CN116313860A - 键合头以及包括该键合头的键合装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种键合头和键合装置，该键合头包括：底座块；加热块，设置在所述底座块的上方，并产生热；以及抗静电块，以能够吸附芯片的方式配置在所述加热块上方，并配置为与接地电极电连接，以去除残留在表面上的电子。由此，能够有效地去除残留在抗静电块的表面上的电子。
Description
技术领域
本发明涉及一种键合头以及包括该键合头的键合装置。更详细而言，本发明涉及一种拾取芯片并将所述芯片键合在基板上的键合头和包括所述键合头的键合装置。
背景技术
近来，为了响应对包括半导体封装在内的电子元件小型化的需求，开发了一种通过层叠多个电子元件来形成层叠芯片封装的技术。
所述层叠芯片封装是一种将芯片层叠在基板上的半导体封装，是通过在所述芯片与基板接触的状态下施加热和压力而形成的。所述层叠芯片封装由键合装置形成。
所述键合装置包括：卡盘结构物，支撑所述基板；以及键合头，通过将所述芯片层叠在基板上并对其进行热压。具体地，所述键合头通过在所述芯片与所述基板紧贴的状态下加热所述芯片，以融化凸块，之后再次冷却，从而将所述芯片键合在所述基板上。此时，形成在所述基板上的焊盘和所述芯片的凸块可以相互电连接。由此，可以执行键合工序。
另一方面，在所述键合工序之前执行的多个工序的执行期间，所述键合头的表面可能会残留很多电子。
尤其，当键合头接近芯片时，由于残留在所述表面上的电子，可能在邻近所述键合头和芯片之间界面的位置处产生电弧。此时产生的高电压导致芯片损坏，并产生芯片不良。
此外，当键合头连续拾取并移送芯片时，电子可能会非正常填充在与芯片接触的键合头的表面上，这可能成为出现电弧现象的原因。因此，有必要直接移送芯片或从所接触的键合头的表面去除电子。
发明内容
发明要解决的问题
本发明提供一种能够有效消除残留在表面上的电子的键合头。
本发明提供一种包括能够有效消除残留在表面上的电子的键合头的键合装置。
用于解决问题的手段
根据本发明的实施例的键合头包括：底座块，加热块，设置在所述底座块的上方，并产生热；以及抗静电块，以能够吸附芯片的方式配置在所述加热块上方，并配置为与接地电极电连接，以去除残留在表面上的电子。
在本发明的一实施例中，所述抗静电块可以具有10ohm/sq以下的薄层电阻。
在本发明的一实施例中，所述抗静电块可以包括：抗静电层，用于真空吸附所述芯片；以及种子层，介于所述加热块和所述抗静电层之间。
其中，所述加热块包含氮化铝，所述种子层包含氮化钛，所述抗静电层包含贵金属中的至少一种，所述贵金属包含金、铂和银。
另一方面，所述抗静电层可以通过使用所述种子层的真空溅射工序形成。
此外，所述种子层的厚度可以在100至
范围内，所述抗静电层的厚度可以在1000至/>
范围内。另一方面，所述抗静电层可以具有1μm以下的平面度和1μm以下的表面粗糙度。
其中，所述抗静电层可以配置为覆盖所述加热块的上表面和侧壁。
另一方面，所述抗静电层可以包括：通孔，上下贯通，并提供真空流路；以及真空槽，与所述通孔连通，并形成于所述抗静电层的上表面。
在本发明的一实施例中，所述加热块包括：加热板，内部配置有通过从外部施加的电源产生热的发热体；以及冷却片，设置在所述加热板的下部，用于冷却所述加热板。
根据本发明的实施例的键合装置包括：卡盘结构物，用于支撑晶圆，以及键合头，可移动地配置在所述卡盘结构物的上方，并将芯片键合在所述晶圆；所述键合头包括：底座块，加热块，设置在所述底座块的上方，并产生热，以及抗静电块，包括抗静电层，以能够吸附模具的方式配置在所述加热块的上表面，并配置为与接地电极电连接，以去除残留在表面上的电子。
在本发明的一实施例中，所述抗静电块包括：抗静电层，用于真空吸附所述芯片；以及种子层，介于所述加热块和所述抗静电层之间。其中，所述加热块包含氮化铝，所述种子层包含氮化钛，所述抗静电层包含贵金属中的至少一种，所述贵金属包含金、铂和银，所述抗静电层可以通过使用所述种子层的真空溅射工序形成。
