專利名稱：晶片級單元片處理的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及單元片處理、半導體封裝、裝配、多芯片模塊
(MCM)以及系統(tǒng)級封裝(SiP)的領域。
背景技術：
減小半導體制造成本的一個因素是使半導體晶片上的半導體單元 片的數(shù)目達到最大。增加晶片上的單元片數(shù)目的優(yōu)點典型地在個體單 元片的封裝和裝配工藝中失去，因為晶片需要劃片和個體單元片處理 以便揀選出優(yōu)良單元片以及隨后將優(yōu)良單元片裝配到封裝中。
窩伏爾組件(waffle pack)典型地用來減小貫穿封裝工藝的個體 單元片處理量，從而獲得較低的制造成本和增加的生產量。窩伏爾組 件是典型地具有獨特凹坑的容器，以寬松地限制個體單元片在凹坑內 的運動并避免凹坑之間單元片的混雜。各種窩伏爾組件具有典型地以 各種尺寸和形狀制成的凹坑，以容納各種數(shù)量的單元片和多種單元片 尺寸。這些凹坑典型地是方形的，并且凹坑的數(shù)目典型地小于50并
小于從半導體晶片劃分出的單元片的數(shù)目。窩伏爾組件經常用來在從 晶片中劃分出單元片之后和在封裝它們之前運輸或存放單元片。窩伏 爾組件典型地跟從劃分的晶片中拾取優(yōu)良單元片以及將它們放置到窩 伏爾組件中的自動拾取和放置工具結合使用。這些拾取和放置工具也 用來從窩伏爾組件中拾取單元片以及將單元片放置到半導體封裝中。 一旦裝載入窩伏爾組件中，還可以用防靜電紙覆蓋單元片，并且通常 用蓋子合力保護窩伏爾組件封裝。
因此，在多芯片半導體封裝例如多芯片模塊(MCM)或系統(tǒng)級 封裝(SiP)的裝配過程中，由于多芯片裝配的不同芯片的需要，典 型地需要來自不同窩伏爾組件的單元片。雖然窩伏爾組件的使用避免貫穿封裝工藝的個體單元片的處理，但是需要大量窩伏爾組件以容納 半導體晶片上的所有單元片。此外，對于多芯片半導體封裝，典型地
需要大量不同的窩伏爾組件以提供裝配的多芯片半導體封裝所需的所 有不同類型的單元片。因此，常規(guī)窩伏爾組件典型地是在封裝工藝的 中間步驟期間單元片的筒單存放容器。

發(fā)明內容
本發(fā)明涉及窩伏爾組件裝置，它能夠容納比常規(guī)窩伏爾組件更多 數(shù)目的單元片，與半導體濕法和/或干法工藝兼容，和/或避免對單元 片的正面表面損傷。
本發(fā)明的一個目的在于減少在半導體裝配工藝中處理操作的數(shù)目。
本發(fā)明的再一個目的在于增加可在窩伏爾組件中處理的單元片數(shù)目。
本發(fā)明的又一個目的在于在單個窩伏爾組件裝置中處理構成半導 體晶片的單元片的大多數(shù)。該能力導致減少晶片級解決方案所需的處 理步驟的數(shù)目。
實際上，本發(fā)明的另一個目的在于在單個窩伏爾組件裝置中處理
構成半導體晶片的所有單元片。
本發(fā)明的再又一個目的在于在單個窩伏爾組件裝置中處理比構成 單個半導體晶片多的單元片。
本發(fā)明的另一個目的在于提供在準備插入半導體封裝中之前處理 單個或多個單元片的窩伏爾組件裝置。
本發(fā)明的再又一個目的在于提供處理具有不同尺寸和形狀的多個 單元片的窩伏爾組件裝置。
本發(fā)明的另 一 目的在于提供具有跟半導體晶片類似的尺寸和/或 材料的，從而與半導體晶片處理設備兼容的窩伏爾組件裝置。
本發(fā)明的再一個目的在于提供處理單元片的方法和窩伏爾組件裝 置，使得在處理過程中在沒有粘附劑的幫助下將單元片限制成只能在窩伏爾組件裝置中移動最小的量。
本發(fā)明的另一個目的在于提供窩伏爾組件裝置，由此單元片可從 窩伏爾組件裝置元件的凹坑中落到附隨蓋子的凹坑中而不接觸單元片 表面。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，窩伏爾組件裝置包括元件，在元件的表 面中具有凹坑以容納來自至少一個半導體晶片的單元片。元件至少由 這樣的材料制成并具有這樣的形狀，它們與半導體晶片處理兼容以并 行地處理窩伏爾組件裝置中的單元片。優(yōu)選地，窩伏爾組件裝置中凹 坑可在元件中容納來自半導體晶片的單元片的大多數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方案，提供半導體器件裝配方法，它從單個 窩伏爾組件裝置中移走單元片，將來自單個窩伏爾組件裝置的單元片 放置到半導體封裝上，從放置的單元片裝配集成電路所需的所有器件 部件，以及將半導體封裝中的放置單元片電互連以形成集成電路。
