TW202427631A - 具有傾斜反饋的覆晶接合 - Google Patents

Abstract

一種用於一覆晶接合系統之方法，其中一晶片是藉由在所述晶片上施加壓力而被壓向一安裝表面。在所述晶片被壓向所述安裝表面時，在所述晶片以及所述安裝表面之間的一傾斜角度被量測。若所量測的傾斜角度與一預設的臨界值不同，則所述傾斜角度是藉由在所述晶片被壓向所述安裝表面時調整所述壓力分布而被調整的。

Description

具有傾斜反饋的覆晶接合

本揭露內容是有關於電子構件接合，並且更特別是有關於覆晶接合。本揭露內容進一步是有關於在覆晶接合期間的製程控制。

覆晶接合是容許在一晶片以及一安裝表面之間形成可靠的電連接。接觸墊是在晶片被製造時形成在晶片的一表面上。這些接觸墊是使得電性接達所述晶片變得容易。對應的接觸墊是被形成在其中所述晶片將會被安裝的表面上。當所述晶片被安裝時，在所述晶片上的接觸墊是藉由在每一對接觸墊之間設置導電凸塊來電連接至所述表面上的接觸墊。所述凸塊接著在所述晶片被壓向所述表面時容許變形。在所述凸塊已經固化之後，額外的黏著材料可被添加在所述晶片以及所述表面之間。

在覆晶接合中的一般的問題是若所述變形製程並未在每一個凸塊都均勻地進行的話，則所述晶片可能會變成相對其被安裝所在的表面稍微傾斜的。此在包含方位敏感的元件的電路中可能會導致顯著的誤差。在所述覆晶接合製程已經完成之後，例如透過光學輪廓量測的電子顯微鏡術來檢查在一晶片以及一安裝表面之間的傾斜角度是可能的。然而，若所述傾斜角度與所要的值不同，則所述樣本通常會必須加以捨棄。可能的校正只能夠在下一個樣本被接合時實施，而且在識別出造成所述傾斜的因素之前，可能需要許多的試誤實驗。

本揭露內容之一目的是提供一種克服以上問題的方法及設備。

本揭露內容之目的是藉由一種其特徵是在獨立的請求項中所陳述的方法及配置來達成。本揭露內容的較佳實施例是被揭示在附屬的請求項中。

本揭露內容是根據在所述覆晶接合製程期間量測可能的已經傾斜的概念。接著可以做立即的調整，因而所述傾斜可以在所述覆晶接合製程完成之前被消除。本揭露內容的方法及配置之一優點是沒有樣本會因為傾斜誤差而必須被捨棄。

此揭露內容描述一種用於在一覆晶接合系統中將一晶片附接在一安裝表面上之方法。所述方法包括藉由在所述晶片上施加壓力來將所述晶片壓向所述安裝表面。所述壓力具有橫跨所述晶片的表面的一空間的壓力分布。所述方法亦包括在所述晶片被壓向所述安裝表面時量測在所述晶片以及所述安裝表面之間的一傾斜角度。所述方法亦包括比較所量測的傾斜角度與一預設的臨界值，並且若所量測的傾斜角度與所述臨界值不同，則藉由在所述晶片被壓向所述安裝表面時調整所述壓力分布來調整所述傾斜角度。

若所量測的傾斜角度例如可能超出所述臨界值，則調整所述壓力分布的步驟可以降低所述傾斜角度。或者是，若所量測的傾斜角度位在所述臨界值之下，則調整所述壓力分布的步驟可以增加所述傾斜角度。

所述方法已經被描繪在圖1中。元件符號11至元件符號14是指出內含在所述方法中的各種步驟。

所述方法例如可包括利用一可移動的接合頭來抓住所述晶片、以及將所述接合頭定位在所述安裝表面之上，使得所述晶片對準所述安裝表面。在所述晶片上施加壓力的步驟可包括將所述接合頭壓向所述安裝表面。藉由調整所述壓力分布來調整所述傾斜角度的步驟可包括在所述接合頭正被壓向所述安裝表面時，改變所述接合頭的位置。此選項可以和在此揭露內容中所提出的任何其它實施例組合。

