[發明專利]具有芯片固持器運動臺的芯片鍵合頭設備

在審

• 申請號: 202011429319.8
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112992704A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 容忠尚;梁栢健
• 申請（專利權）人: 先進科技新加坡有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L21/67;H01L21/68
• 代理公司: 北京申翔知識產權代理有限公司 11214
• 代理人: 艾晶

本發明提供了一種芯片鍵合頭設備，其具有聯接于芯片鍵合頭運動臺的芯片鍵合頭主體、安裝在所述芯片鍵合頭主體上的芯片固持器運動臺以及使用時能操作以將半導體芯片固定于襯底的芯片固持器。所述芯片固持器能夠通過獨立于所述芯片鍵合頭運動臺的所述芯片固持器運動臺定位。

技術領域

本發明涉及一種用于將半導體芯片高精度地鍵合于表面上的芯片鍵合頭設備及方法。

背景技術

在高精度半導體封裝設備中，視覺系統通常用于確定關鍵位置，例如在鍵合期間芯片相對于襯底的位置。芯片位置與襯底之間的偏移通過移動支撐芯片固持工具的鍵合頭來補償，以確保芯片在襯底上的安置精度。

然而，在現有設備中，芯片在襯底上的安置精度及其安置速度會受到限制。這是因為芯片位置的補償通常是通過控制芯片固持鍵合頭的運動臺來進行的。一般來說，不會將鍵合頭的芯片固持工具的尖端定位在芯片鍵合頭運動臺的控制點處。因此，即使在補償之后，視覺系統所識別的芯片位置也可能無法實現亞微米級精度。

與現有技術相比，提供更準確和快速的芯片安置將會大有裨益。

發明內容

因此，本發明的目的是尋求提供一種至少能克服現有技術中上述問題中的一些問題的設備。

根據本發明的第一方面，提供了一種芯片鍵合頭設備，包括：芯片鍵合頭主體，其聯接于芯片鍵合頭運動臺；安裝在所述芯片鍵合頭主體上的芯片固持器運動臺；在使用時能操作以將半導體芯片固定于襯底的芯片固持器，所述芯片固持器能夠通過獨立于所述芯片鍵合頭運動臺的所述芯片固持器運動臺定位。從第一方面認識到，現有芯片鍵合頭設備的問題在于難以實現芯片在襯底上的高精度安置。這可能是由于以下事實：所述芯片鍵合頭主體攜帶的所述芯片固持器與驅動所述芯片鍵合頭主體的所述運動臺之間的距離可能比較大，這意味著所述運動臺的移動會導致所述芯片固持器的不期望的定位。特別地，在所述運動臺的驅動下，可能無法實現所述芯片固持器的亞微米級定位精度。同樣，驅動所述運動臺的控制系統會引發不穩定操作，在此情況下，所述芯片固持器的定位不同于預期位置。

因此，提供了一種設備。該設備可以是芯片鍵合頭設備，其可包括芯片鍵合頭主體。所述芯片鍵合頭主體可以聯接于、安裝在或被攜帶于芯片鍵合頭運動臺上。所述設備可以包括芯片固持器運動臺。所述芯片固持器運動臺可以聯接于、安裝在或被攜帶于所述芯片鍵合頭主體上。所述設備可以包括芯片固持器。所述芯片固持器可以聯接于、安裝在或被攜帶于所述芯片固持器運動臺上。并且，該芯片固持器可用于將半導體芯片固定、安置或定位于襯底上。可以通過所述芯片固持器運動臺定位所述芯片固持器。以此方式，提供一種雙運動臺設置，其中一個運動臺移動所述芯片鍵合頭主體（包括所述芯片固持器），另一個第二運動臺移動所述芯片固持器。這使得所述芯片鍵合頭主體定位于所述襯底上的芯片安置位置的附近，并且所述芯片固持器運動臺可以將所述芯片固持器精確地定位在所述安置位置處。這樣，減小了所述芯片固持器本身與所述芯片固持器運動臺之間的距離，意味著所述芯片固持器運動臺的移動可以使所述芯片固持器的定位更加準確。特別地，在所述芯片固持器運動臺的驅動下，所述芯片固持器可以實現亞微米級定位精度。同樣，驅動所述芯片固持器運動臺的所述控制系統可以更快速和準確地將所述芯片固持器定位在預期位置。

在一個實施例中，所述芯片鍵合頭運動臺聯接于所述芯片鍵合頭主體的第一端，并且所述芯片固持器運動臺安裝在所述芯片鍵合頭主體的遠離所述第一端的第二端處。因此，所述芯片鍵合頭運動臺可以朝向所述芯片鍵合頭主體的一端定位，而所述芯片固持器運動臺可以朝向所述芯片鍵合頭主體的另一端定位。這意味著可以通過更靠近所述芯片固持器的所述芯片固持器運動臺來糾正由所述芯片鍵合頭運動臺導致的所述芯片鍵合頭的不準確定位。

在一個實施例中，所述芯片固持器運動臺在使用時能操作以相對于所述芯片鍵合頭主體和所述芯片鍵合頭運動臺中的至少一個移位所述芯片固持器。因此，所述芯片固持器運動臺可以改變所述芯片固持器相對于所述芯片鍵合頭主體和/或所述芯片鍵合頭運動臺的位置。