在本發(fā)明的又一個方面中，提供半導體器件裝配方法，它從至少 一個窩伏爾組件裝置中移走單元片，將來自該至少一個窩伏爾組件裝 置的單元片放置到半導體封裝上，從放置的單元片裝配集成電路所需 的器件部件，以及將半導體封裝中的放置單元片電互連以形成集成電路。


將容易獲得本發(fā)明及其許多附帶優(yōu)點的更完全認識，因為通過參
考下面結合附圖考慮的詳細說明它們將變得更好理解，其中
圖1A是顯示具有針對特定范圍單元片尺寸的凹坑的窩伏爾組件 裝置的本發(fā)明一種實施方案的示意圖1B是顯示具有針對不同單元片尺寸的凹坑的窩伏爾組件裝置 的本發(fā)明另一種實施方案的示意圖2A是顯示具有用于引導窩伏爾組件裝置的流出物的橫穿凹坑 的通道的本發(fā)明另一種實施方案的示意頂視圖2B是顯示具有放射狀放置的通道的窩伏爾組件裝置的本發(fā)明
14另一種實施方案的示意頂視圖3A是顯示在凹坑區(qū)域附近的本發(fā)明窩伏爾組件裝置的一部分 的圖2A實施方案的示意橫截面圖3B是顯示放置在窩伏爾組件裝置的凹坑中的單元片的透視 圖，其說明關于窩伏爾組件裝置的質心的單元片的徑向和切向；
圖4是顯示具有沿著凹坑的切線邊緣橫穿凹坑的通道的窩伏爾組 件裝置的本發(fā)明另一種實施方案的示意頂視圖5A是具有與凹坑底部一致的通道底部的圖4中所述實施方案 的示意橫截面視圖5B是具有在凹坑底部下面的通道底部的圖4中所述實施方案 的示意橫截面視圖6A是凹坑區(qū)域附近的圖4中所述實施方案的示意透視圖6B是凹坑區(qū)域附近的其中每個凹坑訪問兩個通道的圖4中所 述實施方案的示意透視圖7A是本發(fā)明的窩伏爾組件裝置的蓋子的示意說明；
圖7B是具有限制單元片移動的配對凹坑的本發(fā)明蓋子的示意橫 截面；
圖7C是具有在濕法處理過程中使小單元片的處理變容易的導管 的本發(fā)明蓋子的示意圖8是描述本發(fā)明的示例裝配方法的流程圖9是描述本發(fā)明的另一種示例裝配方法的流程圖；以及
圖IO是描述本發(fā)明的另一種示例裝配方法的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖，其中相似參考數(shù)字指示貫穿幾個視圖的相似或相 應部件，更特別地描述說明本發(fā)明第一實施方案的圖1A。圖1A顯 示具有在元件或載體14中形成的凹坑12的窩伏爾組件裝置10。元 件14優(yōu)選地具有足夠數(shù)目的凹坑12，使得元件14可容納來自劃片 后半導體晶片的單元片的至少大多數(shù)。元件14由這樣的材料制成并具有這樣的尺寸，它們與半導體晶片處理兼容(也就是，與半導體處 理設備和/或半導體晶片工藝兼容)，以允許并行地處理窩伏爾組件
裝置10中的單元片。例如元件14可以是圓形的(例如圓形盤)并具 有接近于半導體晶片直徑的直徑，以允許與半導體晶片處理設備的兼 容性。此外，元件14優(yōu)選地由可兼容半導體工藝的材料制成，以允 許與半導體濕法或干法工藝的兼容性。本發(fā)明中可適用作窩伏爾組件
裝置的各種可兼容半導體工藝的材料包括半導體、二氧化硅、氮化 硅、Al、 Cu、 W，以及硅化物。其他可兼容半導體工藝的材料包括 不銹鋼、鈦、altem、 kapton、特氟綸、聚丙烯，以及厶1203。根據(jù)本 發(fā)明的一種實施方案，這些可兼容半導體工藝的材料的一些也可以涂 敷上二氧化硅或氮化硅。元件14的厚度優(yōu)選地選擇成足夠厚以容納 凹坑的厚度并且在處理時不變形。厚度依賴于凹坑的深度和數(shù)目、主 體的尺寸或直徑，以及制造主體的材料。例如，對于包含涂敷氮化物 的鋁、具有200 mm直徑的，以及具有每個0.2 mm深的100-1000個 凹坑的元件14，元件厚度優(yōu)選地是3-10 mm。此外，對于包含珪、 具有跳200或300 mm直徑的,以及具有0.2 mm深的IOO-IOOO 個凹坑的元件14，元件厚度優(yōu)選地是0.5-1.0 mm。
