TW201719800A - 接合半導體元件的接合機、其操作方法和改進其每小時的產量的方法 - Google Patents

接合半導體元件的接合機、其操作方法和改進其每小時的產量的方法 Download PDF

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赫斯特 克勞伯格
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Abstract

本發明提供了一種操作接合機的方法。該方法包括步驟：(a)利用轉移工具承載半導體元件；以及(b)將所述半導體元件從所述轉移工具轉移到所述接合機的接合工具，其中所述轉移工具和所述接合工具不同時接觸所述半導體元件。

Description

接合半導體元件的接合機、其操作方法和改進其每小時的產量的方法
本發明涉及半導體封裝中的電性互連的形成，並且更具體地說，係涉及改進的接合機及其操作方法。
在半導體封裝工業中，熱壓接合(thermocompression bonding,TCB)包括較慢地被採用的倒裝晶片製程，並且如果這種製程的生產率不能提高，這種製程就不會被廣泛地採用。半導體晶片的傳統毛細流動底部填充在某些裝置(例如，多於4層的裝置)上被認為無法實現。為了在晶粒堆疊過程中於底部填充半導體晶粒，可以使用「非導電膜」(Non Conductive Film,NCF)。用於NCF的其它常用名稱是「底部填充膜」(Underfill Film,UF)或「晶圓應用的底部填充膜」(Wafer Applied Underfill Film,WAUF)。使用該材料的挑戰在於該膜往往在相對低的溫度下變「黏」。一旦該膜變黏，從轉移工具(例如，拾取器或拾取工具)到放置/接合工具的晶粒移送往往變得不可靠。為了避免這種移送問題，可應用的是，使在移送過程中的膜的溫度處於充分低於膜開始變黏的溫度下，同時保持膜與轉移工具的接觸；然而，這種低溫需要大規模的加熱和冷卻斜坡，這需要時間和能量。
因此，理想的是能提供改進的接合機和操作該接合機的方法。
根據本發明的示例性實施例，提供了一種操作接合機(例如，可以包括或可以不包括已加熱的熱壓接合工具的熱壓接合機)的方法。所述方法包括步驟：(a)利用轉移工具承載半導體元件；以及(b)將所述半導體元件從所述轉移工具轉移到所述接合機的接合工具，其中所述轉移工具和所述接合工具不同時接觸所述半導體元件。
根據本發明的另一示例性實施例，提供了一種接合機(例如，可以包括或可以不包括已加熱的熱壓接合工具的熱壓接合機)。所述接合機包括：接合工具，其用於將半導體元件接合到基板上；轉移工具，其用於在所述半導體元件被接合到所述基板上之前將所述半導體元件轉移到所述接合工具上；以及間隙限定工具，其用於在將半導體元件轉移到接合工具期間在(a)接合工具的接觸面與(b)轉移工具的接觸面之間提供預定間隙。
根據本發明的又另一示例性實施例，提供了一種操作接合機(例如，可以包括或可以不包括已加熱的熱壓接合工具的熱壓接合機)的方法。所述方法包括步驟：(a)利用轉移工具承載半導體元件；(b)在(i)半導體元件的接觸面與(ii)接合工具的接觸面之間提供預定間隙，所述預定間隙由所述接合機的間隙限定工具提供；以及(c)在步驟(b)之後將所述半導體元件從所述轉移工具轉移到所述接合機的接合工具。
根據本發明的又另一示例性實施例，提供了一種接合機(例如，可以包括或可以不包括已加熱的熱壓接合工具的熱壓接合機)。所述接合機包括：接合工具，其用於將半導體元件接合到基板上；以及轉移工具，其用於在所述半導體元件接合到所述基板之前將所述半導體元件轉移到所述接合工具。所述轉移工具包括用於冷卻所述轉移工具的接觸面的冷卻系統。
