粘晶方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種粘晶方法，其步驟包含有：將一基板加熱至一預定溫度；吸取至少一晶粒，該至少一晶粒具有一基礎溫度，該基礎溫度小于該預定溫度；將該至少一晶粒固晶于該基板；冷卻該已固晶的基板；以及將該已固晶的基板移至一上下料位置，加熱另一基板至該預定溫度，并重復上述的步驟。
【專利說明】粘晶方法及其裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種粘晶方法及其裝置，尤其是一種預熱晶粒與粘合晶粒的粘晶方法
與裝置。
【背景技術】
[0002]光電元件，廣為應用于目前的日常生活中，舉例而言，光電元件中以發光二極管(Light-Emitting Diode, LED)最具有代表性，因發光二極管已被視為下一代照明光源，以取代傳統的日光燈與齒素燈。
[0003]現有的光電元件的制作工藝，是將一晶粒置放于基板，以使二者相粘合，然而在置放過程中，是使用一取放裝置，將晶粒由晶粒供應單元取出，放置于晶粒暫放平臺，再由另一取放裝置，從晶粒暫放平臺取出晶粒，貼合于基板上，晶粒粘合基板前，晶粒需要歷經多次取放，并且前述的制作工藝是依靠單一固晶機構與單一制作平臺，所以現有的光電元件需要較長的制作時間，并且具有較為繁復的生產流程。
【發明內容】
[0004]在本發明的一實施例中，本發明的目的在于提供一種粘晶方法，其步驟包含有:
[0005]將一基板加熱至一預定溫度；
[0006]吸取至少一晶粒；
[0007]將該至少一晶粒固晶于該基板；
[0008]冷卻已固晶的基板；以及
[0009]將該已固晶的基板移至一上下料位置，加熱另一基板至該預定溫度，并重復上述的步驟。
[0010]在本發明的另一實施例中，本發明的目的在于提供一種粘晶裝置，其包含有:
[0011]一基臺；
[0012]一晶粒供應單元，其設于該基臺的一端；
[0013]一基板加熱及冷卻單元，其設于該基臺的另一端；以及
[0014]一固晶單元，其設于該基臺的頂端，并且能夠于該晶粒供應單元與該基板加熱及冷卻單元之間移動。
[0015]本發明僅需將晶粒從晶圓盤取出直接固晶于基板上；另一方面，本發明有多組晶粒取放固晶機構，可一次從晶圓盤取出多顆晶粒，縮短取放時間；最后，本發明擁有雙固晶平臺，在其中一平臺進行固晶制作時，另一平臺可進行冷卻與上下料基板，可有效降低制程時間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的一種粘晶裝置的立體示意圖。
[0017]圖2是一晶粒供應單元的立體示意圖。[0018]圖3是一控溫模塊的立體示意圖。
[0019]圖4是一取放固晶模塊的立體示意圖。
[0020]圖5是一晶粒供應單元與一取放固晶模塊的局部動作示意圖。
[0021]圖6是晶粒供應單元、取放固晶模塊與一基板加熱及冷卻單元的動作示意圖。
[0022]圖7是取放固晶模塊與基板加熱及冷卻單元的局部動作示意圖。
[0023]圖8是本發明的一種粘晶方法的流程示意圖。
[0024]【主要元件符號說明】
[0025]I 基臺
[0026]2 晶粒供應單元
[0027]20 晶圓工作臺
[0028]200晶圓盤載臺
[0029]201旋轉模塊
[0030]202工作臺X軸向移動單元
[0031]203工作臺Y軸 向移動單元
[0032]21 晶粒頂出模塊
[0033]3 基板加熱及冷卻單元
[0034]30Y軸向移動模塊
[0035]31控溫模塊