或者是，所述接合頭可包括一力致動器，其甚至可以在所述接合頭並無任何移動下改變所述壓力分布。所述力致動器例如可包括用於在所述晶片以及所述安裝表面之間產生電場力或磁力的裝置。此選項亦可以和在此揭露內容中所提出的任何其它實施例組合。其它用於改變所述壓力分布的裝置亦可在任何實施例中被利用。

再者，在此揭露內容中敘述的用於改變所述壓力分布的任何方法都可以選配地被補充有其中靠近所述晶片的一邊緣的局部的溫度被改變的調整。在溫度上的改變會影響所述焊料凸塊的剪應力輪廓。相較於靠近所述晶片的其它邊緣的焊料凸塊，增高在一第一邊緣的溫度會容許在較低的應力下，非彈性的形成發生在靠近所述第一邊緣附近的焊料凸塊中。此可被利用以促進在所述傾斜角度上的較容易的改變。局部的溫度改變在某些情形中可被使用作為一用以改變所述傾斜角度的獨立的方式，而在所述壓力分布上並無任何改變。

一種對應的覆晶接合設備可包括耦接至一晶片的一致動器、以及耦接至所述致動器的一控制單元。所述控制單元被配置以控制所述致動器，使得其是將所述晶片壓向一安裝表面。藉由所述致動器所施加的壓力是具有橫跨所述晶片的表面的一空間的壓力分布。所述設備亦包括一耦接至所述控制單元的量測配置。所述量測配置是被配置以在所述致動器將所述晶片壓向所述安裝表面時，量測在所述晶片以及所述安裝表面之間的一傾斜角度。所述控制單元被配置以藉由根據所量測的傾斜角度以調整所述壓力分布來調整所述晶片的傾斜。

圖2描繪一覆晶接合設備，其包括用於保持一安裝表面22的一固定的支撐件27、以及用於抓住一晶片21的一可移動的接合頭23。所述晶片21將會在所述覆晶的製程中利用焊料凸塊25來附接至安裝表面22。所述設備亦包括一致動器24，其經由所述接合頭23來耦接至所述晶片21、以及一控制單元28，其耦接至所述致動器。所述控制單元28被配置以藉由控制所述致動器24來移動所述接合頭23。所述設備亦包括一耦接至所述控制單元28的量測配置26，並且所述量測配置26被配置以在所述致動器24將所述接合頭23壓向所述固定的支撐件27時，量測在(i)藉由所述接合頭23所抓住的晶片21以及(ii)被保持在所述固定的支撐件27上的安裝表面22之間的一傾斜角度。所述控制單元28被配置以根據所量測的傾斜角度，藉由調整所述接合頭23的傾斜來改變所述壓力分布。

換言之，在所述接合製程進行中並且所述晶片正被壓向所述安裝表面時，所述量測配置提供有關目前在所述晶片以及所述安裝表面之間的角度的立即的反饋至所述控制單元。所述控制單元可被程式化以自動地調整所述接合頭的定位，以便於改變所述角度。此量測及調整的遞迴過程可以確保當所述接合結束並且所述晶片相對於所述安裝表面的位置變成固定時，所述晶片以及所述安裝表面是平行於彼此的。各種的量測配置都可被利用以達成此目標。

所述覆晶接合設備可包括一或多個致動器，其在所述晶片上施加電場力或磁力。這些致動器例如可以是庫倫或強尼-雷貝克(Johnsen-Rabek)的靜電致動器。所述致動器可包括橫跨所述晶片的表面積散佈的多個電極。藉由改變施加至這些電極的電壓，所述壓力分布可加以改變。靜電致動器可以和其它裝置一起被實施用於改變所述壓力分布(例如經由所述接合頭發生的力致動)、或是作為一獨立的解決方案。

所述安裝表面例如可以是一電路板或一電子構件的頂表面、或是所述晶片可以實際附接及電連接到的任何其它表面。所述安裝表面可以定義一xy平面以及垂直於所述xy平面的一z軸。

包含所述安裝表面的電路板或構件可以在所述覆晶接合製程期間附接至一固定的結構。所述固定的結構例如可被稱為一接合台。所述安裝表面可以在整個所述覆晶接合製程保持靜止的。

所述接合頭可以是任何種類的配置，其中所述晶片可以在所述覆晶接合製程期間暫時附接的。將所述晶片暫時附接至所述接合頭的動作在此揭露內容中將被稱為利用所述接合頭來“抓住”所述晶片。所述晶片至所述接合頭的暫時的附接例如可以在黏著劑及/或真空吸力的幫助下，利用電場力或磁力來達成。

