[發明專利]鍵合設備及鍵合方法

有效

• 申請號: 201810134295.X
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN110137100B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 劉育
• 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: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/68;H01L21/60;H01L21/66
• 代理公司: 上海思捷知識產權代理有限公司 31295
• 代理人: 王宏婧

本發明提供一種鍵合設備及鍵合方法，所述鍵合設備包括：供給運動臺、傳輸系統、鍵合運動臺及對準測量系統。通過所述供給運動臺、傳輸系統、鍵合運動臺及對準測量系統連續實現了第一芯片的交接，傳輸和測量功能，減少單個芯片的流轉時間，能夠高效的完成第一芯片與基底上對應的第二芯片的鍵合，提高產率。進一步的，所述鍵合設備的尺寸緊湊，結構更加簡單，對準測量系統布局在框架及鍵合運動臺上，電氣布線更方便；使用所述鍵合方法，預先標定對準測量系統位置，實現所述供給運動臺上第一芯片與所述鍵合運動臺上對應的第二芯片的鍵合。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其是涉及一種鍵合設備及鍵合方法。

背景技術

芯片鍵合是半導體器件封裝過程中的關鍵工藝步驟，芯片鍵合的過程就是將粘附在藍膜片上的經過劃切的裸芯片進行鍵合、塑封等一系列處理，以形成可用的半導體器件。隨著半導體器件的廣泛應用，芯片鍵合設備必須高效、精準、穩定、可靠地完成芯片鍵合操作。

現有一種鍵合設備包含1個換位機構，可以使2個拾取機構分別在拾片位置和交片位置之間循環旋轉運動，保證拾片和交片連續進行，提高生產效率。其缺點是由于鏡頭安裝在旋轉運動的翻轉機構上，安裝空間小，拾取機構數量很難擴展，導致效率降低以及視覺系統的電氣布線不方便，同時結構較復雜。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鍵合設備及鍵合方法,以解決現有工藝中現有設備產率低、結構較復雜以及視覺系統電氣布線不方便的問題。

為了達到上述目的，本發明提供了一種鍵合設備, 所述鍵合設備包括：供給運動臺、傳輸系統、鍵合運動臺及對準測量系統；所述傳輸系統包括旋轉單元和多個均勻圍設在所述旋轉單元上的芯片鍵合單元，所述旋轉單元旋轉帶動芯片鍵合單元依次往返于芯片拾取工位、芯片位置測量工位及芯片鍵合工位之間；

所述供給運動臺上承載有若干第一芯片，所述鍵合運動臺上承載有若干第二芯片；所述芯片鍵合單元用于從供給運動臺上拾取第一芯片，將第一芯片傳輸并交接在對應的第二芯片上；以及

所述對準測量系統包括第一對準測量單元、第二對準測量單元及第三對準測量單元，所述第一對準測量單元用于在芯片位置測量工位識別第一芯片的位置，所述第二對準測量單元用于識別第二芯片的位置，所述第三對準測量單元設置在所述鍵合運動臺上，至少用于獲得所述第一對準測量單元和第二對準測量單元的位置關系，使得第一芯片與第二芯片實現對準。

可選的，所述鍵合設備還包括有框架，所述框架包括立柱，設置在所述立柱兩端且相面對的上支架和下支架，設置在所述立柱上所述上支架和所述下支架之間的第一支架、第二支架和第三支架，所述供給運動臺和鍵合運動臺分別安裝在上支架和下支架上或相反設置，所述第一對準測量單元安裝在所述第一支架上，所述旋轉單元安裝在所述第三支架上，使得芯片鍵合單元在旋轉單元的帶動下可分別運動至與供給運動臺、鍵合運動臺及第一對準測量單元對應的位置，所述第二對準測量單元安裝在所述第二支架上，鍵合運動臺可在上支架/下支架上運動至所述第一對準測量單元的測量范圍內。

可選的，所述第一芯片上設有芯片識別標記，所述第二芯片上設有芯片對準標記，通過建立芯片識別標記和芯片對準標記的位置關系，使第一芯片與第二芯片對準鍵合。

可選的，所述第二芯片位于一基底上，所述基底上設有基底對準標記，通過所述第二對準測量單元建立基底對準標記和第二芯片上芯片對準標記的位置關系，以獲得第二芯片的位置。

可選的，所述旋轉單元包括旋轉盤、旋轉電機和旋轉測量單元，所述旋轉盤安裝在所述旋轉電機外側，繞所述旋轉電機旋轉，所述旋轉測量單元安裝在旋轉電機上，用于測量旋轉盤旋轉位置。

可選的，所述芯片鍵合單元包括吸頭、直線驅動電機及導向機構，其中導向機構包括滑塊和導軌，滑塊可以沿導軌直線運動，所述吸頭安裝在所述導向機構的滑塊上，用于取放所述第一芯片，所述直線驅動電機安裝在所述導向機構的導軌上，用于驅動滑塊沿導軌直線運動，從而實現吸頭沿導軌直線運動。