CN102934216A - 用于对准半导体材料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及使半导体材料的位置能被精确对准从而能将其精确传送到制造半导体封装的设备中的处理位置的方法。根据本发明，一种晶片处理设备，诸如将其中多个半导体封装布置成格子的晶片型材料切割成单个半导体封装单元的切单设备等，具有新颖的对准***，其中，销孔中心和半导体封装中心之间的对准关系借助于视觉摄像机被拍照，材料沿X、Y和θ方向的位置被精确对准从而将材料精确传送到处理位置。因此，晶片处理设备能积极用于新颖对准方法诸如晶片级封装等中。特别地，本发明涉及对准半导体材料的方法，其能够避免设备振动等导致的误差影响，确保精确的测量值从而精确对准材料。

Description

用于对准半导体材料的方法

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119（a）要求享有2010年5月4日提交的韩国专利申请No.10-2010-0041973和2010年5月25日提交的韩国专利申请No.10-2010-0048752的权益，其整体内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及对准半导体晶片位置的方法，更特别地，涉及一种精确对准半导体晶片位置以将半导体晶片精确传送到制造半导体封装的设备中的处理位置的方法。

背景技术

通常，半导体封装以如下方式制造，将其上以高密度集成晶体管和电容器的多个半导体封装贴附到矩形板状引线框架，多个半导体封装通过丝焊（wire bonding）电连接到引线框架的焊盘，利用环氧树脂对所得半导体封装进行模制，并通过切单（singulation）工艺将引线框架上的半导体封装切割成各个半导体封装。

近来，半导体封装的类型已经多样化，因此已经发展出新的对半导体封装进行切单的封装技术。

典型地，在切单设备中，将其上形成了多个半导体封装的晶片放在卡盘台上，切割刀片和卡盘台彼此相对移动，使得切割刀片将晶片切割成各个封装。这里，切割刀片通过配置成与卡盘台上的晶片的切割线重合的刀片接收槽，以执行切割工艺而不与卡盘台接触。

不过，在将要经历切割工艺的晶片具有圆形形状时，例如晶片级封装，难以使晶片的切割线与卡盘台上的刀片接收槽精确重合，于是，在切单工艺中将晶片传送到卡盘台上的切割工艺的位置时，晶片可能未精确地放在卡盘台上。

这样，如果未在卡盘台上精确放置晶片用于切割，则晶片的切割线未与卡盘台上的刀片接收槽精确重合，于是切割刀片的尖端可能会在切割工艺期间碰撞卡盘台的顶表面，对昂贵的切割刀片或卡盘台造成损伤。

此外，将不会沿着形成矩阵形状的切割线将晶片切割成期望形状，从而判定半导体封装有缺陷，这增大了制造成本并显著降低了生产率。

因此，在将晶片诸如晶片级封装传送到切割工艺的位置之前，必须需要精确对准晶片位置的工艺。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种在晶片处理设备诸如切单设备中实施的用于对准半导体晶片的方法，切单设备将其上以矩阵形式布置多个半导体封装的半导体晶片切割成各个半导体封装，该方法的特征在于，视觉摄像机拍摄销孔中心和半导体封装中心之间的布置关系以精确确定晶片在X、Y和θ方向的位置，从而将晶片精确传送到处理位置。因此，可以将本发明的方法有效应用到对准新型晶片诸如晶片级封装的方法。尤其是，本发明的方法能够使由于设备振动等导致的误差影响最小化，并获得精确测量值，从而精确对准晶片的位置。

在一方面中，本发明提供一种对准半导体晶片的方法，该方法包括：(a)将半导体晶片置于对准台上；(b)通过视觉摄像机与对准台之间的相对移动，令视觉摄像机拍摄半导体晶片上的某一区域并检测半导体晶片上形成的矩阵状图案相对于参考坐标系的倾斜角度；(c)基于所测量的倾斜角度令所述对准台旋转预定角度（β=-α+N×90°或β=90°-α+N×90°，其中N为整数）；(d)令所述视觉摄像机和所述对准台彼此相对移动，从而在对准台设置在其上的基底上形成的参考点以及所述半导体晶片上的预定点同时存在于所述视觉摄像机的视场（FOV）中，并令所述视觉摄像机检测所述参考点和半导体晶片上的预定点之间的位置信息；(e)基于所检测的位置信息计算所述半导体晶片的位置校正值；以及(f)基于所计算的位置校正值通过水平或可旋转地移动所述对准台来校正所述半导体晶片的位置。

