專利名稱：用于較薄管芯處理的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明基本上涉及半導體領(lǐng)域，更具體地來說，涉及用于較薄管芯處理的方法和
>J-U裝直。
背景技術(shù)：
對于先進的電子電路，尤其對于在半導體工業(yè)中作為集成電路(“1C”)所制造的電路的通用要求是使用傳送用于各種操作的集成電路管芯的裝置。例如，對于設(shè)置在電子終端上的具有焊料凸塊或焊料球連接件的管芯來說，將該焊料凸塊或焊料球連接件配置為將在集成電路管芯中的電路連接至外部連接件，實施助焊劑操作。該操作需要在作為液體·所提供的焊料焊劑的頂部處拾取(Pick up)和設(shè)置管芯，并且然后，將集成電路的一部分浸入用于涂覆焊料球或焊料凸塊的焊劑中。真空“拾取和放置”工具通常使用真空，從而將管芯附接至工具的端部(tip)。提供真空端口，并且真空路徑可以將在工具中的若干孔連接至真空源。在已知的現(xiàn)有真空端部工具中，提供了橡膠或其他一致邊緣。集成電路管芯的表面僅沿著該橡膠邊緣與拾取和放置工具接觸。集成電路管芯表面的剩余部分不被支持，但是暴露在真空中。一旦使真空端部與管芯接觸，并且應用真空，從而將管芯附接至工具，該工具就可以被安全地舉起和移動，或者“拾取和放置”管芯。可以將管芯移動至其他工具，并且可以實施各種操作，焊料凸塊焊劑操作僅為一種可能的操作。一旦將管芯置于另一處理工具或者存儲區(qū)域中，就釋放真空并且遠離管芯移動端部。最近，因為管芯尺寸減小和半導體工藝進步，晶圓的厚度和生成完整的集成電路管芯也減小。結(jié)果，與現(xiàn)有集成電路管芯相比較，管芯所具有厚度小的多。結(jié)果，當將管芯附接至真空工具時，已知的拾取和放置真空工具的使用可能導致管芯的翹曲、或水平變形。該翹曲可能導致不均勻的處理。在上述示例焊料凸塊焊劑操作中，因為可以通過管芯變形或翹曲將在管芯的中心部中的焊料凸塊移動至真空孔或多個孔，所以已經(jīng)意識到成品率問題。在管芯的變形區(qū)域中的焊料凸塊可以在焊料焊劑操作中接收更少焊劑，或者甚至沒有接收焊劑，并且導致成品率問題。當稍后將管芯安裝在基板上時，在一個或多個焊料凸塊中可能具有“冷接”故障，該焊料凸塊沒有接收適當量的焊劑。由于在真空工具中的翹曲，例如管芯堆疊操作，需要管芯定位的其他工藝步驟也可能經(jīng)歷成品率問題。在堆疊管芯，或者安裝管芯的情況下，在安裝裝置可能產(chǎn)生管芯破裂和連接失敗。因此，不斷需要克服現(xiàn)有技術(shù)方法的缺點的真空拾取和放置工具和方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種裝置，包括真空端部，用于附接到集成電路管芯，所述真空端部包括真空端口并且具有底面，所述真空端口被配置為連接至位于上表面上的真空源；以及至少一個真空孔，連接至所述真空端口，并且延伸穿過所述真空端部，并且在所述真空端部的所述底面處暴露所述至少一個真空孔；其中，所述真空端部的所述底面被配置為與所述集成電路管芯的表面物理接觸。在該裝置中，所述真空端部包含塑料。在該裝置中，所述真空端部包含陶瓷。在該裝置中，所述真空端部包含酚醛塑料。在該裝置中，所述真空端部包含熱固性樹脂。在該裝置中，所述真空端部包含玻璃。在該裝置中，所述真空端部進一步包括至少三個真空孔，被布置成圖案。在該裝置中，所述真空端部的所述底面被配置為與所述集成電路管芯的所述表面的至少80%的表面面積物理接觸。 在該裝置中，所述真空端部的所述底面被配置為與所述集成電路管芯的所述表面的至少90%的表面面積物理接觸。