TW202017092A - 一種晶片鍵合裝置 - Google Patents

一種晶片鍵合裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW202017092A
TW202017092A TW108137116A TW108137116A TW202017092A TW 202017092 A TW202017092 A TW 202017092A TW 108137116 A TW108137116 A TW 108137116A TW 108137116 A TW108137116 A TW 108137116A TW 202017092 A TW202017092 A TW 202017092A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
wafer
unit
compensation
bonding
aforementioned
Prior art date
Application number
TW108137116A
Other languages
English (en)
Inventor
朱鷙
趙濱
Original Assignee
大陸商上海微電子裝備(集團)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 大陸商上海微電子裝備(集團)股份有限公司 filed Critical 大陸商上海微電子裝備(集團)股份有限公司
Publication of TW202017092A publication Critical patent/TW202017092A/zh

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67144Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67736Loading to or unloading from a conveyor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

本發明揭示了一種晶片鍵合裝置。該晶片鍵合裝置包含晶片分離單元、第一晶片傳輸單元、晶片位置補償單元、第二晶片傳輸單元及鍵合單元;晶片分離單元被配置為承載帶有多個晶片的第一載片,並使晶片與第一載片分離;晶片位置補償單元包含補償台,補償台包含多個晶片放置位、多個晶片補償位及多個晶片交接位;第一晶片傳輸單元依次將獲取到的晶片放至每個晶片放置位;補償台被配置為將每個晶片放置位的晶片移動到晶片補償位,依次進行位置補償,將位置補償完成後的多個晶片移動至晶片交接位;第二晶片傳輸單元被配置為一次從晶片交接位獲取多個晶片,並將多個晶片轉移至鍵合單元,完成鍵合操作。本發明的技術手段,藉由一次將多個晶片與第二載片鍵合,解決相關技術鍵合效率低的問題,有效提高產率。

Description

一種晶片鍵合裝置
本發明實施例關於晶片封裝技術,例如關於一種晶片鍵合裝置。
隨著科學技術的發展,電子產品日益朝著輕、薄以及小型化方向發展。由於晶片-晶圓鍵合技術(chip-to-wafer,C2W)相比於晶圓-晶圓鍵合技術(wafer-to-wafer)而言,其可以對晶片的性能進行提前測試,剔除掉不良的晶片,故可以具有更高的良率及更低的產品成本,尤其在多層晶圓鍵合應用上具備更大的優勢,故晶片鍵合技術的應用日益增多。
隨著晶片鍵合工藝的不斷發展,晶片鍵合的產率及精度的不足愈發凸顯,相關技術通常採用單個晶片的順序取放及鍵合,在保證高鍵合精度的同時提高產率已成為業界努力的目標。而相關技術由於運動機構的速度限制,導致產率提升困難。
本發明實施例提供一種晶片鍵合裝置,以提高晶片鍵合效率, 提高產率。
本發明實施例提供一種晶片鍵合裝置,包含:晶片分離單元、第一晶片傳輸單元、晶片位置補償單元、第二晶片傳輸單元以及鍵合單元;
前述晶片分離單元被配置為承載帶有多個晶片的第一載片,並在前述第一晶片傳輸單元獲取晶片時使晶片與前述第一載片分離;
前述晶片位置補償單元包含補償台,前述補償台包含多個晶片放置位、多個晶片補償位以及多個晶片交接位;
