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TW202601818A - 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
TW202601818A
TW202601818A TW114116071A TW114116071A TW202601818A TW 202601818 A TW202601818 A TW 202601818A TW 114116071 A TW114116071 A TW 114116071A TW 114116071 A TW114116071 A TW 114116071A TW 202601818 A TW202601818 A TW 202601818A
Authority
TW
Taiwan
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carrier
pushing
bonding
substrate
hole
Prior art date
Application number
TW114116071A
Other languages
English (en)
Inventor
上田陵司
山崎剛
境昌孝
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 TW202601818A publication Critical patent/TW202601818A/zh

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Abstract

本發明係提供一種技術,可增加能搭載於載具的裸晶之數量,同時抑制載具的污染。 本發明之載具包含:載具基板、在厚度方向上貫通該載具基板的複數第一穿通孔,及設於該載具基板的樹脂膜;在該樹脂膜上裝設複數該裸晶。該接合裝置包含:載具固持部、推壓部及第一移動部。該載具固持部包含:抵接該載具的第一面、與該第一面為相反方向的第二面,及貫通該第一面與該第二面之間的複數第二穿通孔。該推壓部包含經由該第二穿通孔而對該第一穿通孔供給氣體的氣體供給機構,或是經由該第二穿通孔而將銷部插入該第一穿通孔的銷部驅動機構。

Description

接合裝置及接合方法
本發明係關於一種接合裝置及接合方法。
專利文獻1所記載的晶片安裝系統包含:晶片供給裝置、結合裝置、表面處理裝置、搬出搬入部及搬運部(專利文獻1之段落[0225])。晶片供給裝置係將複數晶片個別地供給。晶片係黏接於將框架之開口部覆蓋住的膠帶,並被逐一往上方頂且逐一進行上下翻轉(專利文獻1之段落[0251])。結合裝置係將從晶片供給裝置供給的晶片安裝於基板上。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]專利第6337400號公報
[發明所欲解決之問題] 本發明之一實施態樣係提供一種技術,可增加能搭載於載具的裸晶之數量,同時抑制載具的污染。 [解決問題之技術手段]
依本發明之一實施態樣的接合裝置,係將複數裸晶從載具分離並接合於目標基板。該載具包含:載具基板、在厚度方向上貫通該載具基板的複數第一穿通孔、及設於該載具基板的樹脂膜;在該樹脂膜之上裝設複數該裸晶。該接合裝置包含:固持該載具的載具固持部、藉由對該第一穿通孔供給氣體或是將銷部插入該第一穿通孔而推壓該裸晶的推壓部、及為了變更該推壓部所推壓之該裸晶而使該推壓部與該載具固持部相對移動的第一移動部。該載具固持部包含:抵接該載具的第一面、與該第一面為相反方向的第二面、及將該第一面與該第二面之間貫通的複數第二穿通孔。該推壓部包含經由該第二穿通孔而對該第一穿通孔供給氣體的氣體供給機構,或是經由該第二穿通孔而將銷部插入該第一穿通孔的銷部驅動機構。 [發明效果]
依本發明之一實施態樣,可增加能搭載於載具的裸晶之數量,同時抑制載具的污染。
