特開 2024-173707 ボンディングヘッドを含む装置、およびその使用方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024173707

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】ボンディングヘッドを含む装置、およびその使用方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/52 20060101AFI20241205BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20241205BHJP

   H01L 21/60 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

H01L21/52 F

H01L21/68 A

H01L21/60 311T

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024076682

(22)【出願日】2024-05-09

(31)【優先権主張番号】18/326,473

(32)【優先日】2023-05-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ビュン－ジン チョイ

(72)【発明者】

【氏名】アンシュマン チェララ

(72)【発明者】

【氏名】マリオ ヨハネス マイスル

(72)【発明者】

【氏名】ニラブ ケー ロイ

【テーマコード（参考）】

5F044

5F047

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F044KK00

5F044PP16

5F044QQ00

5F047AA00

5F047CA00

5F047FA08

5F047FA72

5F047FA90

5F131AA04

5F131BA54

5F131CA23

5F131CA42

5F131DA03

5F131DA22

5F131DB22

5F131DB23

5F131DB25

5F131DB32

5F131DB43

5F131DB62

5F131DB72

5F131KA22

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ボイド形成のリスクを低減しつつオーバーレイ誤差が少なくするボンディングヘッドを含む装置及びその装置の使用方法を提供する。
【解決手段】ボンディングヘッドを含む装置において、ボンディングヘッド４２４は、ボンディングヘッド本体４４１２、ダイチャック４４３０及びランド４４５２を含む。前記ボンディングヘッド本体は、ダイチャックに連結され、ランドは、ゾーン４４６５を画定し、ランド及びゾーンは、外側ゾーンがダイを保持するための真空下にあり、一方、内側ゾーンが加圧されて、ボンディングヘッドから離れるようにダイを湾曲させる。湾曲したダイは、ピン、ランド又はその両方を有するダイチャックを湾曲させることによって湾曲したダイと比較して、比較的滑らかな曲率を有する。新規な前記ボンディングを用いて前記ダイが基板に接触すると、ボンディング動作中に空気が閉じ込められてボイドが生じる可能性が大幅に減少する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボンディングヘッド本体と、
前記ボンディングヘッド本体に連結されるとともに近位側面および遠位側面を有するダイチャック本体であって、前記ボンディングヘッド本体は前記遠位側面よりも前記近位側面に近い、ダイチャック本体と、
前記近位側面よりも前記遠位側面に近い第１ランドと、
前記近位側面よりも前記遠位側面に近く、前記第１ランドから離隔され且つ前記第１ランドによって横方向に囲まれている第２ランドと、
前記第１ランドと前記第２ランドとの間に配置されている第１ゾーンに、ダイを保持するのに十分である第１真空を提供するように構成された第１圧力アクチュエータと、
前記第２ランドによって横方向に囲まれている第２ゾーンに、前記ダイが前記第１真空によって保持されている間に前記ダイを湾曲させるのに十分である圧力を提供するように構成された第２圧力アクチュエータと、
を含むボンディングヘッドを備える装置。

【請求項2】

前記ダイチャック本体は、１００ｎｍ～１０００ｎｍの範囲内の放射の９％未満を透過するように構成されている、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記ダイチャック本体は、電荷を消散させるのに十分な量で存在する材料を含む、請求項１に記載の装置。

【請求項4】

前記装置は、前記ダイチャック本体の前記近位側面に沿って放射を射出するように構成された放射源を有しておらず、前記放射は１００ｎｍ～１０００ｎｍの範囲内にある、請求項１に記載の装置。

【請求項5】

前記ダイチャック本体は、前記ボンディングヘッド本体に取り外し可能に連結されている、請求項１に記載の装置。

【請求項6】

前記ボンディングヘッド本体および前記ダイチャック本体をともに保持する保持手段を更に備える、請求項１に記載の装置。

【請求項7】

前記第１ランドを横方向に囲む第３ランドを更に備え、前記第１ランドと前記第３ランドとの間に第３ゾーンが配置されている、請求項１に記載の装置。

【請求項8】

前記第３ゾーンの状態を感知するセンサを更に備える、請求項７に記載の装置。

【請求項9】

前記ボンディングヘッド本体および前記ダイチャック本体をともに保持する保持手段を更に備え、前記保持手段は、前記第３ゾーンに連結された第３圧力アクチュエータを含み、前記第１圧力アクチュエータと前記第３圧力アクチュエータとの組み合わせは、前記ダイチャック本体および前記ボンディングヘッド本体をともに保持するのに十分な第２真空を提供するように構成されている、請求項７に記載の装置。

【請求項10】

前記装置は、前記ボンディングヘッドの前記第１ランドと物体とが互いに接触している間において前記ボンディングヘッドの前記第１ランドと前記物体との間に０．５Ｎ／ｃｍ^２～２０Ｎ／ｃｍ^２の範囲内の圧力を生成するように構成された第１駆動手段を更に備える、請求項１に記載の装置。

【請求項11】

前記ダイチャック本体と前記第１ランドおよび前記第２ランドの各々との間に配置されたメサを更に備える、請求項１に記載の装置。

【請求項12】

前記第２ゾーンにピンを更に備える、請求項１に記載の装置。

【請求項13】

前記ピン、前記第１ランド、および前記第２ランドは、前記ダイチャック本体の前記遠位側面から実質的に同じ高さに位置する表面を有する、請求項１２に記載の装置。

【請求項14】

第１ボンディングヘッドと、第２ボンディングヘッドと、コントローラとを備え、
前記第１ボンディングヘッドは、
第１ボンディングヘッド本体と、
前記第１ボンディングヘッド本体に連結されるとともに第１近位側面および第１遠位側面を有する第１ダイチャック本体であって、前記第１ボンディングヘッド本体は前記第１遠位側面よりも前記第１近位側面に近い、第１ダイチャック本体と、
前記第１近位側面よりも前記第１遠位側面に近い第１ランドと、
前記第１近位側面よりも前記第１遠位側面に近く、前記第１ランドから離隔され且つ前記第１ランドによって横方向に囲まれている第２ランドと、
前記第１ランドと前記第２ランドとの間に配置されている第１ゾーンに、第１ダイを保持するのに十分である第１真空を提供するように構成された第１圧力アクチュエータと、
前記第２ランドによって横方向に囲まれている第２ゾーンに、前記第１ダイが前記第１ゾーンの前記第１真空によって保持されている間に前記第１ダイを湾曲させるのに十分である第１圧力を提供するように構成された第２圧力アクチュエータと、を備え、
前記第２ボンディングヘッドは、
第２ボンディングヘッド本体と、
前記第２ボンディングヘッド本体に連結されるとともに第２近位側面および第２遠位側面を有する第２ダイチャック本体であって、前記第２ボンディングヘッド本体は前記第２遠位側面よりも前記第２近位側面に近い、第２ダイチャック本体と、
前記第２近位側面よりも前記第２遠位側面に近い第３ランドと、
前記第２近位側面よりも前記第２遠位側面に近く、前記第３ランドから離隔され且つ前記第３ランドによって横方向に囲まれている第４ランドと、
前記第３ランドと前記第４ランドとの間に配置されている第３ゾーンに、第２ダイを保持するのに十分である第２真空を提供するように構成された第３圧力アクチュエータと、
第４ゾーンが前記第４ランドによって横方向に囲まれている第４ゾーンに、前記第２ダイが前記第３ゾーンの前記第２真空によって保持されている間に前記第２ダイを湾曲させるのに十分である第２圧力を提供するように構成された第４圧力アクチュエータと、を備え、
前記コントローラは、同じ時点の間において、前記第１ボンディングヘッドが前記第１ダイを移送先基板にボンディングし、前記第２ボンディングヘッドが前記第２ダイを前記移送先基板にボンディングすることができるように構成されている、装置。

【請求項15】

ボンディングヘッドでダイを保持することと、
前記ボンディングヘッドによって前記ダイが保持されている間に前記ダイを湾曲させることと、を含み、
前記ボンディングヘッドは、
ボンディングヘッド本体と、
前記ボンディングヘッド本体に連結されるとともに近位側面および遠位側面を有するダイチャック本体であって、前記ボンディングヘッド本体は前記遠位側面よりも前記近位側面に近い、ダイチャック本体と、
前記近位側面よりも前記遠位側面に近い第１ランドと、
前記近位側面よりも前記遠位側面に近く、前記第１ランドから離隔され且つ前記第１ランドによって横方向に囲まれている第２ランドと、
前記第１ランドと前記第２ランドとの間に配置されている第１ゾーンに、ダイを保持するのに十分である第１真空を提供するように構成された第１圧力アクチュエータと、
前記第２ランドによって横方向に囲まれている第２ゾーンに、前記ダイが前記第１ゾーン内の前記第１真空によって保持されている間に前記ダイを湾曲させるのに十分である圧力を提供するように構成された第２圧力アクチュエータと、を備える、方法。

【請求項16】

前記ダイが湾曲している間に前記ダイと移送先基板のボンディングサイトとを接触させることを更に含む、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記ボンディングヘッドで前記ダイを保持することは、前記ボンディングヘッドで前記ダイを保持することを含み、前記ボンディングヘッドは、前記第１ランドを横方向に囲む第３ランドを含み、前記第１ランドと前記第３ランドとの間に第３ゾーンが配置されている、請求項１５に記載の方法。

【請求項18】

前記ボンディングヘッドで前記ダイを保持することは、前記ボンディングヘッドで前記ダイを保持することを含み、
前記第３ゾーンの一部は、前記ダイによって十分に覆われておらず、
前記ボンディングヘッドは、前記第３ゾーンに第３真空を提供するように構成された第３圧力アクチュエータを含み、
前記第３圧力アクチュエータは、前記ダイを保持している間に作動しない、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記ボンディングヘッドで前記ダイを保持することは、前記ボンディングヘッドで前記ダイを保持することを含み、
前記ボンディングヘッドは、前記第３ゾーンの状態を感知するセンサを含み、
前記方法は、前記第３ゾーンが前記ダイによって十分に覆われていないことを感知することを更に含み、当該感知は、前記センサを使用して実行される、請求項１７に記載の方法。

【請求項20】

請求項１５に記載の方法の少なくとも一部を実行するための指示を含む非一時的コンピュータ可読媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ボンディングヘッドを含む装置、およびその装置の使用方法に関する。

【背景技術】

【0002】

高度なパッケージング技術には、ダイを的確に且つ正確に配置することが要求される。ハイブリッドボンディングは、ダイのフィーチャおよび移送先基板の表面に沿ったフィーチャの寸法が縮小し続けるにつれて、ますます普及してきている。ダイは、基板の表面に沿ってダイを配置できるように曲げることができる。図１は、ダイ１２２、ボンディングヘッドのダイチャックの一部、および基板１４８の図を含み、ダイチャックは、メサ１３４と、ピンおよびランド１５２とを含む。ダイ１２２がボンディングヘッドに移送されるとき、ダイチャックは湾曲しておらず、ピンおよびランド１５２の間のゾーンは、ピンおよびランド１５２に対してダイ１２２を保持するために排気されうる。ダイ１２２がダイチャックによって保持されている間、図１に示されるように、ダイチャックを湾曲させることによってダイ１２２を曲げることができる。ダイ１２２はピンおよびランド１５２の形状に適合することができ、その結果、基板１４８に面するダイ１２２の側に沿ってギザギザの表面が生じる。ダイ１２２と基板１４８との最初の接触において、空気が閉じ込められ、ダイ１２２と基板１４８との間にボイドが形成されうる。ボイドは、ダイ１２２と基板１４８との間の適切な相互接続の形成を妨げうる。さらに、ダイチャックを湾曲させることは、ダイの表面に沿った剪断力を発生させうる。ダイ１２２は、１以上のピンおよびランド１５２において伸びたり滑ったりしうる。オーバーレイ誤差の可能性は、図１に対応する方法を使用すると大幅に増加しうる。ボイド形成のリスクを低減しつつオーバーレイ誤差が少なくして基板上にダイを配置する必要がある。

【発明の概要】

【0003】

一態様では、装置はボンディングヘッドを含みうる。前記ボンディングヘッドは、ボンディングヘッド本体と、前記ボンディングヘッド本体に結合されるとともに近位側面および遠位側面を有するダイチャック本体とを含むことができ、前記ボンディングヘッド本体は前記遠位側面よりも前記近位側面に近い。前記ボンディングヘッドはまた、前記近位側面よりも前記遠位側面に近い第１ランドと、前記近位側面よりも前記遠位側面に近い第２ランドとを含むことができ、前記第２ランドは、前記第１ランドから離隔され且つ前記第１ランドによって横方向に囲まれ、第１のゾーンが前記第１ランドと前記第２ランドとの間に配置されており、第２ゾーンが前記第２ランドによって横方向に囲まれている。前記ボンディングヘッドは、前記第１ゾーン内に第１真空を提供するように構成された第１圧力アクチュエータであって、前記第１真空はダイを保持するのに十分である、第１圧力アクチュエータと、前記第２ゾーンに圧力を提供するように構成された第２圧力アクチュエータであって、前記圧力は、前記ダイが前記第１ゾーン内の前記第１真空によって保持されている間に前記ダイを湾曲させるのに十分である、第２圧力アクチュエータと、を更に含むことができる。