前述第一晶片傳輸單元依次將獲取到的晶片放至每個前述晶片放置位;
前述補償台被配置為將每個前述晶片放置位的晶片移動到前述晶片補償位依次進行位置補償,將位置補償完成後的多個晶片移動至前述晶片交接位;
前述第二晶片傳輸單元被配置為一次從前述晶片交接位獲取前述補償台上的多個晶片,並將多個晶片轉移至前述鍵合單元,與位於前述鍵合單元的第二載片完成鍵合操作。
本發明實施例提供一種晶片鍵合裝置,包含晶片分離單元、第一晶片傳輸單元、晶片位置補償單元、第二晶片傳輸單元以及鍵合單元;藉由晶片分離單元承載帶有多個晶片的第一載片,並在第一晶片傳輸單元獲取晶片時使晶片與第一載片分離;晶片位置補償單元包含補償台,補償台包含多個晶片放置位、多個晶片補償位以及多個晶片交接位;藉由第一晶片傳輸單元依次將獲取到的晶片放至每個晶片放置位;藉由補償台將每個晶片放置位的晶片移動到晶片補償位依次進行位置補償,再移動至晶片交接位;藉由第二晶片傳輸單元一次從晶片交接位獲取補償台上的多個晶片,並轉移至鍵合單元,與位於 鍵合單元的第二載片完成鍵合操作。
藉由一次將多個晶片與第二載片鍵合,解決相關技術採用單個晶片的順序取放及鍵合時鍵合效率低的問題,有效提高產率。
10‧‧‧晶片分離單元
20‧‧‧第一晶片傳輸單元
30‧‧‧晶片位置補償單元
40‧‧‧第二晶片傳輸單元
50‧‧‧鍵合單元
60‧‧‧第一片庫
70‧‧‧第一機械手
80‧‧‧第二片庫
90‧‧‧第二機械手
101‧‧‧晶片
102‧‧‧第一載片
103‧‧‧分離台
104‧‧‧彈出機構
105‧‧‧第一視覺對準單元
201‧‧‧第一驅動機構
202‧‧‧第一吸嘴
301‧‧‧補償台
302‧‧‧第二視覺對準單元
303‧‧‧第二吸嘴
401‧‧‧第一運動台
402‧‧‧陣列吸嘴單元
404‧‧‧第四視覺對準單元
405‧‧‧第五視覺對準單元
501‧‧‧第二載片
502‧‧‧第二運動台
2011‧‧‧旋轉軸
2012‧‧‧側臂
3011‧‧‧晶片放置位
3012‧‧‧晶片補償位
3013‧‧‧晶片交接位
4021‧‧‧第三吸嘴
【圖1】是本發明實施例提供的一種晶片鍵合裝置的結構示意圖。
【圖2】是圖1所示的晶片鍵合裝置的俯視示意圖。
【圖3】是本發明實施例提供的一種第一晶片傳輸單元的結構示意圖。
【圖4】是圖3所示的第一晶片傳輸單元的俯視示意圖。
【圖5】是本發明實施例提供的一種晶片位置補償單元的局部結構示意圖。
【圖6】是圖5所示的晶片補償單元的俯視示意圖。
【圖7】是本發明實施例提供的一種陣列吸嘴單元的結構示意圖。
【圖8】是圖7所示的陣列吸嘴單元的仰視示意圖。
【圖9】是本發明實施例提供的另一種晶片鍵合裝置的結構示意圖。
【圖10】是本發明實施例提供的一種晶片鍵合方法的流程示意圖。
下面結合圖式及實施例對本發明實施例作進一步的詳細說明。可以理解的是,此處所描述的具體實施例僅僅用於解釋本發明,而非對本發明的限定。另外亦需要說明的是,為了便於描述,圖式中僅示出與本發明相關的 部分而非全部結構。
在本發明實施例中使用的術語是僅僅出於描述特定實施例的目的,而非旨在限制本發明。需要注意的是,本發明實施例所描述的「上」、「下」、「左」、「右」等方位詞是以圖式所示的角度來進行描述的,不應理解為對本發明實施例的限定。此外在上下文中,亦需要理解的是,當提到一個元件被形成在另一個元件「上」或「下」時,其不僅能夠直接形成在另一個元件「上」或者「下」,亦可以藉由中間元件間接形成在另一元件「上」或者「下」。術語「第一」、「第二」等僅用於描述目的,並不表示任何順序、數量或者重要性,而只是用來區分不同的組成部分。對於所屬技術領域中具有通常知識者而言,可以具體情況理解上述述語在本發明的中的具體含義。
圖1所示為本發明實施例提供的一種晶片鍵合裝置的結構示意圖,圖2為圖1所示的晶片鍵合裝置的俯視示意圖。參考圖1及圖2,該晶片鍵合裝置包含晶片分離單元10、第一晶片傳輸單元20、晶片位置補償單元30、第二晶片傳輸單元40以及鍵合單元50;晶片分離單元10被配置為承載帶有多個晶片101的第一載片102,並在第一晶片傳輸單元20獲取晶片101時使晶片101與第一載片102分離;晶片位置補償單元30包含補償台301,補償台301包含多個晶片放置位3011、多個晶片補償位3012以及多個晶片交接位3013;第一晶片傳輸單元20依次將獲取到的晶片101放至每個晶片放置位3011;補償台301被配置為將每個晶片放置位3011的晶片101移動到晶片補償位3012,依次進行位置補償,將位置補償完成後的多個晶片移動至晶片交接位3013;第二晶片傳輸單元40被配置為一次從晶片交接位3013獲取補償台301上的多個晶片101,並將多個晶片轉移至鍵合單元50,與位於鍵合單元50 的第二載片501完成鍵合操作。