根據本發明的又另一示例性實施例，提供了一種操作接合機(例如，可以包括或可以不包括已加熱的熱壓接合工具的熱壓接合機)的方法。所述 包括步驟：(a)利用轉移工具承載半導體元件，所述轉移工具包括用於冷卻所述轉移工具的接觸面的冷卻系統；以及(b)在步驟(a)之後將所述半導體元件從所述轉移工具轉移到所述接合機的接合工具。
100‧‧‧接合頭元件
100a‧‧‧空氣/真空通道
102‧‧‧接合工具
102a‧‧‧空氣/真空通道、通道
102a1‧‧‧接觸面
104‧‧‧閥
106‧‧‧結構
108‧‧‧轉移工具
108a‧‧‧空氣/真空通道、通道
108a1‧‧‧接觸面
110‧‧‧半導體元件
112‧‧‧閥
200‧‧‧接合頭元件
200a‧‧‧空氣/真空通道
202‧‧‧接合工具
202a‧‧‧空氣/真空通道、通道
202a1‧‧‧接觸面
204‧‧‧閥
206‧‧‧結構
208‧‧‧轉移工具
208a‧‧‧空氣/真空通道、通道
208a1‧‧‧接觸面
210‧‧‧半導體元件
212‧‧‧閥
300‧‧‧接合頭
302‧‧‧接合工具
306‧‧‧結構
308‧‧‧轉移工具、轉移/拾取工具
320‧‧‧半導體元件供應源、供應源
322‧‧‧半導體元件
324‧‧‧運動系統/臂、臂
326‧‧‧移動構件
326a‧‧‧銷
328‧‧‧腔室
400‧‧‧接合頭
402‧‧‧接合工具
406‧‧‧結構
408‧‧‧轉移工具
420‧‧‧半導體元件供應源、供應源
422‧‧‧半導體元件
424‧‧‧運動系統/臂
430‧‧‧結構部件
432‧‧‧間隔件
500‧‧‧接合頭
502‧‧‧接合工具
506‧‧‧結構
508‧‧‧轉移工具
520‧‧‧半導體元件供應源
522‧‧‧半導體元件
524‧‧‧臂
550‧‧‧冷卻系統
藉由閱讀以下結合附圖的詳細說明，本發明將會得到最佳地理解。須強調的是，根據通常的實踐，附圖的各個特徵並不是成比例的。相反地，各個特徵的尺寸為了清楚表示而任意地增大或減小。在附圖中：圖1A-1E是示出傳統的半導體元件轉移過程的方塊圖，其中半導體元件從轉移工具轉移到接合工具；圖2A-2E是示出根據本發明一示例性實施例的半導體元件轉移過程的方塊圖，其中半導體元件從轉移工具轉移到接合工具；圖3A-3B是示出根據本發明一示例性實施例的接合機的元件的方塊圖；圖4A-4B是示出根據本發明一示例性實施例的另一接合機的元件的方塊圖；以及圖5A-5B是示出根據本發明一示例性實施例的再一接合機的元件的方塊圖。
正如在此所用，術語「半導體元件」意指的是包含(或被構造成包含在隨後的步驟)半導體晶片或晶粒的任何結構。示例性半導體元件包括裸半導體晶粒、基板(例如，導線框架、印刷電路板(Printed circuit board,PCB)、載體、半導體晶片、半導體晶圓、球柵陣列封裝(Ball Grid Array,BGA)基板、半導體元件等)上的半導體晶粒、封裝好的半導體裝置、倒裝晶片半導體裝置、嵌入在基板內的晶粒、半導體晶粒的堆疊等等。此外，半導體元件可以包括被構 造成在半導體封裝內被接合或以其它方式包含的元件(例如，中介層(interposer)、將被接合在堆疊的晶粒結構中的隔塊、基板等)。
正如在此所用，術語「基板」以及「工作件」意指的是半導體元件可以被接合(例如，被熱壓接合、被倒裝晶片接合等)至的任何結構。示例性基板例如包括導線框架、PCB、載體、半導體晶片、半導體晶圓、BGA基板、半導體元件等。
根據本發明的一些示例性實施例，轉移過程(即，從接合機的轉移工具到接合機的接合工具的轉移)可以通過利用非黏性的轉移/拾取工具(例如，具有用於接觸由非黏性材料形成的半導體元件的接觸面的轉移/拾取工具)得以改進。非黏性的轉移/拾取工具能夠實現較高溫的移送，而使NCF膜較少的附著到轉移/拾取工具上。NCF膜能夠使用新材料，而使該膜作為(i)較硬的低黏性材料和(ii)另一側上的支柱矽晶粒之間的襯墊。用於低黏性轉移/拾取工具的材料實例(例如，具有由非黏性材料形成的接觸面)是Teflon®材料、塗層橡膠(例如，聚對二甲苯)等。