【0004】

一実施形態において、前記ダイチャック本体は、１００ｎｍ～１０００ｎｍの範囲内の放射の９％未満を透過するように構成される。

【0005】

別の実施形態において、前記ダイチャック本体は、電荷を消散させるのに十分な量で存在する材料を含む。

【0006】

更なる別の実施形態において、前記装置は、前記ダイチャック本体の前記近位側面に沿って放射を射出するように構成された放射源を有しておらず、前記放射は１００ｎｍ～１０００ｎｍの範囲内にある。

【0007】

更なる別の実施形態において、前記ダイチャック本体は、前記ボンディングヘッド本体に取り外し可能に連結されている。

【0008】

更なる実施形態において、前記装置は、前記ボンディングヘッド本体および前記ダイチャック本体をともに保持する保持手段を更に備える。

【0009】

別の実施形態において、前記装置は、前記第１ランドを横方向に囲む第３ランドを更に備え、前記第１ランドと前記第３ランドとの間に第３ゾーンが配置されている。

【0010】

特定の実施形態において、前記装置は、前記第３ゾーンの状態を感知するセンサを更に備える。

【0011】

別の特定の実施形態において、前記装置は、前記ボンディングヘッド本体および前記ダイチャック本体をともに保持する保持手段を更に備え、前記保持手段は、前記第３ゾーンに連結された第３圧力アクチュエータを含み、前記第１圧力アクチュエータと前記第３圧力アクチュエータとの組合せは、前記ダイチャック本体および前記ボンディングヘッド本体をともに保持するのに十分な第２真空を提供するように構成されている。

【0012】

更なる別の実施形態において、前記装置は、前記ボンディングヘッドの前記第１ランドと物体とが互いに接触している間において前記ボンディングヘッドの前記第１ランドと前記物体との間に０．５Ｎ／ｃｍ^２～２０Ｎ／ｃｍ^２の範囲内の圧力を生成するように構成された第１駆動手段を更に備える。

【0013】

更なる別の実施形態において、前記装置は、前記ダイチャック本体と前記第１ランドおよび前記第２ランドの各々との間に配置されたメサを更に備える。

【0014】

更なる実施形態において、前記装置は、前記第２ゾーン内にピンを更に備える。

【0015】

特定の実施形態において、前記ピン、前記第１ランド、および前記第２ランドは、前記ダイチャック本体の前記遠位側面から実質的に同じ高さに位置する表面を有する。

【0016】

別の態様では、装置は、第１のボンディングヘッドと、第２のボンディングヘッドと、コントローラとを含むことができる。前記第１ボンディングヘッドは、第１ボンディングヘッド本体と、前記第１ボンディングヘッド本体に連結されるとともに第１近位側面および第１遠位側面を有する第１ダイチャック本体とを含むことができ、前記第１ボンディングヘッド本体は前記第１遠位側面よりも前記第１近位側面に近い。前記第１ボンディングヘッドはまた、前記第１近位側面よりも前記第１遠位側面に近い第１ランドと、前記第１近位側面よりも第１遠位側面に近い第２ランドとを含むことができ、前記第２ランドは、前記第１ランドから離隔され且つ前記第１ランドによって横方向に囲まれており、第１ゾーンが前記第１ランドと前記第２ランドとの間に配置されており、第２ゾーンが前記第２ランドによって横方向に囲まれている。前記第１ボンディングヘッドは、前記第１ゾーン内に第１真空を提供するように構成された第１圧力アクチュエータであって、前記第１真空は前記第１ダイを保持するのに十分である、第１圧力アクチュエータと、前記第２ゾーンに第１圧力を提供するように構成された第２圧力アクチュエータであって、前記第１圧力は、前記第１ダイが前記第１ゾーン内の前記第１真空によって保持されている間に前記第１ダイを湾曲させるのに十分である、第２圧力アクチュエータとを更に含むことができる。

【0017】

前記第２ボンディングヘッドは、第２ボンディングヘッド本体と、前記第２ボンディングヘッド本体に連結されるとともに第２近位側面および第２遠位側面を有する第２ダイチャック本体とを含むことができ、前記第２ボンディングヘッド本体は前記第２遠位側面よりも前記第２近位側面に近い。前記第２ボンディングヘッドはまた、前記第２近位側面よりも前記第２遠位側面に近い第３のランドと、前記第２近位側面よりも前記第２遠位側面に近い第４ランドとを含むことができ、前記第４ランドは、前記第３ランドから離隔され且つ前記第３ランドによって横方向に囲まれており、第３ゾーンが前記第３ランドと前記第４ランドとの間に配置されており、第４ゾーンが前記第４ランドによって横方向に囲まれて配置されている。前記第２ボンディングヘッドは、前記第３ゾーン内に第２真空を提供するように構成された第３圧力アクチュエータであって、前記第２真空は第２ダイを保持するのに十分である、第３圧力アクチュエータと、前記第４ゾーンに第２圧力を提供するように構成された第４圧力アクチュエータであって、前記第２圧力は、前記第２ダイが前記第３ゾーン内の前記第２真空によって保持されている間に前記第２ダイを湾曲させるのに十分である、第４圧力アクチュエータとを更に含むことができる。

【0018】

前記コントローラは、同じ時点の間において、前記第１ボンディングヘッドが前記第１ダイを移送先基板にボンディングすることができ、前記第２ボンディングヘッドが前記第２ダイを前記移送先基板にボンディングすることができるように構成されうる。

【0019】

更なる態様では、方法は、ボンディングヘッドでダイを保持することを含むことができる。前記ボンディングヘッドは、ボンディングヘッド本体と、前記ボンディングヘッド本体に連結されるとともに近位側面および遠位側面を有するダイチャック本体とを含むことができ、前記ボンディングヘッド本体は前記遠位側面よりも前記近位側面に近い。前記ボンディングヘッドはまた、前記近位側面よりも前記遠位側面に近い第１ランドと、前記近位側面よりも前記遠位側面に近い第２ランドとを含むことができ、前記第２ランドは、前記第１ランドから離隔され且つ前記第１ランドによって横方向に囲まれており、第１ゾーンが前記第１ランドと前記第２ランドとの間に配置されており、第２ゾーンが前記第２ランドによって横方向に囲まれている。前記ボンディングヘッドは、前記第１ゾーン内に第１真空を提供するように構成された第１圧力アクチュエータであって、前記第１真空はダイを保持するのに十分である、第１ある直アクチュエータと、前記第２ゾーンに圧力を提供するように構成された第２アクチュエータであって、前記圧力は、前記ダイが前記第１ゾーン内の前記第１真空によって保持されている間に前記ダイを湾曲させるのに十分である、第２アクチュエータとを更に含むことができる。前記方法は、前記ボンディングヘッドによって前記ダイが保持されている間に前記ダイを湾曲させることを更に含むことができる。

【0020】

一実施形態において、前記方法は、前記ダイが湾曲している間に前記ダイと移送先基板のボンディングサイトとを接触させることを更に含む。

【0021】

別の実施形態において、前記ボンディングヘッドで前記ダイを保持することは、前記ボンディングヘッドで前記ダイを保持することを含み、前記ボンディングヘッドは、前記第１ランドを横方向に囲む第３ランドを含み、前記第１ランドと前記第３ランドとの間に第３ゾーンが配置されている。

【0022】

特定の実施形態において、前記ボンディングヘッドで前記ダイを保持することは、前記ボンディングヘッドで前記ダイを保持することを含み、前記第３ゾーンの一部分は、前記ダイによって十分に覆われておらず、前記ボンディングヘッドは、前記第３ゾーン内に第３真空を提供するように構成された第３圧力アクチュエータを含み、前記第３圧力アクチュエータは、前記ダイを保持している間に作動しない。

【0023】

別の特定の実施形態において、前記ボンディングヘッドで前記ダイを保持することは、前記ボンディングヘッドで前記ダイを保持することを含み、前記ボンディングヘッドは、前記第３ゾーンの状態を感知するセンサを含み、前記方法は、前記第３ゾーンが前記ダイによって十分に覆われていないことを感知することを更に含み、当該感知は、前記センサを使用して実行される。

【0024】

別の態様において、非一時的コンピュータ可読媒体は、請求項１５に記載の方法の少なくとも一部を実行するための指示を含むことができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

実施形態は例として示されており、添付の図面に限定されるものではない。

【0026】

【図1】図１は、ダイチャックを湾曲させてダイをダイチャックの表面に沿ってピンまたはランドで湾曲させるときの、ダイチャック、ダイおよび基板の一部の断面図を含む。

【0027】

【図2】図２は、ソース基板から移送先基板にダイを移送する際に使用されうる装置の概念図を含む。

【0028】

【図3】図３は、一実施形態で使用されうるピックアップヘッドの断面図を含む。

【0029】

【図4】図４は、一実施形態によるボンディングヘッドの一部の分解断面図を含む。

【0030】

【図5】図５は、ボンディングヘッドが組み立てられた後の図４のボンディングヘッドの断面図を含む。

【0031】

【図6】図６は、メサ、ランド、ゾーン、および流路を含むダイチャックの一部の底面図を含む。

【0032】

【図7】図７は、他の実施形態によるボンディングヘッドの断面図を含む。

【0033】

【図8】図８は、他の実施形態による、メサ、ランド、ゾーン、および流路を含むダイチャックの一部の底面図を含む。

【0034】

【図9】図９は、更なる実施形態による、メサ、ランド、ゾーン、ピン、および流路を含むダイチャックの一部の底面図を含む。

【0035】

【図10】図１０は、ソース基板から移送先基板の移送先ボンディングサイトにダイを移送する方法のプロセスフロー図を含む。

【図11】図１１は、ソース基板から移送先基板の移送先ボンディングサイトにダイを移送する方法のプロセスフロー図を含む。

【0036】

【図12】図１２は、複数のダイがソースチャックに連結され、且つ移送先基板が移送先チャックに連結された後の装置の断面図を含む。

【0037】

【図13】図１３は、ピックアップヘッドのアレイがソース基板から１組のダイをピックアップした後の、図１２の装置の断面図を含む。

【0038】

【図14】図１４は、ピックアップヘッドのアレイからボンディングヘッドのアレイに１組のダイを移送した後の、図１３の装置の断面図を含む。

【0039】

【図15】図１５は、ダイが弛緩状態（湾曲していない）にあるときの、ダイチャックの一部および特定のダイの断面図を含む。

【0040】

【図16】図１６は、特定のダイが湾曲しているときの、図１５のダイチャックの一部および特定のダイの断面図を含む。

【0041】

【図17】図１７は、特定のダイが湾曲して移送先基板と最初に接触するときの、図１６のダイチャックの一部、移送先基板の一部、および特定のダイの断面図を含む。

【0042】

【図18】図１８は、特定のダイを移送先基板にボンディングしている間の、図１７のダイチャックの一部、移送先基板の一部、および特定のダイの断面図を含む。

【0043】

【図19】図１９は、１組のダイと移送先基板とを接合した後の装置の断面図を含む。

【0044】

【図20】図２０は、ダイが弛緩状態（湾曲していない）にあるときの、図８のデザインに対応するダイチャックの一部分と、ボンディングヘッドによって保持された特定のダイとの断面図を含む。

【0045】

【図21】図２１は、特定のダイが湾曲して移送先基板と最初に接触するときの、図２０のダイチャックの一部、移送先基板の一部、および特定のダイの断面図を含む。

【0046】

【図22】図２２は、特定のダイと移送先基板とをボンディングしている間の、図２１のダイチャックの一部、移送先基板の一部、および特定のダイの断面図を含む。

【0047】

【図23】図２３は、特定のダイが湾曲して移送先基板と最初に接触するときの、図９のデザインに対応するダイチャックの一部分と、移送先基板の一部と、ボンディングヘッドによって保持された特定のダイとの断面図を含む。

【0048】

【図24】図２４は、特定のダイと移送先基板とをボンディングしているの、図２３のダイチャックの一部、移送先基板の一部、および特定のダイの断面図を含む。

【0049】

当業者であれば、図中の要素は簡略化および明瞭化のために示されており、必ずしも縮尺通りに描かれていないことを理解するのであろう。例えば、図中の要素のいくつかの寸法は、本発明の実施形態の理解を助けるために他の要素と比較して誇張されうる。

【発明を実施するための形態】

【0050】

図面と組み合わせた以下の説明は、本明細書に開示される教示の理解を助けるために提供される。以下の議論は、特定の実施形態および教示の実施形態に焦点を当てる。この焦点は、教示を説明するのを助けるために提供され、教示の範囲または適用性に対する限定として解釈されるべきではない。

【0051】

別途定義されないかぎり、本明細書に用いられる全ての技術的および科学的な用語は、本発明が属する技術分野の当業者により一般に理解されるのと同じ意味を有する。材料、方法、および実施例は、例示にすぎず、限定することを意図するものではない。本明細書に記載されていない範囲で、特定の材料および処理行為に関する多くの詳細は、従来のものであり、本技術分野における教科書および他の情報源に見出すことができる。

【0052】

装置は、ボンディングヘッドを含みうる。ボンディングヘッドは、ボンディングヘッド本体と、ダイチャック本体と、ランドとを含みうる。ボンディングヘッド本体は、ダイチャックに連結されうる。ランドは、ゾーンを画定しうる。ランドおよびゾーンは、ボンディングヘッドから離れるようにダイを湾曲させる（撓ませる）ために内側ゾーンが加圧されている間、外側ゾーンがダイを保持するための真空下にあることができるように構成されうる。加圧ガスによって湾曲されるダイは、移送先基板と最初に接触するダイの表面に沿った、より緩やかな曲率を可能にする。本明細書で説明される装置および方法のいずれかを使用すると、図１のダイ１２２で見られるように、ダイの表面は、ギザギザの表面を有する可能性が低くなる。したがって、装置および方法は、ダイと移送先基板との間に空気が閉じ込められ、望ましくないボイドが生じる可能性が低い。ダイと移送先基板との間のオーバーレイ誤差が低減される。

