專利名稱：用于較薄管芯處理的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明基本上涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地來(lái)說(shuō)，涉及用于較薄管芯處理的方法和
>J-U裝直。
背景技術(shù)：
對(duì)于先進(jìn)的電子電路，尤其對(duì)于在半導(dǎo)體工業(yè)中作為集成電路(“1C”)所制造的電路的通用要求是使用傳送用于各種操作的集成電路管芯的裝置。例如，對(duì)于設(shè)置在電子終端上的具有焊料凸塊或焊料球連接件的管芯來(lái)說(shuō)，將該焊料凸塊或焊料球連接件配置為將在集成電路管芯中的電路連接至外部連接件，實(shí)施助焊劑操作。該操作需要在作為液體·所提供的焊料焊劑的頂部處拾取(Pick up)和設(shè)置管芯，并且然后，將集成電路的一部分浸入用于涂覆焊料球或焊料凸塊的焊劑中。真空“拾取和放置”工具通常使用真空，從而將管芯附接至工具的端部(tip)。提供真空端口，并且真空路徑可以將在工具中的若干孔連接至真空源。在已知的現(xiàn)有真空端部工具中，提供了橡膠或其他一致邊緣。集成電路管芯的表面僅沿著該橡膠邊緣與拾取和放置工具接觸。集成電路管芯表面的剩余部分不被支持，但是暴露在真空中。一旦使真空端部與管芯接觸，并且應(yīng)用真空，從而將管芯附接至工具，該工具就可以被安全地舉起和移動(dòng)，或者“拾取和放置”管芯?？梢詫⒐苄疽苿?dòng)至其他工具，并且可以實(shí)施各種操作，焊料凸塊焊劑操作僅為一種可能的操作。一旦將管芯置于另一處理工具或者存儲(chǔ)區(qū)域中，就釋放真空并且遠(yuǎn)離管芯移動(dòng)端部。最近，因?yàn)楣苄境叽鐪p小和半導(dǎo)體工藝進(jìn)步，晶圓的厚度和生成完整的集成電路管芯也減小。結(jié)果，與現(xiàn)有集成電路管芯相比較，管芯所具有厚度小的多。結(jié)果，當(dāng)將管芯附接至真空工具時(shí)，已知的拾取和放置真空工具的使用可能導(dǎo)致管芯的翹曲、或水平變形。該翹曲可能導(dǎo)致不均勻的處理。在上述示例焊料凸塊焊劑操作中，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)管芯變形或翹曲將在管芯的中心部中的焊料凸塊移動(dòng)至真空孔或多個(gè)孔，所以已經(jīng)意識(shí)到成品率問(wèn)題。在管芯的變形區(qū)域中的焊料凸塊可以在焊料焊劑操作中接收更少焊劑，或者甚至沒(méi)有接收焊劑，并且導(dǎo)致成品率問(wèn)題。當(dāng)稍后將管芯安裝在基板上時(shí)，在一個(gè)或多個(gè)焊料凸塊中可能具有“冷接”故障，該焊料凸塊沒(méi)有接收適當(dāng)量的焊劑。由于在真空工具中的翹曲，例如管芯堆疊操作，需要管芯定位的其他工藝步驟也可能經(jīng)歷成品率問(wèn)題。在堆疊管芯，或者安裝管芯的情況下，在安裝裝置可能產(chǎn)生管芯破裂和連接失敗。因此，不斷需要克服現(xiàn)有技術(shù)方法的缺點(diǎn)的真空拾取和放置工具和方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種裝置，包括真空端部，用于附接到集成電路管芯，所述真空端部包括真空端口并且具有底面，所述真空端口被配置為連接至位于上表面上的真空源；以及至少一個(gè)真空孔，連接至所述真空端口，并且延伸穿過(guò)所述真空端部，并且在所述真空端部的所述底面處暴露所述至少一個(gè)真空孔；其中，所述真空端部的所述底面被配置為與所述集成電路管芯的表面物理接觸。在該裝置中，所述真空端部包含塑料。在該裝置中，所述真空端部包含陶瓷。在該裝置中，所述真空端部包含酚醛塑料。在該裝置中，所述真空端部包含熱固性樹(shù)脂。在該裝置中，所述真空端部包含玻璃。在該裝置中，所述真空端部進(jìn)一步包括至少三個(gè)真空孔，被布置成圖案。在該裝置中，所述真空端部的所述底面被配置為與所述集成電路管芯的所述表面的至少80%的表面面積物理接觸。 在該裝置中，所述真空端部的所述底面被配置為與所述集成電路管芯的所述表面的至少90%的表面面積物理接觸。