[0036]311冷卻液流入管
[0037]312冷卻液流出管
[0038]313恒溫液入管
[0039]314溫度傳感器
[0040]315隔熱板
[0041]316支撐座
[0042]317恒溫板
[0043]318附加電路板
[0044]319恒溫液出管
[0045]4固晶單元
[0046]40固晶單元Y軸向移動模塊
[0047]41取放固晶模塊
[0048]410第一視覺模塊
[0049]411可調整加壓模塊
[0050]412真空吸放轉接器
[0051]414晶粒吸嘴
[0052]415角度對位模塊
[0053]42取放固晶模塊Z軸向對位模塊
[0054]43取放固晶模塊X軸向移動模塊
[0055]5第二視覺模塊
[0056]SI ~S8 步驟【具體實施方式】
[0057]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。
[0058]參考圖1所示，本發明提供一種粘晶裝置，其具有一基臺1、一晶粒供應單元2、一基板加熱及冷卻單兀3、一固晶單兀4、一第一視覺模塊410與一第二視覺模塊5。
[0059]晶粒供應單元2設于基臺I的一端,參考圖2與圖1所示，晶粒供應單元2具有一晶圓工作臺20與一晶粒頂出模塊21。
[0060]晶圓工作臺20具有一晶圓盤載臺200、一旋轉模塊201、一工作臺X軸向移動單元202與一工作臺Y軸向移動單元203，晶圓盤載臺200設于旋轉模塊201的頂端，旋轉模塊201使晶圓盤載臺200得以轉動一角度，該角度能夠為O至360度，舉例而言，該角度能夠為O至360度中的任一度數，但不限制，工作臺X軸向移動單元202與工作臺Y軸向移動單元203設于晶圓盤載臺200的底端，工作臺X軸向移動單元202使晶圓盤載臺200能夠沿著一X軸向移動，工作臺Y軸向移動單元203使晶圓盤載臺200能夠沿著一 Y軸向移動，如圖所示，該X軸向垂直于該Y軸向。
[0061]晶粒頂出模塊21設于晶圓盤載臺200的底端。
[0062]基板加熱及冷卻單元3設于基臺I的另一端，請配合參考圖3與圖1所示，基板加熱及冷卻單元3具有至少一控溫模塊31與至少一 Y軸向移動模塊30。
[0063]控溫模塊31設于Y軸向移動模塊30，Y軸向移動模塊30使控溫模塊31能夠沿著Y軸向移動，本實施例中，控溫模塊31與Y軸向移動模塊30的數量分別為兩個，控溫模塊31具有一附加電路板318、一恒溫板317、至少一支撐座316與一溫度傳感器314。
[0064]附加電路板318具有至少一冷卻液流入管311、至少一冷卻液流出管310、至少一加熱管312與一隔熱板315，冷卻液流入管311能夠將冷卻液導入附加電路板318的內部，以冷卻附加電路板318，冷卻液流出管312能夠將冷卻液由附加電路板318的內部導出至附加電路板318的外部，加熱管312能夠為一電氣加熱管，加熱管312能夠加熱附加電路板318，以使附加電路板318的溫度提升至一預定溫度，隔熱板315設于附加電路板318的底部，以預防被加熱的附加電路板318的熱能影響位于附加電路板318底端的構件。
[0065]支撐座316設于附加電路板318與恒溫板317之間，以使附加電路板318與恒溫板317之間形成有可供溫度傳感器314設置的空間。
[0066]恒溫板317具有至少一恒溫液入管313與一恒溫液出管319，恒溫液入管313可將一恒溫液導入恒溫板317的內部，以使控溫模塊31維持于一特定溫度，恒溫液出管319可將恒溫液由恒溫板317的內部導出至恒溫板317的外部。
