专利名称：旋转固化的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及半导体领域，更具体地来说，涉及工艺器件及其形成方法。
背景技术：
在传统的封装工艺中，第一结构接合到第二结构，并且底部填充材料在第一结构和第二结构之间。例如，可以使用焊球将半导体芯片或管芯接合到封装基板，从而将半导体芯片物理连接和电连接到封装基板。底部填充通常包括具有二氧化硅填充物的树脂，该树脂设置在半导体芯片和封装基板之间，以提供结构支撑和保护使其避免环境因素的影响。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种方法，包括:将工件放置到室内，所述室被配置为旋转所述工件；以及在处理所述工件的同时旋转所述工件。在该方法中，所述室是固化室并且所述处理包括加热所述工件。在该方法中,所述旋转的步骤包括持续旋转所述工件。该方法进一步包括在加工过程中改变工件的旋转速度。在该方法中，周期性地进行所述旋转。在该方法中，各个旋转间的时间周期是变化的。在该方法中，所述工件包括连接到第二基板的第一基板，并且进一步包括在所述第一基板和所述第二基板之间放置底部填充材料。在该方法中，所述底部填充材料包括二氧化硅填充物。根据本发明的另一方面，提供了一种处理器件，包括:室；旋转器；以及安装在所述室内并且与所述旋转器相连的旋转工件支撑件，所述旋转器被配置为旋转所述旋转工件支撑件。在该工艺器件中，所述旋转工件支撑件被配置为支撑一个或多个卡座，每个卡座被配置为支撑多个工件。在该工艺器件中，所述旋转器被配置为持续旋转所述旋转工件支撑件。在该工艺器件中，所述旋转器被配置为周期性地旋转所述旋转工件支撑件。该工艺器件进一步包括所述室内的一个或多个热源。该工艺器件进一步包括所述室内的一个或多个风扇。该工艺器件进一步包括与所述旋转器通信连接的控制器。在该工艺器件中，所述控制器改变所述旋转器旋转所述工件的速度。该工艺器件进一步包括与所述控制器通信连接的热源，所述控制器为所述热源设置温度。根据本发明的又一方面，提供了一种器件，包括:第一基板；连接到所述第一基板的第二基板；以及在所述第一基板和所述第二基板之间的底部填充物，所述底部填充物具有均一的组成成分。在该器件中，所述底部填充物包括二氧化硅填充材料，所述二氧化硅填充材料在所述底部填充物中具有均匀的分配。在该器件中，所述第一基板包括集成电路管芯。
为了更好地理解实施例及其优点，现在将结合附图所进行的以下描述作为参考，其中:图1示出了根据实施例的处理室；图2示出了根据实施例的工艺步骤的流程图；图3示出了根据另一个实施例的工艺步骤的流程图。
具体实施例方式下面，详细讨论本发明优选实施例的制造和使用。然而，应该理解，本发明提供了许多可以在各种具体环境中实现的可应用的概念。所讨论的具体实施例仅仅示出制造和使用本发明的具体方式，而不用于限制本公开的范围。贯穿本发明的各个视图和示例性实施例，相同的附图标号用于指示相同的元件。以下将详细讨论利用旋转固化工艺的实施例，其中在至少部分固化时间内旋转工件。具体地，此处所讨论的实施例是在固化底部填充材料的背景下，其中底部填充材料包括具有二氧化硅填充材料的树脂。通过旋转工件，减少或防止二氧化硅填充材料沉降(settle)。然而,在其他实施例中可以利用其他工艺和/或材料。首先参考图1，根据一个实施例示出了固化室100。以下更详细地介绍，在实施例中，在使结构固化时，旋转固化室100，从而防止或减少由引力造成的固化材料的分离。例如，填充材料可以包括具有二氧化硅填充材料的树脂。通过旋转具有底部填充材料的结构，可以减少或避免二氧化硅填充材料沉降。固化室100包括一个或多个连接成绕轴旋转的卡座102 (作为示例，图1示出了三个卡座102)。例如，可以将卡座102放置在与旋转机构相连的框架104中。在图1所示的实施例中，如箭头108所示,旋转机构包括通过旋转器(诸如,发动机110)可绕轴旋转的杆106。每个卡座102可以支持一个或多个工件109，其中每个工件的109可以是任何所需的结构。