結合圖1及圖2,簡單介紹本發明實施例提供的晶片鍵合裝置的鍵合流程:將帶有已切割成多個單晶片101的第一載片102置於晶片分離單元10上,帶有多個鍵合槽的第二載片501置於鍵合單元50上,第一晶片傳輸單元20一次從第一載片102上獲取一個晶片101,並運送至補償台301的晶片放置位3011的一個預設工位;重複上述步驟,將晶片放置位3011的所有預設工位(例如可以是9個,形成3×3陣列)都放上晶片101;補償台301將放置上晶片101的預設工位移動到晶片補償位3012,計算每個晶片101的位置,並對每個晶片101進行位置補償(例如形成等間距3×3陣列);將位置補償完成後的多個晶片101移動到晶片交接位3013,第二晶片傳輸單元40設置有與位置補償後的多個晶片101對應的傳輸結構,該傳輸結構一次將多個晶片101轉移到鍵合單元,與第二載片501完成鍵合操作。
本實施例的技術手段,藉由晶片分離單元承載帶有多個晶片的第一載片,並在第一晶片傳輸單元獲取晶片時使晶片與第一載片分離;晶片位置補償單元包含補償台,補償台包含多個晶片放置位、多個晶片補償位以及多個晶片交接位;藉由第一晶片傳輸單元依次將獲取到的晶片放至每個晶片放置位;藉由補償台將每個晶片放置位的晶片移動到晶片補償位依次進行位置補償,再移動至晶片交接位;藉由第二晶片傳輸單元一次從晶片交接位獲取補償台上的多個晶片,並轉移至鍵合單元,與位於鍵合單元的第二載片完成鍵合操作。藉由一次將多個晶片與第二載片鍵合,解決相關技術採用單個晶片的順序取放及鍵合時鍵合效率低的問題,有效提高產率。
繼續參考圖1,可選的,晶片分離單元10包含分離台103、彈 出機構104及第一視覺對準單元105;第一視覺對準單元105被配置為採集第一載片102上的晶片101的第一圖像;分離台103被配置為根據第一圖像帶動第一載片102運動,以使待獲取晶片與彈出機構104的位置對應;彈出機構104被配置為將待獲取晶片從第一載片102上彈起,以使待獲取晶片與第一載片102分離。
可理解的是,前述待獲取晶片為前述第一載片上的待前述第一晶片傳輸單元獲取的晶片。
可以理解的是,第一載片102包含藍膜及黏在藍膜上的多個晶片101,由於藍膜對晶片101的黏著力較強,不易直接將晶片101從藍膜取走,因此可以由彈出機構104彈起晶片101,以使待獲取晶片與第一載片102分離。第一視覺對準單元105可以為CCD攝影機,可以在晶片101及分離台103上設置對位標記,藉由第一視覺對準單元105獲取第一載片102上的晶片101的第一圖像,分離台103根據第一圖像,帶動待獲取晶片移動到彈出機構104的上方,以使彈出機構104彈起待獲取晶片。
圖3所示為本發明實施例提供的一種第一晶片傳輸單元的結構示意圖,圖4為圖3所示的第一晶片傳輸單元的俯視示意圖。參考圖1至圖4,可選的,第一晶片傳輸單元20包含第一驅動機構201及第一吸嘴202;第一驅動機構201包含旋轉軸2011及側臂2012,第一吸嘴202與側臂2012背離旋轉軸2011的一側連接;第一吸嘴202被配置為從晶片分離單元10吸起晶片101,在晶片放置位3011放置晶片101。
參考圖3及圖4,第一驅動機構201的旋轉軸2011可以旋轉,以帶動第一吸嘴202在晶片分離單元及晶片位置補償單元之間運動;旋轉軸 2011亦可以上下伸縮,以使第一吸嘴202吸起或放下晶片。第一晶片傳輸單元20將晶片101轉移到晶片放置位3011的過程為:第一驅動機構201的旋轉軸2011進行旋轉運動,將第一吸嘴202運動至晶片101正上方,此時第一吸嘴202沿著z方向下降,使得第一吸嘴202同晶片101接觸並吸附,之後第一驅動機構201的旋轉軸2011沿著z方向升起並將側臂2012旋轉至晶片放置位3011,此時補償台301會進行x、y、Rz的調整,使得第一吸嘴202上的晶片101能正確放置在補償台301上的預定工位,重複上述動作,直到將補償台301上的多個預設工位全部放置上晶片101。