可以分别关于相对于半导体晶片形成在相对两侧的参考点和半导体晶片上的预定点的至少两个对来执行步骤（d）。

在步骤（d）中，所述视觉摄像机可以相对于所述对准台移动，所述对准台可以相对于所述视觉摄像机移动，或它们二者都可以彼此相对移动。

该方法还可以包括：在步骤（c）和步骤（d）之间，如果所述视觉摄像机可以仅沿一个轴（例如X轴或Y轴）移动，并且如果所述对准台沿另一轴（Y轴或X轴）方向的移动距离小于所述半导体晶片的直径的一半，则令所述对准台旋转预定角度，使得形成于半导体晶片上的至少两个参考标记存在于所述视觉摄像机的拍摄区域中；令所述视觉摄像机分别检测所述至少两个参考标记中的每一个的第一位置；令所述对准台旋转预定角度；令所述视觉摄像机检测所述至少两个参考标记中的任一个的第二位置；基于所检测的半导体晶片上的参考标记的位置信息计算所述半导体晶片的位置校正值；以及基于所计算的位置校正值通过水平或旋转地移动所述对准台来校正所述半导体晶片的位置。

该方法还可以包括，在步骤（c）之后，通过所述视觉摄像机和所述对准台之间的相对移动令所述视觉摄像机定位在所述半导体晶片的沿一个轴（例如X轴或Y轴）方向的外周上，令所述半导体晶片旋转90°，并令所述视觉摄像机检测所述半导体晶片的外周上形成的凹口。

该方法还可以包括：在步骤（c）和步骤（d）之间，通过所述视觉摄像机和所述对准台之间的相对移动，检测所述半导体晶片上形成的至少两个参考标记的位置信息；基于所检测的半导体晶片上的至少两个参考标记的位置信息计算所述半导体晶片的位置校正值；以及基于所计算的位置校正值通过水平或旋转地移动所述对准台来校正所述半导体晶片的位置。

所述半导体晶片上的预定点可以是多个半导体封装中的与参考点一起存在于视觉摄像机的FOV中的半导体封装。

在另一方面中，本发明提供一种用于对准半导体晶片的方法，该方法包括：(a)在对准台上放置半导体晶片；(b)通过视觉摄像机和对准台之间的相对移动，令视觉摄像机定位在半导体晶片的外周上，令所述半导体晶片旋转，并令所述视觉摄像机检测所述半导体晶片的外周上形成的凹口；(c)令所述视觉摄像机和所述对准台彼此相对移动，从而在对准台设置于其上的基底上形成的参考点以及所述半导体晶片上的预定点同时存在于所述视觉摄像机的视场（FOV）中，并令所述视觉摄像机检测所述参考点和所述半导体晶片上的预定点之间的位置信息；(d)基于所检测的位置信息计算所述半导体晶片的位置校正值；以及(e)基于所计算的位置校正值通过水平或旋转地移动所述对准台来校正所述半导体晶片的位置。

该方法还可以包括：在步骤（c）和步骤（d）之间，如果所述视觉摄像机可仅沿一个轴（例如X轴或Y轴）方向移动并且如果所述对准台在另一个轴（Y轴或X轴）方向的移动距离小于所述半导体晶片的直径的一半，则令所述对准台旋转预定角度，使得形成于半导体晶片上的参考标记存在于所述视觉摄像机的拍摄区域中；令所述视觉摄像机检测所述参考标记的第一位置；令所述对准台旋转预定角度；令所述视觉摄像机检测所述参考标记的第二位置和除所述参考标记之外的至少一个参考标记的位置；基于所检测的半导体晶片上的参考标记的位置信息计算所述半导体晶片的位置校正值；以及基于所计算的位置校正值通过水平或旋转地移动所述对准台来校正所述半导体晶片的位置。

附图说明

将参考附图中示出的本发明的某些示范性实施例描述本发明的以上和其他特征，附图中：

图1是示意性平面图，部分地示出了根据本发明的对准半导体晶片的方法所应用到的半导体晶片切单设备的配置；

图2到9是平面图，顺序示出在图1的半导体晶片切单设备中实施的根据本发明一实施例的对准半导体晶片的方法；

图10和11是平面图，示出在图1的半导体晶片切单设备中实施的根据本发明一实施例的半导体晶片对准之后的第二校正工艺；以及

图12是平面图，顺序示出在图1的半导体晶片切单设备中实施的根据本发明另一实施例的对准半导体晶片的方法。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述根据本发明的对准半导体晶片的方法的优选实施例。

首先，作为用于执行根据本发明的对准半导体晶片的方法的半导体晶片处理设备的示例，将参考图1简要描述半导体晶片切单设备的配置。

半导体晶片切单设备包括：加载单元10，在其上加载圆形半导体晶片W，每个晶片W都包括布置成矩阵形式的多个半导体封装并被加载在盒M中；对准台11，其上放置并对准从加载单元10取出的半导体晶片W；传送机器人12，用于将半导体晶片W从加载单元10传送到对准台11；切割单元13，用于将从对准台11传送的半导体晶片W切割成各个半导体封装；条拾取器14，用于真空吸附对准台11上的半导体晶片W并将其传送到切割单元13；以及单元拾取器17，用于真空吸附切割单元13上的半导体封装并将其传送到刷清洁单元15、清洗单元16和视觉检查单元（未示出）。