此外，可使用低力量移送過程以減少膜(例如，NCF)的變形，從而最小化接觸面積以及最小化對於轉移/拾取工具的機械附著性。在本發明的一些實施例中，可以藉由從轉移工具到接合工具的轉移過程中，在晶粒/膜堆疊中形成大的熱梯度而從膜中(例如，NCF)去除熱能。在具體應用中，已加熱的接合工具接觸半導體元件(例如，矽晶粒)，同時，冷卻的轉移/拾取工具接觸NCF膜。
根據本發明的一些示例性實施例，可以使用高熱傳導轉移/拾取工具。此外，可以使用主動冷卻的轉移/拾取工具。
根據本發明的其它示例性實施例，可以在半導體元件與轉移/拾取工具和接合/放置工具兩者之間不同時接觸的情況下發生半導體元件(例如，晶粒)的移送。
使用這些方法，實現了顯著的每小時的產量(Unit Per Hour,UPH)的改進。理想地，本發明允許在較高的接合頭溫度的情況下實現半導體元件的移送/轉移。
因此，在本發明的一些方面，非黏性(例如，特氟綸)轉移/拾取工具材料與例如「低力量」、「時間優化」的移送過程組合地被用於晶粒轉移/拾取。
在其它方面，半導體元件以非接觸的晶粒移送形式被轉移到已加熱的接合/放置工具。
在較高溫的移送/轉移需要較少的加熱和冷卻斜坡，從而顯著增大了接合機的UPH。
現在參考附圖，圖1A-1E示出了傳統接合機的元件以及用於在轉移工具108和接合工具102之間轉移半導體元件110的傳統轉移操作。在參照圖1A示出的視圖之前，半導體元件110(例如，半導體晶粒)已經從供應源中(例如，半導體晶圓)被拾取，而在供應源，可以通過轉移工具108或者通過單獨的拾取工具(而後轉移到轉移工具108)拾取半導體元件110。在任何情況下，在圖1A中，半導體元件110由轉移工具108利用真空或其他類似的方法保持住。更具體地說，轉移工具108(其由接合機的結構106承載)限定空氣/真空通道108a。利用經由通道108a的真空壓力(如圖1A中的向下箭頭所示)，半導體元件110被保持到轉移工具108的接觸面108a1上。限定了空氣/真空通道102a的接合工具102由接合頭元件100(其限定空氣/真空通道100a，並且包括閥104)承載。
在圖1B中，接合工具102和轉移工具108中的至少一個移動，使得接合工具102的接觸面102a1與半導體元件110的側面接觸。更具體地說，在圖1B中，轉移工具108的接觸面108a1與半導體元件110的第一側接觸，並且接合工具102的接觸面102a1與半導體元件110的第二側(與半導體元件110的第一側相反)接觸。在圖1B中，由於閥104一直處於關閉，所以沒有真空壓力經由通道102a被抽吸。
在圖1C中，閥104打開，因此真空壓力經由通道102a被抽吸(參見指向上的箭頭)。在圖1D中，真空已經被從通道108a去除，並且實際上被正空氣壓力代替(參見從圖1C到圖1D方向已改變的箭頭)。在圖1D中，圖1C中經由通道102a所施加的真空仍存在。此外，在圖1D中，相對運動的產生可以將轉移工具108與半導體元件110分離，圖1E所示的視圖中即為分離完成的狀態。圖1E還示出了閉合的閥112，其將通過轉移工具108的通道108a的空氣/真空切斷。在圖1E中，接合工具102此時可以用來將半導體元件110運送到用於隨後接合的接合位置。雖然圖1A-1E所示的過程本質上是習知的流程，但是也可以應用於下文描述的本發明的各方面。
與圖1A-1E相比，圖2A-2E示出了具創造性的轉移操作(例如，在熱壓接合機、倒裝晶片接合機等上的轉移操作)的元件。如本領域技術人員所理解的，半導體元件(例如晶粒)的轉移可以從拾取工具到接合工具，其中拾取工具從半導體元件源(例如晶圓)拾取半導體元件。在另一實例中，半導體元件的轉移可以從中間轉移工具(非拾取工具)到接合工具。因此，轉移工具可以是拾取工具或另一轉移工具，但是在任何情況下，轉移工具將半導體元件轉移到接合工具(例如，已加熱的接合工具)。
