CN1913115A - 用于倒装芯片接合的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有高产量和优秀接合可靠性的激光倒装芯片接合方法,以及采用该方法的倒装芯片接合器。该倒装芯片接合器包括:接合台,衬底搁在其上;接合头,其拾取半导体芯片并将半导体芯片附着到衬底上;以及半导体芯片加热单元,其将半导体芯片加热到接合温度。半导体芯片加热单元包括:激光光源;以及透镜组件,其将由激光光源发射的激光束折射到半导体芯片的顶面,以便激光束的中央位置在半导体芯片的顶面上变化。

Description

用于倒装芯片接合的方法和装置
与相关专利申请的交叉引用
本发明要求2005年8月11在韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10-2005-0073738的优先权,这里通过引用将其全部公开内容包含进来。
技术领域
本发明一般地涉及倒装芯片接合(flip-chip bonding)方法和采用该方法的用于倒装芯片接合的装置,更具体而言,涉及通过调整激光束的直径和辐照方向来对各种大小的半导体芯片进行倒装芯片接合的方法和装置。
背景技术
随着电子产品被制造成具有更小的尺寸和更多的功能,半导体芯片的集成密度和性能已经增大了。为了保护高度集成的高性能半导体芯片免受诸如灰尘、潮湿以及电气或机械负载等各种有害外部环境的侵害,对于轻薄紧凑多插针型的半导体封装的需求增大了。
由于难以利用传统金属线接合(wire bonding)来提供紧凑且多插针的半导体封装,已经提出了各种新的接合技术来针对解决此局限性。凸点接合(bump bonding),也称为“倒装芯片接合”是新接合技术之一,其包括以下步骤:将凸点(例如焊料凸点或金凸点)放置在作为半导体芯片的输入/输出端的焊盘上;倒转半导体芯片使得凸点朝下;并且将半导体芯片直接附着到承载衬底或电路带上的电路样式上。
传统倒装芯片接合技术主要分为两类:热压缩接合和激光接合。正如日本早期公开专利公布No.2002-141376中所公开的,由于传热部分的高热损耗,热压缩接合要求对半导体芯片长时期加热,这导致了产量的降低。由于要达到凸点的接合温度需要较长的时间,因此这种方法不能被应用到对高温敏感的材料。热压缩接合的另一个缺陷是半导体芯片和衬底之间的热膨胀系统的差异可能导致半导体芯片和衬底之间的被接合部分处未对准。另一个缺陷是由于冷却之后半导体芯片和衬底的收缩,因此在被接合的部分中可能发生诸如断裂这样的损害。
激光接合涉及将半导体芯片上的凸点移动到被接合位置,以面对衬底上的指定凸点,并且在按压半导体芯片的同时利用激光施加热量。使用激光可以产生高产量和低热膨胀系数。
图1是美国专利No.5,500,502中公开的用于通过利用激光束将引线端子接合到半导体芯片的凸点的传统接合装置10的框图。参见图1,具有凸点2A的半导体芯片1A搁在支撑基底1上,具有多个引线端子9的引线框架被放置于半导体芯片1A上。从激光辐照装置3发射出的激光束11经过光闸25,被分色镜5反射,被聚光透镜7聚焦,以辐照和加热引线端子9和半导体芯片1A,以便引线端子9和半导体芯片1A被接合在一起。
在引线端子9和半导体芯片1A被加热的同时,温度传感器13接收由引线端子9发射的红外光线,以生成电信号。由温度信号13生成的电信号首先被放大器15放大,然后被提供到滤波器电路17,从而消除高频成分。然后滤波器电路17的输出信号被模数(A/D)转换器19转换成数字信号,并被输入到计算机21。计算机基于从A/D转换器19提供来的信号,确定引线端子9和凸点2A之间的接触状态,确定结果被显示在显示单元23上。计算机还确定在其间形成的接合的状态,并且根据确定结果光闸25被打开或关闭。
传统的使用激光的接合只允许了在激光束被聚光透镜7聚焦到的区域内进行接合。另一个缺陷是当激光束被辐照到表面上时,它具有高斯型强度轮廓。从而,当接合期间激光束被辐照在中央部分处时,外围部分处的光强度不足。当增大激光束的强度以充分辐照外围部分时,在中央部分处光强度变得极高。在此情况下,通过聚光透镜7辐照在受限区域上的激光束的能量在中央和外围部分处具有非均匀分布。
高斯型强度轮廓使得难以均匀地辐照半导体芯片9。半导体芯片9上的所有凸点2A不是都能被均匀加热,从而导致半导体芯片9上的非均匀能量分布。此非均匀能量分布导致由于半导体芯片9的热形变引起的变形,由于某些凸点2A的不充分加热引起的接合强度降低,以及加热时间的增加。从而,需要解决这些问题。尤其地,当安装在衬度上的半导体芯片的大小不同时,这些问题变得更严重。
在解决上述缺陷并在半导体芯片1A的整个区域上执行接合的一个尝试中,支撑基底1必须被精确移动,以利用激光束辐照凸点2A所在的位置。但是,为了利用聚焦的激光束辐照所有位置,支撑基底1所必须移动的距离随着半导体芯片1A的大小的增大而增大。从而,可以意识到,当半导体芯片1A大小较大时,难以精确地移动支撑基底1,并且支撑基底1还会变得体积较大。
考虑到前述内容,改进后的利用激光来进行倒装芯片接合的方法和系统将会是受欢迎的。
发明内容
本发明提供了使用激光的倒装芯片接合方法和装置,其提供了高产量和高焊料接合可靠性。
本发明提供了利用激光光束均匀辐照半导体芯片的倒装芯片接合方法和装置。
本发明的还提供了以下倒装芯片接合方法和装置,这种方法和装置被设计为消除了为在半导体芯片的整个区域上执行接合而移动接合台的需要。
