CN103069561B - 吸附板 - Google Patents

Abstract

提供一种当将带肋晶片以使肋一侧朝下的方式吸附在吸附板上时，难以引起带肋晶片的错位的吸附板。所述吸附板（10）具有对于背面的外周部为环状较厚、内周部为凹部状较薄的带肋半导体晶片，用嵌入到所述凹部中的凸状部（14）表面来吸附支承的机构，并且沿着所述凸状部（14）表面的外周具有通气用缺口（18）。

Description

吸附板

技术领域

本发明涉及一种吸附板，其在为了以圆形的半导体基板（以后称作半导体晶片或者简称为晶片）作为起始材料来制造半导体器件而实施所需的工艺处理时，支承并固定半导体晶片。特别涉及适合如下所述那样的晶片的吸附板，该晶片是为了使对直径为8英寸以上、厚度为150μm左右以下的薄晶片的操作变得容易而形成有使晶片背面的外周部为环状较厚的加强肋。

背景技术

图3（a）、（b）的平面图表示现有的晶片的吸附板1。图3（a）是具备通过在表面形成多个吸附孔2而在面内均匀地吸附晶片（未图示）的机构的吸附板1a。图3（a）例如是晶片加热用的吸附板。在表面设置有多个吸附孔2和三个晶片脱离用销孔6。图3（b）与（a）相比吸附孔2少，是具有利用在表面设置有吸附孔2的连接槽3，在面内均匀地扩展吸附面积来吸附晶片的机构的吸附板1b。例如，用作抗蚀剂的旋转涂敷用的吸附板。图3（c）是（a）的点划线B－B’线截面图。与（a）相比，在（b）中将设置于吸附板的凸状部4表面的晶片的吸附孔2和将该吸附孔2形成于表面的连接槽3连接从而扩大吸附面。在图3中省略了与吸附孔2连接的真空泵。为这样的圆形，通常利用静电吸附、真空吸附等方法来吸附支承并固定载置于吸附板上的晶片，实施所需的晶片工艺处理。作为这种工艺处理，有光致抗蚀剂的旋转涂敷、烘焙处理和有机钝化膜的硬化处理等。在这些处理中，通过晶片尽量地紧贴在吸附板上而将其保持为水平，晶片的中心相对于吸附板的旋转轴需要成同心圆状。

最近，一直在研究在功率半导体器件用的硅半导体晶片中也采用直径8英寸的晶片。而且，在立式功率半导体器件中，开态电流（ON电流）沿着厚度方向流动，因此晶片的厚度在能够容许耐压的范围内越薄电阻越小而损失越少，所以优选。但是，使晶片的厚度变薄时，晶片直径越大工艺中的晶片断裂、崩刃和弯曲就越大，将会影响之后的工艺处理、合格品率，因此例如将8英寸直径的晶片变薄成150μm以下的厚度来进行多个晶片工艺处理并非易事。

为了防止这种薄晶片的工艺中的晶片断裂、崩刃和弯曲，已知有按照以下方式形成的带肋晶片5的半导体晶片的制造方法，即：在对晶片的背面进行研磨使晶片的厚度变薄时，如图2所示将晶片的外周部以环状保留得较厚，仅将中央部研磨成较薄的凹部状，在厚的外周部形成加强部（肋5a）（专利文献1）。为了将该带肋晶片5准确地保持在上述的吸附板1a上，需要具有将吸附板1a嵌入到上述带肋晶片5背面的凹部中的凸状部4的形状的吸附板1a（专利文献2、4）。

另外，作为将带肋晶片5载置于吸附板1a上的方法，已知有一种方法是，使被通过设置于吸附板1a的表面的销孔6上下移动的三根以上的销7所支承的带肋晶片5下降，来将其载置于吸附板1a的表面。此时，如图2（b）所示，根据销7的下降速度，带肋晶片5与吸附板1a之间的空气被压缩。如图2（c）所示，表示了以下的课题：由于该排斥，特别是带肋晶片5又薄又轻，所以肋在从吸附板1a上的正确位置偏离地附着到凸状部4的表面的状态下被载置，不能被适当地吸附（专利文献3）

