[发明专利]晶片对准方法和系统

说明书

晶片通过参考形成于各晶片上或中的特征彼此对准。凹口在各晶片中形成，包括允许两点接触的枢转凹口和提供单点接触的止动凹口。偏置凹口被形成用于将所述晶片按压成当双接触元件在枢转凹口中时与双接触元件接合，且当单接触元件在止动凹口中时与单接触元件接合。晶片可彼此结合以维持所参考特征的对准。

相关申请交叉引用

本申请要求2017年1月31日提交的序列号为62/452,602的美国临时申请的权益，该美国临时申请的内容通过引用以其整体并入本文。

背景

对于呈晶片形式的支撑件或结构来说，存在许多应用，在晶片中或晶片上形成有特征。在许多情况下，一旦晶片装配好且彼此接合，则这些特征将变成最终产品的一部分。当多于一个晶片的特征需要彼此对准时，可在晶片级上执行对准或在将晶片切割成部分之后执行对准。当需要在使特征彼此分离之前执行晶片的对准及装配时，即，在晶片级上执行晶片的对准及装配时，难题可能出现。举例而言，难题可能在以下方面出现：适当地放置和调整晶片中的一个或更多个的位置，以使得这些晶片彼此恰当地对准，或以使得各晶片的特征在最终产品中按所需的程度彼此对准。

解决这些难题可能在晶片处理、特征形成及检测方面以及在对准及装配操作期间所使用的夹持及处理组件方面是要求苛刻的。随着特征大小变得更小，在对准、处理及装配(例如结合)上涉及的难题会变得越来越困难。

概述

根据本公开的第一方面，一种方法，包括：参考形成于第一晶片上或第一晶片中的第一特征，在第一晶片中形成第一枢转凹口、第一止动凹口和第一偏置凹口；和参考形成于第二晶片上或第二晶片中的第二特征，在第二晶片中形成第二枢转凹口、第二止动凹口和第二偏置凹口；第一晶片安装在对准装置中，其中双接触元件进入到第一枢转凹口中，且单接触元件进入第一止动凹口。第二晶片安装在对准装置中，其中双接触元件进入到第二枢转凹口中，且单接触元件进入第二止动凹口。偏置力施加到第一偏置凹口的表面和第二偏置凹口的表面上，以使第一特征与第二特征对准。

该方法的示例还包括在第一特征与第二特征对准之后，将第一晶片结合到第二晶片。该方法的此示例还可以包括在对准之前将间隔元件固定到第一晶片，其中第二晶片结合到间隔元件。

该方法的示例还包括至少使用激光切割来形成第一枢转凹口和第二枢转凹口、第一止动凹口和第二止动凹口、以及第一偏置凹口和第二偏置凹口。在此示例中，第一特征和第二特征包括图案化阵列或设置于图案化阵列中或邻近于图案化阵列设置的基准。

在该方法的示例中，偏置力由与第一偏置凹口的表面和第二偏置凹口的表面接触的弹簧加载式推动器施加。

在该方法的示例中，在施加了偏置力之后，第一晶片和第二晶片围绕由双接触元件以及第一枢转凹口和第二枢转凹口界定的枢转中心枢转，直至单接触元件抵靠在第一止动凹口和第二止动凹口中的每一个的止动表面上为止。

在该方法的示例中，第一晶片和第二晶片的对准位置由枢转凹口的与双接触元件的两点接触及止动凹口与单接触元件的单点接触界定。在此示例中，第一偏置凹口和第二偏置凹口分别形成为与第一特征和第二特征相隔不同的距离。

应理解，该方法的任何特征可以以任何所需的方式和/构型组合在一起。

根据本公开的另一方面，一种系统，其包括晶片，该晶片有凹口以用于与第二晶片对准，该晶片包括：枢转凹口，其参考形成于该晶片上或该晶片中的特征形成；止动凹口，其大致在枢转凹口对面，且参考形成于该晶片上或该晶片中的特征形成；及偏置凹口，其在枢转凹口和止动凹口之间在晶片的一侧上且处在这样的位置处，在该位置处，施加于偏置凹口上的偏置力将促使枢转凹口与夹具的双接触对准元件两点接触，且还促使止动凹口与单接触对准元件单点接触。

在该系统的示例中，枢转凹口具有介于约50度与约70度之间的夹角。

在该系统的示例中，止动凹口具有横向于晶片的外部周边定向的止动表面。