[发明专利]一种芯片接合系统及方法

说明书

本发明提供一种芯片接合系统及方法，使用用于提供芯片的源端第一运动台，将芯片位置重新排布并承载着转接板的第二运动台，以及承载与芯片接合的基底的第三运动台，使用两个运动机构在三个运动台之间进行抓取芯片、放置芯片，当运动机构从第一运动台上抓取芯片放置在第二运动台时，可以按照芯片最终与基底接合时的形态而将芯片放置在第二运动台上，也就是将芯片按照与基底接合的形态进行重新排布，这样将转接板一次性翻转后，将已重新排布后的芯片与基底接合时，无需再次排布，这样整个芯片接合系统中，实现翻转的机构只需实现一次翻转，就可以将所有芯片按照工艺要求与基底一次性接合，这样提高了生产效率，节省了时间，满足了量产化需求。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种芯片接合系统及方法。

背景技术

倒装芯片接合工艺是将芯片与载片连接形成的一种互连形式，这里的载片可以是基底或者其它材料。由于电子产品朝着轻、薄和小型化的趋势发展，使得芯片接合技术的应用日益增多，将芯片接合工艺与晶圆级封装工艺相结合，能够制作出封装尺寸更小、性能更高的封装形式，如果将芯片接合工艺与TSV(硅通孔)工艺相结合，能够制作出成本和性能更有竞争力的三维立体结构。

请参照图1，现有的芯片倒装接合设备中，未接合的接合芯片2以器件面3向上的方式放置在承载台1上，采用机械手抓取和翻转的方式将上述接合芯片2接合到基底4上，接合芯片2的间距L可根据不同工艺需求调整，具体地，如图2所示，承载台1上的接合芯片2首先通过翻转机械手5拾取承载台1上的一颗接合芯片2并进行翻转，再将接合芯片2交接给移动机械手6，移动机械手6运动到基底4上方后，通过图像传感器7将接合芯片2正面的对准标记和基底4上的对准标记进行对准后将接合芯片2下压完成接合。该方案的缺点是：整个工艺流程都是串行完成，对于下压接合时间长的工艺，由于移动一次只能接合一颗芯片，若是基底上需要接合几百颗芯片，那么需要翻转机械手5与移动机械手6运动几百次，这样设备产率非常低，耗时耗电，难以满足量产需求。

因此针对上述问题，有必要发明一种芯片接合系统及方法，以提高芯片接合的效率，满足量产需求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种芯片接合装置及方法，使用三个运动台、分别用于提供芯片的源端、将芯片位置重新排布、以及承载与芯片接合的基底，使用两个运动机构在三个运动台之间移动芯片，将芯片位置重新排布并翻转后一次性粘接在基底上，这样减少了起翻转作用的机械装置的运动次数，提高了生产效率，满足量产需求。

为达到上述目的，本发明提供一种芯片接合系统，包括依次排列的用于提供芯片的第一运动台、用于承载转接板的第二运动台、用于承载与芯片接合的基底的第三运动台，还包括用于从所述第一运动台上抓取芯片放置在所述第二运动台的第一运动机构、用于从所述第二运动台上抓取所述转接板放置在所述第三运动台上的第二运动机构、用于控制芯片接合系统的主机系统，所述转接板可固定所述芯片，所述第二运动机构可翻转所述转接板，所述基板与所述芯片接合。

作为优选，还包括用于探测所述第一运动台、所述第二运动台以及所述第三运动台上物体位置的探测系统。

作为优选，所述探测系统包括用于使所述第一运动机构与所述芯片位置对准的第一对准分系统、用于使所述第一运动机构将所述芯片与所述转接板对准的第二对准分系统、用于使所述第二运动机构将所述转接板与所述基底对准的第三对准分系统，所述第一对准分系统、所述第二对准分系统、所述第三对准分系统与所述主机系统信号连接。

作为优选，还包括用于控制所述第一运动台运动的第一运动台控制分系统、用于控制所述第二运动台运动的第二运动台控制分系统、用于控制所述第三运动台运动的第三运动台控制分系统，所述第一运动台控制分系统、所述第二运动台控制分系统、所述第三运动台控制分系统分别与所述主机系统信号连接。