如果元件14主要包含硅，根據(jù)本發(fā)明的制造窩伏爾組件裝置10 的一種方法利用光刻和刻蝕。窩伏爾組件裝置10可以是例如絕緣體 上硅(SOI)型結構。適合于本發(fā)明的SOI結構的例子包括第一硅元 件、二氧化硅層，以及第二硅元件堆。為了機械處理穩(wěn)定性，第一硅 元件厚度足夠厚。二氧化硅層厚度提供刻蝕選擇性。第二硅元件厚度 提供期望的凹坑深度。
該結構的制造可以使用標準的光刻技術例如硅貫通刻蝕，以選擇 性地刻穿第二硅元件到達二氧化硅層從而形成凹坑12。在適用于本 發(fā)明的SOI結構的一種示例中，第一硅元件具有0.5-1.0 mm的厚度 (例如標準的200 mm Si晶片的厚度)，二氧化硅層厚度具有1-10 微米的厚度(例如通過氧化或化學氣相沉積形成)，以及第二硅元件 具有50-500微米的厚度(例如通過接合和減薄標準硅晶片形成)。除了標準的光刻技術外，加工技術也可用來形成本發(fā)明的結構。制造
技術的選擇某種程度上依賴于元件14的主體材料。
優(yōu)選地形成元件14中凹坑12的尺寸以容納單元片。凹坑的數(shù)目 可以超過50個也可以超過幾千個單元片(例如依賴于單元片尺寸可 達1000-5000或更多)。凹坑優(yōu)選地做成有容差，以容納特定尺寸的 單元片，例如優(yōu)選地形成凹坑12的尺寸以在尺寸上比單元片18大 0.05-0.5 mm。類似地，凹坑12的深度范圍典型地比單元片18的厚 度大或小至多0.05 mm。例如，對于0.3 mm厚的7 mmx7 mm單元 片，可以使用0.25 mm+/-0.025 mm深的7.1 mmx7.1 mm +/-0.05 mm 的凹坑。此外，可以不同地形成凹坑的尺寸，以容納不同尺寸和形狀 的單元片，如圖IB中所示。
如圖2A中所示，可以包括將凹坑12連接到一起的通道16以提 供路徑，使得在濕法工藝和/或隨后烘干過程中可以將液體流出物引 導離單元片18。通道16優(yōu)選地足夠大以容納流出物，但要足夠小不 會不利地影響凹坑12中的單元片的運動。通道寬度的優(yōu)選范圍是 0.5-5.0 mm。如圖2A中所示，可以沿著圓形元件的弦布置圓形元件 的通道。在本發(fā)明的另一種實施方案中，如圖2B中所示，可以放射 狀地或以徑向和線性部分的組合布置通道。
圖3A是顯示在凹坑區(qū)域附近的本發(fā)明窩伏爾組件裝置的一部分 的圖2A實施方案的示意橫截面視圖。如圖3A中所示，進一步構造 凹坑12，使得單元片18不是平躺在凹坑12的底部20中而是傾斜 的，其法線軸具有朝向元件14的質心法線軸的徑向分量。這樣，減 輕了在元件14的旋轉過程中單元片18從凹坑12中跳出。可以例如 通過底部20上遠離元件14中心的凹坑12側面上的壁架22獲得傾 斜。與包含壁架的凹坑橫向尺寸相比，壁架22的橫向寬度是小的， 并可以形成。對于上面所討論的7.1 mmx7.1 mm的凹坑，壁架的橫 向寬度典型地小于l mm。因此由凹坑12的底部20中所形成的壁架 的形狀和尺寸確定凹坑12中單元片18的傾斜。圖3A中所示的沿著 中心線的壁架可以使單元片相反方向傾斜。但是，本發(fā)明不限于該嚴格配置。在設置和編程制造凹坑、壁架和通道的自動機械設備時涉及
的實際考慮可能導致不具有圖3A中所示的相同傾斜配置的凹坑群。
例如，在形成凹坑12和壁架22的過程中，為了設置加工凹坑 12和壁架22的機床，典型地圖1A中所示的圃形元件被任意地分割 成多個部分例如四分之一圓。在每個部分中，凹坑和壁架將類似地排 列。在該狀態(tài)下，關于窩伏爾組件裝置中單元片的質心或幾何中心， 圖3B中所示的單元片18的傾斜向量T不僅具有朝向質心或幾何中 心的徑向分量r,而且具有朝向沿著與連接單元片中心和窩伏爾組件 中心的半徑相切的方向的切向分量t。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中， 傾斜向量T的徑向分量r大于切向分量t，以便于旋轉過程中凹坑12 中單元片的保持。