所述接合頭是可相對於所述固定的支撐件移動的。所述接合頭例如可被置放在一機器人的接合臂的末端，所述接合臂構成所述致動器24的一部分。所述控制單元可以藉由控制所述致動器來調整所述接合臂以及所述接合頭的位置。藉由所述致動器24所產生的移動及調整可包含平行於藉由所述安裝表面所界定的平面的水平的移動、以及在垂直於該平面的方向上的垂直的移動。前者的調整是容許所述晶片能夠與在所述安裝表面上所要的附接區域對準，而後者的調整是容許所述晶片能夠被壓抵所述安裝表面。所述致動器可包括不同的部件以用於產生向下的壓力以及水平的移動。

可對所述接合頭的位置做成的調整亦可包含所述接合頭在一平面中的旋轉，所述平面是平行於由所述安裝表面所界定的平面。所述調整亦可包含所述接合頭繞著平行於由所述安裝表面所界定的平面的一軸的旋轉。後者的旋轉例如可藉由傾斜所述接合臂來達成，因而其可被用來改變在所述晶片的底表面以及所述安裝表面之間的角度。

所述覆晶接合製程包括其中所述接合頭將所述晶片帶到所述安裝表面的附近，將所述晶片壓抵所述安裝表面的一步驟。許多不同的接合方法都是可行的。所述晶片例如可包括具有一或多個第一接觸墊的一底表面，並且所述安裝表面可包括一或多個第二接觸墊。當所述接合頭被定位在所述安裝表面之上時，所述一或多個第一接觸墊可以與所述一或多個第二接觸墊對準。在將所述接合頭壓向所述安裝表面之前，所述方法可包括在所述一或多個第一接觸墊上及/或在所述一或多個第二接觸墊上設置導電的焊料凸塊。在此揭露內容所提出的任何實施例中，所述凸塊例如可以是由銦所做成的。

藉由將所述晶片壓向所述安裝表面，所述晶片可以利用所述焊料凸塊來穩固地附接至所述安裝表面，並且所述第一接觸墊亦可以利用所述焊料凸塊來電連接至所述第二接觸墊。所述加壓以及傾斜調整可以在室溫或是在低溫，例如是在低於–100 ^oC的溫度下執行。在所述晶片以及安裝表面之間的開放空間可以在它們已經附接至彼此之後被填入一種底膠填充材料。

量測所述傾斜角度可包括在兩個或多個量測位置來量測在所述晶片以及所述安裝表面之間的所述間隙。若所述間隙只在所述安裝表面上的兩個點被量測，則所述傾斜角度只能沿著通過這些點的直線來加以判斷。若所述間隙是在所述安裝表面上的三個或更多點被量測，並且若這三個或更多點並非全部都位在所述安裝表面上的相同的直線上，則在任何方向上的傾斜角度都可加以判斷。

所述量測配置可包括一用於在兩個或多個量測位置來量測在所述晶片以及所述安裝表面之間的所述間隙的裝置。

在其中所述晶片是藉由一可移動的接合頭來抓住的一實施例中，所述接合頭可以在所述兩個或多個量測位置的每一個包括一第一透明的區段，所述晶片可以透過其而被照射。所述接合頭可以進一步在所述兩個或多個量測位置的每一個包括一第二透明的區段，所述安裝表面可以透過其而被照射。在所述兩個或多個量測位置的每一個量測在所述晶片的表面以及所述安裝表面之間的所述間隙可包括同時透過所述第一透明的區段來照射所述晶片以及透過所述第二透明的區段來照射所述安裝表面、以及量測在從所述晶片透過所述第一透明的區段反射的電磁輻射以及從所述安裝表面透過所述第二透明的區段反射的電磁輻射之間的干涉測量圖案。

圖3a描繪一種裝置，其包括已抓住一晶片31的一接合頭33。所述晶片31是與一安裝表面32對準。所述安裝表面已經附接至一固定的結構37。焊料凸塊35已經單純被描繪為在所述晶片31以及所述安裝表面32之間的線。接觸墊並未被描繪。