圖2A-2E示出了與圖1A-1E相比不同的過程，因為半導體元件210橫跨一間隙被轉移(例如，參見圖2D，其中半導體元件210正在被轉移，且不同 時與轉移工具208和接合工具202兩者接觸)。在參照圖2A示出的視圖之前，半導體元件210已經從供應源被拾取，在供應源可以通過轉移工具208或者通過單獨的拾取工具(而後轉移到轉移工具208)拾取半導體元件210。在任何情況下，在圖2A中，半導體元件210由轉移工具208利用真空或類似方法保持住。更具體地說，轉移工具208(其由接合機的結構206承載)限定空氣/真空通道208a。利用經由通道208a的真空壓力(如圖2A中的向下箭頭所示)，半導體元件210被保持到轉移工具208的接觸面208a1上。限定了空氣/真空通道202a的接合工具202由接合頭元件200(其限定空氣/真空通道200a，並且包括閥204)承載。
在接合機上，接合工具202和轉移工具208中的每一個可以具有用於在一個或更多個方向上移動各自工具的不同運動系統。這些運動系統可以直接移動工具，或者通過相關結構(例如，承載接合工具202的接合頭200、承載轉移工具208的結構206等)移動工具。在圖2B中，至少一個接合工具202和轉移工具208利用其相應的運動系統移動(與圖2A的位置相比)，使得接合工具202的接觸面202a1緊密靠近半導體元件210的側面。更具體地說，在圖2B中，轉移工具208的接觸面208a1與半導體元件210的第一側接觸，並且接合工具202的接觸面202a1與半導體元件210的第二側(與半導體元件210的第一側相反)緊密靠近(但是不接觸)。在圖2B中，由於閥204一直處於關閉，所以沒有真空壓力經由通道202a被抽吸。
在圖2C中，閥204打開，因此真空壓力經由通道202a被抽吸(如指向上的箭頭所示)。在圖2D中，真空已經從通道208a被去除，並且實際上被正空氣壓力代替(參見從圖2C到圖2D方向已改變的箭頭)。在圖2D中，圖2C中經由通道202a所施加的真空仍存在。此外，在圖2D中，半導體元件210被經由通道202a抽吸的真空壓力所抽吸，以橫跨(i)接合工具202的接觸面202a1與(ii)轉移工具208的接觸面208a1之間的間隙。也就是說，半導體元件從轉移工具208轉 移到接合工具202。該轉移可以利用圖2D中所存在的經由通道208a提供的正空氣壓力進行輔助。在圖2E中，轉移此時已經完成，且半導體元件210由接合工具202承載。圖2E還示出了閉合的閥212，其將通過轉移工具208的通道208a的空氣/真空切斷。在圖2E之後，接合工具202此時可以用來將半導體元件210運送到用於隨後接合的接合位置。
當然，在本發明的範圍內，圖2A-2E示出的真空/空氣壓力時序存在多種變化。在一個具體實例中，例如，真空壓力可以在圖2C顯示的時間前經由接合工具202上的通道202a抽吸，以增大機械操作的UPH(每小時的產量)。
在本發明的一些實施例中，在(i)半導體元件的接觸面與(ii)接合工具的接觸面之間存在「間隙」，可以設想各種方法用於設置該間隙。該「間隙」還可以設置在(i)轉移工具的接觸面與(ii)接合工具的接觸面之間。在一些示例性構造中，可以提供機械機構來設置間隙。圖3A-3B和圖4A-4B示出了這種機械機構的實例。