本發(fā)明的窩伏爾組件裝置的另一種實施方案在圖4和5A中顯 示，其顯示靠近凹坑12延伸的通道16的位置。雖然圖5A中所示的 元件14中的通道處于跟凹坑12的底部20相同的深度，但是本發(fā)明 不限于具有相同深度。實際上，在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方案中，如 圖5B中所示在元件14中形成深度比凹坑12的底部20更深的通道 16。這樣，當單元片受到濕法處理時，在窩伏爾組件裝置中時液體可 以從單元片周圍排出。
圖6A是圖4中描述的實施方案的凹坑區(qū)域附近的透視圖。凹坑 12中包含在單元片18下方的液體可以流進通道16中，并且在旋轉 過程中從凹坑中排出。此外，雖然圖4和圖6A中描述只有一個通道 16靠近凹坑12的配置，在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，本發(fā)明的窩伏 爾組件裝置可以具有在凹坑12的相對側面上的兩個通道16,如圖 6B中所示。此外，考慮圖6B可以看到，當單元片的橫向尺寸D變 得更小，并且與通道16的寬度W可比時，只留下少量的保持壁R 使單元片18可保持在通道16中。對于一邊小于2-3 mm的單元片以 及0.75-1 mm的實際通道寬度，當窩伏爾組件裝置10以高速率旋轉 時，例如典型地在濕法半導體處理中所進行的，保持壁R的小尺寸 可能導致單元片18從元件14的窩伏爾組件裝置10中跳出。因此，對于小的單元片尺寸，保證例如當旋轉時單元片在凹坑中可能是成問 題的。
通常在窩伏爾組件裝置10中單元片18和凹坑12之間尺寸上小 的差異允許窩伏爾組件裝置10關于近似垂直窩伏爾組件表面的軸線 以非常高的速度旋轉而不丟失單元片18。已經發(fā)現(xiàn)比單元片大-O.l-1.0 mm的凹坑尺寸足以避免在高速旋轉過程中單元片從凹坑中跳 出。該能力有利于單元片暴露于濕法處理和旋轉烘干。在2000年2 月16日提交的名稱為"低溫接合方法和接合結構"的相關申請美國序 列號09/505,283中描述在封裝工藝中將單元片暴露于濕法處理的好 處，在此引用其整體內容作為參考。
單元片18和凹坑12之間尺寸上小的差異也使得以避免表面被劃 傷的方式翻轉單元片變容易。在圖7A和圖7B中顯示這樣的例子， 其中顯示設計成跟元件14配合的蓋子24。蓋子24具有凹坑26，其 優(yōu)選地具有近似尺寸和橫向形狀以允許當翻轉窩伏爾組件裝置10時 單元片從元件14中落入配對凹坑26中。蓋子24優(yōu)選地設計成防止 單元片18的表面接觸配對凹坑26的底部，使得排除蓋子24劃傷單 元片18的表面的任何可能性。例如，配對凹坑26可以圓形內角 28，其具有足夠高的曲率半徑，使得當單元片18嵌入凹坑26中時， 單元片18的邊緣依靠在彎角上，避免單元片18的表面接觸配對凹坑 26的底部。
在該配置中，通過將蓋子24放置到元件14上并將窩伏爾組件裝 置整體翻轉過來，可以將裝載在窩伏爾組件裝置10中并經歷了準備 單元片頂面(即圖3和圖5中所示的單元片上表面)的濕法化學和干 法化學處理的單元片18翻轉。如圖7B中所示，將單元片放下到配 對凹坑26中，并且隨后安裝或接合到配對表面上的原頂面29即處理 表面朝向下方，從而允許拾取和放置工具從配對凹坑中移走單元片而 不接觸或損傷處理表面29。
例如當旋轉處理時保證典型地一邊小于2-3 mm的小單元片在窩 伏爾組件裝置10中，可以通過貼上蓋子30來實現(xiàn)，例如圖7C中所示的。蓋子30和元件14的厚度優(yōu)選地處于0.5-2.0 mm的范圍，以 便晶片處理工具處理具有蓋子的窩伏爾組件裝置而不需要改變晶片處 理工具。
圖7C描繪具有導管32的蓋子30，它通過在旋轉過程中起到處 理液體的類似泵或注射器的作用使小單元片的處理變容易。蓋子24 跟元件14的頂部配合并有效地消除單元片跳出。如圖7C中所示， 蓋子24優(yōu)選地設計成在每個配對凹坑26上方具有導管32。通過窩 伏爾組件裝置10的旋轉引起注射或泵浦動作，其減小通道中的壓力 并通過導管32抽出濕法工藝材料。導管32的尺寸選擇成足夠大以允 許濕法工藝材料流過孔洞，并選擇成足夠小以制止單元片從窩伏爾組 件中跳出。蓋子厚度優(yōu)選地為0.25-1.0 mm。導管32的孔洞尺寸和形 狀允許濕法工藝材料流過導管30。典型地，導管32的開口尺寸將是 單元片尺寸的20-95%。此外，導管32可以是楔形的，使得遠離保 持單元片的凹坑的導管頂部處的直徑大于導管底部處的直徑，或者可 選地導管可以是如圖7C中描述的中央導管32所示的楔形。
