專利名稱：接合裝置、接合方法和用于制造半導(dǎo)體器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接合裝置、使用該接合裝置的接合方法以及通過(guò)利用該接合裝置和接合方法制造半導(dǎo)體器件的方法，其中接合裝置將接合物質(zhì)從其上放置接合物質(zhì)的板上剝離下來(lái)并將剝離下來(lái)的接合物質(zhì)接合到半導(dǎo)體晶片上。
背景技術(shù)：
公開(kāi)了一種技術(shù)，其中通過(guò)在芯片分離前粘附玻璃以覆蓋圖象傳感器而避免半導(dǎo)體晶片上各個(gè)芯片圖象傳感器受到劃痕損傷或粘附塵土(例如，參見(jiàn)日本專利申請(qǐng)公開(kāi)第3-151666(1991))。但是，在該專利申請(qǐng)中，沒(méi)有描述用于將一小片玻璃粘附(接合)到各個(gè)圖象傳感器的方法。
同樣公開(kāi)了將各個(gè)半導(dǎo)體光發(fā)射器件接合到半導(dǎo)體晶片的接合技術(shù)，其中在半導(dǎo)體晶片側(cè)提供加熱器作為加熱半導(dǎo)體晶片的加熱機(jī)構(gòu)(例如，參見(jiàn)日本專利申請(qǐng)公開(kāi)第12-164636(2000))。但是，該專利申請(qǐng)中描述的接合不是通過(guò)粘結(jié)劑的粘結(jié)劑接合而是使用凸起電極的熱壓接合。
此外，公開(kāi)了一種技術(shù)，其中多個(gè)小片硅晶片通過(guò)圖形化的接合層接合到一大片硅晶片上(例如，參見(jiàn)日本專利申請(qǐng)公開(kāi)第8-316496(1996))。在此技術(shù)中，通過(guò)劃片切割在粘結(jié)板上形成的大片硅晶片并對(duì)硅晶片上的接合層進(jìn)行構(gòu)圖、通過(guò)接合層將另一大片硅晶片接合到該硅晶片上，并將粘結(jié)板剝離下來(lái)以去除硅晶片的不必要部分而制造小片硅晶片。但是，該技術(shù)不是各個(gè)小片硅晶片一個(gè)接一個(gè)接合的技術(shù)。
這些專利申請(qǐng)中沒(méi)有描述將各個(gè)小片(玻璃片、硅片等)一個(gè)接一個(gè)接合到其表面提供有圖形化接合層的半導(dǎo)體晶片的有效方法。作為用于在這樣的接合(粘結(jié))方法中采用的接合層的粘結(jié)劑，從易于操作的角度出發(fā)通常使用包含可熱硬化粘結(jié)劑的粘結(jié)劑，從而通過(guò)從半導(dǎo)體晶片側(cè)加熱而將小片一個(gè)接一個(gè)接合的方法才可能實(shí)現(xiàn)。但是，對(duì)于這樣的方法，有一個(gè)問(wèn)題，即接合層的某些部分在接合(粘附)之前硬化，因此小片不可能接合到那些部分。除此之外，由于使用粘附灰塵的小片可能導(dǎo)致有缺陷的半導(dǎo)體晶片和半導(dǎo)體器件，因此在小片的接合步驟中要求有對(duì)粘附到小片的灰塵的測(cè)量，但是目前還沒(méi)有提出有效的測(cè)量方法。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到傳統(tǒng)技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明旨在解決各種接合技術(shù)存在的問(wèn)題。即，本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)⒔雍衔镔|(zhì)有效地接合到半導(dǎo)體晶片的接合裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種接合裝置、使用該接合裝置的接合方法和使用該接合裝置制造半導(dǎo)體器件的方法，通過(guò)該接合裝置，可以抑制接合(粘附)缺陷的發(fā)生，并且利用該裝置，甚至在半導(dǎo)體晶片預(yù)先提供包含可熱硬化粘結(jié)劑的情況下，可以通過(guò)從接合物質(zhì)側(cè)而非半導(dǎo)體晶片側(cè)加熱將接合物質(zhì)可靠地接合(粘附)到各個(gè)接合層。