專利名稱：用于搬運(yùn)晶片的搬運(yùn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于在處理晶片時搬運(yùn)晶片的搬運(yùn)設(shè)備。
技術(shù)背景
為了搬運(yùn)晶片存在各種設(shè)備并且由于晶片變得越來越薄以及同時晶片的直徑提高達(dá)到450mm，晶片的搬運(yùn)設(shè)備的重要性越來越大，尤其是在晶片已經(jīng)配備有昂貴的結(jié)構(gòu)的情況下。
為了固定晶片，已知有機(jī)械方法，其中晶片尤其在機(jī)械夾持的壓力點(diǎn)處的機(jī)械應(yīng)力也同時是嚴(yán)重的技術(shù)問題。
借助化學(xué) 方法如粘合劑或通過粘附對晶片的固定導(dǎo)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(xué)方式脫開，這是一個損害環(huán)境且費(fèi)時的過程。
借助靜電充電對晶片的固定部分地導(dǎo)致載體和/或晶片不期望地卸載。
在US 4，667，944中公開了一種用于半導(dǎo)體芯片12的搬運(yùn)設(shè)備,其中在載體10上的織物16被柔韌的蓋18覆蓋，芯片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(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)問題在于給出一種用于搬運(yùn)晶片的搬運(yùn)設(shè)備，利用該搬運(yùn)設(shè)備能夠以盡可能小心且無損毀的方式和方法實(shí)現(xiàn)對晶片的安全且簡單搬運(yùn)。此外，該技術(shù)問題要通過如下方式解決，晶片可無殘?jiān)嘏c搬運(yùn)設(shè)備脫開，而不損傷晶片并且沒有大的力開銷。
該技術(shù)問題利用權(quán)利要求1所述的特征來解決。本發(fā)明的有利改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中予以說明。由在說明書、權(quán)利要求和/或附圖中所說明的特征中的至少兩個構(gòu)成的所有組合也落入本發(fā)明的范圍中。在所說明的值域中，在所述邊界內(nèi)的值也明顯應(yīng)視為邊界值并且可以任意組合地要求保護(hù)。
本發(fā)明所基于的構(gòu)思在于，將僅僅部分支撐晶片的距離保持器設(shè)置到搬運(yùn)設(shè)備上，距離保持器借助蓋尤其是覆蓋膜和通過施加相對于周圍環(huán)境的負(fù)壓構(gòu)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?jiān)貜纳w取下晶片。同時，搬運(yùn)僅通過壓力改變而是對環(huán)境無害的并且由此同時特別節(jié)約能量。
根據(jù)本發(fā)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(qū)域中，使得晶片的敏感且昂貴的部分受保護(hù)，并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(shè)置的區(qū)域中。由此，可以無殘?jiān)?、不受損傷地并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(yùn)設(shè)備又可應(yīng)用尤其多于十次、優(yōu)選多于一百次、特別優(yōu)選多于一千次的搬運(yùn)過程。
根據(jù)本發(fā)明的一個有利的實(shí)施形式設(shè)計(jì)為，格柵結(jié)構(gòu)環(huán)形地構(gòu)建，尤其圓環(huán)形地構(gòu)建，優(yōu)選地格柵結(jié)構(gòu)的環(huán)寬度B與直徑D的比例小于1: 5、尤其是小于1:10、優(yōu)選小于 1:15。由此能夠?qū)崿F(xiàn)晶片的均勻固定并且特別簡單地將晶片與格柵結(jié)構(gòu)的環(huán)形蓋脫開。
只要該蓋尤其是附著性的膜、優(yōu)選的是凝膠膜，則以簡單方式和方法在沒有化學(xué)溶劑或溫度影響的情況下對晶片進(jìn)行搬運(yùn)尤其是脫開，使得由此資源受到保護(hù)。特別適于用于膜的材料為PDMS (聚二甲硅氧烷)或PFPE (全氟聚醚)。
