CN103367218A

CN103367218A - 晶片吸附方法、晶片吸附台、晶片吸附系统

Info

Publication number: CN103367218A
Application number: CN2012104348077A
Authority: CN
Inventors: 秋山肇; 冈田章; 山下钦也
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2032-11-05
Also published as: JP2013206975A; CN103367218B; CN106298609B; CN106298609A; US9312160B2; US20130256964A1; JP5888051B2

Abstract

本发明的目的在于，提供一种能够以低成本在不使晶片变形的情况下以充分的吸附压力将晶片吸附于台的晶片吸附方法、晶片吸附台、以及晶片吸附系统。本申请发明的晶片吸附台是在内部具有空间的晶片吸附台，具备：装载面，装载晶片；多孔质部，以表面露出于该装载面、背面与该空间相接的方式形成在该晶片吸附台内；以及连结部，与该空间连接并且延伸至该晶片吸附台外部。而且，该多孔质部的特征在于越是远离该连结部的部分形成得越薄。

Description

晶片吸附方法、晶片吸附台、晶片吸附系统

技术领域

本发明涉及例如在晶片的电特性的测定等中使用的晶片吸附方法、晶片吸附台（stage）、以及晶片吸附系统。

背景技术

在专利文献1中公开了在台表面设置多孔质金属部，在多孔质金属部之上装载晶片。多孔质金属部的下表面与台内的空室相接。通过对该空室的空气进行真空排气，从而使晶片吸附在多孔质金属部的上表面。

在专利文献2中公开了将台作为电极使用来测定晶片的电特性。在专利文献3中公开了在背面电极形成导电性片材以使不会由于晶片背面电极与台之间的异物等导致在晶片背面电极产生划痕。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-347335号公报；

专利文献2：日本特开2008-4739号公报；

专利文献3：日本特开2011-49337号公报。

发明要解决的问题

在专利文献1所公开的技术中，在多孔质金属部中的被排气泵强力排气的部分中晶片的吸附压力强，在多孔质金属部中的难以被排气泵排气的部分中晶片的吸附压力弱。因此，为了对晶片整个面施加充分的吸附压力而需要强力的排气，存在晶片变形的问题。该问题在薄型晶片的情况下特别显著。

在以强的吸附压力将晶片吸附于台时的晶片变形的原因例如是台与晶片之间的异物。为了避免由于异物导致的变形，需要在晶片的背面粘贴导电性片材，因此存在成本变高的问题。

当为了避免该问题而减弱排气泵的排气压力时，晶片与台的紧贴度降低。当晶片与台的紧贴度降低时，在例如将台作为电极使用的情况下，产生晶片与台的接触电阻变高等问题。

发明内容

本发明是为了解决上述那样的问题而完成的，其目的在于，提供一种能够以低成本在不使晶片变形的情况下以充分的吸附压力将晶片吸附于台的晶片吸附方法、晶片吸附台、以及晶片吸附系统。

用于解决问题的方案

本申请发明的晶片吸附方法的特征在于，依次具备：在具有右臂、与该右臂在同一方向上延伸的左臂、以及连接该右臂和该左臂的轴部的输送夹具的该右臂和该左臂载置晶片的工序；以该输送夹具靠近晶片吸附台的方式，一边使该右臂中的与该左臂相向的右臂相向面沿着该晶片吸附台的第一侧面接触滑动，一边使该左臂中的与该右臂相向的左臂相向面沿着该晶片吸附台的形成在该第一侧面相反侧的第二侧面接触滑动，使该晶片移动到该晶片吸附台的装载面的正上方的移动工序；在该右臂相向面与该第一侧面相接、该左臂相向面与该第二侧面相接的状态下，使该输送夹具相对于该晶片吸附台向下方接触滑动，将该晶片载置于该装载面的装载工序；以及将该晶片吸附于该装载面的工序。

本申请发明的晶片吸附台是在内部具有空间的晶片吸附台，其特征在于，具备：装载面，装载晶片；多孔质部，以表面露出于该装载面、背面与该空间相接的方式形成在该晶片吸附台内；以及连结部，与该空间连接并且延伸至该晶片吸附台外部，在该多孔质部中，越是远离该连结部的部分形成得越薄。

