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TW202601801A - 接合裝置及接合方法 - Google Patents

接合裝置及接合方法

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Publication number
TW202601801A
TW202601801A TW114102231A TW114102231A TW202601801A TW 202601801 A TW202601801 A TW 202601801A TW 114102231 A TW114102231 A TW 114102231A TW 114102231 A TW114102231 A TW 114102231A TW 202601801 A TW202601801 A TW 202601801A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
die
carrier
substrate
bonding
resin film
Prior art date
Application number
TW114102231A
Other languages
English (en)
Inventor
境昌孝
山崎剛
三根陽介
Original Assignee
日商東京威力科創股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商東京威力科創股份有限公司 filed Critical 日商東京威力科創股份有限公司
Publication of TW202601801A publication Critical patent/TW202601801A/zh

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Abstract

本發明之目的在於提供一種順利地將複數個裸晶個別地從載體分離的技術內容。為了達成上述目的,本發明之接合裝置,將複數個裸晶個別地從載體分離並接合於目標基板。該載體,具有:載體基板;複數個貫通孔,其沿厚度方向貫通該載體基板;以及樹脂膜,其設置於該載體基板中的與該裸晶的對向面。該接合裝置,具備:載體固持部,其固持該載體;基板固持部,其固持該目標基板;以及搬運部,其將該裸晶從該載體搬運到該目標基板。該接合裝置,具備:推壓部,其對該貫通孔供給氣體或將插銷插入該貫通孔以推壓該樹脂膜;以及吸附部,其在該推壓部的周圍吸附該載體基板。

Description

接合裝置及接合方法
本發明係關於一種接合裝置以及接合方法。
日本專利文獻1所記載的晶片安裝系統,具備:晶片供給裝置、結合裝置、表面處理裝置、搬出搬入部,以及搬運部(日本專利文獻1的段落[0225])。晶片供給裝置,個別地供給複數個晶片。晶片,接合於覆蓋框架的開口部的膠布,逐一地被頂向上方,且逐一地被上下翻轉(日本專利文獻1的段落[0251])。結合裝置,將晶片供給裝置所供給的晶片安裝在基板上。[先前技術文獻][專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第6337400號公報
[發明所欲解決的問題]本發明一實施態樣,提供一種順利地將複數個裸晶個別地從載體分離的技術內容。[解決問題的手段]
本發明一實施態樣之接合裝置,將複數個裸晶個別地從載體分離並接合於目標基板。該載體,具有:載體基板;複數個貫通孔,其沿厚度方向貫通該載體基板;以及樹脂膜,其設置於該載體基板中的與該裸晶的對向面。該接合裝置,具備:載體固持部,其固持該載體;基板固持部,其固持該目標基板;以及搬運部,其將該裸晶從該載體搬運到該目標基板。該接合裝置,具備:推壓部,其對該貫通孔供給氣體或將插銷插入該貫通孔以推壓該樹脂膜;以及吸附部,其在該推壓部的周圍吸附該載體基板。[發明的功效]
若根據本發明一實施態樣,便可順利地將複數個裸晶個別地從載體分離。
以下,針對本發明的實施態樣參照圖式進行說明。另外,在各圖式中相同或對應的構造會附上相同的符號,有時會省略說明。在本說明書中,X軸方向、Y軸方向、Z軸方向係互相垂直的方向。X軸方向以及Y軸方向為水平方向,Z軸方向為垂直方向。X軸方向,包含X軸正方向以及與X軸正方向為相反方向的X軸負方向。Y軸方向,包含Y軸正方向以及與Y軸正方向為相反方向的Y軸負方向。Z軸方向,包含Z軸正方向以及與Z軸正方向為相反方向的Z軸負方向。