【0053】

ボンディングヘッド本体に連結されたダイチャックのためのメサ、ランド、およびピン（ピンが存在する場合）のために、様々なデザインを使用することができる。図５および図６に示されるデザインは、同様の領域を占める異なるタイプのダイに対して良好に機能する比較的単純なデザインを可能にする。図８に示されるデザインは、異なるサイズを有する異なるタイプのダイに使用することができる複数のゾーンを有する。したがって、図８に対応するデザインを有するダイチャックは、図５および図６のデザインと比較して、頻繁に変更する必要がない可能性がある。図９に示されるデザインは、ランドに加えてピンを有する。ピンは、ピンのない同じデザインと比較して、ゾーンが排気されるときに、ダイがゾーン内に引き込まれることを防ぐのを助けることができる。さらに、ピンは、ボンディング動作を助けるために、ダイの側面への接触を提供するのを助けることができる。

【0054】

装置および方法は、図面と併せて本明細書を読んだ後に、より良く理解される。以下に記載される実施形態は、例示的なものであり、添付の特許請求の範囲に定義される本発明の範囲を限定するものではない。いくつかのダイチャックは主にピックアップヘッドのアレイに関して説明され、他のダイチャックは主にボンディングヘッドのアレイに関して説明されるが、ピックアップヘッドのアレイのダイチャックはボンディングヘッドのアレイに使用され、ボンディングヘッドのアレイのダイチャックはピックアップヘッドのアレイに使用されうる。

【0055】

図２は、ソースチャック２２２に連結されたダイを、移送先チャック２４８に連結された移送先基板に移送するために使用されうる装置２００の概念図を含む。図２は、装置２００の機器構成を含み、ダイおよび移送先基板を含まない。装置２００は、ブリッジ２２０と、ベース２４０と、ブリッジ２２０、ベース２４０、或いは、ブリッジ２２０またはベース２４０に連結された１以上の構成要素に連結されたコントローラ２６０とを含む。ブリッジ２２０は、ソースチャック２２２と、ボンディングヘッド２２４のアレイと、１以上のアライメントマークを有する基準２２６と、登録ハードウェア２２８とに連結されうる。ベース２４０は、ピックアップヘッドキャリッジ２４２と移送先キャリッジ２４６に連結されうる。

【0056】

図２および他の図では、ブリッジ２２０、ベース２４０、および、ブリッジ２２０またはベース２４０の間に物理的に連結された構成要素は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、またはそれらの組合せに沿って編成されうる。断面図または側面図に関して、Ｘ方向は図面の左側と右側との間にあり、Ｚ方向は図面の上と下との間にあり、Ｙ方向は図面シートの内外にある。特に反対の記載がない限り、回転は、Ｘ方向およびＹ方向によって画定されるＸ－Ｙ平面に沿って生じる。

【0057】

装置２００内の構成要素は、一般に、１組のダイが、ソースチャック２２２に連結されたソース基板から、移送先チャック２４８に連結された移送先基板に移送される順序で説明される。動作が類似しているため、ピックアップヘッドキャリッジ２４２および移送先キャリッジ２４６は、本明細書において後に同じ通路で説明される。

【0058】

用語「移送動作」および「移送サイクル」は、本明細書に記載された実施形態の理解を助けるために言及される。移送動作は、ソース基板から１組のダイをピックアップするまでに開始し、その１組のダイが、移送先基板に移送される最初の１組のダイとなり、最後の１組のダイが移送先基板に移送されたときに終了する。移送サイクルは、ソース基板から特定の１組のダイをピックアップするまでに開始し、同じ特定の１組のダイが移送先基板に移送されるまで続く。移送動作は、１以上の移送サイクルを含みうる。

【0059】

ソースチャック２２２は、真空チャック、ピン型チャック、溝型チャック、静電チャック、電磁チャックなどでありうる。ソースチャック２２２は、ブリッジに直接取り付けられることによってブリッジ２２０に連結されてもよいし、或いは、キャリッジ（図示せず）を介してブリッジに連結されてもよい。ソースチャック２２２は、ベース２４０に面するソース保持面、或いは、ベース２４０に連結された構成要素を有する。キャリッジは、ピックアップヘッドキャリッジ２４２および移送先キャリッジ２４６に関して以下でより詳細に説明するように、並進運動を提供することができる。

【0060】

ピックアップヘッドキャリッジ２４２および移送先キャリッジ２４６は、ベース２４０に連結され、Ｘ方向、Ｙ方向、またはＺ方向へのベース２４０に沿った並進運動、或いは、Ｘ方向およびＹ方向に沿った平面に沿ったＺ軸周りの回転など、１以上の軸周りの回転運動を提供することができる。ピックアップヘッドキャリッジ２４２および移送先ャリッジ２４６は、一緒に、または互いに独立して移動することができる。ピックアップヘッドキャリッジ２４２および移送先キャリッジ２４６は、同じタイプのキャリッジであってもよいし、異なるタイプのキャリッジであってもよい。

【0061】

ピックアップヘッド２４４のアレイは、ピックアップヘッドキャリッジ２４２に連結され、ブリッジ２２０またはブリッジ２２０に連結された構成要素に面するピックアップ面を有する。ピックアップヘッド２４４のアレイは、ベクトル（ピックアップヘッドの行または列）として、或いは、マトリクス（ピックアップヘッドの少なくとも２つの行および少なくとも２つの列）として構成されうる。マトリクスに関して、ピックアップヘッド２４４のアレイ内のボンディングヘッドの個数は、行間、列間、または、行と列との間で異なりうる。いくつかのアレイ構成は、３×１、６×１、２×２、２×３、２×４、４×２、１０×１０、または別の矩形形状を含むことができ、第１の個数は、行または列に沿ったピックアップヘッドの個数に対応し、第２の個数は、行または列の他方に沿ったピックアップヘッドの個数に対応する。理論的には、ソースウェハ全体からのダイが一括して全て移送されうる。そのような構成では、上面図から見て、ピックアップヘッド２４４のアレイは、アレイの中心に最も近い行または一対の行と比較して、アレイの上部および底部により近い行に沿ってより少ないピックアップヘッドを有してもよく、ピックアップヘッド２４４のアレイは、アレイの中心に最も近い列または一対の列と比較して、アレイの左側および右側により近い列に沿ってより少ないピックアップヘッドを有してもよい。本明細書を読んだ後、当業者であれば、特定の用途のニーズまたは要望を満たすピックアップヘッド２４４のアレイのアレイ構成を決定することができるであろう。

【0062】

図３は、ピックアップヘッド２４４のアレイ内のピックアップヘッド３４４の例示的なデザインを含む。図３において、ピックアップヘッド３４４は、本体３４４２とダイチャック３４４４とを含む。ピックアップヘッド３４４が設置されると、本体３４４２は、ピックアップヘッドキャリッジ２４２とダイチャック３４４４との間に配置される。

【0063】

ピックアップヘッド３４４は、図２に示されるソースチャック２２２に面するピックアップ面３４４６を有する。ダイは、ピックアップ面３４４６に接触しても接触しなくてもよい。例えば、ダイは、ハイブリッドボンディングを支援するために活性化表面を有していてもよい。ピックアップヘッド３４４は、ダイの活性化表面がピックアップ面３４４６に接触することなくダイの主表面間の側面に沿ってダイを保持することができるように、ダイチャック３４４４から延在されうるダイ保持突起３４４８を含むことができる。ダイが薄すぎる場合、バッキングプレートとピックアップ面３４４６との間にダイが配置されるように、バッキングプレートをダイに取り付けることができる。ダイ保持突起３４４８は、ダイがソースチャック２２２からボンディングヘッド２２４のアレイ内のボンディングヘッドに移動するとき、バッキングプレートに接触することができる。ピックアップヘッドの別の構成は、ダイの活性化表面がピックアップヘッドのピックアップ面に接触することなく、ダイチャックによってダイが保持されることを可能にしうる。したがって、図３のピックアップヘッド３４４は例示的なものであり、添付の特許請求の範囲に定義される本発明の範囲を限定するものではない。代替の実施形態では、ピックアップヘッドは、真空チャック、ピン型チャック、溝型チャック、静電チャック、ベルヌーイチャック、または電磁チャックであるチャックを使用して、ピックアップキャリッジ２４２によって保持されてもよい。

【0064】

ピックアップヘッド２４４のアレイは、ソースマッチングピッチとボンディングヘッドマッチングピッチとの間で可逆的に変更することができる調整可能なピッチを有するように構成されうる。ピックアップヘッド２４４のアレイまたはピックアップヘッドキャリッジ２４２は、所望のピッチを達成するためにピックアップヘッドを移動させるように作動させることができるモータ、電気部品などを含むことができる。装置２００は、移送サイクルごとに少なくとも１つのピッチの変更を可能にするように構成されうる。平均して、ピックアップヘッド２４４のアレイのピッチは、移送サイクル中に２回変更することができる。本明細書で使用される場合、ピッチは、フィーチャの幅または長さと、フィーチャとすぐ隣のフィーチャとの間の空間との合計である。フィーチャは、ソース基板のダイ、ピックアップヘッド２４４のアレイ内のピックアップヘッド、ボンディングヘッド２２４のアレイ内のボンディングヘッド、或いは、移送先基板のボンディングサイトでありうる。Ｘ方向に沿ったピッチは、Ｙ方向のピッチと同じであってもよいし異なっていてもよい。

【0065】

一実施形態では、ピックアップヘッド２４４のアレイは、ソースチャック２２２から１組のダイをピックアップするときにはソースマッチングピッチであり、ダイをボンディングヘッド２２４のアレイに移送するときにはボンディングヘッドマッチングピッチでありうる。ピックアップヘッド２４４のアレイのソースマッチングピッチは、ソースチャック２２２に連結されたソース基板からピックアップされるべきダイのソースピッチと同じであるべきであり、ピックアップヘッド２４４のアレイのボンディングヘッドマッチングピッチは、ボンディングヘッド２２４のアレイ内のボンディングヘッドのためのボンディングヘッドピッチと同じであるべきである。実際には、ソースマッチングピッチは、通常、ソースピッチとわずかに異なり、ボンディングヘッドマッチングピッチは、通常、ボンディングヘッドピッチとわずかに異なる。ソースマッチングピッチとソースピッチとの間の差、ボンディングヘッドマッチングピッチとボンディングヘッドピッチとの間の差、またはその両方は、ダイの適切なピックアップおよび移送を可能にする許容公差内にある場合に、ダイの移送が成功しうる。公差は、装置または装置を使用するときの方法に関連する製造仕様の形成であってもよい。ソースピッチ、ソースマッチングピッチ、ボンディングヘッドピッチ、ボンディングヘッドマッチングピッチ、またはそれらの組合せは、メモリ２６２または装置２００の外部の別メモリ内に記憶されうる。

【0066】

ダイがボンディングヘッド２２４のアレイに移送された後、ピックアップヘッド２４４のアレイのピッチは、次の移送サイクルのために次の１組のダイをピックアップする前に、ボンディングヘッドマッチングピッチからソースマッチングピッチに変更されうる。ピッチの変更は、人間の介入の有無に関わらずに実行されうる。一実施形態では、ブリッジ２２０、ベース２４０、或いは、ブリッジ２２０またはベース２４０に連結された任意の１以上の構成要素からの信号は、動作が完了したことをコントローラ２６０またはローカルコントローラに送信され、そのようなコントローラは、ピックアップヘッド２４４のアレイのピッチを変更するための信号を送信しうる。例えば、ピックアップヘッド２４４のアレイがソース基板から１組のダイをピックアップした後、１組のダイのピックアップが完了したとの信号がコントローラ２６０またはローカルコントローラに送信されうる。この信号に応答して、コントローラ２６０またはローカルコントローラは、ピックアップヘッド２４４のアレイのピッチをソースマッチングピッチからボンディングヘッドマッチングピッチに変更するための信号を送信することができる。ピックアップヘッド２４４のアレイが１組のダイをボンディングヘッド２２４のアレイに移送した後、ピックアップヘッド２４４のアレイからボンディングヘッド２２４のアレイへの移送が完了したとの信号がコントローラ２６０またはローカルコントローラに送信されうる。この信号に応答して、コントローラ２６０またはローカルコントローラは、ピックアップヘッド２４４のアレイのピッチをボンディングヘッドマッチングピッチからソースマッチングピッチに変更するために信号を送信することができる。

【0067】

ピックアップヘッド２４４のアレイと同様に、ボンディングヘッド２２４のアレイは、ベクトル（ボンディングヘッドの行または列）として、或いは、マトリクス（ボンディングヘッドの少なくとも２つの行および少なくとも２つの列）として構成されうる。マトリクスに関して、ボンディングヘッド２２４のアレイ内のボンディングヘッドの個数は、行間、列間、または、行と列との間で異なりうる。いくつかのアレイ構成は、３×１、６×１、２×２、２×３、２×４、４×２、１０×１０、または別の矩形形状を含むことができ、第１の個数は、行または列に沿ったボンディングヘッドの個数に対応し、第２の個数は、行または列の他方に沿ったボンディングヘッドの個数に対応する。理論的には、ウェハ全体からのダイが一括して全て移送されうる。そのような構成では、底面図から見て、ボンディングヘッド２２４のアレイは、アレイの中心に最も近い行と比較して、アレイの上部および底部により近い行に沿ってより少ないボンディングヘッドを有してもよく、ボンディングヘッド２２４のアレイは、アレイの中心に最も近い列と比較して、アレイの左側および右側により近い列に沿ってより少ないボンディングヘッドを有してもよい。本明細書を読んだ後、当業者であれば、特定の用途のニーズまたは要望を満たすボンディングヘッド２２４のアレイのアレイ構成を決定することができるであろう。一実施形態では、ボンディングヘッド２２４のアレイは、ピックアップヘッド２４４のアレイと比較して、同じ数の行および列を有する。

