(57)【要約】【課題】自己チップ再分配のための装置および方法を提供する。【解決手段】本発明の装置は、フォトレジストの層により形成されたトレンチ１８およびキャビティ１９を上部に備えるガラスベース１２を含む。チップ１０は、切り出されたウェハ１からピッキングされ、ガラスベース上に配置され、インデックスバー１５の前方へ流体の流れによって移動される。ガラスベースおよびインデックスバーは、チップをチップキャビティに充填するために低周波数で振動する。本発明は、自己再分配ツールを提供すること、再分配されたチップをパネル形成ツール上に移動すること、チップパネルを形成し、前記チップパネルをパネル形成ツールから分離すること、を含む自己チップ再分配のための方法をさらに提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低周波数振動を実行するためのプレートと、
前記プレート上に備え付けられたガラスベースと、
前記ガラスベース上に形成されたトレンチおよびキャビティを備えた層と、
流体を注入するために前記ガラスベースの一端に設置されたノズルと、
前記チップを規制するために前記層の上面に配置されたストップバーと、
前記層の上端に設置され、前方および後方へ移動して、低周波数で振動することができるインデックスバーと、を含む、自己チップ再分配用装置。
【請求項２】
切り出されたウェハを配置するためのピック領域と、
ピッキングおよび配置動作を実行するための特定の位置を選択することができ、前記切り出されたウェハから前記チップをピッキングして、前記自己チップ再分配用装置に前記チップを置くためのロボットと、
をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記層は、フォトレジストでつくられる、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
チップキャビティおよびトレンチが形成される層を備えたベースを提供すること、
前記チップをインデックスバーの前方に移動させるために、前記ベース上に流体を注入すること、
前記ベースおよび前記インデックスバーを低い振動周波数で振動させることにより、前記チップキャビティに前記チップを充填すること、
再分配されたチップをパネル形成ツール上に移動すること、
チップパネルを形成すること、
パネル形成ツールから前記チップパネルを分離すること、
を含む、自己チップ再分配方法。
【請求項５】
前記チップパネルを形成するためのステップは、
前記複数のチップ間の空間を充填するために、前記チップの裏側にコアペーストをプリントすること、
前記チップパネルを結合するために真空パネルボンダを使用すること、および、
前記コアペーストを固めるために、熱硬化処理を実行すること、
を含む、請求項４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野
本発明は、チップの再分配のための装置および方法、特に、自己チップ再分配に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術の説明
米国特許第３４３９４１６号は、多数の磁気的にコーティングされた個別部品を製造するための方法を開示する。部品は、マトリクス上に配置される。磁化された層が、代わりに非磁化層とともにマトリクス上に配置される。それから、マトリクスは振動され、それにより、部品は、そのような配列を形成するために、所望の位置へ移動する。しかしながら、形状、サイズ、および部品の分配に関していくつかの制約がある。加えて、部品のセルフアライメントは、ラミネート構造の存在が必要である。さらに、この発明によって開示された構造体は、ミクロンサイズの集積回路に適合しない。
【０００３】
米国特許第４５４２３９７号は、機械的な振動によって基板上の平行四辺形の形をした素子を自己アライニングおよび自動ロックする方法を開示する。しかしながら、圧縮処理を実行する前に、素子は、平面のベース表面上におおまかな所望のアレイ形状で配置されていなければならない。
【０００４】
米国特許第４１９４６６８号は、分割されないシリコンウェハによって形成された個々の半導体部品のはんだ付け可能なオーミックコンタクトに、電極ペデスタル（ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  ｐｅｄｅｓｔａｌｓ）をアライニングおよびはんだ付けするための装置を開示する。シリコンウェハが、はんだ付けベースプレートに載置され、それからオープンスルーホールが形成されたマスクがウェハ上に備え付けられ、オープンスルーホールが、ウェハのはんだ付け可能な陽極コンタクトにアラインされる。電極ペデスタルは、それから、マスク上に撒かれ、マスクホールを介してはんだ付け可能な陽極コンタクト上で揺さぶられる。発明のマスクは、予め規定されており、好適には青銅で作られている。さらに、ペデスタルが傾けられた供給面で供給されるので、装置は、跳ね返ったペデスタル取り戻すための回収トレーを備えられる。