以下,參照圖面說明本發明之實施態樣。又,有時在各圖面中對於同一或是類似之構成係賦予同一符號,並省略說明。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軸方向及Y軸方向為水平方向,Z軸方向為鉛直方向。X軸方向包含X軸正方向,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,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,及與Z軸正方向為相反方向的Z軸負方向。
參照圖1說明依一實施態樣的接合系統1。接合系統1係將複數裸晶從載具分離並接合於目標基板W。如圖2(A)所示,目標基板W包含矽晶圓等半導體基板W1,及形成於半導體基板W1上的複數元件W2。複數元件W2係以互相直交之複數條切割道加以分隔。各元件W2包含電子電路。如圖2(B)所示,將裸晶D電性連接於各元件W2。其後,將目標基板W沿著切割道切斷而針對每個元件W2進行個片化,藉此獲得半導體裝置。半導體裝置包含元件W2及裸晶D。
裸晶D係將形成有複數有別於元件W2之元件的半導體基板,針對每個元件進行個片化而得者。裸晶D之元件的電子電路與目標基板W之元件W2的電子電路係電性連接。又,電性連接於一個元件W2的裸晶D之種類及數量並未特別限定。雖未圖示但亦可將複數裸晶D電性連接於一個元件W2。
如圖3所示,載具E係固持複數裸晶D。載具E係使各裸晶D之接合面Da朝上而固持各裸晶。藉此,可進行各裸晶D之接合面Da的活化及親水化。載具E包含載具基板E1,及設於載具基板E1中的與裸晶D之相向面的樹脂膜E2。
載具E係在樹脂膜E2上固持複數裸晶D。載具E係將裸晶D例如進行靜電吸附。又,藉由將裸晶D抵緊於樹脂膜E2,可使樹脂膜E2變形以將氣體從裸晶D與樹脂膜E2之間排除,亦可使裸晶D真空吸附於樹脂膜E2。
載具基板E1亦可具有導電性,亦可具有絕緣性。在載具基板E1形成有在厚度方向上貫通載具基板E1的第一穿通孔E3。藉由對第一穿通孔E3供給氣體,或是將未圖示之銷部插入第一穿通孔E3,可將裸晶D從載具E剝離。第一穿通孔E3的數量及配置並未特別限定。第一穿通孔E3只要針對每個裸晶D形成一個以上即可。
樹脂膜E2係具有可撓性的材料,具體而言較佳係由彈性係數在2GPa以下,更佳在0.5GPa以下的材料構成。樹脂膜E2從裸晶D之接合面Da改質時的耐久性之觀點來看,較佳係例如由聚醯亞胺或是EVA(乙烯・醋酸乙烯酯共聚物)構成。樹脂膜E2的厚度例如為10μm。又,樹脂膜E2在本實施態樣中為單層,但亦可係複數層。例如,樹脂膜E2亦可包含聚烯烴層及丙烯酸黏著劑層。
如圖1所示,接合系統1包含:搬入搬出站2、第一處理站3、第二處理站5及控制電路9。搬入搬出站2、第一處理站3及第二處理站5係依此順序從X軸負方向側往X軸正方向側排成一列。又,雖未圖示但第二處理站5亦可設置複數個,複數第二處理站5亦可從X軸負方向側往X軸正方向側排成一列。
搬入搬出站2包含載置台20。晶圓匣盒C1~C4係載置於載置台20。晶圓匣盒C1係收納接合裸晶D前的目標基板W。晶圓匣盒C2係收納接合裸晶D後的目標基板W。晶圓匣盒C3係收納將裸晶D分離前的載具E。晶圓匣盒C4係收納將裸晶D分離後的載具E。
搬入搬出站2包含第一搬運區域21及第一搬運裝置22。第一搬運區域21係鄰接於載置台20。第一搬運區域21係在Y軸方向上延伸。第一搬運裝置22包含搬運臂。搬運臂係在第一搬運區域21中固持並搬運目標基板W及載具E。搬運臂的數量可為一個亦可為複數個。亦可各別設置目標基板W用的搬運臂及載具E用的搬運臂。第一搬運裝置22包含使搬運臂移動或是旋轉的未圖示之驅動部。搬運臂可進行水平方向(X軸方向及Y軸方向兩方向)及鉛直方向(Z軸方向)的移動,及以鉛直軸為中心的旋轉。
第一處理站3包含第一保管裝置30。第一保管裝置30係鄰接於第一搬運區域21。第一保管裝置30係以第一搬運區域21為基準而配置於與載置台20相反側。第一保管裝置30係暫時保管目標基板W及載具E。第一保管裝置30包含在鉛直方向上排列的複數平台。各平台係載置目標基板W及載具E。亦可各別設置目標基板W用的平台及載具E用的平台。
