裸晶附接系统及用此系统进行集成精度验证和校准的方法技术方案

提供了一种裸晶附接系统。裸晶附接系统包括配置成接收多个裸晶的验证基底，该验证基底包括多个基底参考标记。裸晶附接系统还包括成像系统，该成像系统用于通过对多个裸晶中的每个裸晶与多个基底参考标记中的相应基底参考标记进行成像来确定多个裸晶与验证基底的对准。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】裸晶附接系统及用此系统进行集成精度验证和校准的方法相关申请的交叉引用本申请要求2018年9月5日提交的美国临时申请No.62/727,447的权益，其内容通过引用合并于此。
本专利技术涉及用于将裸晶/管芯(die)附接到基底的系统和方法，并且更具体地，涉及用于裸晶/管芯附接系统的精度验证和校准的改进系统和方法。
技术介绍
与裸晶在基底上的放置(例如，半导体裸晶在基底上的放置)有关，许多常规应用利用“拾取和放置”操作。在这种操作中，从半导体晶片或其他裸晶供应源“拾取”裸晶，以及然后将裸晶移动到(并“放置”在)目标基底上。这种操作还可以利用“拾取”工具和“放置”工具之间的一次或多次转移。某些裸晶附接应用不利用拾取和放置操作。例如，可以将裸晶供应源(例如，包括多个裸晶的晶片)放置在结合工具和基底之间。可以将包括在裸晶供应源中的裸晶附接到膜等。在结合工具、待附接的裸晶以及基底的放置位置之间对准之后，结合工具将裸晶压靠基底的放置位置。在完成操作之后倾向于使用与裸晶附接系统分离的设备执行裸晶附接操作的精度。这种精度确定往往是耗时且昂贵的。因此，期望提供用于验证裸晶附接操作的精度以及类似过程的改进系统和方法。
技术实现思路
根据本专利技术的示例性实施例，提供了一种裸晶附接系统。该裸晶附接系统包括验证基底，其被构造成接收多个裸晶，该验证基底包括多个基底参考标记。裸晶附接系统还包括成像系统，其用于通过对多个裸晶中的每个裸晶与多个基底参考标记中的相应基底参考标记进行成像来确定多个裸晶与验证基底的对准。根据本专利技术的另一示例性实施例，提供了一种操作裸晶附接系统的方法。该方法包括以下步骤：提供构造成接收多个裸晶的验证基底，该验证基底包括多个基底参考标记；以及使用裸晶附接系统的成像系统对多个裸晶中的每个裸晶与多个基底参考标记中的相应基底参考标记进行成像以确定多个裸晶与验证基底的对准。根据本专利技术的又一示例性实施例，提供了另一种裸晶附接系统。该裸晶附接系统包括：裸晶供应源，其保持包括第一多个参考标记的裸晶供应形式/构造(form)；以及第一运动系统，其用于移动裸晶供应源；结合头，其包括结合工具以及成像系统；第二运动系统，其用于移动结合头；基底，其包括第二多个参考标记；并且其中成像系统被构造为在单个视场中对第一多个参考标记中的参考标记和第二多个参考标记中的参考标记进行成像。根据本专利技术的又一示例性实施例，提供了一种校准裸晶附接机的方法。该方法包括以下步骤：提供包括校准裸晶供应的校准裸晶供应形式，该校准裸晶供应包括第一多个参考标记；提供包括结合工具和成像系统的结合头；提供包括第二多个参考标记的基底；以及使用裸晶附接机的成像系统在单个视场中对第一多个参考标记中的参考标记和第二多个参考标记中的参考标记进行成像。附图说明当结合附图阅读时，根据以下详细描述可以最好地理解本专利技术。要强调的是，根据惯例，附图的各种特征未按比例绘制。相反，为了清楚起见，各种特征的尺寸被任意扩大或缩小。图1A是根据本专利技术的示例性实施例的裸晶附接系统的元件的框图俯视图；图1B是图1A的裸晶附接系统的元件的侧视图；图2是根据本专利技术示例性实施例的验证基底的俯视图；图3是根据本专利技术示例性实施例的图2的基底的一部分的俯视图，指示了理想裸晶附接位置；图4至图6是根据本专利技术示例性实施例的与裸晶放置精度过程结合使用的验证基底的俯视图；图7A至图7B是根据本专利技术示例性实施例的校准操作的俯视图；图8A至图8B是示出根据本专利技术示例性实施例的预结合检查操作的俯视图；以及图9A至图9B是示出根据本专利技术示例性实施例的校准操作的俯视图。具体实施方式如本文中所使用的，术语“裸晶”旨在指代包括(或被配置为在随后的步骤中包括)半导体芯片或裸晶的任何结构。示例性“裸晶”元件包括裸露半导体裸晶(例如裸露LED半导体裸晶)、基底(例如，引线框、PCB、载体、半导体芯片、半导体晶片、BGA基底、半导体元件等)上的半导体裸晶、封装半导体器件、倒装芯片半导体器件、嵌入基底裸晶等。如上所述，某些裸晶附接应用不利用拾取和放置操作。例如，裸晶供应源(例如，包括多个裸晶的晶片，诸如LED裸晶其他来源的LED晶片)可以定位于结合工具和基底之间。裸晶供应源可以包括附接到膜等的多个裸晶(例如，LED裸晶)。可以使用多种过程来实现将裸晶从裸晶供应源至基底的转移。下面描述两个示例性过程。根据第一示例性过程，在结合工具、待附接的裸晶以及基底的放置位置对准之后，结合工具将裸晶压靠基底的放置位置。在裸晶的下表面上(和/或在基底的放置位置上)提供粘合剂，使得裸晶现在被固定到基底。这种结合工具可以包括针、多个引脚(例如，可分开致动的引脚)等以用于接触与从裸晶供应源到基底的转移相关的裸晶。根据第二示例性过程，在结合工具、待附接的裸晶以及基底的放置位置对准之后，激光器或其他光源(例如，其中激光器可以由结合头承载)用于将裸晶从裸晶供应源转移到基底。在裸晶的下表面上(和/或在基底的放置位置上)提供粘合剂，使得裸晶现在被固定到基底。尽管上面描述了两个示例性过程，但是应当理解，可以预期其他转移过程。无论转移过程如何，本专利技术的各方面均可用于改进相关的裸晶附接系统和相关过程。根据本专利技术的某些示例性实施例，可以例如使用裸晶附接系统的摄像机将精度验证集成到裸晶附接系统中。常规基底或专用基底可用于裸晶附接。专用基底相对于整体基底对准参考具有高局部参考相对精度。示例性的专用基底包括具有光刻施加的参考标记的现有技术玻璃基底，或具有激光雕刻参考的金属基底。裸晶附接系统的摄像机(或其他成像系统)可用于登记附接裸晶相对于其相应基底参考的x、y和θ偏差。通过在同一摄像机图像视场中对基底参考和裸晶两者进行成像，测量误差可以被最小化并且通常仅依赖于摄像机的品质以及基底参考标记的相对精度。因此，本专利技术的各方面可以涉及获得x、y和θ偏差数据。可以使用这种偏差数据用于例如：(i)整合关于裸晶附接系统的精度报告；(ii)确定系统偏差并反馈到系统中以提高裸晶附接精度；以及(iii)导出诊断信息以调查与精度相关的不确定性的根本原因。这与常规系统不同，例如在于与裸晶附接精度相关的验证和校准与用于附接裸晶的系统集成在一起。与常规系统和方法相比，例如由于不需要额外测量设备(和相关管理)来获得精度数据，因此这是显著改进。由于与裸晶附接系统本身集成，因此可以提供更短校准/验证循环。现在参考附图，图1A示出了裸晶附接系统100。裸晶附接系统100包括支撑结构110，其用于支撑基底112；裸晶供应源108，其包括多个裸晶108a(其中，多个裸晶108a被设置在被包括作为裸晶供应源108的一部分的膜/箔108b上)，所述多个裸晶108a被构造为附接到基底112；以及结合头104，其包括用于在裸晶108a从裸晶供应源108转移到基底112期间中与裸晶108a接触的结合工具104b。裸晶附接系统100还包括结合头支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种裸晶附接系统，其包括：/n验证基底，其被构造为接收多个裸晶，所述验证基底包括多个基底参考标记；以及/n成像系统，其用于通过对所述多个裸晶中的每个裸晶与所述多个基底参考标记中的相应基底参考标记进行成像来确定所述多个裸晶与所述验证基底的对准。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180905 US 62/727,4471.一种裸晶附接系统，其包括：
验证基底，其被构造为接收多个裸晶，所述验证基底包括多个基底参考标记；以及
成像系统，其用于通过对所述多个裸晶中的每个裸晶与所述多个基底参考标记中的相应基底参考标记进行成像来确定所述多个裸晶与所述验证基底的对准。