【0068】

ボンディングヘッド２２４のアレイは、ブリッジ２２０に連結される。図４～図６を参照すると、ボンディングヘッド４２４は、ボンディングヘッド２２４のアレイ内のボンディングヘッドのいずれか又は全てに使用されうる。図４は、ボンディングヘッド４２４の一部の分解断面図を含み、図５は、組み立てられたときのボンディングヘッド４２４の一部の断面図を含み、図６は、メサ４４３４、ランド４４５２および４４５４、ゾーン４４６５および４４６９、並びに、ゾーン４４６５に連結された流路４４３５およびゾーン４４６９に連結された流路４４３９のためのポートの底面図を含む。

【0069】

ボンディングヘッド４２４は、ボンディングヘッド本体４４１２と、シール部材４４２２と、ダイチャック４４３０とを含む。ダイチャック４４３０とボンディングヘッド本体４４１２とは、真空、静電荷、電磁引力などを用いて連結されうる。以下の説明は、真空ベースのシステムについて説明する。静電システムおよび電磁システムは、本明細書の後半で説明する。

【0070】

ボンディングヘッド本体４４１２は、真空によってボンディングヘッド本体４４１２とダイチャック４４３０とを一緒に保持することを可能にする流路４４１３を有する。ボンディングヘッド本体４４１２は、真空によってダイをダイチャック４４３０に保持することを可能にする流路４４１５を更に含む。ボンディングヘッド本体４４１２はまた、ダイチャック４４３０とボンディングヘッド本体４４１２とが互いに連結されたときに、加圧ガスがダイチャック４４３０を湾曲させることを可能にする流路４４１７を含む。ボンディングヘッド本体４４１２は、ダイとダイチャック４４３０とが互いに連結されたときに、加圧ガスがダイを湾曲させることを可能にする流路４４１９を更に含む。

【0071】

ボンディングヘッド本体４４１２は、金属、金属合金、ガラス、セラミック、プラスチック、複合材料、または別の適切な材料から作製されうる。複合材料は、２以上の材料から作製される材料である。典型的な複合材料は、繊維状材料（ガラス繊維、炭素繊維など）およびマトリックス（セラミック、ポリマーなど）を含むことができる。流路４４１３、４４１５、４４１７、および４４１９は、穿孔、切断、エッチング、または別の適切な技法によってボンディングヘッド本体４４１２の一部を除去することによって画定されうる。或いは、ボンディングヘッド本体４４１２の材料を成形し、流路４４１３、４４１５、４４１７、および４４１９に対応するロッドなどの固体物体を横方向に囲むことができる。ボンディングヘッド本体４４１２の形状が達成された後、流路４４１３、４４１５、４４１７、および４４１９を残してロッドを除去することができる。より多くの又はより少ない流路を使用することができる。

【0072】

組み立てられると、図５に示されるように、ボンディングヘッド本体４４１２の周縁に沿ってシール部材４４２２が配置されうる。シール部材４４２２は、ガスケットと同様の機能を果たすことができる。したがって、シール部材４４２２は、流路４４１７に連結される加圧領域５４４７（図５）を画定することを助ける比較的大きな開口部を中央に有する。シール部材４４２２は、流路４４２３および４４２５と、流路４４２９とを含む。流路４４２３は、真空によってダイチャック４４３０をボンディングヘッド本体４４１２に対して所定の位置に保持することを可能にする。流路４４２５は、複数のダイ（図２、図４、または図５では図示せず）からのダイを保持するために、真空がダイチャック４４３０の側面に到達することを可能にする。流路４４２９は、ダイがダイチャック４４３０によって保持されている間に、加圧ガスがダイチャック４４３０の側面に到達してダイを湾曲させることを可能にする。

【0073】

図４および図５を参照すると、シール部材４４２２は、ボンディングヘッド本体４４１２に関して前述した材料のいずれかを含むことができる。シール部材４４２２は、エラストマー材料（例えば、シリコーン、ポリブチレン材料、またはゴム材料）を含むことができる。シール部材４４２２の材料は、ボンディングヘッド本体４４１２と同じであってもよいし異なっていてもよい。シール部材４４２２の材料に応じて、ボンディングヘッド本体４４１２の成形に関して前述した技術のうち１以上を、図４～図５に示されるシール部材４４２２の形状を達成するのに使用することができる。シール部材４４２２を成形する技法は、ボンディングヘッド本体４４１２を成形するために使用される技法と同じであってもよいし異なっていてもよい。一実施形態では、シール部材４４２２は、単一の環状構成要素であってもよいし、或いは、一組の構成要素、例えば一組のＯリングであってもよい。

【0074】

ダイチャック４４３０は、ダイチャック本体４４３２と、メサ４４３４と、ランド４４５２および４４５４とを含む。ダイチャック本体４４３２は、ボンディングヘッド本体４４１２に取り外し可能に連結されうる。ダイチャック本体４４３２は、近位側面と、近位側面の反対側の遠位側面とを有し、ダイチャック本体４４３２の近位側面は、ボンディングヘッド本体４４１２とダイチャック本体４４３２の遠位側面との間に配置される。メサ４４３４は、近位側面と、近位側面の反対側の遠位側面とを有し、メサ４４３４の近位側面は、ダイチャック本体４４３２とメサ４４３４の遠位側面との間に配置される。

【0075】

図４～図６を参照すると、ランド４４５２および４４５４は、メサ４４３４を介してダイチャック本体４４３２に連結される。同じまたは異なる実施形態では、ランド４４５２および４４５４は、メサ４４３４の遠位側面から延在し、ダイチャック本体４４３２に連結される。メサ４４３４の周縁側は、ランド４４５４よりもランド４４５２に近い。ランド４４５４は、ランド４４５２から離隔している。ランド４４５２および４４５４の各々は、近位側面と、近位側面と反対側の遠位側面とを有し、ランド４４５２および４４５４の各々の近位側面は、メサ４４３４と対応するランドの遠位側面との間に配置される。ゾーン４４６５は、ランド４４５２とランド４４５４との間に配置され、ゾーン４４６９は、ランド４４５４によって横方向に囲まれる。ダイチャックは、ダイ１５２２が最外のランド４４５２間の幅よりも大きくなるように選択されうる。

【0076】

ランド４４５２および４４５４の遠位側面に沿った表面は、実質的に同一平面上にある。一実施形態では、ランド４４５２および４４５４の遠位側面に沿った表面は、同一平面から５°以内の平面に沿って位置することができる。ランド４４５２および４４５４は、ランド４４５２の遠位表面が、Ｚ方向で測定したときに、ランド４４５４の遠位表面の高さの９ミクロン以内の高さにあるように、Ｚ軸においてオフセットされうる。

【0077】

流路４４３５は、ダイチャック本体４４３２の近位側面から、ランド４４５２とランド４４５４との間に配置されたゾーン４４６５まで延在することができる。流路４４３５は、シール部材４４２２の流路４４２５およびボンディングヘッド本体４４１２の流路４４１５に連結されうる。流路４４３９は、ダイチャック本体４４３２の近位側面からゾーン４４６９まで延在することができる。流路４４３９は、シール部材４４２２の流路４４２９およびボンディングヘッド本体４４１２の流路４４１９に連結されうる。ダイ（図４～図６では図示せず）がランド４４５２および４４５４に沿って位置するとき、ゾーン４４６５内の真空がランド４４５２および４４５４に対してダイを保持している間、加圧ガスがゾーン４４６９に導入されてダイを湾曲させうる。

【0078】

ダイチャック４４３０は、単一の材料片から形成されることができ、或いは、少なくとも２つの異なる材料片から形成されてもよい。後者に関して、ダイチャック本体４４３２は、１つの材料片から形成されてもよく、メサ４４３４、並びに、ランド４４５２および４４５４は、別の材料片から形成されてもよい。ダイチャック本体４４３２、メサ４４３４、並びに、ランド４４５２および４４５４のいずれか又は全ての材料組成は、ボンディングヘッド本体４４１２に関して前述した材料のいずれかであってもよい。ボンディングヘッド本体４４１２は、ダイチャック本体４４３２、メサ４４３４、および、ランド４４５２および４４５４のいずれか又は全てと比較して、同じまたは異なる材料を含むことができる。同じまたは異なる実施形態では、本体４４３２、メサ４４３４、並びに、ランド４４５２および４４５４は、互いに比較して同じ材料または異なる材料を含むことができる。

【0079】

同じまたは更なる実施形態では、１００ｎｍ～１０００ｎｍの範囲の放射について、ダイチャック本体４４３２、メサ４４３４、並びに、ランド４４５２および４４５４のいずれか又は全て、或いは、ダイチャック本体４４３２とメサ４４３４との組合せは、ダイチャック本体４４３２の近位側面がそのような放射によって照射されるとき、そのような放射の９％未満、５％未満、１％未満を透過することができ、或いは、そのような放射を透過しないことができる。ボンディングヘッド４２４は、ダイチャック本体４４３２の近位側面に沿ってそのような放射を放出するように構成された放射源を含まない。

【0080】

ボンディングヘッド２２４のアレイ内のボンディングヘッドは、ダイとともに使用され、ダイは、トランジスタまたはキャパシタなどの電気部品、或いは、静電気放電に敏感な回路を含む。電気部品または回路は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、グラフィック処理ユニット、デジタル信号プロセッサ、メモリダイ（例えば、レベル２またはレベル３キャッシュ、フラッシュメモリなど）、パワートランジスタダイ、パワー回路ダイなどの中にあってもよい。ダイチャック本体４４３２、メサ４４３４、並びに、ランド４４５２および４４５４、またはそれらの任意の組合せを含む、ボンディングヘッド本体４４１２、シール部材４４２２、およびダイチャック４４３０は、導電性または静電気散逸性材料を含むことができる。

【0081】

材料は、電荷を消散させるのに十分な量で存在することができる。一実施形態では、そのような材料は、ダイチャック本体４４３２、メサ４４３４、並びに、ランド４４５２および４４５４を含む、ボンディングヘッド本体４４１２、シール部材４４２２、およびダイチャック４４３０のいずれか又は全てが、最大で１×１０^１２Ω／スクエア、最大で１×１０^９Ω／スクエア、または最大で１×１０^６Ω／スクエアの抵抗率を有することを可能にしうる。同じまたは異なる実施形態では、そのような材料は、ダイチャック本体４４３２、メサ４４３４、並びに、ランド４４５２および４４５４を含む、ボンディングヘッド本体４４１２、シール部材４４２２、およびダイチャック４４３０のいずれか又は全てが、少なくとも１×１０^－３Ω／スクエア、少なくとも１×１０^１Ω／スクエア、または少なくとも１×１０^６Ω／スクエアの抵抗率を有することを可能にしうる。特定の実施形態では、そのような材料は、ダイチャック本体４４３２、メサ４４３４、並びに、ランド４４５２および４４５４を含む、ボンディングヘッド本体４４１２、シール部材４４２２、およびダイチャック４４３０のいずれか又は全てが、１×１０^－３Ω／スクエア～１×１０^１２Ω／スクエアの範囲、１×１０^３Ω／スクエア～１×１０^６Ω／スクエアの範囲、または１×１０^６Ω／スクエア～１×１０_９Ω／スクエアの範囲における抵抗率を有することを可能にしうる。例えば、ボンディングヘッド本体４４１２は、金属であってもよく、ダイチャック４４３０は、絶縁性ポリマーと炭素との混合物が前述の抵抗率を有するように、十分な量の炭素と混合された導電性ポリマーまたは絶縁性ポリマーであってもよい。

【0082】

図５は、組み立てられたボンディングヘッド４２４と、ボンディングヘッド４２４の一部内の圧力を変更するために使用されうる構成要素への接続部との図を含む。図４および図５を参照すると、流路４４１３および４４２３は、流路５４２３の一部であるマニホールドに連結される。圧力アクチュエータ５４３３は、流路５４２３を排気するために使用されうる。一実施形態では、圧力アクチュエータ５４３３は、流路５４２３が逆充填されて周囲圧力に達することを可能にし、同じまたは異なる実施形態では、圧力アクチュエータ５４３３は、流路５４２３が陽圧に達することを可能にしうる。周囲圧力（ゼロゲージ圧力）は、ボンディングヘッド４２４の外側および近くの装置２００内の圧力である。真空圧力は、周囲圧力よりも低く且つ負のゲージ圧力であり、陽圧は、周囲圧力よりも高く且つ正のゲージ圧力である。圧力が周囲圧力またはその付近であるとき、圧力は、周囲圧力＋／－０．５Ｎ／ｃｍ^２でありうる。