根据本发明的一个方面,提供了一种倒装芯片接合器,包括:接合台,衬底搁在其上;接合头,用于拾取半导体芯片并将半导体芯片附着到衬底上;以及半导体芯片加热单元,用于将半导体芯片加热到接合温度。半导体芯片加热单元包括:激光光源,用于发射激光束;以及透镜组件,其折射激光束,以便激光束的中央位置在半导体芯片的顶面上变化。
透镜组件还可包括至少一个扫描镜,所述扫描镜被放置在激光光源和半导体芯片之间的光径中,以用于将激光束折射到半导体芯片的顶面。
另外,透镜组件可包括聚焦透镜,其被放置在激光光源和扫描镜之间的光径中,以用于调整被辐照在将要接合到衬底上的半导体芯片的顶面的激光束的直径。透镜组件还可包括线速度调整透镜,其被放置在扫描镜和半导体芯片之间的光径中,以用于折射激光束,以便以恒定速度辐照半导体芯片的顶面。线速度调整透镜可被放置在接合头内。
倒装芯片接合器还可包括:扫描镜驱动器,其控制扫描透镜的操作;以及激光驱动器,其控制激光光源。倒装芯片接合器还可包括光纤,其形成激光束的从激光光源到透镜组件的光径。
在另一个实施例中,半导体芯片加热单元包括:激光光源;第一扫描镜;以及与第一扫描镜进行光学通信的第二扫描镜。第一扫描镜绕第一轴旋转,以便由激光光源发射的激光束被折射,以在半导体芯片的表面上沿第一方向连续移动。第二扫描镜绕第二轴旋转,所述第二轴与所述第一轴的朝向不同,以便激光束被折射,以在半导体芯片的表面上沿第二方向连续移动。从而,第一和第二扫描镜合作以致使中央激光束辐照位置在半导体芯片的顶面上沿两个方向连续移动。第一轴可以与第二轴垂直。
根据本发明的另一个方面,提供了一种倒装芯片接合方法,其包括以下步骤:将半导体芯片对准在衬底上;通过激光光源生成激光束;利用激光束辐照半导体芯片的顶面,以便被辐照的激光束的中央位置在半导体芯片的顶面上连续移动;以及加热半导体芯片的要与衬底接合的部分并且将半导体芯片接合到衬底。
在用激光束辐照半导体芯片的顶面的步骤中,至少一个扫描镜被放置在激光光源和半导体芯片之间的光径中,以用于在半导体芯片的表面上以线性方式连续移动激光束。激光束可被放置在激光光源和半导体芯片之间的光径中的两个扫描镜折射。
在用激光束辐照半导体芯片的顶面的步骤中,穿过扫描镜的激光束可被折射,以便以恒定速度辐照半导体芯片的顶面。在此步骤中,扫描透镜和激光光源可被独立驱动或一起驱动。在同一步骤中,激光束的直径可根据半导体芯片的大小被调整。
或者,倒装芯片接合方法还可包括以下步骤:将半导体芯片对准在衬底上;通过激光光源生成激光束;根据半导体芯片的大小调整激光束的直径;利用至少一个扫描镜来连续移动激光束被折射的方向;折射穿过扫描镜的激光束,以利用在顶面上以恒定线速度移动的激光束来辐照半导体芯片的顶面;利用激光束均匀辐照半导体芯片的顶面;以及加热半导体芯片的要与衬底接合的部分并且将半导体芯片与衬底接合。
附图说明
通过参考附图详细描述本发明的典型实施例,本发明的以上和其他特征和优点将会变得更明显,附图中:
图1是美国专利No.5,500,502中公开的用于通过利用激光束将引线端子接合到半导体芯片的凸点的传统接合装置的框图;
图2是根据本发明的第一实施例的倒装芯片接合器的框图;
图3示出随着图2的倒装芯片接合器中的扫描镜的旋转而变化的中央激光束辐照位置;
图4示出当中央激光束辐照位置按图3所示的方式发生变化时半导体芯片的顶面上的激光束强度的变化;
图5是根据本发明的第二实施例的倒装芯片接合器的框图;
图6是图5中所示的半导体芯片加热单元的透视图;
图7示出随着图5的倒装芯片接合器中的第一和第二扫描镜的旋转而变化的中央激光束辐照位置;
图8是示出根据本发明的一个方面的倒装芯片接合方法的流程图;
图9是示出图8中所示的步骤S30的流程图;
图10A-10C示出图8的倒装芯片接合方法的步骤。
具体实施方式
参见图2,根据本发明的第一实施例的倒装芯片接合器100包括接合台140(例如平台)、接合头130和半导体芯片加热单元150。由输送器(未示出)传送的衬底120顺序地搁在接合台140上。虽然在图2中未示出,但是形成了多个彼此平行的吸引(例如真空)流动通道,以穿透到接合台140的顶面中。通过吸引流动通道生成吸力,以使得衬底120能够可靠地固定到接合台140上。接合台140可包括加热器(未示出),该加热器将衬底120预加热到预定温度,以减少接合时间。
接合头130在接合台140上沿垂直方向移动,以便倒转过来的半导体芯片110被按压在位于接合台140上的衬底120上。拾取(例如真空)流动通道132被形成在接合头130内,以便通过提供负向空气压力来拾取半导体芯片110。此外,接合头130通过在流动通道132内去除负向空气压力或者提供正向空气压力,来将半导体芯片110按压到衬底120上。
导电凸点115被形成在半导体芯片110的电极的底面上,并且被焊接在半导体芯片110的电极和衬底120上的端子之间,以便半导体芯片110的电极被接合到衬底120上的端子。
半导体芯片加热单元150包括激光光源152和透镜组件153,该透镜组件153利用由激光光源152发射的激光束L来辐照半导体芯片110。
透镜组件153将激光束L折射到半导体芯片的顶面,以便中央激光束辐照位置在半导体芯片110的顶面上连续移动,从而导致激光束L被均匀地辐照到半导体芯片110的顶面上。即,中央激光束辐照位置并不是像图1的传统接合装置所示的那样固定在半导体芯片110的顶面的一个位置上的,相反,激光束L是在半导体芯片110的表面上移动的。通过在半导体芯片110的顶面上移动激光束L,被用激光束辐照的区域中的光能量被均匀分布。从而,由于在半导体芯片110的顶面的一部分中,光强度既不是不充分,也不是极高,所以半导体芯片110可被均匀地附着到衬底120上。