在圖3A中，轉移工具308(其可以是拾取工具)由結構306承載，其中結構306由接合機(接合機包括半導體元件供應源320、由運動系統/臂324承載的結構306、轉移工具308、接合頭300，以及為簡化起見而未示出的其它元件)的運動系統(例如，包括臂324)承載。在圖3A中，運動系統(包括臂324)承載轉移/拾取工具308，以從供應源320拾取半導體元件322(例如，半導體晶粒)，隨後移動(例如，翻轉)使得半導體元件322面向由接合頭300承載的接合工具302。結構306包括移動構件326(諸如活塞)，其在腔室328內在縮回位置(諸如圖3A所示)和伸展位置(諸如圖3B所示)之間移動。移動構件326包括用來設置如圖3B所示間隙的銷326a，從而允許半導體元件322從轉移工具308到接合工具302的無接觸式轉移。更具體地說，在從供應源320拾取半導體元件322之後，轉移工具308被移動(包括圖3A中的旋轉箭頭所示旋轉或翻轉運動)，使得「被拾取的」半 導體元件322面向接合工具302(如圖3B所示)。銷326a用來在(i)半導體元件322的接觸面與(ii)接合工具302的接觸面之間設置「間隙」。在如圖3B所示「間隙」被設置之後，半導體元件322的轉移可以例如利用圖2A-2E所示的方法來完成。具體地說，接合工具302可以具有像接合工具202的結構，且轉移工具308可以具有像轉移工具208的結構，如圖2A-2E所示。
雖然圖3A-3B示出了與結構306(或結構308的另一部分)整合成一體的間隙限定工具(移動構件326)，但是應當理解這種間隙限定工具也可以與接合工具302(或接合頭300的另一部分)整合成一體。
在圖4A-4B中，示出了固定到接合機的結構部件430上的間隔件432。轉移工具408(其可以是拾取工具)由結構406承載，其中結構406由接合機(接合機還包括半導體元件供應源420、由運動系統/臂424承載的結構406、轉移工具408、接合頭400，以及為簡化起見而未示出的其它元件)的運動系統(例如，包括臂424)承載。在圖4A中，運動系統(包括臂424)承載轉移/拾取工具408，以從供應源420拾取半導體元件422(例如，半導體晶粒)，隨後移動(例如，翻轉)使得半導體元件422面向由接合頭400承載的接合工具402。間隔件432定位在接合工具402與轉移工具408之間，並且用來在(i)半導體元件422的接觸面與(ii)接合工具402的接觸面之間設置「間隙」。轉移工具408和接合工具402利用間隔件432對齊(參見圖4B)，以設置間隙用於達成半導體元件422從轉移工具408到接合工具402的無接觸式轉移。在如圖4B所示「間隙」被設置之後，半導體元件422的轉移可以例如利用圖2A-2E所示的方法來完成。具體地說，接合工具402可以具有像接合工具202的結構，並且轉移工具408可以具有像轉移工具208的結構，如圖2A-2E所示(例如，接合機的臂)。
與使用機械機構來設置間隙(諸如圖3A-3B和圖4A-4B所示)相比，其它示例性方法涉及將轉移/拾取工具及/或接合/放置工具驅動到在轉移期 間不同時觸碰半導體元件(例如，晶粒)的位置。更具體地說，理想的是，在將晶粒從轉移工具轉移到接合工具期間，轉移工具和接合工具不同時與半導體元件接觸。理想的是，這些運動系統藉由知道工具在哪裡的方法被構造。示例性的選擇是：(i)在轉移工具和接合工具(例如，圖2A-2E中的轉移工具208和接合工具202)的至少一個上的可以判斷它們之間距離的感測器，諸如光學感測器和電容感測器(這些感測器在圖2A-2E中未示出)；(ii)校準運動系統以便知道它們在哪裡需要被驅動從而具有期望的間隙。
用於選擇(ii)的實例包括：(a)在非接合模式下，驅動轉移工具和接合工具直到它們觸碰，並記錄這些位置，然後在接合模式期間移動到小於期望間隙並加上已知晶粒厚度的位置；(b)利用拾取工具或放置工具，拾取已知厚度的校準件，驅動它們觸碰，並記住該位置，然後利用該資訊來計算產生期望間隙的位置；以及(c)在接合模式下，通過接觸來拾取並轉移半導體元件(例如，晶粒)，但是是在NCF不軟化或發黏的溫度下，之後記住用於該接觸轉移的位置，然後在未來轉移中使用留下間隙的位置，然後允許更高溫度。當然，也可以採用其它方法。
本領域中具有通常知識者將認識到，前述校準的任一種(以及在本發明範圍內的其它校準)可以按一定間隔(例如，諸如預定時間間隔、接合操作的預定次數等的預定間隔)重複。