參照圖1,針對一實施態樣的接合系統1進行說明。接合系統1,令複數個裸晶個別地從載體分離並將其接合於目標基板W。如圖2(A)所示的,目標基板W,具有:矽晶圓等的半導體基板W1,以及形成在半導體基板W1之上的複數個裝置W2。複數個裝置W2,由互相正交的複數條劃線所區隔。各裝置W2包含電子電路。如圖2(B)所示的,裸晶D電連接於各裝置W2。之後,將目標基板W沿著劃線切斷,令各裝置W2單片化,以製得半導體裝置。半導體裝置,包含裝置W2以及裸晶D。
裸晶D,係將形成了複數個有別於裝置W2的其他裝置的半導體基板單片化為各裝置者。裸晶D的電子電路與目標基板W的裝置W2的電子電路互相電連接。另外,對一裝置W2所電連接的裸晶的種類與數量並無特別限定。圖中雖未顯示,惟亦可對一裝置W2電連接複數個裸晶。
如圖3所示的,載體E,固持著複數個裸晶D。載體E,令各裸晶D的接合面Da朝上並固持各裸晶。藉此,便可令各裸晶D的接合面Da活性化以及親水化。載體E,具有:載體基板E1;以及樹脂膜E2,其設置於載體基板E1中的與裸晶D的對向面。
載體E,在樹脂膜E2之上固持著複數個裸晶D。載體E,例如以靜電吸附裸晶D。另外,藉由將裸晶D往樹脂膜E2推壓,便可令樹脂膜E2變形,俾以從裸晶D與樹脂膜E2之間將氣體擠出,亦可將裸晶D真空吸附於樹脂膜E2。
載體基板E1,可具有導電性,亦可具有絕緣性。於載體基板E1,形成了沿厚度方向貫通載體基板E1的貫通孔E3。藉由對貫通孔E3供給氣體,或將圖中未顯示的插銷插入貫通孔E3,便可將裸晶D從載體E剝離。貫通孔E3的數量以及配置,並無特別限定。貫通孔E3,只要針對每個裸晶D形成1個以上即可。
樹脂膜E2,宜由具有柔軟性的材料(具體而言為彈性係數在2GPa以下的材料,更宜為在0.5GPa以下的材料)所構成。樹脂膜E2,從裸晶D的接合面Da的改質時的耐久性的觀點來看,例如宜由聚醯亞胺或EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)所構成。樹脂膜E2的厚度,例如為10μm。另外,樹脂膜E2,在本實施態樣中為單層,惟亦可為複數層。例如,樹脂膜E2,亦可具有聚烯烴層以及丙烯酸粘合劑層。
如圖1所示的,接合系統1,具備:搬入搬出站2、第1處理站3、第2處理站5,以及控制電路9。搬入搬出站2、第1處理站3、第2處理站5依照該順序,從X軸負方向側往X軸正方向側並排成一列。另外,雖在圖中未顯示,惟第2處理站5亦可設置複數個,複數個第2處理站5亦可從X軸負方向側往X軸正方向側並排成一列。
搬入搬出站2,具備載置台20。於載置台20,載置著匣盒C1~C4。匣盒C1,收納裸晶D接合前的目標基板W。匣盒C2,收納裸晶D接合後的目標基板W。匣盒C3,收納裸晶D分離前的載體E。匣盒C4,收納裸晶D分離後的載體E。
搬入搬出站2,具備第1搬運區域21以及第1搬運裝置22。第1搬運區域21,與載置台20鄰接。第1搬運區域21,在Y軸方向上延伸。第1搬運裝置22,具有搬運臂。搬運臂,在第1搬運區域21中,固持並搬運目標基板W以及載體E。搬運臂的數量,可為1個,亦可為複數個。亦可各別設置目標基板W用的搬運臂以及載體E用的搬運臂。第1搬運裝置22,具有令搬運臂移動或旋轉的圖中未顯示的驅動部。搬運臂,可在水平方向(X軸方向以及Y軸方向這兩個方向)以及垂直方向(Z軸方向)上移動,且可以垂直軸為中心旋轉。
第1處理站3,具備第1保管裝置30。第1保管裝置30,與第1搬運區域21鄰接。第1保管裝置30,以第1搬運區域21為基準,配置於載置台20所在該側的相反側。第1保管裝置30,暫時地保管目標基板W以及載體E。第1保管裝置30,具有在垂直方向上並排的複數個平台。各平台,載置目標基板W以及載體E。亦可各別設置目標基板W用的平台以及載體E用的平台。
第1處理站3,具備第2搬運區域31以及第2搬運裝置32。第2搬運區域31,與第1保管裝置30鄰接,從第1保管裝置30往X軸正方向延伸。第2搬運裝置32,具有搬運臂。搬運臂,在第2搬運區域31中,固持並搬運目標基板W以及載體E。搬運臂的數量,可為1個,亦可為複數個。亦可各別設置目標基板W用的搬運臂以及載體E用的搬運臂。第2搬運裝置32,具有令搬運臂移動或旋轉的圖中未顯示的驅動部。搬運臂,可在水平方向(X軸方向以及Y軸方向這兩個方向)以及垂直方向(Z軸方向)上移動,且可以垂直軸為中心旋轉。