例如，工件109可包括焊接到基板(例如，插件、晶圆、封装基板、另一管芯等)的集成电路的管芯以及在集成电路的管芯和基板之间的底部填充物。固化室100可以包括一个或多个热源，例如，热源112和风扇114，有助于卡座102的空气流通。仅以说明为目的示出了两个热源112和两个风扇114(固化室100的顶部和底部各有一个热源112和一个风扇114)。因此，固化室100可以包括更多或更少的热源和/或风扇，以达到应用所预期的固化室所需的加热特性。图1还示出了通信连接到发动机110的控制器116。控制器116可用于控制，例如，旋转速度、旋转时间周期、热源、风扇等。例如，以下将参考图2和3描述控制器116控制发动机110以改变不同的旋转速度和时间。图2示出了根据实施例的固化工艺的流程图。该工艺从步骤202开始，准备工件。例如，在实施例中，利用固化室100固化底部填充材料，准备工件109可以包括准备管芯，将管芯固定到基板(如晶圆、另一个管芯、插件等)，以及在管芯和基板之间放置底部填充材料。此后，在步骤204中，将工件109放置在固化室100中。然后，在步骤206中，在所需的温度、所需的旋转时间周期内旋转工件109。在实施例中，工件109水平放置在固化室中，从而在旋转时间周期内使旋转轴穿过表面或与表面平行，该表面之间放置了底部填充物。例如，如果在管芯和基板之间放置了底部填充物，则旋转轴可穿过或平行于其上放置有管芯的基板的表面。由此，如果垂直放置工件109，在可以降低底部填充物从管芯和基板之间流出的倾向。在图2所示的实施例中，工件109以恒定的速度旋转，例如，该速度在小于大约I转/分钟到大约10转/分钟之间的范围。可以认为，基于固化温度，旋转的速度可以有所调节。例如，固化温度为120°c时的旋转速度可以比固化温度为180°C时的旋转速度慢。可以认为，基于固化时间，旋转的速度可以有所调节。例如，使用快固化时间时的旋转速度可以比使用较长的固化时间时的旋转速度高。此外，基于底部填充物的类型，旋转速度可以有所调节。例如，较厚底部填充物与部分是由于离心力所导致的较薄底部填充物相比，可以应对更快的旋转速度。在另一个实施例中，与恒定速度的相比，工件109以变化的速度持续旋转。例如，固化室100可以缓慢的速度开始旋转工件109，并且在处理过程中增加旋转速度。该增加可以是持续增加、定期增加(例如，分步增加)或其组合。同样地，在另一个实例中，固化室可以以较快的速度旋转工件109，在处理过程中降低旋转速度，例如，持续降低旋转速度、定期降低旋转速度(例如，分步降低)或其组合。可以认为，在固化过程中，通过旋转工件109可以使底部填充物的组成成分更均匀。如上所述，该底部填充物通常是混合材料，例如，树脂和二氧化硅填充物的混合物。如果不旋转工件，二氧化硅填充物在固化过程中倾向于沉降。这中沉降会导致底部填充材料的材料特性变化，例如，包括较多的二氧化硅填充物的底部填充区域与包括较少的二氧化硅填充物的底部填充区域相比，可以具有不同的特性。例如，底部填充材料的热膨胀系数(CTE)、模量值、转变温度系数的特性可以根据二氧化硅填充物的沉降量而有所不同。图3示出了根据另一个实施例的另一个固化工艺的流程图。在本实施例中，步骤202和204可以与上述参照图2所讨论的工艺相类似。步骤306和308描述了可替代图2中的步骤206的工艺。首先参考步骤306，在将工件109放置在固化室100之后，工件109在第一位置固化第一时间周期。此后，在步骤308中，部分地旋转工件109，例如，大约旋转180°。然后，该处理返回到步骤306，其中固化工艺进行第二时间周期，并且在所需的固化时间反复翻转工件109。在步骤306中，每次旋转的固化时间周期可以是恒定的，或者各次旋转之间的时间周期可以是变化的。例如，在一些实施例中，随着总的固化时间的发展，在固定位置固化所花费的时间可以增加。在本实施例中，工件109将在固化工艺开始时在较短的时间间隔内旋转，并且将在固化工艺的随后阶段中在相对较长的时间间隔内旋转。