【０００５】
米国特許第５５４５２９１号は、液体輸送を通じて基板上にブロックを組み立てるための方法を開示する。成形されたブロックは、形状および流体を介して基板上に位置する凹領域に移動される。移動段階は、成形されたブロックを流体中に撒き散らすことによって開始され、それから、凹領域を有する基板の上面に均一に混合物を注ぐ。それから、ブロックはセルフアラインされ、凹領域にはめ込まれる。
【０００６】
要約すると、米国特許第３４３９４１６号によって開示される発明は、所望の配置を得るために、磁気を帯びた素子にのみ適用する。米国特許第４５４２３９７号によって開示される発明は、圧縮段階の開始時点で平面のベース表面上におおよその所望の配列でチップを配置する必要がある。米国特許第４１９４６６８号に開示されている発明は、ペデスタルが、マスクおよび跳ね返ったペデスタル取り戻すためのトレー上を跳ね返ったときの衝撃に耐えうるマスクを必要とする。米国特許第５５４５２９１号に開示されている発明は、基板の上面に均一に流体とブロックの混合物を注ぐか撒き散らすことによって凹領域にブロックを充填させる。しかしながら、凹領域に既に配置されたブロックが流れ出る可能性があり、ブロックが凹領域から流れ出ないようにするために、発明は遠心力で移動する段階を実行するか、またはブロックおよび凹領域を台形に成形する必要がある可能性がある。
【０００７】
したがって、小型、低コスト、効率、かつ信頼性の特性を備えるチップを再分配するための方法および装置の開発が望まれている。
【発明の開示】
【０００８】
本発明の概要
本発明の１つの利点は、ファインアライメントを要求することなしにチップ再分配方法および装置を提供することである。
【０００９】
本発明の１つの利点は、高いスループット（ＵＰＨ５ｋ〜１０ｋ）を備えたチップ再分配方法および装置を提供することである。
【００１０】
本発明の１つの利点は、チップ再分配に対する高い精度を備えたチップ再分配方法および装置を提供することである。
【００１１】
本発明の１つの利点は、処理の間のゼロチップ結合力を備えたチップ再分配方法および装置を提供することである。
【００１２】
本発明のもう１つの利点は、シリコン粒子を生じないチップ再分配方法および装置を提供することである。
【００１３】
本発明のもう１つの利点は、パネルウェハを形成するための簡易なチップ再分配方法および装置を提供することである。
【００１４】
本発明のもう１つの利点は、チップおよびチップキャビティのための成形されたブロックなしのチップ再分配方法および装置を提供することである。
【００１５】
さらにもう１つの利点は、ふつうに切り出されたチップおよびふつうのＰＲパターンを利用するチップ再分配方法および装置を提供することである。
【００１６】
本発明は、プログラムされた低周波数振動を機能させるためのプレートと、前記プレートに備え付けられたガラスベースと、前記ガラスベース上に形成されたトレンチおよびキャビティを備えた層と、流体を注入するための前記ガラスベースの一端に取り付けられ、プログラムされたノズルと、前記チップを規制するための前記層の上面に配置された複数のストップバーと、前記層の上端に取り付けられたインデックスバーとを含む、自己チップ再分配のための装置を提供し、前記インデックスバーは、自己チップ再分配のために前方および後方に移動し、低い周波数で振動することができる。
【００１７】
本発明は、チップキャビティおよびトレンチが形成された層を備えたベースを提供すること、インデックスバーの前方へ前記チップを移動させるため、前記ベース上に流体、たとえば、水流を注入すること、前記ベースおよび前記インデックスバーを低い振動周波数で振動させることにより前記チップを前記キャビティに充填すること、再配置されたチップをパネル形成ツール上に移動すること、チップパネルを形成し、前記チップをパネル形成ツールから分離することを含む、自己チップ再分配のための方法をさらに提供する。
【００１８】
図面の簡単な説明
図１は、自己チップ再分配ツールを備えたピックアンドプレースシステムの平面図を説明する。
【００１９】
図２は、自己チップ再分配ツールの正面図を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
好適な実施の形態の説明
