晶圆级点胶设备的制作方法

1.本实用新型涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种后段封装设备，特别是涉及一种晶圆级点胶设备。


背景技术：

2.点胶又称施胶、涂胶、灌胶、滴胶等，是把电子胶水、油或者其他液体涂抹、灌封、点滴到产品上，让产品起到黏贴、灌封、绝缘、固定、表面光滑等作用。在半导体后段封装工艺中，点胶技术有着广泛的应用，比如用于点银胶，以将芯片固定到引线框架的管脚上，或者通过底部填充(underfill)银胶以将外部芯片键合至表面制作有电引出结构的晶圆上。
3.现有的晶圆级点胶工艺的一般过程为，将晶圆传送至点胶设备载台的支撑销上，待晶圆稳定后，支撑销下降，直至将晶圆放置于载台表面，依靠载台上的若干真空吸附孔提供的吸附力将晶圆固定于载台上。现有的晶圆级点胶设备中，载台上的真空吸附孔数量比较少，且都集中在载台中心。这种点胶设备存在的问题是，由于晶圆经过前序的薄膜沉积、加热等工艺，晶圆表面通常存在一定的翘曲，尤其是晶圆边缘的翘曲比较严重。因而当晶圆放置于载台上时，位于载台中心的真空吸附孔无法提供足够的吸附力，导致晶圆容易发生偏移，且晶圆边缘的翘曲部分脱离载台表面，导致点胶工艺无法顺利进行(例如晶圆翘曲会导致点胶位置有误，且点胶后的胶层不稳定，容易产生流动而导致胶层坍塌)。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种晶圆级点胶设备，用于解决现有技术中的晶圆级点胶设备因载台上的真空吸附孔比较少，且都集中在载台中心，难以提供足够的吸附力，尤其是在晶圆存在翘曲的情况下，容易导致晶圆偏移，导致点胶工艺难以顺利进行等问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种晶圆级点胶设备，包括载台、真空装置、驱动装置及多个支撑销；所述载台上设置有多个真空吸附孔和用于容纳所述支撑销的多个收容孔，所述驱动装置与所述载台和/或所述支撑销相连接；所述多个支撑销一一对应设置于所述多个收容孔内，且在所述驱动装置的驱动下，可在所述收容孔内上下升降；所述真空装置与所述多个真空吸附孔相连通，其中，所述多个真空吸附孔至少位于载台的两个以上的径向和两个以上的周向上，且至少有若干所述真空吸附孔位于所述载台的边缘。
6.可选地，所述真空吸附孔构成多个真空吸附带，所述真空吸附带由多个圆心位于同一直线上的多个所述真空吸附孔间隔设置而成。
7.可选地，多个所述真空吸附带两两对称分布在所述载台的中心两侧。
8.可选地，所述晶圆级点胶设备还包括位于载台中央的所述真空吸附带。
9.可选地，所述晶圆级点胶设备还包括控制器和用于侦测所述支撑销上是否放置有晶圆的第一传感器，所述第一传感器设置于所述载台上，所述控制器与所述驱动装置及所
述第一传感器相连接。
10.可选地，所述晶圆级点胶设备还包括旋转装置，与所述载台相连接，且与所述控制器电连接。
11.可选地，所述晶圆级点胶设备还包括检测所述晶圆翘曲度的第二传感器，与所述控制器电连接。
12.可选地，所述支撑销中设置有贯穿所述支撑销的通孔，所述通孔与真空泵相连通。
13.可选地，所述通孔与所述真空吸附孔上下一一对应。
14.可选地，所述支撑销包括耐高温的陶瓷销和塑料销中的任意一种或两种。
15.可选地，所述支撑销为3个，3个所述支撑销位于同一圆周上，且位于一等腰三角形的三个顶点上。
16.如上所述，本实用新型的晶圆级点胶设备，具有以下有益效果：本实用新型对点胶设备载台的真空吸附孔的分布进行了优化设计，使得真空吸附孔分布在包括载台边缘的更多区域，而不只是集中在载台中心，由此可以提供多方位的真空吸附力，尤其是在吸附具有边缘翘曲的晶圆时，通过位于边缘的真空吸附孔提供的吸附力，可以使晶圆的翘曲部分也能被吸附固定而贴置于载台表面，有助于改善晶圆翘曲，提高点胶工艺良率。
附图说明
17.图1显示为本实用新型提供的晶圆级点胶设备的俯视结构示意图。
18.图2显示为晶圆刚放置于图1的支撑销上的示意图。
19.图3显示为图1的支撑销下降后，晶圆、支撑销和载台的位置关系示意图。
20.元件标号说明
21.11
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载台
22.12
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支撑销
23.13
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真空吸附孔