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種接合裝置、使用該接合裝置的接合方法和使用該接合裝置制造半導(dǎo)體器件的方法，該接合裝置能夠抑制諸如灰塵粘附問(wèn)題的發(fā)生，以及通過(guò)被吸取的接合物質(zhì)的去電來(lái)抑制由接合物質(zhì)帶電引起的元件擊穿問(wèn)題的發(fā)生，即消除由從板上剝離接合物質(zhì)時(shí)所產(chǎn)生的電荷。
根據(jù)本發(fā)明的接合裝置配置支撐半導(dǎo)體晶片的第一支撐單元、支撐上面放置多個(gè)接合物質(zhì)的板的第二支撐單元，以及吸取單元，它從第二支撐單元支持的板上吸取接合物質(zhì)并將接合物質(zhì)放到第一支撐單元所支持的半導(dǎo)體晶片上。接合物質(zhì)被從第二支撐單元支持的板上吸取并被放到第一支撐單元所支持的半導(dǎo)體晶片上。結(jié)果接合物質(zhì)可以有效地接合(粘附)到半導(dǎo)體晶片上。
根據(jù)本發(fā)明的接合裝置配置加熱單元，它加熱被吸取單元所吸取的接合物質(zhì)。通過(guò)使用加熱單元，被吸取單元吸取的接合物質(zhì)被加熱。此時(shí)，不加熱半導(dǎo)體晶片，而是加熱將要被接合(粘附)的接合物質(zhì)。因此，提供于半導(dǎo)體晶片上的包含可熱硬化粘結(jié)劑的接合層在接合(粘附)前不硬化，從而不易產(chǎn)生接合(粘附)缺陷。當(dāng)然，將要被接合(粘附)的接合層通過(guò)來(lái)自接合物質(zhì)的熱量而硬化，從而可以實(shí)現(xiàn)可靠接合(粘附)。由于從接合物質(zhì)側(cè)進(jìn)行加熱，甚至當(dāng)半導(dǎo)體晶片預(yù)先配置了包含可熱硬化粘結(jié)劑的結(jié)合層時(shí)，也可以抑制接合(粘附)缺陷的發(fā)生，由此可以可靠地將接合物質(zhì)接合(粘附)到各個(gè)接合層。
對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的接合裝置，吸取單元具有加熱單元。接合物質(zhì)通過(guò)組裝在吸取單元中的加熱單元加熱。因此，可以利用吸取單元進(jìn)行加熱，從而有效進(jìn)行加熱。
根據(jù)本發(fā)明的接合裝置配置去電裝置，它對(duì)吸取單元吸取的接合物質(zhì)去電。當(dāng)吸取裝置吸取的接合物質(zhì)由被去電時(shí)，由從板上剝離接合物質(zhì)導(dǎo)致的接合物質(zhì)的電荷被消除，由此抑制了諸如粘附灰塵和由帶電引起的元件擊穿的問(wèn)題的發(fā)生。
關(guān)于吸取單元，根據(jù)本發(fā)明的接合裝置包括從被第二支撐單元支撐的板上吸取接合物質(zhì)并將其放置到中間臺(tái)上的第一吸取器件，和吸取放置在中間臺(tái)上的接合物質(zhì)并將其放置到由第一支撐單元支撐的半導(dǎo)體晶片上的第二吸取器件。分別提供通過(guò)其吸取功能用于完成從板上剝離接合物質(zhì)的工藝步驟的單元(第一吸取單元)和通過(guò)其吸取功能用于完成將剝離的接合物質(zhì)放置到半導(dǎo)體晶片上的工藝步驟的單元(第二吸取單元)。因而，由于通過(guò)利用其吸取功能完成從板上剝離接合物質(zhì)的工藝步驟和通過(guò)利用其吸取功能完成將剝離的接合物質(zhì)放置到半導(dǎo)體晶片上的工藝步驟可以同時(shí)進(jìn)行，各個(gè)工藝步驟可以彼此重疊進(jìn)行，因此提高了加工效率。