根據本發明的一實施例，半導體元件的轉移係橫跨(i)半導體元件的接觸面與(ii)接合工具的接觸面之間進行，且用於間隙的一些示例性範圍是：1-500微米；5-500微米；15-400微米；30-300微米以及10-100微米。
圖5A-5B示出了接合機的元件，其中轉移機構包括用於冷卻轉移工具508的冷卻系統550。轉移工具508(其可以是拾取工具)由接合機的包括運動系統(例如，包括臂524)的結構506承載(接合機還包括半導體元件供應源520、 包括轉移工具508的運動系統/臂、接合頭500，以及為簡化起見而未示出的其它元件)。在圖5A中，運動系統(包括臂524)承載轉移/拾取工具508，以從供應源520拾取半導體元件522(例如，半導體晶粒)，隨後移動(例如，翻轉)使得半導體元件522面向由接合頭500承載的接合工具502，如圖5B所示。半導體元件522的轉移可以用傳統方式(如圖1A-1E所示)或者橫跨間隙(如圖2A-2E所示)來完成。也就是說，「被冷卻的」轉移工具508可以用在傳統的接觸轉移中(如圖1A-1E所示)，或者用在具創造性的非接觸轉移(如圖2A-2E所示)中。例如，轉移工具508可以利用經由冷卻系統550提供的冷卻空氣來冷卻(例如經由轉移工具508中的冷卻通道所分散)，以便冷卻轉移工具508的接觸面。在另一實例中，轉移工具508可以利用冷卻系統550的熱電冷卻器來冷卻，以便冷卻轉移工具508的接觸面。在轉移時利用冷卻系統550用於轉移/拾取工具的示例性溫度範圍是：-30至+20攝氏溫度(℃)；-20至+15攝氏溫度；以及-15至+10攝氏溫度。因此，本領域中具有通常技術者將認識到，冷卻系統550可以採用多種形式，包括但不限定於基於強制空氣的冷卻系統、熱電冷卻系統、被動空氣冷卻，等等。
利用本文公開的一些方法，轉移時半導體元件(例如，晶粒)的溫度可以被增加。半導體元件從轉移工具轉移到接合工具時，半導體元件的示例性溫度範圍是：100-160攝氏溫度；115-160攝氏溫度；以及130-160攝氏溫度。
因此，本發明的各方面涉及用於在較高的接合工具溫度下轉移半導體元件的方法和機構，其中NCF將在標準的轉移條件下變形。傳統晶粒轉移涉及在轉移過程的力和時間下不變形的NCF。轉移時的示例力為大約0.5N至大約10N，轉移的示例時間為大約10至300ms。在這些條件下，基於傳統理想，NCF保持在不發生變形的溫度。
如本文所提供的，在較高的接合頭溫度下實現轉移的方法包括：(1)橫跨一間隙的晶粒的移轉，使得薄膜在開始與接合工具接觸時不與轉移/拾 取工具接觸，在這些條件下，NCF在接合工具的溫度下會較軟，但是不會發生變形，這是因為沒有力施加在轉移/拾取工具上；(2)建立機構和方法，雖然會使得接合工具係處於NCF較軟的溫度下，但是從接合工具經由晶粒再到NCF存在顯著的溫度梯度，例如，與NCF接觸的轉移/拾取工具可以被冷卻，在NCF通常會較軟的溫度下，當接合工具與晶粒的相反部位接觸時，可以使NCF保持足夠的硬度。
NCF可以被視作為軟的(變形)：(1)如果黏度是小於約50,000泊(Poise)；(2)如果黏度是小於約30,000泊；(3)如果黏度是小於約20,000泊。當然，這些數值在本質上是示例性的，並且可以改變。根據本發明的各方面，半導體元件可以在接合工具溫度下被轉移，在接合工具溫度下，如果NCF達到接合頭溫度則NCF通常會較軟，但是例如因為橫跨間隙的轉移或者被冷卻的轉移工具轉移，NCF則不會達到接合頭溫度。
儘管本發明參照特定的實施例被示出並被描述，但是本發明不旨在被限制於所示的細節。實際上，各種變型可以在權利要求書的範圍和範疇內並且在不脫離本發明的前提下在細節方面被實現。
200‧‧‧接合頭元件
202‧‧‧接合工具
208‧‧‧轉移工具
208a1‧‧‧接觸面
