基板接合系统及接合系统设计的修改方法技术方案

本发明专利技术提供了接合晶片至具有面向基板或载具的薄板的表面轮廓为可就由借由重新塑形、高度调整器、增加垫片、或借由区域温度控制而得到修改的基板接合系统及接合系统设计的修改方法。该基板接合系统包括：上部构件，其中该上部构件包括上部本体和上部薄板；以及下部构件，其中该下部构件包括：下部薄板、下部本体和用于该下部本体的一支撑结构。如此薄板的经修改的表面轮廓补偿了可能造成经接合的基板的不平坦度的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体芯片的封装，尤其涉及半导体基板的接合。
技术介绍
由于制造技术以及多种电子元件(即晶体管、二极管、电阻、电容等)的整合密度的持续改善，半导体工业已经历了持续地快速成长。整合密度的改善则主要来自于最小特征尺寸的持续降低，如此使得可于一特定区域内整合更多元件。因而发展出了如三维整合电路(3D IC)及贯穿硅介层物(TSVs)等技术，以随着元件数量的增加而解决元件间的内连物的数量与长度的限制。如此的需求造成了更薄的半导体芯片的需求。为了满足更薄半导体芯片的需求，半导体工业已应用了晶片背侧薄化(或研磨) 以得到所需的更薄芯片或裸片。如此是借由于晶片的前侧完成所需电路图案及或贯穿硅介层物的制造后自晶片的后侧移除材料所达成。因此便因应而生了下文中的揭示情形。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了接合晶片至具有较佳平坦度的载具装置与方法，以满足基板封装与元件整合的需求。面向基板或载具的薄板的表面轮廓借由重新塑形、高度调整器、增加垫片、或借由区域温度控制而得到修改。此薄板的经过修改的表面轮廓则补偿了由未经非修正的接合系统所造成的接合基板的不平坦度。于一实施例中，本专利技术提供了一种基板接合系统，包括一上部构件，其中该上部构件包括一上部本体，具有多个上部加热元件；以及一上部薄板。此基板接合系统也包括一下部构件，其中该下部构件包括一下部薄板，面对该上部薄板，其中该下部薄板于一接合工艺中支撑一基板。此下部构件也包括一下部本体，具有多个下部加热元件；以及用于该下部本体的一支撑结构。于该支撑结构与该下部薄板的间设置有至少一垫片，以于该基板结合于一载具后改善该基板的一表面平坦度。于另一实施例中，本专利技术提供了一种基板接合系统。上述基板接合系统包括了一上部构件，其中该上部构件包括一上部主体，具有多个上部加热元件；以及一上部薄板。上述基板接合系统也包括了一下部构件，其中该下部构件包括一下部薄板，面对该上部薄板。 于一接合工艺中将欲接合的一基板置于该下部薄板之上。上述下部构件也包括一下部主体，具有多个加热元件；一支撑结构，用于该下部主体；以及多个高度调节器，位于该支撑结构之下。所述多个调节器的高度为可调节的，以于一基板结合于一载具后用以改善该基板的一表面平坦度。于另一实施例中，本专利技术提供了一种基板接合系统。上述基板接合系统包括一上部构件，而该上部构件包括一上部主体，具有多个上部加热元件。所述多个上部加热元件包括横跨于该上部主体的直径而分布的多个线圈。上部构件也包括了一上部薄板。上述基板接合系统一包括了一下部构件，而该下部构件包括一下部平板，面向该上部平板。于一接合工艺中将欲接合的一基板设置于该下部薄板之上。上述下部构件也包括一下部主体，具有多个下部加热元件，而所述多个下部加热元件包括横跨该下部主体的直径而分布的多个线圈。所述多个上部加热元件与所述多个下部加热元件的所述多个线圈分别地经过控制，以于一基板接合于一载具后改善该基板的一表面平坦度。于另一实施例中，本专利技术提供了一种基板接合系统。上述基板接合系统包括一上部构件，而该上部构件一上部主体，具有多个上部加热元件以及一上部薄板。上述基板接合系统还包括一下部构件，而该下部构件包括一下部薄板，面向该上部薄板。于一接合工艺中将欲接合的一基板设置于该下部薄板之上，且其中面向该基板的该上部薄板与该下部平板的表面经过塑型，以于一基板接合于一载具后改善该基板的一表面平坦度。上述下部构件还包括一下部主体，具有多个加热元件，其中所述多个下部元件与所述多个上部加热元件用于维持工艺温度之用。于另一实施例中，本专利技术提供了一种接合系统设计的修改方法，以改善接合基板的平坦度，包括接合一晶片与位于一接合系统内的一载具；测量经接合的该晶片的厚度轮廓；以及于接合操作时修改该接合系统内的一上部薄板与一下部薄板的表面轮廓，以改善经连结的该晶片的平坦度。