透镜组件153包括至少一个扫描镜155。扫描镜155被放置在激光光源152和半导体芯片110之间的光径中,以用于激光束L在半导体芯片110的顶面上线性地扫描或者移动,如图3所示。
参见图3,当扫描镜155位于第一位置155_1处时,中央激光束辐照位置位于半导体芯片110的一端A_1处。随着扫描镜155旋转过预定角度,中央激光束辐照位置沿着半导体芯片110的顶面移动。当扫描镜155旋转到第二位置155_2时,中央辐照位置位于另一端A_2处。从而,随着扫描镜155旋转过预定角度,中央辐照位置在芯片110的表面上从一端A_1到另一端A_2线性移动,从而辐照整个顶面。
在此情况下,当扫描镜155以预定速度旋转时,并且更优选地以恒定速度旋转时,半导体芯片110的顶面上的每个位置被以激光束L辐照相同的时间段,如图4所示。从而,虽然在激光束L的中心位置处的束强度可能高于束的外围区域处的束强度,但是通过移动激光束L,从而使得在半导体芯片110的顶表面上光强度分布是均匀的。这使得能够通过以扫描镜155扫描激光束L而不是通过移动半导体芯片110来加热半导体芯片110的接合到衬底120的部分。
转到图2,聚焦透镜154被放置在激光光源152和扫描镜155之间的光径中,以用于调整半导体芯片110要接合到衬底120的位置(以下称为“被接合位置”)处的激光束L的直径。聚焦透镜154可以是被配置为在一个方向上调整入射激光束L的直径的柱面透镜。从而,即使当半导体芯片110的大小发生变化时,聚焦透镜154也调整激光束L的直径(例如等于半导体芯片110的顶面),并且扫描镜155折射激光束L,以在纵向上沿着半导体芯片110的表面移动,从而允许了激光束L的有效扫描。
另外,当半导体芯片110的大小发生变化时,由半导体芯片110和衬底120之间的位置对准引起的偏移值被补偿。即,由于正如现有技术中那样,接合台140的行程(stroke)不需要被改变,因此可以精确控制接合台140的移动。
线速度调整透镜156被放置在扫描镜155和半导体芯片110之间的光径中,以用于以以下方式折射激光束L:以预定的线速度辐照半导体芯片110的顶面,更优选地以恒定线速度辐照半导体芯片110的顶面。
即,由于激光束L经由扫描镜155被扫描时的角移动,激光束L可被投射到半导体芯片110的表面上,并且以非均匀的线速度在半导体芯片110的表面上移动。由于被扫描在半导体芯片110上的光的量与线速度正比例,所以当激光束L以相等的角速度被辐照在半导体芯片110的表面上时,激光束L的线速度发生变化,以使得在半导体芯片110的表面上被扫描的光的量发生变化。为了防止这一点,线速度调整透镜156被放置在扫描镜155和芯片110之间,以通过使激光束L的线速度在半导体芯片110的表面上均匀来控制光的非均匀性。如图所示,线速度调整透镜156可被放置在接合头130内,但是也可以按其他方式来放置。
半导体芯片110还可包括光纤157,该光纤157例如将来自激光光源152的激光束L递送到透镜组件153。倒装芯片接合器100还包括用于驱动扫描镜155的扫描镜驱动器165和用于驱动激光光源152的激光驱动器162。更具体而言,扫描镜驱动器165驱动扫描镜155,以使得被辐照在半导体芯片110上的激光束L根据半导体芯片110的大小而进行扫描。当激光束L被辐照时,在某个时间段中,激光驱动器162以预定功率驱动激光光源152。扫描镜驱动器165和激光驱动器162的操作可被单个驱动控制器160所控制,但是也可提供更多的控制器。
激光束L可以是波长足以穿过半导体芯片110的红外光。激光光源152可以是基于硅的激光二极管,其发射波长约为1,064nm的近红光,以便穿过半导体芯片110。即,激光束L被辐照在半导体芯片110的与形成导电凸点115的表面相反的表面上,并且穿过半导体芯片110,以便激光能量加热导电凸点115。另外,当接合形成在半导体芯片110和衬底120上的接触焊盘上的导电凸点115时,根据本发明的使用激光的倒装芯片接合方法使用激光束L来加热半导体芯片110和导电凸点115。
图5是根据本发明的第二实施例的倒装芯片接合器200的框图,图6是图5中所示的半导体芯片加热单元的透视图。参见图5和6,倒装芯片接合器200包括接合台140、接合头130和半导体芯片加热单元250。半导体芯片加热单元250包括激光光源152以及第一和第二扫描镜255a和255b。
由于接合台140和激光光源152与其在图2的倒装芯片接合器100中的对应物有相同的结构和功能,为了简明起见,将不会给出对其的详细说明。
第一扫描镜255a绕第一轴(例如图6中所示的垂直轴)旋转,并且折射激光光源152所发射的激光束L。在此情况下,随着第一扫描镜255a旋转,激光束L被折射的角度连续变化。
第二扫描镜255b绕与第一轴朝向不同方向的第二轴(例如图6中所示的水平轴)旋转,并且将穿过第一扫描镜255a的激光束L辐照到半导体芯片110的表面上。在此情况下,随着第二扫描镜255b旋转,从第一扫描镜255a发射的激光束被反射到半导体芯片110的顶面的角度连续变化,从而允许了中央激光束辐照位置在与半导体芯片110的顶面基本共面的平面上沿着两个方向连续移动。