第一處理站3包含第二搬運區域31及第二搬運裝置32。第二搬運區域31係鄰接第一保管裝置30,並從第一保管裝置30往X軸正方向延伸。第二搬運裝置32包含搬運臂。搬運臂係在第二搬運區域31中固持並搬運目標基板W及載具E。搬運臂的數量可為一個亦可為複數個。亦可各別設置目標基板W用的搬運臂及載具E用的搬運臂。第二搬運裝置32包含使搬運臂移動或是旋轉的未圖示之驅動部。搬運臂可進行水平方向(X軸方向及Y軸方向兩方向)及鉛直方向(Z軸方向)的移動,及以鉛直軸為中心的旋轉。
第一處理站3包含:第一活化裝置33、第一親水化裝置34、第二活化裝置35及第二親水化裝置36。第一活化裝置33、第一親水化裝置34、第二活化裝置35及第二親水化裝置36係鄰接於第二搬運區域31,並設於第二搬運區域31的Y軸正方向側或是Y軸負方向側。
第一活化裝置33係在載具E裝設有裸晶D的狀態下,將裸晶D的接合面Da活化。第一活化裝置33例如為電漿處理裝置。在第一活化裝置33中,例如係在減壓下將作為處理氣體的氧氣激發而電漿化並離子化。藉由將氧離子照射至接合面Da而將接合面Da活化。處理氣體並不限定於氧氣,例如亦可為氮氣等。
第一親水化裝置34係在載具E裝設有裸晶D的狀態,將裸晶D的接合面Da親水化。例如,第一親水化裝置34係一邊使旋轉夾頭所固持的載具E旋轉,一邊對接合面Da供給純水(例如去離子水)。純水係對預先活化過的接合面Da賦予OH基。利用OH基彼此的氫鍵,可將裸晶D與目標基板W接合。
第二活化裝置35係將目標基板W的接合面Wa活化。第二活化裝置35例如為電漿處理裝置。在第二活化裝置35中,例如係在減壓下將作為處理氣體的氧氣激發而電漿化並離子化。藉由將氧離子照射至接合面Wa而將接合面Wa活化。處理氣體並不限定於氧氣,例如亦可為氮氣等。
第二親水化裝置36係將目標基板W的接合面Wa親水化。例如,第二親水化裝置36係一邊使旋轉夾頭所固持的目標基板W旋轉,一邊對接合面Wa供給純水(例如去離子水)。純水係對預先活化過的接合面Wa賦予OH基。利用OH基彼此的氫鍵,可將裸晶D與目標基板W接合。
第二處理站5包含第二保管裝置50。第二保管裝置50係鄰接於第二搬運區域31。第二保管裝置50係以第二搬運區域31為基準而配置於與第一保管裝置30相反側。第二保管裝置50係暫時保管目標基板W及載具E。第二保管裝置50包含在鉛直方向上排列的複數平台。各平台係載置目標基板W及載具E之至少一者。亦可各別設置目標基板W用的平台及載具E用的平台。
第二處理站5包含第三搬運區域51及第三搬運裝置52。第三搬運區域51係鄰接於第二保管裝置50,並從第二保管裝置50往X軸正方向延伸。第三搬運裝置52包含搬運臂。搬運臂係在第三搬運區域51中固持並搬運目標基板W及載具E。搬運臂的數量可為一個亦可為複數個。亦可各別設置目標基板W用的搬運臂及載具E用的搬運臂。第三搬運裝置52包含使搬運臂移動或是旋轉的未圖示之驅動部。搬運臂可進行水平方向(X軸方向及Y軸方向兩方向)及鉛直方向(Z軸方向)的移動,及以鉛直軸為中心的旋轉。
第二處理站5包含接合裝置60。接合裝置60係鄰接於第三搬運區域51,並設於第三搬運區域51的Y軸正方向側或是Y軸負方向側。接合裝置60係從載具E分離裸晶D,並將分離後的裸晶D之接合面Da朝向目標基板W的接合面Wa而將裸晶D與目標基板W接合。接合裝置60的細節係之後敘述。
控制電路9例如為電腦。控制電路9例如包含CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)等運算部91及記憶體等儲存部92。在儲存部92中儲存有控制接合系統1中執行之各種處理的程式。控制電路9係藉由使運算部91執行儲存部92所儲存的程式,而控制接合系統1的動作。亦可針對每個構成接合系統1之裝置設置控制裝置之動作的下位控制電路,並設置統合控制複數下位控制電路的上位控制電路。亦可由複數下位控制電路及上位控制電路構成控制電路9。
控制電路9係包含CPU、FPGA(Field Programmable Gate Array,現場可程式邏輯閘陣列)或是ASIC(Application Specific Integrated Circuit,特殊應用積體電路)等電子電路,並藉由執行記憶體所儲存的命令碼,或是藉由針對特殊用途進行電路設計,而執行本案說明書所記載的各種控制動作。