對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的接合裝置，第二吸取單元具有用于加熱被吸取接合物質(zhì)的加熱單元。接合物質(zhì)通過(guò)組裝在用于完成將接合物質(zhì)放置到半導(dǎo)體晶片上的工藝步驟的單元(第二吸取單元)中的加熱單元被加熱。因此，加熱量可以通過(guò)吸取單元進(jìn)行，從而可有效進(jìn)行加熱。
對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的接合方法，放置在板上的接合物質(zhì)從板上剝離，然后借助從其自己側(cè)加熱的接合物質(zhì)，接合物質(zhì)接合到半導(dǎo)體晶片上。由于不是從半導(dǎo)體晶片側(cè)進(jìn)行加熱而是從已從板上剝離下來(lái)的將要接合(粘附)的接合物質(zhì)側(cè)加熱，因此提供于半導(dǎo)體晶片上的包含熱硬化粘結(jié)劑的接合層在接合(粘附)前不會(huì)硬化，從而不易產(chǎn)生接合(粘附)缺陷。當(dāng)然，將被接合(粘附)的接合層由于來(lái)自接合物質(zhì)的熱量而硬化，從而可以可靠地實(shí)現(xiàn)接合(粘附)。由于從接合物質(zhì)側(cè)進(jìn)行加熱，甚至當(dāng)半導(dǎo)體晶片預(yù)先提供有包含可熱硬化粘結(jié)劑的接合層時(shí)，也可以抑制接合(粘附)缺陷的出現(xiàn)，由此可以可靠地將接合物質(zhì)接合(粘附)到各個(gè)接合層上。
在根據(jù)本發(fā)明的接合方法中，當(dāng)接合物質(zhì)從板上剝離時(shí)使用吸取單元，并且接合物質(zhì)被吸取單元加熱以被接合到半導(dǎo)體晶片。由于利用吸取單元的吸取功能將接合物質(zhì)從板上剝離，因此剝離步驟可以有效完成。除此之外，由于接合物質(zhì)通過(guò)組裝在吸取單元中的加熱單元加熱，因此可以利用吸取單元進(jìn)行加熱，從而有效進(jìn)行加熱。
在根據(jù)本發(fā)明的接合方法中，從板上剝離的接合物質(zhì)被去電。因此由于從板上剝離導(dǎo)致的接合物質(zhì)的電荷被消除，從而抑制了諸如粘附灰塵和由帶電引起的元件擊穿問(wèn)題的發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造半導(dǎo)體器件的方法如下利用接合方法將接合物質(zhì)接合到半導(dǎo)體晶片，然后將半導(dǎo)體晶片切成各個(gè)半導(dǎo)體器件。結(jié)果，充分抑制了接合(粘附)缺陷和由接合物質(zhì)帶電導(dǎo)致的問(wèn)題二者中任何一個(gè)的發(fā)生或兩者的同時(shí)發(fā)生，從而提高了半導(dǎo)體器件的產(chǎn)率。
本發(fā)明的上述和其它目的從下列參考附圖的詳細(xì)描述中更加全面地表現(xiàn)出來(lái)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例接合裝置的示意圖；圖2是保持在晶片支撐臺(tái)上的示例半導(dǎo)體晶片的橫截面視圖；圖3是保持在板支撐臺(tái)上并且其上放置有多個(gè)玻璃的示例板的橫截面視圖；圖4A和4B是根據(jù)本發(fā)明的示例接合方法的流程圖；圖5A～5D是根據(jù)本發(fā)明的示例接合方法的流程圖；以及圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例接合裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，附圖中示出了實(shí)施例。在下列實(shí)施例中，將說(shuō)明用玻璃片作為接合物質(zhì)的情形。應(yīng)該明白本發(fā)明不限于下列實(shí)施例，除非本發(fā)明背離了所附權(quán)利要求。