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于傳送集成電路管芯的裝置，包括真空端部，具有位于上部上的真空端口，所述真空端口被配置為連接至真空源；以及多個(gè)真空孔，連接至所述真空端口，所述多個(gè)真空孔延伸穿過(guò)所述真空端部并且在所述真空端部的底面處暴露；其中，所述真空端部的所述底面被配置為與所述集成電路管芯的表面物理接觸。在該裝置中，所述真空端部包含塑料。在該裝置中，所述真空端部包含陶瓷。在該裝置中，所述真空端部包含玻璃。在該裝置中，所述真空端部包含熱固性樹(shù)脂。在該裝置中，所述真空端部包含酚醛塑料。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種用于處理集成電路管芯的方法，包括提供真空端部，所述真空端部具有位于上部上的真空端口，所述真空端口被配置為接收真空源，并且所述真空端部具有至少一個(gè)真空孔，所述至少一個(gè)真空孔延伸穿過(guò)所述真空端部并且連接至所述真空端口，并且所述真空端部具有暴露所述至少一個(gè)真空孔的平坦底面；提供具有表面的集成電路管芯；將所述真空端部定位為與所述集成電路管芯對(duì)齊；將所述真空端部的所述平坦底面設(shè)置為與所述集成電路管芯的表面物理接觸；以及將真空施加給所述真空端口，從而將所述集成電路管芯附接至所述真空端部。在該方法中，提供集成電路管芯進(jìn)一步包括提供集成電路管芯，所述集成電路管芯具有形成在與所述表面相對(duì)的另一表面上的焊料凸塊。在該方法中，進(jìn)一步包括將所述集成電路管芯和所述真空端部傳送至助焊劑容器；以及使用所述真空端部機(jī)械定位所述集成電路管芯，將助焊劑施加給所述焊料凸塊。在該方法中，所述真空端部底面與所述集成電路管芯的所述表面的至少80%的表面面積相接觸。在該方法中，所述真空端部底面與所述集成電路管芯的所述表面的至少90%的表面面積相接觸。在該方法中，所述集成電路管芯厚度小于10密耳。在該方法中，所述集成電路管芯厚度小于5密耳。


為了更好地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在將結(jié)合附圖所進(jìn)行的以下描述作為參考，其中圖I示出了位于集成電路管芯上方的真空拾取和放置端部的實(shí)施例的橫截面；圖2示出了真空拾取和放置端部與集成電路管芯接觸的實(shí)施例的橫截面；圖3示出了示出在端部中的真空端口的一實(shí)施例的真空拾取和放置端部的實(shí)施例的底面的平面圖；圖4示出了示出在端部中的真空端口的可選布置方式的真空拾取和放置工具的實(shí)施例的底面的平面圖。附圖、原理圖、以及示圖僅為示例性的并且不是旨在限制，而是作為本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例，為了說(shuō)明目的，已經(jīng)簡(jiǎn)化了這些附圖、原理圖、以及示圖，并且沒(méi)有被按比例繪 制。
具體實(shí)施例方式下面，詳細(xì)討論本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的制造和使用。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明提供了許多可以在各種具體環(huán)境中實(shí)現(xiàn)的可應(yīng)用的發(fā)明概念。所討論的具體實(shí)施例僅僅示出制造和使用本發(fā)明的具體方式，而不用于限制本發(fā)明的范圍?，F(xiàn)在，詳細(xì)描述了本申請(qǐng)的實(shí)施例，本申請(qǐng)的實(shí)施例提供了新型管芯拾取和放置工具和提供管芯拾取和放置工具的方法，而沒(méi)有管芯變形，尤其是具有小于10密耳(mil)厚度的管芯。在使用真空工具拾取和放置管芯的情況下，可以將這些工具用于多種工藝，例如，通過(guò)將管芯移動(dòng)到焊劑槽并且將管芯部分地移入該焊劑槽，將管芯傳送到用于將焊劑施加到位于管芯底面上的焊料凸塊的位置，從而使得將焊料凸塊均勻地暴露到液體焊劑。