本発明が、本発明の好適な実施の形態および添付の説明図でより詳細に説明される。それでもなお、本発明の好適な実施の形態は、説明するためのみであることを認識するべきである。ここで述べる好適な実施の形態に加え、本発明は、それらの明示的に記述されたもの以外に、広範囲の他の実施の形態を遂行することができ、本発明の範囲は、添付の請求項で特定されるように期待されるものに明示的に限定されることはない。
【００２１】
本発明は、自己チップ再分配用の装置を開示する。図１に示されるとおり、ピックアンドプレースシステムは、ピックステーション５、たとえば、ブルーテープまたはＵＶテープ上に配置する切り出されたウェハ１と、チップ１０をピッキングして、配置するためのロボット２と、自己チップ再分配ツール３と、を含む。切り出されたウェハ１は、ピックステーション５に配置され、チップ１０をピッキングし、配置するために、ロボット２が設定され、切り出されたウェハ１と自己再分配ツール３との間を移動する。ロボットは、（マッピング入力に基づいて）ピックアンドプレース行為を実行するために特定の位置およびチップを選択することができる。
【００２２】
図１を参照すると、上述の自己チップ再分配ツール３は、低周波数振動のためのプレート１１と、少なくとも１．８ｍｍの厚さであり、プレート１１上に固定するためのいくつかのオープンスルーホールを備え、チップ配列領域１７を形成するために用いられるガラスベース１２と、を含み、プレート１１は、低い振動周波数で振動することができる。フォトレジスト（ＰＲ）は、好適には、ＳＵ８から作られ、ガラスベース１２の表面を覆い、ＰＲの厚さはチップ１０の高さと同じか、またはチップ１０より（僅かに高い）。シリコン粒子を回収するためのトレンチ１８およびチップキャビティ１９が、パターンを備えたフォトマスクによってＰＲ上に形成される。チップキャビティ１９のそれぞれの辺のサイズは、チップキャビティ１９に配置されたチップ１０が流れ出すことを防止するため０から５μｍでありチップ１０より長く、トレンチ１８の幅は約２００μｍである。本発明のもう一つの実施の形態は、トレンチ１８の数が複数でありえることである。ＰＲにパターンが転写された後、ＰＲの表面を固めるためにＰＲを硬化処理する。
【００２３】
図２に示されるとおり、パターンをつけられたＰＲを備えたガラスベース１２が、プレート１１に実装され、接続ツール２２、たとえば、ねじまたはプラグによって固定する。図１に示されるとおり、チップ１０を規制するための４つのストップバー１４が、チップ配列領域１７を形成するためにＰＲ上に備え付けられ、チップ配列領域１７は、トレンチ１８により、チップ配置領域２０と再配置領域２１とに分かれる。
【００２４】
チップ１０をガラスベース１２のもう一方の終端に流すために、ガラスベース１２上のトレンチ１８の前にノズル１３が設置される。チップ１０の厚さの１／３と１／２の間に水位線を維持するため、いくつかのオーバーフローがストップバー１４に形成される。
【００２５】
インデックスバー１５とガラスベース１２上のＰＲとの間の間隙を備えたガラスベース１２上にインデックスバー１５が設置され、インデックスバー１５は、ガラスベース１２の上面に対して平行関係を維持し、インデックバー１５と流体の水面との間の間隙はゼロである。つまり、インデックスバー１５の下面とガラスベース上のＰＲの上面との間の距離は、流体の水位線と等しい。インデックスバー１５は、チップ１０がチップキャビティ１９を充填することを確保するために、前方または後方へ移動し、同時に低周波数振動を維持することができる。本発明のもう１つの実施の形態において、自己チップ再分配ツール３は、チップ距離インデックスバーを含む。
【００２６】
本発明は、さらに自己チップ再分配方法を開示する。本発明の一実施の形態において、本発明の方法は、少なくとも１．８ｍｍの厚さであり、プレート上に固定するために内部にいくつかのオープンスルーホールを備え、ＰＲ上にチップ配列領域を形成するために用いられるガラスベース１２を提供し、プレートは低い振動周波数で振動することができる。フォトレジスト（ＰＲ）は、好適には、ＳＵ８でつくられ、ガラスベース上にコーティングされ、ＰＲの厚さはチップの厚さと同じ（またはチップの厚さより僅かに高い）。それから、シリコン粒子を回収するためのトレンチとチップキャビティとを形成するために、パターンを備えたフォトマスクが導入され、チップキャビティのそれぞれの辺のサイズは、チップキャビティ１９に配置されたチップ１０が流れ出すことを防止するため０から５μｍでありチップ１０より長く、トレンチ１８の幅は約２００μｍである。パターンがＰＲに転写された後、ＰＲの表面を固めるためにＰＲを硬化する。
【００２７】
