用於搬運晶片的搬運設備的製作方法

2023-06-07 00:33:46

專利名稱：用於搬運晶片的搬運設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求1所述的用於在處理晶片時搬運晶片的搬運設備。
技術背景
為了搬運晶片存在各種設備並且由於晶片變得越來越薄以及同時晶片的直徑提高達到450mm，晶片的搬運設備的重要性越來越大，尤其是在晶片已經配備有昂貴的結構的情況下。
為了固定晶片，已知有機械方法，其中晶片尤其在機械夾持的壓力點處的機械應力也同時是嚴重的技術問題。
藉助化學 方法如粘合劑或通過粘附對晶片的固定導致在試樣保持器或載體晶片與晶片之間的附著非常牢固。這樣建立的連接通常必須以化學方式脫開，這是一個損害環境且費時的過程。
藉助靜電充電對晶片的固定部分地導致載體和/或晶片不期望地卸載。
在US 4，667，944中公開了一種用於半導體晶片12的搬運設備,其中在載體10上的織物16被柔韌的蓋18覆蓋，晶片12可附著在蓋18上。附著力可以通過在柔韌膜18之間的接觸面上施加真空而減小。發明內容
本發明的技術問題在於給出一種用於搬運晶片的搬運設備，利用該搬運設備能夠以儘可能小心且無損毀的方式和方法實現對晶片的安全且簡單搬運。此外，該技術問題要通過如下方式解決，晶片可無殘渣地與搬運設備脫開，而不損傷晶片並且沒有大的力開銷。
該技術問題利用權利要求1所述的特徵來解決。本發明的有利改進方案在從屬權利要求中予以說明。由在說明書、權利要求和/或附圖中所說明的特徵中的至少兩個構成的所有組合也落入本發明的範圍中。在所說明的值域中，在所述邊界內的值也明顯應視為邊界值並且可以任意組合地要求保護。
本發明所基於的構思在於，將僅僅部分支撐晶片的距離保持器設置到搬運設備上，距離保持器藉助蓋尤其是覆蓋膜和通過施加相對於周圍環境的負壓構建為使得可以減小覆蓋膜與晶片的接觸面。由此，減小了附著力，使得可以以簡單的方式和方法且無損毀地以及無殘渣地從蓋取下晶片。同時，搬運僅通過壓力改變而是對環境無害的並且由此同時特別節約能量。
根據本發明的載體允許將極薄晶片尤其在表面上具有部件的晶片固定在表面上不帶部件的區域中，使得晶片的敏感且昂貴的部分受保護，並且可以將晶片尤其固定在邊緣處、固定在可能甚至特別為此設置的區域中。由此，可以無殘渣地、不受損傷地並且以極低的力開銷將晶片從載體或附著性的蓋去除。特別有利的是，搬運設備又可應用尤其多於十次、優選多於一百次、特別優選多於一千次的搬運過程。
根據本發明的一個有利的實施形式設計為，格柵結構環形地構建，尤其圓環形地構建，優選地格柵結構的環寬度B與直徑D的比例小於1: 5、尤其是小於1:10、優選小於 1:15。由此能夠實現晶片的均勻固定並且特別簡單地將晶片與格柵結構的環形蓋脫開。
只要該蓋尤其是附著性的膜、優選的是凝膠膜，則以簡單方式和方法在沒有化學溶劑或溫度影響的情況下對晶片進行搬運尤其是脫開，使得由此資源受到保護。特別適於用於膜的材料為PDMS (聚二甲矽氧烷)或PFPE (全氟聚醚)。
根據本發明的另一有利的實施形式設計為，僅在晶片的不帶突起結構的區域中尤其在晶片的邊緣處進行固定。以此方式保護晶片的突起結構並且能夠實現無張力地容納晶片。
搬運設備在晶片搬運設備(晶片搬運設備在負壓下處理晶片)中的應用可視為獨立發明。在此，尤其有利的是，格柵空間可施加以與晶片搬運設備中的負壓更高的負壓。


