[發明專利]基板接合系統及接合系統設計的修改方法

有效

• 申請號: 201110030337.3
• 申請日: 2011-01-19
• 公開（公告）號: CN102347209A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 林俞良;吳文進;林俊成
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/58;H01L21/66;H01L21/02
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張浴月;劉文意

技術領域

本發明涉及半導體芯片的封裝，尤其涉及半導體基板的接合。

背景技術

由于制造技術以及多種電子元件(即晶體管、二極管、電阻、電容等)的整合密度的持續改善，半導體工業已經歷了持續地快速成長。整合密度的改善則主要來自于最小特征尺寸的持續降低，如此使得可于一特定區域內整合更多元件。因而發展出了如三維整合電路(3D?IC)及貫穿硅介層物(TSVs)等技術，以隨著元件數量的增加而解決元件間的內連物的數量與長度的限制。如此的需求造成了更薄的半導體芯片的需求。

為了滿足更薄半導體芯片的需求，半導體工業已應用了晶片背側薄化(或研磨)以得到所需的更薄芯片或裸片。如此是借由于晶片的前側完成所需電路圖案及或貫穿硅介層物的制造后自晶片的后側移除材料所達成。因此便因應而生了下文中的揭示情形。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了接合晶片至具有較佳平坦度的載具裝置與方法，以滿足基板封裝與元件整合的需求。面向基板或載具的薄板的表面輪廓借由重新塑形、高度調整器、增加墊片、或借由區域溫度控制而得到修改。此薄板的經過修改的表面輪廓則補償了由未經非修正的接合系統所造成的接合基板的不平坦度。

于一實施例中，本發明提供了一種基板接合系統，包括一上部構件，其中該上部構件包括一上部本體，具有多個上部加熱元件；以及一上部薄板。此基板接合系統也包括一下部構件，其中該下部構件包括一下部薄板，面對該上部薄板，其中該下部薄板于一接合工藝中支撐一基板。此下部構件也包括一下部本體，具有多個下部加熱元件；以及用于該下部本體的一支撐結構。于該支撐結構與該下部薄板的間設置有至少一墊片，以于該基板結合于一載具后改善該基板的一表面平坦度。

于另一實施例中，本發明提供了一種基板接合系統。上述基板接合系統包括了一上部構件，其中該上部構件包括一上部主體，具有多個上部加熱元件；以及一上部薄板。上述基板接合系統也包括了一下部構件，其中該下部構件包括一下部薄板，面對該上部薄板。于一接合工藝中將欲接合的一基板置于該下部薄板之上。上述下部構件也包括一下部主體，具有多個加熱元件；一支撐結構，用于該下部主體；以及多個高度調節器，位于該支撐結構之下。所述多個調節器的高度為可調節的，以于一基板結合于一載具后用以改善該基板的一表面平坦度。

于另一實施例中，本發明提供了一種基板接合系統。上述基板接合系統包括一上部構件，而該上部構件包括一上部主體，具有多個上部加熱元件。所述多個上部加熱元件包括橫跨于該上部主體的直徑而分布的多個線圈。上部構件也包括了一上部薄板。上述基板接合系統一包括了一下部構件，而該下部構件包括一下部平板，面向該上部平板。于一接合工藝中將欲接合的一基板設置于該下部薄板之上。上述下部構件也包括一下部主體，具有多個下部加熱元件，而所述多個下部加熱元件包括橫跨該下部主體的直徑而分布的多個線圈。所述多個上部加熱元件與所述多個下部加熱元件的所述多個線圈分別地經過控制，以于一基板接合于一載具后改善該基板的一表面平坦度。

于另一實施例中，本發明提供了一種基板接合系統。上述基板接合系統包括一上部構件，而該上部構件一上部主體，具有多個上部加熱元件以及一上部薄板。上述基板接合系統還包括一下部構件，而該下部構件包括一下部薄板，面向該上部薄板。于一接合工藝中將欲接合的一基板設置于該下部薄板之上，且其中面向該基板的該上部薄板與該下部平板的表面經過塑型，以于一基板接合于一載具后改善該基板的一表面平坦度。上述下部構件還包括一下部主體，具有多個加熱元件，其中所述多個下部元件與所述多個上部加熱元件用于維持工藝溫度之用。

于另一實施例中，本發明提供了一種接合系統設計的修改方法，以改善接合基板的平坦度，包括：接合一晶片與位于一接合系統內的一載具；測量經接合的該晶片的厚度輪廓；以及于接合操作時修改該接合系統內的一上部薄板與一下部薄板的表面輪廓，以改善經連結的該晶片的平坦度。

本發明提供的基板接合系統的薄板的經過修改的表面輪廓則補償了由未經非修正的接合系統所造成的接合基板的不平坦度。

為讓本發明的上述目的、特征及優點能更明顯易懂，下文特舉一優選實施例，并配合附圖，作詳細說明如下：

附圖說明

圖1A-圖1C顯示了依據本發明的一實施例的具有貫穿硅介層物的一晶片于經歷接合至載具、薄化以及接合至裸片的剖面情形；

圖1D顯示了依據本發明的一實施例的具有不良平坦度的一晶片于薄化并接合至裸片后的情形；

圖2A顯示了依據本發明的一實施例的一接合系統；