【0083】

流路４４１５、４４２５、４４３５は、流路５４２５の一部である。圧力アクチュエータ５４３５は、流路５４２５およびゾーン４４６５を排気するために使用されうる。一実施形態では、圧力アクチュエータ５４３５は、流路５４２５およびゾーン４４６５が逆充填されて周囲圧力に達することを可能し、同じまたは異なる実施形態では、圧力アクチュエータ５４３５は、流路５４２５およびゾーン４４６５が陽圧に達することを可能にしうる。圧力アクチュエータ５４３７は、流路５４２７および加圧領域５４４７を加圧するために使用されうる。一実施形態では、圧力アクチュエータ５４３７は、圧力を解放し、流路５４２７および加圧領域５４４７が周囲圧力に達することを可能にしうる。圧力アクチュエータ５４３９は、流路５４２９およびゾーン４４６９を加圧するために使用されうる。一実施形態では、圧力アクチュエータ５４３９は、圧力を解放し、流路５４２９およびゾーン４４６９が周囲圧力に達することを可能にし、同じまたは異なる実施形態では、圧力アクチュエータ５４３９は、流路５４２９およびゾーン４４６９が真空下にあることを可能にしうる。

【0084】

ボンディングヘッド２２４のアレイ内のボンディングヘッドは、ブリッジ２２０に沿ってボンディングヘッドピッチを有するように配置されうる。ボンディングヘッド２２４のアレイのボンディングヘッドピッチは、移送先基板上のボンディングサイトのピッチである移送先ピッチと同じであるべきである。実際には、ボンディングヘッドピッチは、通常、移送先ピッチとは異なる。ボンディングヘッドピッチと移送先ピッチとの間の差が許容公差内にある場合に、ダイの移送が成功しうる。

【0085】

ボンディングヘッド２２４のアレイのボンディングヘッドピッチと移送先基板の移送先ピッチとの間の差についての最大許容公差は、ボンディングヘッド２２４のアレイのボンディングヘッドピッチとピックアップヘッド２４４のアレイのボンディングヘッドマッチングピッチとの間の差についての最大許容公差よりも小さい。ボンディングヘッド２２４のアレイ内のボンディングヘッドは、ピックアップヘッド２４４のアレイ内のピックアップヘッドと比較して、より的確にかつ正確に配置される。ボンディングヘッド２２４のアレイ内のボンディングヘッドの本体の位置は、典型的には移送動作中に変更されず、移送動作間で変更されてもよいし変更されなくてもよい。

【0086】

図２を参照すると、移送先チャック２４８は、移送先キャリッジ２４６に連結されるとともに、ブリッジ２２０に面する基板保持面、またはブリッジ２２０に連結された構成要素を有する。一実施形態では、移送先チャック２４８は、移送先キャリッジ２４６に取り付けられる。移送先チャック２４８は、ボンディングサイトを有する移送先基板を保持しうる。移送先チャック２４８は、真空チャック、ピン型チャック、溝型チャック、静電チャック、電磁チャック等であってもよい。移送先チャック２４８は、加熱、冷却、または、加熱および冷却の両方が可能である。移送先チャック２４８は、ヒータを含みうる。同じまたは異なる実施形態では、流体（図示せず）が移送先チャック２４８を通って流れて、移送先チャック２４８の温度を上昇または低下させることができる。

【0087】

アライメントハードウェア２５０は、移送先キャリッジ２４６に連結され、基準２２６は、ブリッジ２２０に連結されるとともに１以上のアライメントマークを含む。アライメントハードウェア２５０は、光学構成要素を含むとともに、アライメントハードウェア２５０、移送先キャリッジ２４６、ベース２４０、またはそれらの組合せ内に位置するコントローラ２６０またはローカルコントローラに情報を提供することができる。アライメントハードウェア２５０は、移送先キャリッジ２４６を基準２２６の１以上のアライメントマークにアライメントするため、移送先キャリッジ２４６をボンディングヘッド２２４のアレイにアライメントするため、または、その両方のために使用されうる。

【0088】

登録ハードウェア２２８および２５８は、それぞれ、ブリッジ２２０およびピックアップヘッドキャリッジ２４２に連結される。登録ハードウェア２２８および２５８は、光学構成要素を含むとともに、登録ハードウェア２２８または２５８、ブリッジ２２０、ピックアップヘッドキャリッジ２４２、ベース２４０、またはそれらの組み合わせ内に位置するコントローラ２６０またはローカルコントローラに情報を提供することができる。ソース基板、ソース基板に連結されたダイ、移送先基板、または、これらの全ては、ダイがソース基板から移送先基板に移送される前に、それぞれのステージ座標に登録されうる。登録ハードウェア２５８からの情報は、（図１２に示される）複数のダイ１２２２のソースピッチを決定するために使用されうる。さらに、当該情報は、複数のダイ１２２２が移送される正しいダイであることを識別または確認するために使用されうる。登録ハードウェア２２８からの情報は、（図１２に示される）移送先基板１２４８のボンディングサイトの移送先ピッチを決定するために使用されうる。さらに、当該情報は、移送先基板１２４８がダイが移送される正しい基板であることを識別または確認するために使用されうる。

【0089】

図２に戻り、装置２００は、ブリッジ２２０、ブリッジ２２０に連結された任意の構成要素、ベース２４０、ベース２４０に連結された任意の構成要素、またはそれらの組合せと通信するコントローラ２６０によって制御されうる。コントローラ２６０は、任意選択でメモリ２６２に記憶されたコンピュータ可読プログラムを使用して動作することができる。コントローラ２６０は、プロセッサ（例えば、マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラの中央処理装置）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などを含むことができる。コントローラ２６０は、装置２００内にあってもよい。別の実施形態（図示せず）では、コントローラ２６０は、装置２００の外部のコンピュータの少なくとも一部であってもよく、そのようなコンピュータは装置２００に双方向に連結される。

【0090】

メモリ２６２は、移送動作に関連する動作を実行するための命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体を含むことができる。別の実施形態では、ブリッジ２２０、ブリッジ２２０に連結された構成要素、ベース２４０、または、ベース２４０に連結された構成要素は、コントローラ２６０によって提供される機能の一部を提供するローカルコントローラを含むことができる。

【0091】

装置２００は、変形することができ、それでも本明細書に記載される利点の多くを達成することができる。前述したように、ダイチャック４４３０は、真空を使用することによって保持されうる。図７は、ダイチャック７４３０をボンディングヘッド本体７４１２に取り外し可能に連結することができる他の実施形態を示しており、取り外し可能な連結は、電荷または電磁気を関与させることができる。ダイチャック７４３０は、ダイチャック本体４４３２と同様のダイチャック本体７４３２を含む。ボンディングヘッド本体７４１２は、前述したボンディングヘッド本体４４１２と同様である。流路４４２３を含む流路５４３２、並びに、（図５に示される）圧力アクチュエータ５４３３は、図７に示される実施形態では使用されない。ボンディングヘッド本体７４１２とダイチャック７４３０との間には、シール部材が配置されていてもよいし、配置されていなくてもよい。

【0092】

連結構成要素７４２２および７４２４は、それぞれ、ボンディングヘッド本体７４１２およびダイチャック本体７４３２の表面に沿って、またはその近くにありうる。連結構成要素７４２２および７４２４のいずれか又は全てがボンディングヘッド本体７４１２とダイチャック本体７４３２との間の接触面から離隔している場合、そのような連結構成要素は、ボンディングヘッド本体７４１２とダイチャック本体７４３２とが一緒に保持されることを可能にするために十分に近い。

【0093】

連結構成要素７４２２は、連結構成要素７４２２に電流が流れることを可能にする回路によって作動されうる。当該回路は、コントローラ２６０またはローカルコントローラによって制御されうる。回路は、作動すると、連結構成要素７４２２に電流が流れて電荷または磁場を生成することを可能にし、連結構成要素７４２４は、ダイチャック７４３０に引き付けられ、電荷または磁場によって保持されうる。連結構成要素７４２２は、金属または金属を含む合金などの導電性材料を含むことができる。連結構成要素７４２４は、金属または金属を含む合金を含むことができる。ダイチャック７４３０を保持するために磁場が使用される場合、連結構成要素７４２４は強磁性材料を含むことができる。

【0094】

別の実施形態では、より多くのランドおよびゾーンが使用されうる。ランドおよびゾーンの個数が増加するにつれて、ボンディングヘッド２２４のアレイ内のボンディングヘッドとともに、より多様なダイサイズが使用されうる。移送動作中に移送されうるダイは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、グラフィック処理ユニット、デジタル信号プロセッサ、メモリダイ（たとえば、レベル２またはレベル３キャッシュ、フラッシュメモリなど）、パワートランジスタダイ、パワー回路ダイ、キャパシタ、インダクタなどを含みうる。これらの異なるタイプのダイは、それらのＸ方向およびＹ方向の寸法が大きく異なりうる。例えば、マイクロプロセッサは、少なくとも３．５ｃｍのＸ方向寸法またはＹ方向寸法を有し、チップレットは、それぞれ最大で０．５ｃｍのＸ方向寸法およびＹ方向寸法を有し、メモリダイは、それぞれ０．６ｃｍ～３．４ｃｍの範囲のＸ方向寸法およびＹ方向寸法を有しうる。

【0095】

チップレットは、かなりの量の面積を占有し、導電経路のレイアウトを複雑にし、過剰な容量性結合または誘導性結合を引き起こし、或いは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、グラフィック処理ユニット、デジタル信号プロセッサなど、異なる主要機能を果たすダイに構成要素または回路が集積された場合に追加の相互接続（配線）レベルを追加する構成要素または回路を有するダイである可能性がある。チップレットは、別のダイのためのサポート機能を提供することができ、タイミングの観点から、静的であるか、或いは、他のダイ上のプロセッサよりも少なくとも１桁小さい周波数で動作する構成要素または回路を有する。チップレットは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、グラフィック処理ユニット、デジタル信号プロセッサなどのために、サイズを低減し、レイアウトを単純化し、寄生容量結合または寄生誘導結合を低減し、相互接続レベルの個数を低減し、またはそれらの組合せを助けることができる。一実施形態では、チップレットは、他のダイ（例えば、マイクロプロセッサ）の電源端子（例えば、ＶＤＤおよびＶＳＳ）に電気的に連結された電極を有するキャパシタでありってもよい。別の実施形態では、チップレットは、より高い直流電圧（例えば、１２ＶＤＣ）をより低い直流電圧（例えば、１ＶＤＣ）に降圧するために使用されるバックコンバータなどのエネルギーコンバータであってもよく、エネルギーコンバータの出力は他のダイ（例えば、マイクロプロセッサ）によって使用される。

【0096】

より多くのランドおよびゾーンは、比較的小さい面積を占めるダイと比較的大きい面積を占める別のダイとに同じダイチャックが使用されることを可能にしうる。

【0097】

図８は、図６のメサ４４３４と比較してより多くのランドに連結されたメサ８４３４の底面図を含む。メサ８４３４は、ランド８４５２、８４５４、８４５６を含み、ゾーン８４６３、８４６５、８４６７、および８４６９は、一対のランドの間に配置される。各ゾーンは、ゾーンが加圧ガスで加圧される、排気される、または戻される、または周囲圧力に維持されることを可能にするために、流路に連結されうる。流路８４３３はゾーン８４６３に連結され、流路８４３５はゾーン８４６５に連結され、流路８４３７はゾーン８４６７に連結され、流路８４３９はゾーン８４６９に連結される。ランドおよびゾーンの個数が増加するにつれて、ポートに連結された流路のルーティングは、ボンディングヘッド４２４内の１以上の構成要素のデザインを複雑にしうる。

【0098】

一実施形態では、流路８４３３は、図８の左側部分に最も近いメサ８４３４の側部の中および当該側部に延在する流路の一部とすることができ、流路８４３５は、図８の右側部分に最も近いメサ８４３４の側部の中および当該側部に延在する流路の一部とすることができ、流路８４３７は、図８の底部に最も近いメサ８４３４の側部の中および当該側部に延在する流路の一部とすることができ、流路８４３９は、図８の上部に最も近いメサ８４３４の側部の中および当該側部に延在する流路の一部とすることができる。別の実施形態では、流路８４３３、８４３５、８４３７、および８４３９の全ては、図８の左側または右側に最も近い側部など、メサ８４３４の同じ側部の中および当該側部に延在する流路の一部とすることができる。更なる実施形態では、全てではないが、いくつかの流路を同じ側部に通すことができる。例えば、流路８４３３および８４３７は、図８の底部に最も近いメサ８４３４の側部の中および当該側部に延在する流路の一部とすることができ、流路８４３５および８４３９は、図８の上部に最も近いメサ８４３４の側部の中および当該側部に延在する流路の一部とすることができる。流路は特定の位置に示されているが、本明細書を読んだ後、当業者であれば、特定の用途のニーズまたは要望を満たすために流路をどこに配置すべきかを決定することができる。

【0099】

センサは、センサに対応するゾーンをダイが覆っているか否かを判断するために使用されうる。図８は、ゾーン８４６３内のセンサ８４７３、ゾーン８４６５内のセンサ８４７５、およびゾーン８４６７内のセンサ８４７７を含む。センサ８４７３、８４７５、および８４７７の各々は、光センサ、圧力センサ、近接センサなどでありうる。ゾーン８４６３、８４６５、および８４６７のいずれか又は全てに、２以上のセンサが使用されてもよい。必要に応じて、ゾーン８４６９内でセンサを使用することができる。