第1處理站3,具備:第1活性化裝置33、第1親水化裝置34、第2活性化裝置35,以及第2親水化裝置36。第1活性化裝置33、第1親水化裝置34、第2活性化裝置35以及第2親水化裝置36,與第2搬運區域31鄰接,設置在第2搬運區域31的Y軸正方向側或Y軸負方向側。
第1活性化裝置33,在以載體E固持著裸晶D的狀態下,令裸晶D的接合面Da活性化。第1活性化裝置33,例如為電漿處理裝置。在第1活性化裝置33中,例如在減壓氣體環境下作為處理氣體的氧氣被激發而電漿化、離子化。氧離子照射到裸晶D的接合面Da,藉此令裸晶D的接合面Da活性化。處理氣體,不限於氧氣,亦可為例如氮氣等。
第1親水化裝置34,在以載體E固持著裸晶D的狀態下,令裸晶D的接合面Da親水化。例如,第1親水化裝置34,一邊令旋轉吸盤所固持的載體E旋轉,一邊將純水(例如去離子水)供給到裸晶D之上。純水,對預先被活性化的裸晶D的接合面Da賦予OH基。利用各OH基之間的氫鍵結,便可將裸晶D與目標基板W接合。
第2活性化裝置35,令目標基板W的接合面Wa活性化。第2活性化裝置35,例如為電漿處理裝置。在第2活性化裝置35中,例如在減壓氣體環境下作為處理氣體的氧氣被激發而電漿化、離子化。氧離子照射到目標基板W的接合面Wa,藉此令目標基板W的接合面Wa活性化。處理氣體,不限於氧氣,亦可為例如氮氣等。
第2親水化裝置36,令目標基板W的接合面Wa親水化。例如,第2親水化裝置36,一邊令旋轉吸盤所固持的目標基板W旋轉,一邊將純水(例如去離子水)供給到目標基板W之上。純水,對預先被活性化的目標基板W的接合面Wa賦予OH基。利用各OH基之間的氫鍵結,便可將裸晶D與目標基板W接合。
第2處理站5,具備第2保管裝置50。第2保管裝置50,與第2搬運區域31鄰接。第2保管裝置50,以第2搬運區域31為基準,配置於第1保管裝置30所在該側的相反側。第2保管裝置50,暫時地保管目標基板W以及載體E。第2保管裝置50,具有在垂直方向上並排的複數個平台。各平台,載置目標基板W以及載體E的至少其中1個。亦可各別設置目標基板W用的平台以及載體E用的平台。
第2處理站5,具備第3搬運區域51以及第3搬運裝置52。第3搬運區域51,與第2保管裝置50鄰接,從第2保管裝置50往X軸正方向延伸。第3搬運裝置52,具有搬運臂。搬運臂,在第3搬運區域51中,固持並搬運目標基板W以及載體E。搬運臂的數量,可為1個,亦可為複數個。亦可各別設置目標基板W用的搬運臂以及載體E用的搬運臂。第3搬運裝置52,具有令搬運臂移動或旋轉的圖中未顯示的驅動部。搬運臂,可在水平方向(X軸方向以及Y軸方向這兩個方向)以及垂直方向(Z軸方向)上移動,且可以垂直軸為中心旋轉。
第2處理站5,具備接合裝置60。接合裝置60,與第3搬運區域51鄰接,設置在第3搬運區域51的Y軸正方向側或Y軸負方向側。接合裝置60,從載體E將裸晶D分離,令所分離的裸晶D的接合面Da朝向目標基板W的接合面Wa,將裸晶D與目標基板W接合。接合裝置60的詳細內容,容後詳述。
控制電路9,例如,具備:CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)等的運算部91,以及記憶體等的記憶部92。於記憶部92,儲存了程式,其控制在接合系統1中所實行的各種處理。控制電路9,令運算部91執行記憶部92所記憶的程式,以控制接合系統1的動作。亦可針對構成接合系統1的每個裝置設置控制裝置動作的下位控制電路,並設置統合控制複數個下位控制電路的上位控制電路。亦可由複數個下位控制電路與上位控制電路構成控制電路9。
控制電路9,包含CPU、FPGA(Field Programmable Gate Array,場域可程式閘陣列)或ASIC(Application Specific Integrated Circuit,特殊應用積體電路)等的電子電路,藉由執行記憶體所儲存的指令碼或針對特殊用途設計電路,以實行本案說明書所記載的各種控制動作。
接著,參照圖4,針對一實施態樣的接合方法進行說明。圖4的處理,係在控制電路9的控制下實施。首先,第1搬運裝置22,從匣盒C3取出載體E,並將其搬運到第1保管裝置30。接著,第2搬運裝置32,從第1保管裝置30取出載體E,並將其搬運到第1活性化裝置33。