2.根据权利要求1所述的裸晶附接系统，其中，所述成像系统包括摄像机。


3.根据权利要求1所述的裸晶附接系统，其中，使用来自所述成像系统的图像数据来确定所述多个裸晶中的每个裸晶与所述多个基底参考标记中的相应基底参考标记之间的位置偏差。


4.根据权利要求3所述的裸晶附接系统，其中，所述位置偏差包括沿着x轴线、沿着y轴线以及围绕θ轴线的偏差分量。


5.根据权利要求1所述的裸晶附接系统，其中，在所述成像系统的摄像机的单个视场中，对所述多个裸晶中的每个裸晶与所述多个基底参考标记中的相应基底参考标记一起进行成像。


6.根据权利要求1所述的裸晶附接系统，其中，所述验证基底是精度验证基底，并且使用所述成像系统确定的所述对准是所述多个裸晶中的每个裸晶放置在所述验证基底上之后的放置精度。


7.根据权利要求1所述的裸晶附接系统，其中，所述验证基底是玻璃基底。


8.根据权利要求1所述的裸晶附接系统，其中，所述验证基底是精度验证基底，并且使用所述成像系统确定的所述对准是在将所述多个裸晶中的每个裸晶结合到基底之前确定的预结合对准，其中，在预结合对准确定期间，所述多个裸晶中的每个裸晶被定位于验证基底上方。


9.根据权利要求8所述的裸晶附接系统，其中，在所述预结合对准确定期间，所述多个裸晶中的每个裸晶被粘附至裸晶供应源的膜。


10.一种操作裸晶附接系统的方法，所述方法包括以下步骤：
提供构造为接收多个裸晶的验证基底，所述验证基底包括多个基底参考标记；
使用所述裸晶附接系统的成像系统对所述多个裸晶中的每个裸晶与所述多个基底参考标记中的相应基底参考标记进行成像，以用于确定所述多个裸晶与所述验证基底的对准。


11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述成像系统包括摄像机。


12.根据权利要求10所述的方法，其中，关于对准确定，使用来自所述成像系统的图像数据来确定在所述多个裸晶中的每个裸晶与所述多个基底参考标记中的相应基底参考标记之间的位置偏差。


13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述位置偏差包括沿着x轴线、沿着y轴线以及围绕θ轴线的偏差分量。


14.根据权利要求10所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·德博克，R·布曼，
申请(专利权)人：安必昂公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL