处理半导体器件的工具和系统以及处理半导体器件的方法
【技术领域】
[0001]本发明总的来说涉及半导体领域，更具体地，涉及处理半导体器件的工具和系统以及处理半导体器件的方法。
【背景技术】
[0002]半导体器件被用于多种电子应用中，诸如个人计算机、手机、数码相机以及其他电子设备。通常通过在半导体衬底上方顺序沉积绝缘或介电层、导电层以及半导体材料层并且使用光刻图案化各种材料层从而在其上形成电路部件和元件来制造半导体器件。
[0003]通常将数十个或数百个集成电路制造在单个半导体晶圆上。通过沿着划线切割集成电路来分割各个管芯。然后例如，以多芯片模块或其他类型的封装形式来独立地封装各个管芯。
[0004]在集成电路的一些封装方法中，将器件管芯或封装件封装在封装衬底上，该封装衬底包括用于在封装衬底的相对面之间传送电信号的金属连接。可以使用倒装接合将器件管芯接合在封装衬底的一个面上，并且可以执行回流工艺来熔化互连管芯和封装衬底的焊球。
【发明内容】
[0005]根据本发明的一个方面，提供了一种用于处理半导体器件的工具，包括:第二材料，设置在第一材料上方；以及多个孔，设置在第一材料和第二材料内，其中，第二材料包括比第一材料更高的反射率，并且多个孔中的每个孔均被用来将封装部件保持在支撑件上方。
[0006]优选地，第二材料包括金属。
[0007]优选地，金属包括选自于基本由Au、Ag、Cu、Cr、Zn、Sn及它们的组合所构成的组的材料。
[0008]优选地，第二材料包括厚度大约为I μ m或更小的薄膜材料。
[0009]优选地，薄膜材料包括选自于基本由掺T12环氧树脂、掺T12聚合物及它们的组合所构成的组的材料。
[0010]优选地,第一材料包括选自于基本由金属、金属合金、陶瓷材料以及它们的组合所构成的组的材料。
[0011 ] 优选地，第一材料包括第一反射率，第二材料包括第二反射率，并且第二材料的第二反射率对于辐射能量包括比第一材料的第一反射率更高的反射率。
[0012] 根据本发明的另一方面，提供了一种用于处理半导体器件的系统，包括:辐射能量源；支撑件；以及工具，设置在支撑件和辐射能量源之间，工具包括第一材料和设置在第一材料上方的第二材料，第一材料包括对辐射能量的第一反射率而第二材料包括对辐射能量的第二反射率，第二反射率大于第一反射率，工具包括设置在第一材料和第二材料内的多个孔，并且多个孔中的每个孔均被用来将封装部件保持在支撑件上方。
[0013]优选地,工具包括夹具。
[0014]优选地，封装部件包括第一封装部件，并且支撑件包括用来支撑第二封装部件的板或船形物。
[0015]优选地，支撑件被用来支撑多个第二封装部件，多个孔被用来在共晶材料接合工艺过程中将第一封装部件支撑在多个第二封装部件的每个的上方。
[0016]优选地，共晶材料接合工艺包括大约240摄氏度至大约260摄氏度的温度。
[0017]优选地，第二材料被用来反射由辐射能量源发射出的预定波长范围内的辐射能量。
[0018]优选地，预定波长范围包括大约800nm至大约100000 μ m。
[0019]优选地，第二材料被用来反射大于预定波长范围内的辐射能量的约70%。
[0020]根据本发明的又一方面，提供了一种处理半导体器件的方法，包括:提供工具，工具包括第一材料和设置在第一材料上方的第二材料，第二材料对辐射能量具有高于第一材料的反射率，工具包括设置在第一材料和第二材料内的孔；提供第一封装部件；将工具的多个孔中的一个孔设置在第一封装部件上方；将第二封装部件设置在第一封装部件上方的工具的多个孔中的一个孔内；以及将工具和第二封装部件暴露于辐射能量，以对设置在第一封装部件和第二封装部件之间的共晶材料进行回流。
[0021]优选地，将工具和第二封装部件暴露于辐射能量包括将第二封装部件接合至第一封装部件。
[0022]优选地，提供第一封装部件包括提供多个第一封装部件的带，方法进一步包括将第二封装部件设置在多个第一封装部件之一上方的工具的多个孔的每个孔内，并且将工具和第二封装部件暴露于辐射能量包括对设置在多个第二封装部件的每个上的共晶材料进行回流。