210‧‧‧半導體元件

Claims (34)

  1. 一種操作接合機的方法，所述方法包括步驟：(a)利用轉移工具承載半導體元件；以及(b)將所述半導體元件從所述轉移工具轉移到所述接合機的接合工具，其中所述轉移工具和所述接合工具不同時接觸所述半導體元件。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之操作接合機的方法，其中，所述接合機是熱壓接合機，且所述接合工具是已加熱的熱壓接合工具。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之操作接合機的方法，其中，步驟(b)包括橫跨(i)所述半導體元件的接觸面與(ii)所述接合工具的接觸面之間的間隙轉移所述半導體元件。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之操作接合機的方法，其中，所述間隙在1-500微米之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之操作接合機的方法，其中，所述轉移工具是用來在步驟(a)之前從半導體元件源拾取所述半導體元件的拾取工具。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之操作接合機的方法，其中，所述半導體元件包括位於所述半導體元件的第一側上的非導電膜，所述半導體元件的所述第一側在步驟(a)中與所述轉移工具的接觸面接觸。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之操作接合機的方法，其中，步驟(b)包括在轉移步驟中在所述接合工具上提供真空。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之操作接合機的方法，其中，步驟(b)包括在轉移步驟中提供從所述轉移工具朝向所述接合工具的正面空氣供應。
  9. 一種接合機，包括：接合工具，用於將半導體元件接合到基板上；轉移工具，用於在所述半導體元件被接合到所述基板上之前將所述半導體元件轉移到所述接合工具上；以及間隙限定工具，用於在將所述半導體元件轉移到所述接合工具的期間，在(a)所述接合工具的接觸面與(b)所述轉移工具的接觸面之間提供預定間隙。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之接合機，其中，所述接合機是熱壓接合機，且所述接合工具是已加熱的熱壓接合工具。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之接合機，其中，所述預定間隙在1-500微米之間。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之接合機，其中，所述間隙限定工具是與所述轉移工具和所述接合工具中的至少一個整合成一體。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之接合機，進一步包括半導體元件源，其中所述轉移工具是用來從所述半導體元件源拾取所述半導體元件的拾取工具。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之接合機，其中，所述半導體元件包括位於所述半導體元件的第一側上的非導電膜，所述半導體元件的所述第一側在所述半導體元件轉移到所述接合工具之前與所述轉移工具的所述接觸面接觸。