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于傳送集成電路管芯的裝置，包括真空端部，具有位于上部上的真空端口，所述真空端口被配置為連接至真空源；以及多個真空孔，連接至所述真空端口，所述多個真空孔延伸穿過所述真空端部并且在所述真空端部的底面處暴露；其中，所述真空端部的所述底面被配置為與所述集成電路管芯的表面物理接觸。在該裝置中，所述真空端部包含塑料。在該裝置中，所述真空端部包含陶瓷。在該裝置中，所述真空端部包含玻璃。在該裝置中，所述真空端部包含熱固性樹脂。在該裝置中，所述真空端部包含酚醛塑料。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種用于處理集成電路管芯的方法，包括提供真空端部，所述真空端部具有位于上部上的真空端口，所述真空端口被配置為接收真空源，并且所述真空端部具有至少一個真空孔，所述至少一個真空孔延伸穿過所述真空端部并且連接至所述真空端口，并且所述真空端部具有暴露所述至少一個真空孔的平坦底面；提供具有表面的集成電路管芯；將所述真空端部定位為與所述集成電路管芯對齊；將所述真空端部的所述平坦底面設(shè)置為與所述集成電路管芯的表面物理接觸；以及將真空施加給所述真空端口，從而將所述集成電路管芯附接至所述真空端部。在該方法中，提供集成電路管芯進一步包括提供集成電路管芯，所述集成電路管芯具有形成在與所述表面相對的另一表面上的焊料凸塊。在該方法中，進一步包括將所述集成電路管芯和所述真空端部傳送至助焊劑容器；以及使用所述真空端部機械定位所述集成電路管芯，將助焊劑施加給所述焊料凸塊。在該方法中，所述真空端部底面與所述集成電路管芯的所述表面的至少80%的表面面積相接觸。在該方法中，所述真空端部底面與所述集成電路管芯的所述表面的至少90%的表面面積相接觸。在該方法中，所述集成電路管芯厚度小于10密耳。在該方法中，所述集成電路管芯厚度小于5密耳。


為了更好地理解本發(fā)明及其優(yōu)點，現(xiàn)在將結(jié)合附圖所進行的以下描述作為參考，其中圖I示出了位于集成電路管芯上方的真空拾取和放置端部的實施例的橫截面；圖2示出了真空拾取和放置端部與集成電路管芯接觸的實施例的橫截面；圖3示出了示出在端部中的真空端口的一實施例的真空拾取和放置端部的實施例的底面的平面圖；圖4示出了示出在端部中的真空端口的可選布置方式的真空拾取和放置工具的實施例的底面的平面圖。附圖、原理圖、以及示圖僅為示例性的并且不是旨在限制，而是作為本發(fā)明的實施例的實例，為了說明目的，已經(jīng)簡化了這些附圖、原理圖、以及示圖，并且沒有被按比例繪 制。
具體實施例方式下面，詳細討論本發(fā)明優(yōu)選實施例的制造和使用。然而，應該理解，本發(fā)明提供了許多可以在各種具體環(huán)境中實現(xiàn)的可應用的發(fā)明概念。所討論的具體實施例僅僅示出制造和使用本發(fā)明的具體方式，而不用于限制本發(fā)明的范圍?，F(xiàn)在，詳細描述了本申請的實施例，本申請的實施例提供了新型管芯拾取和放置工具和提供管芯拾取和放置工具的方法，而沒有管芯變形，尤其是具有小于10密耳(mil)厚度的管芯。在使用真空工具拾取和放置管芯的情況下，可以將這些工具用于多種工藝，例如，通過將管芯移動到焊劑槽并且將管芯部分地移入該焊劑槽，將管芯傳送到用于將焊劑施加到位于管芯底面上的焊料凸塊的位置，從而使得將焊料凸塊均勻地暴露到液體焊劑。在實施例中，提供了真空拾取和放置工具，將該真空拾取和放置工具配置為與集成電路管芯的大部分表面區(qū)域物理接觸。在一非限定實例中，真空端部可以由諸如酚醛塑料、模壓塑料的材料形成，該材料為熱硬化苯酚甲醛樹脂。