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5－121384号公报

专利文献2：日本特开2009－246199号公报

专利文献3：日本特开平11－163107号公报

专利文献4：日本特开2009－206417号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，也如上述专利文献3所述，如果在吸附板1a上载置晶片时发生错位，则特别是在带肋晶片5中，吸附板1a的凸状部4容易不嵌入背面的凹部中，而背面肋部容易跑到吸附板1a的凸状部4的表面上（图2（（b）、（c））。在该情况下，在带肋晶片5与吸附板1a之间产生缝隙而密封不足。其结果是，在吸附板1a具有加温功能的情况下，不能使带肋晶片5的温度上升正常，另外光致抗蚀剂的烘焙处理不充分，曝光工序难以对焦，发生析像度下降等问题。

另外，还如上述专利文献3所述，通常在吸附板1a的最外表面上设置有用来使销7上下移动的多个销孔6。将带肋晶片5的背面侧的凹部朝下进行载置时，利用销7在其销孔6中上下移动，将带肋晶片5从吸附板1a上脱离。而且，为了将带肋晶片5固定在吸附板1a上，设置有真空吸附机构、静电吸附机构（未图示）。在真空吸附机构中，设置有吸入空气的吸附孔2。通过该吸附孔2来吸附固定带肋晶片5。此时，为了将带肋晶片5吸附固定在吸附板1a上而使带肋晶片5下降靠近吸附板1a时，位于带肋晶片5与吸附板1a之间的间隙的空气要排出。对于带肋晶片5的下降速度，该空间的空气的排出速度不充分的情况下，在带肋晶片5与吸附板1a之间吸气被密闭。于是，带肋晶片5在该密闭的空气层之上，引起侧滑，发生错位。

在静电吸附机构中没有吸附孔2，但是将带肋晶片5载置于静电吸附机构时的下降速度快使，在带肋晶片5与静电吸附机构之间吸气被密闭。于是，带肋晶片5在该密闭的空气层之上，引起侧滑，发生错位。

因此，在吸附带肋晶片5时，为了不引起上述的侧滑，在吸附板1a的表面增加吸附孔2，或者增大吸附孔2的孔径。

在吸附板1a具备加热机构的情况下，吸附孔2的部分无法将热充分地传递到带肋晶片5。另外，吸附孔2的孔径时，在孔径大的吸附孔2的附近在带肋晶片5中局部地产生过度的晶片弯曲，所以并不优选。

另外，为了不引起上述的侧滑而增强排出带肋晶片5与吸附板1a之间的空气的能力时，根据排气能力使真空泵大型化，或者吸附力过强时，在吸附孔2的附近在带肋晶片5上发生局部的弯曲，因该弯曲力而发生断裂。

另外，为了等待滞留在带肋晶片5与吸附板1a之间的空气排出而减缓晶片的上下移动速度时，晶片处理时间变长，一定时间内的可处理枚数减少。

另外，以将空气放掉的目的有时缩小吸附板1a的直径，即增大带肋晶片5的肋部与吸附板1a的间隙。但是，对于没有被吸附板1a支承的带肋晶片5的表面，带肋晶片5的温度的上升不适当，光致抗蚀剂的烘焙处理变得不充分。另外，曝光工序难以对焦，产生析像度下降等问题。因此，在带肋晶片5的表面无效区域增加，所以并不优选。

本发明就是鉴于以上说明的要点而做出的，本发明的目的在于，提供当将带肋晶片以使肋一侧朝下的方式吸附在吸附板上时，难以引起带肋晶片的错位的吸附板。

用于解决课题的手段

为了达到上述本发明的目的，在技术方案第一项所述的发明中，为一种吸附板，其具有对于背面的外周部为环状较厚、内周部为凹部状较薄的带肋半导体晶片，用嵌入到上述凹部中的凸状部表面来吸附支承该带肋半导体晶片的机构，并且沿着上述凸状部表面的外周具备通气用缺口。上述吸附板优选具备用来支承上述带肋半导体晶片并使其上下移动的多个销和使该销分别通过的销孔。还优选在吸附板的凸状部的外周对称地配置有多个上述通气用缺口。