所述接合頭33包括一第一透明的區段331以及一第二透明的區段332。所述透明的區段可以是在所述接合頭中的開口。或者是，它們可以是由玻璃或某種其它材料所做成的區段，其對於在此實施例中被使用於照射的電磁輻射341/342是透明的。所述透明的區段可以在z方向上延伸穿過所述接合頭。僅有在一量測位置的一第一透明的區段以及一第二透明的區段被描繪，但是當間隙量測是在超過一量測位置被執行時，所述裝置可包括數個第一及第二透明的區段。每一個第一透明的區段331是位在所述接合頭33與所述晶片31在z方向上對準的一部分中。每一個第二透明的區段332是位在所述接合頭33與所述安裝表面32在z方向上對準、但是並不與所述晶片31對準的一部分中。

所述量測配置包括一干涉儀36，其亦作用為一電磁輻射源並且發射電磁輻射341/342，其透過所述第一透明的區段331朝向所述晶片31以及透過所述第二透明的區段332朝向所述安裝表面32。所述輻射源以及干涉儀可以替代的是兩個不同的裝置。所述干涉儀亦接收在其已經從所述晶片或是從所述安裝表面向上反射回來之後的輻射341/342。所述電磁輻射341/342例如可以是可見光輻射、UV輻射或紅外線輻射。

透過所述第一透明的區段331到達所述晶片31的電磁輻射341可以從較靠近所述接合頭33的所述晶片31的頂表面反射回到所述第一透明的區段。所述晶片可以選配地在其頂表面上包括一頂端反射層311，其將進入的輻射341反射回到朝向所述干涉儀36。所述進入的電磁輻射342可以類似地從所述安裝表面32被反射回到朝向所述干涉儀。此被描繪在圖3b中。在此量測位置的晶片31的底表面以及安裝表面32之間的間隙可以藉由在所述干涉儀中量測光束341及342的干涉而準確地被判斷出。

透過所述第一透明的區段33到達所述晶片31的電磁輻射341可以替代地從進一步遠離所述接合頭的晶片31的底表面被反射回到所述第一透明的區段331。所述晶片例如可以是對於紅外線輻射通透的矽晶片、或是對於可見光輻射通透的藍寶石晶片。在此例中，所述晶片31的底表面可包括一選配的底部反射層312，即如圖3c描繪的。任何已經沉積在所述頂端側上的層(例如在圖3c中的311)可包括一開口，其中所述輻射341可以進入所述晶片31而不從所述頂表面被反射。

在另一實施例中，所述晶片或是所述安裝表面可包括一超導電路，並且所述超導電路可以在所述兩個或多個量測位置的每一個包括一共平面的波導共振器。在所述兩個或多個量測位置的每一個量測在所述晶片的表面以及所述安裝表面之間的所述間隙可包括在所述兩個或多個量測位置的每一個量測所述共平面的波導共振器的共振頻率。

在一對應的設備中，所述晶片及/或所述安裝表面包括一超導電路，並且所述超導電路在所述兩個或多個量測位置的每一個包括一共平面的波導共振器。所述量測配置包括一共振量測裝置，其被配置以量測每一個共平面的波導共振器的共振頻率。

在一晶片上或是在一安裝表面上的一超導電路可以在一覆晶接合製程中，在所述晶片被壓向所述安裝表面時被使用於量測在所述晶片以及所述安裝表面之間的一傾斜角度。所述超導電路可以在兩個或多個量測位置包括一共平面的波導共振器，其中在所述晶片以及所述安裝表面之間的所述間隙被量測。所述用途可包括量測每一個共平面的波導共振器的共振頻率。

所述覆晶接合系統可被帶到低溫，其中在所述安裝表面上及/或在所述晶片上的至少某些電性元件呈現超導性。所述超導電路可包含一共平面的波導共振器作為一個此種元件。在所述安裝表面上及/或在所述晶片上的其它電路可包括一信號產生器以及傳輸線，其可以從所述信號產生器傳輸一電性信號至所述共平面的波導共振器。當所述電性信號的頻率以一種適當的方式被選擇時，所述電性信號可以將所述共振器帶到電性共振的狀態中。