[0023]优选地，该方法进一步包括:去除工具，并且在设置在多个第二封装部件中的相邻第二封装部件之间的划线上切割多个第一封装部件的带，以形成多个封装半导体器件。
[0024]优选地，多个封装半导体器件包括选自于基本由封装半导体管芯、堆叠管芯、芯片上系统(S0C)、晶圆级封装(WLP)器件以及它们的组合所构成的组的类型。
【附图说明】
[0025]当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本发明的各个方面。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各种部件没有按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增大或减小。
[0026]图1是根据一些实施例处理半导体器件的工具的俯视图；
[0027]图2是根据一些实施例的图1所示的工具的一部分的截面图；
[0028]图3至图8示出了根据一些实施例在各个阶段处理半导体器件的方法的截面图；以及
[0029]图9是根据一些实施例的处理半导体器件的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0030]以下公开提供了多种不同实施例或实例，用于实现本发明的不同特征。以下将描述组件和布置的特定实例以简化本发明。当然，这些仅是实例并且不旨在限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括以直接接触的方式形成第一部件和第二部件的实施例，也可以包括附加部件形成在第一部件和第二部件之间使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。另外，本发明可以在多个实例中重复参考符号和/或字符。这种重复用于简化和清楚，并且其本身不表示所述多个实施例和/或配置之间的关系。
[0031]此外，为了容易描述，本文中使用诸如“在…之下”、“在…下面”、“下部的”、“在…之上”、以及“上部的”等的空间相对位置关系术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一元件或部件的关系。应当理解，除附图所示的方位之外，空间相对位置关系术语意欲包括使用或操作中的装置的各种不同的方位。装置可以以其它方式进行定位(旋转90度或在其他方位)，并且因此，对本文中所使用的空间相对位置关系描述符进行相应地解释。
[0032]本发明的一些实施例涉及用于处理半导体器件的工具、实施这些工具的系统、以及使用这些工具和系统处理半导体器件的方法。在一些实施例中，这些工具包括半导体器件的焊料回流工艺过程中所使用的新颖夹具，在此将进一步对其进行描述。
[0033]首先参考图1，示出了根据本发明一些实施例的处理半导体器件的工具100的俯视图。工具100包括夹具或盖，例如在一些实施例中在焊料回流或接合工艺期间用于在焊料回流或接合工艺中将封装部件保持在期望位置。图2是根据一些实施例的在图1的2-2’处截取的工具100的一部分的截面图。
[0034]工具100包括第一材料102和设置在第一材料102上方的第二材料104。根据一些实施例，第一材料102包括:金属或金属合金，诸如铜、铝、钢等；一种或多种陶瓷材料；或它们的组合或多层。例如，在一些实施例中，第一材料102包括大约Imm至大约3mm的厚度。可选地，第一材料102可以包括其他材料和尺寸。
[0035]在一些实施例中，第二材料104包括金属。例如，金属可以包括Au、Ag、Cu、Cr、Zn、Sn或它们的组合或多层。例如，金属可以包括大约100埃至大约I μ m的厚度。
[0036]在其他实施例中，第二材料104包括薄膜材料。在一些实施例中，薄膜材料的厚度为大约Iym或更小。在一些实施例中，薄膜材料包括诸如掺T12的环氧树脂、掺T12的聚合物的材料、其他材料或者它们的组合或多层。