接著,第1活性化裝置33,在以載體E固持著裸晶D的狀態下,令裸晶D的接合面Da活性化(步驟S101)。之後,第2搬運裝置32,從第1活性化裝置33取出載體E,並將其搬運到第1親水化裝置34。
接著,第1親水化裝置34,在以載體E固持著裸晶D的狀態下,令裸晶D的接合面Da親水化(步驟S102)。之後,第2搬運裝置32,從第1親水化裝置34取出載體E,並將其搬運到第2保管裝置50。接著,第3搬運裝置52,從第2保管裝置50取出載體E,並將其搬運到接合裝置60。
與上述步驟S101~S102同步,實行下述步驟S103~S104。首先,第1搬運裝置22,從匣盒C1取出目標基板W,並將其搬運到第1保管裝置30。接著,第2搬運裝置32,從第1保管裝置30取出目標基板W,並將其搬運到第2活性化裝置35。
接著,第2活性化裝置35,令目標基板W的接合面Wa活性化(步驟S103)。之後,第2搬運裝置32,從第2活性化裝置35取出目標基板W,並將其搬運到第2親水化裝置36。
接著,第2親水化裝置36,令目標基板W的接合面Wa親水化(步驟S104)。之後,第2搬運裝置32,從第2親水化裝置36取出目標基板W,並將其搬運到第2保管裝置50。接著,第3搬運裝置52,從第2保管裝置50取出目標基板W,並將其搬運到接合裝置60。
接著,接合裝置60,從載體E將裸晶D分離,令所分離的裸晶D的接合面Da朝向目標基板W的接合面Wa,將裸晶D與目標基板W接合(步驟S105)。另外,當對一裝置W2電連接複數個裸晶D時,裸晶D與目標基板W的接合,依照裸晶D的各個種類實行。
裸晶D接合後的目標基板W,被搬運到匣盒C2。首先,第3搬運裝置52,將已接合裸晶D的目標基板W從接合裝置60取出,並將其搬運到第2保管裝置50。接著,第2搬運裝置32,將已接合裸晶D的目標基板W從第2保管裝置50取出,並將其搬運到第1保管裝置30。最後,第1搬運裝置22,將已接合裸晶D的目標基板W從第1保管裝置30取出,並將其收納於匣盒C2。
另外,裸晶D分離後的載體E,被收納於匣盒C4。首先,第3搬運裝置52,將裸晶D分離後的載體E從接合裝置60取出,並將其搬運到第2保管裝置50。接著,第2搬運裝置32,將裸晶D分離後的載體E從第2保管裝置50取出,並將其搬運到第1保管裝置30。最後,第1搬運裝置22,將裸晶D分離後的載體E從第1保管裝置30取出,並將其收納於匣盒C4。
接著,參照圖5,針對接合裝置60的一例進行說明。接合裝置60,令複數個裸晶D個別地從載體E分離並將其接合於目標基板W。接合裝置60,例如,具備:載體固持部61、基板固持部62、搬運部63,以及控制電路93。載體固持部61,固持載體E。基板固持部62,固持目標基板W。搬運部63,將裸晶D從載體固持部61所固持的載體E搬運到基板固持部62所固持的目標基板W。控制電路93,亦可為控制電路9的一部分。
接著,參照圖6以及圖7,針對搬運部63的一例進行說明。搬運部63,例如,具備擷取部64與裝配部65。擷取部64,從載體固持部61所固持的載體E分離、搬運裸晶D。擷取部64,亦可在裸晶D的搬運過程中將裸晶D上下翻轉。可令裸晶D的接合面Da朝向下方。裝配部65,從擷取部64接收裸晶D,並將所接收到的裸晶D接合於基板固持部62所固持的目標基板W。
擷取部64,例如,具有:吸附頭64a,以及移動機構64b。吸附頭64a,吸附裸晶D。吸附頭64a,由於係吸附裸晶D的接合面Da,故亦可用非接觸方式吸附,以避免污染該接合面Da。移動機構64b,令吸附頭64a在X軸方向、Y軸方向、Z軸方向上移動。另外,移動機構64b,亦可令吸附頭64a上下翻轉,以令裸晶D上下翻轉。如是便可將裸晶D的接合面Da上下翻轉。
裝配部65,例如,具有:吸附頭65a,以及移動機構65b。吸附頭65a,從吸附頭64a所在該側的相反側吸附裸晶D。吸附頭65a,吸附裸晶D的接合面Da所在該側的相反側的面Db。由於接合面Da所在該側的相反側的面Db即使受到污染也不會有問題,故吸附頭65a亦可與裸晶D接觸。如是便可提高吸附力進而防止位置偏移。
移動機構65b,令吸附頭65a在Z軸方向上移動,以將裸晶D接合於目標基板W。移動機構65b,為了提高接合位置的精度,亦可令吸附頭65a在X軸方向與Y軸方向上移動,亦可令吸附頭65a以垂直軸為中心旋轉。接合位置的精度提高所必要的移動量或旋轉量很小,從上方觀察,吸附頭65a幾乎並未移動。