圖4a描繪一晶片41、一安裝表面42以及焊料凸塊45，其附接且連接所述晶片41至所述安裝表面42。所述接合頭以及所述固定的支撐件已經從此圖被省略。一共平面的波導共振器44是在所述晶片41的底部側上。相對於所述晶片的厚度，所述共振器的厚度已被相當誇大。此共振器的共振頻率可以利用標準的量測而被判斷出。所述共振頻率將會依據所述波導共振器的電性環境而定。其是受所述安裝表面42的接近程度很大的影響。在所述共振器44以及所述安裝表面42之間的間隙43因此可以藉由量測所述共振頻率而被判斷出。圖4b描繪一替代的配置，其中所述共平面的波導共振器44是位在所述安裝表面42上。量測原理是相同的。

相鄰所述共振器的表面，亦即在圖4a中位於所述共振器44的正下方的安裝表面42的區域、或是在圖4b中位於所述共振器44的正上方的晶片41的區域可以選配地被塗覆一超導材料。其可以替代的是絕緣的。

共平面的波導共振器在每一個量測位置可以替代的是被配置在所述晶片以及所述安裝表面上。在每一個量測位置，在所述晶片上的波導共振器可以是與在所述安裝表面上的共振器對準的。此選項並未個別地加以描繪。

在另一實施例中，在所述兩個或多個量測位置的每一個量測在所述晶片的表面以及所述安裝表面之間的所述間隙可包括在所述兩個或多個量測位置的每一個利用一光源來照射所述間隙，所述光源發射電磁輻射到所述間隙中使得所述電磁輻射在所述間隙產生繞射，並且量測所述間隙進一步包括利用一輻射偵測器來量測所述繞射的電磁輻射。

所述電磁輻射的波長在此例中可以是位於可見光或紅外線範圍內。所述波長可以是和在所述兩個或多個量測位置預期的間隙相同的數量級。所述波長例如可以是在400nm–1mm的範圍內、或是在800nm–1mm的範圍內、或是在800nm–3000nm的範圍內。圖5a概要地描繪一覆晶接合系統，其中在一晶片41以及一安裝表面42之間的間隙是在一量測位置51被量測。

一光源L朝向在所述量測位置51的晶片41以及安裝表面42之間的間隙發射一輻射射束521。所述輻射射束可以是平行於所述安裝表面。若此電磁輻射的所選的波長是適當的，並且若所述間隙是足夠窄的，則所述進入的電磁輻射521將會在所述間隙產生繞射，因而繞射的電磁輻射522可以利用一輻射偵測器D而被偵測到。所述輻射偵測器可包括多個像素，因而其可以解析所述繞射的電磁輻射522的空間的強度變化，其在圖5a中被描繪為繞射圖案53。在所述量測位置51的間隙的高度可藉由分析所述圖案53而被判斷出。相同的量測可以在多個量測位置加以重複。

所述兩個或多個量測位置可以是位在所述晶片41的對應的兩個或多個角落。此被描繪在圖5b中。藉由將所述光束瞄準靠近一角落處，所述量測位置可以在xy平面中被精確定位。在所述量測已經在所述晶片的兩個或多個角落進行之後，所述晶片相對於所述安裝表面的傾斜接著可被計算出。

所述傾斜角度可以替代地亦藉由間接的手段來量測，而不直接量測在所述晶片以及所述安裝表面之間的間隙。

在一實施例中，所述晶片包括具有一或多個第一接觸墊的一底表面，並且所述安裝表面包括一或多個第二接觸墊，並且當所述接合頭被定位在所述安裝表面之上時，所述一或多個第一接觸墊與所述一或多個第二接觸墊對準，並且所述方法包括在將所述接合頭壓向所述安裝表面之前，將導電的焊料凸塊設置在所述一或多個第一接觸墊上及/或在所述一或多個第二接觸墊上，並且量測在所述晶片的表面以及所述安裝表面的表面之間的傾斜角度是包括量測在至少一第一接觸墊以及藉由至少一焊料凸塊來連接至彼此的至少第二接觸墊之間的電阻。

在一對應的裝置中，所述晶片包括一或多個第一接觸墊，並且所述安裝表面包括一或多個第二接觸墊，並且所述一或多個第一接觸墊是利用導電的焊料凸塊來連接至所述一或多個第二接觸墊，並且所述量測配置包括一電阻量測裝置，其被配置以量測在所述一或多個第一接觸墊中的至少一個以及所述一或多個第二接觸墊中的至少一個之間的電阻。