該材料為非導電的耐熱材料。備選地，可以使用其他樹脂、塑料、陶瓷、玻璃、以及金屬，并且本實施例不僅限于酚醛塑料，而僅為一實例?？梢允褂煤铣刹牧虾秃辖?。可以將襯墊和涂層添加至真空端部。在圖I中，示出了位于示例IC管芯17的上方的拾取和放置真空端部15的一實施例的橫截面圖。示出了真空端部15，該真空端部具有用于接收真空源(未示出的)的真空端口 11。端部15具有與管芯類似的橫截面面積，約在側(cè)面上的10微米，但是端部的面積可以隨管芯類型而變化，并且將半導體處理技術(shù)用于制造管芯。示出了具有約4密耳的厚度“t”的示例管芯。然而，管芯厚度可以變化并且例如，可以從I至10密耳的范圍內(nèi)變動，并且還可以通過實施例使用甚至更厚的管芯，但是對于小于10密耳厚度的管芯實現(xiàn)了最大改善。示出了連接至真空端口 11的真空孔21。在可選實施例中，提供了額外的真空孔并且將該額外的真空孔連接至真空端口。具體地，將真空端部15配置為與管芯17的上表面的大部分截面區(qū)域物理接觸。這是真空端部實施例的重要優(yōu)點，并且與先前公知的邊緣接觸真空端部成鮮明對比。在各種可選實施例中，真空端部可以與管芯的80%的表面區(qū)域或者更大的表面區(qū)域相接觸。在圖2中，示出了拾取管芯的端部使用方法。如圖2所示，真空端部15在界面13處與管芯17接觸。在進行接觸以后，施加真空，從而將管芯17固定至端部。將真空從真空端口 11提供給真空孔21，并且因此，提供給管芯17的表面。真空足夠強，從而將管芯17安全地保持到端部15。當從端部釋放管芯時，去除真空并且端部15能夠遠離管芯移動，而沒有進一步移動管芯。當將真空應用施加給管芯17的上表面，從而將管芯附接至真空端部15時，在其大部分表面上支撐管芯17，并且甚至當真空端部與非常薄的管芯一起使用時，也沒有產(chǎn)生變形或翹曲。當半導體工藝進步時，管芯變得越來越薄，所以當施加真空時，在上表面處的物理支撐管芯防止了管芯變形或翹曲。結(jié)果，整個管芯保持水平對準，并且將工藝應用于底面，例如，將焊劑應用于焊料凸塊19，具有在管芯上均勻的結(jié)果。因此，減輕或解決了通過本領(lǐng)域已知的真空端部的使用所意識到的產(chǎn)率問題。在實施拾取和放置操作的情況下，可以將本實施例的真空端部用于任何工藝，例如，封裝、管芯堆疊、焊料凸塊、以及焊劑等。圖3示出了在示出底面的平面圖中的真空端部15的一實施例。圖3的平面圖示、出了用于形成真空端部的真空孔21的圖案。雖然圖3示出了五個真空孔，但是可以使用更多或更少真空孔。在真空孔之間的材料形成平坦底面，當施加真空時，該底面與半導體管芯的上表面接觸并且為該管芯提供需要的機械支撐。該材料可以與管芯的至少80%的表面區(qū)域接觸。因此，當將真空施加給端部時，支撐管芯，并且管芯沒有變形或翹曲。結(jié)果，將多道工藝應用于管芯，同時將管芯附接至端部，該多工藝具有均勻結(jié)果。圖4示出了真空端部15的另一實施例的底面的平面圖。在圖4中，端部具有從中心的真空孔21呈輻射狀向外部延伸的真空路徑23的圖案。另外，在真空拾取和放置操作期間，保持在真空路徑周圍的材料與集成電路管芯的大于80%的頂面接觸，并且機械支撐該頂面。當施加真空時，這種機械支撐防止管芯變形，另外，在真空拾取和放置期間施加給管芯的工藝將獲得均勻結(jié)果。雖然在一示例實施例中，真空端部由酚醛塑料、塑料樹脂制成，但是在可選實施例中，可以使用便宜、非常耐用并且提供需要的機械支撐的其他材料?？梢允褂锰沾?、塑料、樹月旨、玻璃、以及其他材料，從而形成真空端部?？梢允褂弥T如不銹鋼的金屬。