[0067]固晶單元4設于基臺I的頂端，并且能夠在晶粒供應單元2與基板加熱及冷卻單元3之間移動，請配合參考圖4與圖1所示，固晶單元4具有一固晶單元Y軸向移動模塊40、一取放固晶模塊41、一取放固晶模塊Z軸向對位模塊42與一取放固晶模塊X軸向移動模塊43。
[0068]固晶單元Y軸向移動模塊40設于基臺I的兩側，固晶單元Y軸向移動模塊40使取放固晶模塊41能夠沿著于Y軸向移動。
[0069]取放固晶模塊41具有多個晶粒吸嘴414、多個角度對位模塊415、多個真空吸放轉接器412與多個可調整加壓模塊411。
[0070]各晶粒吸嘴414耦接各角度對位模塊415，各角度對位模塊415可使各晶粒吸嘴414轉動一角度，舉例而言，該角度能夠為O至360度的任一度數，但不限制。
[0071]各晶粒吸嘴414進一步耦接各真空吸放轉接器412，及耦接各可調整加壓模塊411，各真空吸放轉接器412可使各晶粒吸嘴414具有真空吸力及下壓推力。
[0072]各可調整加壓模塊411耦接各真空吸放轉接器412，各可調整加壓模塊411能夠調整各真空吸放轉接器412提供給各晶粒吸嘴414的下壓推力，各可調整加壓模塊411能夠進一步調整一固晶時間。
[0073]取放固晶模塊Z軸向對位模塊42耦接取放固晶模塊41，取放固晶模塊Z軸向對位模塊42可改變取放固晶模塊41于一 Z軸向的位置，該Z軸向垂直于前述的X軸向與Y軸向。
[0074]取放固晶模塊X軸向移動模塊43耦接取放固晶模塊41與固晶單元Y軸向移動模塊40，取放固晶模塊X軸向移動模塊43使取放固晶模塊41得以沿著X軸向移動。
[0075]第一視覺模塊410設于取放固晶模塊41，并且與取放固晶模塊41聯動。
[0076]第二視覺模塊5設于基臺I的頂端，并且位于晶粒供應單元2與基板加熱及冷卻單元3之間。
[0077]請配合參考圖5及圖1所示，取放固晶模塊41經由取放固晶模塊X軸向移動模塊43、取放固晶模塊Z軸向對位模塊42與固晶單元Y軸向移動模塊40的移動，而使取放固晶模塊41移動至晶圓工作臺20的上方。
[0078]取放固晶模塊41位于欲被吸取的晶粒的上方，晶粒頂出模塊21則將欲被吸取的晶粒頂出，以使各晶粒吸嘴414得以依序吸取晶粒。
[0079]請配合參考圖6所示，已吸取有多個晶粒的取放固晶模塊41沿著Z軸向、Y軸向與X軸向移動至控溫模塊31的上方，溫控模塊31具有一已預熱的基板，在取放固晶模塊41的移動過程中，第二視覺模塊5由下往上拍攝位于各晶粒吸嘴414的晶粒的影像，若晶粒的位置有所偏移，角度對位模塊415將晶粒吸嘴414轉動一角度，以調整晶粒的位置。
[0080]請配合參考圖7所示，當取放固晶模塊41位于已預熱的基板的上方時，取放固晶模塊41提供一下壓推力，以將晶粒固晶于基板。
[0081]請再配合參考圖6所示，當基板已完成固晶后，控溫模塊31移動至一上下料位置，在退至上下料位置的行程中，控溫模塊31對已固晶的基板進行冷卻，另一具有已預熱的基板的控溫模塊31移動至上述的固晶的位置，以進行固晶。
[0082]請配合參考圖8所示，本發明提供一種粘晶方法，其步驟包含有:
[0083]S1:至少一控溫模塊31將一基板加熱至第一預定溫度，該第一預定溫度為一焊料熔點溫度，舉例而言，該焊料熔點溫度為85至200°C的任一溫度，但不限制，承上的圖1與圖3，加熱管312加熱附加電路板318，位于附加電路板318的基板亦同被加熱，直至溫度傳感器314感測控溫模塊31已達一預定溫度，一具有預定溫度的恒溫液導入恒溫板317內部，其使控溫模塊31維持于恒溫狀態，即維持于預定溫度的狀態，若溫度傳感器314感測控溫模塊31低于預定溫度，則加熱管312再度加熱附加電路板318，直至恢復至預定溫度。