本申请发明的晶片吸附系统是具有晶片吸附台和吸气系统的晶片吸附系统，其特征在于，该晶片吸附台在内部具有空间，并且该晶片吸附台具备：装载面，装载晶片；多孔质部，以表面露出于该装载面、背面与该空间相接的方式形成在该晶片吸附台内；以及连结部，与该空间连接并且延伸至该晶片吸附台外部，在该多孔质部中，越是远离该连结部的部分形成得越薄，该吸气系统具备：排气泵，经由调节器（regulator）连接到该连结部；以及控制部，取得在该晶片吸附台吸附的晶片的厚度信息，控制该调节器以使在该晶片的厚度越薄的情况下越降低该连结部的真空压力。

发明效果

根据本发明，通过对晶片整个面施加大致均等的吸附压力，从而能够在不使晶片变形的情况下以充分的吸附压力将晶片吸附于台。

附图说明

图1是本发明实施方式1的晶片吸附台的立体图。

图2是图1的II-II虚线处的剖视图。

图3是图1的III-III虚线处的剖视图。

图4是表示将吸气系统连接于晶片吸附台的晶片吸附系统的图。

图5是用于输送晶片的输送夹具的平面图。

图6是输送夹具的正视图。

图7是表示本发明实施方式1的晶片吸附方法的流程图。

图8是说明移动工序的立体图。

图9是表示装载于装载面的晶片的剖视图。

图10是表示装载于装载面的晶片的剖视图。

图11是本发明实施方式2的晶片吸附台等的剖视图。

图12是本发明实施方式3的晶片吸附台的剖视图。

图13是表示在多孔质部形成的电镀的剖视图。

具体实施方式

实施方式1.

图1是本发明实施方式1的晶片吸附台的立体图。晶片吸附台10具有装载晶片的装载面11。在装载面11形成有多个多孔质部12a、12b、12c、12d、12e。多孔质部12b配置在装载面11的中央，多孔质部12a、12c、12d、12e位于包围多孔质部12b的位置。多孔质部12a、12b、12c、12d、12e分别被金属部13包围。以金属部13和多孔质部12a、12b、12c、12d、12e形成装载面11。

多孔质部12a、12b、12c、12d、12e以铝形成。虽然多孔质部12a、12b、12c、12d、12e的细孔孔径采用10μm，但是只要为10μm以下，就不特别限定。

在晶片吸附台10形成有第一侧面14和第一侧面14的相反侧的第二侧面16。第一侧面14与第二侧面16的距离为L。晶片吸附台10的第一侧面14和第二侧面16以外的侧壁以曲面形成。在以曲面形成的侧壁的一部分形成有凹部28。在凹部28中形成有台电触点30。

在晶片吸附台10的最外周，以包围装载面11的方式形成有具有高度比装载面11低的上表面的低洼部18、20。当俯视时，低洼部18与装载面11的端部24相比位于外侧，低洼部20与装载面11的端部26相比位于外侧。

图2是图1的II-II虚线处的剖视图。在晶片吸附台10的内部形成有空间40。多孔质部12b、12c、12d以表面露出于装载面11、背面与空间40相接的方式形成在晶片吸附台10内。多孔质部12c、12d比多孔质部12b形成得薄。

图3是图1的III-III虚线处的剖视图。多孔质部12a、12b、12e以表面露出于装载面11、背面与空间40相接的方式形成在晶片吸附台10内。多孔质部12b比多孔质部12a形成得薄，多孔质部12e比多孔质部12b形成得薄。在晶片吸附台10内部形成有与空间40连接并且延伸至晶片吸附台10的外部的连结部50。

在多孔质部12a、12b、12c、12d、12e中，越是远离连结部50的多孔质部形成得越薄。也就是说，多孔质部12c、12d、12e与多孔质部12a、12b相比远离连结部50，因此比多孔质部12a、12b形成得薄。此外，多孔质部12b与多孔质部12a相比远离连结部50，因此比多孔质部12a形成得薄。

多孔质部12a、12b、12c、12d、12e用金属粉末注射成形技术（Metal Injection Molding-MIM）形成。具体而言，在预先形成了填充多孔质材料的空间的成形金属模安装台，对金属粉末进行注射成形，之后经过挤压工序和烧结工序，由此将多孔质部12a、12b、12c、12d、12e与金属部13一体地形成。

图4是表示将吸气系统连接于晶片吸附台的晶片吸附系统的图。吸气系统100具有排气泵102。排气泵102通过配管100a经由第一调节器104、第二调节器106、压力传感器108连接到连结部50。

在第二调节器106和压力传感器108经由布线110连接有控制部112。此外，在控制部112连接有输入部114。控制部112从输入部114取得在晶片吸附台10吸附的晶片的厚度信息，控制第二调节器106以在晶片的厚度越薄的情况下越降低连结部50的真空压力。