第一實(shí)施例圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例接合裝置的示意圖。接合裝置配備用作支撐半導(dǎo)體晶片的第一支撐單元的晶片支撐臺(tái)1，用作支撐上面放有多個(gè)玻璃片(接合物質(zhì))的板的第二支撐單元的第二支撐臺(tái)2，以及在晶片支撐臺(tái)1和板支撐臺(tái)2之間提供并用作暫時(shí)放置從板上吸取的玻璃的中間臺(tái)的玻璃停放臺(tái)3。
并且提供長(zhǎng)方形基座4，它的長(zhǎng)度方向平行于晶片支撐臺(tái)1、板支撐臺(tái)2和玻璃停放臺(tái)3的排列方向(圖1所示X軸方向)。在基座4上板支撐臺(tái)2側(cè)，提供第一吸取器件5，它從放置在板支撐臺(tái)2上的板上吸取玻璃并將玻璃傳送到玻璃停放臺(tái)3。在基座4上晶片支撐臺(tái)1側(cè)，提供第二吸取器件6，它吸取停放在玻璃停放臺(tái)3上的玻璃并將玻璃放到支撐在晶片支撐臺(tái)1上的半導(dǎo)體晶片上。
第一吸取器件5具有長(zhǎng)方體形撿拾頭X軸移動(dòng)單元5a、長(zhǎng)方體形撿拾頭Z軸移動(dòng)單元5b、圓柱形撿拾頭Y軸移動(dòng)裝置5c以及撿拾頭5d，其中，長(zhǎng)方體形撿拾頭Z軸移動(dòng)單元5b提供在撿拾頭X軸移動(dòng)裝置5a的一側(cè)上；圓柱形撿拾頭Y軸移動(dòng)單元5c提供在能使其從撿拾頭Z軸移動(dòng)單元5b的端面暴露出來(lái)的位置上；撿拾頭5d附著于撿拾頭Y軸移動(dòng)單元5c的端部并用作具有吸取功能的吸取組件。撿拾頭X軸移動(dòng)單元5a可在X軸方向移動(dòng)，撿拾頭Z軸移動(dòng)單元5 b可在Z軸方向移動(dòng)，而撿拾頭Y軸移動(dòng)單元5 c可在Y軸方向移動(dòng)。這些撿拾頭移動(dòng)單元5a、5b和5c移動(dòng)的控制使得能夠在其三維方向自由定位撿拾頭5d。如同第一吸取器件5一樣，第二吸取器件6具有可在X軸方向移動(dòng)的接合頭X軸移動(dòng)裝置6a、可在Z軸方向移動(dòng)的接合頭Z軸移動(dòng)單元6b、可在Y軸方向移動(dòng)的接合頭Y軸移動(dòng)單元6c，以及能夠在三維方向自由定位的用作吸取組件的接合頭6d。各個(gè)移動(dòng)單元的移動(dòng)通過(guò)來(lái)自控制單元7的控制信號(hào)控制。
對(duì)于第一吸取器件5的撿拾頭5d和第二吸取器件6的接合頭6d，吸取通道(未示)在內(nèi)部形成，從而可以通過(guò)真空泵吸引吸取玻璃。第二吸取器件6的接合頭6d中配有加熱器6e，它具有加熱所吸取玻璃的加熱功能。相反， 第一吸取器件5的撿拾頭5d不配備這樣的加熱器。
在第一吸取器件5的撿拾頭5d能移動(dòng)進(jìn)入的區(qū)域的上面，提供去電單元(電離器)8，它去電通過(guò)第一吸取器件5吸取的玻璃。去電單元8通過(guò)向玻璃噴吹電離氣體完成去電工藝。
圖2是保持在晶片支撐臺(tái)1上的示例半導(dǎo)體晶片10的橫截面示意圖。半導(dǎo)體晶片10具有一種結(jié)構(gòu)，其中在半導(dǎo)體襯底11的一個(gè)表面上圖形化多個(gè)光接收部分11a和微透鏡11b，并且其中在形成光接收部分11a和微透鏡11b的區(qū)域之外的其它區(qū)域中圖形化多個(gè)接合層12。為了在晶片支撐架1上保持半導(dǎo)體晶片10，可以使用真空吸引。
無(wú)疑接合層12包含通過(guò)加熱產(chǎn)生粘結(jié)性的可熱硬化粘結(jié)劑。對(duì)于接合層12的圖形化，可以通過(guò)絲網(wǎng)印刷等印刷構(gòu)圖層12，而在本發(fā)明的實(shí)施例中，利用可熱硬化粘結(jié)劑和經(jīng)光照射產(chǎn)生粘結(jié)性的光敏粘結(jié)劑(可光硬化粘結(jié)劑)的混合物，通過(guò)光刻工藝(曝光和顯影)構(gòu)圖接合層12，從而能夠形成更精細(xì)的圖形。