[0084]S2:第一視覺|旲塊410定位一位于晶圓盤載臺200的晶圓，晶圓具有多個晶粒，該晶粒具有一基礎溫度，基礎溫度為一室溫，基礎溫度小于上述的預定溫度。[0085]S3:承上的圖2與圖1，晶粒供應單元2依據第一視覺模塊410所拍攝的影像，旋轉模塊201能夠選擇性將晶圓盤載臺200轉動一角度，或者第一軸向移動單元202能夠選擇性將晶圓盤載臺200沿著第一軸向移動一距離，或者第二軸向移動單元203能夠選擇性將晶圓盤載臺200沿著第二軸向移動一距離。
[0086]請配合參考圖5所示，固晶單元4通過固晶單元Y軸向移動模塊40、取放固晶模塊Z軸向對位模塊42與取放固晶模塊X軸向移動43，以使取放固晶模塊41移動至欲被吸取的晶粒的上方，晶粒頂出I吳塊21則將欲被吸取的晶粒頂出，以使各晶粒吸嘴414得以依序吸取晶粒。
[0087]S4:如圖6與圖1所示，待取放固晶模塊41已吸取有晶粒后，取放固晶模塊41則朝向基板加熱及冷卻單元3方向移動，即取放固晶模塊41先朝向Z軸向移動，即向上移動一距離，再朝向Y軸向移動，即朝向基板加熱及冷卻單元3方向移動，當取放固晶模塊41通過第二視覺模塊5的上方時，由下往上拍攝影像的第二視覺模塊5拍攝位于各晶粒吸嘴414的晶粒的影像，若晶粒的位置有所偏移，角度對位模塊415將晶粒吸嘴414轉動一角度，以調整晶粒的位置；簡而言之，角度對位模塊415以第二視覺模塊5所攝取的影像，以補償晶粒的位置。
[0088]S5:取放固晶模塊41持續移動至已被加熱至預定溫度的基板的上方，第一視覺模塊410拍攝基板的影像，以補正晶粒位置與基板位置。
[0089]S6:如圖7所不，當取放固晶|旲塊41抵達基板上方時，取放固晶|旲塊41再次沿著Z軸向移動，即下降一距離，取放固晶模塊41則提供一下壓推力，以將晶粒固晶于基板。
[0090]S7:如圖3所示，控溫模塊31對基板進行冷卻，冷卻液導入附加電路板318內部，進而冷卻基板，另一控溫模塊31則加熱另一需要固晶的基板。
[0091]S8:請再配合參考圖6所示，Y軸向移動模塊30將具有已完成固晶的基板的控溫模塊31移動至一上下料位置，Y軸向移動模塊30將另一具有該加熱的基板的控溫模塊31移動至上述的固晶的位置，而且重復上述的步驟。
[0092]綜合上述，本發明提供一加熱基板，以使基板具有一預定溫度，在將具有一基礎溫度的晶粒固晶于基板，再通過視覺模塊，第一視覺模塊與第二視覺模塊，依序將多個晶粒固晶于基板，故本發明是整合晶粒取放與粘晶制作過程，并能縮短制作時間，以及簡化繁復生產流程。
[0093]本發明僅需將晶粒從晶圓盤取出直接固晶于基板上；另一方面，本發明有多組晶粒取放固晶機構，可一次從晶圓盤取出多顆晶粒，縮短取放時間；最后，本發明擁有雙固晶平臺，在其中一平臺進行固晶制作時，另一平臺可進行冷卻與上下料基板，可有效降低制程時間。
[0094]以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種粘晶方法，其特征在于，其步驟包含有: 將一基板加熱至一預定溫度； 吸取至少一晶粒； 將該至少一晶粒固晶于該基板； 冷卻已固晶的基板；以及 將該已固晶的基板移至一上下料位置，加熱另一基板至該預定溫度，并重復上述的步驟。
2.如權利要求1所述的粘晶方法，其中該預定溫度為85至200°C。
3.如權利要求1所述的粘晶方法，其中該基板被一基板加熱及冷卻單元加熱至該預定溫度，并且該基板被該基板加熱及冷卻單元所冷卻。