【0100】

ゾーンがダイによって覆われている場合、ゾーンに光がほとんどまたは全く入らくなり、ゾーン内の真空は、真空ゲージによって、または、対応する流路と真空源との間のレギュレータで測定される真空圧力に十分に近くなり、並びに、ダイはセンサに近くなる。ゾーンがダイによって十分に覆われていない場合、かなりの量の光がゾーンに入り、ゾーン内の真空は、真空ゲージによって、または、対応する流路と真空源との間のレギュレータで測定される真空圧力と比較して大幅に弱くなり（周囲圧力に近くなる）、或いは、ダイは、近接センサによって検出されると考えられる閾値を超えない。１以上のセンサは、コントローラ２６０またはローカルコントローラに電気的に連結されうる。

【0101】

ダイがピックアップヘッド２４４のアレイ内のピックアップヘッドからボンディングヘッド２２４のアレイ内のボンディングヘッドに移送されているとき、ダイは、ゾーン８４６５、８４６７、および８４６９を覆い、ゾーン８４６３を覆わないことがある。センサ８４７５および８４７７は、ゾーン８４６５および８４６７が覆われているという信号を生成することができ、センサ８４７３は、ゾーン８４６３が覆われていないという信号を生成してもよいし生成しなくてもよい。コントローラ２６０またはローカルコントローラは、ゾーン８４６３がダイによって覆われていないため、ゾーン８４６３に対応する圧力アクチュエータを作動させない、或いは、以前に作動させていた場合には停止しうることを決定することができる。コントローラ２６０またはローカルコントローラは、ボンディングヘッドによってダイを保持することができるように、ゾーン８４６５のための圧力アクチュエータを作動させるか、ゾーン８４６７および８４６９のための圧力アクチュエータのいずれも作動させない或いは一方または両方を作動させかを決定することができる。

【0102】

ダイが移送先基板のボンディングサイトにボンディングされる前に、コントローラ２６０またはローカルコントローラは、ゾーン８４６９内に加圧ガスを導入してダイをボンディングヘッド４２４から離れるように湾曲させるために、ゾーン８４６９の圧力アクチュエータに信号を送信する。ゾーン８４６７内の圧力は、ゾーン８４６５または８４６９内の圧力、または、ゾーン８４６５とゾーン８４６９との間の圧力（例えば、周囲圧力）と実質的に同じ圧力でありうる。

【0103】

同じまたは異なる実施形態では、ゾーン８４６７は、フロート（float）にすることが可能でありうる。「フロート」という用語は、ゾーン内の圧力が、少なくともある時点の間において、その対応する圧力アクチュエータによって制御されず、そのような圧力が別の状態または動作に応じて変化しうることを意味する。非限定的な例は、フロートの概念を理解するのに役立つ。ダイがピックアップヘッドからボンディングヘッドに移送されると、コントローラ２６０またはローカルコントローラは、ゾーン８４６５および８４６７用の圧力アクチュエータに信号を送信して、ゾーン８４６５および８４６７を作動させて真空下に配置することができる。湾曲させる直前に、コントローラ２６０またはローカルコントローラは、ゾーン８４６７が周囲圧力またはその近傍になるように、ゾーン８４６７の圧力アクチュエータに信号を送信してゾーン８４６７を逆充填しうる。ゾーン８４６７が周囲圧力またはその近傍になった後、コントローラ２６０またはローカルコントローラは、ゾーン８４６７の圧力アクチュエータを非作動にする信号を送信しうる。この時点で、ゾーン８４６７はフロートしている。

【0104】

コントローラ２６０またはローカルコントローラは、ゾーン８４６９（最も内側のゾーン）の圧力アクチュエータに信号を送信し、加圧ガスがゾーン８４６９に流れてダイを湾曲させることを可能にしうる。ダイが湾曲すると、ダイは、もはやランド８４５８（最も内側のランド）と接触しなくなり、ゾーン８４６７および８４６９は、もはや互いに密閉されずに互いに流体連通する。ゾーン８４６７はフロートしているため、ゾーン８４６７内の圧力は、ゾーン８４６９内の圧力に近づきうる。ゾーン８４６７をフロートさせることは、ダイの表面に沿った応力が、ダイの中心と、ダイを保持するために排気ゾーン８４６５に隣り合うランド８４５６に接触するダイの部分との間でより均一に分散されることを可能にする。ゾーン８４６７の圧力アクチュエータがゾーン８４６７を周囲圧力に維持しようとした場合、ゾーン８４６９からの加圧ガスは、ゾーン８４６７に連結された流路に流入し、ゾーン８４６７に連結されたポンプまたは他の真空／圧力源にダメージを与える可能性がある。

【0105】

十分な数のランドおよびゾーンがあれば、装置を使用するときに、移送先基板にボンディングされうる全てのダイに対して単一のダイチャックを使用することができる。ゾーンの数が増加するにつれて、各ゾーンのサイズは小さくなり、単一のゾーンを排気するだけでは、湾曲させいる間においてダイを保持するのに不十分でありうる。したがって、湾曲させている間においてダイを保持するために、２以上のゾーンが排気されうる。さらに、ランドおよびゾーンの個数が増加するにつれて、ダイチャックおよびボンディングヘッド本体のデザインは、ゾーンを排気または加圧するために必要とされる流路の個数に少なくとも部分的に起因して、複雑になり且つ製造を困難にしうる。理論的には、ランドおよびゾーンの個数は限定されるものではないが、実際的な考慮事項により、ダイチャックに使用されるランドおよびゾーンの個数が限定されることがある。したがって、比較的大型および中型のダイにダイチャックが使用され、中型および比較的小型のダイに別のダイチャックが使用されうる。本明細書を読んだ後、当業者であれば、特定の用途のニーズまたは要望を満たすために、ダイチャックのランドおよびゾーンのレイアウトを決定することができるであろう。

【0106】

図９は、ピンが使用される別の実施形態を示している。メサ９４３４は、図９に見られるメサ９４３４から遠位表面まで延在するピン９４６１をゾーン９４６９が含むことを除いて、図６に示されるメサ４４３４と同一である。ピン９４６１は、ダイがゾーン９４６９内に引き込まれ過ぎるのを防ぐことができる。例えば、ゾーン４４６５および９４６９は、ダイがボンディングヘッドに移送されているときに排気されうる。ピン９４６１は、ダイがゾーン９４６９内に移動できる距離を制限するのを助けることができる。同じまたは異なる実施形態では、ピン９４６１は、ダイが移送先基板にボンディングされているときにダイに加えられる下向きの力をより均一に分配するのを助けることができる。

【0107】

ピン９４６１、並びに、ランド４４５２および４４５４の遠位表面は、実質的に同一平面上にありうる。一実施形態では、ピン９４６１の遠位表面に沿った表面、並びに、ランド４４５２および４４５４の遠位側面は、同一平面から５°以内にある平面に沿って位置しうる。ピン９４６１、並びに、ランド４５４２および４４５４は、ビン９４６１のいずれか又は全ての遠位表面が、Ｚ方向で計測したときに、ランド４４５２および４４５４の遠位表面の高さの９ミクロン以内の高さにあるように、Ｚ軸においてオフセットされうる。別の実施形態では、ピン９４６１は、メサ９４３４から延在することができるが、ランド４４５２および４４５４の遠位表面の高さまで完全には延在しなくてもよい。

【0108】

図示されていないが、図６および図８に対応するダイチャックにおいてピンを使用することができる。

【0109】

本明細書に記載の実施形態では、各ゾーンは、それ自体に対応する流路を有することができる。流路は、真空、周囲圧力、または陽圧（周囲圧力よりも大きい）などの圧力を制御することができる関連する圧力アクチュエータを有しうる。圧力アクチュエータは、バルブまたはレギュレータとすることができる。一実施形態では、圧力アクチュエータは、ゾーンが真空源および加圧源に連結されることを可能にするバルブの組合せを含むことができる。例えば、図８のゾーン８４６７は、本方法中のある時点で排気され、本方法中の別の時点で周囲圧力になり、そして、本方法中の更なる時点で陽圧になりうる。ゾーン８４６７の圧力アクチュエータは、３つの異なる圧力状態（真空、周囲圧力、および陽圧）を達成するために少なくとも２つのバルブを有するように構成されうる。装置内における任意の１以上の圧力アクチュエータは、コントローラ２６０によって、またはローカルコントローラによって制御されうる。圧力センサからの圧力情報は、コントローラ２６０またはローカルコントローラによって受信され、コントローラ２６０またはローカルコントローラは、対応する圧力アクチュエータに信号を提供して流路またはゾーン内の圧力を制御しうる。

【0110】

ゾーンが排気される場合には真空源をゾーンに連結させることができ、ゾーンが陽圧に加圧される場合には加圧源をゾーンに連結されることができる。加圧源は、加圧されるゾーンにガスを供給することができる。ガスは、空気、窒素、アルゴン、またはボンディングヘッド内の材料に対して比較的不活性である別のガスを含むことができる。

【0111】

メサ４４３４、８４３４、および９４３４の形状は、メサの底面図から見ると正方形であるものとして図６、図８および図９に示されている。別の実施形態では、メサは、長方形（正方形を含まない）、五角形、六角形、八角形などの別の多角形形状を有してもよい。差更なる実施形態では、メサは、円形または楕円形を有してもよい。

【0112】

最も外側のランドは、それらに対応するメサの側面と同一の側面を有するものとして示されている。別の実施形態では、最も外側のランドは、その対応するメサの１以上の側面からオフセットされうる。

【0113】

装置２００を使用してソース基板から移送先基板上のボンディングサイトに１組のダイを移送する方法が注目される。図１０および図１１は、図１２～図１９に関して説明した方法のプロセスフロー図を含む。図のいくつかは、方法の理解を容易にするために、１組のダイ内の特定のダイと、ボンディングヘッド２２４のアレイ内のボンディングヘッドとに関して説明される。このような説明は、１組のダイ内の他のダイ、およびボンディングヘッド２２４のアレイ内の他のボンディングヘッドにも適用される。この方法は、明示的に反対の記載がない限り、図２～図６に示される装置２００およびその構成要素を参照して説明される。本明細書を読んだ後、当業者であれば、本方法をほとんど又は全く変更せずに、本明細書に記載されるような他のボンディングヘッドを有する他の装置に関して本方法を使用することができることを理解するのであろう。

【0114】

図１２～図１９において、（１）ブリッジ２２０、およびブリッジ２２０に連結された構成要素と、（２）ベース２４０、およびベース２４０に連結された構成要素と、の間の空間は、参照番号および対応するリード線を見やすくするために大幅に誇張されている。実際には、ブリッジ２２０およびベース２４０は、図示よりも互いにかなり接近していることがある。さらに、基準２２６、登録ハードウェア２２８および２５８、並びに、アライメントハードウェア２５０は、本方法の理解を容易にするために図１２～図１９には図示されていない。

【0115】

本方法を開始する前に、ボンディングを補助するための活性化表面をダイ、移送先基板、またはその両方が有するように、ダイおよび移送先基板が準備されうる。クリーニング後、表面をプラズマ処理に曝し、脱イオン水でリンスして表面を水和させることにより、表面を活性化することができる。合理的に現実的であれば、活性化表面との接触は避けるべきである。図１２～図１９において、ダイおよび移送先基板の活性化表面は、ボンディングが行われる暗い帯として示されている。

【0116】

本方法は、図１０において、ブロック１０２２でソース基板をソースチャック上に搭載することと、ブロック１０２４で移送先基板を移送先チャック上に搭載することとを含みうる。図１２に示されるように、ピックアップヘッドキャリッジ２４２および移送先キャリッジ２４６は、ソースチャック２２２および移送先チャック２４８へのアクセスをより容易にするために移動されうる。ブロック１０２２および１０２４における動作は、どちらの順序で実行されてもよい。

【0117】

図１２を参照すると、ブリッジ２２０に連結されたソースチャック２２２に連結されたソース基板（図示せず）に複数のダイ１２２２が取り付けられうる。ソース基板は、複数のダイ１２２２を保持することができ、複数のダイの全て又は一部のみが、移送先基板１２４８に移送される。ソース基板は、テープフレームまたはテープリールの形態であってもよい接着テープや、複数のダイ１２２２を保持することができる領域のマトリクスを画定する格子を有する容器などであってもよい。複数のダイは、ベース２４０またはベース２４０に連結された構成要素に面するボンディング面を有することができる。

【0118】

複数のダイ１２２２内の任意のダイは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、グラフィック処理ユニット、デジタル信号プロセッサ、メモリダイ（例えば、レベル２またはレベル３キャッシュ、フラッシュメモリなど）、パワートランジスタダイ、パワー回路ダイ、キャパシタ、インダクタなどを含みうる。ダイは、ダイの電気回路素子の大部分または全てを有するデバイス面と、デバイス面とは反対側の裏面とを有する。図１２に示される実施形態では、複数のダイ１２２２内のダイの裏面が、ソースチャック２２２とダイのデバイス面との間に配置される。別の実装形態では、複数のダイ１２２２内のダイのデバイス面が、ソースチャック２２２とダイの裏面との間に配置される。ベース２４０に面するダイの面は、移送先基板１２４８へのハイブリッドボンディングのために活性化される。

【0119】

移送先基板１２４８は、ソース基板に関して説明した基板のいずれかを含むことができ、半導体ウェハ、パッケージ基板、プリント配線基板、回路基板、インターポーザなどを含みうる。マイクロ電子デバイスは、半導体ウェハなどの移送先基板１２４８の一部であってもよい。パッケージ基板、プリント配線基板、回路基板、またはインターポーザには、ダイが搭載されていてもよいし、搭載されていなくてもよい。移送先基板１２４８の面の一部または全部は、ハイブリッドボンディングのために活性化されうる。