发明效果
根据本发明的实施例的键合头包括抗静电块，能够有效去除残留在其表面上的电子，从而可以有效抑制在键合工序中可能出现的电弧现象。因此，可以抑制在键合工序中对芯片的电击。
另一方面，加热块包括形成在加热板的下表面的冷却片，使所述冷却片通过放热空间与外部冷却空气接触，从而在较短的时间内将所述加热块冷却至特定温度。
附图说明
图1是用于描述本发明的一实施例的键合头的剖视图。
图2A是用于描述图1所示的加热块和抗静电块的剖视图。
图2B是用于描述图1所示的加热块和抗静电块的紧固结构的剖视图。
图3是用于描述在图2A所示的加热块的剖视图。
图4是用于描述图2A所示的抗静电块的俯视图。
图5是用于描述本发明的一实施例的键合装置的简要结构图。
图6是图5所示的卡盘结构物的俯视图。
图7是用于描述图5所示的夹盘的俯视图。
图8是用于描述图5所示的夹盘的仰视图。
附图标记说明
100:键合头110:底座块
120:加热块130:抗静电块
131:种子层135:抗静电层
140:冷却线200:卡盘结构物
210:加热板220:夹盘
230:导向环240:夹具
300:键合装置10:芯片
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明实施例的键合头以及具备该键合头的键合装置。由于本发明可以有多种变化，可以有多种形式，因此将具体实施例在附图中示出，并在本文中详细描述。然而，这并不旨在将本发明限制为特定公开形式，应理解为包括落入本发明的思想和范围内的所有修改、等同物和替代物。在描述每个附图时，相同的附图标记用于相同的元件。在附图中，为了本发明的清楚起见，结构物的尺寸比实际放大示出。
可以使用诸如第一、第二等术语来描述各种元件，但所述元件不应受所述术语的限制。所述术语仅用于将一个元件区别于其他元件的目的。例如，在不超出本发明的权利要求范围的同时第一元件可以被命名为第二元件，类似地，第二元件也可以被命名为第一元件。
本申请中所使用的术语仅用于说明特定的实施例，而不旨在限制本发明。除非上下文另有明确规定，否则单个形式包括多个形式。在本申请中，“包括”或者“具有”等术语应理解为指定说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、元件、部件或者它们的组合的存在，而不预先排除一个或者其以上的其他特征或者数字、步骤、动作、元件、部件或者它们的组合的存在或者附加可能性。
除非另有定义，包括技术性或者科学性术语在内，在此使用的所有术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。在通常使用的词典中有所定义的术语应被解释为具有与相关技术的上下文中的含义相同的含义，除非未在本申请中明确定义，不得解释为理想性的，过于形式上的含义。
图1是用于描述根据本发明的一实施例的键合头的剖视图。图2A是用于描述图1所示的加热块和抗静电块的剖视图。图2B是用于描述图1所示的加热块和抗静电块的紧固结构的剖视图。图3是用于描述在图2A所示的加热块的剖视图。图4是用于描述图2A所示的抗静电块的俯视图。
参照图1至图4，根据本发明的一实施例的键合头100包括底座块110、加热块120和抗静电块130。
所述键合头100在吸附芯片10的状态下移送，并键合到基板(未示出)。尽管未示出，但为了移送芯片10，键合头100可以包括驱动部，以能够实现水平移动、上下移动、旋转、反转等。
底座块110的上部具有平坦面。所述底座块110包括第一块112和第二块114。
第一块112由金属材料构成。所述金属材料的示例可以包括不锈钢材料。
第二块114配置在第一块112的上方。第二块114可以由导热性低于加热块120的陶瓷材料构成。