24.14
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晶圆
25.15
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第一传感器
具体实施方式
26.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。如在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
27.为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也
可以存在一个或多个介于其间的层。
28.在本技术的上下文中，所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
29.需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。为使图示尽量简洁，各附图中并未对所有的结构全部标示。
30.现有的晶圆级点胶设备中，载台上的真空吸附孔都位于载台的中心，且通常都位于同一径向上，在支撑边缘已经存在翘曲的晶圆时，难以提供足够的真空吸附力，导致点胶工艺难以顺利进行。对此，发明人经长期研究，进行大量实验而提出了一种改善方案。
31.具体地，如图1所示，本实用新型提供一种晶圆级点胶设备，包括载台11、真空装置(未示出)、驱动装置(未示出)及多个支撑销12；所述载台11的尺寸通常与待承载的晶圆14尺寸一致，所述载台11上设置有多个真空吸附孔13和用于容纳所述支撑销12的多个收容孔，所述驱动装置与所述载台11和/或所述支撑销12相连接；所述多个支撑销12一一对应设置于所述多个收容孔内，且在所述驱动装置的驱动下，可在所述收容孔内上下升降；所述真空装置与所述多个真空吸附孔13相连通，用于为所述真空吸附孔13提供吸附力，以将晶圆14吸附固定于所述载台11的表面，其中，所述多个真空吸附孔13至少位于载台11的两个以上的径向和两个以上的周向上，或者说，所述多个真空吸附孔13不全位于同一个径向上，也不全位于一个周向上，且至少有若干所述真空吸附孔13位于所述载台11的边缘(该边缘指与载台11中心的距离大于等于载台11半径的3/4的位置)，该边缘对应晶圆14的边缘底部。本实用新型对点胶设备载台的真空吸附孔的分布进行了优化设计，使得真空吸附孔分布在包括载台边缘的更多区域，而不只是集中在载台中心，由此可以提供多方位的真空吸附力，尤其是在吸附具有边缘翘曲的晶圆时，通过位于边缘的真空吸附孔提供的吸附力，可以使晶圆的翘曲部分也能被吸附固定而贴置于载台表面，有助于改善晶圆翘曲，提高点胶工艺良率。
32.在一示例中，所述载台11和支撑销12可以仅一个与所述驱动装置相连接，当所述驱动装置用于驱动所述载台11时，所述驱动装置例如包括气缸，而气缸的升降轴与所述载台11相连接；当所述驱动装置用于驱动所述支撑销12时，所述驱动装置可以包括支撑板和与所述支撑板相连接的气缸，而所述支撑销12一端固定于所述支撑板上，另一端向上延伸到所述收容孔内，随着所述驱动装置的移动，支撑销12可在所述收容孔内上下移动。在其他示例中，所述载台11和支撑销12可以共同连接至同一个驱动装置，当然也可以连接至不同的驱动装置，对此不做严格限制。
33.在一示例中，所述真空吸附孔13构成多个真空吸附带，所述真空吸附带由多个(通常为3个或以上)圆心位于同一直线上的多个所述真空吸附孔13间隔设置而成，即各所述真空吸附带为直线状。当然，在其他示例中，所述真空吸附带也可以为曲线状，比如为弧形状，s线状等，对此不做严格限制。构成各所述真空吸附带的真空吸附孔13在直线上的距离可以相同或不同。各个真空吸附带的延伸长度可以相同或不同。多个所述真空吸附带可以所述载台11中心为圆心呈放射状分布。
34.在一示例中，多个所述真空吸附带两两对称分布在所述载台11的中心两侧，或者说，两两对称分布的真空吸附带位于载台11的同一直径上，比如图1中，6个真空吸附带两两对称分布，因而总共位于三条直径上。如图1所示的结构中，彼此对称分布的两个真空吸附带的长度相同，且构成该真空吸附带的多个真空吸附孔13也以载台11中心为中心两两对称分布。在进一步的示例中，所述晶圆级点胶设备还包括位于载台11中央的所述真空吸附带，即位于载台11中央的真空吸附带位于两两对称分布的真空吸附带的中间。