圖6a概要地描繪一覆晶接合系統裝置，其中一晶片61被接合到一安裝表面62。所述接合頭以及所述固定的支撐件已再度被省略。所述晶片包括一第一接觸墊611，並且所述安裝表面包括一第二接觸墊621。一焊料凸塊651已經被置放在第一接觸墊611及第二接觸墊621之間。所述焊料凸塊651的電阻是依據在其中此凸塊位在的量測位置64的晶片61以及安裝表面之間的間隙63而定。第一及第二接觸墊可以連接至一量測配置，其可以量測在它們之間的電阻，並且此電阻量測可被利用作為所述間隙63的高度的一指示器。

實際上可能是難以在高精確性下量測單一凸塊651的電阻。所述精確性可藉由串聯連接多個凸塊並且量測在此串聯的兩個末端之間的電阻來加以改善。圖6a描繪一種系統，其中所述晶片61包括多個第一接觸墊611至第一接觸墊613，並且所述安裝表面包括多個第二接觸墊621至第二接觸墊623。多個焊料凸塊651至焊料凸塊655是串聯連接在所述第一接觸墊以及所述第二接觸墊之間，因而這些焊料凸塊651至焊料凸塊655的全部的電阻的總和可以利用一量測配置來加以量測，所述量測配置可以量測在所述串聯中的第一接觸墊以及最後一個接觸墊之間的電阻。所有的焊料凸塊以及接觸墊都位在一量測位置64之內。所述串聯在x方向上的線性配置被描繪在圖6b中，但是形成所述串聯的凸塊及接觸墊例如可在所述xy平面中被配置成一更小型的圖案，例如是一方形。所量測的電阻於是會成比例於在所述量測位置64的平均間隙。所述傾斜角度可藉由在多個量測位置的凸塊以及接觸墊上重複相同的量測而被判斷出。

另一直接量測所述傾斜角度的方式被描繪在圖7中。在此實施例中，量測在所述晶片71的表面以及所述安裝表面72之間的角度可包括利用一輻射源74來照射在所述晶片以及所述安裝表面之間的間隙，所述輻射源74以相對於所述安裝表面的一非零的進入角度731發射一電磁輻射的射束76到所述晶片以及所述安裝表面之間的間隙。所述射束被反射在所述晶片71以及所述安裝表面72之間。量測所述傾斜角度進一步包括量測所述射束相對於所述安裝表面的離開角度732。

所述電磁輻射的波長在此例中可以是位於可見光或紫外線範圍內。所述波長可以是一或多個數量級小於在所述晶片以及所述安裝表面之間預期的間隙。所述波長例如是在10nm–800nm的範圍內、或是在400nm–800nm的範圍內、或是在10nm–400nm的範圍內。所述進入角度731例如可以是在0.1度至10度的範圍內、或是在0.1度至5度的範圍內、或是在0.1度至0.5度的範圍內。然而，最佳的進入角度將會依據所述晶片的大小以及在所述晶片以及所述安裝表面之間所要的間隙兩者而定。落在以上提及的範圍之外的進入角度因此亦可能被用在某些應用中。

在圖5a至圖5b及圖7中，所述量測配置包括一輻射源以及一輻射偵測器，並且所述輻射源被配置以利用電磁輻射來照射在所述晶片以及所述安裝表面之間的間隙，並且所述輻射偵測器被配置以量測離開所述間隙的電磁輻射。

在圖5a至圖5b中，所述輻射源被配置以利用電磁輻射來照射在所述晶片以及所述安裝表面之間的間隙，因而所述電磁輻射是在所述間隙產生繞射，並且所述輻射偵測器被配置以量測所述繞射的電磁輻射。在圖7中，所述輻射源照射在所述晶片以及所述安裝表面之間的間隙，使得所述電磁輻射被反射在所述晶片以及所述安裝表面之間，並且所述輻射偵測器被配置以量測所述反射的電磁輻射的離開角度。