接合裝置60,具備推壓部66以及吸附部67。推壓部66,例如對載體基板E1的貫通孔E3供給氣體或將圖中未顯示的插銷插入該貫通孔E3,以推壓樹脂膜E2。吸附部67,在推壓部66的周圍吸附載體基板E1。
吸附部67在推壓部66的周圍抑制載體基板E1的變形,在此狀態下,推壓部66令樹脂膜E2變形。在複數個裸晶D之中,可僅在一裸晶D附近令樹脂膜E2變形,並可在樹脂膜E2與裸晶D之間形成楔形間隙,進而順利地將裸晶D從樹脂膜E2分離。推壓部66與吸附部67的詳細內容,容後詳述。
接合裝置60,亦可具備載體移動部68。載體移動部68,與載體固持部61一起令載體E移動。載體移動部68,例如令載體E在X軸方向與Y軸方向上移動。藉此,即使推壓部66與吸附部67不在X軸方向與Y軸方向上移動,推壓部66與吸附部67仍可依照吾人所期望的順序推壓複數個裸晶D。另外,擷取部64,可毎次都在同一接收位置接收裸晶D。因此,可令擷取部64的動作單純化。載體移動部68,亦可令載體E在Z軸方向上移動。
另外,接合裝置60,亦可不具備載體移動部68。亦即,載體固持部61亦可為固定。此時,擷取部64接收裸晶D的接收位置,隨著每個裸晶D變更。然後,因應接收位置的變更,令推壓部66與吸附部67在X軸方向與Y軸方向上移動。
接合裝置60,亦可具備基板移動部69。基板移動部69,與基板固持部62一起令目標基板W移動。基板移動部69,例如令目標基板W在X軸方向與Y軸方向上移動。藉此,便可變更裸晶D相對於目標基板W的接合位置。其結果,擷取部64,便可毎次都在同一傳遞位置將裸晶D傳遞給裝配部65。因此,可令擷取部64的動作單純化。基板移動部69,亦可令目標基板W在Z軸方向上移動。
接合裝置60,為了提高裸晶D相對於目標基板W的接合位置的精度,亦可具備第1拍攝部71、第2拍攝部72以及第3拍攝部73的至少其中1個。另外,第1拍攝部71、第2拍攝部72以及第3拍攝部73,亦可並非在每次將裸晶D與目標基板W接合時拍攝影像,而係定期地拍攝影像。
第1拍攝部71,如圖6所示的,拍攝吸附頭65a所固持的裸晶D的接合面Da的對準標記。所拍攝的對準標記的數量,例如為2個,惟並無特別限定。對準標記,可為專用標記,亦可為裸晶D的電子電路的一部分。
第1拍攝部71,例如配置在吸附頭65a的下方。第1拍攝部71,將所拍攝到的影像發送到控制電路93。控制電路93,對第1拍攝部71所拍攝到的影像進行影像處理,以檢出設定於吸附頭65a的第1座標系統中的裸晶D的位置。
第2拍攝部72,如圖7所示的,拍攝基板固持部62所固持的目標基板W的接合面Wa的對準標記。所拍攝的對準標記的數量,例如為2個,惟並無特別限定。對準標記,可為專用標記,亦可為目標基板W的裝置W2的電子電路的一部分。
第2拍攝部72,例如配置在基板固持部62的上方,例如設置於吸附頭65a。第2拍攝部72,將所拍攝到的影像發送到控制電路93。控制電路93,對第2拍攝部72所拍攝到的影像進行影像處理,以檢出設定於基板固持部62的第2座標系統中的裝置W2的位置。
控制電路93,使用第1拍攝部71以及第2拍攝部72的至少其中1個所拍攝到的影像,對齊吸附頭65a所固持的裸晶D與基板固持部62所固持的目標基板W的裝置W2的位置。該位置對齊,係藉由控制移動機構65b以及基板移動部69的至少其中1個而實行。在裸晶D與目標基板W接合前,可修正裸晶D或裝置W2的位置,進而提高接合位置的精度。
第3拍攝部73,在裸晶D與裝置W2接合後,同時拍攝裸晶D的接合面Da的對準標記以及目標基板W的接合面Wa的對準標記二者。第3拍攝部73,例如透過裸晶D,拍攝裸晶D與目標基板W的對準標記。第3拍攝部73,例如由紅外線相機所構成。
第3拍攝部73,在透過裸晶D拍攝裸晶D以及目標基板W的對準標記時,例如配置在基板固持部62的上方,例如設置於吸附頭65a。第3拍攝部73,將所拍攝到的影像發送到控制電路93。控制電路93,對第3拍攝部73所拍攝到的影像進行影像處理,以檢出實際接合位置與目標接合位置的偏移。
控制電路93,使用第3拍攝部73所拍攝到的影像,在下一次以後的裸晶D與目標基板W的接合中,對齊吸附頭65a所固持的裸晶D與基板固持部62所固持的目標基板W的位置。可考量接合裝置60的特性等修正裸晶D或目標基板W的位置,進而提高接合位置的精度。
