[發明專利]芯片鍵合裝置和芯片鍵合方法

有效

• 申請號: 201611086167.X
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN108122787B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 姜曉玉;余斌;夏海
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備（集團）股份有限公司
• 主分類號: H01L21/56
• 分類號: H01L21/56;H01L21/67
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

本發明提供一種芯片鍵合裝置和芯片鍵合方法，芯片鍵合裝置從上至下包括若干組批芯片傳輸部件、基底承載部件、鍵合力輸出部件。本發明提供的芯片鍵合裝置和鍵合方法中，批芯片傳輸部件可以一次性接合好幾個芯片，將這些芯片同時鍵合至基底承載部件承載的基底上，鍵合時只需使用鍵合頂出機構將基底承載裝置頂出直至基底承載裝置上的基底與若干個芯片鍵合，也就是說鍵合時，僅需一個機構作垂直運動，簡化了運動路徑和步驟，提高了生產效率，節省了時間，能夠滿足量產化需求。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，特別涉及芯片鍵合裝置和芯片鍵合方法。

背景技術

芯片鍵合是將芯片與載片連接形成的一種互連形式。如圖1和圖2所示是芯片鍵合工藝流程示意圖，預鍵合芯片102以標記面103向上的方式放置在分離臺101上，采用機械手抓取和翻轉的方式將預鍵合芯片102傳輸到基底104上。

已知的芯片鍵合設備，是通過與芯片尺寸大小匹配的吸頭將單個芯片從源端拾取后，再通過機器對準系統將芯片與載片的對準標記對準后，直接將芯片壓合在基底上形成互連。這種芯片鍵合設備和鍵合方法對于每個芯片都要作重復動作，費時費力。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出了一種芯片鍵合裝置和芯片鍵合方法，用于解決上述問題。

為達到上述目的，本發明提供一種芯片鍵合裝置，從上至下包括

若干組批芯片傳輸部件，用于固定芯片，所述芯片的鍵合面向下；

一基底承載部件，從下至上包括承載運動機構組、一基底承載裝置，所述承載運動機構組帶動所述基底承載裝置在水平面內運動，在所述基底承載裝置上放置待鍵合的基底；

一鍵合力輸出部件，從下至上包括鍵合運動機構組、鍵合頂出機構，所述鍵合運動機構組帶動鍵合頂出機構作水平運動和垂直運動，使得所述鍵合頂出機構與所述基底承載裝置接觸后帶動所述基底承載裝置作垂直運動，使所述基底承載裝置上的待鍵合的基底與所述芯片的鍵合面鍵合。

作為優選，所述批芯片傳輸部件具有偶數個，并設置為對稱的兩列。

作為優選，所述批芯片傳輸部件具有六個。

作為優選，每個所述批芯片傳輸部件包括

一X向運動手臂，在X向上運動；

一批芯片載體，固定在所述X向運動手臂朝下的一面上，用于臨時接合若干個芯片。

作為優選，還設置有第一視覺部件，固定在若干組所述批芯片傳輸部件的對稱軸上，用于觀察所述基底承載部件的運動。

作為優選，所述承載運動機構組包括第一X向運動機構、第一Y向運動機構和Rz運動機構。

作為優選，所述第一X向運動機構和所述第一Y向運動機構形成矩形邊框。

作為優選，所述第一X向運動機構為矩形邊框的兩條長邊，所述第一Y向運動機構為所述矩形邊框的兩條短邊。

作為優選，所述Rz運動機構為圓環狀，固定在所述矩形邊框內。

作為優選，所述基底承載裝置為托盤，位于所述Rz運動機構上，所述Rz運動機構將所述托盤的底面暴露。

作為優選，所述托盤與所述Rz運動機構為可分離式連接。

作為優選，所述托盤設置有垂向運動導向機構，用于給所述托盤的垂向運動作導向。

作為優選，還設置有第二視覺部件，固定在托盤上，用于觀察所述批芯片傳輸部件的運動。