当使用一个扫描镜时,提供了一个方向上的扫描。从而,当半导体芯片110的大小较大时,可能难以在半导体芯片110的表面上均匀地进行扫描。但是,当使用第一和第二扫描镜255a和255b时,可以以二维方式扫描半导体芯片110的顶面中的每个位置(例如沿两个方向移动激光束L,所述两个方向例如是水平平面中的x和y方向)。如图6所示,倒装芯片接合器200还可包括至少一个漫射镜253,用于漫射激光束L。
在此实施例中,第一扫描镜255a的第一旋转轴的朝向可以大体上与第二扫描镜255b的第二旋转轴垂直。例如,如图7中所示,第一扫描镜255a可绕作为第一轴的X-轴旋转,以使得激光束L在一个方向上被辐照,而第二扫描镜255b可绕作为第二轴的Y-轴旋转,以使得激光束L在另一个方向上被辐照,从而允许了激光束L以Z字形样式均匀地扫描半导体芯片110的顶面。从而,不论半导体芯片110的大小如何,都可以在不必移动芯片110或台140的情况下辐照芯片110的整个表面。具体而言,当以高速重复扫描激光束L时,由于时间平均作用,可以使辐照在半导体芯片110的顶面上的激光束L的强度分布均匀。
回到图5,半导体芯片加热单元250还包括聚焦透镜254。聚焦透镜254被放置在激光光源152和第一扫描镜255a之间的光径中,以用于控制激光束L在半导体芯片110的被接合位置处的直径。聚焦透镜254与其在图2的倒装芯片接合器100中的对应物具有相同的结构和功能,从而将省略对其的详细说明。
光纤257例如可产生从激光光源152到聚焦透镜154或从激光光源152到第一扫描镜255a的光径。
倒装芯片接合器200还包括线速度调整透镜256。如图所示,线速度调整透镜256被放置在第二扫描镜255b和半导体芯片110之间的光径中,以用于折射激光束L,以便以预定线速度,并且更优选地以恒定线速度来辐照半导体芯片的顶面。由于线速度调整透镜256与其在图2的半导体芯片110中的对应物具有相同的结构和功能,因此将省略对其的详细说明。线速度调整透镜256例如可被放置在接合头130内。
倒装芯片接合器200还包括用于驱动第一和第二扫描镜255a和255b的扫描镜驱动器165以及用于驱动激光光源152的激光驱动器162。虽然扫描镜驱动器165和162被示为由单个驱动控制器160所控制,但是也可提供更多的控制器。
参见图5,倒装芯片接合器200包括至少一个按所需方向折射激光束L的反射透镜158。虽然在图2至4中未被示出,但是倒装芯片接合器100的第一实施例还可以包括至少一个反射透镜。
图8是示出根据本发明的另一个方面的倒装芯片接合方法的流程图,图9是示出图8中所示的步骤S30的流程图。图10A-10C示出了图8的倒装芯片接合方法的步骤。现参见图8,倒装芯片接合方法包括以下步骤:将半导体芯片对准到衬底上(S10);从激光光源发射激光束(S20);利用激光束辐照半导体芯片的顶面,以便中央激光束辐照位置在半导体芯片的顶面上连续移动(S30);并且加热半导体芯片并将半导体芯片接合到衬底上(S40)。
现将参考图8、9以及10A-10C更充分地描述倒装芯片接合方法的步骤。如图10A中所示,衬底120被放置在接合台140上,该接合台140可能被加热到了预设的温度。视觉系统(未示出)使用形成在衬底120上的对准标记127来获得位置信息。半导体芯片110首先通过接合头130内的拾取流动通道132被真空吸引到接合头130的底部,然后通过接合头130的移动,半导体芯片110在衬底120上被对准位置。在此情况下,视觉系统识别形成在半导体芯片110的底面上的对准标记117,以获得半导体芯片110的位置信息。半导体芯片110和衬底120之间的相对位置偏移被计算和校正。然后接合头130向下移动,以使得半导体芯片110上的导电凸点115与衬底120上的电极125接触。
如图10B所示,在步骤S20中,激光束L被激光光源152发射,并且在步骤S30中,由激光光源152发射的激光束L被辐照在半导体芯片110的顶面上,以便中央激光束辐照位置在半导体芯片的顶面上连续移动。更具体而言,参见图9和10B,在步骤S31中,由激光光源152发射的激光束L被光纤157引导以穿过用于确定激光束L的直径的聚焦透镜154。穿过聚焦透镜154的激光束L穿过至少一个扫描镜155,并且被辐照在半导体芯片110的顶面上。在此情况下,在步骤S32中,随着扫描镜155绕一个轴旋转,被辐照在半导体芯片110的顶面上的激光束L的中央位置连续移动。
在某些实施例中,穿过聚焦透镜154的激光束L可以在半导体芯片110的表面上沿两个方向连续移动。为了完成这一点,可使用两个扫描镜,如图5中所示。例如,如图7中所示,已穿过聚焦透镜154的激光束L在穿过第一扫描镜255a时沿X-轴方向连续扫描,同时在其穿过第二扫描镜255b时沿Y-轴方向连续扫描。
由于半导体芯片110的大小被驱动控制器160在识别对准标记117时预设,因此扫描镜驱动器165被驱动控制器160控制,以将扫描镜155旋转经过适当角度。驱动控制器160还控制激光驱动器162,以便在所需时间段中以所需功率生成激光束L。
在步骤S33中,被扫描镜155折射向半导体芯片110的顶面的激光束L的线速度被线速度调整透镜156变得均匀。从而,在步骤S34中,随着中央激光束辐照位置在半导体芯片110的顶面上移动,激光束L以恒定速度连续扫描。在此情况下,通过以高速重复扫描激光束L,由于时间平均作用,可以使辐照在半导体芯片110上的激光束L的强度分布均匀。