接著,參照圖4說明依一實施態樣的接合方法。圖4的處理係在控制電路9所致之控制下實施。首先,第一搬運裝置22會從晶圓匣盒C3取出載具E並搬運至第一保管裝置30。接著,第二搬運裝置32會從第一保管裝置30取出載具E並搬運至第一活化裝置33。
接著,第一活化裝置33係在載具E裝設有裸晶D的狀態下,將裸晶D的接合面Da活化(步驟S101)。其後,第二搬運裝置32會從第一活化裝置33取出載具E並搬運至第一親水化裝置34。
接著,第一親水化裝置34係在載具E裝設有裸晶D的狀態下,將裸晶D的接合面Da親水化(步驟S102)。其後,第二搬運裝置32會從第一親水化裝置34取出載具E並搬運至第二保管裝置50。接著,第三搬運裝置52會從第二保管裝置50取出載具E並搬運至接合裝置60。
與上述步驟S101~S102並行地進行下記步驟S103~S104。首先,第一搬運裝置22會從晶圓匣盒C1取出目標基板W並搬運至第一保管裝置30。接著,第二搬運裝置32會從第一保管裝置30取出目標基板W並搬運至第二活化裝置35。
接著,第二活化裝置35係將目標基板W的接合面Wa活化(步驟S103)。其後,第二搬運裝置32會從第二活化裝置35取出目標基板W並搬運至第二親水化裝置36。
接著,第二親水化裝置36係將目標基板W的接合面Wa親水化(步驟S104)。其後,第二搬運裝置32會從第二親水化裝置36取出目標基板W並搬運至第二保管裝置50。接著,第三搬運裝置52會從第二保管裝置50取出目標基板W並搬運至接合裝置60。
接著,接合裝置60會將裸晶D從載具E分離,並將分離後的裸晶D之接合面Da朝向目標基板W的接合面Wa,而將裸晶D與目標基板W接合(步驟S105)。又,在複數裸晶D電性連接於一個元件W2的情況下,裸晶D與目標基板W的接合係針對每個裸晶D的種類進行。
接合裸晶D後的目標基板W係搬運至晶圓匣盒C2。首先,第三搬運裝置52會將目標基板W從接合裝置60取出並搬運至第二保管裝置50。接著,第二搬運裝置32會將目標基板W從第二保管裝置50取出並搬運至第一保管裝置30。最後,第一搬運裝置22會將目標基板W從第一保管裝置30取出並收納於晶圓匣盒C2。
又,將裸晶D分離後的載具E係收納於晶圓匣盒C4。首先,第三搬運裝置52會將載具E從接合裝置60取出並搬運至第二保管裝置50。接著,第二搬運裝置32會將載具E從第二保管裝置50取出並搬運至第一保管裝置30。最後,第一搬運裝置22會將載具E從第一保管裝置30取出並收納於晶圓匣盒C4。
接著,參照圖5及圖6說明依一實施態樣的接合裝置60。接合裝置60係將複數裸晶D從載具E分離並接合於目標基板W。例如,接合裝置60係將複數裸晶D逐一依序地從載具E分離並接合於目標基板W。
接合裝置60例如包含:載具固持部61、基板固持部62及搬運部63。載具固持部61係固持載具E。基板固持部62係固持目標基板W。搬運部63係將裸晶D從載具固持部61所固持的載具E,搬運至基板固持部62所固持的目標基板W。
搬運部63例如包含拾取部64及裝配部65。拾取部64係將裸晶D從載具固持部61所固持的載具E分離並搬運。拾取部64亦可在裸晶D的搬運中將裸晶D上下翻轉。可使裸晶D的接合面Da朝下。裝配部65係從拾取部64承接裸晶D,並將承接到的裸晶D接合於基板固持部62所固持的目標基板W。
拾取部64例如包含第一吸附頭64a及第一移動機構64b。第一吸附頭64a係吸附裸晶D。由於第一吸附頭64a係吸附裸晶D的接合面Da,故為了不污染其接合面Da亦可透過非接觸的方式吸附。第一移動機構64b係使第一吸附頭64a在X軸方向、Y軸方向及Z軸方向上移動。又,第一移動機構64b亦可係使第一吸附頭64a上下翻轉,藉此使裸晶D上下翻轉。可使裸晶D的接合面Da上下翻轉。
裝配部65例如包含第二吸附頭65a及第二移動機構65b。第二吸附頭65a係從與第一吸附頭64a相反側吸附裸晶D。第二吸附頭65a係吸附裸晶D之與接合面Da相反側的面Db。由於與接合面Da相反側的面Db即使受到污染亦不構成問題,故第二吸附頭65a亦可與裸晶D接觸。可提高吸附力並可抑制位置偏移。