端部可以由合成物、合金制成，并且可以將涂層和襯墊應用于端部，從而提高性能或工具壽命。真空端部提供足夠真空，從而將管芯附接至端部，同時還通過與管芯的上表面的大部分表面區(qū)域接觸提供機械支撐，端部與至少80%的上表面相接觸。真空端部的橫截面面積與管芯的面積類似，但是小于管芯的面積，只要端部為管芯提供機械支持，就可以防止由于使用真空所導致的翹曲或變形。在端部與管芯的上表面對準并且接觸以后，可以施加真空。在圖2中示出了這種定位。在真空端部的底面與管芯的上表面接觸以前，沒有向真空端部提供真空。在對準和接觸以后，施加真空，從而將管芯緊密地附接至真空端部，然后，該真空端部可以將管芯移動至進行處理的另一位置。一旦準備從該端部釋放管芯，就去除真空并且可以遠離管芯安全地移動端部。在實施例可應用的情況下，示例性工藝包括，但不限于焊料焊劑、管芯堆疊、封裝、管芯分類、以及其他操作，這些工藝需要在拾取和放置操作中將管芯從一個位置移動到另一位置?？梢栽谇逑词摇⒒蛘咔逑垂ぞ?、手動工具中、或者作為自動處理工具的一部分使用真空端部，或者對于非限定實例，與機械手一起使用該真空端部。在一個實施例中，一種裝置包括真空端部，用于附接到集成電路管芯，真空端部包括真空端口并且具有底面，真空端口被配置為連接至位于上表面上的真空源；以及至少一個真空孔，連接至真空端口，并且延伸穿過真空端部，并且在真空端部的底面處暴露至少一個真空孔；其中，真空端部的底面被配置為與集成電路管芯的表面物理接觸。在另一實施例中，一種用于傳送集成電路管芯的裝置包括真空端部，具有位于上部上的真空端口，真空端口被配置為連接至真空源；以及多個真空孔，連接至真空端口，真空端口延伸穿過真空端部,并且在真空端部的底面處暴露多個真空孔；其中,真空端部的底面被配置為與集成電路管芯的表面物理接觸。在另一實施例中，一種用于處理集成電路管芯的方法，包括提供真空端部，真空端部具有位于上部上的真空端口，真空端口被配置為接收真空源，并且真空端部具有真空孔，真空孔延伸穿過真空端部并且連接至真空端口，并且真空端部具有在至少一個真空孔處暴露的平坦底面；提供具有水平上表面的集成電路管芯；將真空端部定位為與集成電路管芯對齊；將真空端部的平坦底面設(shè)置為與集成電路管芯的表面物理接觸；以及將真空施加給真空端口，從而將集成電路管芯附接至真空端部。而且，本申請的范圍并不僅限于本說明書中描述的結(jié)構(gòu)、方法和步驟的特定實施 例。作為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應理解，通過本發(fā)明的公開，現(xiàn)有的或今后開發(fā)的用于執(zhí)行與本文所述相應實施例基本相同的功能或獲得基本相同結(jié)果的工藝、或步驟根據(jù)本發(fā)明可以被使用。因此，所附權(quán)利要求應該包括在這樣的工藝、或步驟的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括 真空端部，用于附接到集成電路管芯，所述真空端部包括真空端口并且具有底面，所述真空端口被配置為連接至位于上表面上的真空源；以及 至少一個真空孔，連接至所述真空端口，并且延伸穿過所述真空端部，并且在所述真空端部的所述底面處暴露所述至少一個真空孔； 其中，所述真空端部的所述底面被配置為與所述集成電路管芯的表面物理接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述真空端部包含塑料，或者 其中，所述真空端部包含陶瓷，或者 其中，所述真空端部包含酚醛塑料，或者 其中，所述真空端部包含熱固性樹脂，或者 其中，所述真空端部包含玻璃。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述真空端部進一步包括至少三個真空孔，被布置成圖案。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述真空端部的所述底面被配置為與所述集成電路管芯的所述表面的至少80%的表面面積物理接觸，或者 其中，所述真空端部的所述底面被配置為與所述集成電路管芯的所述表面的至少90%的表面面積物理接觸。
