激光劃線系統(tǒng)、設(shè)備和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了劃線設(shè)備。在一個態(tài)樣中，雙階站劃線設(shè)備包括：第一階站，適以接收第一基板；第二階站，適以接收第二基板；和一個或更多個激光，適以發(fā)出激光光束朝向所述第一階站和所述第二階站，并適以對基板劃線。當(dāng)在所述第二階站執(zhí)行定向處理時，可在所述第一階站執(zhí)行劃線處理。在另一態(tài)樣中，公開雙激光劃線設(shè)備。將說明包括劃線設(shè)備的電子裝置處理系統(tǒng)和方法，也將說明多數(shù)的其他態(tài)樣。
【專利說明】激光劃線系統(tǒng)、設(shè)備和方法
[0001]相關(guān)申請
[0002]本申請要求享有提交于2011年11月16日、標(biāo)題為“SCRIBINGSYSTEMS, APPARATUS, AND METHODS (劃線系統(tǒng)、設(shè)備和方法)”(代理人案號 TBD-100/L/FEG/SYNX)的美國臨時專利申請編號第61/560，747號的優(yōu)先權(quán)，所述申請在此為了所有目的以引用的方式全部并入本文。
[0003]領(lǐng)域
[0004]本發(fā)明涉及電子裝置制造，且本發(fā)明更具體而言涉及適以處理電子裝置的激光劃線系統(tǒng)、設(shè)備和方法。
[0005]背景
[0006]在半導(dǎo)體晶片處理中，集成電路被形成于由硅或其他半導(dǎo)體材料構(gòu)成的晶片(也稱作“基板”)上。通常，半導(dǎo)電、導(dǎo)電或絕緣的各種材料層被用來形成晶片上的集成電路。這些材料被使用各種已知處理來摻雜、沉積和蝕刻，以在晶片上將集成電路形成為限定圖案。
[0007]在晶片上的多個集成電路的形成之后，晶片可接受處理以形成可被封裝或在較大電路中以未封裝形式使用的個別“小芯塊(dice)”。作為晶片切割處理的一部分而使用一個技術(shù)即為劃線處理。在一個方法中，劃線處理可涉及將劃線器移動橫過晶片表面。這些劃線通常沿著個別集成電路之間的空間延伸。這些空間通常稱作“劃線道”。盡管并非常見的，對于相對薄的晶片(例如，約0.25mm或更薄的晶片)可使用鉆石尖(diamond-tipped)劃線。對于較厚的晶片，可使用鋸切作為切割的方法。然而，無論劃線或鋸切，碎屑和裂縫可能是問題。
[0008]等離子體切割也已為人所使用，但可能也有限制。例如，成本可能是等離子體切割的實(shí)現(xiàn)上的一個限制。用以將抗蝕層圖案化的標(biāo)準(zhǔn)的光刻操作可能使實(shí)現(xiàn)成本受限。另一個可能阻礙等離子體切割的實(shí)現(xiàn)的限制是沿著劃線道對于常遇到的金屬(例如，銅)切割的等離子體處理可能創(chuàng)造出可阻礙所述金屬的用途的生產(chǎn)問題。
[0009]在另一個切割方法中，對于晶片的頂表面施加掩模，所述掩模由覆蓋并保護(hù)集成電路的層體所構(gòu)成。然后利用脈沖激光劃線處理將掩模圖案化，以提供具有使集成電路之間(即沿著劃線道)的晶片區(qū)域曝光的間隙的經(jīng)圖案化的掩模。激光劃線也可移除第一層以使硅曝光。然后在蝕刻處理中對于經(jīng)圖案化的掩模的整個間隙蝕刻晶片。此蝕刻處理將集成電路切割成小芯塊。然而，目前的激光劃線系統(tǒng)伴隨相對低產(chǎn)量和相對高成本的問題。
[0010]因此，期望改良的系統(tǒng)、設(shè)備和方法用于基板的高效率和精確的劃線。
[0011]概述
[0012]在第一態(tài)樣中，設(shè)置一劃線設(shè)備。所述劃線設(shè)備包括:第一階站(Stage)，適以接收第一基板；第二階站，適以接收第二基板；和一個或更多個激光，適以發(fā)出激光光束朝向所述第一階站和所述第二階站，并適以對基板劃線。
[0013]在第二態(tài)樣中，設(shè)置電子裝置處理系統(tǒng)。所述電子裝置處理系統(tǒng)包括工廠接口、耦接至所述工廠接口的蝕刻工具，和耦接至所述工廠接口的雙階站劃線設(shè)備。[0014]在另一態(tài)樣中，提供在電子裝置處理系統(tǒng)內(nèi)處理基板的方法。所述方法包括:設(shè)置雙階站劃線設(shè)備，所述雙階站劃線設(shè)備具有適以接收第一基板的第一階站、適以接收第二基板的第二階站，以及一個或更多個適以對第一基板和第二基板劃線的激光；將所述第一階站定位于第一位置，以在所述第一基板上執(zhí)行定向處理；以及將所述第二階站定位于第二位置，以當(dāng)所述第一基板正接收定向處理時，在所述第二基板上執(zhí)行所述第二基板的激光劃線。
[0015]在另一態(tài)樣中，提供處理經(jīng)切割的基板的方法。所述方法包括:設(shè)置經(jīng)切割的基板，所述基板具有芯片附加膜(die attached film);將所述經(jīng)切割的基板裝載于劃線設(shè)備的階站上；和利用所述劃線設(shè)備的劃線光束切割所述芯片附加膜。