第二移動機構65b係使第二吸附頭65a在Z軸方向上移動,藉此將裸晶D接合於目標基板W。第二移動機構65b為了提高接合位置的精度,亦可使第二吸附頭65a在X軸方向及Y軸方向上移動,亦可使第二吸附頭65a以鉛直軸為中心旋轉。為了提高接合位置之精度所需之移動量或是旋轉量很小,從上方觀察時,第二吸附頭65a幾乎沒有移動。
接合裝置60包含推壓部66。推壓部66例如係對載具基板E1的第一穿通孔E3供給氣體,或是將未圖示之銷部插入該第一穿通孔E3,藉此推壓樹脂膜E2。推壓的方向係使樹脂膜E2遠離載具基板E1的方向。可僅在複數裸晶D中的一個裸晶D附近使樹脂膜E2變形,而可在樹脂膜E2與裸晶D之間形成楔狀的間隙,並可使裸晶D從樹脂膜E2順暢地分離。
接合裝置60包含第一移動部68。第一移動部68係為了變更藉由推壓部66推壓的裸晶D,而使推壓部66與載具固持部61相對移動。第一移動部68例如係使載具固持部61在X軸方向及Y軸方向上移動,並使推壓部66在Z軸方向上移動。第一移動部68亦可僅使載具固持部61及推壓部66之其中一者移動。
第一移動部68較佳係在載具固持部61及推壓部66中,僅使載具固持部61在X軸方向及Y軸方向上移動。若推壓部66不在X軸方向及Y軸方向上移動,則拾取部64便可每次在相同承接位置承接裸晶D。因此,可使拾取部64的動作單純化。
接合裝置60亦可包含第二移動部69。第二移動部69係使基板固持部62移動。第二移動部69係為了變更裸晶D對於目標基板W的接合位置,而使基板固持部62在X軸方向及Y軸方向上移動。其結果,拾取部64可每次在相同傳遞位置將裸晶D傳遞至裝配部65。因此,可使拾取部64的動作單純化。第二移動部69亦可使基板固持部62在Z軸方向上移動。
接合裝置60為了提高裸晶D對於目標基板W的接合位置之精度,亦可包含第一拍攝部71、第二拍攝部72及第三拍攝部73之至少一者。又,第一拍攝部71、第二拍攝部72及第三拍攝部73亦可不用在每次將裸晶D與目標基板W時均拍攝影像,亦可定期拍攝影像。
如圖5所示,第一拍攝部71係拍攝第二吸附頭65a所固持的裸晶D之接合面Da的對準標記。拍攝的對準標記之數量例如為二個,但並未特別限定。對準標記亦可係專用記號,亦可係裸晶D之電子電路的一部分。
第一拍攝部71例如係配置於第二吸附頭65a的下方。第一拍攝部71係將拍攝到的影像傳輸至控制電路9。控制電路9係將第一拍攝部71所拍攝到的影像進行影像處理,藉此偵測設定於第二吸附頭65a之第一座標系中的裸晶D之位置。
如圖6所示,第二拍攝部72係拍攝基板固持部62所固持的目標基板W之接合面Wa的對準標記。拍攝的對準標記之數量例如為二個,但並未特別限定。對準標記亦可係專用記號,亦可係目標基板W之元件W2的電子電路之一部分。
第二拍攝部72例如係配置於基板固持部62的上方,並例如設於第二吸附頭65a。第二拍攝部72係將拍攝到的影像傳輸至控制電路9。控制電路9係將第二拍攝部72所拍攝到的影像進行影像處理,藉此偵測設定於基板固持部62之第二座標系中的元件W2之位置。
控制電路9係使用第一拍攝部71及第二拍攝部72之至少一者所拍攝到的影像,而進行第二吸附頭65a所固持的裸晶D與基板固持部62所固持的目標基板W之元件W2的位置對準。該位置對準係藉由控制第二移動機構65b及第二移動部69之至少一者而進行。在裸晶D與目標基板W接合前,可修正裸晶D或是元件W2的位置並可提高接合位置的精度。
第三拍攝部73係在裸晶D與元件W2接合後,同時拍攝裸晶D之接合面Da的對準標記及目標基板W之接合面Wa的對準標記兩者。第三拍攝部73例如係透射過裸晶D而拍攝裸晶D及目標基板W的對準標記。第三拍攝部73例如係由紅外線相機構成。
第三拍攝部73在透射過裸晶D而拍攝裸晶D及目標基板W的對準標記之情況下,例如係配置於基板固持部62的上方,並例如設於第二吸附頭65a。第三拍攝部73係將拍攝到的影像傳輸至控制電路9。控制電路9係將第三拍攝部73所拍攝到的影像進行影像處理,藉此偵測實際接合位置與目標接合位置的偏差。
控制電路9係使用第三拍攝部73所拍攝到的影像,而在下一次以後的裸晶D與目標基板W之接合中,進行第二吸附頭65a所固持的裸晶D與基板固持部62所固持的目標基板W之位置對準。可將接合裝置60的特性等列入考慮而修正裸晶D或是目標基板W的位置,可提高接合位置的精度。