【0120】

本方法は、図１０において、ブロック１０４２で複数のダイおよびピックアップヘッドのアレイに対して登録および計測を実行することを含みうる。図２および図１２を参照すると、登録ハードウェア２５８は、ソース基板および複数のダイ１２２２がソースチャック２２２に連結されている間に、ソースチャック２２２の下を通過することができる。登録ハードウェア２５８からの情報は、コントローラ２６０またはローカルコントローラに送信され、複数のダイ１２２２のソースピッチを決定するために使用されうる。登録ハードウェア２２８は、移送先基板１２４８が移送先チャック２４８に連結されている間に、移送先チャック２４８の上を通過することができる。登録ハードウェア２２８からの情報は、コントローラ２６０またはローカルコントローラに送信され、移送先基板１２４８の移送先ピッチを決定し、移送先基板１２４８のボンディングサイトの移送先ピッチおよびボンディングサイトの位置を決定するために使用されうる。必要または所望であれば、当該情報は、複数のダイ１２２２および移送先基板１２４８が、ボンディングのための正しいダイおよび移送先基板であることを識別または確認するために使用されうる。

【0121】

同じまたは異なる実施形態では、本方法は、移送先基板ピッチに一致するピッチでダイを有するソースを準備することを更に含みうる。ピックアップヘッド２４４のアレイは、複数のダイをピックアップするように予め構成され、ボンディングヘッド２２４のアレイは、複数のダイを並列にボンディングするように予め構成される。したがって、ピックアップヘッドおよびボンディングヘッドのピッチを頻繁に調整する必要はない。図１０において、ピックアップヘッドのピッチがボンディングヘッドのピッチと一致する場合、ブロック１０６２およびブロック１０６６はスキップされうる。

【0122】

ピックアップヘッド２４４のアレイのピッチが移送サイクル中に変更される特定の実施形態では、本方法は、図１０において、ブロック１０６２でピックアップヘッドのアレイのピッチをソースマッチングピッチに変更することを更に含みうる。コントローラ２６０またはローカルコントローラは、ピックアップヘッドのアレイ２４４内のピックアップヘッドが調整されてソースマッチングピッチを有するように信号を送信しうる。ソースマッチングピッチは、ソースピッチと同じであってもよいし、ソースピッチの許容公差内であってもよい。

【0123】

本方法は、図１０において、ブロック１０６４で複数のダイから１組のダイをピックアップすることを含みうる。コントローラ２６０またはローカルコントローラは、図１３に示されるように、ピックアップヘッド２４４のアレイのピックアップヘッドがＺ方向に延伸されて１組のダイ１３２２をピックアップするように信号を送信しうる。ピックアップされるダイは、互いに最も近いダイであってもよいし、或いは、図１３に示されるように、ピックアップされたダイの間に１以上のダイが存在していてもよい。ピックアップされなかったダイは、図１３に示されるように、ソースチャック２２２に連結されたままとなる。

【0124】

一実施形態では、ピックアップヘッド２４４のアレイは、移送されるダイの活性化表面に接触しない。ピックアップヘッド２４４のアレイのダイチャックは、ダイの側面に沿ってダイがピックアップされることを可能にするデザインを有することができ、当該側面は、ダイのデバイス面と裏面との間にある。図３を参照すると、突起３４４８を有するダイチャック３４４４は、ダイの活性化表面がピックアップ面３４４６に接触しないように、ダイが側面によってピックアップされることを可能にしうる。別の実施形態では、ピックアップヘッド２４４のアレイは、ベルヌーイチャックを含んでもよい。

【0125】

本方法は、図１０において、ブロック１０６６でピックアップヘッドのアレイのピッチをソースマッチングピッチからボンディングヘッドマッチングピッチに変更することを更に含みうる。図１３および図１４を参照すると、ピックアップヘッド２４４のアレイのピッチは、ソースマッチングピッチからボンディングヘッドマッチングピッチに変更される。コントローラ２６０またはローカルコントローラは、ピックアップヘッド２４４のアレイ内のピックアップヘッドが移動して所望のピッチを達成するように信号を送信しうる。１組のダイ１３２２は、ピックアップヘッド２４４のアレイのピッチが変更されたとき、ピックアップヘッド２４４のアレイに連結される。ピックアップヘッド２４４のアレイのボンディングヘッドマッチングピッチは、ボンディングヘッド２２４のアレイのボンディングヘッドピッチと同じであるってもよいし、或いは、ボンディングヘッドピッチの許容公差内であってもよい。

【0126】

本方法は、図１１において、ブロック１１２２で１組のダイをボンディングヘッドのアレイに移送することを含みうる。図１３および図１４を参照すると、ピックアップヘッドキャリッジ２４２および移送先キャリッジ２４６は右側に移動される。ピックアップヘッドキャリッジ２４２は、ボンディングヘッド２２４のアレイがピックアップヘッド２４４のアレイの上にあるように移動される。図２および図１４を参照すると、必要または所望に応じて、登録ハードウェア２２８、２５８、またはその両方は、ピックアップヘッド２４４のアレイがボンディングヘッド２２４のアレイに対して適切に位置決めされていることを確認するために使用されうる。コントローラまたはローカルコントローラは、ピックアップヘッド２４４のアレイ内のピックアップヘッドがボンディングヘッド２２４のアレイ内のボンディングヘッドに向かって延伸されるように、ボンディングヘッド２２４のアレイ内のボンディングヘッドがピックアップヘッド２４４のアレイ内のピックアップヘッドに向かって延伸されるように、または、その両方が行われるように、信号を送信しうる。

【0127】

図２、図５、および図６を参照すると、コントローラ２６０またはローカルコントローラは、ボンディングヘッド４２４の圧力アクチュエータ５４３５が圧力アクチュエータ５４３５を作動させて流路５４２５およびゾーン４４６５を排気するように信号を送信しうる。ゾーン４４６５内の真空は、１組のダイ１３２２内のダイを保持するのに十分でありうる。ゾーン４４６９は、周囲圧力またはその近傍にあってもよいし、または、ゾーン４４６５と同様に排気されてもよい。コントローラ２６０またはローカルコントローラは、圧力アクチュエータ５４３９を作動させてゾーン４４６９の所望の圧力（真空、或いは、周囲圧力またはその近傍）を達成するように信号を送信しうる。

【0128】

図１４は、１組のダイ１３２２がピックアップヘッドのアレイ２４４からボンディングヘッドのアレイ２２４に移送された後の１組のダイ１３２２を含む。図１５は、ボンディングヘッド２２４のアレイ内のボンディングヘッドによって保持される１組のダイ１３２２内の特定のダイ１５２２を含む。図１５は、前述の特徴の多くを含む。ダイチャック本体４４３２、シール部材４４２２、ボンディングヘッド本体４４１２、およびボンディングヘッド４２４のそれらに対応する流路およびアクチュエータが存在するが、本明細書で説明する概念の理解を容易にするために図１５～図１７には図示されていない。

【0129】

本方法は、図１１において、ブロック１１４２でボンディングヘッドのアレイによって保持されている間に１組のダイを湾曲させることを更に含みうる。データは、どの程度の加圧が使用されるべきかを決定するのに有用でありうる。例えば、ダイがより大きな面積（Ｘ方向およびＹ方向の寸法）を占め且つより薄い（Ｚ方向の寸法）場合、より小さな面積を占め且つより厚いダイと比較して、ダイを湾曲させるために必要な圧力はより少なくなる。ダイがバッキングプレートに取り付けられる場合、ダイとバッキングプレートの合計厚さが使用されうる。ダイ単独、或いは、ダイとそれらの対応するバッキングプレートとの組合せの厚さは、２０ミクロン～７００ミクロンの範囲、または、２０ミクロン～３００ミクロンの範囲にありうる。本明細書に記載された方法は、最大で１００ミクロンの厚さによく適している。データは、多くの異なるダイの面積および厚さについて得られうる。メモリ１６２、或いは、装置２００の外部のテーブルまたはデータベースは、ダイの異なる面積および厚さと、ダイの十分な湾曲を可能にするために使用する陽圧または陽圧の範囲とを相関させるデータを有することができる。情報は、生産にデータを使用する前に収集された経験的データとすることができる。

【0130】

図２、図５、図６、および図１６を参照すると、コントローラ２６０またはローカルコントローラは、圧力アクチュエータ５４３９が作動されて加圧ガスが流路５４２９およびゾーン４４６９内の圧力を増加させることを可能にするように信号を送信する。圧力センサ５４５９は、コントローラ２６０またはローカルコントローラが圧力を目標圧力に又はその許容公差内にあるように制御することができるように、流路５４２９内の圧力を感知してコントローラ２６０またはローカルコントローラに信号を送信することができる。ゾーン４４６９内の圧力が増加するにつれて、ダイは、ボンディングヘッド４２４から離れて、ベース２４０、或いは、ベース２４０に連結された構成要素または移送先基板１２４８（図１４参照）に向かって湾曲する。図１６は、１組のダイ１３２２からの特定のダイ１５２２を示す。１組のダイ１３２２内の他のダイは、特定のダイ１５２２と同様の湾曲形状を有することができる。

【0131】

本方法は、図１１において、ブロック１１４４でダイが湾曲している間にダイとボンディングサイトとを接触させることを含みうる。図２、図４、図５、および図１７を参照すると、ボンディングヘッド２２４のアレイ内のボンディングヘッドは移送先基板１２４８に向かって延伸され、移送先チャック２４８はボンディングヘッド２２４のアレイに向かって延伸され、または、その両方が行われうる。図１７に示されるように、特定のダイ１５２２の外面は、図１に示されるダイ１２２の外面と比較して、より滑らかでギザギザが少ない。したがって、ボンディング中に特定のダイ１５２２と移送先基板１２４８との間に空気が閉じ込められる可能性は、図１においてダイ１２２と基板１４８との間に空気が閉じ込められる可能性よりも実質的に低い。

【0132】

本方法は、図１１において、ブロック１１４６で１組のダイを移送先基板の対応するボンディングサイトにボンディングすることを更に含みうる。図２、図４、図５、および図１８を参照すると、ボンディングヘッド２２４のアレイのボンディングヘッドは移送先基板１２４８に向かって更に延伸され、移送先チャック２４８はボンディングヘッド２２４のアレイに向かって延伸され、または、その両方が行われうる。圧力は、１組のダイ１３２２を移送先基板１２４８の対応するボンディングサイトにボンディングするために加えられる。一実施形態では、ボンディングは、酸化物－酸化物接合でありうる。ボンディング中の圧力は、０．５Ｎ／ｃｍ^２～２０Ｎ／ｃｍ^２の範囲内でありうる。コントローラ２６０またはローカルコントローラは、ボンディングヘッド２２４、移送先チャック２４８、またはその両方のアレイをＺ方向に駆動してボンディング圧力を達成するために使用されうるモータ、油圧、または別の機械的構成要素に信号を送信しうる。ボンディング中、必要または所望に応じて、ゾーン４４６９内の圧力は、ボンディング中に、図１８に示される特定のダイ１５２２を含む１組のダイ１３２２の表面に沿ってより均一な圧力を可能にするために、モータ、液圧、または他の機械的構成要素によって加えられる圧力またはその公差内にある陽圧になりうる。別の実施形態では、ゾーン４４６９内の圧力は、周囲圧力またはその近傍でありうる。同じまたは異なる実施形態では、ゾーン４４６５内の圧力は、真空圧力に留まっていてもよいし、周囲圧力またはその近傍、或いは、ゾーン４４６９内と実質的に同じ圧力であってもよい。

【0133】

ボンディングは、室温（例えば、２０℃～２５℃の範囲の温度）以上で行われうる。ボンディングは、ダイ内およびボンディングサイトで導電性金属を膨張させるために、後続のアニールよりも低い温度で行われる。温度は、ボンディング中に存在するフィルムまたは装置２００内の構成要素に応じて制限されうる。例えば、温度は、約２００℃以下であってもよい。本明細書を読んだ後、当業者であれば、ボンディングのために使用される圧力および温度を決定することができるであろう。図１９は、１組のダイ１３２２が移送先基板１２４８の対応するボンディングサイトにボンディングされた後の装置２００の断面図を含む。本方法におけるこの時点で、１つの移送サイクルが完了する。

【0134】

図１１において、判定ダイヤモンド１１６２で、追加のダイをソース基板から移送先基板に移送するか否かの判定が行われる。追加のダイを移送する場合（「ＹＥＳ」分岐）、本方法は、別の移送サイクル中において次の１組のダイを移送することを伴う図１０のブロック１０６２で開始し続ける。本方法は、移送先基板１２４８が所望の数のダイを有するために必要な回数だけ繰り返される。それ以上移送されるダイがない場合（図１１の決定ダイヤモンド１１６２からの「ＮＯ」分岐）には、移送動作が完了し、ダイを移送する本方法が終了する。

【0135】

ハイブリッドボンディングプロセスは、ボンディング動作と、ダイ内および移送先のボンディングサイトの金属を互いに膨張および接触させる第１アニールと、金属原子を金属－金属界面を横断させて接触抵抗を低減させる任意の第２アニールとを含む３つのステップを含みうる。前述の方法は、ボンディング動作に対応する。