圖3是示例板20的橫截面視圖，它保持在板支撐臺(tái)2上且其上放有玻璃。板20具有一種結(jié)構(gòu)，其中玻璃22粘附到粘合板21的一個(gè)表面上。這樣的玻璃22通過(guò)將粘附到粘合板21的玻璃板切成玻璃小片而形成。雖然附圖中未表示出，但是粘合板21的周邊被環(huán)形框架體支撐，環(huán)形框架體被板支撐臺(tái)2夾緊。
作為粘合板21，可以使用粘結(jié)性經(jīng)光照如紫外線照射后退化的粘合板。當(dāng)使用這種紫外線板時(shí)，優(yōu)選在剝離玻璃22前通過(guò)光照預(yù)先使粘合板2 1的粘結(jié)性降低，從而使玻璃22容易剝離。放置玻璃22用以覆蓋圖2所示的光接收部分11a并且作為固態(tài)成象器件的半透明包層，雖然后面詳細(xì)描述了這一點(diǎn)。
接著，將參考圖4A、4B以及5A～5D說(shuō)明使用具有上述結(jié)構(gòu)的接合裝置的接合方法。
至于在保持在板支撐臺(tái)2的板20上進(jìn)行的工藝步驟，用針31向上推要被剝離的玻璃22的正下方的粘合板21的下面，推到玻璃22部分從粘合板21剝離的狀態(tài)(見(jiàn)圖4A)，之后用第一吸取器件5(撿拾頭5d)吸取玻璃22使其完全從粘合板21剝離(見(jiàn)圖4B)。在用第一吸取器件5吸取玻璃22的同時(shí)，被剝離的玻璃22被傳送到玻璃停放臺(tái)3，然后玻璃22停放在玻璃停放臺(tái)3上。
在這種剝離步驟中，玻璃22帶電。玻璃22是電絕緣體，灰塵諸如在切割玻璃板過(guò)程中產(chǎn)生的玻璃屑有粘附到玻璃片22上的趨勢(shì)。當(dāng)粘附了灰塵的玻璃22用于制造光學(xué)半導(dǎo)體器件如固態(tài)成像器件時(shí)，灰塵可能成為產(chǎn)生缺陷的原因。因此，有必要抑制灰塵粘附到玻璃22。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，用第一吸取器件5吸取的玻璃22通過(guò)去電單元8去電。由于去電處理抑制了灰塵粘附到玻璃22，使用玻璃22的半導(dǎo)體器件產(chǎn)生缺陷的幾率大大減少。
用第二吸取器件6(接合頭6d)吸取停放在玻璃停放臺(tái)3上的玻璃22，然后吸取玻璃22的第二吸取器件6在半導(dǎo)體晶片10上面移動(dòng)，半導(dǎo)體晶片10上構(gòu)圖有接合層12(見(jiàn)圖5A)。為了通過(guò)接合層12將玻璃22粘附到半導(dǎo)體襯底11，預(yù)先定位玻璃22，隨后，第二吸取器件6(接合頭6d)下降將玻璃2 2放置到接合層12上。給玻璃22施加壓力后，第二吸取器件6(接合頭6d)的吸取功能失效(見(jiàn)圖5B)。
在那時(shí)，用組裝在第二吸取器件6(接合頭6d)中的加熱器6e加熱玻璃22。玻璃22的加熱溫度是這樣設(shè)定的，即通過(guò)玻璃22介質(zhì)傳遞的熱量使接合層12的可熱硬化粘結(jié)劑顯示出其粘性，這使玻璃22通過(guò)接合層12粘附到半導(dǎo)體襯底11。根據(jù)本發(fā)明，使接合層12的可熱硬化粘結(jié)劑顯示出其粘性的這中加熱不是從半導(dǎo)體晶片10側(cè)進(jìn)行。因此，熱量不易傳遞到上面還沒(méi)有放置玻璃22的接合層12，從而接合層12的已經(jīng)被第二吸取器件6加熱并加壓的要被粘結(jié)部分之外的部分不會(huì)硬化。在本發(fā)明的該實(shí)施例中，考慮到半導(dǎo)體器件制造工藝所耗費(fèi)的時(shí)間問(wèn)題，雖然玻璃22和接合層12不能達(dá)到充分粘結(jié)，但是玻璃22暫時(shí)粘結(jié)到在隨后步驟中不至于剝落的程度。