在形成在半导体芯片110的底面上的导电凸点115处,穿透半导体芯片110的激光束L被转换成热能,以使得导电凸点115被加热,以便与衬底上的电极125接合。在步骤S40中,接合头130在垂直方向上向半导体芯片110施加压力,以便被激光束L加热的导电凸点115被向下按压,并被接合到衬底120上的电极125。
如图10C所示,当在经由接合头130的激光束L的辐照终止之后半导体芯片110冷却时,导电凸点115的温度也下降。当导电凸点115冷却并凝固时,用于吸引半导体芯片110的真空被去除,并且接合头130向上移动,以与半导体芯片110分离,从而完成倒装芯片接合过程。
在其他实施例中,通过在衬底120上形成热固树脂(未示出),可以将半导体芯片110以倒装方式接合到衬底120。在此情况下,半导体芯片110与衬底120上的端子热结合,同时半导体芯片110和衬底120被加热,以使半导体芯片110和衬底120上的端子之间的热固树脂硫化。这消除了对于以下单独步骤的需要:密封半导体芯片110和衬底120之间的缝隙以防止外部腐蚀。
根据本发明的倒装芯片接合方法和采用该方法的倒装芯片接合器使用了激光以允许了倒装芯片和凸点的迅速加热,从而即使在使用对温度敏感的衬底的情况下,也会提供高产量和优秀的接合可靠性。
本发明通过在半导体芯片的整个顶面上均匀移动激光束辐照的中央位置,允许了半导体芯片的均匀加热,从而防止了由于不规则加热而引起的半导体芯片变形。
本发明允许了用于激光辐照的扫描镜根据半导体芯片的大小而旋转,从而消除了改变接合台的行程的需要,同时允许对接合台的精确控制。
虽然已参考本发明的典型实施例具体示出和描述了本发明,但是本领域的普通技术人员将会理解,可在其内做出各种形式和细节上的改变,而不脱离由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (21)

1.一种倒装芯片接合装置,包括:
接合台,衬底搁在其上;
接合头,其拾取半导体芯片并将所述半导体芯片放置在所述衬底上;
激光光源,其发射激光束;
透镜组件,其将所述激光束折射到所述半导体芯片的顶面;以及
扫描镜,其被放置在所述激光光源和所述半导体芯片之间的光径中,所述扫描镜转动以在所述半导体芯片的顶面上移动所述激光束。
2.如权利要求1所述的倒装芯片接合装置,其中所述透镜组件还包括聚焦透镜,其被放置在所述激光光源和所述扫描镜之间的光径中,以用于调整所述激光束的直径。
3.如权利要求1所述的倒装芯片接合装置,其中所述透镜组件还包括线速度调整透镜,其被放置在所述扫描镜和所述半导体芯片之间的光径中,以用于折射所述激光束,以便所述激光束以恒定线速度在所述半导体芯片的顶面上移动。
4.如权利要求3所述的倒装芯片接合装置,其中所述线速度调整透镜被放置在所述接合头内。
5.如权利要求1所述的倒装芯片接合装置,还包括:
扫描镜驱动器,其控制所述扫描透镜的旋转;以及
激光驱动器,其控制所述激光光源。
6.如权利要求1所述的倒装芯片接合装置,还包括光纤,其为所述激光束形成从所述激光光源到所述透镜组件的光径。
7.一种倒装芯片接合装置,包括:
接合台,衬底搁在其上;
接合头,其拾取半导体芯片并将所述半导体芯片放置在所述衬底上;
激光光源,其发射激光束;
第一扫描镜,其与所述激光光源进行光学通信,并且绕第一轴旋转,以便所述激光束被折射的角度连续变化;以及
第二扫描镜,其与所述第一扫描镜进行光学通信,并且绕第二轴旋转,其中所述第二轴与所述第一轴的朝向不同,以便所述激光束被折射的角度连续变化,其中所述第一和第二扫描镜合作以在所述半导体芯片的顶面上连续移动所述激光束。
8.如权利要求1所述的倒装芯片接合装置,其中所述第一轴大体上与所述第二轴垂直。
9.如权利要求7所述的倒装芯片接合装置,还包括聚焦透镜,其被放置在所述激光光源和所述第一扫描镜之间的光径中,以用于调整所述激光束的直径。
10.如权利要求7所述的倒装芯片接合装置,还包括光纤,其为所述激光束形成从所述激光光源到所述聚焦透镜的光径。
11.如权利要求7所述的倒装芯片接合装置,还包括线速度调整透镜,其被放置在所述第二扫描镜和所述半导体芯片之间的光径中,以用于折射所述激光束,以便所述激光束以恒定线速度辐照所述半导体芯片的顶面。
12.如权利要求11所述的倒装芯片接合装置,其中所述线速度调整透镜被放置在所述接合头内。
13.如权利要求7所述的倒装芯片接合装置,还包括:
扫描镜驱动器,其控制所述第一和第二扫描镜的旋转;以及
激光驱动器,其控制所述激光光源。
14.如权利要求7所述的倒装芯片接合装置,还包括光纤,其为所述激光束形成从所述激光光源到所述第一扫描镜的光径。
15.一种倒装芯片接合方法,包括:
将半导体芯片放置在衬底上;
将所述半导体芯片的凸点与所述衬底的凸点对准;
通过激光光源生成激光束;
在所述半导体芯片的顶面上移动所述激光束以基本上辐照所述顶面;并且
将所述半导体芯片按压在所述衬底上,其将所述半导体芯片的凸点与所述衬底的凸点相接合。
16.如权利要求15所述的倒装芯片接合方法,其中所述移动步骤包括:
将第一扫描镜放置在所述激光光源和所述半导体芯片之间的光径中;并且
绕第一轴连续旋转所述第一扫描镜以在第一方向上沿所述半导体芯片的顶面折射所述激光束。
17.如权利要求16所述的倒装芯片接合方法,其中所述移动步骤还包括:
将第二扫描镜放置成与所述第一扫描镜进行光学通信;并且