所述陶瓷材料的示例可以包括氧化铝(Al2O3)。由此，随着第二块114具有导热性低于加热块120的材料，第二块114通过阻挡加热块120中产生的热，能够抑制热传递到第一块112。
加热块120配置在底座块110的上方。具体地，所述加热块120配置在第二块114的上方。
再次参照图2A和图3，加热块120包括加热板121和嵌入所述加热板内的发热体122。
所述加热板121可以由具有相对优异的电绝缘性和导热性的材料构成。例如，所述加热板121可以由陶瓷材料构成。例如，加热板121可以是氮化铝(AlN)材料。
此时，所述加热板121可以具有约170W/m·k以上的导热率。因此，随着加热板121具有优异的导热率，可以利用发热体122产生的热快速加热芯片10。
所述发热体122可以由金属材料构成。发热体122通过从外部施加的电源产生热，并利用所述热来加热吸附在抗静电块130的芯片10。例如，所述加热块120可以利用所述热来熔融形成在芯片10的下表面的凸块(未示出)。例如，发热体122可以将芯片10瞬间加热至约450℃，以熔融芯片10的凸块。
另一方面，所述加热块120还可以包括形成在所述加热板121的下表面的冷却片123。所述冷却片123可以具有向下方突出的形状。此外，所述冷却片123可以有多个，并且具有条纹形状。此时，所述多个冷却片123可以排列成彼此隔开间隔。所述多个冷却片123之间隔开的隔开空间可以被定义为散热空间123a。
由此，所述冷却片123可以具有优异的散热效果。也就是说，所述冷却片123通过所述散热空间123a与外部的冷却空气接触，从而所述加热块120可以在相对较短的时间内冷却至特定温度。
冷却片可以具有相对于冷却片的宽度为2/3以上的高度。另一方面，所述冷却片之间的间隔可以是1mm以下，可以是0.5mm。
加热块120具有真空线126，为提供真空力而延伸到上表面。
真空线126贯通加热块121的中央部分的上下。此外，所述真空线126还可以为延伸至底座块110。所述真空线与真空泵(未示出)连通，使得所述抗静电块可以真空吸附位于其上表面的芯片。
另一方面，抗静电块130配置在加热块120的上方。所述抗静电块130可以形成在加热块120的上表面。所述抗静电块130可以由包含铂和银在内的贵金属中的至少一种材料构成。
所述抗静电块130与接地电极(未示出)电连接。所述抗静电块被配置为与芯片接触时去除残留在所述表面上的电子。由此，所述抗静电块130可以抑制与芯片接触时可能出现的电弧现象。
所述抗静电块130包括抗静电层135。所述抗静电层135可以与接地电极电连接，以去除残留在其表面上的电子。尤其，所述抗静电层135可以在与芯片接触时去除残留在所述芯片表面上的电子。
所述抗静电层135可以包含贵金属中的至少一种，所述贵金属包含金、铂和银。所述抗静电层135可以具有10ohm/sq以下的优异的薄层电阻。
由此，通过所述抗静电层135由贵金属材料构成，所述抗静电层135与接地电极连接时，可以有效地去除残留在所述抗静电层135的表面上的电子。结果，所述抗静电块130有效地抑了制热压缩工序中可能出现的电弧现象，从而抑制了由于电弧现象对芯片的电击。
所述抗静电块130还可以包括介于所述加热块120和所述抗静电层135之间的种子层131。
假设，当所述加热块120由氮化铝材料构成，并且包含金、铂和银的贵金属中的至少一种材料构成的抗静电层135包含金、铂和银的贵金属中的至少一种材料构成时，所述抗静电层135直接形成在加热块120的上而未介入有缓冲层，从而可能出现容易从所述加热块120剥离的问题。
参照图2B，还可以配置用于将所述抗静电块130、加热块120和底座块110彼此紧固的紧固构件150。
例如，所述紧固构件150可以包括螺栓。另一方面，随着所述紧固构件150由如金属的导电材料构成，所述抗静电块130可以经过所述紧固构件150电连接到接地状态的底座块110，所述底座块110与外部电连接。因此，所述抗静电块可以保持电接地的状态。