在實(shí)施例中，提供了真空拾取和放置工具，將該真空拾取和放置工具配置為與集成電路管芯的大部分表面區(qū)域物理接觸。在一非限定實(shí)例中，真空端部可以由諸如酚醛塑料、模壓塑料的材料形成，該材料為熱硬化苯酚甲醛樹(shù)脂。該材料為非導(dǎo)電的耐熱材料。備選地，可以使用其他樹(shù)脂、塑料、陶瓷、玻璃、以及金屬，并且本實(shí)施例不僅限于酚醛塑料，而僅為一實(shí)例?？梢允褂煤铣刹牧虾秃辖稹？梢詫⒁r墊和涂層添加至真空端部。在圖I中，示出了位于示例IC管芯17的上方的拾取和放置真空端部15的一實(shí)施例的橫截面圖。示出了真空端部15，該真空端部具有用于接收真空源(未示出的)的真空端口 11。端部15具有與管芯類似的橫截面面積，約在側(cè)面上的10微米，但是端部的面積可以隨管芯類型而變化，并且將半導(dǎo)體處理技術(shù)用于制造管芯。示出了具有約4密耳的厚度“t”的示例管芯。然而，管芯厚度可以變化并且例如，可以從I至10密耳的范圍內(nèi)變動(dòng)，并且還可以通過(guò)實(shí)施例使用甚至更厚的管芯，但是對(duì)于小于10密耳厚度的管芯實(shí)現(xiàn)了最大改善。示出了連接至真空端口 11的真空孔21。在可選實(shí)施例中，提供了額外的真空孔并且將該額外的真空孔連接至真空端口。具體地，將真空端部15配置為與管芯17的上表面的大部分截面區(qū)域物理接觸。這是真空端部實(shí)施例的重要優(yōu)點(diǎn)，并且與先前公知的邊緣接觸真空端部成鮮明對(duì)比。在各種可選實(shí)施例中，真空端部可以與管芯的80%的表面區(qū)域或者更大的表面區(qū)域相接觸。在圖2中，示出了拾取管芯的端部使用方法。如圖2所示，真空端部15在界面13處與管芯17接觸。在進(jìn)行接觸以后，施加真空，從而將管芯17固定至端部。將真空從真空端口 11提供給真空孔21，并且因此，提供給管芯17的表面。真空足夠強(qiáng)，從而將管芯17安全地保持到端部15。當(dāng)從端部釋放管芯時(shí)，去除真空并且端部15能夠遠(yuǎn)離管芯移動(dòng)，而沒(méi)有進(jìn)一步移動(dòng)管芯。當(dāng)將真空應(yīng)用施加給管芯17的上表面，從而將管芯附接至真空端部15時(shí)，在其大部分表面上支撐管芯17，并且甚至當(dāng)真空端部與非常薄的管芯一起使用時(shí)，也沒(méi)有產(chǎn)生變形或翹曲。當(dāng)半導(dǎo)體工藝進(jìn)步時(shí)，管芯變得越來(lái)越薄，所以當(dāng)施加真空時(shí)，在上表面處的物理支撐管芯防止了管芯變形或翹曲。結(jié)果，整個(gè)管芯保持水平對(duì)準(zhǔn)，并且將工藝應(yīng)用于底面，例如，將焊劑應(yīng)用于焊料凸塊19，具有在管芯上均勻的結(jié)果。因此，減輕或解決了通過(guò)本領(lǐng)域已知的真空端部的使用所意識(shí)到的產(chǎn)率問(wèn)題。在實(shí)施拾取和放置操作的情況下，可以將本實(shí)施例的真空端部用于任何工藝，例如，封裝、管芯堆疊、焊料凸塊、以及焊劑等。圖3示出了在示出底面的平面圖中的真空端部15的一實(shí)施例。圖3的平面圖示、出了用于形成真空端部的真空孔21的圖案。雖然圖3示出了五個(gè)真空孔，但是可以使用更多或更少真空孔。在真空孔之間的材料形成平坦底面，當(dāng)施加真空時(shí)，該底面與半導(dǎo)體管芯的上表面接觸并且為該管芯提供需要的機(jī)械支撐。該材料可以與管芯的至少80%的表面區(qū)域接觸。因此，當(dāng)將真空施加給端部時(shí)，支撐管芯，并且管芯沒(méi)有變形或翹曲。結(jié)果，將多道工藝應(yīng)用于管芯，同時(shí)將管芯附接至端部，該多工藝具有均勻結(jié)果。圖4示出了真空端部15的另一實(shí)施例的底面的平面圖。在圖4中，端部具有從中心的真空孔21呈輻射狀向外部延伸的真空路徑23的圖案。另外，在真空拾取和放置操作期間，保持在真空路徑周圍的材料與集成電路管芯的大于80%的頂面接觸，并且機(jī)械支撐該頂面。當(dāng)施加真空時(shí)，這種機(jī)械支撐防止管芯變形，另外，在真空拾取和放置期間施加給管芯的工藝將獲得均勻結(jié)果。