每个以上部件的操作由半导体晶片切单设备的控制器（未示出）控制。

在对准台11上方提供视觉摄像机18，用于对对准台11上的半导体晶片W拍照以检测其位置。

视觉摄像机18固定到条拾取器14的一侧，以与条拾取器14一起移动，或者，视觉摄像机18可以被配置成独立于条拾取器14沿X轴方向移动。

切割单元13包括其上放置半导体晶片W的卡盘台19以及相对于卡盘台19移动并切割卡盘台19上的半导体晶片W的切割刀片20。

在卡盘台19的上表面上形成刀片接收槽21，其中以非接触方式接收切割刀片20的尖端，刀片接收槽21对应于半导体晶片W上形成为矩阵形状的封装切割线。

因此，当相对于卡盘台19相对移动的切割刀片20沿着切割线切割卡盘台19上的半导体晶片W时，切割刀片20的尖端经过刀片接收槽21并切割半导体晶片W而不接触卡盘台19。

同时，在对准台11上执行根据本发明的对准半导体晶片的方法。这里，在能够沿X轴方向、沿Y轴方向和关于垂直轴沿θ方向旋转的X-Y-θ台（未示出）上设置对准台11，以校正置于对准台11上的半导体晶片W的位置。移动对准台11的X-Y-θ台在一距离上移动，以在不增加设备总体尺寸的范围之内精细调节半导体晶片W的位置。

尤其是，本发明提供了通过使设备振动等导致的误差影响最小化而精确地对准半导体晶片W的方法。

为此目的，如图10和11所示，在将半导体晶片W放在对准台11上时，视觉摄像机18在X轴方向上移动以检测在半导体晶片W的一侧的上部（例如半导体晶片W中间顶部）形成的矩阵状图案，从而判断图案倾斜了多少。

这里，在半导体晶片W上形成的矩阵状图案代表刀片经过或激光束辐照到其上以将半导体晶片W切割成各个半导体封装的切割线。

如果在半导体晶片W上形成的矩阵状图案相对于参考坐标系的倾斜角度为±α，则应当旋转对准台使得矩阵状图案平行于参考坐标系的角度β=（N×90°）-±α或β=（90°-±α）+（N×90°），其中N是整数。

接下来，基于控制器中存储的半导体晶片W的信息，将对准台11沿θ方向旋转预定角度，以垂直于半导体晶片W。

也就是说，沿θ方向将对准台11旋转预定角度，使得半导体晶片W的矩阵状图案与卡盘台19的刀片接收槽21重合。

然后，在X轴方向上移动视觉摄像机18以对固定定位于对准台11两侧的销孔22和位于与销孔22相邻的半导体晶片W的边缘附近的半导体封装拍照，从而检测其位置。

例如，沿X轴方向水平移动视觉摄像机18以检测销孔22的中心位置和与其相邻的半导体晶片W上的某一半导体封装的中心位置。

这里，半导体封装表示要基于控制器中存储的半导体晶片W的信息检测其位置的参考半导体封装。

可以将确定销孔22的位置以及参考半导体封装的位置的过程至少执行一次，如果需要更精确的位置检测值，那么可以将该过程执行两次。此时，在对一侧的销孔22和与其相邻的参考半导体封装拍照之后，视觉摄像机18可以沿X轴方向水平移动以对另一侧的销孔22和与其相邻的参考半导体封装拍照。

这样，在检测到两侧的销孔22的中心位置和参考半导体封装的位置时，计算所检测的相对位置和目标相对位置之间的差异，从而能够计算半导体晶片W的位置校正值。

因此，控制器（未示出）基于半导体封装的中心位置和销孔22的中心位置计算校正值，并沿θ方向和/或X轴方向和/或Y轴方向移动对准台11，由此校正半导体晶片W的位置以与控制器中存储的关于销孔22和参考半导体封装之间位置关系的信息一致。

这样，可以基于视觉摄像机18检测的相对于位置固定的销孔22的位置信息将半导体晶片W的位置校正一次或两次，从而能够精确地校正半导体晶片W的位置，同时使由于设备振动等导致的误差影响最小化。

同时，在按以上方式执行对准半导体晶片W的位置的方法之前，本发明提供一种相对于半导体晶片W的参考标记F₁到F₄对准半导体晶片W的位置的方法。

参考图2到9，下文将描述根据本发明另一实施例对准半导体晶片的方法。

这里，在由传送机器人12从加载单元10将半导体晶片W放在对准台11上时，视觉摄像机18在对准台上方沿X轴方向移动以按照预定次序对半导体晶片W边缘上形成的凹口N（参见图2）和参考标记F₁到F₄（参见图2）拍照，从而确定半导体晶片W在对准台11上的位置。然后，基于所确定的位置，将半导体晶片W的位置校正到预定参考位置，从而将半导体晶片W放在条拾取器14的精确位置上，以由条拾取器14拾取。