[0016]在另一態(tài)樣中，設(shè)置劃線設(shè)備。所述劃線設(shè)備包括:階站，適以接收基板；光束輸送頭(beam delivery head),適以產(chǎn)生劃線光束；第一激光,適以發(fā)出激光光束朝向光束輸送頭；和第二激光，適以發(fā)出激光光束朝向所述光束輸送頭；其中所述第一光束和第二光束在所述光束輸送頭內(nèi)結(jié)合，并產(chǎn)生所述劃線光束。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的這些和其他態(tài)樣提供許多其他特征。本發(fā)明的其他特征和態(tài)樣將從以下詳細(xì)的說明、所附的權(quán)利要求書、和附圖變得更加清楚。
[0018]附圖簡要說明
[0019]圖1是根據(jù)實(shí)施例的包括耦接至工廠接口的雙階站劃線設(shè)備和蝕刻模塊的電子裝置處理系統(tǒng)的示意俯視圖。
[0020]圖2A是根據(jù)實(shí)施例的雙階站劃線設(shè)備的局部截面正視圖。
[0021]圖2B是根據(jù)實(shí)施例的具有位于第一位置的第一階站的雙階站劃線設(shè)備的局部截面?zhèn)纫晥D。
[0022]圖2C是根據(jù)實(shí)施例的具有位于第二位置的第一階站的雙階站劃線設(shè)備的局部截面?zhèn)纫晥D。
[0023]圖2D是根據(jù)實(shí)施例的光束輸送頭的局部截面?zhèn)纫晥D。
[0024]圖3是根據(jù)實(shí)施例的包括耦接至工廠接口的雙階站劃線設(shè)備和蝕刻模塊的替代的電子裝置處理系統(tǒng)的示意俯視圖。
[0025]圖4是根據(jù)實(shí)施例的電子裝置處理系統(tǒng)內(nèi)的處理基板的方法的流程圖。
[0026]圖5是根據(jù)實(shí)施例的處理基板以切割芯片附加膜的方法的流程圖。
[0027]圖6是根據(jù)實(shí)施例的附著于包括芯片附加膜(DAF)的膜狀物并保持于框架中的經(jīng)切割的基板的俯視圖。
[0028]具體描述
[0029]電子裝置制造可能需要基板的非常迅速的劃線。為了改善劃線處理的產(chǎn)量和效能，電子裝置處理系統(tǒng)配備有雙階站劃線設(shè)備。雙階站劃線設(shè)備可直接耦接至工廠接口。合適的機(jī)器人可用以將基板從雙階站劃線設(shè)備傳遞至如蝕刻模塊之類的處理工具。此相同的機(jī)器人設(shè)備可用以將基板放至停駐在裝載端的基板載體和從所述基板載體或其他耦接至工廠接口的存儲容器移除。蝕刻模塊可包括適以沿著由雙階站劃線設(shè)備所先前劃線的劃線道執(zhí)行基板的蝕刻的一個或更多個蝕刻處理室。
[0030]在另一態(tài)樣中，雙階站劃線設(shè)備包括可配置于并排(side-by-side)方向的第一階站和第二階站，而每一者適以牢固在所述第一階站和第二階站處的單一基板?？墒褂脝我还馐斔皖^以依序劃線每一個基板。如將由下述變得更加清楚，此提供近乎零的浪費(fèi)的激光時間。尤其，當(dāng)?shù)谝换鍖R于一個階站上(例如，在第一階站上)，其他基板(例如，在第二階站上的第二基板)可持續(xù)接受激光劃線。因此，激光可大體上一直持續(xù)對基板劃線，而上述的激光劃線系統(tǒng)則需要在執(zhí)行定向和對齊處理時，使激光閑置，因而導(dǎo)致很多的激光閑置時間。
[0031]在另一態(tài)樣中，劃線設(shè)備可利用包括相對較低的相對功率需求的兩個或更多個激光執(zhí)行劃線。較低功率需求是通過以極接近的方式結(jié)合以形成劃線光束的兩個疊加激光來實(shí)現(xiàn)。在某些實(shí)施例中，可實(shí)現(xiàn)每束激光的功率需求低于約35W、低于約30W、低于約25W或甚至低于15W。
[0032]各種態(tài)樣的示范性實(shí)施例和發(fā)明的實(shí)施例的進(jìn)一步細(xì)節(jié)在本說明中參照圖1至圖6來加以敘述。
[0033]現(xiàn)在參見圖1，公開了根據(jù)本發(fā)明一個或更多個實(shí)施例的電子裝置處理系統(tǒng)100的一示范性實(shí)施例。電子裝置處理系統(tǒng)100是有用的并可被配置以及適以處理用于制造電子裝置的基板?；蹇梢允蔷?例如，硅晶片或AlGaAs晶片)、玻璃面板或類似物?；蹇删哂性谒龌逯行纬蔀閳D案的許多集成電路。在某些實(shí)施例中，電子裝置處理系統(tǒng)100包括具有接口腔室102C的工廠接口 102，可在大氣壓下或接近大氣壓下操作接口腔室102C。在某些實(shí)施例中可提供輕微的正壓力。雙階站劃線設(shè)備106耦接至工廠接口 102和由一個或更多個機(jī)器人104(以點(diǎn)所示)而供使用。雙階站劃線設(shè)備包括至少兩個階站。
