[发明专利]芯片接合工具以及相关设备和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年2月28日提交的韩国专利申请NO.2007-0020479的优先权，该申请公开的内容通过引用全部结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及芯片接合，更具体地说，涉及芯片接合工具、具有该芯片接合工具的芯片接合设备及其方法，其能够防止在利用激光束将半导体芯片粘合到基板上的芯片接合处理期间由于粘合剂导致的对芯片接合工具的污染。

背景技术

通常，半导体封装通过多种安装方法来组装。最近，随着产品的小型化和高度集成化，要求高性能的半导体芯片，因此应当增加管脚的数量。这就要求进一步地降低管脚之间的距离(即，接合点间距)。为了满足这一要求，开发了倒装芯片接合技术。

在倒装芯片接合技术中，作为用于将半导体芯片粘合到基板上、并能防止外部物质侵入的粘合树脂，广泛地使用各向异性导电膜(ACF)，各向异性导电粘合剂(ACA)，非导电性聚合物(NCP)等。

如上所述，当使用ACF、ACA或NCP将两种介质彼此接合在一起时，考虑到接合介质的特性，使用通过在恒定的温度、压力和时间挤压介质来对介质进行热接合的方法。

在恒定温度下对介质进行加热的方法包括利用：带有加热器的热杆(热压法)、接触部位的摩擦热、超声波(超声波法)、激光(激光法)等。

激光法使用激光束作为热源，光束通过透明窗，同时在半导体芯片和基板上施加恒定压力。

韩国专利申请公开号NO.2005-0123395公开了使用激光束的倒装芯片接合设备，下面对其进行简要描述。

参考图1和图2，被施加了粘合剂3a的基板3置于平台2上，半导体芯片6由半导体芯片的吸附部4吸附到吸附块5的下表面。

在该状态下，吸附半导体芯片6的吸附块5向下移动，使得半导体芯片6的连接端子7与基板3的连接端子8接触。结果，将半导体芯片6向下压，激光束9通过由透明材料形成的吸附块5。

此时，施加于基板3上的粘合剂3a由于激光束9的加热而在半导体芯片6的周围扩散，而后被固化。

但是，在使用激光束的传统倒装芯片接合设备中，在倒装芯片接合处理期间，粘合剂3a可能没有在半导体芯片6周围部分扩散并在其后立即固化，从而固化部可能突出而高于半导体芯片6。

ACF、ACP或NCP的不正确调整可引起这样的问题，并可导致粘合剂对芯片接合工具的污染。

当进行接合处理、粘合剂被固化时，这样的污染可能对半导体芯片和挤压结构造成严重的破坏。尤其是，在使用激光束的倒装芯片接合设备中，由于吸附块由用于传输激光束的透明材料形成，当产生污染时就不能持续地进行接合处理。当吸附块的宽度D1大于半导体芯片的直径D2时，可能产生这样的现象。

也就是说，在使用激光束的传统倒装芯片接合设备中，吸附块的宽度D1大于半导体芯片的直径D2，吸附块由透明材料形成，以将激光束9均匀地照射到半导体芯片6的整个表面上。

然而，当吸附块的宽度D1大于半导体芯片的直径D2时，在倒装芯片接合处理期间粘合剂3a可能会污染吸附块5。如上所述，当吸附块5被污染时，激光束9的透射率会急剧下降，从而造成倒装芯片接合处理的延误或中断。

发明内容

本发明的实施例提供了一种芯片接合工具、具有该芯片接合工具的芯片接合设备及其方法，其能够在芯片接合处理期间有效地防止对挤压块的污染。

一方面，本发明提供一种芯片接合工具，包括：挤压块，用于挤压半导体芯片并且激光束从中通过；和突出部，置于挤压块之下，激光束从中通过，半导体芯片被吸附在其上，并且在挤压块和半导体芯片之间保持间隔。

该挤压块可具有大于半导体芯片宽度的宽度，突出部可具有小于半导体芯片宽度的宽度，从而使得突出部的与半导体芯片接触的下表面置于半导体芯片的上表面内。

突出部可以与挤压块单独形成，也可以与挤压块整体形成。

此外，可以预定间隔形成多个突出部。

另一方面，本发明提供一种芯片接合设备，包括：用于支持基板的平台；挤压块，用于挤压半导体芯片并且激光束从中通过；和突出部，置于挤压块之下，激光束从中通过，半导体芯片被吸附在其上，并且在挤压块和半导体芯片之间保持一定间隔。

挤压块和突出部可具有用于吸附半导体芯片的真空孔。

再一方面，本发明提供一种芯片接合方法，包括：将粘合剂施加于基板上，使用抽吸组件将半导体芯片吸附到突出部的下表面上，使得挤压块与半导体芯片隔开；将挤压块向下移动；使半导体芯片对准基板；以及发射激光束以固化施加于基板上的粘合剂。