CN103227124A - 异物除去装置、异物除去方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种能除去半导体芯片的侧面和背面的异物的异物除去装置、异物除去方法。本申请发明的异物除去装置具备：夹具，具有形成有贯通孔的板和以能个别地收容多个半导体芯片的方式形成在该板上的框；异物吸附构件，具有第一带电部和第二带电部，该第一带电部具有第一平坦面，该第二带电部与该第一带电部绝缘并具有与该第一平坦面构成一个平面的第二平坦面；带电单元，使该第一平坦面带电为正，使该第二平坦面带电为负；滑动单元，使该夹具的该贯通孔和该第一平坦面以及该第二平坦面空开一定间隔并且对置，使该夹具和该异物吸附构件的一方相对于另一方滑动，该贯通孔形成在该框隔开的每一个区域。

Description

异物除去装置、异物除去方法

技术领域

本发明涉及将附着于半导体芯片的异物除去的异物除去装置、异物除去方法。

背景技术

在专利文献1中公开了将附着于物品的异物除去的技术。该物品放置在传送器（conveyor）上通过呈隧道（tunnel）状形成的带电物。而且，附着于该物品的异物吸附于带电物。

在专利文献2中公开了如下内容：对搬送臂施加与异物相反极性的电压，使带电的异物吸附到板状构件。

在专利文献3中公开了如下内容：对电极施加正或负的电压，使带电的异物附着到绝缘体层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭58-51522号公报；

专利文献2：日本特开平11-87457号公报；

专利文献3：日本特开2011-99156号公报。

在考虑将半导体芯片作为物品的情况下，在半导体芯片的侧面和背面附着在制造工艺或切割（dicing）工序中产生的异物。为了提高成品率，需要除去这些异物。但是，在专利文献1所公开的技术中，由于半导体芯片的背面整个面与传送器相接触，所以，不能除去半导体芯片的侧面和背面的异物。此外，在专利文献2所公开的技术中，不能除去半导体芯片的侧面的异物。在专利文献3所公开的技术中，有除去了的异物重新附着到半导体芯片上的危险。

发明内容

本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于提供一种能除去半导体芯片的侧面和背面的异物的异物除去装置、异物除去方法。

本申请发明提供一种异物除去装置，具备：夹具，具有形成有贯通孔的板和以能个别地收容多个半导体芯片的方式形成在该板上的框；异物吸附构件，具有第一带电部和第二带电部，该第一带电部具有第一平坦面，该第二带电部与该第一带电部绝缘并且具有与该第一平坦面构成一个平面的第二平坦面；带电单元，使该第一平坦面带电为正，使该第二平坦面带电为负；滑动单元，使该夹具的该贯通孔和该第一平坦面以及该第二平坦面空开一定间隔并且对置，使该夹具和该异物吸附构件的一方相对于另一方滑动，该贯通孔形成在该框隔开的每一个区域。

本申请发明提供一种异物除去方法，具备：在具有形成有贯通孔的板和以能个别地收容多个半导体芯片的方式形成在该板上的框的夹具的该板上，以半导体芯片的背面从该贯通孔露出的方式放置该半导体芯片的工序；由带电单元使第一带电部的第一平坦面带电为正，使与该第一带电部绝缘的第二带电部的第二平坦面带电为负的带电工序；在该带电工序之后，由滑动单元使该半导体芯片的背面和该第一平坦面以及该第二平坦面空开一定间隔并且对置，使该夹具和该第一平坦面以及该第二平坦面的一方相对于另一方滑动的滑动工序。

根据本发明，能除去半导体芯片的侧面和背面的异物。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的夹具的平面图。