图5是用于输送晶片的输送夹具的平面图。输送夹具150具有右臂152和与右臂152在同一方向上延伸的左臂154。右臂152中的与左臂154相向的面为右臂相向面152a。左臂154中的与右臂152相向的面为左臂相向面154a。在右臂152形成有锪孔部152b，在左臂154形成有锪孔部154b。

右臂相向面152a与左臂相向面154a的距离为L。右臂152和左臂154通过轴部156连接。在轴部156形成有凸形状的第二电触点158。

图6是输送夹具的正视图。在输送夹具形成有第一电触点160。上述的第二电触点158与第一电触点160相比形成在上方。接着，对本发明实施方式1的晶片吸附方法进行说明。

图7是表示本发明实施方式1的晶片吸附方法的流程图。首先，控制部112从输入部114取得使晶片吸附台10吸附的晶片的厚度信息（步骤170）。在取得信息之后，控制部112设定用于设定与晶片厚度对应的真空压力的参数。再有，控制部112设定参数以使在晶片的厚度越薄的情况下越降低连结部50的真空压力。

接着，将晶片载置于输送夹具150的右臂和左臂（步骤172）。晶片载置于锪孔部152b、154b。接着，使输送夹具150在Y方向上移动，以使输送夹具150靠近晶片吸附台10。将该工序称为移动工序。图8是说明移动工序的立体图。在图8中，为了便于说明，省略了在第一臂152和第二臂154上载置的晶片。在移动工序中，一边使右臂相向面152a沿着第一侧面14接触滑动，一边使左臂相向面154a沿着第二侧面16接触滑动，使晶片移动到晶片吸附台10的装载面11的正上方。

当通过输送夹具150靠近晶片吸附台10而使输送夹具150的第一电触点160与晶片吸附台10的台电触点30接触时，移动工序同时结束（步骤176）。将第一电触点160与台电触点30接触称为第一电接触。

接着，使输送夹具150向下方（Z轴负方向）移动（步骤178）。该工序由于是用于将晶片装载于装载面11的工序，所以被称为装载工序。在装载工序中，在右臂相向面152a与第一侧面14相接、左臂相向面154a与第二侧面16相接的状态下，使输送夹具150相对于晶片吸附台10向下方接触滑动。通过该接触滑动将晶片载置于装载面11。

当输送夹具150的第二电触点158与台电触点30接触时，装载工序同时结束（步骤180）。将第二电触点158与台电触点30接触称为第二电接触。通过像这样电气地感测电触点的接触状况，从而移动输送夹具150。之后使输送夹具150退避（步骤182）。

图9和图10是表示装载于装载面11的晶片的剖视图。晶片200沿着其外周具有边缘（rim）部200a。当该边缘部200a与装载面11触碰时，不能实现晶片与装载面11的面接触，但是在本发明的实施方式1中，由于装载面11以不会与边缘部200a触碰的大小形成，所以能够避免边缘部200a与装载面触碰。低洼部18、20是为了防止边缘部200a与装载面11触碰而形成的。

接着，将晶片吸附于装载面11（步骤184）。此时，控制部112使用在步骤170中设定的真空压力设定的参数来控制第二调节器106。像这样，使用与连结部50连接的晶片吸附台外部的吸气系统100来吸引连结部50内与空间40的空气，由此将晶片吸附于装载面11。

接着，在将晶片吸附于装载面11的状态下，测定晶片的电特性（步骤186）。在晶片形成有多个从表面向背面流过电流的所谓纵型构造的元件。在晶片的电测定中，将晶片吸附台10的金属部13作为电极使用。接着，解除真空吸附，从装载面11取出晶片，结束处理（步骤188）。

根据本发明实施方式1的晶片吸附方法，能够对晶片整个面施加大致均等的吸附压力。即，在多孔质部12a、12b、12c、12d、12e中，越是远离连结部50的多孔质部形成得越薄，因此全部多孔质部以大致均等的吸附压力将晶片的背面吸附于装载面11。此外，通过配置成其它的多孔质部包围1个多孔质部，从而能够大致均等地吸引晶片的背面整体。也就是说，能够使真空电导（conductance）大致均等。

此外，为了对晶片整个面施加大致均等的吸附压力，高精度地将晶片放置在装载面的规定位置也是重要的。在本发明的实施方式1中，一边使输送夹具150与晶片吸附台10接触滑动，一边将晶片装载于装载面11，因此能够高精度地将晶片装载在装载面11的规定位置。