圖5所示為本發明實施例提供的一種晶片位置補償單元的局部結構示意圖,圖6為圖5所示的晶片補償單元的俯視示意圖。可選的,參考圖1、圖5及圖6,晶片位置補償單元30亦包含與晶片補償位對應的第二視覺對準單元302及第二吸嘴303;第二視覺對準單元302被配置為採集位於晶片補償位的晶片的第二圖像;第二吸嘴303被配置為將位於晶片補償位的晶片吸起,待補償台根據第二圖像完成位置補償後,第二吸嘴303將晶片放回晶片補償位。
在一些實施例中,晶片位置補償單元包含多個補償台。
可以理解的是,藉由設置多個補償台,每個補償台設置有多個晶片放置位、多個晶片補償位及多個晶片交接位,可以提高晶片鍵合的產率。
在一些實施例中,繼續參考圖2,晶片位置補償單元包含四個補償台。
需要說明的是,補償台的數量可以根據實際需求設置。
在一些實施例中,補償台包含九個晶片放置位、九個晶片補償 位以及九個晶片交接位,九個晶片放置位、九個晶片補償位以及九個晶片交接位排列成相同的陣列形狀。
示例性的,圖6中示出的晶片補償位包含以3×3排布的9個預設工位,補償台可以帶動預設工位平移及旋轉。參考圖1、圖2及圖5,晶片位置補償的過程為:補償台301從晶片放置位3011移動至晶片補償位3012,第二視覺對準單元302對補償台301上的晶片101採集第二圖像,補償台301將剛採集過圖像的晶片101移動至第二吸嘴303下方,第二吸嘴303沿著z方向下降,使得第二吸嘴303同晶片101接觸並吸附,之後第二吸嘴303沿著z方向上升,補償台301根據晶片101的第二圖像計算結果進行位置補償,補償完成後第二吸嘴303沿著z方向下降,將晶片101放置在經過調整過位置的補償台301的晶片補償位3012上,重複上述步驟,直到將補償台301上的9個晶片101的位置全部補償完。
繼續參考圖1及圖2,在一些實施例中,第二晶片傳輸單元40包含第一運動台401及陣列吸嘴單元402;陣列吸嘴單元402被配置為從晶片交接位3013一次吸起多個晶片101,並在第一運動台401運動至鍵合單元50時將多個晶片101釋放到位於第二載片501上的鍵合槽,以完成鍵合操作。
可以理解的是,第一運動台401可以帶動陣列吸嘴單元402在晶片交接位3013及鍵合單元50之間運動,以實現一次運送多個晶片101完成鍵合操作。示例性的,圖7所示為本發明實施例提供的一種陣列吸嘴單元的結構示意圖,圖8為圖7所示的陣列吸嘴單元的仰視示意圖。參考圖7及圖8,陣列吸嘴單元402包含多個第三吸嘴4021,在本實施例中,晶片放置位3011、晶片補償位3012及晶片交接位3013上晶片的預設工位為3×3的陣列, 第三吸嘴4021與晶片位置對應。在本實施例中,採用多個外形長寬尺寸在40mm×40mm,精度在±0.5μm,行程12mm的x、y、Rz補償台301,使得先行對3×3的陣列晶片進行位置調整,接著藉由陣列吸嘴單元402將陣列晶片一次性進行傳輸及鍵合,藉由補償台301先行調整及批量鍵合的方式大幅提高產率。雖然由於第二載片501一般為圓形,導致在邊緣部分會造成部分陣列晶片處無法鍵合,使得產率較9倍單晶片鍵合產率而言有所損失,但仍能達到6倍以上的產率提升。由於本手段的陣列吸嘴單元402的間距是根據相關技術中的晶片間距來製作的,當出現新的晶片間距時,需要根據晶片間距來定制不同晶片間距的陣列吸嘴單元402來滿足不同晶片間距的工況需求。
可選的,陣列吸嘴單元的每個吸嘴包含橡膠材料形成的氣囊結構。
需要說明的是,相關技術中,批量鍵合的手段為將晶片先在一層熱剝離膜上精確地擺放好,接著批量的鍵合至第二載片的鍵合槽上,該手段對於晶片的厚度一致性要求很高,晶片厚度不一致時,由於熱剝離膠厚度較薄,其壓縮需要的力較大,導致最終不同晶片上的鍵合力差異較大。在本實施例中,所採用的陣列吸嘴單元由陣列的吸嘴組成,吸嘴材質可以為橡膠,其整體高度方向上容易被壓縮,從而由晶片厚度不一致所導致的鍵合力的差異可控。另外陣列吸嘴單元亦可以將每個吸嘴形成藉由氣囊結構,該氣囊結構吸附晶片時,力及高度方向無關,即晶片高度較高時,氣囊結構在橫向上擴張,可以保證不同高度的晶片能夠被相同的吸附力吸附,從而使得陣列吸嘴單元可以做到相容更大程度的晶片厚度不一致。