发明效果

根据本发明，能够提供一种当将带肋晶片以使肋一侧朝下的方式吸附在吸附板上时难以引起带肋晶片的错位的吸附板。

通过与表示作为本发明的例子而优选的实施方式的附图相关的以下的说明，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将会更加清楚明白。

附图说明

图1是本发明的吸附板的平面图（a）、（b）和（a）的A－A’线截面图（c）。

图2是用来说明现有的吸附板中的晶片吸附问题的截面图。

图3是现有的吸附板的平面图。

图4是表示设置于本发明的吸附板上的缺口的位置和晶片上的有效芯片的位置关系的平面图。

图5是表示静电吸附的原理的概略截面图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的吸附板的实施例进行详细的说明。只要不超出本发明的主旨，本发明并不限定于以下所说明的实施例的记载。

实施例1

图1是表示本发明的吸附板的实施例1的、不同的吸附孔图形的平面图（a）、（b）和（a）的点划线A－A’线截面图（c）。在图1（a）、（b）中，为了吸附带肋晶片，设置于吸附板10的凸状部14表面的吸附孔11的配置和从吸附孔11连接的连接槽13的图形不同。如果采用真空吸附方式，则材料是不锈钢等金属，如果是静电吸附，则材料是在内部埋设有电极的绝缘树脂的成型品。用于真空吸附的负压是通过与吸附孔连接的未图示的真空泵来进行的。在静电吸附中，如图5所示，当在埋设于由绝缘树脂构成的吸附树脂板30的内部的金属电极31与载置于吸附树脂板30上的晶片32之间施加电压时，被在晶片32和吸附树脂板30表面产生的极性互不相同的静电吸附固定。

吸附板10由凸状部14和位于其下部的基底15部分构成。凸状部14和基底15部分如图1所示既可以是一体化形状，也可以上下分离。凸状部14的厚度必须比带肋晶片的肋与凹部的阶梯差厚。在直径8英寸的晶片中，最初的晶片厚度是750μm左右，所以在凹部的晶片厚度为100μm的情况下肋的阶梯差为650μm，因此凸状部14的厚度是1mm程度以上即可。该凸状部14的外径尽量接近设置于带肋晶片的背面的肋部的内径，例如在直径200mm的晶片的背面的外周设置有宽3mm的环状肋，在其内径为194mm的情况下，凸状部14的外径是193mm左右。像这样，由于使晶片背面的肋的内径与吸附板10的凸状部14的外径之差为接近数mm以下，所以即使稍微错位，带肋晶片20的肋也容易附着到吸附板上，本发明的效果尤其有效。在静电吸附方式的情况下，不需要真空吸附方式所需的吸附孔11。无论是哪种方式，都需要用来使带肋晶片从吸附板上脱离的销17和使该销通过的销孔16。销孔16与销17至少需要三个。

在图1（c）的截面图中，仅表示了一个销孔16和销，但是如图1（a）、（b）所示在吸附板10的表面配置有三个，销孔16贯通吸附板10。在通过该贯通的三个销孔16的三根销之上载置带肋晶片（未图示），使销17下降将带肋晶片载置在吸附板10上。

在图1所示的例子中，在吸附板10的凸状部14的外周设置有四处用来使被夹的空气放出的缺口18。因此，当下降的晶片靠近吸附板10时，夹在吸附板10与带肋晶片之间的空气从缺口18快速地被排出，不会产生被夹在吸附板10与带肋晶片之间的滞留的空气层。