像这样，在本发明的实施方式1中，由于对晶片整个面施加大致均等的吸附压力，所以不需要强力的排气，仅通过对晶片施加最低限度的吸附压力，就能够充分降低晶片与晶片吸附台的接触电阻。因此，能够在不会由于强力的排气使晶片变形的情况下以充分的吸附压力将晶片吸附于台。再有，高精度地将晶片放置在装载面11的规定位置也有防止晶片的边缘部200a与装载面11触碰的效果。

此外，由于利用控制部112的控制对薄的晶片降低吸附压力，所以能够避免对薄的晶片施加过大的吸附压力使晶片难以从装载面剥离、或者晶片变形的情况。此外，在本发明中由于采用低的吸附压力，所以即使在晶片与装载面之间存在异物，晶片也不会变形。因此，能够省略导电性片材，采用低成本的工艺。

由于将多孔质部12a、12b、12c、12d、12e的细孔孔径做成10μm以下，所以能够防止在将探头（probe）按压到晶片表面时晶片变形。再有，关于多孔质部的个数、配置，只要能够使施加到晶片的吸附压力大致均等，不特别限定。

多孔质部12a、12b、12c、12d、12e的材料不限定于铝，也可以是钛、锌、铁、钴、镍、锡、铜、银、铑、钯、铂、金、它们的化合物、或者它们的多层构造体的任一种。

虽然在输送夹具150的移动中使用了电触点，但是也可以用其它方法使输送夹具移动。排气泵102也可以被设置在工厂内等并对多个装置或设备一并进行真空排气。在该情况下，由于可能发生排气能力的变动，所以调整第一调节器104来将真空度设定为稳定的值。然后，利用第二调节器106进一步稳定地将真空度调整得较低。

虽然在本发明的实施方式1中，为了晶片的电测定而将晶片吸附于装载面，但是本发明不限定于此。例如，也可以为了进行晶片的加工而使用本发明实施方式1的晶片吸附技术。虽然在本发明实施方式1的晶片吸附方法中，使用输送夹具150将晶片装载于装载面，但是也可以不使用输送夹具150而是通过手动将晶片装载于装载面。但是，为了位置精度高地装载晶片，优选使用输送夹具。

实施方式2.

本发明实施方式2的晶片吸附方法、晶片吸附台、以及晶片吸附系统与实施方式1的共同点较多。因此，以与实施方式1的不同点为中心进行说明。

图11是本发明实施方式2的晶片吸附台等的剖视图。在形成有装载面11的部分与低洼部20、24之间，形成有曲面部210、212，该曲面部210、212形成了连接装载面11和低洼部20、24的上表面的曲面。

具有边缘部220a的厚度薄的晶片200在从边缘部220a到厚度薄的部分220b的边界部位具有倾斜部220c的情况较多。存在当倾斜部220c与装载面11触碰时，晶片翘曲的情况。存在由于该晶片的翘曲导致将变形引入到晶片中的问题。

可是，由于本发明实施方式2的晶片吸附台在倾斜部220c触碰的部分具有曲面部210、212，所以能够抑制晶片的翘曲。再有，本发明实施方式2的晶片吸附方法、晶片吸附台、以及晶片吸附系统能够进行至少与实施方式1相同程度的变形。

实施方式3.

本发明实施方式3的晶片吸附方法、晶片吸附台、以及晶片吸附系统与实施方式1的共同点较多。因此，以与实施方式1的不同点为中心进行说明。

本发明实施方式3的晶片吸附台的特征在于，在多孔质部12a、12b、12c、12d、12e和金属部13形成有电镀。图12是本发明实施方式3的晶片吸附台的剖视图。电镀250是不足10μm的膜厚。图13是表示在多孔质部形成的电镀的剖视图。一边残留多孔质部12b的细孔一边在多孔质部12b的表面形成电镀250。

根据本发明实施方式3的晶片吸附台，由于在多孔质部12a、12b、12c、12d、12e与金属部13形成有电镀250，所以能够提高装载面11的强度。因此，能够抑制由于晶片吸附台的反复使用导致的多孔质部的变形或者由于异物导致的多孔质部的变形。而且，相对于细孔孔径为10μm，电镀250以不足10μm形成，因此电镀250不会填满细孔。因此，能够在不对晶片的吸附产生障碍的情况下提高装载面11的强度。