繼續參考圖1,可選的,第二晶片傳輸單元40亦包含第三視覺 對準單元403,第三視覺對準單元403跟隨陣列吸嘴單元402運動,第三視覺對準單元403被配置為在陣列吸嘴單元402吸起晶片101時,使陣列吸嘴單元402與位於晶片交接位的多個晶片101對準,第三視覺對準單元403亦被配置為在陣列吸嘴單元402釋放晶片101時,使陣列吸嘴單元402與鍵合槽對準。
示例性的,參考圖1及2,本實施例中第三視覺對準單元403位於陣列吸嘴單元402的右側,陣列吸嘴單元402一次運送多個晶片到鍵合單元50完成鍵合操作的工作過程為:補償台301移動至晶片交接位3012之後,第一運動台401帶著第三視覺對準單元403運動至補償台301上方,對補償台301上的晶片101位置進行觀測,計算好晶片位置偏差後第一運動台401帶著陣列吸嘴單元402運動至調整好位置的補償台301上方,陣列吸嘴單元402沿著z方向下降,使得陣列吸嘴單元402同晶片101接觸並吸附,之後陣列吸嘴單元402沿著z方向上升,接著第一運動台401帶著第三視覺對準單元403運動至第二載片501的鍵合槽上方,對鍵合槽進行圖像採集,計算好位置偏差後,藉由第一運動台401帶動陣列吸嘴單元402運動到第二載片501的鍵合槽上方,並進行x、y方向的位置偏差補償,接著陣列吸嘴單元402沿著z方向下降,將晶片101鍵合至第二載片501的鍵合槽裡。
圖9所示為本發明實施例提供的另一種晶片鍵合裝置的結構示意圖。參考圖9,該晶片鍵合裝置亦包含:第四視覺對準單元404,位於晶片交接位上方,被配置為在陣列吸嘴單元402吸起晶片101時,使陣列吸嘴單元402與位於晶片交接位的多個晶片101對準;第五視覺對準單元405,位於鍵合槽上方,被配置為在陣列吸嘴單元402釋放晶片101時,使陣列吸嘴單元402與鍵合槽對準。
可以理解的是,圖9與圖1中所示的晶片鍵合裝置的差別在於取消第三視覺對準單元403,設置第四視覺對準單元404及第五視覺對準單元405,其步驟與前述步驟類似,藉由分別設置第四視覺對準單元404及第五視覺對準單元405,陣列吸嘴單元402在離開補償台301後,第五視覺對準單元405可以同步採集第二載片501上的鍵合槽的圖像,第一運動台401可以直接根據第五視覺對準單元405採集的圖像帶動陣列吸嘴單元402運動到第二載片501的鍵合槽上方執行鍵合操作,可以提升產率。
繼續參考圖1或圖9,可選的,鍵合單元50包含第二運動台502,第二運動台502被配置為承載第二載片501並進行調焦調平,第二載片501包含多個鍵合槽;第二運動台,502亦被配置為繞軸心旋轉,以使鍵合槽與陣列吸嘴單元402吸起的晶片101對應。
可以理解的是,晶片101與第二載片501鍵合時,需要晶片101的與鍵合槽位置對應,藉由第二運動台的平移及旋轉,實現與鍵合槽與晶片101位置的精確對位,接著完成鍵合操作。
繼續參考圖1或圖9,可選的,本發明實施例提供的晶片鍵合裝置亦包含第一片庫60及第一機械手70,第一片庫60被配置為放置第一載片102;第一機械手70被配置為將第一載片102從第一片庫60取出並運送至晶片分離單元10。
繼續參考圖1或圖9,可選的,本發明實施例提供的晶片鍵合裝置亦包含第二片庫80及第二機械手90,第二片庫80被配置為放置第二載片501;第二機械手90被配置為將第二載片501從第二片庫80取出並運送至鍵合單元50。
可以理解的是,第一機械手70及第二機械手90可以採用類似於第一晶片傳輸單元的結構,分別被配置為獲取第一載片102及第二載片501。
圖10所示為本發明實施例提供的一種晶片鍵合方法的流程示意圖,本實施例提供的晶片鍵合方法由上述實施例提供的任意一種晶片鍵合裝置執行,包含如下步驟:
步驟110,第一晶片傳輸單元依次從第一載片獲取多個晶片,並放至補償台的晶片放置位。
步驟120,補償台將每個晶片放置位的晶片移動到晶片補償位依次進行位置補償,再移動至晶片交接位。
步驟130,第二晶片傳輸單元一次從晶片交接位獲取補償台上的多個晶片,並轉移至鍵合單元,將多個晶片與位於鍵合單元的第二載片完成鍵合操作。
