用于晶粒接合应用的静电载具制造技术

本公开内容的实施方式涉及使用静电载具以固定、传送及组装晶粒于基板上。在一个实施方式中，一种静电载具，包含：主体，具有顶表面与底表面；设置在主体内的至少第一双极性吸附电极；设置在主体的底表面上的至少两个接触垫，且至少两个接触垫连接至第一双极性吸附电极；以及浮接电极，设置在第一双极性吸附电极与底表面之间。在另一实施方式中，一种晶粒组装系统，包含：静电载具，静电载具经配置以静电固定多个晶粒；载具保持平台，经配置以保持静电载具；晶粒输入平台；以及装载机器人，具有一动作范围，动作范围经配置以从晶粒输入平台拾取多个晶粒并将多个晶粒放置在静电载具上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于晶粒接合应用的静电载具
本公开内容的实施方式一般涉及用于固定、传送及组装晶粒(die)于基板上的系统与方法。更特定而言，本文所说明的实施方式涉及使用静电载具以固定、传送及组装晶粒于基板上。相关技术的描述在半导体制造处理期间内，所制备的晶粒在于基板(诸如CMOS晶片)上组装之前被清洁。在清洁操作期间内，所制备的晶粒被晶片框架(tapeframe)上的黏着剂附接。在清洁之后，来自晶片框架的晶粒被单独传送至CMOS晶片，因为晶片需要被在基板上对准。晶粒的单独传送以及在基板上的定位是耗时的，并显著限制了制造处理的产量。因此需要改良的方式，以固定、传送及组装大量晶粒于基板上。
技术实现思路
本公开内容的实施方式一般涉及使用静电载具以固定、传送及组装晶粒于基板上。在一个实施方式中，静电载具包含：主体，具有顶表面与底表面；设置在主体内的至少第一双极性吸附电极；设置在主体的底表面上的至少两个接触垫，且至少两个接触垫连接至第一双极性吸附电极；以及浮接电极，设置在第一双极性吸附电极与底表面之间。在本公开内容的另一实施方式中，公开一种晶粒组装系统。晶粒组装系统包含：静电载具，静电载具经配置以静电固定多个晶粒；载具保持平台，经配置以保持静电载具；晶粒输入平台；以及装载机器人，具有一动作范围，动作范围经配置以从晶粒输入平台拾取多个晶粒并将多个晶粒放置在静电载具上。静电载具包含：主体，具有顶表面与底表面；设置在主体内的至少第一双极性吸附电极；设置在主体的底表面上的至少两个接触垫，且至少两个接触垫连接至第一双极性吸附电极；以及浮接电极，设置在第一双极性吸附电极与底表面之间。另一实施方式提供在基板上组装多个晶粒的方法。方法包含：将多个晶粒从晶粒输入平台放置到静电载具上；将多个晶粒电性吸附至静电载具；将静电载具移动至晶粒组装系统的载具保持平台；施加液体到多个晶粒上；移动基板以接合多个晶粒；以及使多个晶粒解吸附(de-chucking)自静电载具。附图说明可参考多个实施方式以更特定地说明以上简要总结的本公开内容，以更详细了解本公开内容的上述特征，附图图标说明了其中一些实施方式。然而应注意到，附图仅说明示例性实施方式，且因此不应被视为限制实施方式的范围，并可承认其他等效的实施方式。图1为用于晶粒接合应用的静电载具的正截面简图。图2为图1的静电载具的第一实施方式的俯视图。图3为图1的静电载具的第二实施方式的俯视图。图4为图1的静电载具的第三实施方式的俯视图。图5为图1的静电载具的第四实施方式的俯视图。图6为图1的静电载具的电性示意图。图7为晶粒组装系统的正截面简图，此晶粒组装系统用于将多个晶粒装载到图1的静电载具上。图8为晶粒组装系统的正截面简图，此晶粒组装系统用于将来自图1的静电载具的多个晶粒组装到基板上。图9A至图9C图示使用图1的静电载具组装晶粒到基板的三个阶段。图10图示使用图1的静电载具组装多个晶粒到基板上的方法的方块图。为了协助理解，已尽可能使用相同的元件符号标定图中共有的相同元件。已思及到，一个实施方式的元件与特征，可无需进一步的叙述即可被有益地并入其他实施方式中。具体实施方式本公开内容的实施方式一般涉及使用静电载具以固定、传送及组装晶粒于基板上。本文所说明的静电载具被用于静电性地固定来自晶片框架或其他晶粒来源的多个晶粒。静电载具被用于传送被固定的多个晶粒通过清洁操作，并传送至晶粒组装系统，在晶粒组装系统处多个晶粒被组装到基板上。参照图1，静电载具100包含主体110，主体110具有顶表面112与底表面114。在图1的说明性示例中，主体110的形状为圆柱，但可具有任何适合的形状。在其中主体110为碟形的实施方式中，主体110的直径可实质类似于200mm基板、300mm基板或450mm基板。主体110的顶表面112实质匹配于要设置于顶表面上的基板的形状与尺寸。主体110的底表面114包含两个接触垫116与118。主体110由彼此垂直堆叠的一或多层介电材料制成。在一些实施方式中，主体110具有五层，如图1所示。顶层111与底层119由涂层材料制成，涂层材料诸如但不限于可承受等离子体条件与清洁操作的疏水性材料。疏水性材料帮助防止清洁液体渗透过所吸附的组件的边缘，所吸附的组件包含吸附至静电载具100的多个晶粒。若清洁液体因毛细作用而渗入多个晶粒与静电载具100之间的区域，则在清洁操作期间内多个晶粒可变得非期望地与静电载具100解吸附。中间层115包含静电载具100的核心。核心为静电载具100的结构层，提供静电载具100的刚性。核心可由介电材料制成，以避免电弧问题，介电材料诸如陶瓷、树脂、玻璃与聚亚酰胺材料，如上文所讨论的。在一些实施方式中，核心亦可由具有氧化物涂层的硅晶片制成。中间层115与顶层111之间的层113，以及中间层115与底层119之间的层117，亦由介电材料制成，诸如但不限于陶瓷或聚亚酰胺材料。适合的陶瓷材料示例包含硅氧化物，诸如石英或玻璃、蓝宝石、氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、含钇材料、氧化钇(Y2O3)、钇铝石榴石(YAG)、氧化钛(TiO)、氮化钛(TiN)、硅碳化物(SiC)和类似物。113以及层117亦可包含层压或旋涂的聚合物或无机膜，诸如氮化硅。在层113中设置双极性静电吸附电极120。设置在层113中的双极性静电吸附电极120包含两个电极120A与120B。电极120A电性连接至接触垫116。电极120B电性连接至接触垫118。电极120A、120B在被施加电压电力时可依所需具有相反极性，因此产生静电力。电极120A、120B由导电材料制成，诸如但不限于钨、铜、银、硅、铂。电极120A、120B由电镀、网印等等制成。可由任何方式需要配置电极120A、120B以静电性地保持多个晶粒。例如，电极120A、120B可为同心的(如图3图示)、半圆形(如图4图示)、或叉指式(如图2与图5图示)。浮接电极130被设置在层117中，在双极性静电吸附电极120与主体110的底表面114之间。浮接电极130实质防止静电电荷累积在底表面114上。因此，静电载具100可被设置在载具保持平台140上而不被吸附至载具保持平台140。浮接电极130具有孔132，电极120A通过孔132电性连接至接触垫116。浮接电极130具有另一孔134，电极120B通过孔134电性连接至接触垫118。载具保持平台140经配置以充电静电载具100。载具保持平台140包含电源145与连接至电源145的两个弹簧针142与144。在弹簧针142接触接触垫116时，弹簧针142经配置以传递AC或DC电力至电极120A。在弹簧针144接触接触垫118时，弹簧针144经配置以传递AC或DC电力至电极120B。电源145因此被配置以提供电力至电极120A与120B，以产生具有相反极性的电荷。在一个实施方式中，电源145可经配置以提供+/-0.5-3kVDC电力至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静电载具，包含：/n主体，所述主体具有顶表面与底表面；/n至少第一双极性吸附电极，所述至少第一双极性吸附电极设置在所述主体内；/n至少两个接触垫，所述至少两个接触垫设置在所述主体的所述底表面上，且所述至少两个接触垫连接至所述第一双极性吸附电极；以及/n浮接电极，所述浮接电极设置在所述第一双极性吸附电极与所述底表面之间。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170622 US 62/523,6001.一种静电载具，包含：
主体，所述主体具有顶表面与底表面；
至少第一双极性吸附电极，所述至少第一双极性吸附电极设置在所述主体内；
至少两个接触垫，所述至少两个接触垫设置在所述主体的所述底表面上，且所述至少两个接触垫连接至所述第一双极性吸附电极；以及
浮接电极，所述浮接电极设置在所述第一双极性吸附电极与所述底表面之间。