接著,參照圖8,針對推壓部66與吸附部67的一例進行說明。推壓部66,例如對載體基板E1的貫通孔E3供給氣體,以推壓樹脂膜E2。氣體,例如為空氣、氮氣或稀有氣體。吸附部67,在推壓部66的周圍吸附載體基板E1。吸附部67在推壓部66的周圍抑制載體基板E1的變形,在此狀態下,推壓部66令樹脂膜E2變形。
若推壓部66推壓樹脂膜E2,則載體基板E1會以推壓部位為中心如於圖8(B)以虛線所示的平緩地變形。吸附部67會抑制該平緩的變形。在複數個裸晶D之中,可僅在一裸晶D的附近令樹脂膜E2變形,並可在樹脂膜E2與裸晶D之間形成楔形間隙,進而順利地將裸晶D從樹脂膜E2分離。
「吸附部67抑制載體基板E1的平緩變形」此特徵點,在推壓部66以氣體壓力推壓樹脂膜E2時,特別有其效用。這是因為,若如於圖8(B)以虛線所示的載體基板E1發生平緩的變形,則氣體會從形成在載體基板E1與推壓部66之間的氣室洩漏。
推壓部66,例如具有推壓頭66a。推壓頭66a,在其與載體基板E1之間形成了氣室。氣室,與位於樹脂膜E2的裸晶配置區域F的貫通孔E3連通。裸晶配置區域F,係一裸晶D的配置區域。位於裸晶配置區域F的貫通孔E3的數量,可為複數個,亦可為1個。
推壓頭66a,例如具有:環狀的密封構件66b,其與載體基板E1接觸;以及基壁66c,其從載體基板E1所在該側的相反側固持密封構件66b。密封構件66b,在本實施態樣中為圓環狀,惟亦可為四角環狀。氣室,形成在載體基板E1與基壁66c之間,被密封構件66b所密閉。
推壓部66,具有氣體供給機構66d。氣體供給機構66d,將氣體供給到氣室。氣體供給機構66d,在形成氣體流通路徑的供給管線的途中,例如具有開閉閥66d1以及壓力控制器66d2。開閉閥66d1,令氣體的流通路徑開閉。壓力控制器66d2,控制供給到氣室的氣體壓力。氣體供給機構66d,亦可具有洩漏閥66d3。洩漏閥66d3,將氣體從氣室排出。
吸附部67,例如具有吸附頭67a。以包圍推壓部66的方式設置1個環狀的吸附頭67a。如是便可遍及推壓部66的整個周緣抑制載體基板E1的變形。吸附頭67a,在本實施態樣中為圓環狀,惟亦可為四角環狀。另外,吸附頭67a,亦可以包圍推壓部66的方式隔著間隔設置複數個。
吸附部67,例如具有氣體吸引機構67c。氣體吸引機構67c,從吸附頭67a吸引氣體,以於吸附頭67a中的與載體基板E1的對向面產生比大氣壓更低的壓力(負壓)。藉由差壓便可將載體基板E1真空吸附於吸附頭67a。
吸附頭67a,亦可於與載體基板E1的對向面具有環狀的溝槽67b。氣體吸引機構67c,吸引溝槽67b的氣體,以於吸附頭67a中的與載體基板E1的對向面產生比大氣壓更低的壓力(負壓)。溝槽67b,在本實施態樣中為圓環狀,惟亦可為四角環狀。
接著,參照圖9,針對氣室的分割的第1例進行說明。推壓部66,具有將氣室分隔成複數個小隔間的分隔構件66e。氣體供給機構66d,對複數個小隔間個別地供給氣體。開閉閥66d1,針對每個小隔間逐一設置(於圖9僅繪示出1個)。壓力控制器66d2以及洩漏閥66d3,亦可同樣地針對每個小隔間逐一設置(於圖9僅繪示出1個)。
樹脂膜E2,跨越複數個貫通孔E3具有配置一裸晶D的裸晶配置區域F。氣室,與位於裸晶配置區域F的複數個貫通孔E3連通。裸晶配置區域F,例如沿著同心圓狀的分隔構件66e分割成複數個區間。於各區間,存在至少1個貫通孔E3。氣體供給機構66d,對複數個小隔間依序供給氣體,以依序推壓複數個區間。
控制電路93,實行控制,以沿著吾人所期望的方向依序推壓構成裸晶配置區域F的複數個區間。藉由在各區間依序實行裸晶D與樹脂膜E2的剝離,便可沿著吾人所期望的方向依序擴大剝離的範圍。相較於在全部的區間同時實行剝離的態樣,可減輕剝離所需要的力量。
控制電路93,在實行控制以沿著吾人所期望的方向依序推壓複數個區間時,在本實施態樣中係在推壓著一區間的狀態下推壓另一區間,惟亦可實行控制,以在推壓著一區間之後且在推壓另一區間之前解除對該一區間的推壓。解除推壓的區間,其裸晶D與樹脂膜E2仍為剝離。
雖在圖中未顯示,惟控制電路93,亦可禁止同時推壓全部的區間。同時推壓的區間的數量越少,推壓樹脂膜E2的力量越小。因此,抑制載體基板E1的變形所必要的吸附力也越小。其結果,便可令吸附部67小型化。
如圖10所示的,控制電路93,可實行控制,以沿著從裸晶D的周緣往中心的方向依序推壓裸晶D(亦即裸晶配置區域F)。該控制,在裸晶D很薄時有其效用。這是因為,當裸晶D很薄時,若如圖11所示的推壓部66先推壓裸晶D的中心,則裸晶D會以吸收樹脂膜E2的變形的方式變形,而不會發生剝離。
