TWI824470B - 液體中固晶方法 - Google Patents
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Abstract
一種液體中固晶方法，包括下列步驟：將一液體分布在一基板上；以及一晶粒在液體中固定在基板上。藉此，本發明能夠在液體所提供的無氣泡的環境中，將晶粒固定在基板上，避免晶粒與基板共同包住氣泡而形成空洞。
Description
本發明是有關一種固晶方法，尤其是一種液體中固晶方法。
積體電路藉由大批方式，經過多道程序，製作在半導體晶圓上，晶圓進一步分割成複數晶粒。換言之，晶粒是以半導體材料製作而成未經封裝的一小塊積體電路本體。分割好的複數晶粒整齊貼附在一承載裝置上，接著一承載框負責運送承載裝置，然後將該等晶粒依序轉移至基板，俾利進行後續加工程序。
進一步地說，在晶粒轉移至基板的過程中，晶粒的局部區塊接觸基板以形成一貼合波(bond wave)。貼合波從晶粒的局部區塊往晶粒的其他區塊的方向擴散，使得晶粒逐漸固定於基板上。
然而，晶粒與基板之間可能會共同包住氣泡而形成一空洞(void)，或者晶粒與基板之間有微粒存在而形成空洞。如果晶粒與基板之間有空洞，則晶粒與基板沒有緊密貼合，將會導致挑揀或辨識等晶粒的後續加工程序容易受到氣泡或微粒的影響，降低後續加工製成的產品良率。
本發明的主要目的在於提供一種液體中固晶方法，能夠在液體所提供的無氣泡的環境中，將晶粒固定在基板上，避免晶粒與基板共同包住空氣。
本發明的另一目的在於提供一種液體中固晶方法，能夠藉由真空泡清除基板的表面上的微粒，避免晶粒與基板之間有微粒存在而形成空洞。
為了達成前述的目的，本發明提供一種液體中固晶方法，包括下列步驟：將一液體分布在一基板上；以及一晶粒在液體中固定在基板上。
在一些實施例中，將液體分布在基板上的步驟進一步包括：在液體中產生複數真空泡。
在一些實施例中，將液體分布在基板上的步驟進一步包括：對液體施加一高頻震波，高頻震波能夠在液體中產生該等真空泡。
在一些實施例中，將液體分布在基板上的步驟進一步包括：液體從一噴嘴連續流出並且藉由重力不斷往下流動，同時一高頻震波產生裝置對液體施加高頻震波，使得液體和該等真空泡在接觸到基板以後逐漸擴散。
在一些實施例中，將液體分布在基板上的步驟以及晶粒在液體中固定在基板上的步驟皆進一步包括：持續不斷地對液體施加高頻震波。
在一些實施例中，將液體分布在基板上的步驟進一步包括：將液體分布在基板的一晶粒放置區及其周圍；以及其中，晶粒在液體中固定在基板上的步驟進一步包括：晶粒在液體中固定在晶粒放置區上，且晶粒的側邊位於液體的邊緣之內。
在一些實施例中，晶粒在液體中固定在基板上的步驟進一步包括：晶粒的頂面低於液體的液面。
在一些實施例中，將液體分布在基板上的步驟進一步包括：液體從一噴嘴連續流出並且藉由重力不斷往下流動，使得液體在接觸到基板以後逐漸擴散。
在一些實施例中，將液體分布在基板上的步驟以及晶粒在液體中固定在基板上的步驟皆進一步包括：持續不斷地補充液體至基板上。
在一些實施例中，晶粒在液體中固定在基板上的步驟進一步包括：晶粒的局部區塊在液體中接觸基板以形成一貼合波；以及，貼合波從晶粒的局部區塊往晶粒的其他區塊的方向擴散，使得晶粒在液體中逐漸固定在基板上。
本發明的功效在於，本發明能夠在液體所提供的無氣泡的環境中，將晶粒固定在基板上，避免晶粒與基板共同包住氣泡而形成空洞。
再者，本發明能夠藉由真空泡清除基板的表面上的微粒，避免晶粒與基板之間有微粒存在而形成空洞。
以下配合圖式及元件符號對本發明的實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。
圖1是本發明的方法的流程圖。如圖1所示，本發明提供一種液體中固晶方法，包括下列步驟：步驟S100，將一液體分布在一基板上；以及，步驟S200，一晶粒在液體中固定在基板上。
以下將配合圖式進一步說明本發明的液體中固晶方法的各種可能的實施方式。
圖2是本發明的液體中固晶方法的第一實施例的步驟S100的示意圖。如圖2所示，步驟S100進一步包括：一固晶裝置40吸取晶粒30；液體10從一噴嘴50連續流出並且藉由重力不斷往下流動，使得液體10在接觸到基板20以後逐漸擴散；將液體10分布在基板20的一晶粒放置區21(線L1和線L2所標示的範圍)及其周圍；以及，噴嘴50持續不斷地補充液體10至基板20上。