根據(jù)本發(fā)明的另一有利的實(shí)施形式設(shè)計(jì)為，僅在晶片的不帶突起結(jié)構(gòu)的區(qū)域中尤其在晶片的邊緣處進(jìn)行固定。以此方式保護(hù)晶片的突起結(jié)構(gòu)并且能夠?qū)崿F(xiàn)無張力地容納晶片。
搬運(yùn)設(shè)備在晶片搬運(yùn)設(shè)備(晶片搬運(yùn)設(shè)備在負(fù)壓下處理晶片)中的應(yīng)用可視為獨(dú)立發(fā)明。在此，尤其有利的是，格柵空間可施加以與晶片搬運(yùn)設(shè)備中的負(fù)壓更高的負(fù)壓。


本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)從以下對優(yōu)選實(shí)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(jù)本發(fā)明的搬運(yùn)設(shè)備的示意性俯視圖，圖2b :根據(jù)圖2a的剖切線A-A的示意性側(cè)視圖，圖3a :處于固定狀態(tài)中的根據(jù)本發(fā)明的格柵結(jié)構(gòu)的放大的示意性剖視圖，以及圖3b :處于脫開狀態(tài)中的根據(jù)本發(fā)明的格柵結(jié)構(gòu)的放大的示意性剖視圖。
具體實(shí)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(biāo)記來表示。
圖1示出了晶片1，其具有晶片I尤其是芯片的帶有突起結(jié)構(gòu)4的區(qū)域以及晶片I 的不帶突起結(jié)構(gòu)的區(qū)域即晶片I的邊緣區(qū)域3，邊緣區(qū)域3用于將晶片I固定在圖2a所示的搬運(yùn)設(shè)備5上。突起結(jié)構(gòu)4在晶片容納側(cè)2上，晶片容納側(cè)2在搬運(yùn)設(shè)備5上與接觸面 14上的邊緣區(qū)域3接觸。
搬運(yùn)設(shè)備5由載體6 (在此為卡盤)構(gòu)成，在載體6上施加格柵結(jié)構(gòu)8，更確切地說在平面的容納側(cè)11上，容納側(cè)11在圖2b所示的取向上是平坦的。
格柵結(jié)構(gòu)8根據(jù)圖2a是圓環(huán)形的并且從載體6的容納側(cè)11伸出。格柵結(jié)構(gòu)8與載體6連接(嵌入連接、焊接或者粘合)。格柵結(jié)構(gòu)8沒有閉合的表面并且用構(gòu)建為凝膠膜的蓋7覆蓋，以及該蓋7因此同樣是環(huán)形的并在這里所示的實(shí)施形式中從格柵結(jié)構(gòu)8側(cè)向固定在載體6上(在此在容納側(cè)11)并且緊密密封。也可以設(shè)想膜覆蓋整個容納側(cè)11并且側(cè)向或從下部固定在載體6上。由此，盡管膜變得更穩(wěn)定，但在所示的實(shí)施形式中環(huán)形膜受到由持續(xù)伸展引起的較小形變。
晶片I為了通過搬運(yùn)設(shè)備5來進(jìn)行搬運(yùn)而被置于搬運(yùn)設(shè)備5中心，使得邊緣區(qū)域 3靠置在格柵結(jié)構(gòu)8上并且晶片I上的突起結(jié)構(gòu)4容納在由格柵結(jié)構(gòu)8、蓋7和容納側(cè)11 形成的槽狀容納空間12中并且在那里受保護(hù)。由此，本發(fā)明同時完成多個任務(wù)，即對晶片 I的小心搬運(yùn)并且 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(tài)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(qū)域3中的相對應(yīng)接觸區(qū)域之間。
在固定狀態(tài)下，該蓋7由于其柔韌性沿著格柵結(jié)構(gòu)8的上側(cè)張緊并且基本上是平坦的。
通過該蓋7、格柵結(jié)構(gòu)8和平面的容納側(cè)11形成邊界的格柵空間13可以借助連接到真空管路9上的真空裝置10被施加負(fù)壓，其中負(fù)壓均勻地沿著環(huán)形格柵結(jié)構(gòu)8基于格柵結(jié)構(gòu)8的紋理進(jìn)行 分布。格柵結(jié)構(gòu)8在有利的擴(kuò)展方案中為格狀，但也可以由各結(jié)構(gòu)組成部分尤其是球體形成。