次に、チップの再分配のために、チップ配列領域に留まっているチップを規制するためのガラスベースの４つの終端にストップバーが備え付けられる。ウォータノズルが、ガラスベースの前側に配置される。上で説明された段階がなされた後、ピックアンドプレースシステムのプレート上のガラスベースは、プレート上に固定され、それからインデックスバーと水流との間の間隙がゼロの場所にインデックスバーが配置される。つまり、インデックスバーの下面とガラスベース上のＰＲの上面との間の距離が、水位線と等しくなる。それから、流体、たとえば、脱イオン化した（ＤＩ）水がウォータノズルからチップ配列領域に注入され、ＤＩの流速は、要求された速さに調整され、水位線は、チップの厚さの約半分である。本発明のもう一つの実施の形態は、ウォータノズルから注入される流体の密度は１未満である。
【００２８】
次の段階は、ピック領域、たとえば、ブルーテープ上の切り出されたウェハ（フレームフォーム）をピッキングすることである。それから、所望のチップが、切り出されたウェハからピッキングされ、自己チップ再分配ツールの配置領域に配置され、チップは、ＤＩ水および切れ端の上を浮いている。つまり、シリコン粒子はトレンチにより除去され、回収される。多くの場合、切れ端（シリコン粒子）のサイズは２００μｍであるので、チップは、インデックスバーの前面によって遮られるまで、再分配領域へ流れる流体によって移動される。プレートおよびインデックスバーは低い振動周波数で振動し、インデックスバーは、チップがキャビティに落ちることを確保するために、一次元、たとえば、左／右方向に振動する、本発明のもう１つの実施の形態において、プレートの振動周波数は１Ｈｚと６０Ｈｚとの間であり、インデックスバーの振動周波数は１Ｈｚと６０Ｈｚとの間である。
【００２９】
チップキャビティの現在の行が満たされた後、インデックスバーは、次のチップキャビティの行に移動し、チップでチップキャビティを満たすために処理を繰り返す。処理は、再分配領域上のすべてのキャビティが満たされるまで繰り返され、その後、水の注入が閉じられる。インデックスバーは、それから、スタートラインに復帰する。もし、チップキャビティに落ちていないチップに遭遇した場合、インデックスバーは、チップキャビティをチップで満たすために低い周波数で振動を継続する。インデックスバーが、スタートラインに復帰した後、すべてのキャビティがチップで満たされていることを確認するために、チップキャビティを検査する。
【００３０】
次に段階は、ツールをプレートから解き放ち、それから熱硬化処理が炉によって実施される。パターン接着剤を備えたパネル形成ツールが、チップ再分配ツール上に備え付けられる。したがって、パターン接着剤はチップの上面にくっつき、それから、チップ再分配ツールは、パネルから解放される。チップとチップの間の空間を充填するため、コアペーストが、チップの裏側にプリントされる。それから、真空パネルボンダが、チップの裏側にパネルを結合するために用いられ、接着剤を固めるため熱硬化処理が実行される。したがって、チップは互いに結合され、パネルを形成する。次に、特別な条件下、たとえば、溶媒または他の化学物質とともに実行されて、パネルが、パネル形成ツールから切り離される。次に、パネルの表面およびチップの表面を洗浄するためにウェット／ドライ処理が導入される。
【００３１】
この明細書において、精度、安全性、およびスループットを改善するためにいくつかの変更がなされることが可能である。たとえば、スループットを改善するため、２重のインデックスバー（１つはダイ配置領域内に）を用いることができ、精度を改善するためにそれぞれの列にガイドバーが用いられ、したがって、チップは他の列に流れることがない。インデックスバーを次の行に移動する前にチップ配置を確認するために、光学検査が用いられる。光学検査の間に通気機能が加えられ、キャビティのくぼみのチップステージなどを強化する。
【００３２】
本発明の好適な実施の形態が述べられてきたが、本発明は、述べられた好適な実施の形態に限定されるべきでないことは当業者によって理解されるであろう。むしろ、以下の請求項によって規定されるとおり、本発明の精神と範囲を逸脱しない範囲において種々の変更および改良をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
図面の簡単な説明
【図１】自己チップ再分配ツールを備えたピックアンドプレースシステムの平面図を説明する。
【図２】自己チップ再分配ツールの正面図を説明する。
【図１】
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【図２】
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【外国語明細書】
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