圖3至圖5是本發明的液體中固晶方法的第一實施例的步驟S200的示意圖。步驟S200進一步包括：如圖3所示，固晶裝置40往下移動，使得晶粒30逐漸靠近基板20並且進入液體10中；如圖4所示，晶粒30在液體10中固定在晶粒放置區21上，晶粒30的側邊位於液體10的邊緣之內，晶粒30的頂面低於液體10的液面；如圖5所示，固晶裝置40脫離晶粒30；以及，如圖3至圖5所示，噴嘴50持續不斷地補充液體10至基板20上。
藉此，液體10會附著在基板20的表面並且提供無氣泡的環境，晶粒30能夠在液體10所提供的無氣泡的環境中固定在基板20上，避免在固晶的過程中，晶粒30與基板20共同包住氣泡而形成空洞，因而能夠保證晶粒30與基板20緊密貼合。挑揀或辨識等晶粒30的後續加工程序不會受到氣泡的影響，提升後續加工製成的產品良率。
再者，液體10能夠作為貼合介質，藉以增加晶粒30與基板20的固定效果。在所有的液體10當中，以水作為貼合介質為較佳，因為水可作為固晶方法的貼合的化學反應物之一。更明確地說，水分子會在活化過的基板20的表面產生羥基OH-Si-OH，並且進一步進行連鎖反應，以合成穩定的SiO
2結構，其化學式為：Si-OH
HO-Si
Si-O-Si
H
2O。其中，又以超純水作為貼合介質為更佳，因為超純水十分純潔、乾淨，完全不含有雜質。超純水不僅能夠提供無氣泡的環境以及作為貼合介質，還能夠保證無雜質，避免在固晶的過程中，晶粒30與基板20之間有雜質存在而形成空洞，因而能夠保證晶粒30與基板20緊密貼合。挑揀或辨識等晶粒30的後續加工程序不會受到雜質的影響，提升後續加工製成的產品良率。
此外，液體10從噴嘴50連續流出並且藉由重力不斷地往下流動，使得液體10能夠自然流動到基板20上，因而液體10在接觸到基板20的時候不會濺起水花而產生氣泡。
又，液體10提供的無氣泡的環境範圍涵蓋晶粒放置區21及其周圍，所以晶粒30的側邊位於液體10的邊緣之內，絕對保證晶粒30能夠在液體10所提供的無氣泡的環境中固定在晶粒放置區21上。
另外，晶粒30的頂面低於液體10的液面。換句話說，晶粒30能夠完全沉浸在液體10所提供的無氣泡的環境中固定在晶粒放置區21上，隔絕外部環境的干擾。
還有一點，噴嘴50持續不斷地補充液體10至基板20上，不僅能夠讓液體10維持提供無氣泡的環境，還能夠讓液體10將晶粒放置區21與外部環境隔絕，外部環境的雜質無法通過液體10附著在晶粒放置區21上。
圖6和圖7是本發明的液體中固晶方法的第二實施例的步驟S100的示意圖。如圖6和圖7所示，第二實施例的步驟S100與第一實施例的步驟S100差異在於：一高頻震波產生裝置60對液體10施加一高頻震波(例如，超聲波、兆聲波)，高頻震波能夠在液體10中產生複數真空泡11(cavitation)，使得液體10和該等真空泡11在接觸到基板20以後逐漸擴散；以及，高頻震波產生裝置60持續不斷地對液體10施加高頻震波。
圖8至圖10是本發明的液體中固晶方法的第二實施例的步驟S200的示意圖。如圖8至圖10所示，第二實施例的步驟S200與第一實施例的步驟S200差異在於：高頻震波產生裝置60持續不斷地對液體10施加高頻震波。
如圖6及圖7所示，在第二實施例的步驟S100中，該等真空泡11會在液體10中潰縮(collapse)並且對附著於晶粒放置區21上的微粒70產生一股衝擊力，微粒70會受到衝擊力的影響而脫離晶粒放置區21，微粒70不再附著於晶粒放置區21，因而液體10能夠輕易地將晶粒放置區21上的微粒70全部往外推移，達到清除微粒70的效果。尤其是，當高頻震波產生裝置60持續不斷地對液體10施加高頻震波時，液體10能夠源源不絕地產生該等真空泡11，使得該等真空泡11能夠前仆後繼地在液體10中潰縮並且不斷地對附著於晶粒放置區21上的微粒70持續產生衝擊力，微粒70會持續受到衝擊力的影響而保持脫離晶粒放置區21，避免微粒70再次附著於晶粒放置區21，因而液體10能夠輕易地將晶粒放置區21上的微粒70全部往外推移，達到清除微粒70的效果。如圖8至圖10所示，在第二實施例的步驟S200中，該等真空泡11會自動消散，完全不會占用體積，因而能夠保證晶粒30與基板20緊密貼合。是以，第二實施例能夠避免在固晶的過程中，晶粒30與基板20之間有微粒70存在而形成空洞，從而能夠保證晶粒30與基板20緊密貼合。挑揀或辨識等晶粒30的後續加工程序不會受到微粒70的影響，提升後續加工製成的產品良率。除此之外，第二實施例的其餘技術特徵與第一實施例完全相同，因此第二實施例具有第一實施例的全部功效。