根据本发明的一实施例，当所述加热块120由氮化铝材料构成时，所述种子层131可以由氮化钛构成。随着所述加热块120和所述种子层131均配置为氮化物基材料，由所述抗静电层135和种子层131构成的抗静电块130可以更牢固的附着到所述加热块120。因此，可能发生所述抗静电块130容易从所述加热块120剥离的问题。
所述种子层131介于所述加热块120和所述抗静电层135之间。所述种子层131可以在用于形成所述抗静电层135的工序中用作种子膜。也就是说，当通过真空溅射工序形成所述抗静电层135时，可以根据所述种子层131具有的晶格结构，形成所述抗静电层135。由此，利用所述种子层131并通过真空溅射工序形成的抗静电层135可以具有优异的平整度。
也就是说，可以通过所述真空溅射工序有效地控制所述抗静电层135的平整度。此时，所述抗静电层135可以具有1μm以下的表面粗糙度。因此，所述抗静电层135有效地抑制了在热压缩工序中可能出现的电弧现象，从而抑制了由于电弧现象对芯的电击。
在本发明的一实施例中，所述种子层131的厚度可以在100至
范围内，所述抗静电层135的厚度可以在1000至/>
范围内。
当所述抗静电层135具有小于
或大于/>
的厚度时，随着抗静电层135具有相对快速增加的薄层电阻，抑制电弧现象的效果快速降低。
另一方面，当种子层131的厚度小于
时，缓冲层的作用减弱，因此抗静电层135和加热块120之间的附着力减弱，从而产生所述抗静电层135从所述加热块120剥离的现象。与此不同地，当所述种子层131的厚度超过/>
时，所述抗静电层135的内部可能会产生剥离现象。
在本发明的一实施例中，所述抗静电层135可以配置为覆盖所述加热块120的上表面和侧壁。
所述抗静电层135完全覆盖加热块120的暴露区域，因此可以抑制在与所述加热块120相邻的位置处可能出现的电弧现象。
在本发明的一实施例中，抗静电层135具有真空孔132。真空孔132与加热块120的真空线126连接。因此，所述抗静电层135可以通过由真空线126提供的真空力来吸附芯片10。另一方面，真空孔132可以包括上下贯通所述抗静电块的通孔132a以及形成在抗静电层135的上表面并且与所述通孔132a连接的真空槽132b。所述真空槽132b可以以所述通孔132a为中心呈放射状延伸。
另一方面，在使用所述抗静电块130固定芯片10的状态下，键合头100可以移动以将芯片10层叠在所述晶圆上方。此外，使用抗静电块130可以将芯片10压向所述晶圆。
所述抗静电块130可以通过沉积工序形成在所述加热块120的上方。此时，所述沉积工序的示例可以包括使用种子层131作为缓冲层的真空溅射工序。
或与此不同地，所述抗静电块130可以单独形成并紧固到所述加热块120。
在本发明的一实施例中，所述键合头100还包括冷却线140。
冷却线140通过冷却加热块120来冷却芯片10。随着芯片10被冷却，芯片10的凸块被冷却以形成焊料。此时，通过冷却线140供应的冷却空气可以将芯片10冷却至约100℃。
具体地，冷却线140包括第一冷却线142和第二冷却线144。
第一冷却线142从底座块110延伸到第二块114的上表面。通过第一冷却线142向加热块120提供冷却流体。所述冷却流体的示例可以包括空气、气体。所述冷却流体与加热块120直接接触以冷却加热块120。
第二冷却线144配置在底座块110中第一块112的内部，并对第一块112进行冷却。随着第一块112被冷却，第三块116、第二块114和加热块120可以通过热传导被冷却。因此，第二冷却线144可以辅助冷却加热块120。
使用第一冷却线142对加热块120进行主冷却，使用第二冷却线144进行辅助冷却。因此，可以使用冷却线140快速冷却加热块120。随着加热块120冷却，可以通过快速冷却固定到吸附板的芯片10的凸块来形成所述焊料。
另一方面，加热块120具有开口127，用于使冷却线140部分暴露，具体地，使第一冷却线142部分暴露。例如，开口127可以贯通加热块120的上下。
