得到該晶片與該影像基準構件之間的相對位置的一影像基準構件對晶片相對位置關係資訊；一對位影像擷取步驟，利用該對位影像擷取機構自該影像基準構件的背向方向擷取涵蓋有該影像基準構件及一待置晶基板的一影像基準構件對基板位置關係影像；一計算處理步驟，依據該影像基準構件對基板位置關係影像以及該影像基準構件對晶片相對位置關係資訊，而推算出該置晶構件吸取的該晶片位置與該待置晶基板上的一待置晶部位之間的一位置校正關係資訊；一校正調整步驟，依據該位置校正關係資訊而校正調整該置晶構件與該待置晶部位之間的相對位置，使該置晶構件吸取的該晶片之位置為對準該待置晶部位；以及一置晶步驟，使該置晶構件執行置晶。
- 如請求項1所述之影像輔助的置晶方法，其中該計算處理步驟係依據該影像基準構件對基板位置關係影像中的該待置晶基板的一視覺特徵以及該影像基準構件對晶片相對位置關係資訊而推算出該位置校正關係資訊。
- 一種置晶設備，包含： 一置晶機構，包括一置晶構件及一設置於該置晶構件外圍的影像基準構件，該置晶構件用以吸取一晶片以及執行置晶；一基準影像擷取機構，經設置而自該影像基準構件及該置晶構件的對向方向擷取涵蓋有該影像基準構件以及該置晶構件吸取的該晶片的一基準影像，而得到該晶片與該影像基準構件之間的相對位置的一影像基準構件對晶片相對位置關係資訊；一對位影像擷取機構，經設置而自該影像基準構件的背向方向擷取涵蓋有該影像基準構件及一待置晶基板的一影像基準構件對基板位置關係影像；一控制系統，包括：一移動單元，動力連接該置晶機構；一計算處理單元，訊號連接該基準影像擷取機構及該對位影像擷取機構，該計算處理單元經設置而依據該影像基準構件對基板位置關係影像以及該影像基準構件對晶片相對位置關係資訊，而推算出該置晶構件吸取的該晶片位置與該待置晶基板上的一待置晶部位之間的一位置校正關係資訊；以及一校正調整單元，訊號連接該計算處理單元及該移動單元，該校正調整單元經設置而依據該位置校正關係資訊而校正調整該置晶構件與該待置晶部位之間的相對位置，使該置晶構件吸取的該晶片之位置為對準該待置晶部位。
- 如請求項3所述之置晶設備，其中該影像基準構件為一光罩或具有影像特徵符號之透光構件。
- 如請求項3所述之置晶設備，其中該校正調整單元依據該位置校正關係資訊，控制該移動單元細微調整該置晶構件，使該置晶構件吸取的該晶片之位置為對準該待置晶部位。
- 如請求項3所述之置晶設備，更包括一承載該待置晶基板的移動載台，該移動載台訊號連接該校正調整單元，該校正調整單元依據該位置校正 關係資訊，細微調整該移動載台以使該置晶構件吸取的該晶片之位置為對準該待置晶部位。
- 如請求項3所述之置晶設備，更包括一標記，刻印於該待置晶基板，該計算處理單元係依據該影像基準構件對基板位置關係影像中的該待置晶基板的該標記的影像以及該影像基準構件對晶片相對位置關係資訊而推算出該位置校正關係資訊。
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