【0136】

全ての移送サイクルが実行されて移送動作が完了した後、移送先基板１２４８および対応するボンディングされたダイは、１８０℃～４００℃の範囲の温度でアニールされうる。一実施形態では、アニールは、１以上の温度で実行されうる。導電性金属の温度が増加すると、導電性金属は膨張する。移送先基板１２４８内の電気構成要素内の導電性金属は、ボンディングされたダイ内の導電性金属と接触して、導電性材料間の物理的および電気的結合を形成する。必要または所望に応じて、導電性金属からの原子が移送先基板１２４８内の電気構成要素とボンディングされたダイとの間の界面を横断して接触抵抗を低減させることができるように、アニール温度を更に上昇させることができる。一実施形態では、物理的および電気的結合は、物理的および電気的接続とすることができる。したがって、ボンディングされたダイおよび移送先基板１２４８内の１組の電気構成要素は、ボンディングされたダイと１組の電気構成要素との間を電圧が通過して電流が流れることを可能にしうる。移送先基板１２４８は、アニール動作を実行するために、装置２００から取り外され、または、装置２００の異なる部分または異なるツールに移動されうる。

【0137】

前述した方法は、他のダイチャックでも使用することができる。図６、図８、および図９は、ボンディングヘッド２２４のアレイを有するボンディングヘッドに異なるダイチャックが使用されうることを示している。前述した方法は、図６のダイチャック４４３０に適用可能であり、図８のメサ８４３４および他の特徴を有するダイチャック、並びに、図９のメサ９４３４および他の特徴を有するダイチャックに使用されうる。他の方法がダイチャックに使用されてもよい。

【0138】

図８および図２０を参照すると、ダイチャックは、ゾーン８４６３、８４６５、８４６７、および８４６９を画定するランド８４５２、８４５４、８４５６、および８４５８に連結されたメサ８４３４を有することができる。ゾーン８４６３、８４６５、８４６７、および８４６９の各々は、対応する流路８４３３、８４３５、８４３７、または８４３９を有する。ゾーン８４６３、８４６５、および８４６７は、それぞれ、対応するセンサ８４７３、８４７５、および８４７７を有する。ゾーン８４６９は、対応するセンサを有していても有していなくてもよいし、ボンディングヘッド内の別の位置にあってもよい。図８と比較して、図２０の特徴のいくつかは、ダイチャックを使用するときの方法の理解を向上させるために、異なる位置で示されている。図２０は、マルチゾーンデザインを含むダイチャックを有するボンディングヘッドによって特定のダイ１５２２が保持されているときの特定のダイ１５２２を含む。各ゾーンのセンサの数は、特に光または近接センサが使用されるとき、図８および図２０に示されるものよりも多くなりうる。

【0139】

前述したように、装置２００で使用されうるダイに関する情報は、メモリ２６２内に、或いは、装置の外部のテーブルまたはデータベース内に記憶されうる。ソース基板から移送先基板に移送されるダイの部品番号または他の識別子またはＸ方向およびＹ方向の寸法は、コントローラ２６０またはローカルコントローラによって、または、そこへの入力によって取得されうる。そのような情報は、どのゾーンがダイによってカバーされ、どのゾーンがダイによってカバーされないかを決定するために、コントローラ２６０またはローカルコントローラによって使用されうる。図２０を参照すると、特定のダイ１５２２がボンディングヘッドによって保持される前であっても、コントローラ２６０またはローカルコントローラは、ゾーン８４６３が特定のダイ１５２２によって覆われず、ゾーン８４６５、８４６７、および８４６９が特定のダイ１５２２によって覆われるという情報を有することができる。

【0140】

或いは、装置２００は、特定のゾーンがダイによって覆われているか否かを自動的に決定することができる。センサ８４７３、８４７５、および８４７７は、ゾーン８４６３、８４６５、および８４６７のいずれが覆われているかを感知するために使用されうる。図２０を参照すると、センサが光を感知する場合、センサ８４７３は、かなりの量の光が感知されたという信号をコントローラ２６０またはローカルコントローラに送信することができ、センサ８４７５および８４７７は、光が感知されないか、または僅かな量の光が感知されたという信号をコントローラ２６０またはローカルコントローラに送信することができる。センサが近接センサである場合、センサ８４７３は、物体が存在しないという信号をコントローラ２６０またはローカルコントローラに送信することができ、センサ８４７５および８４７７は、物体が検出されたという信号をコントローラ２６０またはローカルコントローラに送信することができる。

【0141】

センサが圧力センサである場合、コントローラまたはローカルコントローラは、流路８４３３、８４３５、および８４３７内に連結された圧力アクチュエータを作動させて流路８４３３、８４３５、および８４３７内に真空を引き込むように信号を送信しうる。センサ８４７３は、ゾーン８４６３内の圧力が周囲圧力またはその近傍にあることを感知することができ、センサ８４７５および８４７７は、ゾーン８４６５および８４６７内の圧力が周囲圧力よりも実質的に低いことを感知することができる。センサ８４７３、８４７５、および８４７７は、ゾーン８４６３、８４６５、および８４６７内の圧力に関する信号をコントローラ２６０またはローカルコントローラに送信することができる。別の実施形態では、センサは、ダイチャックの外側にあり、流路に沿った更に上流で使用されうる。例えば、図５を参照すると、圧力センサ５４５９は、流路４４３９およびゾーン４４６９に対応する圧力を感知するために使用されうる。同様の圧力センサは、流路８４３３、８４３５、および８４３７内の圧力を感知するために使用されうる。

【0142】

コントローラ２６０またはローカルコントローラは、センサ８４７３、８４７５、および８４７７から情報を受信し、特定のダイ１５２２がゾーン８４６３を覆わず且つゾーン８４６５および８４６７を覆うことを判断することができる。本方法の感知段階中に流路８４３３の圧力アクチュエータが作動した場合、コントローラ２６０またはローカルコントローラは、特定のダイ１５２２を移送先基板１２４８にボンディングし続ける前に、ゾーン８４６３に対応する圧力アクチュエータを非作動にするための信号を送信することができる。

【0143】

図２１を参照すると、特定のダイ１５２２は、以前の実装と同様に湾曲されうる。ゾーン８４６５は、特定のダイ１５２２を保持するために真空下に留まりうる。コントローラ２６０またはローカルコントローラは、流路８４３７がもはや真空源に連結されないように、流路８４３７に連結された圧力アクチュエータを非作動にするための信号を送信しうる。コントローラ２６０またはローカルコントローラは、圧力アクチュエータ５４３９（図５）が流路８４３９を加圧してゾーン８４６９内の圧力を増加させ、特定のダイ１５２２を湾曲させるように信号を送信しうる。特定のダイ１５２２が湾曲するにつれて、特定のダイ１５２２はもはやランド８４５８と接触しなくなり、ゾーン８４６７はゾーン８４６９と流体連通する。

【0144】

一実装形態では、コントローラ２６０またはローカルコントローラは、流路８４３７および８４３９に連結された圧力アクチュエータが作動してゾーン８４６７および８４６９を加圧するように信号を送信しうる。別の実装形態では、ゾーン８４６７はフロートすることができ、これは、ゾーン８４６７が流路８４３７の上流の圧力アクチュエータによって制御されないが、特定のダイ１５２２がもはやランド８４５８に接触しなくなった後にゾーン８４６９からのガスがゾーン８４６７に流入するにつれて、ゾーン８４６７がゾーン８４６９内の圧力またはそれぞれに近い圧力になることを意味する。フロートを伴う別の特定の実施形態では、コントローラ２６０またはローカルコントローラは、湾曲が開始する前にゾーン８４６７が周囲圧力に達するかまたは近づくことを可能にするために、流路８４３７に連結された圧力アクチュエータを起動することができる。これは、湾曲の開始中、および、特定のダイ１５２２がもはやランド８４５８に接触しなくなる前に、ゾーン８４６７とゾーン８４６９との間の圧力差を低減するのを助けることができる。ゾーン８４６７をフロートさせることは、流路８４３７および８４３９内の圧力を保つことが困難でありうるため、流路８４３７の上流の圧力アクチュエータを使用することよりも有利でありうる。

【0145】

本方法は、前述したように、特定のダイ１５２２をボンディング圧力で移送先基板１２４８にボンディングすることを更に含みうる。図２２は、移送先基板１２４８への特定のダイ１５２２のボンディング中の図を含む。ゾーン８４６５、８４６７、および８４６９は、図１８に関してボンディングについて説明した圧力のいずれかでありうる。ゾーン８４６５、８４６７、および８４６９は、ボンディング中に互いに比較して同じまたは異なる圧力を有しうる。

【0146】

図２３および図２４は、図９に図示および説明したように、メサ９４３４およびピン９４６１を使用したダイチャックを使用したボンディングを示す。一実施形態では、ランド４４５２および４４５４、並びにピン９４６１の遠位表面が同じ高さにありりる。図４～図６に示されるように、メサ９４３４およびピン９４６１がメサ４４３４に置き換わることを除いて、本方法は装置２００に関して説明される。図２、図４～図６、および図２３において、コントローラ２６０またはローカルコントローラは、圧力アクチュエータ５４３５が作動して流路４４１５、４４２５、および４４３５、並びにゾーン４４６５を含む流路５４２５を排気するように信号を送信しうる。コントローラ２６０またはローカルコントローラは、圧力アクチュエータ５４３９が作動して流路４４１９、４４２９、および４４３９、並びにゾーン４４６９を含む流路５４２９に加圧ガス流すように信号を送信しうる。ゾーン４４６９は、陽圧であり、特定のダイ１５２２を湾曲させてピン９４６１から離隔させる。他の実施形態と同様に、特定のダイ１５２２の中心が最初に移送先基板１２４８に接触する。

【0147】

本方法は、前述したように、特定のダイ１５２２をボンディング圧力で移送先基板１２４８にボンディングすることを更に含みうる。図２４を参照すると、ボンディング中、ランド４４５２および４４５４の遠位表面、並びに、ピン９４６１の遠位表面は、特定のダイ１５２２に接触する。ランド４４５２および４４５４とピン９４６１との組合せは、特定のダイ１５２２の表面に沿って圧力をより均一に分配することができる。ゾーン４４６５および４４６９のいずれかまたは両方は、周囲圧力、ランド４４５２および４４５４並びにピン９４６１によって特定のダイ１５２２に加えられる圧力に対応する陽圧、またはそのような圧力の間の圧力でありうる。

【0148】

図８または図９のデザインに対応するダイチャックを使用する移送動作に続いて、ボンディングされたダイと移送先基板内の１組の電気構成要素との間の電気的結合を完了させるように、前述したようなアニール動作が実行されうる。

【0149】

装置および装置を使用する方法は、ハイブリッドボンディング技術を使用するときに移送先基板と移送先基板にボンディングされたダイとの間の界面に沿ってボイドが形成される可能性を低減するのを助けることができる。移送先基板にボンディングされているダイは、加圧ガスによって湾曲し、移送先基板と最初に接触するダイの表面に沿って、より緩やかな曲率を可能にする。ダイの表面は、図１に見られるように、ギザギザの表面を有する可能性が低い。したがって、装置および方法は、ダイと移送先基板との間に空気が閉じ込められる可能性を低くする。ダイと移送先基板との間のオーバーレイ誤差が低減される。

【0150】

ボンディングヘッド本体に連結されたダイチャックのメサ、ランド、およびピンには、様々なデザインを使用することができる。図５および図６に示されるデザインは、同様の領域を占めるダイに対して良好に機能する比較的単純なデザインを可能にする。図８に示されるデザインは、異なるサイズを有するダイに使用するされうる複数のゾーンを有する。したがって、ダイチャックは、図５および図６のデザインと比較して、頻繁に変更する必要がない可能性がある。図９に示されるデザインは、ランドに加えてピンを有する。ピンは、ピンのない同じデザインと比較して、ゾーンが排気されるときにダイがゾーン内に引き込まれるのを防ぐのを助けることができる。さらに、ピンは、ボンディング動作を助けるために、ダイの側面への接触を提供するのを助けることができる。

【0151】

一般的な説明において上述した動作または実施例の全てが必要とされるわけではなく、特定の動作の一部が必要でない場合があること、および、説明したものに加えて１以上の更なる動作が実行されうることに留意されたい。さらに、動作が列挙される順序は、必ずしもそれらが実行される順序ではない。

【0152】

利益、他の利点、および問題に対する解決策は、特定の実装に関して上述されている。しかしながら、利益、利点、問題に対する解決策、並びに、任意の利益、利点、または解決策を生じさせるか、またはより顕著にしたりしうる任意の特徴は、特許請求の範囲のいずれかまたは全ての重要な、必要な、または本質的な特徴として解釈されるべきではない。

【0153】

本明細書で説明される実施形態の明細書および図面は、様々な実施形態の構造の一般的な理解を与えることを意図している。本明細書および図面は、本明細書に記載された構造または方法を使用する装置およびシステムの要素および特徴の全てを網羅的かつ包括的に説明するものではない。別個の実施形態は、単一の実施形態において組み合わせて提供することもでき、逆に、簡潔にするために、単一の実施形態の文脈で説明される様々な特徴は、別個に、または任意のサブコンビネーションで提供することもできる。さらに、範囲で記載された値への言及は、その範囲内の各々および全ての値を含む。当業者には、本明細書を読んだ後で初めて、多くの他の実施形態が明らかになりうる。本開示の範囲から逸脱することなく、構造的置換、論理的置換、または別の変更が行われうるように、他の実施形態が使用され、本開示から導出されうる。したがって、本開示は、限定的ではなく例示的であると見なされるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】