接著,在參照圖7說明依一實施態樣的推壓部66前,先參照圖9說明依參考態樣的推壓部66。當推壓部66推壓樹脂膜E2後,以推壓的位置為中心,載具基板E1可能會如圖9(A)虛線所示和緩地變形。為了抑制該和緩之變形,係設置吸附部67。
吸附部67係在推壓部66的周圍吸附載具基板E1。在吸附部67於推壓部66之周圍抑制了載具基板E1之變形的狀態下,推壓部66會使樹脂膜E2變形。可僅在複數裸晶D中的一個裸晶D附近使樹脂膜E2變形,而可在樹脂膜E2與裸晶D之間形成楔狀的間隙。
在推壓部66以氣體之壓力推壓樹脂膜E2時,由吸附部67抑制載具基板E1之和緩變形特別有效。當如圖9(A)虛線所示般產生載具基板E1的和緩變形時,可能導致氣體從形成於載具基板E1與推壓部66之間的氣體供給室洩漏。
推壓部66例如包含推壓頭66a。推壓頭66a係在與載具基板E1之間形成氣體供給室。氣體供給室係連通於第一穿通孔E3。推壓部66包含環狀的密封構件66b。密封構件66b係與載具基板E1接觸並將氣體供給室密封。藉由對氣體供給室供給氣體,可藉由氣體之壓力推壓裸晶D。
吸附部67例如包含吸附頭67a。吸附頭67a係在與載具基板E1之間形成氣體抽吸室。氣體抽吸室係形成為環狀以將氣體供給室包圍。吸附部67包含環狀的密封構件67b。密封構件67b係與載具基板E1接觸並將氣體抽吸室密封。藉由使氣體抽吸室產生低於大氣壓的壓力(負壓),可藉由壓差而將載具基板E1真空吸附。
為了可使推壓部66及吸附部67與載具基板E1接觸,載具固持部61係形成為環狀,並吸附載具基板E1之底面的周緣部。推壓部66及吸附部67係配置於環狀之載具固持部61的內側,並與載具基板E1的底面之中央部接觸。
推壓部66及吸附部67為了變更藉由推壓部66推壓的裸晶D,係對於載具固持部61相對移動。第一移動部68如上所述般較佳係在載具固持部61及推壓部66中,僅使載具固持部61在X軸方向及Y軸方向上移動。
在參考態樣中,具有下記(A1)~(A2)的問題。 (A1) 由於推壓部66及吸附部67係配置於環狀的載具固持部61之內側,故載具固持部61之X軸方向及Y軸方向中的可動範圍會受到限制。又,即便係使推壓部66及吸附部67代替載具固持部61而在X軸方向及Y軸方向上移動的情況下,可動範圍亦會受到限制。其結果,如圖9(B)所示,可藉由推壓部66推壓的裸晶D之位置會受到限制。從而,能搭載於載具E的裸晶D之數量較少。
(A2) 當第一移動部68為了變更藉由推壓部66推壓的裸晶D,而使推壓部66與載具固持部61相對移動時,推壓部66及吸附部67會與載具E重複接觸。其結果,可能導致密封構件66b、67b劣化而產生微粒並導致污染載具E。載具E的污染可能會轉印至裸晶D。又,在推壓部66以銷部推壓裸晶D時,推壓部66可能不會與載具E接觸。但是,由於吸附部67仍會與載具E接觸,故污染載具E之情況並不會改變。
在參考態樣中,除了上述(A1)~(A2)以外亦具有下記(A3)之問題。 (A3) 在密封構件66b、67b與載具E的平行度之精度較低的情況下,若為了不產生氣體洩漏而使密封構件66b、67b強力地抵緊於載具E,則可能導致載具E撓曲而導致載具E破損。從而,平行度的要求精度較高,需耗費精力進行平行度的調整作業。
本實施態樣為了解決上述(A1)~(A3)之問題,如圖7(A)所示包含下記(B1)~(B2)之構成。 (B1) 載具固持部61包含:抵接載具E的第一面61a、與第一面61a為相反方向的第二面61b,及貫通第一面61a與第二面61b之間的複數第二穿通孔61c。 (B2) 推壓部66包含經由第二穿通孔61c而對第一穿通孔E3供給氣體的氣體供給機構66c。又,如圖8所示,推壓部66亦可包含經由第二穿通孔61c而將銷部66d插入第一穿通孔E3的銷部驅動機構66e。
依本實施態樣,推壓部66係以載具固持部61為基準而配置於與載具E相反側。例如,當載具固持部61的第一面61a為頂面且第二面61b為例如底面時,係在載具固持部61的底面之下方設置推壓部66。從而,當第一移動部68為了變更藉由推壓部66推壓的裸晶D,而使推壓部66與載具固持部61在X軸方向及Y軸方向上相對移動時,並不會產生推壓部66與載具固持部61的干擾,可動範圍較廣。其結果,如圖7(B)所示,可增加能搭載於載具E的裸晶D之數量。因此,可降低載具E的更換頻率並可提高處理量。