开口127可以选择性地暴露多个第一冷却线142中的一部分，或者部分暴露各第一冷却线142，所述第一冷却线142延伸到底座块110的上表面。
尤其，当开口127选择性地暴露多个第一冷却线142中的一部分时，若开口127设置在加热块120的一侧，则加热块120和吸附板的温度分布变为不均匀。因此，形成在芯片10的焊料的质量会降低。
因此，当开口127选择性地暴露多个第一冷却线142中的一部分时，开口127可以以加热块120的中心为基准对称设置。在这种情况下，可以通过使加热块120和吸附板之间的温度分布相对均匀，来提高形成在芯片10的焊料的质量。
在本发明的一实施例中，所述底座块110还包括第三块116。
第三块116配置在第一块112和第二块114之间。第三块116用作缓冲块，用于减少从第二块114到第一块112的热传递。第三块116可以由陶瓷材料构成，所述陶瓷材料的示例可以包括氧化铝。
图5是用于描述根据本发明的一实施例的键合装置的简要结构图。图6是图5所示的卡盘结构物的俯视图。图7是用于描述图5所示的夹盘的俯视图。图8是用于描述图5所示的夹盘的仰视图。
参照图5至图8，根据本发明的实施例的键合装置300包括键合头100和卡盘结构物200。
所述键合头100用于将芯片10移送到卡盘结构物200上并键合到晶圆20，并且包括底座块110、加热块120和所述抗静电块130。尽管未示出，但为了移送所述芯片10，所述键合头100可以被配置为能够实现水平移动、上下移动、旋转、反转等。
由于所述键合头100与图1至图4所示的所述键合头100基本相同，因此省略了对所述键合头100的详细描述。
此外，所述键合头100可以被设置为使得所述吸附板朝下方，以键合所述芯片10和晶圆20。
所述卡盘结构物200支撑所述晶圆20。此时，在所述晶圆20上可以形成电路图案。
所述卡盘结构物200包括加热板210、夹盘220、导向环230、夹具240、电源线250和温度传感器260。
所述加热板210具有大致圆盘形状，并且内含通过从外部施加的电源产生热的发热体212。
所述发热体212可以被配置为在所述加热板210的内侧面形成预定图案。所述发热体212的示例可以包括电极层、发热线圈等。
所述加热板210具有延伸至上表面的第二真空线214和第三真空线215。所述第二真空线214和所述第三真空线215可以分别从所述加热板210的下表面或侧面延伸至所述上表面。所述第二真空线214不与所述第三真空线215连接。所述第二真空线214与真空泵(未示出)连接，并提供用于吸附所述晶圆20的真空力。所述第三真空线215与真空泵(未示出)连接，并提供用于吸附所述夹盘220的真空力。
所述加热板210在其上表面具有定位销216。所述定位销216用于定位所述加热板210的所述夹盘220，可以配置为多个。所述定位销216可以设置在所述加热板210的上表面边缘。
此外，所述加热板210具有沿上表面的边缘形成的凹槽218。所述凹槽218可用于固定所述导向环230。
所述夹盘220具有大致圆盘形状，并且放置在所述加热板210的上方。所述夹盘220在其上表面支撑所述晶圆20。
所述夹盘220具有与所述第二真空线214连接的所述第四真空线222，以吸附所述晶圆20。
所述第四真空线222具有真空槽222a和多个真空孔222b。
所述真空槽222a形成在所述夹盘220的下表面。例如，所述真空槽222a可以具有以所述夹盘220的下表面中心为基准具有同心圆形状的槽和以放射状延伸的槽相结合的形状，或可以具有圆形槽形状。此时，所述真空槽222a不会延伸至所述夹盘220的下表面边缘，以防止所述真空力的泄漏。
所述夹盘220放置在所述加热板210的上方，同时所述真空槽222a由所述加热板210的上表面限定以形成空间。此外，所述真空槽222a与所述第二真空线214连接。