可以跟包括不同技術的單元片即硅、III-V族材料、II-VI族材料 等的多種類型單元片一起使用本發(fā)明的窩伏爾組件裝置。本發(fā)明的的 應用包括但不限于3-D SOC的處理集成電路的垂直整合、微焊盤封 裝、倒裝單元片焊接的低成本及高性能替代、晶片級封裝、熱管理， 以及獨特的器件結構如金屬基器件。
圖8是描繪使用本發(fā)明的窩伏爾組件裝置提供用于半導體封裝裝
配的單元片的本發(fā)明的示例裝配方法的流程圖。在該方法中，如步驟
802所示的，從單個窩伏爾組件裝置中移走單元片。在步驟804中， 將來自單個窩伏爾組件裝置的單元片放置到半導體封裝上，以從放置
的單元片裝配集成電路所需的所有單元片部件。在步驟806中，將放 置到半導體封裝上的單元片電互連，以形成集成電路。在該方法的優(yōu) 選實施方案中，單個窩伏爾組件裝置包括集成電路裝配所需的所有單 元片部件。
在本發(fā)明的一個方面，在步驟802之前，在已從至少一個包含單元片的半導體晶片中切出之后，將單元片放置到窩伏爾組件裝置中的
各個凹坑中。在步驟804之前，窩伏爾組件裝置中的單元片可以受到 濕法或干法處理。當受到濕法工藝，例如濕法化學工藝或洗滌時，可 通過旋轉窩伏爾組件裝置從單元片中排出濕法工藝的流出物以摒棄任 何液體。在濕法工藝之后，可加熱窩伏爾組件裝置中的單元片以蒸發(fā) 來自濕法工藝的任何液體剩余物。
涉及將單元片電互連以形成集成電路的步驟806遵循本領域中已 知的集成電路制造的實踐和程序。
圖9是描繪使用本發(fā)明的窩伏爾組件裝置提供用于半導體封裝裝 配的單元片的本發(fā)明的另一種示例裝配方法的流程圖。在該方法中， 如步驟902所示的，從至少一個窩伏爾組件裝置中移走單元片，每個 窩伏爾組件裝置與半導體晶片處理兼容。在步驟904中，將來自窩伏 爾組件裝置的單元片放置到半導體封裝中，以從放置的單元片裝配集 成電路所需的器件部件。在步驟906中，將放置到半導體封裝上的單 元片電互連，以形成集成電路。
在本發(fā)明的一個方面，在步驟902之前，在已從不同的包含單元 片的半導體晶片中切出之后，將單元片放置到窩伏爾組件裝置中的各 個凹坑中。在步驟904之前，窩伏爾組件裝置中的單元片可以受到濕 法或干法處理。當受到濕法工藝，例如濕法化學工藝或洗滌時，可通 過旋轉窩伏爾組件裝置從單元片中排出濕法工藝的流出物以摒棄任何 液體。在濕法工藝之后，可加熱窩伏爾組件裝置中的單元片以蒸發(fā)來 自濕法工藝的任何液體剩余物。類似于806,步驟906遵循本領域中 已知的集成電路制造的實踐和程序。
圖10是描繪使用本發(fā)明的窩伏爾組件裝置提供用于半導體封裝 裝配的單元片的本發(fā)明的另一種示例裝配方法的流程圖。在該方法 中，如步驟1002所示的，從單個窩伏爾組件裝置中移走單元片。在 步驟1004中，將來自窩伏爾組件裝置的單元片放置到加工件上，以 從放置的單元片裝配電路或集成電路所需的所有單元片部件。多于一 種類型或尺寸的單元片可以在窩伏爾組件中存在并被放置到加工件
21上。在步驟1006中，將放置到半導體封裝上的單元片電互連，以形 成電路或集成電路。在步驟1004中，可將單元片放置到包括器件或 集成電路的半導體晶片上。此外，如在上述方法中，在步驟1002之 前，在已從半導體晶片中切出之后，將單元片放置到窩伏爾組件裝置 中的各個凹坑中。在步驟1004之前，窩伏爾組件裝置中的單元片可 以受到濕法或干法處理。當受到濕法工藝，例如濕法化學工藝或洗滌 時，可通過旋轉單個窩伏爾組件裝置從單元片中排出濕法工藝的流出 物以摒棄任何液體。在濕法工藝之后，可加熱單個窩伏爾組件裝置中 的單元片以蒸發(fā)來自濕法工藝的任何液體剩余物。類似于806和 906，步驟1006遵循本領域中已知的集成電路制造的實踐和程序。