雖然在一示例實(shí)施例中，真空端部由酚醛塑料、塑料樹(shù)脂制成，但是在可選實(shí)施例中，可以使用便宜、非常耐用并且提供需要的機(jī)械支撐的其他材料?？梢允褂锰沾?、塑料、樹(shù)月旨、玻璃、以及其他材料，從而形成真空端部?？梢允褂弥T如不銹鋼的金屬。端部可以由合成物、合金制成，并且可以將涂層和襯墊應(yīng)用于端部，從而提高性能或工具壽命。真空端部提供足夠真空，從而將管芯附接至端部，同時(shí)還通過(guò)與管芯的上表面的大部分表面區(qū)域接觸提供機(jī)械支撐，端部與至少80%的上表面相接觸。真空端部的橫截面面積與管芯的面積類似，但是小于管芯的面積，只要端部為管芯提供機(jī)械支持，就可以防止由于使用真空所導(dǎo)致的翹曲或變形。在端部與管芯的上表面對(duì)準(zhǔn)并且接觸以后，可以施加真空。在圖2中示出了這種定位。在真空端部的底面與管芯的上表面接觸以前，沒(méi)有向真空端部提供真空。在對(duì)準(zhǔn)和接觸以后，施加真空，從而將管芯緊密地附接至真空端部，然后，該真空端部可以將管芯移動(dòng)至進(jìn)行處理的另一位置。一旦準(zhǔn)備從該端部釋放管芯，就去除真空并且可以遠(yuǎn)離管芯安全地移動(dòng)端部。在實(shí)施例可應(yīng)用的情況下，示例性工藝包括，但不限于焊料焊劑、管芯堆疊、封裝、管芯分類、以及其他操作，這些工藝需要在拾取和放置操作中將管芯從一個(gè)位置移動(dòng)到另一位置?？梢栽谇逑词?、或者清洗工具、手動(dòng)工具中、或者作為自動(dòng)處理工具的一部分使用真空端部，或者對(duì)于非限定實(shí)例，與機(jī)械手一起使用該真空端部。在一個(gè)實(shí)施例中，一種裝置包括真空端部，用于附接到集成電路管芯，真空端部包括真空端口并且具有底面，真空端口被配置為連接至位于上表面上的真空源；以及至少一個(gè)真空孔，連接至真空端口，并且延伸穿過(guò)真空端部，并且在真空端部的底面處暴露至少一個(gè)真空孔；其中，真空端部的底面被配置為與集成電路管芯的表面物理接觸。在另一實(shí)施例中，一種用于傳送集成電路管芯的裝置包括真空端部，具有位于上部上的真空端口，真空端口被配置為連接至真空源；以及多個(gè)真空孔，連接至真空端口，真空端口延伸穿過(guò)真空端部,并且在真空端部的底面處暴露多個(gè)真空孔；其中,真空端部的底面被配置為與集成電路管芯的表面物理接觸。在另一實(shí)施例中，一種用于處理集成電路管芯的方法，包括提供真空端部，真空端部具有位于上部上的真空端口，真空端口被配置為接收真空源，并且真空端部具有真空孔，真空孔延伸穿過(guò)真空端部并且連接至真空端口，并且真空端部具有在至少一個(gè)真空孔處暴露的平坦底面；提供具有水平上表面的集成電路管芯；將真空端部定位為與集成電路管芯對(duì)齊；將真空端部的平坦底面設(shè)置為與集成電路管芯的表面物理接觸；以及將真空施加給真空端口，從而將集成電路管芯附接至真空端部。而且，本申請(qǐng)的范圍并不僅限于本說(shuō)明書(shū)中描述的結(jié)構(gòu)、方法和步驟的特定實(shí)施 例。作為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，通過(guò)本發(fā)明的公開(kāi)，現(xiàn)有的或今后開(kāi)發(fā)的用于執(zhí)行與本文所述相應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或獲得基本相同結(jié)果的工藝、或步驟根據(jù)本發(fā)明可以被使用。因此，所附權(quán)利要求應(yīng)該包括在這樣的工藝、或步驟的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括 真空端部，用于附接到集成電路管芯，所述真空端部包括真空端口并且具有底面，所述真空端口被配置為連接至位于上表面上的真空源；以及 至少一個(gè)真空孔，連接至所述真空端口，并且延伸穿過(guò)所述真空端部，并且在所述真空端部的所述底面處暴露所述至少一個(gè)真空孔； 其中，所述真空端部的所述底面被配置為與所述集成電路管芯的表面物理接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述真空端部包含塑料，或者 其中，所述真空端部包含陶瓷，或者 其中，所述真空端部包含酚醛塑料，或者 其中，所述真空端部包含熱固性樹(shù)脂，或者 其中，所述真空端部包含玻璃。