[0034]雙階站劃線設(shè)備106可包括第一階站107A和第二階站107B。階站107A，107B可以是能將基板在Θ旋轉(zhuǎn)方向上從第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)至一個或更多個第二旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)階站(如階站107A，107B上的箭頭所指明)。階站107A，107B也可以是能將基板于R方向上從在雙階站劃線設(shè)備106內(nèi)的第一位置平移至第二位置的平移階站。階站107A，107B可包括將階站107A, 107B的每一者移動(例如，平移)于平移方向(例如于R方向)的線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)?？捎陔A站107A，107B耦接旋轉(zhuǎn)電機(jī)以執(zhí)行所述階站107A，107B的旋轉(zhuǎn)。
[0035]可將階站107A，107B布置于并排方向如所示，且可將階站107A，107B放置成盡可能靠近彼此。因此，可清楚明白階站107A，107B可供操作以皆由機(jī)器人104將放置于所述階站107A，107B上的基板105旋轉(zhuǎn)和平移。在對于放置在階站107A，107B上的基板在第一位置所執(zhí)行的定向處理之后，可將基板對齊，然后在第二位置將基板定位于多個方位以益于激光劃線。在其他實(shí)施例中，可將經(jīng)切割的基板定位于多個方位，以益于附著至膜狀物的芯片附加膜(DAF)的激光切割。此可在蝕刻工具108中執(zhí)行基板蝕刻之后發(fā)生。劃線設(shè)備106和所述劃線設(shè)備106的操作的更多細(xì)節(jié)在參照圖2A至圖2D和圖4至圖6下說明于下。
[0036]蝕刻工具108也耦接至工廠接口 102。蝕刻工具108可包括一個或更多個處理室109，如由收納在中央移送室112中的機(jī)器人110(例如，(SCARA)水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人或其他多軸鏈接機(jī)器人)而伺服的蝕刻室。所示者為八小面移送室。然而，可使用任意數(shù)量的小面和移送室配置，所述任意數(shù)量的小面如三小面、四小面、五小面、六小面或其他數(shù)量的小面。具有(SCARA)水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人的五小面移送室312的另一合適的實(shí)施例示于圖3中。在某些實(shí)施例中，可使用雙機(jī)器人同時將基板送入兩個相鄰的腔室內(nèi)?？刹捎闷渌线m類型的機(jī)器人和移送室方位。
[0037]再次參見圖1，移送室112包括頂壁、底壁和側(cè)壁，且例如在某些實(shí)施例中，移送室112可維持于真空中。機(jī)器人設(shè)備110可具有任何合適的配置如下:具有多臂且至少局部收納在移送室112中且適以在所述移送室112中操作。機(jī)器人設(shè)備110可適以將已由雙階站劃線設(shè)備106劃線的一個或更多個經(jīng)圖案化的基板105拾取或放置至如處理室109的目的地，或從目的地拾取或放置。如所示，可例如通過流量閥轉(zhuǎn)移至處理室109。
[0038]處理室109可適以對于經(jīng)劃線的基板105執(zhí)行任意數(shù)量的階站的蝕刻處理。蝕刻處理適以在經(jīng)劃線的已事先于劃線設(shè)備106中劃線的劃線道的位置完全或局部蝕刻穿過基板105。也可執(zhí)行其他處理。例如，可使用一個或更多個處理室109來作清洗。
[0039]一個或更多個負(fù)載鎖腔室111可適以與工廠接口 102連接，并且一個或更多個負(fù)載鎖腔室111可允許將基板轉(zhuǎn)入蝕刻工具108或從蝕刻工具轉(zhuǎn)出。在操作中，可由機(jī)器人104拾起來自位于工廠接口 102的位置115處的一個或更多個存儲裝置114的基板105。存儲裝置114可以是例如位于工廠接口 102的裝載端的基板載體(例如，前開式晶片盒(Front Opening Unified Pods;F0UP))。在其他實(shí)施例中，可更簡單地將基板105設(shè)置和/或存儲于在位置115耦接至工廠接口 102的架上。在某些實(shí)施例中，可將基板105附著于芯片附加膜(DAF)，所述芯片附加膜可被布置和牢固于一框架。
[0040]工廠接口 102中的機(jī)器人104可拾起基板105，并將基板105傳送至劃線設(shè)備106?？蓪⒒?05放置于例如第一階站107A上。由于形成在基板105上的各種的集成電路之間的劃線道的方向是未知的，故首先在第一位置接受一定向處理。第一位置可以是靠近外罩113的開口 113A的位置。在第二位置的定向處理和激光劃線之后，將經(jīng)圖案化的具有經(jīng)劃線的劃線道位置形成于基板上的基板從劃線設(shè)備106移除，然后由機(jī)器人104將所述基板傳送至一個或更多個負(fù)載鎖111，以輸入執(zhí)行蝕刻處理的蝕刻工具108。