根據(jù)上面的技術，本發(fā)明的許多修改和變化是可能的。因此，應 當明白在附加權利要求書的范圍內，可以與這里所具體描述的不同地 實施本發(fā)明。
權利要求
1. 一種包括元件的窩伏爾組件設備，該元件包括在所述元件表面中的凹坑，所述元件包含材料以及尺寸和形狀中的至少之一，與半導體晶片處理兼容。
2. 根據(jù)權利要求1的設備，其中所述材料跟濕法晶片處理兼容。
3. 根據(jù)權利要求1的設備，其中凹坑的尺寸和形狀被形成為保 持半導體單元片。
4. 根據(jù)權利要求1的設備，其中所述凹坑的數(shù)目足夠容納來自 半導體晶片的單元片的至少大多數(shù)。
5. 根據(jù)權利要求4的設備，其中所述數(shù)目大于50。
6. 根據(jù)權利要求4的設備，其中所述數(shù)目至少是一千。
7. 根據(jù)權利要求1的設備，其中所述凹坑具有比來自半導體晶 片的單元片的橫向尺寸大0.05-0.2 mm的橫向尺寸。
8. 根據(jù)權利要求1的設備，其中所述凹坑具有比來自半導體晶 片的單元片的厚度小或大最多0.2毫米的深度。
9. 根據(jù)權利要求1的設備，其中配置凹坑使得關于垂直元件正 面的軸線傾斜在凹坑中的單元片。
10. 根據(jù)權利要求9的設備，其中配置凹坑使得將單元片傾斜向 元件的質心。
11. 根據(jù)權利要求10的設備，其中凹坑中的所述單元片的傾斜 具有指向所述元件的質心和幾何中心之一的徑向傾斜分量，所述傾斜具有處于所述單元片的平面內的并沿著垂直于從單元片 中心到質心和幾何中心之一的線的切向分量， 所述徑向分量在幅度上大于切向傾斜分量。
12. 根據(jù)權利要求l的設備，其中配置所述凹坑使放置在凹坑中 的單元片傾斜，所述傾斜具有指向所述元件的質心和幾何中心之一的 徑向分量，所述傾斜具有處于所述單元片的平面內的并沿著垂直于從單元片 中心到質心和幾何中心之一的線的切向分量， 所述徑向分量在幅度上大于切向傾斜分量。
13. 根據(jù)權利要求10的設備，其中配置所述凹坑使得以第一傾 斜使放置在所述元件的第一部分中的第一多個所述單元片的每個傾 斜，并且以跟所述第一傾斜不同的第二傾斜使所述元件的第二部分中 的第二多個所述單元片的每個傾斜。
14. 根據(jù)權利要求10的設備，其中所述第一和第二部分是四分 之一圓。
15. 根據(jù)權利要求l的設備，其中凹坑包括 側壁；連接所述側壁的底面；以及 在底面一側上的跟元件的質心或中心相對的壁架。
16. 根據(jù)權利要求l的設備，還包括 在所述元件中形成的通道。
17. 根據(jù)權利要求16的設備，其中元件包括圓形元件，并且通 道布置成徑向跨越圓形元件。
18. 根據(jù)權利要求16的設備，其中元件包括圓形元件，其中通 道布置在跨越圓形元件的弦上。
19. 根據(jù)權利要求16的設備，其中通道放置成跟凹坑的所述側 壁鄰近。
20. 根據(jù)權利要求16的設備，其中至少兩個通道連接每個凹坑。
21. 根據(jù)權利要求20的設備，其中至少兩個通道布置在凹坑的 相對側。
22. 根據(jù)權利要求16的設備，其中通道具有等于或大于凹坑深 度的深度。
23. 根據(jù)權利要求l的設備，還包括覆蓋所述元件的蓋子。
24. 根據(jù)權利要求23的設備，其中所述蓋子具有多個配對凹坑。
25. 根據(jù)權利要求24的設備，其中蓋子的配對凹坑對應于元件 中的凹坑的位置。
26. 根據(jù)權利要求24的設備，其中多個配對凹坑的至少一個包括側壁；以及具有連接到所述側壁的彎角部分的底面。
27. 根據(jù)權利要求24的設備，其中配置所述配對凹坑使得將單 元片保持在避免單元片平面和所述配對凹坑的底面之間接觸的位置。
28. 根據(jù)權利要求24的設備，其中蓋子包括連接到配對凹坑的 導管。
29. 根據(jù)權利要求l的設備，其中所述元件包括圓形元件。
30. 根據(jù)權利要求l的設備，其中元件包括鋁盤。
31. 根據(jù)權利要求l的設備，其中元件包括硅盤。
32. 根據(jù)權利要求l的設備，其中元件包括絕緣體上硅結構。
33. 根據(jù)權利要求32的設備，其中絕緣體上硅結構包括 第一硅元件；跟第一硅元件接觸的二氧化硅層；以及 跟二氧化硅層接觸的并包括所述凹坑的第二硅元件。
