[發明專利]判斷特別是模塑成型晶圓的碟形工件的變形量的方法與裝置

有效

• 申請號: 201080047274.6
• 申請日: 2010-08-18
• 公開（公告）號: CN102714133A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 魯弟格·史金德勒
• 申請（專利權）人: ERS電子有限責任公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/68
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

技術領域

本發明有關于一種判斷一碟形工件的一變形量之一方法與一裝置，所述碟形工件特別是指一模塑成型晶圓。

背景技術

盡管不限于在半導體技術領域，但本發明及基于其上的問題將被闡明為關于模塑成型晶圓(mould?wafer)。

在半導體技術領域，碟形工件(disc-shaped?workpieces)在本案中指的是晶圓，一般為在線性加工鏈中處理，亦即在數個連續的裝置的流動線生產下，實施協調的方法步驟。

在本案的晶圓加工中，在進一步加工前，晶圓的精確對位是必要的，特別是在從晶圓切割出數個單芯片之前或在電性接觸芯片之前。為達此目的，使用了稱為工件校準裝置，其在半導體業界已知稱為晶圓對準系統(wafer?alignment?systems)。

從先前技術的觀點來看，例如在美國專利公告第6,275,742B1號揭示一對準系統，并能通過一光學方法從事一碟形工件(特別是指一晶圓)的精確對齊。

日本專利公開第01-267403?A號揭示一裝置用以判斷一碟形工件的偏向，其可能通過一光學檢測設備以判斷使用所述裝置的工件的圓周點的變形量。

判斷碟形工件(特別是晶圓)的變形量的其它裝置和方法也揭露于日本專利公開第10-078310A號與第06-163661A號、美國專利公開第2006/0280085A1號、美國專利公告第4,750,141A號以及美國專利公告第7,301,623?B1號。

通常所有這些已知的方法都不能精確地確定變形量，因為量測方法或夾持裝置已干擾了量測結果。

最近，在半導體業界出現了一個趨勢，對于已知的復合晶圓(compound?wafers)或模塑成型晶圓(mould?wafers)，亦即針對組裝、人工生產的晶圓，其為由個別芯片組裝成一晶圓狀的結構而形成，所述多個芯片再由一塑料封膠化合物黏成一碟形結構。這種類型的模塑成型晶圓，以及傳統的薄硅晶圓或其類似者，在先前熱和機械加工時，皆有一圓形結構條件，而且還表現出在軸向方向的偏向，在這樣的方式下，這些碟形工件不再為平面狀，而成為偏向或變形的樣貌。

圖4為一模塑成型晶圓的一平面示意圖，具有參考數字3，塑料成型基材被標記為31以及嵌入其中的半導體芯片被標記為30。在移除一保護膜之后，半導體芯片30即暴露在模塑成型晶圓3的一上表面。

因為個別半導體芯片30的小尺寸，為了后續加工步驟，必得精確的定位模塑成型晶圓3，故必須提供精確的對準，而且模塑成型晶圓3的偏向性質的知識在此是需要的。

這導致精確地判斷這種類型的一碟形工件的偏向量或變形量(deflection?or?deformation)的問題。這個問題變得更為緊迫，是因模塑成型晶圓3代表一些個別芯片組裝成為使用一封膠化合物的一晶圓狀結構的一組合體，由于硅和塑料的熱膨脹系數不同，模塑成型晶圓3具有一個較高的固有曲率，在這種情況下，沒有任何模塑成型晶圓3與其它模塑成型晶圓3彼此相同。因此，考慮到數個模塑成型晶圓3的個別偏向，精確的對準是唯一可行的，從而使線性加工在組裝線的大尺度上成為可能。

也可限制偏向量程度，從而舍棄不能進一步加工的模塑成型晶圓3。

發明內容

因此，本發明的目的是指定一種判斷特別是模塑成型晶圓的碟形工件的變形量的方法和裝置，這使得有更精準判斷變形量成為可能，而且沒有因量測技術本身所造成的量測結果的可察覺的失真。

依據本發明的方法具有權利要求1的特征以及根據權利要求1的對應裝置，具有優于已知方法之優點，亦即使得精確判斷變形(翹曲)量成為可能。

本發明的概念是，在消除工件和安裝單元之間的初始偏心量之后，翹曲量可在一定義的高度位置被量測。

根據本發明，在工件更精確的對準后，工件從預定的高度位置的任何數量的周圍量測點的偏向量，可以通過相對安裝單元自己的軸旋轉安裝單元或通過相對安裝單元的軸旋轉探測器單元來加以判斷。

因此，根據本發明，沿著一個特定的量測半徑的量測周長的一個變形量的二維代表，可以由使用各自量測點的偏移來產生。基于此信息，在碟形工件的進一步加工，偏向量可以通過機械和/或加工后熱處理被考慮或修正，和/或倘若超過一預定的限制量，則碟形工件可能被舍棄。

根據本發明，安裝單元不僅為可旋轉的，更為高度上可調整者以及橫向可調整。因此，預定的高度位置能被精確地調整以量測這些量測點的偏移量，以及預定的高度位置也可例如根據本發明的裝置的溫度變化或振動得到補償。

在從屬權利要求項中，為有關本發明的主要標的物的有利發展和改良。