图2是图1的部分放大图。

图3是示出在板上放置了半导体芯片的情况的图。

图4是本发明的实施方式1的异物除去装置具备的异物吸附构件的截面图。

图5是示出本发明的实施方式1的异物除去方法的图。

图6是示出利用滑动单元使夹具通过异物吸附构件之上的情况的截面图。

图7是示出本发明的实施方式2的异物除去方法的截面图。

图8是示出摩擦电序（triboelectric series）的表。

图9是示出本发明的实施方式2的异物除去方法的截面图。

图10是示意性地示出本发明的实施方式3的异物除去方法的图。

图11是示出使用清洁器（cleaner）清洁异物吸附构件的情况的截面图。

具体实施方式

实施方式1

本发明的实施方式1的异物除去装置和异物除去方法除去附着于半导体芯片的异物。图1是本发明的实施方式1的夹具的平面图。夹具10具备板12和固定在其上的框14。板12由例如铝等导电性的材料形成。框14是为了个别地收容多个半导体芯片而形成的。框14由PPS树脂等绝缘材料形成，使得多个半导体芯片不电导通。

板12中的用框14包围的区域是设置半导体芯片的设置部16。设置部16通过除去毛刺（burr）或突起的清洗或研磨而平坦地形成，不会对半导体芯片的背面造成损伤。另外，在板12的外周部分，作为板12的定位单元，形成有端面18a和孔18b。

图2是图1的部分放大图。在板12上形成有贯通孔12a、12b。贯通孔12a、12b形成在框14隔开的每一个区域。贯通孔12a在俯视图中与框14的侧面相接地形成。贯通孔12b形成在设置部16的中央部，不与框14的侧面相接。在框14的侧面形成有凹部14a。在框14中，通过形成凹部14a，从而由八个侧面包围被框14隔开的区域。

图3是示出在板上放置了半导体芯片的情况的图。在俯视图中为四边形的半导体芯片30被放置在设置部16中的板12上。半导体芯片30以在表面和背面形成有电极的纵型结构形成。由于在板12上形成有贯通孔12a、12b，所以，半导体芯片30的背面从贯通孔12a、12b露出到外部。此外，由于半导体芯片30是四边形，所以，不与由八个侧面包围设置部16的框14的侧面进行面接触。

图4是本发明的实施方式1的异物除去装置所具备的异物吸附构件的截面图。异物吸附构件50在由绝缘材料形成的台座52之中具有第一带电部54和第二带电部60。由于在第一带电部54和第二带电部60之间存在台座52，所以这两者被绝缘。作为第一带电部54的表面的第一平坦面54a和作为第二带电部60的表面的第二平坦面60a露出到外部。第一平坦面54a和第二平坦面60a构成一个平面。

在台座52之中形成有作为带电单元的第一电极56和第二电极62。第一电极56形成在第一带电部54之下，第二电极62形成在第二带电部60之下。第一电极56是为了使第一平坦面54a带电为正而设置的。第二电极62是为了使第二平坦面60a带电为负而设置的。布线58连接于第一电极56，布线64连接于第二电极62。

说明本发明的实施方式1的异物除去方法。图5是示出本发明的实施方式1的异物除去方法的图。首先，在夹具10的板12上以半导体芯片30的背面从贯通孔12a、12b露出的方式放置半导体芯片30。而且，由作为带电单元的第一电极56使第一带电部54的第一平坦面54a带电为正，由第二电极62使第二带电部60的第二平坦面60a带电为负。此工序称为带电工序。

在带电工序之后，使夹具10相对于异物吸附构件50滑动。此工序称为滑动工序。滑动工序由作为滑动单元的移动夹具70实施。首先，利用作为定位单元的端面18a、孔18b将夹具10固定在移动夹具70的预定位置。而且，使夹具10的贯通孔12a、12b和第一平坦面54a以及第二平坦面60a空开一定间隔并且对置，用移动夹具70使夹具10相对于异物吸附构件50滑动。移动夹具70在图5的箭头方向移动。

图6是示出由滑动单元使夹具通过异物吸附构件之上的情况的截面图。放置在夹具10上的半导体芯片30的背面和第一平坦面54a以及第二平坦面60a空开一定间隔并且对置。附着于半导体芯片30的带电为正的异物30a经由贯通孔12b静电吸附到带电为负的第二平坦面60a。附着于半导体芯片30的带电为负的异物30b经由贯通孔12a静电吸附到带电为正的第一平坦面54a。这样，附着于半导体芯片30的异物经由贯通孔12a、12b静电吸附到第一平坦面54a或第二平坦面60a。

