用于制造半导体封装的设备及方法与流程

本发明大体上涉及用于制造半导体封装的设备及方法。

背景技术：

为实现薄集成电路(IC)封装，一种方法是减少晶片的厚度。然而，所述晶片越薄，翘曲越容易发生。

解决此技术问题的一个解决方案是改进晶片研磨过程。举例来说，不同于完全常规研磨，所述研磨过程在研磨晶片时在所述晶片的最外圆周上留下约3mm的边缘，且仅将内圆周研磨薄。

技术实现要素：

一般来说，归因于在所述晶片的顶面附近的IC形成，晶片翘曲由在所述晶片的顶面与底面之间的差别应力产生。所述晶片翘曲引起不良合金形成是因为双重原因：一个是不均匀的金属厚度，因为沉积装置经设计以在平坦晶片上沉积金属；另一个是在合金化步骤中的不均匀加热，因为所述装置经设计以加热平坦晶片。另外，所述晶片翘曲引起增大的晶片破损，因为过程装置经设计以处置平坦晶片。所述不良合金形成与晶片破损两者减少优质IC封装的产量，其导致更多费用且并不符合消费者的需求。

晶片薄化过程使上述问题更严重。因此，本发明者尽力实现在薄晶片中的独特合金，且避免所述薄晶片在传送期间被损坏。

本发明的实施例可解决上述技术问题。本发明将平坦化元件堆叠在翘曲的晶片上方以使所述翘曲平坦(而非在所述研磨过程期间使用特殊研磨机器)，且其通过具有开口的保持器固定在一起。所述平坦化元件的底面面朝所述翘曲的晶片的顶面，且使对应于所述翘曲的晶片的有效区域的所述底面暴露于所述开口，使得随后可用金属喷溅且合金化所述翘曲的晶片的暴露底面。所述平坦化元件及所述保持器由具有优良导热性且耐高温的材料制成，以确保所述晶片在合金化过程期间被均匀加热。

本发明的一个实施例提供保持器以固定晶片，所述晶片具有用于在其上形成集成电路(IC)的顶面及与所述顶面相对的底面。所述保持器包括开口、围绕所述开口的基座部分及与所述基座部分连接的定位部分。所述基座部分经配置以支撑所述晶片的所述底面，所述定位部分经配置以横向定位所述晶片，且所述开口经配置以暴露对应于所述晶片的有效区域的所述底面。

本发明的另一实施例提供用于制造半导体封装的方法。所述方法包括将所述晶片放置在保持器上，且在所述晶片上堆叠平坦化元件，使得所述平坦化元件的所述底面紧靠所述晶片的所述顶面以使所述晶片平坦；其中通过所述保持器横向定位所述晶片及所述平坦化元件。

附图说明

图1是说明晶片、使所述晶片平坦的平坦化元件及固定所述晶片的保持器及根据本发明的一个实施例的所述平坦化元件的透视图；

图2是在图1中的所述保持器的俯视图；

图3是沿在图2中的线“AA”的所述保持器的横截面图；

图4是根据本发明的实施例的平坦化元件的俯视图；及

图5是根据本发明的实施例的平坦化元件的俯视图。

具体实施方式

如下说明本发明的实施例：

根据本发明的一个实施例，一种用于制造半导体封装的方法包含：将晶片放置在保持器上且在晶片上堆叠平坦化元件，使得平坦化元件的底面紧靠晶片的顶面以使晶片平坦。晶片与平坦化元件两者均由保持器横向定位。在此说明书中，晶片的顶面经界定用于在其上形成IC。在晶片上完成合金形成之后才移除平坦化元件及保持器。

一般来说，在由本发明提供的方法中使用的平坦化元件具有大小(包含水平大小(例如直径)及垂直大小(例如厚度))，其确保平坦化元件具有能够使晶片翘曲平坦的重量。优选地，平坦化元件具有类似于晶片的轮廓(即，塑形为具有类似直径的圆)，使得平坦化元件及晶片可由保持器固定，而在考虑成本的同时达到最优性能。同时，平坦化元件的粗糙度足够低以保护晶片不受刮擦。

在由本发明提供的方法中使用的保持器具有开口、围绕开口的基座部分及与基座部分连接的定位部分。基座部分经配置以支撑晶片的底面，定位部分经配置以横向定位晶片，且开口经配置以暴露对应于晶片的有效区域的底面，使得暴露的晶片的有效区域将经受后续金属形成及在其上的合金形成。晶片的有效区域意指晶片的顶面中将形成裸片的区域。在实施例中，有效区域是晶片的主要区域(除在晶片的最外圆周上约3mm的边缘)。优选地，对应于晶片的有效区域的底面完全暴露于保持器的开口。

此外，平坦化元件及保持器是导热的且耐高温(例如500℃)，使得其可满足合格的金属及合金形成，此为所属领域的技术人员已知。举例来说，保持器可由(但不限于)金属(例如铝)或陶瓷制成，且平坦化元件可为(但不限于)仿真晶片、石英晶片或金属盖。

图1是说明晶片20、用于使晶片20平坦的平坦化元件22及用于固定晶片20的保持器24及根据本发明的一个实施例的平坦化元件22的透视图，其中平坦化元件22及保持器24可用于如上文说明的方法中。

在此实施例中，在图1中展示的平坦化元件22是仿真晶片。平坦化元件22的直径大体上等于晶片20。举例来说，对于8英寸100um薄的晶片20，平坦化元件22可选择8英寸140um的仿真晶片。当平坦化元件22堆叠在晶片20的顶面200上时，平坦化元件22的重量使晶片翘曲平坦。在本发明的其它实施例中，可用石英晶片或金属盖替换仿真晶片。

图2是在图1中的保持器24的俯视图，且图3是沿在图2中的线“AA”的保持器24的横截面图。

如在图2及3中展示，在此实施例中，保持器24是铝环，其包含由基座部分240界定的内环及由定位部分242界定的外环。基座部分240的直径“DDI”(即，围绕基座部分240的开口244的直径)小于晶片20的直径，使得基座部分240可支撑晶片20，但直径“DDI”等于或大于界定晶片20的有效区域的有效直径，以便完全暴露对应于晶片20的有效区域的底面。定位部分242的直径“DDO”等于晶片20与平坦化元件22中较大的直径。定位部分242的高度“HH”至少大于晶片20的厚度。晶片20及平坦化元件22固定在定位部分242内。

为实现期望的金属形成及合金形成，根据过程条件，基座部分240可替代地界定多个凸部241以进一步悬置晶片20。

图4及5分别是根据本发明的另外两个实施例的平坦化元件22的俯视图。

不同于仿真晶片及石英晶片，一些金属盖(例如铝盖)的粗糙度难以以所要方式来控制。为保护晶片20的顶面免受刮擦，经选择作为在本发明中的平坦化元件22的金属盖可经塑形为中心对称地空心的，例如在图4中展示的交叉状或如在图5中展示的辐射状。由于在平坦化元件22与晶片20之间的接触区域减少，因此晶片20被平坦化元件22刮擦的风险减少。

为实现更好的平坦化效果，多个凸起220可替代地形成在平坦化元件22的外边缘上。相应地，如图2中展示，保持器24在定位部分242上界定多个凹部243，使得多个凸起220分别固持在多个凹部243中。