本發明實施例提供的晶片鍵合方法的鍵合流程為:將帶有已切割成多個單晶片的第一載片置於晶片分離單元上,帶有多個鍵合槽的第二載片置於鍵合單元上,第一晶片傳輸單元一次從第一載片上獲取一個晶片,並運送至補償台的晶片放置位的一個預設工位;重複上述步驟,將晶片放置位的所有預設工位(例如可以是9個,形成3×3陣列)都放上晶片;補償台將放置上晶片的預設工位移動到晶片補償位,計算每個晶片的位置,並對每個晶片進行位置補償(例如形成等間距3×3陣列);將位置補償完成後的多個晶片移動到晶片交接位,第二晶片傳輸單元設置有與位置補償後的多個晶片對應的傳輸結構,該傳輸結構一次將多個晶片轉移到鍵合單元,與第二載片完成鍵合操作。
本實施例的技術手段,藉由第一晶片傳輸單元依次將獲取到的晶片放至每個晶片放置位;藉由補償台將每個晶片放置位的晶片移動到晶片補償位依次進行位置補償,再移動至晶片交接位;藉由第二晶片傳輸單元一次從晶片交接位獲取補償台上的多個晶片,並轉移至鍵合單元,與位於鍵合單元的第二載片完成鍵合操作。藉由一次將多個晶片與第二載片鍵合,解決相關技術採用單個晶片的順序取放及鍵合時鍵合效率低的問題,有效提高產率。
可選的,晶片分離單元包含分離台、彈出機構及第一視覺對準單元,第一晶片傳輸單元包含第一驅動機構及第一吸嘴;第一驅動機構包含旋轉軸及側臂,第一吸嘴與側臂背離旋轉軸的一側連接;第一晶片傳輸單元依次從第一載片獲取多個晶片,並放至補償台的晶片放置位包含:
第一視覺對準單元採集第一載片上的晶片的第一圖像;
分離台根據第一圖像帶動第一載片運動,以使待獲取晶片與彈出機構的位置對應;
彈出機構將待獲取晶片從第一載片上彈起,以使待獲取晶片與第一載片的分離;
第一吸嘴沿旋轉軸旋轉至待獲取晶片上方,以吸起待獲取晶片;
第一吸嘴沿旋轉軸旋轉至晶片放置位上方,以在晶片放置位放置待獲取晶片。
可選的,晶片位置補償單元亦包含與晶片補償位對應的第二視覺對準單元及第二吸嘴;補償台將每個晶片放置位的晶片移動到晶片補償位依次進行位置補償,再移動至晶片交接位包含:
第二視覺對準單元採集晶片補償位的晶片的第二圖像;
第二吸嘴將晶片補償位的晶片吸起,待補償台根據第二圖像完成位置補償後,第二吸嘴將晶片放回晶片補償位;
補償台將位置補償後的晶片移動到晶片交接位。
可選的,第二晶片傳輸單元包含第一運動台及陣列吸嘴單元;第二晶片傳輸單元一次從晶片交接位獲取補償台上的多個晶片,並轉移至鍵合單元包含:
陣列吸嘴單元從晶片交接位一次吸起多個晶片;
第一運動台帶動陣列吸嘴單元運動至鍵合單元。
可選的,晶片鍵合裝置亦包含第一片庫、第一機械手、第二片庫以及第二機械手;在第一晶片傳輸單元依次從第一載片獲取多個晶片,並放至補償台的晶片放置位之前,亦包含:
第一機械手將第一載片從第一片庫取出並運送至晶片分離單元;
第二機械手將第二載片從第二片庫取出並運送至鍵合單元。
10‧‧‧晶片分離單元
20‧‧‧第一晶片傳輸單元
30‧‧‧晶片位置補償單元
40‧‧‧第二晶片傳輸單元
50‧‧‧鍵合單元
60‧‧‧第一片庫
70‧‧‧第一機械手
80‧‧‧第二片庫
90‧‧‧第二機械手
101‧‧‧晶片
102‧‧‧第一載片
103‧‧‧分離台
104‧‧‧彈出機構
105‧‧‧第一視覺對準單元
301‧‧‧補償台
302‧‧‧第二視覺對準單元
303‧‧‧第二吸嘴
401‧‧‧第一運動台
402‧‧‧陣列吸嘴單元
404‧‧‧第四視覺對準單元
405‧‧‧第五視覺對準單元
501‧‧‧第二載片
502‧‧‧第二運動台

Claims (14)

  1. 一種晶片鍵合裝置,其特徵係,其包含:晶片分離單元、第一晶片傳輸單元、晶片位置補償單元、第二晶片傳輸單元以及鍵合單元;
    前述晶片分離單元被配置為承載帶有多個晶片的第一載片,並在前述第一晶片傳輸單元獲取晶片時使晶片與前述第一載片分離;
    前述晶片位置補償單元包含補償台,前述補償台包含多個晶片放置位、多個晶片補償位以及多個晶片交接位;
    前述第一晶片傳輸單元依次將獲取到的晶片放至每個前述晶片放置位;
    前述補償台被配置為將每個前述晶片放置位的晶片移動到前述晶片補償位,依次進行位置補償,將位置補償完成後的多個晶片移動至前述晶片交接位;