通過(guò)重復(fù)這樣的操作，制造具有粘附到半導(dǎo)體襯底11的玻璃22的半導(dǎo)體晶片10(見(jiàn)圖5C)。由于只有當(dāng)接合層12與被第二吸取器件6(接合頭6d)吸取的玻璃22直接接觸時(shí)接合層12才達(dá)到顯示其粘性的溫度，因此各個(gè)玻璃22的接合(粘附)可以可靠地進(jìn)行。
在本發(fā)明該實(shí)施例中，由于利用第一吸取器件5從板20剝離玻璃22的步驟以及利用第二吸取器件6將剝離的玻璃22放置到半導(dǎo)體晶片10上的步驟可以同時(shí)進(jìn)行，因此提高了接合裝置的操作效率。
玻璃22到半導(dǎo)體襯底11的必要位置的粘附(粘結(jié)接合)完成后，半導(dǎo)體晶片10從晶片支撐臺(tái)1去除并放到加熱裝置(烘箱)中，隨后在預(yù)定溫度下加熱半導(dǎo)體晶片10以使接合層12完全硬化(最終硬化)。
然后使用劃片裝置將這樣制造的半導(dǎo)體晶片10沿分割線10a切割成單個(gè)片，由此制造出具有接合了玻璃22的半導(dǎo)體襯底11的半導(dǎo)體器件(在本實(shí)施例中為固態(tài)成像器件41)(見(jiàn)圖5D)。
第二實(shí)施例圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例接合裝置的示意圖。在圖6中，和圖1所示相同的部件用相同的參考數(shù)字表示。根據(jù)第二實(shí)施例的接合裝置配置如第一實(shí)施例所描述的相同的晶片支撐臺(tái)1和板支撐臺(tái)2，但是沒(méi)有玻璃停放臺(tái)3。
而且，和第一實(shí)施例不同，根據(jù)第二實(shí)施例的接合裝置在基座4上具有吸取器件60。吸取器件60具有和第一實(shí)施例中所描述的第二吸取器件6相同的結(jié)構(gòu)；即吸取器件60具有可在X軸方向移動(dòng)的吸取頭X軸移動(dòng)單元60a、可在Z軸方向移動(dòng)的吸取頭Z軸移動(dòng)單元60b、可在Y軸方向移動(dòng)的吸取頭Y軸移動(dòng)單元60c，以及能夠在三維方向自由定位的用作吸取組件并組裝有加熱器60e的吸取頭60d。吸取器件60連續(xù)進(jìn)行第一實(shí)施例中描述的第一吸取器件5和第二吸取器件6所進(jìn)行的兩個(gè)工藝步驟；即吸取器件60從保持在板支撐臺(tái)2上的板上吸取玻璃并將玻璃放到保持在晶片支撐臺(tái)1上的半導(dǎo)體晶片上。吸取器件60(吸取頭60d)的三維位置由控制單元7控制。除此之外，像根據(jù)第一實(shí)施例的接合裝置一樣，在吸取器件60的吸取頭60d可移動(dòng)的區(qū)域上方提供去電單元8。
保持在晶片支撐臺(tái)1上的半導(dǎo)體晶片10和保持在板支撐臺(tái)2上的板20二者的結(jié)構(gòu)和第一實(shí)施例所描述的相同(見(jiàn)圖2和3)。
接著，將描述使用具有這樣的結(jié)構(gòu)的接合裝置的接合方法。
對(duì)于在保持在板支撐臺(tái)2的板20上進(jìn)行的工藝步驟，用針31向上推要被剝離的玻璃22的正下方的粘合板21的下面，推到玻璃22部分從粘合板21剝離的狀態(tài)(見(jiàn)圖4A)，之后用吸取器件60(吸取頭60d)吸取玻璃22使其完全從粘合板21剝離(見(jiàn)圖4B)。此時(shí)，不進(jìn)行使用加熱器60e的加熱步驟。這是因?yàn)椴粌H不特別要求加熱，而且粘合板21是低熱阻的。
在玻璃22被吸取器件60(吸取頭60d)吸取向晶片支撐臺(tái)1傳遞的同時(shí)，玻璃22通過(guò)去電單元8去電，情形和第一實(shí)施例一樣。通過(guò)去電工藝，抑制了灰塵粘附到玻璃22，從而顯著減少了包含玻璃22的半導(dǎo)體器件中缺陷產(chǎn)生的幾率。