首先，半导体具有圆形形状，可以包括凹陷地形成于外周上的凹口N作为半导体晶片W的参考点。

此外，多个参考标记F₁到F₄形成在与穿过半导体晶片W的凹口N的中心线间隔开预定距离的预定位置中。

在控制器（未示出）中预先存储从半导体晶片W的中心沿X轴方向和沿Y轴方向到各个参考标记F₁到F₄的距离信息。

如图2所示，在将半导体晶片W放在对准台11上时，视觉摄像机18沿X轴方向移动并从半导体晶片W的中心的顶部拍摄半导体晶片W，以检测半导体晶片W上形成为矩阵形状的切割线，由此确定图案倾斜多少。

然后，基于控制器中存储的半导体晶片W的信息，沿θ方向将对准台11旋转预定角度，使得半导体晶片W的切割线与卡盘台19的刀片接收槽21重合（参见图1）。

接下来，视觉摄像机18沿X轴方向移动以定位在半导体晶片W一侧的边缘顶部（图中顺时针方向的90°）。在这种状态中，视觉摄像机18沿一方向旋转90°，以检测半导体晶片W一侧的边缘中形成的凹口N。

当如图3所示凹口N位于视觉摄像机18底部时，对准台11沿顺时针方向旋转预定角度，如图4所示，以调节半导体晶片W的位置，使得第一参考标记F₁和第三参考标记F₃存在于视觉摄像机18的拍摄区域中。然后，视觉摄像机18对第一参考标记F₁拍照以检测第一参考标记F₁的位置坐标。

接下来，如图5所示，视觉摄像机18沿X轴方向移动，对第三参考标记F₃拍照，以确定第三参考标记F₃的位置信息，并返回到初始位置。

这里，由于视觉摄像机18沿X轴方向水平移动，所以能够基于第一和第三参考标记F₁和F₃的位置信息确定半导体晶片W偏离中心线多少。

此外，为了进一步提高精确度，可以重复以上工序，使得半导体晶片W与中心线重合。

亦即，在将对准台11旋转预定角度（该预定角度对应于通过视觉摄像机18沿X轴方向移动并对第一和第三参考标记F₁和F₃拍照所获得的值，亦即，对应于半导体晶片W偏离中心线的程度）和通过拍照获得第一和第三参考标记F₁和F₃的位置信息的过程被重复执行以使得第一和第三参考标记F₁和F₃定位在中心线上之后，可以执行下面的工艺。

这样，在视觉摄像机18所检测的第一和第三参考标记F₁和F₃的位置相对于中心线彼此不对称时，或者为了进一步提高精确度，可以允许视觉摄像机18检测第一参考标记F₁的位置，允许将对准台11旋转预定角度，使得第三参考标记F₃定位于中心线上，然后允许视觉摄像机18通过拍照检测第三参考标记F₃的位置。

如上所述，当检测第一和第三参考标记F₁和F₃的位置时，控制器（未示出）基于所检测的第一和第三参考标记F₁和F₃的位置以及关于第一和第三参考标记F₁和F₃与中心点O_Ｗ之间的距离的预存储信息检测半导体晶片W的中心点O_W的第一位置。

然后，如图6所示，对准台11沿逆时针方向旋转180°，使得第三参考标记F₃存在于视觉摄像机18的拍摄区域中，从而拍摄第三参考标记F₃的第二位置。

接下来，如图7所示，视觉摄像机18再次沿Y轴方向移动，以拍摄第一参考标记F₁，从而检测第一参考标记F₁的第二位置。

这里，由所检测的第一和第三参考标记F₁和F₃的第二位置坐标确定半导体晶片W的中心点O_W的第二位置坐标。

这样，当半导体晶片W的中心点O_W的第一和第二位置被确定时，可以通过中心点O_W的第一和第二位置之间的差异来检测对准台11的旋转中心O_T的位置。

如果半导体晶片W的中心点O_W与对准台11的旋转中心O_T的位置重合，那么即使对准台11旋转180°，中心点O_W的位置也不改变。不过，如图7所示，如果半导体晶片W的中心点O_W未与对准台11的旋转中心O_T的位置重合，那么当对准台11旋转180°时，中心点O_W的位置发生改变。

因此，在半导体晶片W的中心点O_W的位置已知时，能够确定对准台11的旋转中心O_T的位置。

在该实施例中，为了提高精确度，通过检测第一和第三参考标记F₁和F₃的第一和第二位置二者来确定对准台11的旋转中心O_T的位置。不过，可以通过确定第一参考标记F₁的位置或第三参考标记F₃的位置来确定对准台11的旋转中心O_T的位置。