5.一種用于傳送集成電路管芯的裝置，包括 真空端部，具有位于上部上的真空端口，所述真空端口被配置為連接至真空源；以及多個真空孔，連接至所述真空端口，所述多個真空孔延伸穿過所述真空端部并且在所述真空端部的底面處暴露； 其中，所述真空端部的所述底面被配置為與所述集成電路管芯的表面物理接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述真空端部包含塑料，或者 其中，所述真空端部包含陶瓷，或者 其中，所述真空端部包含玻璃，或者 其中，所述真空端部包含熱固性樹脂，或者 其中，所述真空端部包含酚醛塑料。
7.一種用于處理集成電路管芯的方法，包括 提供真空端部，所述真空端部具有位于上部上的真空端口，所述真空端口被配置為接收真空源，并且所述真空端部具有至少一個真空孔，所述至少一個真空孔延伸穿過所述真空端部并且連接至所述真空端口，并且所述真空端部具有暴露所述至少一個真空孔的平坦底面； 提供具有表面的集成電路管芯； 將所述真空端部定位為與所述集成電路管芯對齊； 將所述真空端部的所述平坦底面設(shè)置為與所述集成電路管芯的表面物理接觸；以及 將真空施加給所述真空端口，從而將所述集成電路管芯附接至所述真空端部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，提供集成電路管芯進一步包括提供集成電路管芯，所述集成電路管芯具有形成在與所述表面相對的另一表面上的焊料凸塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進一步包括將所述集成電路管芯和所述真空端部傳送至助焊劑容器；以及 使用所述真空端部機械定位所述集成電路管芯，將助焊劑施加給所述焊料凸塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述真空端部底面與所述集成電路管芯的所述表面的至少80%的表面面積相接觸，或者 其中，所述真空端部底面與所述集成電路管芯的所述表面的至少90%的表面面積相接觸，或者 其中，所述集成電路管芯厚度小于10密耳，或者 其中，所述集成電路管芯厚度小于5密耳。全文摘要
一種用于處理較薄集成電路管芯的真空端部和方法。公開了用于附接集成電路管芯的真空端部，該真空端部包括真空端部，用于附接到集成電路管芯，真空端部包括真空端口并且具有底面，真空端口被配置為連接至位于上表面上的真空源；以及至少一個真空孔，連接至真空端口，并且延伸穿過真空端部，并且在真空端部的底面處暴露至少一個真空孔；其中，真空端部的底面被配置為與集成電路管芯的表面物理接觸。公開了用于處理集成電路管芯的方法。本發(fā)明還提供了一種用于較薄管芯處理的方法和裝置。
文檔編號H01L21/683GK102751225SQ20121005092
公開日2012年10月24日 申請日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者劉重希, 張博平, 林俊成, 林威宏, 蔡鈺芃, 陳孟澤, 黃貴偉 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司