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述真空端部進(jìn)一步包括至少三個(gè)真空孔，被布置成圖案。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述真空端部的所述底面被配置為與所述集成電路管芯的所述表面的至少80%的表面面積物理接觸，或者 其中，所述真空端部的所述底面被配置為與所述集成電路管芯的所述表面的至少90%的表面面積物理接觸。
5.一種用于傳送集成電路管芯的裝置，包括 真空端部，具有位于上部上的真空端口，所述真空端口被配置為連接至真空源；以及多個(gè)真空孔，連接至所述真空端口，所述多個(gè)真空孔延伸穿過(guò)所述真空端部并且在所述真空端部的底面處暴露； 其中，所述真空端部的所述底面被配置為與所述集成電路管芯的表面物理接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述真空端部包含塑料，或者 其中，所述真空端部包含陶瓷，或者 其中，所述真空端部包含玻璃，或者 其中，所述真空端部包含熱固性樹(shù)脂，或者 其中，所述真空端部包含酚醛塑料。
7.一種用于處理集成電路管芯的方法，包括 提供真空端部，所述真空端部具有位于上部上的真空端口，所述真空端口被配置為接收真空源，并且所述真空端部具有至少一個(gè)真空孔，所述至少一個(gè)真空孔延伸穿過(guò)所述真空端部并且連接至所述真空端口，并且所述真空端部具有暴露所述至少一個(gè)真空孔的平坦底面； 提供具有表面的集成電路管芯； 將所述真空端部定位為與所述集成電路管芯對(duì)齊； 將所述真空端部的所述平坦底面設(shè)置為與所述集成電路管芯的表面物理接觸；以及 將真空施加給所述真空端口，從而將所述集成電路管芯附接至所述真空端部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，提供集成電路管芯進(jìn)一步包括提供集成電路管芯，所述集成電路管芯具有形成在與所述表面相對(duì)的另一表面上的焊料凸塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括將所述集成電路管芯和所述真空端部傳送至助焊劑容器；以及 使用所述真空端部機(jī)械定位所述集成電路管芯，將助焊劑施加給所述焊料凸塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述真空端部底面與所述集成電路管芯的所述表面的至少80%的表面面積相接觸，或者 其中，所述真空端部底面與所述集成電路管芯的所述表面的至少90%的表面面積相接觸，或者 其中，所述集成電路管芯厚度小于10密耳，或者 其中，所述集成電路管芯厚度小于5密耳。全文摘要
一種用于處理較薄集成電路管芯的真空端部和方法。公開(kāi)了用于附接集成電路管芯的真空端部，該真空端部包括真空端部，用于附接到集成電路管芯，真空端部包括真空端口并且具有底面，真空端口被配置為連接至位于上表面上的真空源；以及至少一個(gè)真空孔，連接至真空端口，并且延伸穿過(guò)真空端部，并且在真空端部的底面處暴露至少一個(gè)真空孔；其中，真空端部的底面被配置為與集成電路管芯的表面物理接觸。公開(kāi)了用于處理集成電路管芯的方法。本發(fā)明還提供了一種用于較薄管芯處理的方法和裝置。
文檔編號(hào)H01L21/683GK102751225SQ20121005092
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者劉重希, 張博平, 林俊成, 林威宏, 蔡鈺芃, 陳孟澤, 黃貴偉 申請(qǐng)人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司