在确定对准台11的旋转中心O_T的位置时，可以确定半导体晶片W的中心点O_W偏离对准台11的旋转中心O_T多少，旋转中心O_T事先利用夹具或虚设半导体晶片获得并然后存储于控制器中。

不过，由于对准台11是由例如电动机机械旋转的，所以在使用期间旋转中心可能有轻微变化。

因此，通过将半导体晶片W放在对准台11上来确定对准台11的旋转中心O_T的位置，通过拍照来检测第一和第三参考标记F₁和F₃的第一位置，将对准台11旋转180°，以及检测第一和第三参考标记F₁和F₃的第二位置的上述工艺是更精确的。

同时，如图8所示，在对准台11两侧固定地提供一对销孔22，以允许在条拾取器14真空吸附对准台11上的半导体晶片W时将条拾取器14引导到精确位置。在条拾取器14两侧形成向下突出的一对位置确定销（pin）（未示出），以***每个销孔22中。

因此，在条拾取器14拾取对准台11上的半导体晶片W时，将条拾取器14的位置确定销***销孔22中，使得条拾取器14在恒定位置拾取半导体晶片W。因此，如果半导体晶片W的中心点O_W与销孔22之间的中心位置（即晶片拾取位置的中心）重合，那么条拾取器14能够从精确位置拾取半导体晶片W。

如上所述，当检测半导体晶片W的中心点O_W的位置时，能够确定半导体晶片W的中心点O_W与对准台11的旋转中心O_T的偏差，从而可以根据对准台11的旋转计算半导体晶片W的大致旋转。

因此，如图9所示，控制器（未示出）基于半导体晶片W的中心点O_W的第二位置和对准台11的旋转中心O_T的位置计算校正值，将对准台11旋转预定角度，然后沿X轴方向和/或Y轴方向移动对准台11，使得半导体晶片W的中心点O_W与销孔22之间的中心位置重合，从而校正半导体晶片W的位置。

这里，基于对准台11的旋转中心O_T和半导体晶片W的中心点O_W之间的偏差，在沿X轴方向移动的视觉摄像机18拍摄第一和第三参考标记F₁和F₃时，通过反映旋转第一和第三参考标记F₁和F₃以存在于视觉摄像机18的拍摄区域中的值以及半导体晶片W偏离中心线的值，来确定对准台11的旋转角。

这样，根据本发明，即使半导体晶片W上的参考标记F₁和F₃偏离经过凹口N的中心线，视觉摄像机18也能够在沿一方向（即沿X轴方向）移动时确定参考标记F₁到F₄的位置。结果，能够基于参考标记F₁到F₄的位置确定半导体晶片W的中心点O_W的位置和对准台11的旋转中心O_T的位置，由此精确校正半导体晶片W的位置。

因此，可以将半导体晶片W精确传送到下一处理位置并经受下一工艺，从而能够使缺陷的出现最小化。

同时，作为对准半导体晶片W的方法的另一示例，本发明提供一种通过利用能够沿X和Y轴方向移动的视觉摄像机18检测每个参考标记相对于半导体晶片W的位置并通过利用检测信息来校正半导体晶片W的位置的方法。

为此，如图12所示，视觉摄像机18首先移动以拍摄半导体晶片W的预定区域，即半导体晶片W的中央区域，从而测量半导体晶片W上形成的矩阵状图案的倾斜程度。然后，基于测量信息沿θ方向将对准台11旋转预定角度以垂直于半导体晶片W。

接下来，视觉摄像机18移动到半导体晶片W的顶部并沿X和Y轴方向水平移动以检测多个参考标记中至少两个参考标记的位置。

例如，视觉摄像机18在X轴方向和/或Y轴方向上自由移动，拍摄第一参考标记F₁以检测其位置坐标，并拍摄第三参考标记F₃以检测其位置坐标。

这样，在第一和第三参考标记F₁和F₃的位置被检测时，控制器（未示出）基于所检测的第一和第三参考标记F₁和F₃的位置以及事先存储的关于第一和第三参考标记F₁和F₃与中心点O_W之间的距离的信息，检测半导体晶片W的中心点O_W的位置。

然后，基于参考标记诸如第一和第三参考标记F₁和F₃的位置信息计算半导体晶片W的位置校正值，然后水平或旋转地移动对准台11，从而校正半导体晶片W的位置。

这样，可以将精确对准的半导体晶片W精确传送到下一处理位置并经历下一工艺，从而能够使缺陷的出现最小化。

尽管上述实施例涉及在将半导体晶片W切割成各个半导体封装的切单设备中对准半导体晶片W的方法，但是也可以通过相同或类似的方式将根据本发明的对准半导体晶片W的方法应用于除半导体晶片切单设备之外的操纵各种晶片的任何晶片处理设备。