另外,當裸晶D很厚時,如圖12所示的,控制電路93,亦可實行控制,以沿著從裸晶D的中心往周緣的方向依序推壓裸晶D(亦即裸晶配置區域F)。當裸晶D很厚時,裸晶D不易變形。因此,即使推壓部66先推壓裸晶D的中心,也會在裸晶D的中心發生剝離。
裸晶D,通常在俯視下為矩形。如圖13以及圖14所示的,裸晶配置區域F,亦可沿著條紋狀的分隔構件66e被分割成複數個區間。如圖13所示的,控制電路93,亦可實行控制,以沿著從裸晶D的彼此對向的二邊的其中一方往另一方的方向依序推壓裸晶配置區域F。或者,如圖14所示的,控制電路93,亦可實行控制,以沿著裸晶D的對角線往吾人所期望的方向依序推壓裸晶配置區域F。
如圖15所示的,裸晶配置區域F,亦可沿著放射狀的分隔構件66e被分割成複數個區間。控制電路93,亦可實行控制,以沿著裸晶D的周緣往吾人所期望的方向(順時鐘方向或逆時鐘方向)依序推壓裸晶配置區域F。
如圖16所示的,推壓部66,亦可具有:插銷66f,以及令插銷66f移動的致動器66g。插銷66f以及致動器66g的數量亦可為複數。複數個致動器66g,亦可將複數支插銷66f分成複數個組別並各別地令其移動。可用複數支插銷66f沿著吾人所期望的方向依序推壓構成裸晶配置區域F的複數個區間。
以上係針對本發明的接合裝置以及接合方法的實施態樣等進行說明,惟本發明不限於上述實施態樣等。在專利請求範圍所記載的範疇內,可實行各種變更、修正、置換、附加、刪除以及組合。該等態樣當然也屬於本發明的技術範圍。
1:接合系統2:搬入搬出站3:第1處理站5:第2處理站9:控制電路20:載置台21:第1搬運區域22:第1搬運裝置30:第1保管裝置31:第2搬運區域32:第2搬運裝置33:第1活性化裝置34:第1親水化裝置35:第2活性化裝置36:第2親水化裝置50:第2保管裝置51:第3搬運區域52:第3搬運裝置60:接合裝置61:載體固持部62:基板固持部63:搬運部64:擷取部64a:吸附頭64b:移動機構65:裝配部65a:吸附頭65b:移動機構66:推壓部66a:推壓頭66b:密封構件66c:基壁66d:氣體供給機構66d1:開閉閥66d2:壓力控制器66d3:洩漏閥66e:分隔構件66g:致動器66f:插銷67:吸附部67a:吸附頭67b:溝槽67c:氣體吸引機構68:載體移動部69:基板移動部71:第1拍攝部72:第2拍攝部73:第3拍攝部91:運算部92:記憶部93:控制電路A-A,B-B:剖面線C1~C4:匣盒Da:接合面Db:面D:裸晶E1:載體基板E2:樹脂膜E3:貫通孔E:載體F:裸晶配置區域S101~S105:步驟W1:半導體基板W2:裝置Wa:接合面W:目標基板X,Y,Z:軸
[圖1] 係表示一實施態樣之接合系統的俯視圖。[圖2] (A)係表示目標基板的一例的剖面圖;(B)係表示接合於目標基板的裸晶的一例的剖面圖。[圖3] 係表示裝設於載體的複數個裸晶的一例的剖面圖。[圖4] 係表示一實施態樣之接合方法的流程圖。[圖5] 係表示一實施態樣之接合裝置的俯視圖。[圖6] 係表示接合裝置的動作的一例的剖面圖。[圖7] 係表示接續圖6的接合裝置的動作的一例的剖面圖。[圖8] (A)係表示推壓部與吸附部的一例的剖面圖,其為沿著(B)的A-A線的剖面圖;(B)係沿著(A)的B-B線的剖面圖。[圖9] (A)係表示氣室的分割的第1例的剖面圖,其為沿著(B)的A-A線的剖面圖;(B)係沿著(A)的B-B線的剖面圖。[圖10] 係表示將較薄的裸晶沿著從裸晶的周緣往中心的方向依序推壓的控制的一例的剖面圖。[圖11] 係表示將較薄的裸晶沿著從裸晶的中心往周緣的方向依序推壓的控制的一例的剖面圖。[圖12] 係表示將較厚的裸晶沿著從裸晶的中心往周緣的方向依序推壓的控制的一例的剖面圖。[圖13] (A)係表示氣室的分割的第2例的剖面圖,其為沿著(B)的A-A線的剖面圖;(B)係沿著(A)的B-B線的剖面圖。[圖14] (A)係表示氣室的分割的第3例的剖面圖,其為沿著(B)的A-A線的剖面圖;(B)係沿著(A)的B-B線的剖面圖。[圖15] (A)係表示氣室的分割的第4例的剖面圖,其為沿著(B)的A-A線的剖面圖;(B)係沿著(A)的B-B線的剖面圖。[圖16] 係表示構成推壓部的插銷的一例的剖面圖。
66:推壓部
66a:推壓頭
66b:密封構件
66c:基壁
66d:氣體供給機構
66d1:開閉閥
66d2:壓力控制器