11:步驟 12:步驟 13:步驟 14:步驟 21:晶片 22:安裝表面 23:接合頭 24:致動器 25:焊料凸塊 26:量測配置 27:固定的支撐件 28:控制單元 31:晶片 32:安裝表面 33:接合頭 35:焊料凸塊 36:干涉儀 37:固定的結構 41:晶片 42:安裝表面 43:間隙 44:波導共振器 45:焊料凸塊 51:量測位置 53:繞射圖案 61:晶片 62:安裝表面 63:間隙 64:量測位置 71:晶片 72:安裝表面 74:輻射源 76:電磁輻射的射束 311:頂端反射層 312:底部反射層 331:第一透明的區段 332:第二透明的區段 341:電磁輻射 342:電磁輻射 521:輻射射束 522:繞射的電磁輻射 611–613:第一接觸墊 621–623:第二接觸墊 651–655:焊料凸塊 731:進入角度 732:離開角度 D:輻射偵測器 L:光源

在以下，本揭露內容將會藉由參考所附圖式的較佳實施例來更詳細地描述，其中 [圖1]描繪一種方法。 [圖2]描繪一種覆晶接合設備。 [圖3a]至[圖3c]描繪一干涉儀實施例。 [圖4a]至[圖4b]描繪一共振器實施例。 [圖5a]至[圖5b]描繪一繞射實施例。 [圖6a]至[圖6b]描繪一焊料凸塊實施例。 [圖7]描繪一反射實施例。

11:步驟

12:步驟

13:步驟

14:步驟

Claims (16)