于是，带肋晶片不会借助被夹在吸附板10与带肋晶片之间的滞留的空气层而发生侧滑或错位。

该缺口18即使是一处也有效，但是更优选对于吸附板10的凸状部14的圆周对称地配置多个。

此外，载置于带肋晶片的缺口18之上的部分没有吸附板10的支承，因此有可能无法得到期望的加温和吸附力。

因此，缺口18优选设置于不影响从晶片中获取的芯片数的地方。

图4是表示设置于吸附板上的缺口的位置和晶片上的有效芯片的位置关系的平面图。如图4所示，表示吸附板的凸状部14和在载置于其上的带肋晶片20的表面形成的矩形的芯片的配置。用虚线表示矩形上的芯片，用虚线的圆圈表示形状上是合格品的芯片（有效芯片）。

如图4所示，缺口18在凹口N的附近设置一处（18－1）即可。而且，在相对于吸附板的中心成点对称的位置（18－2）对称地配置，由此能够均匀地进行排气。在图4的例子中，在凹口N附近、在相对于吸附板的中心成点对称的位置、与连结它们的直径正交的位置（18－3、18－4）共计四处设置有缺口18。

这些位置是，即使在形成于带肋晶片20上的半导体元件的芯片尺寸改变，图4的虚线所示的芯片的位置改变的情况下，也难以与有效芯片的区域重叠的位置。或者，也可以是图4的左右的位置（18－3、18－4）的两处。

另外，缺口18设置于不与有效芯片的区域重叠的位置即可。为了均匀地排气，优选在多处设置缺口18。

在多处设置缺口18的情况下，如上述的例子所述，可以是两处或者四处。例如，在设置有定向平面（orientationflat）的晶片的情况下，也可以在定向平面的附近设置一处，其他可以与上述同样地进行设置。

或者，既可以在三处设置缺口18，也可以设置更多。从均匀地排气的观点来看，优选缺口18在吸附板的外周对称地或者均等地配置。

另外，缺口18的大小优选尽量不对芯片的获得数量有坏影响的大小。例如，优选在吸附板的直径方向上是2mm以下，在圆周方向上是10mm左右的尺寸。

另外，缺口18的形状是不妨碍排气，且吸附板的加工容易的形状即可。在图1的例子中，与吸附板的吸附面平行的面的截面是圆弧（椭圆弧）状。或者，也可以是三角形的两边所构成的缺口、或矩形、梯形的三边所构成的缺口。

另外，与其正交的截面如图1（c）所示是锥形（taper）。此外，还可以是相对于吸附面垂直的缺口，也可以是曲线的缺口。

以上，以真空吸附方式为例进行了说明，但是对于静电吸附方式中的吸附板也同样能够适用。

根据以上实施例1中所说明的本发明，即使是8英寸的大口径的半导体晶片，且150μm以下厚度的薄晶片，也能够采用难以引起带肋晶片错位的吸附板，并且能够提高其后的工艺处理的合格品率。

上述仅表示了本发明的原理。此外，对于本领域从业者而言有多种变形、更改的可能，本发明并不限定于上述所示并说明的正确结构以及应用例，所对应的全部的变形例以及均等物都视为由所附权利要求及其均等物规定的本发明的范围。

符号说明

1、10吸附板

2、11吸附孔

3、13连接槽

4、14凸状部

5、20带肋晶片

6、16销孔

7、17销

15基底

18缺口

30吸附树脂板

31金属电极

32晶片

A－A’、B－B’切断线

Claims (4)

1.一种吸附板，其特征在于：

具有对于背面的外周部为环状较厚、内周部为凹部状较薄的带肋半导体晶片，用嵌入到所述凹部中的凸状部表面来吸附支承该带肋半导体晶片的机构，

所述吸附板由所述凸状部和位于所述凸状部的下部的基底部分构成，所述凸状部的厚度比所述带肋半导体晶片与所述凹部的阶梯差厚，沿着所述凸状部表面的外周具有通气用缺口。

2.如权利要求1所述的吸附板，其特征在于：

所述吸附板包括用来支承所述带肋半导体晶片并使其上下移动的多个销和使该销分别通过的销孔。

3.如权利要求1所述的吸附板，其特征在于：

在所述吸附板的凸状部的外周配置有多个所述通气用缺口。

4.如权利要求3所述的吸附板，其特征在于：

所述多个通气用缺口对称地配置或者以均等的间隔配置。