  15. 一種操作接合機的方法，所述方法包括步驟： (a)利用轉移工具承載半導體元件；(b)在(i)半導體元件的接觸面與(ii)接合工具的接觸面之間提供預定間隙，所述預定間隙由所述接合機的間隙限定工具提供；以及(c)在步驟(b)之後將所述半導體元件從所述轉移工具轉移到所述接合機的所述接合工具。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之操作接合機的方法，其中，所述接合機是熱壓接合機，且所述接合工具是已加熱的熱壓接合工具。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之操作接合機的方法，其中，所述預定間隙在1-500微米之間。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之操作接合機的方法，其中，所述轉移工具是用來在步驟(a)之前從半導體元件源拾取所述半導體元件的拾取工具。
  19. 如申請專利範圍第15項所述之操作接合機的方法，其中，所述半導體元件包括位於所述半導體元件的第一側上的非導電膜，所述半導體元件的所述第一側在步驟(a)中與所述轉移工具的接觸面接觸。
  20. 如申請專利範圍第15項所述之操作接合機的方法，其中，步驟(c)包括在轉移步驟中在所述接合工具上提供真空。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之操作接合機的方法，其中，步驟(c)包括在轉移步驟中提供從所述轉移工具朝向所述接合工具的正面空氣供應。
  22. 如申請專利範圍第15項所述之操作接合機的方法，其中，所述間隙限定工具是與所述轉移工具和所述接合工具中的至少一個整合成一體。
  23. 一種接合機，包括：接合工具，用於將半導體元件接合到基板上；以及轉移工具，用於在所述半導體元件接合到所述基板之前將所述半導體元件轉移到所述接合工具，所述轉移工具包括用於冷卻所述轉移工具的接觸面的冷卻系統。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之接合機，其中，所述接合機是熱壓接合機，且所述接合工具是已加熱的熱壓接合工具。
  25. 如申請專利範圍第23項所述之接合機，其中，進一步包括半導體元件源，其中所述轉移工具是用來從所述半導體元件源拾取所述半導體元件的拾取工具。
  26. 如申請專利範圍第23項所述之接合機，其中，所述半導體元件包括位於所述半導體元件的第一側上的非導電膜，所述半導體元件的所述第一側在所述半導體元件轉移到所述接合工具之前與所述轉移工具的所述接觸面接觸。
  27. 如申請專利範圍第23項所述之接合機，其中，所述冷卻系統包括用於冷卻所述轉移工具的所述接觸面的冷卻空氣。
  28. 如申請專利範圍第23項所述之接合機，其中，所述冷卻系統包括熱電冷卻器。
  29. 一種操作接合機的方法，所述方法包括步驟：(a)利用轉移工具承載半導體元件，所述轉移工具包括用於冷卻所述轉移工具的接觸面的冷卻系統；以及(b)在步驟(a)之後將所述半導體元件從所述轉移工具轉移到所述接合機的接合工具。
  30. 如申請專利範圍第29項所述之操作接合機的方法，其中，所述接合機是熱壓接合機，且所述接合工具是已加熱的熱壓接合工具。
  31. 如申請專利範圍第29項所述之操作接合機的方法，其中，所述轉移工具是用來在步驟(a)之前從半導體元件源拾取所述半導體元件的拾取工具。
  32. 如申請專利範圍第29項所述之操作接合機的方法，其中，所述半導體元件包括位於所述半導體元件的第一側上的非導電膜，所述半導體元件的所述第一側在步驟(a)中與所述轉移工具的所述接觸面接觸。
  33. 如申請專利範圍第29項所述之操作接合機的方法，其中，所述冷卻系統包括用於冷卻所述轉移工具的所述接觸面的冷卻空氣。
  34. 如申請專利範圍第29項所述之操作接合機的方法，其中，所述冷卻系統包括熱電冷卻器。
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