4.如權利要求1所述的粘晶方法，其中該至少一晶粒由一晶粒供應單元所提供。
5.如權利要求4所述的粘晶方法，其中該晶粒供應單元可供一具有多個晶粒的晶圓設置，該晶粒供應單元能夠選擇性將該晶圓轉動一角度，該晶粒供應單元能選擇性將該晶圓沿著一 X軸向或一 Y軸向移 動一距離。
6.如權利要求1所述的粘晶方法，其中該至少一晶粒的吸取與固晶由一固晶單元所執行。
7.如權利要求1所述的粘晶方法，其特征在于，其進一步具有一第一視覺模塊拍攝該至少一晶粒的影像，以供吸取該至少一晶粒。
8.如權利要求7所述的粘晶方法，其中該第一視覺模塊拍攝該基板的影像，以補正該至少一晶粒的位置與該基板的位置。
9.如權利要求1所述的粘晶方法，其特征在于，其進一步具有一第二視覺模塊由下往上拍攝該至少一晶粒的影像，以調整該至少一晶粒的位置。
10.一種粘晶裝置，其特征在于，其包含有: 一基臺； 一晶粒供應單元，其設于該基臺的一端； 一基板加熱及冷卻單元，其設于該基臺的另一端；以及 一固晶單元，其設于該基臺的頂端，并且能夠于該晶粒供應單元與該基板加熱及冷卻單元之間移動。
11.如權利要求10所述的粘晶裝置，其中該基板加熱及冷卻單元具有至少一控溫模塊與至少一 Y軸向移動模塊，該控溫模塊設于該Y軸向移動模塊。
12.如權利要求11所述的粘晶裝置，其中該控溫模塊具有一附加電路板、一恒溫板與一溫度傳感器，該附加電路板具有至少一冷卻液流入管、至少一冷卻液流出管、至少一加熱管，該溫度傳感器設于該附加電路板與該恒溫板之間，該恒溫板具有至少一恒溫液入管與一;〖亙溫液出管。
13.如權利要求12所述的粘晶裝置，其中該控溫模塊進一步具有至少一支撐座，該至少一支撐座設于該附加電路板與該恒溫板之間，該附加電路板的底部進一步具有一隔熱板。
14.如權利要求10所述的粘晶裝置，其中該固晶單元具有一固晶單元Y軸向移動模塊、一取放固晶模塊、一取放固晶模塊Z軸向對位模塊與一取放固晶模塊X軸向移動模塊，該固晶單元Y軸向移動模塊設于該基臺的兩側，該取放固晶模塊Z軸向對位模塊耦接該取放固晶模塊，該取放固晶模塊X軸向移動模塊耦接該取放固晶模塊與該固晶單元Y軸向移動模塊。
15.如權利要求14所述的粘晶裝置，其中該取放固晶模塊具有多個晶粒吸嘴、多個角度對位模塊、多個真空吸放轉接器與多個可調整加壓模塊，各晶粒吸嘴耦接各角度對位模塊，各真空吸放轉接器耦接各晶粒吸嘴，各可調整加壓模塊耦接各真空吸放轉接器。
16.如權利要求10所述的粘晶裝置，其特征在于，其進一步具有一第一視覺模塊設于該取放固晶模塊。
17.如權利要求10所述的粘晶裝置，其特征在于，其進一步具有一第二視覺模塊，其設于該基臺的頂端，并且位于該晶粒供應單元與該基板加熱及冷卻單元之間。
18.如權利要求10所述的粘晶裝置，其中該晶粒供應單元具有一晶圓工作臺與一晶粒頂出模塊，該晶粒頂出模塊設于該晶圓工作臺的底端。
19.如權利要求18所述的粘晶裝置，其中該晶圓工作臺具有一晶圓盤載臺、一旋轉模塊、一工作臺X軸向移動單元與一 工作臺Y軸向移動單元，該晶圓盤載臺設于該旋轉模塊的頂端，該工作臺X軸向移動單元與該工作臺Y軸向移動單元設于該晶圓盤載臺的底端。
【文檔編號】H01L21/50GK103730377SQ201210443956
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年11月8日 優先權日:2012年10月12日
【發明者】呂文镕, 吳文獻, 蘇濬賢 申請人:財團法人工業技術研究院