35.所述真空吸附孔13的孔径可以根据需要设置，不同真空吸附孔13的孔径可以相同或不同，不同的真空吸附孔13可以连接至相同或不同的真空装置。
36.在一示例中，所述晶圆级点胶设备还包括控制器(未示出)和用于侦测所述支撑销12上是否放置有晶圆14的第一传感器15，所述第一传感器15可设置于所述载台11上，且可以与支撑销12相邻设置，所述控制器与所述驱动装置及所述第一传感器15相连接。当所述第一传感器15检测到晶圆14已经放置于所述支撑销12上时，例如通过effim设备内的机械手臂将晶圆14自装载腔(loadport)传送至该晶圆级点胶设备的支撑销12上(具体参考图2所示)，所述控制器控制驱动装置作业，比如使驱动装置带动支撑销12下降至与载台11表面平齐而将晶圆14放置于载台11上，真空装置，例如真空泵开始作业抽气，使得真空吸附孔13内产生真空吸附力以将晶圆14固定(参考图3所示)。当然，在其他示例中，在未设置所述第一传感器15的情况下，所述控制器也可以通过在所述控制器内预存的工艺参数(recipe，该工艺参数包括各装置作业的时序)来控制各装置的作业。
37.在一示例中，所述晶圆级点胶设备还包括旋转装置，与所述载台11相连接，以在需要时驱动所述载台11旋转，由此带动晶圆14旋转，有助于提高点胶均匀性。作为示例，所述旋转装置可与所述控制器电连接。
38.在一示例中，所述晶圆级点胶设备还包括检测所述晶圆14翘曲度的第二传感器，与所述控制器电连接，所述控制器可以根据所述第二传感器检测到的晶圆14翘曲度的分布情况，控制其他装置的作业。例如当监测到晶圆14翘曲度较大的区域正下方真空吸附孔13很少甚至没有时，所述驱动装置不动作，支撑销12不下降，机械手臂将晶圆14进行旋转以调整晶圆14位置，例如将翘曲度大的区域调整至更靠近真空吸附孔13的地方(例如真空吸附孔13的正上方)或真空吸附孔13更密集的地方。所述第二传感器例如可以为距离传感器，可以设置于所述载台11上，根据所述晶圆14与所述载台11的距离判断晶圆14翘曲度，且第一传感器15和第二传感器均可以为单个或多个。在其他示例中，第二传感器也可以为基于光学检测的传感器，可以设置于设备的其他位置，对此不做严格限制。
39.在一示例中，所述支撑销12中设置有贯穿所述支撑销12的通孔，所述通孔与真空泵相连通，以对所述通孔提供真空吸附力。所述支撑销12的顶部可以为中心向下凹陷的结构，以进一步提高吸附力。所述通孔和真空吸附孔13可以连接至同一真空泵或连接至不同的真空泵，对此不做严格限制，但与支撑销12中的通孔相连接的真空泵优选在全过程中(包括晶圆14刚放置到支撑销12时至支撑销12下降至与载台11表面平齐的过程)提供真空吸附力，有助于减小晶圆14翘曲，可进一步提高对晶圆14的吸附力，改善对大翘曲度晶圆14的吸附力度。
40.在进一步的示例中，所述通孔与所述真空吸附孔13上下一一对应，有助于更好地规划对晶圆14的真空吸附能力。
41.所述支撑销12需具有耐高温能力，以确保其通孔在高温下不变形而具有稳定的真空吸附能力。所述支撑销12例如为耐100摄氏度以上高温的陶瓷销和塑料销中的任意一种或两种。
42.在一示例中，所述支撑销12为3个，3个所述支撑销12位于同一圆周上，且位于一等腰三角形的三个顶点上，有助于提高支撑晶圆14的稳定性。
43.本实用新型提供的晶圆级点胶设备的其他诸如点胶喷嘴等其他结构与现有技术中的相似，由于此部分内容为本领域技术人员所熟知，对此不做一一展开。
44.本实用新型提供的晶圆级点胶设备可以用于各类点胶工艺中，尤其适用于2.5d/3d先进封装点胶(underfill)工艺过程中晶圆翘曲度较大的情况下的点胶，可以有效改善晶圆翘曲度，避免外界环境的不良影响，提高点胶工艺良率。
45.综上所述，本实用新型提供一种晶圆级点胶设备，包括载台、真空装置、驱动装置及多个支撑销；所述载台上设置有多个真空吸附孔和用于容纳所述支撑销的多个收容孔，所述驱动装置与所述载台和/或所述支撑销相连接；所述多个支撑销一一对应设置于所述多个收容孔内，且在所述驱动装置的驱动下，可在所述收容孔内上下升降；所述真空装置与所述多个真空吸附孔相连通，其中，所述多个真空吸附孔至少位于载台的两个以上的径向和两个以上的周向上，且至少有若干所述真空吸附孔位于所述载台的边缘。本实用新型有助于改善晶圆翘曲，提高点胶工艺良率。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
46.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。