圖11顯示了利用貼合波將晶粒30固定在基板20上的示意圖。如圖11所示，在一些實施例中，步驟S200進一步包括：固晶裝置40能夠藉由正壓產生的一氣流(圖未示)吹拂晶粒30的局部區塊，使得晶粒30的局部區塊在液體10中脫離固晶裝置40並且撓曲變形以接觸基板20，晶粒30的局部區塊接觸到基板20以後形成一貼合波(bond wave，圖未示)；以及，貼合波從晶粒30的局部區塊往晶粒30的其他區塊的方向擴散，使得晶粒30在液體10中逐漸固定在基板20上。重要的是，在貼合波擴散的過程中，晶粒30會逐漸將液體10從晶粒30與基板20之間的空隙擠出，從而能夠保證晶粒30與基板20緊密貼合。
圖11顯示上述混合鍵合技術應用在第二實施例。實際上，上述混合鍵合技術也能夠應用在第一實施例或者其他可能的實施例。
以上所述者僅為用以解釋本發明的較佳實施例，並非企圖據以對本發明做任何形式上的限制，是以，凡有在相同的發明精神下所作有關本發明的任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護的範疇。
10:液體
11:真空泡
20:基板
21:晶粒放置區
30:晶粒
40:固晶裝置
50:噴嘴
60:高頻震波產生裝置
70:微粒
L1~2:線
S100~200:步驟
圖1是本發明的液體中固晶方法的流程圖。
圖2是本發明的液體中固晶方法的第一實施例的步驟S100的示意圖。
圖3至圖5是本發明的液體中固晶方法的第一實施例的步驟S200的示意圖。
圖6和圖7是本發明的液體中固晶方法的第二實施例的步驟S100的示意圖。
圖8至圖10是本發明的液體中固晶方法的第二實施例的步驟S200的示意圖。
圖11顯示了利用貼合波將晶粒固定在基板上的示意圖。
S100~200:步驟
Claims (9)
- 一種液體中固晶方法，包括下列步驟：將一液體分布在一基板上，並且在該液體中產生複數真空泡；以及一晶粒在該液體中固定在該基板上。
- 如請求項1所述的液體中固晶方法，其中，將該液體分布在該基板上的步驟進一步包括：對該液體施加一高頻震波，該高頻震波能夠在該液體中產生該等真空泡。
- 如請求項2所述的液體中固晶方法，其中，將該液體分布在該基板上的步驟進一步包括：該液體從一噴嘴連續流出並且藉由重力不斷往下流動，同時一高頻震波產生裝置對該液體施加該高頻震波，使得該液體和該等真空泡在接觸到該基板以後逐漸擴散。
- 如請求項2所述的液體中固晶方法，其中，將該液體分布在該基板上的步驟以及該晶粒在該液體中固定在該基板上的步驟皆進一步包括：持續不斷地對該液體施加該高頻震波。
- 如請求項1所述的液體中固晶方法，其中，將該液體分布在該基板上的步驟進一步包括：將該液體分布在該基板的一晶粒放置區及其周圍；以及其中，該晶粒在該液體中固定在該基板上的步驟進一步包括：該晶粒在該液體中固定在該晶粒放置區上，且該晶粒的側邊位於該液體的邊緣之內。
- 如請求項5所述的液體中固晶方法，其中，該晶粒在該液體中固定在該基板上的步驟進一步包括：該晶粒的頂面低於該液體的液面。
- 如請求項1所述的液體中固晶方法，其中，將該液體分布在該基板上的步驟進一步包括：該液體從一噴嘴連續流出並且藉由重力不斷往下流動，使得該液體在接觸到該基板以後逐漸擴散。
- 如請求項1所述的液體中固晶方法，其中，將該液體分布在該基板上的步驟以及該晶粒在該液體中固定在該基板上的步驟皆進一步包括：持續不斷地補充該液體至該基板上。
- 如請求項1所述的液體中固晶方法，其中，該晶粒在該液體中固定在該基板上的步驟進一步包括：該晶粒的局部區塊在該液體中接觸該基板以形成一貼合波；以及，該貼合波從該晶粒的局部區塊往該晶粒的其他區塊的方向擴散，使得該晶粒在該液體中逐漸固定在該基板上。
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