依本實施態樣,係在由載具固持部61代替參考態樣之吸附部67而在推壓部66之周圍抑制載具基板E1之變形的狀態下,由推壓部66使樹脂膜E2變形。因此不需要吸附部67,相應地可使維修較容易。如圖7(A)所示,載具固持部61包含將載具基板E1真空吸附於第一面61a的吸附溝61d。為了抑制載具基板E1整體之變形,第一面61a的直徑較佳係在載具基板E1的直徑以上。為了使樹脂膜E2局部變形,吸附溝61d較佳係設於相鄰的第二穿通孔61c之間。吸附溝61d例如形成為格子狀。
依本實施態樣,當第一移動部68為了變更藉由推壓部66推壓的裸晶D,而使推壓部66與載具固持部61相對移動時,推壓部66會與載具固持部61重複接觸而非載具E。其結果,即使密封構件66b劣化產生微粒,而使載具固持部61的第二面61b受到污染,但載具固持部61的第一面61a幾乎未受到污染。從而,可抑制載具E的污染。
依本實施態樣,密封構件66b係與載具固持部61接觸而非載具E。在密封構件66b與載具固持部61之平行度的精度較低的情況下,即便為了不產生氣體洩漏而使密封構件66b強力地抵緊於載具固持部61,由於載具固持部61與載具E相比具有較高的剛性,故不會導致載具固持部61破損。從而,平行度的要求精度較低,可簡化平行度的調整作業。
又,如圖8所示,當推壓部66係以銷部66d推壓裸晶D的情況,推壓部66亦可未具有密封構件66b。如圖7(A)所示,當推壓部66包含氣體供給機構66c時,推壓部66亦可包含密封構件66b。當推壓部66包含銷部驅動機構66e時,推壓部66亦可未包含密封構件66b。
氣體供給機構66c係經由第二穿通孔61c而對第一穿通孔E3供給氣體。氣體供給機構66c包含形成氣體之流道的供給線路。氣體供給機構66c係在供給線路的中段例如包含開閉閥及壓力控制器。開閉閥係將氣體的流道進行開閉。壓力控制器係控制氣體的壓力。氣體供給機構66c亦可在供給線路的中段包含洩壓閥。洩壓閥係排出氣體。
在載具固持部61與載具E的邊界,較佳係使第一穿通孔E3與第二穿通孔61c一對一連結。又,第二穿通孔61c的數量只要在第一穿通孔E3的數量以上即可,亦可多於第一穿通孔E3的數量。只要在具有第一穿通孔E3的位置具有第二穿通孔61c即可,第一穿通孔E3與第二穿通孔61c亦可非一對一連結。
如圖7(A)所示,當推壓部66包含氣體供給機構66c時,在載具固持部61與載具E的邊界,第二穿通孔61c的開口較佳係小於第一穿通孔E3的開口並配置於第一穿通孔E3的開口之內側。此情況下,由於氣體的壓力幾乎不會作用於載具基板E1的底面,故可抑制載具基板E1撓曲之情形。
推壓部66亦可在推壓一個裸晶D時,使用複數第二穿通孔61c及複數第一穿通孔E3。例如,推壓部66亦可在推壓一個裸晶D時,如圖7(A)所示般經由複數第二穿通孔61c而對複數第一穿通孔E3供給氣體,或是如圖8所示般插入銷部66d。可透過複數點推壓一個裸晶D。亦可將複數點區分成複數群組並依序推壓。
圖8所示之銷部驅動機構66e包含驅動銷部66d的致動器。在第一移動部68為了變更藉由推壓部66推壓之裸晶D,而使推壓部66與載具固持部61在X軸方向及Y軸方向上相對移動前,銷部66d會從第一穿通孔E3及第二穿通孔61c退出。其後,銷部66d係經由第二穿通孔61c而插入第一穿通孔E3並推壓裸晶D。
以上,雖說明了依本發明之接合裝置及接合方法的實施態樣等,但本發明並非限定於上述實施態樣等。在專利申請範圍所記載的範疇內,可進行各種變更、修正、替換、附加、刪除及組合。它們當然亦屬於本發明之技術範圍。