可是，半导体芯片是通过切割（小片化）被实施了多个工序的处理的半导体晶片而制造的。有时在该多个工序中异物附着于半导体晶片或在切割时在半导体芯片的侧面等附着异物。特别是，在切割中产生许多半导体晶片材料的碎片、屑等，它们成为异物附着于半导体芯片。附着于半导体芯片的异物由于摩擦或接触而容易带电，因此认为带电。

异物会引起各种危害。例如，当异物附着于半导体芯片的表面焊盘时，有时成为短路或放电的原因。此外，在表面-背面间流过电流的纵型结构的半导体芯片中，不仅表面，背面侧也作为电极使用。因此，当在背面附着异物时，半导体芯片和外部电极的接触电阻增大。此外，也存在如下情况：由于异物的存在，在与半导体芯片接触的部分和其附近以及半导体芯片产生裂缝（crack）等缺陷，半导体芯片受到损伤。

在本发明的实施方式1的异物除去装置、异物除去工序中，半导体芯片30的背面从贯通孔12a、12b露出到外部，所以，能使异物吸附构件50吸附半导体芯片30的背面的带电的异物。此外，四边形的半导体芯片30的侧面不与由八个侧面包围设置部16的框14的侧面进行面接触。由此，能防止异物被夹在半导体芯片30的侧面和框14的侧面之间而使该异物的除去变得困难。而且，由于贯通孔12a在俯视图中与框14的侧面相接地形成，所以，能将半导体芯片30的侧面以及其附近的异物、欲从框14吸附到半导体芯片30的侧面的异物经由贯通孔12a吸附到异物吸附构件50。此外，还能防止异物残留在板12上。

进而，在滑动工序中，由于半导体芯片30的背面和贯通孔12a、12b与第一平坦面54a以及第二平坦面60a空开一定间隔，所以，能防止静电吸附到第一平坦面54a以及第二平坦面60a的异物重新吸附到半导体芯片30。

由于由导电性的材料形成夹具10的板12，所以，夹具10也能在测定半导体芯片30的电特性的试验工序中使用。因此，能在实施了上述的异物除去方法之后，直接将夹具10使用于半导体芯片30的搬送，进行半导体芯片30的电特性的测定。另外，在仅在表面具有电极焊盘的横型结构的半导体芯片的情况下，不需要用导电性的材料形成板。

在本发明的实施方式1的异物除去方法中，使夹具10相对于异物吸附构件50滑动，但是，本发明不限定于此。即，如果使半导体芯片30的背面和第一平坦面54a以及第二平坦面60a接近，那么能使异物静电吸附到第一平坦面54a以及第二平坦面60a，所以，也可以使异物吸附构件50相对于夹具10滑动。即，只要使夹具10和异物吸附构件50的一方相对于另一方滑动即可。

框14的凹部14a是为了防止框14的侧面和半导体芯片30的侧面进行面接触而形成的。因此，对于框14的侧面来说，不限于由八个侧面包围被框14隔开的区域，只要是不与半导体芯片30的侧面进行面接触的形状即可。

带电单元只要能使第一平坦面54a和第二平坦面60a的表面带电，就不限于第一电极56和第二电极62。例如，作为带电单元，也可以使用以接触带电、摩擦带电、或滚动带电的任一种方法使第一平坦面54a和第二平坦面60a带电的带电构件。另外，在不失去本发明的特征的范围内能进行各种变形。

实施方式2

在本发明的实施方式2的异物除去装置、异物除去方法中，带电单元与实施方式1的带电单元不同。由于其它方面与本发明的实施方式1相同，所以省略说明。

作为本发明的实施方式2的带电单元的带电构件安装在夹具上。图7是示出本发明的实施方式2的异物除去方法的截面图。在夹具10的前头安装有带电构件100。异物吸附构件102的第一带电部104和第二带电部106由从摩擦电序中选出的不同的材料形成。图8是示出摩擦电序的表。第一带电部104由摩擦电序的正侧的材料形成，第二带电部106由摩擦电序的负侧的材料形成。带电构件100由在摩擦电序中位于第一带电部104的材料和第二带电部106的材料之间的材料形成。