吸取玻璃22的吸取器件60移動(dòng)到半導(dǎo)體晶片10的上方(見(jiàn)圖5A)，然后預(yù)先定位玻璃22以通過(guò)接合層12將其接合到半導(dǎo)體襯底11，之后，吸取頭60d向下移動(dòng)將玻璃22放置到接合層12上，給玻璃22加壓，并且解除吸取頭60d的吸取功能。(見(jiàn)圖5B)。
此時(shí)，和第一實(shí)施例的情況一樣，用組裝在吸取器件60(吸取頭60d)中的加熱器60e加熱玻璃22，而不是從半導(dǎo)體晶片10側(cè)加熱。通過(guò)加熱，接合層12硬化形成粘結(jié)狀態(tài)。通過(guò)重復(fù)這樣的操作，制造具有接合了玻璃22的半導(dǎo)體襯底11的半導(dǎo)體晶片10(見(jiàn)圖5C)。之后，與第一實(shí)施例的情況相同，利用加熱裝置使接合層12最后硬化，然后將半導(dǎo)體晶片10切割成單個(gè)的片，由此制造半導(dǎo)體器件(在本實(shí)施例中為固態(tài)成像器件41)(見(jiàn)圖5D)。
在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，由于不提供玻璃停放臺(tái)3，而只提供吸取器件60，與第一實(shí)施例所描述的相比，可以使接合裝置變小。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，第一吸取器件5、第二吸取器件6以及吸取器件60分別具有一個(gè)吸取部件(撿拾頭5d、接合頭6d以及吸取頭60d)，然而各個(gè)吸取器件可以有多個(gè)吸取部件；在那樣的情況下，第二吸取器件6和吸取器件60的吸取部件應(yīng)該分別具有用于加熱的加熱器。利用這些附加的部件，玻璃22的處理工藝可以同時(shí)進(jìn)行，由此提高了操作效率。
而且在本發(fā)明的實(shí)施例中，通過(guò)固定晶片支撐臺(tái)1、板支撐臺(tái)2和玻璃停放臺(tái)3并通過(guò)各個(gè)吸取器件的三個(gè)移動(dòng)單元的移動(dòng)來(lái)控制吸取部件的三維位置，從而進(jìn)行各個(gè)吸取部件到半導(dǎo)體晶片和板的定位，同時(shí)也可通過(guò)在一個(gè)或多個(gè)方向移動(dòng)晶片支撐臺(tái)1、板支撐臺(tái)2和玻璃停放臺(tái)3進(jìn)行定位；例如，在圖1和6中，可以采用一種結(jié)構(gòu)，其中晶片支撐臺(tái)1、板支撐臺(tái)2和玻璃停放臺(tái)3可以在Y軸方向移動(dòng)，而頭Y軸移動(dòng)單元5c、6c和60c被固定。
除此之外，在本發(fā)明的實(shí)施例中，吸取器件(吸取部件)配備這種加熱功能，而沒(méi)有加熱功能的吸取器件(吸取部件)可用于將玻璃放置到半導(dǎo)體晶片上，然而沒(méi)有吸取功能的加熱加壓?jiǎn)卧捎糜诮o玻璃加熱和加壓。
另外，在本發(fā)明的實(shí)施例中，描述了在半導(dǎo)體片晶上形成接合層的情形，而在玻璃上形成接合層的情形也產(chǎn)生和本發(fā)明的實(shí)施例所描述的相同的效果。
更進(jìn)一步，在本發(fā)明的實(shí)施例中，已經(jīng)描述了制造固態(tài)成像器件的情形，而本發(fā)明也可應(yīng)用于任何其它類型半導(dǎo)體器件的制造，如包含EPROM的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，只要這些器件配置具有玻璃半透明包層的光接收單元。此外，本發(fā)明的實(shí)施例中描述的半透明包層由玻璃構(gòu)成，但是也可使用樹(shù)脂材料等。
本發(fā)明也可應(yīng)用于利用半導(dǎo)體芯片代替玻璃作為接合物質(zhì)制造其它類型半導(dǎo)體器件的情形。在該情況下，包含導(dǎo)電粘結(jié)劑的接合層可用來(lái)建立電連接。