1. 一種用於在覆晶接合系統中將晶片附接在安裝表面上之方法，其包括： -藉由在所述晶片上施加壓力來將所述晶片壓向所述安裝表面，其中所述壓力具有橫跨所述晶片的表面的空間的分布， 其特徵在於所述方法亦包括： -在所述晶片被壓向所述安裝表面時，量測在所述晶片以及所述安裝表面之間的傾斜角度， -比較所量測的傾斜角度與預設的臨界值，並且若所量測的傾斜角度與所述臨界值不同，則藉由在所述晶片被壓向所述安裝表面時調整所述壓力分布來調整所述傾斜角度。
2. 如請求項1之方法，其中量測所述傾斜角度包括在兩個或多個量測位置量測在所述晶片以及所述安裝表面之間的所述間隙。
3. 如請求項2之方法，其中所述晶片是藉由可移動的接合頭而被抓住，並且所述接合頭在所述兩個或多個量測位置的每一個包括第一透明的區段，所述晶片可透過所述第一透明的區段而被照射，並且所述接合頭進一步在所述兩個或多個量測位置的每一個包括第二透明的區段，所述安裝表面可透過所述第二透明的區段而被照射，並且在所述兩個或多個量測位置的每一個量測在所述晶片的表面以及所述安裝表面之間的所述間隙是包括同時透過所述第一透明的區段來照射所述晶片以及透過所述第二透明的區段來照射所述安裝表面、以及量測在從所述晶片透過所述第一透明的區段反射的電磁輻射與從所述安裝表面透過所述第二透明的區段反射的電磁輻射之間的干涉測量圖案。
4. 如請求項3之方法，其中透過所述第一透明的區段到達所述晶片的所述電磁輻射是從較靠近所述接合頭的所述晶片的頂表面被反射回到所述第一透明的區段。
5. 如請求項3之方法，其中透過所述第一透明的區段到達所述晶片的所述電磁輻射是從較遠離所述接合頭的所述晶片的底表面被反射回到所述第一透明的區段。
6. 如請求項2之方法，其中所述安裝表面包括超導電路，並且所述超導電路在所述兩個或多個量測位置的每一個包括共平面的波導共振器，並且在所述兩個或多個量測位置的每一個量測在所述晶片的表面以及所述安裝表面之間的所述間隙是包括在所述兩個或多個量測位置的每一個量測所述共平面的波導共振器的共振頻率。
7. 如請求項2之方法，其中所述晶片包括超導電路，並且所述超導電路在所述兩個或多個量測位置的每一個包括共平面的波導共振器，並且在所述兩個或多個量測位置的每一個量測在所述晶片的表面以及所述安裝表面之間的所述間隙是包括在所述兩個或多個量測位置的每一個量測所述共平面的波導共振器的共振頻率。
8. 如請求項2之方法，其中在所述兩個或多個量測位置的每一個量測在所述晶片的表面以及所述安裝表面之間的所述間隙是包括在所述兩個或多個量測位置的每一個利用光源來照射所述間隙，所述光源發射電磁輻射到所述間隙中，使得所述電磁輻射在所述間隙產生繞射，並且量測所述間隙進一步包括利用輻射偵測器來量測所述繞射的電磁輻射。
9. 如請求項1之方法，其中所述晶片包括具有一或多個第一接觸墊的底表面，並且所述安裝表面包括一或多個第二接觸墊，並且當所述晶片被定位在所述安裝表面之上時，所述一或多個第一接觸墊是與所述一或多個第二接觸墊對準，並且所述方法包括在將所述晶片壓向所述安裝表面之前，在所述一或多個第一接觸墊上及/或在所述一或多個第二接觸墊上設置導電的焊料凸塊，並且量測在所述晶片的表面以及所述所述安裝表面之間的所述傾斜角度是包括量測在至少一第一接觸墊以及藉由至少一焊料凸塊來連接至彼此的至少第二接觸墊之間的電阻。
10. 如請求項1之方法，其中在所述兩個或多個量測位置的每一個量測在所述晶片的表面以及所述安裝表面之間的所述傾斜角度是包括利用輻射源來照射在所述晶片以及所述安裝表面之間的所述間隙，所述輻射源以相對於所述安裝表面的非零的進入角度來發射電磁輻射的射束到所述晶片以及所述安裝表面之間的所述間隙，使得所述射束被反射在所述晶片以及所述安裝表面之間，並且量測所述傾斜角度進一步包括量測所述射束相對於所述安裝表面的離開角度。
11. 一種覆晶接合設備，其包括耦接至晶片的致動器以及耦接至所述致動器的控制單元，藉此所述控制單元被配置以控制所述致動器以使得其將所述晶片壓向安裝表面，其中藉由所述致動器所施加的壓力具有橫跨所述晶片的表面的空間的壓力分布， 其中於所述設備亦包括耦接至所述控制單元的量測配置，並且所述量測配置是被配置以在所述致動器將所述晶片壓向所述安裝表面時量測在所述晶片以及所述安裝表面之間的傾斜角度，其中所述控制單元被配置以藉由根據所量測的傾斜角度來調整所述壓力分布以調整所述晶片的傾斜。
12. 如請求項11之覆晶接合設備，其中所述量測配置包括用於在兩個或多個量測位置量測在所述晶片以及所述安裝表面之間的所述間隙的裝置。
13. 如請求項12之覆晶接合設備，其中所述設備包括被配置以抓住所述晶片的接合頭，並且所述接合頭在所述兩個或多個量測位置的每一個包括第一透明的區段，藉由所述接合頭所抓住的晶片可透過所述第一透明的區段而被照射，並且所述接合頭進一步在所述兩個或多個量測位置的每一個包括第二透明的區段，藉由所述固定的支撐件所保持的安裝表面可透過所述第二透明的區段而被照射，並且所述量測配置包括一或多個電磁輻射源，其被配置以同時透過所述第一透明的區段以及第二透明的區段來發送電磁輻射，並且所述量測配置包括干涉儀，其被配置以量測在透過所述第一透明的區段而被反射回來的電磁輻射以及透過所述第二透明的區段而被反射回來的電磁輻射之間的干涉測量圖案。
14. 如請求項11或12之覆晶接合設備，其中所述量測配置包括輻射源以及輻射偵測器，並且所述輻射源被配置以利用電磁輻射來照射在所述晶片以及所述安裝表面之間的所述間隙，並且所述輻射偵測器被配置以量測離開所述間隙的所述電磁輻射。
15. 一種超導電路在晶片上或在安裝表面上的用途，其用於在覆晶接合製程中，在所述晶片被壓向所述安裝表面時量測在所述晶片以及所述安裝表面之間的傾斜角度，其中所述超導電路在其中所述晶片以及所述安裝表面之間的所述間隙被量測的兩個或多個量測位置包括共平面的波導共振器，並且所述用途包括量測每一個共面的波導共振器的共振頻率。
16. 一種一或多個第一接觸墊在晶片上、一或多個第二接觸墊在安裝表面上、以及導電的焊料凸塊的用途，其用於在覆晶接合製程中，在所述晶片被壓向所述安裝表面時量測在所述晶片以及所述安裝表面之間的傾斜角度，其中所述導電的焊料凸塊連接所述一或多個第一接觸墊至所述一或多個第二接觸墊，並且所述用途包括量測在所述一或多個第一接觸墊中的至少一個以及所述一或多個第二接觸墊中的至少一個之間的電阻。

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