所述真空孔222b贯通所述夹盘220并从形成有所述真空槽222a的下表面延伸至所述夹盘220的上表面。所述真空孔222b排列成彼此隔开间隔。例如，所述真空孔222b可以排列成同心圆形状或放射状。
因此，所述第四真空线222与所述第二真空线214连接，并通过由所述第二真空线214提供的真空力吸附所述晶圆20。
另一方面，位于所述夹盘220最外层的所述真空孔222b之间的距离，可以被设置为比位于所述最外层内侧的所述真空孔222b之间的距离相对窄。具体地，位于所述最外层的所述真空孔222b之间的角度，可以是位于所述最外层内侧的所述真空孔222b之间的角度的一半。例如，位于所述最外层的所述真空孔222b之间的角度可以是约15度，并且位于所述最外层内侧的所述真空孔222b之间的角度可以是约30度。
因此，即使在所述夹盘220的边缘处也可以稳定地提供通过真空孔222b的真空力。因此，即使在所述夹盘220的边缘，所述晶圆20也可以与所述夹盘220紧贴，并且可以防止所述晶圆20的浮起。
此外，所述夹盘220在其下表面具有真空槽223，以使得真空吸附到所述加热板210，该真空槽223配置为与所述第三真空线215连接。
所述真空槽223形成在所述夹盘220的下表面。例如，所述真空槽223可以具有以所述夹盘220的下表面中心为基准具有同心圆形状的槽和以放射状延伸的槽相结合的形状，或可以具有圆形槽形状。此时，所述真空槽223不会延伸至所述夹盘220的下表面边缘，以防止所述真空力的泄漏。
所述夹盘220放置在所述加热板210的上方，同时所述真空槽223由所述加热板210的上表面限定以形成空间。此外，所述真空槽223与所述第三真空线215连接。
所述真空槽223与所述第三真空线215连接，并且通过由所述第三真空线215提供的真空力，所述夹盘220能够紧贴并固定到所述加热板210的上方。因此，通过使所述夹盘220的变形或弯曲最小化，可以平坦地支撑所述夹盘220上的所述晶圆20。
所述加热板210和所述夹盘220可以通过由所述第三真空线215和所述真空槽223提供的所述真空力保持紧贴的状态。因此，无需用于紧固所述加热板210和所述夹盘220的单独紧固构件。
此外，可以通过释放由所述第二真空线214和所述第三真空线215提供的所述真空力，来分离并替换所述加热板210和所述夹盘220。因此，可以快速地进行所述卡盘结构物200的维护。
另一方面，当所述加热板210的上表面和所述夹盘220的下表面各自具有超过约10μm的平整度时，在所述加热板210和所述夹盘220之间可能存在微小间隙。因此，所述真空力可能通过所述加热板210和所述夹盘220之间泄漏。
所述加热板210的上表面和所述夹盘220的下表面各自具有约10μm以下，优选地具有7μm以下的平整度。在这种情况下，所述加热板210和所述夹盘220可以紧贴，并且可以防止所述真空力通过所述加热板210和所述夹盘220之间泄漏。
所述夹盘220将在所述加热板210产生的热传递到所述晶圆20。此时，所述晶圆20可以保持在约140至150℃温度，以使得容易地实现芯片(未示出)和所述晶圆20的键合。
所述加热板210可以由陶瓷材料构成。所述陶瓷材料的示例可以包括氮化铝(AlN)。由于所述氮化铝具有高导热率，所述加热板210可以均匀地传递在所述发热体212产生的热。此外，所述加热板210可以通过使所述夹盘220的温度分布均匀来均匀地加热所述晶圆20。
所述夹盘220可以通过将钛添加到陶瓷材料来构成。例如，在所述夹盘220中，钛可以添加到所述氧化铝(Al2O3)中。当钛添加到所述氧化铝(Al2O3)中时，可以进一步降低所述夹盘220的导热率。
当所述夹盘220的导热率小于约5W/m·k时，所述夹盘220的导热率相对较低。因此，在所述加热板210产生的热可能无法充分地传递到所述晶圆20，或者可能需要很长时间才能将在所述加热板210产生的热传递到所述晶圆20。然而，即使键合头在约450度的高温下热压所述晶圆20和所述芯片以键合所述芯片，也可以防止所述夹盘220被快速加热。