本专利技术提供的基板接合系统的薄板的经过修改的表面轮廓则补偿了由未经非修正的接合系统所造成的接合基板的不平坦度。为让本专利技术的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下附图说明图IA-图IC显示了依据本专利技术的一实施例的具有贯穿硅介层物的一晶片于经历接合至载具、薄化以及接合至裸片的剖面情形；图ID显示了依据本专利技术的一实施例的具有不良平坦度的一晶片于薄化并接合至裸片后的情形；图2A显示了依据本专利技术的一实施例的一接合系统；图2B显示了依据本专利技术的一实施例的接合至一载具的一晶片；图2C显示了依据本专利技术的一实施例的如图2B所示的晶片于经过薄化与自载具处移除后的情形；图2D显示了依据本专利技术的一实施例的上部薄板与下部薄板的经膨胀的边缘部；图2E显示了依据本专利技术的一实施例的施加于上部构件的一非均勻力；图3A显示了依据本专利技术的一实施例的具有上部平板与下部平板的表面经过重新塑形的一接合装置的一部；图:3B显示了依据本专利技术的一实施例的如图3A所示的接合装置的该部于操作温度下的情形；图3C显示了依据本专利技术的一实施例的施加于一连结系统的一上部薄板的一非平均力；图3D显示了依据本专利技术的一实施例的塞入于下部主体内以改变下部薄板的轮廓的一垫片；图3E显示了依据本专利技术的一实施例的连结于没有使用垫片的系统以及使用垫片5的系统的一晶片于横跨该晶片的厚度变化数据；图3F(I)与图3F(II)显示了依据本专利技术的一实施例的垫片设计；图3G显示了依据本专利技术的一实施例的具有高度调整器的一接合系统；图3H显示了依据本专利技术的一实施例的一高度调整器；图31 (A)-(C)显示了依据本专利技术的多个实施例的高度调整器的不同社置情形的底视图；图3J显示了依据本专利技术的一实施例的一连结系统；图I显示了依据本专利技术的一实施例的一上部薄板内的加热元件的上视图；图3L显示了依据本专利技术的一实施例的位于一上部薄板内的加热元件的上视图；图4显示了依据本专利技术的一实施例的用于修改一接合系统的一流程图。其中，附图标记说明如下10、10*、10# 晶片；10” 薄化的晶片；11 半导体基板；11， 薄化的半导体基板；Ila 前侧表面；lib 后侧表面；lib’ 薄化的半导体基板的表面；12、12* 载具；13、13* 粘着层；20 裸片；40 贯穿硅介层物；40a 贯穿硅介层物的末端；40c、40d 贯穿硅介层物、42 焊盘；43 结构；44 导电结构；45、46 介电层；200 接合装置；201、201*、201” 接合装置的一部；210 上部构件；211 上部主体；212,212* 上部薄板；213、213* 顶部薄板；214 手柄；215 上部加热线圈；220 下部构件；221、221* 下部主体；222 下部薄板；223 支撑结构；225 下部加热线圈；215A、21\、215C、21%、225A、22\、225C、22% 线圈；232 最终上部表面；242 最终下部表面；232*、242* 平坦表面；250 薄化工艺的终点；260 外力；270 压力；280,280*,280' 垫片；285 曲面；300 接合装置；310、320 曲线；331、331a 高度调节器；332 上部螺栓；332l 下部螺栓；333 螺母；3；35、336 曲线；350 接合系统；351 控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
该下部本体的支撑结构，其中于该支撑结构与该下部薄板之间设置有至少一垫片，以于该基板结合于载具后改善该基板的表面平坦度。１．一种基板接合系统，包括：上部构件，其中该上部构件包括：上部本体，具有多个上部加热元件；以及上部薄板；以及下部构件，其中该下部构件包括：下部薄板，面对该上部薄板，其中该下部薄板于接合工艺中支撑基板；下部本体，具有多个下部加热元件；以及用于

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：林俞良，吴文进，林俊成，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71