如图7所示，当使夹具10相对于异物吸附构件102滑动时，安装在夹具10的前头的带电构件100与第二平坦面106a接触，第二平坦面106a带电为负。而且，带电构件100与第一平坦面104a相接触，从而第一平坦面104a带电为正。

图9是示出本发明的实施方式2的异物除去方法的截面图。与实施方式1相同地，夹具10相对于异物吸附构件102滑动，由此，附着于半导体芯片30的带电为正的异物30a静电吸附到第二平坦面106a，带电为负的异物30b静电吸附到第一平坦面104a。

在本发明的实施方式的异物除去装置、异物除去方法中，由在摩擦电序中位于第一带电部104的材料和第二带电部106的材料之间的材料形成带电构件100。因此，使带电构件100相对于异物吸附构件102仅滑动一次，就能使第一平坦面104a和第二平坦面106a带电。因此，不需要实施方式1的第一电极、第二电极，能简化异物除去装置的结构以及异物除去方法。另外，本发明的实施方式2的异物除去装置、异物除去方法能进行至少与实施方式1相同程度的变形。

实施方式3

本发明的实施方式3的异物除去装置、异物除去方法的特征在于，在半导体芯片的异物除去后，对异物吸附构件进行清洁。由于其它方面与本发明的实施方式1相同，所以省略说明。

图10是示意性地示出本发明的实施方式3的异物除去方法的图。首先，使夹具10相对于异物吸附构件50滑动，使异物静电吸附到异物吸附构件50的表面。接着，由清洁器200回收吸附到该异物吸附构件50的异物。清洁器200具备电离器（ionizer）202。电离器202放出负离子和正离子，对吸附于第一平坦面54a和第二平坦面60a的异物进行除电。清洁器200还具备回收单元204。回收单元204吸引并回收用电离器202除电了的异物。

图11是示出使用清洁器对异物吸附构件进行清洁的情况的截面图。在前述的滑动工序之后，使清洁器200相对于第一平坦面54a和第二平坦面60a滑动。在该滑动中，使电离器202放出负离子和正离子，对静电吸附于第一平坦面54a和第二平坦面60a的异物进行除电。然后，回收单元204吸引并回收进行了除电的异物。具体地说，进行了除电的异物从安装有例如旋转风扇（fan）等的吸气口204a吸引，捕获（trap）到异物除去过滤器204b。

根据本发明的实施方式3的异物除去装置、异物除去方法，能对第一平坦面54a和第二平坦面60a进行清洁，成为没有异物的状态之后，开始半导体芯片30的异物除去。因此，能防止一度静电吸附到异物吸附构件50的异物重新附着到半导体芯片30。另外，在很多的异物被异物除去过滤器204b捕获而捕获异物的能力降低时，更换异物除去过滤器204b。

虽然使用电离器202作为异物的除电单元，但是，用加湿单元或加热单元也能对异物进行除电。此外，当使用多个除电单元时，能有效地对异物进行除电。清洁器200也可以对本发明的实施方式2的异物吸附构件102或其它的异物吸附构件使用。另外，本发明的实施方式3的异物除去装置、异物除去方法能进行至少与实施方式1相同程度的变形。

附图标记的说明：

10 夹具、12 板、12a，12b 贯通孔、14 框、14a 凹部、16 设置部、18a，18b 定位单元、30 半导体芯片、30a，30b 异物、50 异物吸附构件、52 台座、54 第一带电部、54a 第一平坦面、56 第一电极、58 布线、60 第二带电部、60a 第二平坦面、62 第二电极、64 布线、70 移动夹具、100 带电构件、102 异物吸附构件、104 第一带电部、104a 第一平坦面、106 第二带电部、106a 第二平坦面、200 清洁器、202 电离器、204 回收单元、204a 吸气口、204b 异物除去过滤器。

Claims (15)