绕第二轴连续旋转所述第二扫描镜,以在第二方向上沿所述半导体芯片的顶面折射所述激光束。
18.如权利要求17所述的倒装芯片接合方法,其中在旋转所述第一扫描镜和旋转所述第二扫描镜的步骤中,所述第一和第二扫描镜合作,以沿所述顶面以恒定线速度移动所述激光束。
19.如权利要求17所述的倒装芯片接合方法,其中所述第一和第二扫描透镜是独立旋转的。
20.如权利要求15所述的倒装芯片接合方法,还包括:
确定所述半导体芯片的大小;并且
根据来自所述确定步骤的大小调整所述激光束的直径。
21.如权利要求17所述的倒装芯片接合方法,还包括使所述第一轴和所述第二轴的朝向大体上垂直的步骤。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102315134A (zh) * 2010-07-08 2012-01-11 技鼎股份有限公司 快速升降温覆晶方法
CN102834904A (zh) * 2010-03-31 2012-12-19 应用材料公司 激光束定位系统
CN103094168A (zh) * 2011-11-07 2013-05-08 台湾积体电路制造股份有限公司 封装工艺中的拾取和放置工具
CN104283099A (zh) * 2013-07-10 2015-01-14 三星显示有限公司 执行激光晶化的方法
CN105003504A (zh) * 2014-04-23 2015-10-28 倍科有限公司 构件粘贴装置
CN108780762A (zh) * 2016-01-06 2018-11-09 株式会社新川 电子零件安装装置
CN109103117A (zh) * 2017-06-20 2018-12-28 普罗科技有限公司 结合半导体芯片的设备和结合半导体芯片的方法
CN109103116A (zh) * 2017-06-20 2018-12-28 普罗科技有限公司 用于倒装芯片的激光接合的设备以及方法
CN110226221A (zh) * 2017-01-27 2019-09-10 芬兰探测技术股份有限公司 直接转换化合物半导体探测器的激光辅助焊料接合
CN111730204A (zh) * 2020-06-11 2020-10-02 苏州富强科技有限公司 一种激光焊接吸嘴及激光焊枪
CN112786516A (zh) * 2019-11-04 2021-05-11 台湾爱司帝科技股份有限公司 具有芯片吸附功能的芯片承载结构
CN117497432A (zh) * 2023-01-27 2024-02-02 苏州正齐半导体设备有限公司 倒装芯片激光键合设备的键合工具

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101165029B1 (ko) * 2007-04-24 2012-07-13 삼성테크윈 주식회사 칩 가열장치, 이를 구비한 플립 칩 본더 및 이를 이용한플립 칩 본딩 방법
WO2008141359A1 (en) * 2007-05-20 2008-11-27 Silverbrook Research Pty Ltd Method of removing mems devices from a handle substrate
KR100838089B1 (ko) * 2007-07-30 2008-06-16 삼성에스디아이 주식회사 회로 기판 조립체 및 이를 구비하는 플라즈마 디스플레이장치
US8168920B2 (en) * 2007-09-11 2012-05-01 Shibuya Kogyo Co., Ltd. Bonding device
JP4880561B2 (ja) 2007-10-03 2012-02-22 新光電気工業株式会社 フリップチップ実装装置
TW200947641A (en) * 2008-05-15 2009-11-16 Gio Optoelectronics Corp Die bonding apparatus
DE102009017659A1 (de) * 2009-04-16 2010-10-28 Schott Ag Verfahren zur leitenden Verbindung eines Bauelementes auf einem transprenten Substrat
US9161448B2 (en) * 2010-03-29 2015-10-13 Semprius, Inc. Laser assisted transfer welding process
KR101933549B1 (ko) 2011-07-06 2018-12-28 삼성전자주식회사 레이저를 이용한 반도체 칩의 제거장치 및 그의 제거방법
US9412727B2 (en) 2011-09-20 2016-08-09 Semprius, Inc. Printing transferable components using microstructured elastomeric surfaces with pressure modulated reversible adhesion
KR101278043B1 (ko) * 2012-01-20 2013-06-24 주식회사 엘티에스 레이저를 이용한 프릿 실링장치
