[发明专利]半导体元件的整合式制造设备及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关一种半导体元件的整合式制造设备及其制造方法，特别是一种可在单一设备上完成半导体晶粒分级及粘晶工艺的整合式制造设备及制造方法。

背景技术

在传统已知的半导体工艺中，晶圆经光罩蚀刻、研磨、切割后，即进行晶圆测试的程序，所谓晶圆测试是通过测试机台针对晶圆上每一颗晶粒测试其功能(例如LED晶粒需测试其亮度，逻辑IC需测试其信号、电性等)，以判别每个晶粒的等级，之后再通过分类机将晶圆上不同等级的晶粒予以分类包装，然后再进入下一阶段粘晶(die bond)、打线(wire bond)、灌胶(Encapsulation)等封装工艺。然而，由于分类机与粘晶机为两种不同的机台，因此在分类机将晶粒分类包装后，需要进行包装品质的检测、晶粒数量的计算…等转换机台所需的程序，在这些转换机台的程序中往往都需要大量的人力，不仅耗费时间，更增加人力成本的支出。此外，经包装后的晶粒在进行粘晶工艺前需将包装拆除，而拆除后的包装耗材便无法再回收使用，如此一来，不仅花费包装耗材的成本，更产生大量废弃物的问题，对于环境保护及垃圾减量产生莫大的威胁。

另外，在前述制造过程中，为了使生产流程能更加顺畅，通常分类机与粘晶机的机台数量在配置上要相当，才能使得分类及粘晶的工艺不会因为机台不足，而耗费等待的时间，但如此一来，便需花费大量金钱购置分类机及粘晶机，同时需要有足够大的厂房及无尘室放置这些机台，造成更多的成本花费。

此外，一般半导体经过测试后，通常会依照其特性区分成2-4类不等，然而，若是发光二极管的半导体，往往需要更多的分类，甚至依照其亮度、波长…等特性不同可区分到100类以上，因此利用传统的分类机及粘晶机进行分类与粘晶的工艺，则需耗费更庞大的人力。

有鉴于上述种种问题，因此业界亟需提出一种整合式的半导体机台，以符合半导体产业快速发展的产业生态。

发明内容

为解决上述的问题，因此本发明提出一种半导体元件的整合式制造设备，包括轨道装置、夹持机构、晶圆载台、封装载体收容装置、封装载体取放装置、点胶装置及晶粒取放装置。轨道装置，包含第一轨道、第二轨道与轨道转换机构，轨道转换机构设置于第一轨道及第二轨道的一端，用以连接第一轨道及第二轨道，同时，轨道装置进一步设置有封装载体点胶区及粘晶区。夹持机构设置于轨道装置上，夹持机构可夹持封装载体，并可于分度移动于轨道装置上的封装载体点胶区、粘晶区、轨道转换机构及第二轨道。晶圆载台，设置于轨道装置的一侧且邻近粘晶区，晶圆载台承载包含有多个晶粒的晶圆，其中各晶粒分属于至少两个晶粒等级。封装载体收容装置，设置于轨道装置的一端，封装载体收容装置包含有多个弹匣，各弹匣内可放置多个封装载体。封装载体取放装置，设置于轨道装置与封装载体收容装置之间，封装载体取放装置用以将封装载体移动于轨道装置及封装载体收容装置的弹匣之间。至少一点胶装置，设置于轨道装置的封装载体点胶区，用以提供粘胶于封装载体点胶区的夹持机构的封装载体上。晶粒取放装置设置于晶圆载台与轨道装置的粘晶区上方，用以将晶圆载台上的晶粒移动至位于粘晶区的夹持机构的封装载体上。

因此，本发明的主要目的在于提出一种半导体元件的整合式制造设备，由于在轨道装置上设置有封装载体点胶区及粘晶区，因此由封装载体取放装置由晶圆上拾取特定等级的晶粒，直接放置于粘晶区的封装载体上，同时完成分级与粘晶的工艺，使原本需两台机台的工艺可在同一机台上完成，可简化工艺与减少机台购置的成本。

本发明的再一目的在于提出一种半导体元件的整合式制造设备，由于在单一机台中整合分级与粘晶的工艺，因此可有效减少分级工艺转换至粘晶工艺过程中包装耗材浪费，降低生产过程中废弃物的产生。

本发明的又一目的在于提出一种半导体元件的整合式制造设备，由于在单一机台中整合分级与粘晶工艺，因此可有效减少半导体工艺中所需的人力。

本发明的又一目的在于提出一种半导体元件的整合式制造设备，由于在单一机台中整合分级与粘晶工艺，因此可减少由分级工艺转换至粘晶工艺过程中时间的浪费，有效提升产能。