当所述夹盘220的导热率超过约20W/m·k时，所述夹盘220的导热率相对较高。因此，在所述加热板210产生的热会过度地传递到所述晶圆20，使得所述晶圆20和所述芯片之间的凸块可能被压碎。此外，当所述键合头在450度左右的高温下对所述晶圆20和所述芯片进行热压时，所述夹盘220被较快地加热，使得所述晶圆20和所述芯片之间的凸块可能更容易地被碾碎。
当所述夹盘220的导热率为约5至20W/m·k时，所述夹盘220可以适当地将在热盘210产生的热传递至所述晶圆20，直到凸块不被碾碎。此外，即使键合头在约450度的高温下热压所述晶圆20和所述芯片以键合所述芯片，也可以防止所述夹盘220被快速加热。因此，可以防止所述晶圆20和所述芯片之间的凸块被碾碎。
因此，即使为了键合所述晶圆20和所述芯片而经常预热所述晶圆20，也能够防止所述晶圆20和所述芯片之间的凸块被碾碎。因此，可以防止所述晶圆20和所述芯片之间的键合缺陷。
另一方面，所述夹盘220可以仅由导热率低于所述氮化铝的氧化铝(Al2O3)构成。
所述夹盘220具有用于容纳定位销216的容纳槽224。容纳槽224可以形成在对应于所述加热板210的定位销216的位置处。例如，容纳槽224也可以设置在所述夹盘220的边缘。
当所述夹盘220设置在所述加热板210的上表面时，所述加热板210的定位销216可以插入所述夹盘220的容纳槽224中。因此，所述加热板210和所述夹盘220可以准确地排列。
尽管上面已经描述了在所述加热板210配置有定位销216，并且在所述夹盘220形成有容纳槽224，但是也可以在所述加热板210形成有容纳槽，并且在所述夹盘220配置有夹盘。
此外，所述夹盘220具有沿上表面边缘形成的凹槽226。凹槽226可用于供所述夹具240设置。
所述导向环230卡在沿所述加热板210的上表面边缘形成的凹槽218，并引导所述加热板210的周长。
具体地，所述导向环230具有卡爪232，当卡爪232卡在凹槽218时，所述导向环230安装在所述加热板210。
另一方面，所述导向环230的上表面和所述加热板210的上表面可以位于相同的高度。在这种情况下，在所述导向环230安装在所述加热板210的状态下，所述夹盘220可以容易地安装在所述加热板210的上表面。
此外，当所述导向环230的上表面高于所述加热板210的上表面时，在将所述夹盘220安装在所述加热板210的上表面的情况下，所述导向环230可用作排列基准。
所述夹具240以覆盖所述夹盘220的上表面边缘状态被固定到导向环。所述夹具240可以通过紧固螺钉242固定到所述导向环230。
作为一例，可以配置多个所述夹具240，以部分覆盖所述夹盘220的上表面边缘。作为另一例，所述夹具240大致呈环形，并且可以完全覆盖所述夹盘220的上表面边缘。
由于所述夹具240以覆盖所述夹盘220的上表面边缘的状态固定到所述导向环230，因此所述夹具240可以向下加压所述夹盘220。因此，所述夹具240可以将所述夹盘220紧贴到所述加热板210。
所述夹具240具有卡爪244，卡爪244可以放置在所述夹盘220的凹槽226。因此，所述夹具240的上表面和所述夹盘220的上表面可以位于相同的高度。因此，当所述晶圆20稳定地被移送到所述夹盘220的上表面而不受所述夹具240的干扰时，可以设置所述晶圆20。
所述导向环230和所述夹具240可以由导热率低于所述加热板210的材料构成。例如，所述导向环230和所述夹具240可以由氧化铝(Al2O3)材料构成。此外，所述导向环230和所述夹具240可以由与所述夹盘220相同的材料构成。
由于所述导向环230和所述夹具240的导热率低于所述加热板210的导热率，所述导向环230和所述夹具240可以防止热量通过加热板210的侧面损失。
所述电源线250延伸至所述加热板210的内部并与所述发热体212连接，提供用于使所述发热体212产生热的电源。