JP6064388B2 (ja) * 2012-06-28 2017-01-25 澁谷工業株式会社 ボンディングヘッド
JP6217902B2 (ja) * 2013-05-31 2017-10-25 澁谷工業株式会社 ボンディング装置
KR101416820B1 (ko) * 2013-11-14 2014-07-09 (주)정원기술 레이저 압착 방식의 플립 칩 본딩을 위한 레이저 옵틱 장치
US9673166B2 (en) * 2013-11-27 2017-06-06 Toray Engineering Co., Ltd. Three-dimensional mounting method and three-dimensional mounting device
CN112331604B (zh) 2014-07-20 2024-09-06 艾克斯展示公司技术有限公司 用于微转贴印刷的设备及方法
KR20170006343A (ko) 2015-07-07 2017-01-18 주식회사 프로텍 플립칩 본딩 장치 및 방법
US9704821B2 (en) 2015-08-11 2017-07-11 X-Celeprint Limited Stamp with structured posts
US10511790B2 (en) * 2015-12-28 2019-12-17 Sharp Kabushiki Kaisha Image capture device and biometric authentication device
CN108024392B (zh) * 2018-01-04 2024-01-12 承德福仁堂保健咨询服务有限公司 一种采用半导体芯片由内部加热石材的装置
KR102047445B1 (ko) * 2018-02-05 2019-11-21 레이저쎌 주식회사 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치
KR102134169B1 (ko) * 2018-10-30 2020-07-17 한국생산기술연구원 얼라인헤드를 포함하는 본딩장치
US10748793B1 (en) 2019-02-13 2020-08-18 X Display Company Technology Limited Printing component arrays with different orientations
TWI751449B (zh) * 2019-11-12 2022-01-01 博隆精密科技股份有限公司 雷射加工佈線方法
CN110752164A (zh) * 2019-11-20 2020-02-04 西北电子装备技术研究所(中国电子科技集团公司第二研究所) 芯片与基板对位及精调平的显微激光系统
US11410961B2 (en) 2020-03-17 2022-08-09 Micron Technology, Inc. Methods and apparatus for temperature modification in bonding stacked microelectronic components and related substrates and assemblies
KR102394825B1 (ko) 2020-04-23 2022-05-06 주식회사 프로텍 빅셀 소자를 이용한 플립칩 본딩 장치
KR102363436B1 (ko) * 2020-07-14 2022-02-15 주식회사 엠아이이큅먼트코리아 반도체 칩의 레이저 컴프레션 본딩장치 및 본딩방법
US11829077B2 (en) 2020-12-11 2023-11-28 Kla Corporation System and method for determining post bonding overlay
US11782411B2 (en) 2021-07-28 2023-10-10 Kla Corporation System and method for mitigating overlay distortion patterns caused by a wafer bonding tool
WO2024167658A1 (en) * 2023-02-07 2024-08-15 Mrsi Systems Llc Die placement system and method for transparent substrates

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3735911A (en) * 1971-04-30 1973-05-29 Ibm Integrated circuit chip repair tool
US4627151A (en) * 1984-03-22 1986-12-09 Thomson Components-Mostek Corporation Automatic assembly of integrated circuits
JPH0630365B2 (ja) * 1986-06-12 1994-04-20 アルプス電気株式会社 フリツプチツプの実装方法
