[發(fā)明專利]芯片結(jié)合設(shè)備

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110368885.7
• 申請(qǐng)日: 2011-11-09
• 公開（公告）號(hào): CN102842521A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅偉誠(chéng);陳明堂;周庭羽;吳榮昆;姜崇義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華新麗華股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/67
• 分類號(hào): H01L21/67;H01L21/58
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 郭蔚

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明是有關(guān)于一種芯片結(jié)合設(shè)備，且特別是有關(guān)于一種用以進(jìn)行芯片對(duì)位、加壓及加熱的芯片結(jié)合設(shè)備。

【背景技術(shù)】

黏晶(chip?bonding)是半導(dǎo)體制程中十分重要的步驟之一，其將晶圓切割后的芯片(chip)取出并黏著固定在載板上，以供后續(xù)打線接合及封裝等步驟。又，芯片黏合程序完成后必須進(jìn)行烘烤以固化黏膠，故必須將黏有芯片的載板送進(jìn)烤箱中烘烤。另外一種共晶黏晶(eutectic?chip?bonding)方法，于載板端加熱及/或芯片端加熱的方式，使兩金屬層加熱至共晶溫度而黏合，藉以克服金屬鍵合的能量障礙，促使芯片黏合于載板上。但若載板的加熱區(qū)域大，易使未焊接區(qū)域因持續(xù)受熱而累積過多熱量，致使產(chǎn)生不良熱效應(yīng)。但若加熱區(qū)域小，或稱局部區(qū)域加熱，芯片需進(jìn)入焊接區(qū)域(bondingarea)后，方才受熱，需費(fèi)時(shí)等候加熱的時(shí)間，導(dǎo)致產(chǎn)能降低。

此外，溫度掌控亦為一個(gè)大課題。由于現(xiàn)今的共晶黏晶機(jī)為單顆芯片逐一黏合于載板上，除了生產(chǎn)效率低落之外，壓焊頭的力量與分布若控制不當(dāng)，容易造成芯片損傷，影響芯片效能。除此之外，當(dāng)單一芯片黏合時(shí)若需同時(shí)將焊接區(qū)的溫度升高至特定溫度以上，則需精確地掌控溫度，且已焊接芯片的區(qū)域與未焊接芯片的區(qū)域因持續(xù)受熱而累積過多熱量，造成不良熱效應(yīng)，而影響后續(xù)的制程。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明有關(guān)于一種芯片結(jié)合設(shè)備，將芯片吸取、置放、對(duì)位用的芯片移轉(zhuǎn)裝置、通氣裝置以及加熱裝置結(jié)合，并以機(jī)械正向力或以氣體施予正向壓力于至少一芯片上，不僅可對(duì)整批次芯片及載板同時(shí)加熱，以減少熱累積效應(yīng)，同時(shí)更兼具保護(hù)芯片效果，提升生產(chǎn)效率。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種芯片結(jié)合設(shè)備，其包括一腔室、一芯片移轉(zhuǎn)裝置、一加熱裝置以及一通氣裝置。芯片移轉(zhuǎn)裝置用以移轉(zhuǎn)至少一芯片至于腔室內(nèi)的一載板上。加熱裝置用以加熱腔室內(nèi)的至少一芯片及/或載板。通氣裝置使氣體連通腔室，其中當(dāng)芯片移轉(zhuǎn)裝置移轉(zhuǎn)至少一芯片于腔室內(nèi)的載板上時(shí)提供一負(fù)壓環(huán)境，并于加熱至少一芯片及/或載板時(shí)施加一正向壓力于至少一芯片上。

為了對(duì)本發(fā)明的上述及其它方面有更佳的了解，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下：

【附圖說明】

圖1A及圖1B分別繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的芯片結(jié)合設(shè)備的示意圖及腔室內(nèi)部的示意圖。

圖2繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的芯片結(jié)合方法的流程圖。

【主要組件符號(hào)說明】

100：芯片結(jié)合設(shè)備

101：晶圓

102：芯片

104：載板

105：界面金屬

106：焊墊

110：腔室

120：芯片移轉(zhuǎn)裝置

122：吸取器

124：對(duì)位器

126：芯片壓頭

130：加熱裝置

140：通氣裝置

142：泵

S10～S50：步驟

【具體實(shí)施方式】

本實(shí)施例的芯片結(jié)合設(shè)備，涵蓋芯片吸取及置放系統(tǒng)(例如吸取器)、芯片與載板接合的對(duì)位系統(tǒng)(例如對(duì)位器)、腔體抽氣及進(jìn)氣系統(tǒng)(以下稱為通氣裝置)、對(duì)于芯片施加機(jī)械壓力或氣體壓力的調(diào)整系統(tǒng)(例如泵或芯片壓頭)、以及腔體加熱及溫控系統(tǒng)(以下稱為加熱裝置)。本實(shí)施例的芯片結(jié)合設(shè)備可通過多個(gè)吸取器同時(shí)吸附多個(gè)芯片，并移轉(zhuǎn)至載板上，之后再通過對(duì)位器的定位以放置各個(gè)芯片于載板相對(duì)應(yīng)的位置上，以完成整批次芯片與載板的接合。加熱裝置(例如加熱爐)可單獨(dú)或同時(shí)置放于腔體內(nèi)，并對(duì)整批次芯片及載板同時(shí)加熱，故不同焊接區(qū)域亦無熱累積的顧慮。再者，芯片壓頭或通氣裝置于加熱至少一芯片及/或載板時(shí)，于芯片上方施加機(jī)械壓力、氣體壓力或上述兩者的組合，且使氣體均勻分布于各個(gè)芯片上，避免造成芯片損傷，兼具保護(hù)芯片效果。上述的芯片結(jié)合設(shè)備可應(yīng)用在發(fā)光二極管芯片與載板的接合上，載板可為導(dǎo)線架、玻璃基板、印刷電路板或金屬基板等，本實(shí)施例對(duì)載板不加以限制。

以下提出各種實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，實(shí)施例僅用以作為范例說明，并非用以限縮本發(fā)明欲保護(hù)的范圍。