1.一种异物除去装置，其特征在于，具备：

夹具，具有形成有贯通孔的板和以能个别地收容多个半导体芯片的方式形成在所述板上的框；

异物吸附构件，具有：具有第一平坦面的第一带电部；与所述第一带电部绝缘并且具有与所述第一平坦面构成一个平面的第二平坦面的第二带电部；

带电单元，使所述第一平坦面带电为正，使所述第二平坦面带电为负；以及

滑动单元，使所述夹具的所述贯通孔和所述第一平坦面以及所述第二平坦面空开一定间隔并且对置，使所述夹具和所述异物吸附构件的一方相对于另一方滑动，

所述贯通孔形成在所述框隔开的每一个区域。

2.根据权利要求1所述的异物除去装置，其特征在于，

所述板由导电性的材料形成。

3.根据权利要求1或2所述的异物除去装置，其特征在于，

所述框的侧面以不与在俯视图中为四边形的所述半导体芯片的侧面进行面接触的形状形成。

4.根据权利要求3所述的异物除去装置，其特征在于，

所述贯通孔在俯视图中与所述框的侧面相接地形成。

5.根据权利要求1、2、4的任一项所述的异物除去装置，其特征在于，

所述带电单元具有在所述第一带电部之下形成的第一电极以及在所述第二带电部之下形成的第二电极。

6.根据权利要求1、2、4的任一项所述的异物除去装置，其特征在于，

所述带电单元是以接触带电、摩擦带电、或滚动带电的任一种方法使所述第一平坦面和所述第二平坦面带电的带电构件。

7.根据权利要求6所述的异物除去装置，其特征在于，

所述带电构件安装于所述夹具。

8.根据权利要求7所述的异物除去装置，其特征在于，

所述第一带电部和所述第二带电部由从摩擦电序中选出的不同的材料形成，

所述带电构件由在摩擦电序中位于所述第一带电部的材料和所述第二带电部的材料之间的材料形成。

9.根据权利要求1、2、4的任一项所述的异物除去装置，其特征在于，具有：

除电单元，对吸附到所述第一平坦面和所述第二平坦面的异物进行除电；以及

回收单元，回收由所述除电单元进行了除电的异物。

10.一种异物除去方法，其特征在于，具备：

在具有形成有贯通孔的板和以能个别地收容多个半导体芯片的方式形成在所述板上的框的夹具的所述板上，以半导体芯片的背面从所述贯通孔露出的方式放置所述半导体芯片的工序；

由带电单元使第一带电部的第一平坦面带电为正，使与所述第一带电部绝缘的第二带电部的第二平坦面带电为负的带电工序；以及

在所述带电工序之后，由滑动单元使所述半导体芯片的背面和所述第一平坦面以及所述第二平坦面空开一定间隔并且对置，使所述夹具和所述第一平坦面以及所述第二平坦面的一方相对于另一方滑动的滑动工序。

11.根据权利要求10所述的异物除去方法，其特征在于，

所述半导体芯片在俯视图中为四边形，

所述框的侧面以不与所述半导体芯片的侧面进行面接触的形状形成。

12.根据权利要求11所述的异物除去方法，其特征在于，

所述贯通孔在俯视图中与所述框的侧面相接地形成。

13.根据权利要求10至12的任一项所述的异物除去方法，其特征在于，

所述带电单元是如下的带电构件：安装于所述夹具，通过与所述第一平坦面以及所述第二平坦面相接触，从而使所述第一平坦面带电为正，使所述第二平坦面带电为负。

14.根据权利要求13所述的异物除去方法，其特征在于，

所述第一带电部和所述第二带电部由从摩擦电序中选出的不同的材料形成，

所述带电构件由在摩擦电序中位于所述第一带电部的材料和所述第二带电部的材料之间的材料形成。

15.根据权利要求10至12的任一项所述的异物除去方法，其特征在于，具有：

在所述滑动工序之后，使用除电单元对吸附到所述第一平坦面和所述第二平坦面的异物进行除电的工序；以及

利用回收单元回收由所述除电单元进行了除电的异物的工序。

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