2.一种晶粒组装系统，包含：
静电载具，所述静电载具经配置以静电固定多个晶粒，所述静电载具包含：
主体，所述主体具有顶表面与底表面；
至少第一双极性吸附电极，所述至少第一双极性吸附电极设置在所述主体内；
至少两个接触垫，所述至少两个接触垫设置在所述主体的所述底表面上，且所述至少两个接触垫连接至所述第一双极性吸附电极；以及
浮接电极，所述浮接电极设置在所述第一双极性吸附电极与所述底表面之间；
载具保持平台，所述载具保持平台经配置以保持所述静电载具；
晶粒输入平台；以及
装载机器人，所述装载机器人具有动作范围，所述动作范围经配置以从所述晶粒输入平台拾取多个晶粒并将所述多个晶粒放置在所述静电载具上。


3.如权利要求1所述的静电载具和如权利要求2所述的晶粒组装系统，其中所述静电载具进一步包含：
第二双极性吸附电极，所述第二双极性吸附电极设置在所述主体内，所述第二双极性吸附电极可被相对于所述第一双极性吸附电极独立控制。


4.如权利要求1所述的静电载具和如权利要求2所述的晶粒组装系统，其中所述静电载具进一步包含：
疏水涂层，所述疏水涂层设置在所述主体的所述顶表面上与所述底表面上。


5.如权利要求1所述的静电载具和如权利要求2所述的晶粒组装系统，其中所述静电载具的所述主体包含三个或更多个层。


6.如权利要求5所述的静电载具和所述的晶粒组装系统，其中所述静电载具的所述主体进一步包含：
介电顶层，所述介电顶层设置在核心层的顶端，其中所述第一双极性吸附电极设...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼兰詹·库玛尔，金·拉姆库马尔·韦洛尔，道格拉斯·H·伯恩斯，高塔姆·皮莎罗蒂，塞沙德里·拉马斯瓦米，小道格拉斯·A·布池贝尔格尔，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US