[0041]如箭頭所示，機(jī)器人104(以點(diǎn)所示)可用以將基板105在存儲裝置114(例如，F(xiàn)OUP或架子)、劃線設(shè)備106，以及蝕刻工具108的一個或更多個負(fù)載鎖111之間實(shí)體轉(zhuǎn)移?？梢廊魏涡蛄?、順序或方向執(zhí)行基板的轉(zhuǎn)移。在某些實(shí)施例中，可將基板附著于在框架上所支持的膜狀物。可將DAF放置于基板與膜狀物之間，且DAF可供操作以將基板附著于膜狀物。在輸送期間，可由機(jī)器人104支持框架。
[0042]更詳細(xì)而言，機(jī)器人104從存儲位置114拾起經(jīng)圖案化的基板105。基板105可來自例如許多由存儲位置114所運(yùn)載或存儲的經(jīng)圖案化的基板。機(jī)器人104接著可將經(jīng)圖案化的基板105轉(zhuǎn)移至劃線設(shè)備106，并將經(jīng)圖案化的基板105通過開口 113插入劃線設(shè)備106而至兩個或更多個階站107A，107B的第一階站(例如，階站107A)上?？蓪㈦A站107A, 107B設(shè)置于如所示與劃線設(shè)備106交叉的并排方向，且階站107A，107B可具有位于與開口 113至劃線設(shè)備106的距離大致相同的距離的裝載和卸載位置?？捎蓹C(jī)器人104接近裝載和卸載位置。
[0043]一旦在裝載和卸載位置放入劃線設(shè)備106的第一階站107A，劃線設(shè)備106可利用執(zhí)行圖案辨識的視覺系統(tǒng)120 (為求清楚，未示于圖1中，但請參見圖2A至圖2C)執(zhí)行定向處理。定向處理可發(fā)生于可為裝載和卸載位置的第一位置117。定向處理包括判定在第一階站107A上的基板的方向，以將基板座標(biāo)映至階站107A的坐標(biāo)。此可在將基板105對齊以使第一劃線道與劃線光束頭119的通過路徑對齊的對齊處理之后進(jìn)行。
[0044]如最佳化圖示于圖2A和圖2B中，在定向處理期間，包括相機(jī)122的視覺系統(tǒng)120裝設(shè)于第一階站107A上方，且所述視覺系統(tǒng)120位于基板105正上方。相機(jī)122如所示位于第一位置117。當(dāng)?shù)谝晃恢?17是裝載和卸載位置時，可將相機(jī)122放置于裝載和卸載位置，或可選地可將第一階站107A移至偏離裝載和卸載位置的第一位置117。一旦放置于第一位置117，視覺系統(tǒng)120捕捉經(jīng)圖案化的基板105的數(shù)字視覺圖像。圖像處理器124A中的視覺軟件接著將經(jīng)圖案化的基板105的數(shù)字圖像存儲于存儲器中。視覺系統(tǒng)120的圖像處理器124A分析數(shù)字圖像，并判定相對于階站座標(biāo)的形成在基板105上的各種的集成電路的各種的劃線道的方向和位置?？赏ㄟ^對于當(dāng)下的數(shù)字圖像與已知的數(shù)字圖像(例如，最佳(golden)晶片圖像)，或使用于制造中的圖案的數(shù)字表示進(jìn)行比較且編譯比對分?jǐn)?shù)而完成分析。例如，可判定兩個圖像間的各種像素的亮度差。然后，可執(zhí)行合適的圖像變化如圖像旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)化和按比例調(diào)整?？芍匦掠嬎惚葘Ψ?jǐn)?shù)。通過已知技術(shù)可取得比對分?jǐn)?shù)的全局最小值。因此，在定向處理期間，精確判定每一個劃線道的位置和經(jīng)圖案化的基板105的旋轉(zhuǎn)方向?？上鄬τ谠O(shè)置在第一階站107A上的合適的位置的已知定位標(biāo)記或記號精準(zhǔn)判定經(jīng)圖案化的基板105的方向。
[0045]因此，圖像軟件判定劃線將發(fā)生的在經(jīng)圖案化的基板105上的劃線道的確切位置。此外，圖像處理器124A的圖像軟件根據(jù)圖像和標(biāo)記判定精確的旋轉(zhuǎn)量來賦予轉(zhuǎn)動地對齊基板105，將劃線道對齊成與劃線光束頭119和劃線光束116的經(jīng)過路徑平行排列。