所述温度传感器260从外部延伸至所述加热板210的内部，并测量被所述发热体212加热的所述加热板210的温度。可以使用由所述温度传感器260测量的温度来控制所述发热体212的温度。可以通过控制所述发热体212的温度来调节所述加热板210的温度。
所述温度传感器260的示例可以包括热电偶。
所述卡盘结构物200将在所述加热板210产生的热通过所述夹盘220传递至所述晶圆20。所述晶圆20可以通过由所述夹盘220传递的热始终以恒定温度被加热。因此，所述芯片10可以有效地被键合到所述晶圆20。
所述键合装置300使用所述卡盘结构物200固定所述晶圆20，并在以恒定温度加热的状态下，通过使用所述键合头100快速加热和冷却所述芯片10，将所述芯片10键合到所述晶圆20。因此，能够在所述芯片10和所述晶圆20之间形成品质优良和形状良好的焊料。此外，可以提高使用所述键合装置300将所述芯片10键合到所述晶圆20的工序有效性。
如上所述，根据本发明的键合装置有效地去除了残留在键合头表面上的电子，从而有效地抑制了键合工序中可能出现的电弧现象。因此，可以抑制在键合工序中对芯片的电击。因此，可以提高使用所述键合装置的键合工序的效率和生产率。
虽然在上文中参照本发明的优选实施例进行了说明，但是所属技术领域的普通技术人员可以理解，在不超出权利要求范围中记载的本发明的思想和领域的范围内，可以对本发明进行各种修改和变更。
Claims (11)
1.一种键合头，其特征在于，
包括：
底座块，
加热块，设置在所述底座块的上方，并产生热，以及
抗静电块，以能够吸附芯片的方式配置在所述加热块上方，并配置为与接地电极电连接，以去除残留在表面上的电子；
所述抗静电块包括：
抗静电层，用于真空吸附所述芯片，以及
种子层，介于所述加热块和所述抗静电层之间。
2.根据权利要求1所述的键合头，其特征在于，
所述抗静电块具有10ohm/sq以下的薄层电阻。
3.根据权利要求1所述的键合头，其特征在于，
所述加热块包含氮化铝，
所述种子层包含氮化钛，
所述抗静电层包含贵金属中的至少一种，所述贵金属包含金、铂和银。
4.根据权利要求1所述的键合头，其特征在于，
所述抗静电层通过使用所述种子层的真空溅射工序形成。
5.根据权利要求1所述的键合头，其特征在于，
所述种子层的厚度在100至
范围内，
所述抗静电层的厚度在1000至
范围内。
6.根据权利要求1所述的键合头，其特征在于，
所述抗静电层具有1μm以下的平面度和1μm以下的表面粗糙度。
7.根据权利要求1所述的键合头，其特征在于，
所述抗静电层配置为覆盖所述加热块的上表面和侧壁。
8.根据权利要求1所述的键合头，其特征在于，
所述抗静电层包括：
通孔，上下贯通，并提供真空流路；以及
真空槽，与所述通孔连通，并形成于所述抗静电层的上表面。
9.根据权利要求1所述的键合头，其特征在于，
所述加热块包括：
加热板，内部配置有通过从外部施加的电源产生热的发热体；以及
冷却片，设置在所述加热板的下部，并冷却所述加热板。
10.一种键合装置，其特征在于，
包括：
卡盘结构物，用于支撑晶圆，以及
键合头，可移动地配置在所述卡盘结构物的上方，并将芯片键合在所述晶圆；
所述键合头包括：
底座块，
加热块，设置在所述底座块的上方，并产生热，以及
抗静电块，包括抗静电层，以能够吸附模具的方式配置在所述加热块的上表面，并配置为与接地电极电连接，以去除残留在表面上的电子；
所述抗静电块包括：
抗静电层，用于真空吸附所述芯片；以及
种子层，介于所述加热块和所述抗静电层之间。
11.根据权利要求10所述的键合装置，其特征在于，
所述加热块包含氮化铝，
所述种子层包含氮化钛，以及
所述抗静电层包含贵金属中的至少一种，所述贵金属包含金、铂和银；
所述抗静电层通过使用所述种子层的真空溅射工序形成。
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