此外将显然的是，在利用形状对应于半导体晶片的夹具实施根据本发明的对准方法时，它属于本发明的技术范围。这样的夹具尺寸可以对应于半导体晶片的尺寸，可以包括矩阵状图案、参考标记和/或凹口。夹具不过是一种虚设半导体晶片，对于本发明所属领域的技术人员而言显然的是，夹具与半导体晶片或其等价物相同，并被广泛使用。

如上所述，根据本发明的对准半导体晶片的方法具有以下优点：

首先，由于视觉摄像机能够容易地检测晶片上形成的参考标记位置，所以即使对应的晶片是新的，甚至在新型晶片诸如晶片级封装（其上参考标记偏离晶片的中心线）上，也可以精确地确定放置晶片的位置。因此，可以通过基于所确定的放置晶片的位置校正晶片位置来精确对准晶片位置；以及

第二，由视觉摄像机拍摄诸如销孔的固定参考点的位置与晶片上的半导体封装的中心点位置之间的关系一次或两次，以确定晶片的位置校正值，并且可以基于用最少次数拍摄的位置校正值来校正和对准晶片位置。因此，能够使设备振动等导致的视觉摄像机测量值误差的发生机会最小化，并获得精确的测量值，从而精确地对准晶片位置。

如上，已经描述和示出了本发明的优选实施例，不过，本发明不限于此，相反，应理解，可以由本领域技术人员对本发明做出各种修改和变化而不脱离如所附权利要求界定的本发明精神和技术范围。

（附图标记说明）

10:加载单元        11:对准台

12:传送机器人      13:切割单元

14:条拾取器        15:刷清洁单元

16:清洗单元        17:单元拾取器

18:视觉摄像机      19:卡盘台

20:切割刀片        21:刀片接收槽

22:销孔

W:半导体晶片       N:凹口

F₁到F₄:参考标记

O_W:半导体晶片的中心点

O_T:对准台的旋转中心

Claims (37)

1.一种用于对准半导体晶片的方法，所述方法包括：

(a)将半导体晶片置于对准台上；

(b)通过视觉摄像机和对准台之间的相对移动，令视觉摄像机拍摄所述半导体晶片上的某一区域并检测所述半导体晶片上形成的矩阵状图案相对于参考坐标系的倾斜角度α；

(c)基于所测量的倾斜角度令所述对准台旋转预定角度；

(d)令所述视觉摄像机和所述对准台相对于彼此移动，从而在所述对准台设置在其上的基底上形成的参考点和所述半导体晶片上的预定点同时存在于所述视觉摄像机的视场FOV中，并令所述视觉摄像机检测所述参考点和所述半导体晶片上的预定点之间的位置信息；

(e)基于所检测的位置信息计算所述半导体晶片的位置校正值；以及

(f)通过基于所计算的位置校正值水平或旋转地移动所述对准台来校正所述半导体晶片的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中分别关于所述半导体晶片上的所述预定点和相对于所述半导体晶片形成在相对两侧的参考点的至少两个对执行步骤（d）。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤（d）中，所述视觉摄像机相对于所述对准台移动，所述对准台相对于所述视觉摄像机移动，或者它们二者都相对于彼此移动。

4.根据权利要求1到3中的任一项所述的方法，还包括：

在步骤（c）和步骤（d）之间，如果所述视觉摄像机能仅沿一个轴（例如X轴或Y轴）移动并且如果所述对准台在另一个轴（Y轴或X轴）方向上的移动距离小于所述半导体晶片的直径的一半，

令所述对准台旋转预定角度，使得形成于所述半导体晶片上的至少两个参考标记存在于所述视觉摄像机的拍摄区域中；

令所述视觉摄像机分别检测所述至少两个参考标记中的每个的第一位置；

令所述对准台旋转预定角度；

令所述视觉摄像机检测所述至少两个参考标记中的任一个的第二位置；

基于所检测的半导体晶片上的参考标记的位置信息计算所述半导体晶片的位置校正值；以及

通过基于所计算的位置校正值水平或旋转地移动所述对准台来校正所述半导体晶片的位置。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述预定角度是180°或90°。

6.根据权利要求1到3中的任一项所述的方法，还包括，在步骤（c）之后，令所述视觉摄像机通过所述视觉摄像机和所述对准台之间的相对移动沿一个轴（X轴或Y轴）方向定位在所述半导体晶片的外周上，令所述半导体晶片旋转90°，以及令所述视觉摄像机检测形成在所述半导体晶片的外周上的凹口。

7.根据权利要求4所述的方法，还包括，在步骤（c）之后，令所述视觉摄像机通过所述视觉摄像机和所述对准台之间的相对移动沿一个轴（X轴或Y轴）方向定位在所述半导体晶片的外周上，令所述半导体晶片旋转90°，以及令所述视觉摄像机检测形成在所述半导体晶片的外周上的凹口。