    前述第二晶片傳輸單元被配置為一次從前述晶片交接位獲取前述補償台上的多個晶片,並將多個晶片轉移至前述鍵合單元,與位於前述鍵合單元的第二載片完成鍵合操作。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之晶片鍵合裝置,其中,前述晶片分離單元包含分離台、彈出機構及第一視覺對準單元;
    前述第一視覺對準單元被配置為採集前述第一載片上的晶片的第一圖像;
    前述分離台被配置為根據前述第一圖像帶動前述第一載片運動,以使待獲取晶片與前述彈出機構的位置對應;
    前述彈出機構被配置為將前述待獲取晶片從前述第一載片上彈起,以使前述待獲取晶片與前述第一載片分離。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之晶片鍵合裝置,其中,前述第一晶片傳輸單 元包含第一驅動機構及第一吸嘴;
    前述第一驅動機構包含旋轉軸及側臂,前述第一吸嘴與前述側臂背離前述旋轉軸的一側連接;
    前述第一吸嘴被配置為從前述晶片分離單元吸起晶片,在前述晶片放置位放置晶片。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之晶片鍵合裝置,其中,前述晶片位置補償單元包含多個前述補償台。
  5. 如申請專利範圍第4項所記載之晶片鍵合裝置,其中,前述晶片位置補償單元包含四個前述補償台。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載之晶片鍵合裝置,其中,前述補償台包含九個前述晶片放置位、九個前述晶片補償位以及九個前述晶片交接位,九個前述晶片放置位、九個前述晶片補償位以及九個前述晶片交接位排列成相同的陣列形狀。
  7. 如申請專利範圍第1項所記載之晶片鍵合裝置,其中,前述晶片位置補償單元亦包含與前述晶片補償位對應的第二視覺對準單元及第二吸嘴;
    前述第二視覺對準單元被配置為採集位於前述晶片補償位的晶片的第二圖像;
    前述第二吸嘴被配置為將位於前述晶片補償位的晶片吸起,待前述補償台根據前述第二圖像完成位置補償後,前述第二吸嘴將晶片放回前述晶片補償位。
  8. 如申請專利範圍第1項所記載之晶片鍵合裝置,其中,前述第二晶片傳輸單元包含第一運動台及陣列吸嘴單元;
    前述陣列吸嘴單元被配置為從前述晶片交接位一次吸起多個晶片,並在前述第一運動台運動至前述鍵合單元時將多個晶片釋放到位於前述第二載片上的鍵合槽,以完成鍵合操作。
  9. 如申請專利範圍第8項所記載之晶片鍵合裝置,其中,前述第二晶片傳輸單元亦包含第三視覺對準單元,前述第三視覺對準單元跟隨前述陣列吸嘴單元運動,前述第三視覺對準單元被配置為在前述陣列吸嘴單元吸起前述晶片時,使前述陣列吸嘴單元與位於前述晶片交接位的多個晶片對準,前述第三視覺對準單元亦被配置為在前述陣列吸嘴單元釋放前述晶片時,使前述陣列吸嘴單元與前述鍵合槽對準。
  10. 如申請專利範圍第8項所記載之晶片鍵合裝置,其中,包含:
    第四視覺對準單元,位於前述晶片交接位上方,被配置為在前述陣列吸嘴單元吸起前述晶片時,使前述陣列吸嘴單元與位於前述晶片交接位的多個晶片對準;
    第五視覺對準單元,位於前述鍵合槽上方,被配置為在前述陣列吸嘴單元釋放前述晶片時,使前述陣列吸嘴單元與前述鍵合槽對準。
  11. 如申請專利範圍第8項所記載之晶片鍵合裝置,其中,前述鍵合單元包含第二運動台,前述第二運動台被配置為承載第二載片並進行調焦調平,前述第二載片包含多個鍵合槽;
    前述第二運動台亦被配置為繞軸心旋轉,以使前述鍵合槽與前述陣列吸嘴單元吸起的晶片對應。
  12. 如申請專利範圍第8項所記載之晶片鍵合裝置,其中,前述陣列吸嘴單元的每個吸嘴包含橡膠材料形成的氣囊結構。
  13. 如申請專利範圍第1項所記載之鍵合裝置,其中,包含第一片庫及第一機械手,前述第一片庫被配置為放置前述第一載片;
    前述第一機械手被配置為將前述第一載片從前述第一片庫取出並運送至前述晶片分離單元。
  14. 如申請專利範圍第1項所記載之鍵合裝置,其中,包含第二片庫及第二機械手,前述第二片庫被配置為放置前述第二載片;
    前述第二機械手被配置為將前述第二載片從前述第二片庫取出並運送至前述鍵合單元。