本發明的其他優點、特徵和細節從以下對優選實施例的描述以及參照附圖中得到。附圖示出圖1 :所配備的晶片的不意性俯視圖，圖2a :根據本發明的搬運設備的示意性俯視圖，圖2b :根據圖2a的剖切線A-A的示意性側視圖，圖3a :處於固定狀態中的根據本發明的格柵結構的放大的示意性剖視圖，以及圖3b :處於脫開狀態中的根據本發明的格柵結構的放大的示意性剖視圖。
具體實施方式
在視圖中，相同的部件和具有相同功能的部件用相同的附圖標記來表示。
圖1示出了晶片1，其具有晶片I尤其是晶片的帶有突起結構4的區域以及晶片I 的不帶突起結構的區域即晶片I的邊緣區域3，邊緣區域3用於將晶片I固定在圖2a所示的搬運設備5上。突起結構4在晶片容納側2上，晶片容納側2在搬運設備5上與接觸面 14上的邊緣區域3接觸。
搬運設備5由載體6 (在此為卡盤)構成，在載體6上施加格柵結構8，更確切地說在平面的容納側11上，容納側11在圖2b所示的取向上是平坦的。
格柵結構8根據圖2a是圓環形的並且從載體6的容納側11伸出。格柵結構8與載體6連接(嵌入連接、焊接或者粘合)。格柵結構8沒有閉合的表面並且用構建為凝膠膜的蓋7覆蓋，以及該蓋7因此同樣是環形的並在這裡所示的實施形式中從格柵結構8側向固定在載體6上(在此在容納側11)並且緊密密封。也可以設想膜覆蓋整個容納側11並且側向或從下部固定在載體6上。由此，儘管膜變得更穩定，但在所示的實施形式中環形膜受到由持續伸展引起的較小形變。
晶片I為了通過搬運設備5來進行搬運而被置於搬運設備5中心，使得邊緣區域 3靠置在格柵結構8上並且晶片I上的突起結構4容納在由格柵結構8、蓋7和容納側11 形成的槽狀容納空間12中並且在那裡受保護。由此，本發明同時完成多個任務，即對晶片 I的小心搬運並且 同時簡單脫開晶片I。
晶片I通過蓋7的附著性作用粘附在該蓋7上。在圖3a所示的蓋7的固定狀態中附著力最大，尤其是整個平面地在該蓋7的接觸面14與晶片I的邊緣區域3中的相對應接觸區域之間。
在固定狀態下，該蓋7由於其柔韌性沿著格柵結構8的上側張緊並且基本上是平坦的。
通過該蓋7、格柵結構8和平面的容納側11形成邊界的格柵空間13可以藉助連接到真空管路9上的真空裝置10被施加負壓，其中負壓均勻地沿著環形格柵結構8基于格柵結構8的紋理進行 分布。格柵結構8在有利的擴展方案中為格狀，但也可以由各結構組成部分尤其是球體形成。
通過在格柵空間13中施加負壓，在格柵結構8的上側上，蓋7在其接觸面14上形變，其方式是柔韌的蓋7在格柵結構8的自由區域15上陷入格柵空間13中，使得在圖3b 所示的脫開狀態中僅該蓋7的區域還與晶片I接觸，所述區域被格柵結構8在相應較小的接觸面14』上支撐。接觸面14』相對於接觸面14明顯減小，由此同時該蓋7對晶片I的附著力在邊緣區域3中減小並且晶片I因此以簡單方式和方法可與搬運設備5脫開。
在圖3a所示的固定狀態中接觸面14的面積與在圖3b所示的脫開狀態中接觸面 14』的面積之間的比例大於1. 5:1、尤其是2:1、優選是3:1。6]附圖標記I曰日日/T2晶片容納側3邊緣區域4突起結構5搬運設備6載體7至 JHL8格柵結構9管路10真空裝置11平面容納側12容納空間13格柵空間14，14』 接觸面15自由區域B環覽度D直徑
權利要求
1.一種用於在處理晶片(I)時搬運晶片(I)的搬運設備(5)，具有如下特徵 帶有用於容納晶片(I)的平面容納側(11)的載體(6 )， 在容納側(11)上相對於容納側(11)突起的、尤其格狀的格柵結構(8)， 將格柵結構(8)相對於載體(6)密封覆蓋的、柔韌的蓋(7)，用於將晶片(I)固定在載體(6)上，其中通過蓋(7)和載體(6)形成邊界的格柵空間(13)能夠被施加負壓， 其特徵在於， 格柵結構(8)和帶有容納側(11)的蓋(7)形成尤其槽狀的容納空間(12)，用於容納設置在晶片(I)上的、相對於晶片容納側(2)突起的容納結構(4)。
2.根據權利要求1所述的搬運設備(5)，其特徵在於，格柵結構(8)環形地構建，尤其圓環形地構建，優選格柵結構(8)的環寬度B與直徑D的比例小於1:5、尤其是小於1:10、優選小於1:15。
3.根據上述權利要求之一所述的搬運設備(5)，其特徵在於，蓋(7)尤其是附著性膜，最好是凝膠膜。
4.根據上述權利要求之一所述的搬運設備(5)，其特徵在於，僅僅在晶片(I)的區域或者在突起結構尤其是在晶片(I)的邊緣處進行所述的固定。
全文摘要
用於在處理晶片時搬運晶片的搬運設備具有如下特徵帶有用於容納晶片的平面容納側的載體；在容納側上相對於容納側突起的、尤其格狀的格柵結構；將格柵結構相對於載體密封覆蓋的、柔韌的蓋，用於將晶片固定在載體；其中通過蓋和載體形成邊界的格柵空間能夠被施加負壓，其特徵在於，格柵結構和帶有容納側的蓋形成尤其槽狀的容納空間，用於容納設置在晶片上的、相對於晶片容納側突起的容納結構。
文檔編號H01L21/687GK103003932SQ201080068214
公開日2013年3月27日 申請日期2010年7月23日 優先權日2010年7月23日
發明者I.布蘭德施泰特, T.瓦根萊特納, M.施密德鮑爾 申請人:Ev 集團有限責任公司