66d3:洩漏閥
67:吸附部
67a:吸附頭
67b:溝槽
67c:氣體吸引機構
A-A,B-B:剖面線
Da:接合面
D:裸晶
E1:載體基板
E2:樹脂膜
E3:貫通孔
E:載體
F:裸晶配置區域

Claims (18)

  1. 一種接合裝置,其將複數個裸晶個別地從載體分離並接合於目標基板,其中,該載體,包含:載體基板;複數個貫通孔,其沿厚度方向貫通該載體基板;以及樹脂膜,其設置於該載體基板中的與該裸晶的對向面;該接合裝置,包含:載體固持部,其固持該載體;基板固持部,其固持該目標基板;以及搬運部,其將該裸晶從該載體搬運到該目標基板;該接合裝置,更包含:推壓部,其對該貫通孔供給氣體或將插銷插入該貫通孔以推壓該樹脂膜;以及吸附部,其在該推壓部的周圍吸附該載體基板。
  2. 如請求項1之接合裝置,其中,該吸附部,具有將該推壓部包圍的環狀之吸附頭。
  3. 如請求項1之接合裝置,其中,該樹脂膜,跨越複數個該貫通孔具有配置一該裸晶的裸晶配置區域;該接合裝置,具備控制電路;該控制電路,實行控制,以沿著吾人所期望的方向依序推壓構成該裸晶配置區域的複數個區間。
  4. 如請求項3之接合裝置,其中,該控制電路,實行控制,以沿著從該裸晶的周緣往中心的方向依序推壓該裸晶配置區域。
  5. 如請求項3之接合裝置,其中,該控制電路,實行控制,以沿著從該裸晶的中心往周緣的方向依序推壓該裸晶配置區域。
  6. 如請求項3之接合裝置,其中,該裸晶在俯視下為矩形;該控制電路,實行控制,以沿著從該裸晶的彼此對向的二邊的其中一方往另一方的方向依序推壓該裸晶配置區域。
  7. 如請求項3之接合裝置,其中,該裸晶在俯視下為矩形;該控制電路,實行控制,以沿著該裸晶的對角線往吾人所期望的方向依序推壓該裸晶配置區域。
  8. 如請求項3之接合裝置,其中,該控制電路,實行控制,以沿著該裸晶的周緣往吾人所期望的方向依序推壓該裸晶配置區域。
  9. 如請求項3至8中任一項之接合裝置,其中,該推壓部,包含:推壓頭,在該推壓頭與該載體基板之間形成了氣室;分隔構件,將該氣室分隔成複數個小隔間;以及氣體供給機構,對複數個該小隔間個別地供給該氣體;該氣室,與位於該樹脂膜的該裸晶配置區域的複數個該貫通孔連通;該裸晶配置區域,沿著該分隔構件被分割成複數個該區間。
  10. 一種接合方法,其將複數個裸晶個別地從載體分離並接合於目標基板,其中:該載體,包含:載體基板;複數個貫通孔,沿厚度方向貫通該載體基板;以及樹脂膜,設置於該載體基板中的與該裸晶的對向面;該接合方法,包含以下步驟:以載體固持部固持該載體;以基板固持部固持該目標基板;以及將該裸晶從該載體搬運到該目標基板;該接合方法,更包含以下步驟:推壓部對該貫通孔供給氣體或將插銷插入該貫通孔以推壓該樹脂膜;以及吸附部在該推壓部的周圍吸附該載體基板。
  11. 如請求項10之接合方法,其中,該吸附部,具有將該推壓部包圍的環狀之吸附頭。
  12. 如請求項10之接合方法,其中,該樹脂膜,跨越複數個該貫通孔具有配置一該裸晶的裸晶配置區域;該接合方法,更包含:沿著吾人所期望的方向依序推壓構成該裸晶配置區域的複數個區間的步驟。
  13. 如請求項12之接合方法,其中,更包含:沿著從該裸晶的周緣往中心的方向依序推壓該裸晶配置區域的步驟。
  14. 如請求項12之接合方法,其中,更包含:沿著從該裸晶的中心往周緣的方向依序推壓該裸晶配置區域的步驟。
  15. 如請求項12之接合方法,其中,該裸晶在俯視下為矩形;且更包含:沿著從該裸晶的彼此對向的二邊的其中一方往另一方的方向依序推壓該裸晶配置區域的步驟。
  16. 如請求項12之接合方法,其中,該裸晶在俯視下為矩形;且更包含:沿著該裸晶的對角線往吾人所期望的方向依序推壓該裸晶配置區域的步驟。
  17. 如請求項12之接合方法,其中,更包含:沿著該裸晶的周緣往吾人所期望的方向依序推壓該裸晶配置區域的步驟。
  18. 如請求項12至17中任一項之接合方法,其中,該推壓部,包含:推壓頭,在該推壓頭與該載體基板之間形成了氣室;分隔構件,將該氣室分隔成複數個小隔間;以及氣體供給機構,對複數個該小隔間個別地供給該氣體;該氣室,與位於該樹脂膜的該裸晶配置區域的複數個該貫通孔連通;該裸晶配置區域,沿著該分隔構件被分割成複數個該區間。
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