TW108137116A 2018-10-16 2019-10-15 一種晶片鍵合裝置 TW202017092A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811204204.1 2018-10-16
CN201811204204.1A CN111063628A (zh) 2018-10-16 2018-10-16 一种芯片键合装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202017092A true TW202017092A (zh) 2020-05-01

Family

ID=70296561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108137116A TW202017092A (zh) 2018-10-16 2019-10-15 一種晶片鍵合裝置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN111063628A (zh)
TW (1) TW202017092A (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112271150A (zh) * 2020-10-28 2021-01-26 厦门乾照半导体科技有限公司 一种Micro-LED阵列的修补设备及修补方法
CN112563178B (zh) * 2021-02-23 2021-06-29 宁波群芯微电子有限责任公司 芯片转移机械手
CN113013067B (zh) * 2021-03-01 2023-05-23 东莞市中麒光电技术有限公司 一种兼具检测及修补芯片的转移方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111063628A (zh) 2020-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW202017092A (zh) 一種晶片鍵合裝置
US9966357B2 (en) Pick-and-place tool for packaging process
WO2017101805A1 (zh) 一种芯片接合系统及方法
US20110215134A1 (en) Rotary die bonding apparatus and methodology thereof
TW201320254A (zh) 固晶裝置及固晶方法
TWI500098B (zh) Sticky crystal machine
JP6621771B2 (ja) 半導体製造装置および半導体装置の製造方法
US11551948B2 (en) Semiconductor manufacturing apparatus
TWI635557B (zh) 批處理鍵合裝置及鍵合方法
TW201814820A (zh) 芯片鍵合裝置及鍵合方法
TWI698961B (zh) 一種晶片貼片設備及晶片貼片方法
KR20190117734A (ko) 칩 본딩 디바이스.
JP6941513B2 (ja) 半導体製造装置および半導体装置の製造方法
TWI645489B (zh) 晶片接合裝置及其接合方法
TWI655707B (zh) Chip universal batch bonding device and method
CN107134423B (zh) 倒装芯片键合装置及其键合方法
CN206806294U (zh) 一种芯片键合装置
CN107134427B (zh) 芯片键合装置及方法
CN108511353B (zh) 一种芯片键合装置及方法
TWI780424B (zh) 提高精度與速度之接合裝置
TWI768337B (zh) 黏晶裝置及半導體裝置的製造方法
CN208738196U (zh) 一种芯片键合装置
TWI723646B (zh) 一種鍵合裝置及鍵合方法
CN212934582U (zh) 用于无线静电吸盘的粘脱设备及自动粘脱系统
CN108511362B (zh) 一种芯片键合装置