權(quán)利要求
1.一種接合裝置，包含支撐半導(dǎo)體晶片的第一支撐單元；支撐其上放有多個(gè)接合物質(zhì)的板的第二支撐單元；以及從由第二支撐單元支撐的板上吸取接合物質(zhì)并將接合物質(zhì)放置到由第一支撐單元支撐的半導(dǎo)體晶片上的吸取單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的接合裝置進(jìn)一步包含加熱被吸取單元吸取的接合物質(zhì)的加熱單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的接合裝置，其中吸取單元具有加熱單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的接合裝置進(jìn)一步包含使被吸取單元吸取的接合物質(zhì)去電的去電單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任何一項(xiàng)的接合裝置，其中吸取單元包括第一吸取器件和第二吸取器件，第一吸取器件從被第二支撐單元支撐的板吸取接合物質(zhì)并將接合物質(zhì)停放到中間臺(tái)上；第二吸取器件吸取停放在中間臺(tái)上的接合物質(zhì)并將接合物質(zhì)放置到被第一支撐單元支撐的半導(dǎo)體晶片上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的接合裝置，其中第二吸取器件具有加熱被吸取的接合物質(zhì)的加熱單元。
7.一種接合方法，包含以下步驟從其上放有接合物質(zhì)的板上剝離接合物質(zhì)；以及通過(guò)從接合物質(zhì)本身側(cè)加熱接合物質(zhì)而將剝離的接合物質(zhì)接合到半導(dǎo)體晶片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的接合方法，其中利用吸取單元從板上剝離接合物質(zhì)并通過(guò)吸取單元加熱接合物質(zhì)以將接合物質(zhì)接合到半導(dǎo)體晶片上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的接合方法，其中從板上剝離的接合物質(zhì)被去電。
10.用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包含步驟利用根據(jù)權(quán)利要求7～9中任何一項(xiàng)的接合方法將接合物質(zhì)接合到半導(dǎo)體晶片；以及將半導(dǎo)體晶片切割成各個(gè)半導(dǎo)體器件。
全文摘要
利用第一吸取器件的吸取功能將玻璃片從放置在板支撐臺(tái)上的板上剝離，然后將其停放在玻璃停放臺(tái)上。在將玻璃片傳送到玻璃停放臺(tái)的過(guò)程中通過(guò)去電器件使玻璃片去電。用第二吸取器件吸取停放在玻璃停放臺(tái)上的玻璃片，并將玻璃片移動(dòng)到其表面具有圖形化接合層并被放置在晶片支撐臺(tái)上的半導(dǎo)體晶片上。玻璃片被放在接合層上，然后被加壓，之后第二吸取器件的吸取功能解除。此時(shí)，玻璃片被組裝在第二吸取器件中的加熱器加熱。
文檔編號(hào)H01L21/00GK1713346SQ20051008091
公開(kāi)日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2005年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月24日
發(fā)明者內(nèi)田健治, 塚本弘昌 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社