通過在格柵空間13中施加負(fù)壓，在格柵結(jié)構(gòu)8的上側(cè)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(jié)構(gòu)8的自由區(qū)域15上陷入格柵空間13中，使得在圖3b 所示的脫開狀態(tài)中僅該蓋7的區(qū)域還與晶片I接觸，所述區(qū)域被格柵結(jié)構(gòu)8在相應(yīng)較小的接觸面14’上支撐。接觸面14’相對于接觸面14明顯減小，由此同時該蓋7對晶片I的附著力在邊緣區(qū)域3中減小并且晶片I因此以簡單方式和方法可與搬運(yùn)設(shè)備5脫開。
在圖3a所示的固定狀態(tài)中接觸面14的面積與在圖3b所示的脫開狀態(tài)中接觸面 14’的面積之間的比例大于1. 5:1、尤其是2:1、優(yōu)選是3:1。6]附圖標(biāo)記I曰日日/T2晶片容納側(cè)3邊緣區(qū)域4突起結(jié)構(gòu)5搬運(yùn)設(shè)備6載體7至 JHL8格柵結(jié)構(gòu)9管路10真空裝置11平面容納側(cè)12容納空間13格柵空間14，14’ 接觸面15自由區(qū)域B環(huán)覽度D直徑
權(quán)利要求
1.一種用于在處理晶片(I)時搬運(yùn)晶片(I)的搬運(yùn)設(shè)備(5)，具有如下特征 帶有用于容納晶片(I)的平面容納側(cè)(11)的載體(6 )， 在容納側(cè)(11)上相對于容納側(cè)(11)突起的、尤其格狀的格柵結(jié)構(gòu)(8)， 將格柵結(jié)構(gòu)(8)相對于載體(6)密封覆蓋的、柔韌的蓋(7)，用于將晶片(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(fù)壓， 其特征在于， 格柵結(jié)構(gòu)(8)和帶有容納側(cè)(11)的蓋(7)形成尤其槽狀的容納空間(12)，用于容納設(shè)置在晶片(I)上的、相對于晶片容納側(cè)(2)突起的容納結(jié)構(gòu)(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搬運(yùn)設(shè)備(5)，其特征在于，格柵結(jié)構(gòu)(8)環(huán)形地構(gòu)建，尤其圓環(huán)形地構(gòu)建，優(yōu)選格柵結(jié)構(gòu)(8)的環(huán)寬度B與直徑D的比例小于1:5、尤其是小于1:10、優(yōu)選小于1:15。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的搬運(yùn)設(shè)備(5)，其特征在于，蓋(7)尤其是附著性膜，最好是凝膠膜。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的搬運(yùn)設(shè)備(5)，其特征在于，僅僅在晶片(I)的區(qū)域或者在突起結(jié)構(gòu)尤其是在晶片(I)的邊緣處進(jìn)行所述的固定。
全文摘要
用于在處理晶片時搬運(yùn)晶片的搬運(yùn)設(shè)備具有如下特征帶有用于容納晶片的平面容納側(cè)的載體；在容納側(cè)上相對于容納側(cè)突起的、尤其格狀的格柵結(jié)構(gòu)；將格柵結(jié)構(gòu)相對于載體密封覆蓋的、柔韌的蓋，用于將晶片固定在載體；其中通過蓋和載體形成邊界的格柵空間能夠被施加負(fù)壓，其特征在于，格柵結(jié)構(gòu)和帶有容納側(cè)的蓋形成尤其槽狀的容納空間，用于容納設(shè)置在晶片上的、相對于晶片容納側(cè)突起的容納結(jié)構(gòu)。
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(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)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(tuán)有限責(zé)任公司