JPS6421997A (en) * 1987-07-16 1989-01-25 Toshiba Corp Method of soldering electronic component
US5090609A (en) * 1989-04-28 1992-02-25 Hitachi, Ltd. Method of bonding metals, and method and apparatus for producing semiconductor integrated circuit device using said method of bonding metals
JPH03264159A (ja) * 1990-03-12 1991-11-25 Fuji Electric Co Ltd レーザはんだ付け装置
JPH0618433A (ja) 1992-06-30 1994-01-25 Mitsubishi Electric Corp ボンディング装置及び方法
JPH06120654A (ja) * 1992-08-17 1994-04-28 Mitsubishi Electric Corp リード接合装置およびリード接合構造
DE19751487A1 (de) * 1997-11-20 1999-06-02 Pac Tech Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Verbindung von Anschlußflächen zweier Substrate
JP3416091B2 (ja) * 2000-01-21 2003-06-16 株式会社新川 ボンディング装置およびボンディング方法
JP3646687B2 (ja) 2001-10-16 2005-05-11 松下電器産業株式会社 フリップチップの実装装置およびフリップチップの実装方法
US6849825B2 (en) 2001-11-30 2005-02-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus
CN100395897C (zh) * 2003-08-08 2008-06-18 厦门三安电子有限公司 一种氮化物器件倒装的方法

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102834904A (zh) * 2010-03-31 2012-12-19 应用材料公司 激光束定位系统
CN102834904B (zh) * 2010-03-31 2016-04-27 应用材料公司 激光束定位系统
CN102315134A (zh) * 2010-07-08 2012-01-11 技鼎股份有限公司 快速升降温覆晶方法
CN102315134B (zh) * 2010-07-08 2013-05-01 技鼎股份有限公司 快速升降温覆晶方法
CN103094168A (zh) * 2011-11-07 2013-05-08 台湾积体电路制造股份有限公司 封装工艺中的拾取和放置工具
CN103094168B (zh) * 2011-11-07 2016-06-29 台湾积体电路制造股份有限公司 封装工艺中的拾取和放置工具
CN104283099A (zh) * 2013-07-10 2015-01-14 三星显示有限公司 执行激光晶化的方法
CN105003504A (zh) * 2014-04-23 2015-10-28 倍科有限公司 构件粘贴装置
CN108780762A (zh) * 2016-01-06 2018-11-09 株式会社新川 电子零件安装装置
CN108780762B (zh) * 2016-01-06 2022-02-01 株式会社新川 电子零件安装装置
CN110226221A (zh) * 2017-01-27 2019-09-10 芬兰探测技术股份有限公司 直接转换化合物半导体探测器的激光辅助焊料接合
CN109103117A (zh) * 2017-06-20 2018-12-28 普罗科技有限公司 结合半导体芯片的设备和结合半导体芯片的方法
CN109103116A (zh) * 2017-06-20 2018-12-28 普罗科技有限公司 用于倒装芯片的激光接合的设备以及方法
CN109103116B (zh) * 2017-06-20 2022-03-22 普罗科技有限公司 用于倒装芯片的激光接合的设备以及方法
CN109103117B (zh) * 2017-06-20 2022-05-17 普罗科技有限公司 结合半导体芯片的设备和结合半导体芯片的方法
CN112786516A (zh) * 2019-11-04 2021-05-11 台湾爱司帝科技股份有限公司 具有芯片吸附功能的芯片承载结构
CN111730204A (zh) * 2020-06-11 2020-10-02 苏州富强科技有限公司 一种激光焊接吸嘴及激光焊枪
CN117497432A (zh) * 2023-01-27 2024-02-02 苏州正齐半导体设备有限公司 倒装芯片激光键合设备的键合工具

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US7816179B2 (en) 2010-10-19
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