[0046]可由階站電機(jī)107C利用其上放置基板105的第一階站107A的平臺的旋轉(zhuǎn)執(zhí)行對齊處理。階站電機(jī)107C可以是步進(jìn)電機(jī)或類似物。此外，階站電機(jī)107C可包括合適的反饋編碼器。可采用其他合適的精密電機(jī)。階站電機(jī)107C可接收來自執(zhí)行劃線器設(shè)備106的各種指示(例如，階站動作和激光燒結(jié))的劃線器控制器124B的驅(qū)動指示。圖像處理器124A和劃線器控制器124B可通信。在某些實(shí)施例中，可由包括存儲器和合適的處理器的常見的電腦系統(tǒng)執(zhí)行如此圖像處理和控制指示?？刂葡到y(tǒng)可包括適以驅(qū)動階站電機(jī)107C，107D和操作相機(jī)122的各種驅(qū)動電路及過濾和調(diào)節(jié)部件(未圖示)。
[0047]一旦完成定向處理，可通過執(zhí)行經(jīng)由將階站107A旋轉(zhuǎn)預(yù)定量至適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動取向的對齊處理將經(jīng)圖案化的基板105對齊，使得可沿著第一劃線道執(zhí)行劃線處理。此外，對齊處理可包括將第一階站107A上的經(jīng)圖案化的基板105平移于R方向至光束輸送頭119的路徑之下的第二位置125。第二位置125可以是R方向上的一位置，在所述位置，基板105上的待劃線的第一劃線道被定位成與劃線光束116的R位置適當(dāng)R對齊。可由耦接至第一階站107A的滑件107F的R致動器107E完成第一階站107A至第二位置125于R方向的平移。R致動器107E可以是一合適的精密線性致動器，且R致動器107E也可包括合適的反饋編碼器。可將如R致動器107E的另一個R致動器設(shè)置于第二階站107B。如圖2C所示，R致動器107E的經(jīng)由來自劃線器控制器124B的控制信號的致動使滑件107F滑動于支座113B，并使滑件107F移至第二位置125。在某些實(shí)施例中，可逆序或同時執(zhí)行Θ方向上的旋轉(zhuǎn)和R方向上的平移的步驟。第二階站107B的操作與結(jié)構(gòu)可大致上與第一階站107A相同。
[0048]現(xiàn)在參見圖2A-圖2C，可通過指向光束輸送頭119的兩個或更多個激光118A, 118B產(chǎn)生劃線光束116。激光118A，118B產(chǎn)生可進(jìn)一步由各種光學(xué)組件塑形、準(zhǔn)直、擴(kuò)展和/或分散的激光光束119A，119B。在所描述的實(shí)施例中，可使激光光束119A，119B通過光束塑形器126A，126B，所述光束塑形器126A，126B可將激光光束119A，119B塑形成在所述激光光束119A，119B的寬度方向上具有更均勻的光強(qiáng)度分布。每一個光束塑形器126可例如為德國柏林的π shaper所提供的型號F-pi shaper NA系列?？蓪⒓す夤馐?19A, 119B傳送通過光束擴(kuò)展器128A，128B，所述光束擴(kuò)展器128A，128B作用為進(jìn)一步擴(kuò)展激光光束119A, 119B和/或使所述激光光束119A，119B更趨圓柱形。光束擴(kuò)展器128A，128B每一者可例如為新墨西哥州的阿爾伯克基市的CV1-Melles Groit所提供的型號ΗΕΒΧ-4.0-2X-532。激光118A, 118B每一者可例如為德國的凱澤斯勞滕市的Lumera Laser所提供的型號Hyperrapid50，所述激光例如具有低于約50W的平均輸出。
[0049]可由包括一個或更多個鏡子129A，129B, 129C的自由空間光系統(tǒng)129使激光光束119A, 119B分散和投射，并使激光光束119A，119B傳遞至光束輸送頭119。投射和分散的激光光束119A，119B通過自由空間光系統(tǒng)129和光束輸送頭119中的光學(xué)元件的動作而結(jié)合，使得將兩束激光光束109A，109B設(shè)置成彼此實(shí)體接近。通常，激光光束119A，119B在光束輸送頭119中可位于彼此的約1-1Omm內(nèi)。經(jīng)結(jié)合的激光光束119A，119B可從光束輸送頭119射出作為劃線光束116。
[0050]射出劃線光束116的光束輸送頭119經(jīng)過門形架121上的通過路徑。如所示，門形架121可耦接至外罩106H，且門形架121可由任何合適的堅固結(jié)構(gòu)如橫梁123A和蝸桿驅(qū)動123B所構(gòu)成。橫梁123A可包括光束輸送頭119在所述橫梁123A上可滑動的精密滑件或其他精密幾何特征?？捎砷T形架電機(jī)123C經(jīng)由來自劃線器控制器124B的驅(qū)動信號來將如蝸桿驅(qū)動123B的驅(qū)動機(jī)構(gòu)123B驅(qū)動，且驅(qū)動機(jī)構(gòu)123B的轉(zhuǎn)動按照指令高精密地沿著通過路徑將光束輸送頭119前后移動。可選地，可使用線性驅(qū)動電機(jī)。