34. 根據(jù)權利要求33的設備，其中所述第一硅元件包括具有 0.5-1.0 mm厚度的硅層，所述二氧化硅層具有1-10 jim的厚度，以及 所述第二硅元件包括具有50-500 jim厚度的硅晶片。
35. 根據(jù)權利要求29的設備，其中所述圓形元件包括具有100mm直徑的元件。
36. 根據(jù)權利要求29的設備，其中所述圓形元件包括具有200 mm直徑的元件。
37. 根據(jù)權利要求l的設備，其中所述元件包括半導體、二氧化 珪、氮化硅、Al、 Cu、 W和硅化物的至少一種。
38. —種窩伏爾組件設備，包括包含鋁和硅的至少一種的元件；以及在所述元件的表面中的凹坑。
39. 根據(jù)權利要求38的設備，其中所述元件是具有100 mm直 徑的圓形。
40. 根據(jù)權利要求38的設備，其中所述元件是具有200 mm直 徑的圓形。
41. 根據(jù)權利要求38的設備，其中所述元件是具有300 mm直 徑的圓形。
42. 根據(jù)權利要求38的設備，其中所述凹坑的數(shù)目足夠容納來 自半導體晶片的單元片的至少大多數(shù)。
43. 根據(jù)權利要求42的設備，其中所述數(shù)目大于50。
44. 根據(jù)權利要求42的設備，其中所述數(shù)目至少是一千。
45. 根據(jù)權利要求38的設備，其中所述元件包括硅晶片，其包括二氧化硅、氮化硅、Al、 Cu、 W和硅化物的至少一種。
46. —種窩伏爾組件設備，包括 跟半導體晶片處理兼容的圓形元件；以及 在所述元件的表面中的凹坑。
47. 根據(jù)權利要求46的設備，其中所述圓形元件具有100 mm 直徑。
48. 根據(jù)權利要求46的設備，其中所述圓形元件具有200 mm 直徑。
49. 根據(jù)權利要求46的設備，其中所述圓形元件具有300 mm 直徑。
50. 根據(jù)權利要求46的設備，其中所述凹坑的數(shù)目足夠容納來 自半導體晶片的單元片的至少大多數(shù)。
51. 根據(jù)權利要求50的設備，其中所述數(shù)目大于50。
52. 根據(jù)權利要求50的設備，其中所述數(shù)目至少為一千。
53. —種窩伏爾組件設備，包括 元件，其包括， 在所述元件的表面中的凹坑，配置所述凹坑以使來自半導體晶片的單元片關于垂直于元件正面 的軸線傾斜。
54. 根據(jù)權利要求53的設備，其中配置凹坑使放置在凹坑中的單元片向元件的質心傾斜。
55.根據(jù)權利要求53的設備，其中配置所述凹坑使放置在凹坑 中的單元片傾斜，所述傾斜具有指向所述元件的質心和幾何中心之一 的徑向分量，所述傾斜具有處于所述單元片的平面內的并沿著垂直于從單元片 中心到質心和幾何中心之一的線的切向分量， 所述徑向分量在幅度上大于切向傾斜分量。
56.根據(jù)權利要求53的設備，其中所述凹坑的數(shù)目足夠容納來 自半導體晶片的單元片的至少大多數(shù)。
57.根據(jù)權利要求56的設備，其中所述數(shù)目大于50。
58.根據(jù)權利要求56的設備，其中所述數(shù)目至少為一千。
59. —種保持半導體單元片的設備，包括 具有容納所述單元片的凹坑的載體；以及 用于在所述載體的旋轉過程程中所述單元片不被排出的裝置。
60. 根據(jù)權利要求59的設備，其中所述用于保持的裝置包括: 用于使所述凹坑中的所述單元片傾斜的裝置。
61.根據(jù)權利要求60的設備，其中配置用于傾斜的裝置使單元 片向載體的質心傾斜。
62.根據(jù)權利要求59的設備，其中配置所述凹坑使放置在凹坑 中的單元片傾斜，所述傾斜具有指向所述元件的質心和幾何中心之一的徑向分量，所述傾斜具有處于所述單元片的平面內的并沿著垂直于從單元片 中心到質心和幾何中心之一的線的切向分量，所述徑向分量在幅度上大于切向傾斜分量。
63. 根據(jù)權利要求59的設備，其中所述載體配置成跟半導體晶 片處理工具兼容，以及用于保持的裝置包括蓋子，以在使用所述半導體處理工具的載體 的所述旋轉過程中將所述單元片保持在所述載體中。