1:接合系統 2:搬入搬出站 3:第一處理站 5:第二處理站 9:控制電路 20:載置台 21:第一搬運區域 22:第一搬運裝置 30:第一保管裝置 31:第二搬運區域 32:第二搬運裝置 33:第一活化裝置 34:第一親水化裝置 35:第二活化裝置 36:第二親水化裝置 50:第二保管裝置 51:第三搬運區域 52:第三搬運裝置 60:接合裝置 61:載具固持部 61a:第一面 61b:第二面 61c:第二穿通孔 61d:吸附溝 62:基板固持部 63:搬運部 64:拾取部 64a:第一吸附頭 64b:第一移動機構 65:裝配部 65a:第二吸附頭 65b:第二移動機構 66:推壓部 66a:推壓頭 66b:密封構件 66c:氣體供給機構 66d:銷部 66e:銷部驅動機構 67:吸附部 67a:吸附頭 67b:密封構件 68:第一移動部 69:第二移動部 71:第一拍攝部 72:第二拍攝部 73:第三拍攝部 91:運算部 92:儲存部 C1~C4:晶圓匣盒 D:裸晶 Da:接合面 Db:面 E:載具 E1:載具基板 E2:樹脂膜 E3:第一穿通孔 S101~S105:步驟 W:目標基板 Wa:接合面 W1:半導體基板 W2:元件
圖1係顯示依一實施態樣之接合系統的俯視圖。 圖2(A)係顯示接合裸晶前之目標基板之一例的剖面圖。 圖2(B)係顯示接合裸晶後之目標基板之一例的剖面圖。 圖3係顯示分離裸晶前之載具之一例的剖面圖。 圖4係顯示依一實施態樣之接合方法的流程圖。 圖5係顯示依一實施態樣之接合裝置之動作之一例的剖面圖。 圖6係顯示接續圖5之接合裝置之動作之一例的剖面圖。 圖7(A)係顯示依一實施態樣之推壓部的剖面圖。 圖7(B)係顯示可藉由圖7(A)所示之推壓部進行推壓之裸晶之一例的俯視圖。 圖8係顯示依變形例之推壓部的剖面圖。 圖9(A)係顯示依參考態樣之推壓部的剖面圖。 圖9(B)係顯示可藉由圖9(A)所示之推壓部進行推壓之裸晶之一例的俯視圖。
60:接合裝置
61:載具固持部
61a:第一面
61b:第二面
61c:第二穿通孔
61d:吸附溝
62:基板固持部
63:搬運部
64:拾取部
64a:第一吸附頭
64b:第一移動機構
65:裝配部
65a:第二吸附頭
65b:第二移動機構
66:推壓部
66a:推壓頭
66b:密封構件
66c:氣體供給機構
68:第一移動部
69:第二移動部
71:第一拍攝部
72:第二拍攝部
73:第三拍攝部
D:裸晶
Da:接合面
Db:面
E:載具
E1:載具基板
E2:樹脂膜
E3:第一穿通孔
W:目標基板
Wa:接合面
W1:半導體基板
W2:元件

Claims (9)

  1. 一種接合裝置,係將複數裸晶從載具分離並接合於目標基板; 該載具包含: 載具基板; 複數第一穿通孔,在厚度方向上貫通該載具基板;及 樹脂膜,設於該載具基板; 在該樹脂膜上裝設複數該裸晶; 該接合裝置包含: 載具固持部,固持該載具; 推壓部,藉由對該第一穿通孔供給氣體,或是將銷部插入該第一穿通孔而推壓該裸晶;及 第一移動部,為了變更該推壓部所推壓的該裸晶,而使該推壓部與該載具固持部相對移動; 該載具固持部包含: 第一面,抵接該載具; 第二面,與該第一面為相反方向;及 複數第二穿通孔,貫通該第一面與該第二面之間; 該推壓部包含經由該第二穿通孔而對該第一穿通孔供給氣體的氣體供給機構,或是經由該第二穿通孔而將銷部插入該第一穿通孔的銷部驅動機構。
  2. 如請求項1所述之接合裝置,其中, 該推壓部包含該氣體供給機構。
  3. 如請求項2所述之接合裝置,其中, 在該載具固持部與該載具的邊界,該第二穿通孔的開口係小於該第一穿通孔的開口,並配置於該第一穿通孔的開口之內側。
  4. 如請求項2所述之接合裝置,其中, 該推壓部包含: 密封構件,抵接於該載具固持部之該第二面。
  5. 如請求項1所述之接合裝置,其中, 該推壓部包含該銷部驅動機構。
  6. 如請求項1所述之接合裝置,其中, 該載具固持部包含: 吸附溝,將該載具基板真空吸附於該第一面; 該吸附溝係設於相鄰的該第二穿通孔之間。
  7. 如請求項1所述之接合裝置,其中, 在該載具固持部與該載具的邊界,該第一穿通孔與該第二穿通孔係一對一連結。
  8. 如請求項1所述之接合裝置,其中, 該推壓部係在推壓一個該裸晶時,使用複數該第二穿通孔及複數該第一穿通孔。
  9. 一種接合方法,係使用如請求項1至8中任一項所述之接合裝置,而將複數該裸晶從該載具分離並接合於該目標基板。
TW114116071A 2024-05-13 2025-04-29 接合裝置及接合方法 TW202601818A (zh)

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