在另一个实施例中，工件的109将在固化工艺开始时在较长的时间间隔内旋转，并且将在固化工艺的随后阶段中在相对较短的时间间隔内旋转。可以认为，实现二氧化硅填充物更均匀的分配和更一致的材料特性可以减少或避免在粘接过程中结构上的缺陷。例如，可以认为，此处所述的实施例可以减少凸块开裂或焊料挤出，尤其是在没有二氧化硅填充物的区域中的情况下。还应当指出的是，温度或其他参数，例如，压力、外界环境等在固化期间内可以变化。在实施例中，提供了一种方法。该方法包括将工件放置到室中，该室被配置为旋转该工件；以及在处理工件的同时旋转该工件。在另一个实施例中，提供了一种处理器件。该处理器件包括室；旋转器；以及安装在室中并且与旋转器相连的旋转工件支撑件，旋转器被配置为旋转该旋转工件支撑件。在又一个实施例中，提供了一种器件。该器件包括第一基板；与第一基板相连的第二基板；以及第一基板和第二基板之间的底部填充物，该底部填充物具有均一的组成成分。尽管已经详细地描述了本发明及其优势，但应该理解，可以在不背离所附权利要求限定的本发明主旨和范围的情况下，做各种不同的改变，替换和更改。而且，本申请的范围并不仅限于本说明书中描述的工艺、机器、制造、材料组分、装置、方法和步骤的特定实施例。作为本领域普通技术人员应理解，通过本发明，现有的或今后开发的用于执行与根据本发明所采用的所述相应实施例基本相同的功能或获得基本相同结果的工艺、机器、制造，材料组分、装置、方法或步骤根据本发明可以被使用。因此，所附权利要求应该包括在这样的工艺、机器、制造、材料组分、装置、方法或步骤的范围内。
权利要求
1.一种方法，包括: 将工件放置到室内，所述室被配置为旋转所述工件；以及 在处理所述工件的同时旋转所述工件。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述室是固化室并且所述处理包括加热所述工件。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述旋转的步骤包括持续旋转所述工件。
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括在加工过程中改变工件的旋转速度。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，周期性地进行所述旋转。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，各个旋转间的时间周期是变化的。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述工件包括连接到第二基板的第一基板，并且进一步包括在所述第一基板和所述第二基板之间放置底部填充材料。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述底部填充材料包括二氧化硅填充物。
9.一种处理器件，包括: 室; 旋转器；以及 安装在所述室内并且与所述旋转器相连的旋转工件支撑件，所述旋转器被配置为旋转所述旋转工件支撑件。
10.一种器件，包括: 第一基板； 连接到所述第一基板的第二基板；以及 在所述第一基板和所述第二基板之间的底部填充物，所述底部填充物具有均一的组成成分。
全文摘要
提供了一种固化材料的系统和一种固化材料的方法。材料(例如，填充材料)在固化工艺中被旋转。固化系统可以包括室、支撑一个或多个工件的支撑件、以及旋转机构。旋转机构在固化工艺中旋转工件。室可以包括一个或多个热源和风扇，并且可以进一步包括控制器。固化工艺可以包括变化旋转速度、持续旋转、周期性地旋转等。本发明还提供了旋转固化。
文档编号H01L23/31GK103117233SQ20121011555
公开日2013年5月22日 申请日期2012年4月18日 优先权日2011年11月16日
发明者卢景睿, 刘育志, 宋明忠, 林韦廷, 张建国 申请人:台湾积体电路制造股份有限公司