[0051]圖2D更詳細(xì)說明光束輸送頭119的實(shí)施例。光束輸送頭119可包括外罩230、如鏡子232A，232B之類的內(nèi)部自由空間光系統(tǒng)232、多小面旋轉(zhuǎn)反射體234和F- Θ透鏡236。在操作中，經(jīng)結(jié)合的光束119A，119B被收入光束輸送頭119的端口 238，且經(jīng)結(jié)合的光束119A, 119B從鏡子232A，232B反射出去并到達(dá)多小面旋轉(zhuǎn)反射體234。多小面旋轉(zhuǎn)反射體234能以約100rev/s和約10，000rev/s之間的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)?？山?jīng)由來自劃線器控制器124B的信號使旋轉(zhuǎn)開始。在多小面旋轉(zhuǎn)反射體234的旋轉(zhuǎn)期間從所述多小面旋轉(zhuǎn)反射體234的各種小面(少數(shù)經(jīng)分類)的反射導(dǎo)致激光光束119A，119B被從小面240反射并投入F-Θ透鏡236。F-Θ透鏡236可具有例如在約400nm與約IOOOnm之間的操作波長和在約IOmm與約IOOmm之間的焦距，并且F-Θ透鏡236可具有在約IOmm與約50mm之間的掃描范圍?？刹捎闷渌?。光束輸送頭119的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致劃線光束116被橫過F-Θ透鏡236的區(qū)域迅速前后掃描。因此，當(dāng)光束輸送頭119在門形架橫梁123上沿著所述光束輸送頭119的通過路徑通過時，劃線光束116也將沿著所述路徑掃描。換言之，劃線光束116的掃描與因光束輸送頭119的前后運(yùn)動所引起的劃線光束116的橫越疊加。
[0052]如圖2C所示，發(fā)出劃線光束116的光束輸送頭119沿著橫向路徑通過第一階站107A上的基板105。在整個或接近整個橫穿基板105時，可由致動器107E將第一階站107A于R方向上增加一個劃線道，并可通過光束輸送頭119的移動沿著橫向路徑使劃線光束116往回橫穿第一階站107A上的基板105。橫穿速度可例如在100mm/s與2000mm/s之間?？刹捎闷渌俣?。因此，當(dāng)劃線光束116劃穿(例如，切除)事先施加在基板105之上的保護(hù)薄膜，劃線光束116與將所述基板105 —次增加一劃線道同時前后橫過。在一個方向完成劃線時，可由階站電機(jī)107C將第一階站107A旋轉(zhuǎn)90度，且可于另一方向沿著在各集成電路之間的劃線道再次開始劃線處理。在完成基板105上的所有劃線道的整個劃線處理時，可將第一階站107A移動于R方向而回到鄰接開口 113的第一位置117。然后可從第一階站107A取走經(jīng)劃線的基板105，并由機(jī)器人104運(yùn)送所述基板105至執(zhí)行蝕刻處理以將基板切割成小芯塊的蝕刻工具108。
[0053]同樣地，第二階站107B經(jīng)歷與第一階站107A如上述相同的步驟。然而，階站107A, 107B以與另一者順序不同的方式處理基板105。尤其，當(dāng)?shù)谝浑A站107A正在第一位置117上接受定向處理時，第二階站107B定位于第二位置125，且第二階站107B正接受激光劃線處理。當(dāng)?shù)诙A站107B正在第一位置117接受定向處理時，第一階站107A定位于第二位置125，且第一階站107A正接受激光劃線處理。依此方式，產(chǎn)量大幅增加?？蓪?shí)現(xiàn)大于每小時35晶片(wafer per hour ；wph)、大于40wph,或甚至大于45wph,或甚至約50wph或更多的產(chǎn)量。此外，當(dāng)使用相對低功率的激光118A，118B時，結(jié)合兩個激光光束119A，119B產(chǎn)生高強(qiáng)度的劃線光束116。尤其，可根據(jù)另一態(tài)樣執(zhí)行DAF劃線步驟。
[0054]在從劃線設(shè)備106至蝕刻工具108的轉(zhuǎn)移時，可同時通過所示的負(fù)載鎖111插入及取出，或通過一個負(fù)載鎖111插入并從其他負(fù)載鎖111取出。一旦進(jìn)入移送室112，基板可被插入一個或更多個處理室109以對基板執(zhí)行蝕刻、清洗或其他處理。
[0055]現(xiàn)在參見圖4，公開在電子裝置處理系統(tǒng)(例如，100)中處理基板的方法400。方法400包括(方塊402)設(shè)置雙階站劃線設(shè)備(例如，劃線設(shè)備106)，所述雙階站劃線設(shè)備具有:適以接收第一基板的第一階站(例如，第一階站107A);適以接收第二基板的第二階站(例如，第二階站107B);和適以對第一基板與第二基板劃線的一個或更多個激光(例如，激光118A，118B)。方法400包括(404)將第一階站定位于第一位置(例如，第一位置117)以對于第一基板執(zhí)行定向處理、(406)將第二階站定位于第二位置(例如，第二位置125)以在第一基板正接受定向處理時執(zhí)行第二基板的激光劃線。如上所述，定向處理涉及經(jīng)由圖像系統(tǒng)120辨識基板上的集成電路的圖案，使得可將基板座標(biāo)映至階站座標(biāo)，即將劃線道準(zhǔn)確定位于基板上。