64. —種半導體器件裝配方法，包括從單個窩伏爾組件設備中 移走單元片；將來自所述單個窩伏爾組件設備的單元片放置到半導體封裝上， 以從放置的單元片裝配電路和集成電路之一所需的所有單元片部件； 以及將半導體封裝中的放置的單元片電互連，以形成電路和集成電路 之一。
65. 根據(jù)權利要求64的方法，其中在放置之前該方法包括 用濕法工藝處理窩伏爾組件設備中的單元片。
66. 根據(jù)權利要求65的方法，其中處理單元片包括 通過旋轉窩伏爾組件設備排出液體。
67. 根據(jù)權利要求65的方法，其中處理單元片包括 加熱單元片以蒸發(fā)來自所述濕法工藝的剩余液體。
68. 根據(jù)權利要求64的方法，其中在放置之前該方法包括 用干法工藝處理窩伏爾組件設備中的單元片。
69. —種半導體器件裝配方法，包括從至少一個窩伏爾組件設備中移走單元片，所述至少一個窩伏爾 組件設備跟半導體處理兼容，將來自所述至少一個窩伏爾組件設備的單元片放置到半導體封裝 上，以從放置的單元片裝配電路和集成電路之一所需的器件部件；以 及將半導體封裝中的放置的單元片電互連，以形成電路和集成電路 之一。
70. 根據(jù)權利要求69的方法，其中在放置之前該方法包括 用濕法工藝處理該至少一個窩伏爾組件設備中的單元片。
71. 根據(jù)權利要求70的方法，其中處理單元片包括 通過旋轉該至少 一 個窩伏爾組件設備排出液體。
72. 根據(jù)權利要求70的方法，其中處理單元片包括 加熱單元片以蒸發(fā)來自所述濕法工藝的剩余液體。
73. 根據(jù)權利要求69的方法，其中在放置之前該方法包括 用干法工藝處理在該至少一個窩伏爾組件設備中的單元片。
74. —種半導體器件裝配方法，包括 從單個窩伏爾組件設備中移走單元片；將來自所述單個窩伏爾組件設備的單元片放置到加工件上，以從 放置的單元片裝配電路和集成電路之一所需的所有單元片部件；以及將半導體封裝中的放置的單元片電互連，以形成電路和集成電路 之一。
75. 根據(jù)權利要求72的方法，其中所述放置包括 將單元片放置到半導體晶片上。
76. 根據(jù)權利要求75的方法，其中所述將單元片放置到半導體 晶片上是將單元片放置到其中形成器件的半導體晶片上。
77. 根據(jù)權利要求75的方法，其中所述將單元片放置到半導體 晶片上是將單元片放置到其中形成集成電路的半導體晶片上。
78. 根據(jù)權利要求72的方法，其中在放置之前該方法包括 用濕法工藝處理單個窩伏爾組件設備中的單元片。
79. 根據(jù)權利要求78的方法，其中處理單元片包括 通過旋轉單個窩伏爾組件設備排出液體。
80. 根據(jù)權利要求78的方法，其中處理單元片包括 加熱單元片以蒸發(fā)來自所述濕法工藝的剩余液體。
81. 根據(jù)權利要求72的方法，其中在放置之前該方法包括 用干法工藝處理單個窩伏爾組件設備中的單元片。
82. 根據(jù)權利要求72的方法，包括以下至少一個 從所述單個窩伏爾組件中移走至少兩個不同類型的單元片；以及 從所述單個窩伏爾組件中移走至少兩個不同尺寸的單元片。
全文摘要
一種窩伏爾組件設備，包括元件，該元件具有在元件的表面中的凹坑，以容納來自至少一個半導體晶片的單元片。該元件跟半導體晶片處理設備和/或半導體晶片處理兼容。優(yōu)選地，元件容納來自半導體晶片的單元片的至少大多數(shù)。此外，提供了一種半導體器件裝配方法，它從單個窩伏爾組件設備中移走單元片，將來自單個窩伏爾組件設備的單元片放置到半導體封裝上以從放置的單元片裝配集成電路所需的所有單元片部件，以及將半導體封裝中的放置單元片電互連以形成集成電路。提供了另一種半導體器件裝配方法，它從至少一個窩伏爾組件設備中移走單元片，將來自至少一個窩伏爾組件設備的單元片放置到半導體封裝上以從放置的單元片裝配集成電路所需的器件部件，以及將半導體封裝中的放置單元片電互連以形成集成電路。
文檔編號H01L23/495GK101427360SQ200580012760
公開日2009年5月6日 申請日期2005年2月23日 優(yōu)先權日2004年3月5日
發(fā)明者保羅·M·因奎斯特, 卡爾·T·佩特維, 小蓋伊斯·G·方廷 申請人:齊普特洛尼克斯公司