8.根据权利要求1到3中的任一项所述的方法，还包括：

在步骤（c）和步骤（d）之间，

通过所述视觉摄像机和所述对准台之间的相对移动检测所述半导体晶片上形成的至少两个参考标记的位置信息；

基于所检测的半导体晶片上的至少两个参考标记的位置信息计算所述半导体晶片的位置校正值；以及

通过基于所计算的位置校正值水平或旋转地移动所述对准台来校正所述半导体晶片的位置。

9.根据权利要求1到3中的任一项所述的方法，其中所述参考点是销孔。

10.根据权利要求1到3中的任一项所述的方法，其中所述半导体晶片上的预定点是多个半导体封装中与所述参考点一起存在于所述视觉摄像机的FOV中的半导体封装。

11.根据权利要求4所述的方法，其中所述参考点是销孔。

12.根据权利要求4所述的方法，其中所述半导体晶片上的预定点是多个半导体封装中与所述参考点一起存在于所述视觉摄像机的FOV中的半导体封装。

13.根据权利要求8所述的方法，其中所述参考点是销孔。

14.根据权利要求8所述的方法，其中所述半导体晶片上的预定点是多个半导体封装中与所述参考点一起存在于所述视觉摄像机的FOV中的半导体封装。

15.一种用于对准半导体晶片的方法，所述方法包括：

(a)将半导体晶片置于对准台上；

(b)通过视觉摄像机和对准台之间的相对移动，令所述视觉摄像机位于所述半导体晶片的外周上，令所述半导体晶片旋转，以及令所述视觉摄像机检测所述半导体晶片的外周上形成的凹口；

(c)令所述视觉摄像机和所述对准台相对于彼此移动，使得在所述对准台设置在其上的基底上形成的参考点以及所述半导体晶片上的预定点同时存在于所述视觉摄像机的视场FOV中，以及令所述视觉摄像机检测所述参考点和所述半导体晶片上的预定点之间的位置信息；

(d)基于所检测的位置信息计算所述半导体晶片的位置校正值；以及

(e)通过基于所计算的位置校正值水平或旋转地移动所述对准台来校正所述半导体晶片的位置。

16.根据权利要求15所述的方法，其中分别关于所述半导体晶片上的预定点和相对于所述半导体晶片形成在相对两侧的参考点的至少两个对执行步骤（d）。

17.根据权利要求15所述的方法，其中在步骤（c）中，所述视觉摄像机相对于所述对准台移动，所述对准台相对于所述视觉摄像机移动，或它们二者都相对于彼此移动。

18.根据权利要求15到17中的任一项所述的方法，还包括：

在步骤（b）和步骤（c）之间，如果所述视觉摄像机能仅沿一个轴（例如X轴或Y轴）方向移动并且如果所述对准台在另一个轴（Y轴或X轴）方向上的移动距离小于所述半导体晶片的直径的一半，

令所述对准台旋转预定角度，使得形成于所述半导体晶片上的至少两个参考标记存在于所述视觉摄像机的拍摄区域中；

令所述视觉摄像机分别检测所述至少两个参考标记中的每个的第一位置；

令所述对准台旋转预定角度；

令所述视觉摄像机分别检测所述至少两个参考标记中的每个的第二位置；

基于所检测的半导体晶片上的参考标记的位置信息计算所述半导体晶片的位置校正值；以及

通过基于所计算的位置校正值水平或旋转地移动所述对准台来校正所述半导体晶片的位置。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述预定角度是180°或90°。

20.根据权利要求15到17中的任一项所述的方法，其中所述参考点是销孔。

21.根据权利要求15到17中的任一项所述的方法，其中所述半导体晶片上的预定点是多个半导体封装中与所述参考点一起存在于所述视觉摄像机的FOV中的半导体封装。

22.根据权利要求18所述的方法，其中所述参考点是销孔。

23.根据权利要求18所述的方法，其中所述半导体晶片上的预定点是多个半导体封装中与所述参考点一起存在于所述视觉摄像机的FOV中的半导体封装。

24.根据权利要求1到3中的任一项所述的方法，还包括：

在步骤（c）和步骤（d）之间，如果所述视觉摄像机能仅沿一个轴（例如X轴或Y轴）方向移动并且如果所述对准台在另一个轴（Y轴或X轴）方向的移动距离小于所述半导体晶片的直径的一半，