[0056]在另一態(tài)樣中，在第二基板的激光劃線之后，可將基板轉(zhuǎn)移至蝕刻工具108?？稍谖g刻工具108中執(zhí)行蝕刻處理以切割基板。劃線器設(shè)備106中第二基板所空出的位置可再裝載待劃線的另一基板。同樣地，對于第一基板執(zhí)行定向處理、對齊處理和劃線處理后，也可立即為了蝕刻和切割將所述第一基板轉(zhuǎn)移至蝕刻工具108。第一基板也能以另一基板取代。
[0057]在本發(fā)明的另一寬的方法態(tài)樣中，在執(zhí)行蝕刻工具108的蝕刻處理以形成經(jīng)切割的基板后，可執(zhí)行處理經(jīng)切割的基板的方法500。如上所述并如圖6所示，可使某一基板605附著于具有芯片附加膜的膜狀物645 (芯片附加膜形成于膜狀物上)，所述芯片附加膜可以是具有在約50 μ m與約100 μ m之間的厚度的聚合附著材料。膜狀物645可由框架648牢固或在所述框架648上牢固，框架可以是箍狀。也可采用其他形狀。在完成蝕刻處理而形成具有多個小芯塊650的經(jīng)切割的基板605之后，可將DAF激光切割，使得更容易從膜狀物645分離小芯塊650，且DAF保留在小芯塊650的底部。在另一態(tài)樣中，如從前文清楚明白，雙階站劃線設(shè)備106可在對于第二階站(例如，階站107B)上的經(jīng)圖案化的基板執(zhí)行劃線處理時，允許經(jīng)切割的基板上的DAF從蝕刻工具108返回以在一個階站(例如，第一階站107A)上待定向、對齊和激光切割，反之亦然。在某些實(shí)施例中，在自蝕刻工具108返回的經(jīng)切割的基板可在其他階站(例如，第二階站107B)待定向和對齊時，可在一個階站(例如，第一階站107A)執(zhí)行DAF切割，反之亦然。
[0058]如圖5所示，在本實(shí)施例中，處理經(jīng)切割的基板605的方法500是DAF切割方法。方法500包括:(方塊502)設(shè)置具有DAF的經(jīng)切割的基板(例如，在圖6中DAF設(shè)置于膜狀物645上)；(504)將經(jīng)切割的基板(例如，經(jīng)切割的基板605)裝載在劃線設(shè)備(例如，劃線設(shè)備106)的階站(例如，第一階站107A)上；和(方塊506)利用劃線設(shè)備(例如，劃線設(shè)備106)的劃線光束(例如，劃線光束116)切割DAF。在一個或更多個實(shí)施例中，劃線設(shè)備可如劃線設(shè)備106具有第一激光118A和第二激光118B，所述第一激光118A和第二激光118B的激光光束結(jié)合以形成劃線光束116。
[0059]劃線設(shè)備可具有僅一個單一階站或劃線設(shè)備可為本文中參照圖2A至圖2D所述的包括兩個或更多個階站107A，107B的雙階站劃線設(shè)備106。在一個實(shí)施例中，膜狀物645上的DAF在具有兩個或更多個激光(例如，激光118A，118B)的雙階站劃線器106上切割。作為DAF切割方法500的一部分，可在方塊506的切割前判定經(jīng)切割的基板605的方向。如先前所述，可由視覺系統(tǒng)120判定方向。尤其，小芯塊可在蝕刻處理中移動，使得方向合意。在判定方向之后，可將經(jīng)切割的基板605與劃線光束頭119的通過路徑對齊，然后以與上述的劃線處理相同的方式開始切割。簡言之，沿著劃線道切割膜狀物645上的DAF，以在DAF依序從膜狀物645分離時,有助于將DAF保持在每一個小芯塊650的底部。
[0060]再參見圖3，圖示電子裝置處理系統(tǒng)300的另一實(shí)施例。電子裝置處理系統(tǒng)300包括耦接至工廠接口 302的一個或更多個選擇式涂布設(shè)備355。涂布設(shè)備355操作以將保護(hù)涂料施加于待送至劃線設(shè)備106供劃線的基板(例如，在第一基板和第二基板105上)。涂布設(shè)備355包括合適的計量系統(tǒng)以及噴灑器或旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)，適以將薄層保護(hù)涂料噴灑分配到由機(jī)器人104置于所述處的基板105。涂料可以是例如具有約10 μ m與200 μ m之間的厚度的聚合涂料。可采用其他涂料類型和厚度。涂布設(shè)備355可包括在涂布處理期間可關(guān)閉的門，并且涂布設(shè)備355可包括合適的通風(fēng)設(shè)備。在施加涂料之后，涂布設(shè)備355可加熱涂料，或者涂布可被固化，或否則硬化。固化可通過加熱涂料，且可在分離的腔室或在分離的位置執(zhí)行。例如，可將基板擱在傳導(dǎo)式加熱平臺。在其他實(shí)施例中，涂料可以是紫外線可固化涂料且涂料可通過紫外光的應(yīng)用而予以固化?？刹捎闷渌线m的用以固化或硬化涂料的手段。在涂布之后，可將基板遞送至劃線設(shè)備106供劃線。