令所述对准台旋转预定角度，使得形成于所述半导体晶片上的参考标记存在于所述视觉摄像机的拍摄区域中；

令所述视觉摄像机检测所述参考标记的第一位置；

令所述对准台旋转预定角度；

令所述视觉摄像机检测所述参考标记的第二位置和除所述参考标记之外的至少一个参考标记的位置；

基于所检测的半导体晶片上的参考标记的位置信息计算所述半导体晶片的位置校正值；以及

通过基于所计算的位置校正值水平或旋转地移动所述对准台来校正所述半导体晶片的位置。

25.根据权利要求24所述的方法，其中所述预定角度为180°。

26.根据权利要求24所述的方法，还包括，在步骤（c）之后，令所述视觉摄像机通过所述视觉摄像机和所述对准台之间的相对移动沿一个轴（例如X轴或Y轴）方向定位在所述半导体晶片的外周上，令所述半导体晶片旋转90°，以及令所述视觉摄像机检测所述半导体晶片的外周上形成的凹口。

27.根据权利要求24所述的方法，其中所述参考点是销孔。

28.根据权利要求24所述的方法，其中所述半导体晶片上的预定点是多个半导体封装中与所述参考点一起存在于所述视觉摄像机的FOV中的半导体封装。

29.一种用于对准半导体晶片的方法，所述方法包括：

(a)将半导体晶片置于对准台上；

(b)通过视觉摄像机和对准台之间的相对移动，令所述视觉摄像机拍摄所述半导体晶片上的某一区域并检测所述半导体晶片上形成的矩阵状图案相对于参考坐标系的倾斜角度α；

(c)基于所测量的倾斜角度令所述对准台旋转预定角度；

(d)令所述对准台旋转预定角度，使得形成于所述半导体晶片上的至少两个参考标记存在于所述视觉摄像机的拍摄区域中；

(e)令所述视觉摄像机分别检测所述至少两个参考标记中的每个的第一位置；

(f)令所述对准台旋转预定角度；

(g)令所述视觉摄像机检测所述至少两个参考标记中的任一个的第二位置；以及

(h)基于所检测的所述半导体晶片上的参考标记的位置信息计算所述半导体晶片的位置校正值，并通过基于所计算的位置校正值水平或旋转地移动所述对准台来校正所述半导体晶片的位置。

30.根据权利要求29所述的方法，其中所述预定角度是180°或90°。

31.根据权利要求29所述的方法，还包括，在步骤（c）之后，令所述视觉摄像机通过所述视觉摄像机和所述对准台之间的相对移动沿一个轴（X轴或Y轴）方向定位在所述半导体晶片的外周上，令所述半导体晶片旋转90°，以及令所述视觉摄像机检测在所述半导体晶片的外周上形成的凹口。

32.根据权利要求29所述的方法，其中步骤（h）包括：

基于所检测的所述半导体晶片上的参考标记的第一和第二位置信息检测所述对准台的旋转中心的位置；

基于所检测的对准台的旋转中心的位置计算使所述半导体晶片的中心点的位置与条拾取器的拾取位置的中心重合的位置校正值；以及

通过基于所计算的位置校正值水平或旋转地移动所述对准台来校正所述半导体晶片的位置。

33.根据权利要求29所述的方法，其中所述对准台包括形成在其两侧并确定所述条拾取器的拾取位置的多个销孔，在步骤（h）中，控制器校正所述半导体晶片的位置，使得所述半导体晶片的中心点与所述多个销孔之间的中心重合。

34.一种用于对准半导体晶片的方法，所述方法包括：

(a)将半导体晶片置于对准台上；

(b)通过视觉摄像机和对准台之间的相对移动，令所述视觉摄像机定位在所述半导体晶片的外周上，令所述半导体晶片旋转，以及令所述视觉摄像机检测在所述半导体晶片的外周上形成的凹口；

(c)令所述对准台旋转预定角度，使得形成在所述半导体晶片上的至少两个参考标记存在于所述视觉摄像机的拍摄区域中；

(d)令所述视觉摄像机分别检测所述至少两个参考标记中的每个的第一位置；

(e)令所述对准台旋转预定角度；

(f)令所述视觉摄像机检测所述至少两个参考标记中的任一个的第二位置；以及

(g)基于所检测的所述半导体晶片上的参考标记的位置信息计算所述半导体晶片的位置校正值，并通过基于所计算的位置校正值水平或旋转地移动所述对准台来校正所述半导体晶片的位置。

35.根据权利要求34所述的方法，其中所述预定角度是180°或90°。

36.根据权利要求34所述的方法，其中步骤（g）包括：

基于所检测的所述半导体晶片上的参考标记的第一和第二位置信息检测所述对准台的旋转中心的位置；

基于所检测的所述对准台的旋转中心的位置计算使所述半导体晶片的中心点的位置与条拾取器的拾取位置的中心重合的位置校正值；以及

通过基于所计算的位置校正值水平或旋转地移动所述对准台来校正所述半导体晶片的位置。

37.根据权利要求34所述的方法，其中所述对准台包括形成在其两侧并确定所述条拾取器的拾取位置的多个销孔，在步骤（g）中，控制器校正所述半导体晶片的位置，使得所述半导体晶片的中心点与所述多个销孔之间的中心重合。

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