[0061]以上說明僅公開本發(fā)明的示范性實(shí)施例。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員可輕易明白以上公開的系統(tǒng)、設(shè)備和方法落入本發(fā)明的范圍的變化。因此，只要本發(fā)明已被與本發(fā)明的示范性實(shí)施例相關(guān)地公開，則應(yīng)了解到其他實(shí)施例也落入如所附權(quán)利要求書所限定的發(fā)明范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種劃線設(shè)備，所述劃線設(shè)備包括: 第一階站，所述第一階站適以接收第一基板； 第二階站，所述第二階站適以接收第二基板；和 一個或更多個激光，所述一個或更多個激光適以發(fā)出激光光束朝向所述第一階站和所述第二階站，并適以對所述基板劃線。
2.如權(quán)利要求1所述的劃線 設(shè)備，其中所述第一階站和所述第二階站布置于一并排方向。
3.如權(quán)利要求1所述的劃線設(shè)備，其中所述第一階站和所述第二階站包括旋轉(zhuǎn)階站。
4.如權(quán)利要求1所述的劃線設(shè)備，其中所述第一階站和所述第二階站包括并排R-Θ階站，所述并排R-Θ階站配置為在Θ中旋轉(zhuǎn)所述第一基板和所述第二基板，并在R中平移所述第一基板和所述第二基板。
5.如權(quán)利要求1所述的劃線設(shè)備，其中所述一個或更多個激光包括兩束激光，所述兩束激光的激光光束結(jié)合以形成劃線激光光束。
6.如權(quán)利要求1所述的劃線設(shè)備，其中所述劃線設(shè)備配置為具有第一操作配置，在所述第一操作配置下當(dāng)在所述第二階站上的所述第二基板被定位以接受激光劃線處理時，在所述第一階站上的所述第一基板被定位以接受定向處理。
7.如權(quán)利要求1所述的劃線設(shè)備，其中所述劃線設(shè)備配置為具有第二操作配置，在所述第二操作配置下，當(dāng)在所述第二階站上的所述第二基板被定位以接受定向處理時，在所述第一階站上的所述第一基板被定位以接受激光劃線處理。
8.如權(quán)利要求1所述的劃線設(shè)備，所述劃線設(shè)備包括光束輸送頭，所述光束輸送頭適以在所述第一階站與所述第二階站之間移動，以執(zhí)行所述第一基板和所述第二基板的激光劃線。
9.一種電子裝置處理系統(tǒng)，所述電子裝置處理系統(tǒng)包括: 工廠接口 ； 蝕刻工具，所述蝕刻工具耦接至所述工廠接口 ；和 雙階站劃線設(shè)備，所述雙階站劃線設(shè)備耦接至所述工廠接口。
10.一種在電子裝置處理系統(tǒng)中處理基板的方法，所述方法包括以下步驟: 設(shè)置雙階站劃線設(shè)備，所述雙階站劃線設(shè)備具有適以接收第一基板的第一階站、適以接收第二基板的第二階站、和適以對于所述第一基板和所述第二基板劃線的一個或更多個激光； 將所述第一階站定位于第一位置，以在所述第一基板上執(zhí)行定向處理；和 將所述第二階站定位于第二位置，以當(dāng)所述第一基板正接收所述定向處理時，執(zhí)行所述第二基板的激光劃線。
11.如權(quán)利要求10所述的處理基板的方法，所述方法包括以下步驟: 利用所述雙階站劃線設(shè)備的劃線光束切割芯片附加膜。
12.如權(quán)利要求10所述的處理基板的方法，所述方法包括以下步驟:在耦接至所述工廠接口的涂布設(shè)備內(nèi)對于所述第一基板和第二基板施加涂布。
13.—種處理經(jīng)切割的基板的方法，所述方法包括以下步驟: 設(shè)置經(jīng)切割的基板，所述基板具有芯片附加膜；將所述經(jīng)切割的基板裝載在劃線設(shè)備的階站上；和利用所述劃線設(shè)備的劃線光束切割所述芯片附加膜。
14.如權(quán)利要求13所述的處理經(jīng)切割的基板的方法，其中所述切割包括:在光束輸送頭處結(jié)合兩個激光光束，以形成所述劃線光束。
15.一種劃線設(shè)備，所述劃線設(shè)備包括:階站，所述階站適以接收基板；光束輸送頭，所述光束輸送頭適以產(chǎn)生劃線光束；第一激光，所述第一激光適以發(fā)出激光光束朝向所述光束輸送頭；和第二激光，所述第二激光適以發(fā)出激光光束朝向所述光束輸送頭， 其中所述第一光束和第二光束在所述光束輸送頭內(nèi)結(jié)合而產(chǎn)生所述劃線光束。
【文檔編號】H01L21/67GK103959452SQ201280058873
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月16日
【發(fā)明者】詹姆斯·馬修·霍爾登 申請人:應(yīng)用材料公司