此外，不仅在多孔质部12a、12b、12c、12d、12e，还在金属部13形成电镀，因此能够维持装载面11的平坦性。再有，本发明实施方式2的晶片吸附方法、晶片吸附台、以及晶片吸附系统能够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 晶片吸附台、11 装载面、12a，12b，12c，12d，12e 多孔质部、13 金属部、14 第一侧面、16 第二侧面、18，20 低洼部、24，26 端部、28 凹部、30 台电触点、40 空间、50 连结部、100 吸气系统、100a 配管、102 排气泵、104 第一调节器、106 第二调节器、108 压力传感器、110 布线、112 控制部、114 输入部、150 输送夹具、152 右臂、152a 右臂相向面、152b 锪孔部、154 左臂、154a 左臂相向面、154b 锪孔部、156 轴部、158 第二电触点、160 第一电触点、200 晶片、200a 边缘部、210 曲面部、220 晶片、220a 边缘部、220b 厚度薄的部分、220c 倾斜部。

Claims

1.一种晶片吸附方法，其特征在于，依次具备：

在具有右臂、与所述右臂在同一方向上延伸的左臂、以及连接所述右臂和所述左臂的轴部的输送夹具的所述右臂和所述左臂载置晶片的工序；

以所述输送夹具靠近晶片吸附台的方式，一边使所述右臂中的与所述左臂相向的右臂相向面沿着所述晶片吸附台的第一侧面接触滑动，一边使所述左臂中的与所述右臂相向的左臂相向面沿着所述晶片吸附台的形成在所述第一侧面相反侧的第二侧面接触滑动，使所述晶片移动到所述晶片吸附台的装载面的正上方的移动工序；

在所述右臂相向面与所述第一侧面相接、所述左臂相向面与所述第二侧面相接的状态下，使所述输送夹具相对于所述晶片吸附台向下方接触滑动，将所述晶片载置于所述装载面的装载工序；以及

将所述晶片吸附于所述装载面的工序。

2.根据权利要求1所述的晶片吸附方法，其特征在于，

当通过所述输送夹具靠近所述晶片吸附台而使形成于所述输送夹具的第一电触点与形成于所述晶片吸附台的台电触点接触时，所述移动工序同时结束，

当所述输送夹具的与所述第一电触点相比形成在上方的第二电触点与所述台电触点接触时，所述装载工序同时结束。

3.根据权利要求1或2所述的晶片吸附方法，其特征在于，

所述晶片吸附台具备：多孔质部，表面露出于所述装载面，背面与形成在所述晶片吸附台内部的空间相接；以及连结部，与所述空间连接并且延伸至所述晶片吸附台外部，

在所述多孔质部中，越是远离所述连结部的部分形成得越薄，

通过使用与所述连结部连接的吸气系统来吸引所述连结部内和所述空间的空气，从而所述晶片吸附于所述装载面。

4.一种晶片吸附台，在内部具有空间，其特征在于，具备：

装载面，装载晶片；

多孔质部，以表面露出于所述装载面、背面与所述空间相接的方式形成在所述晶片吸附台内；以及

连结部，与所述空间连接并且延伸至所述晶片吸附台外部，

在所述多孔质部中，越是远离所述连结部的部分形成得越薄。

5.根据权利要求4所述的晶片吸附台，其特征在于，形成有多个所述多孔质部。

6.根据权利要求5所述的晶片吸附台，其特征在于，所述多孔质部以其它的多孔质部包围1个多孔质部的方式进行配置。

7.根据权利要求4至6的任一项所述的晶片吸附台，其特征在于，在所述晶片吸附台的最外周以包围所述装载面的方式形成有具有高度比所述装载面低的上表面的低洼部。

8.根据权利要求7所述的晶片吸附台，其特征在于，在形成有所述装载面的部分与所述低洼部之间，具备形成了对所述装载面与所述低洼部的上表面进行连接的曲面的曲面部。

9.根据权利要求4至6的任一项所述的晶片吸附台，其特征在于，具备一边残留所述多孔质部的细孔一边形成在所述多孔质部的表面的电镀。

10.根据权利要求4至6的任一项所述的晶片吸附台，其特征在于，所述多孔质部的细孔孔径为10μm以下。

11.根据权利要求4至6的任一项所述的晶片吸附台，其特征在于，所述多孔质部的材料是铝、钛、锌、铁、钴、镍、锡、铜、银、铑、钯、铂、金、它们的化合物、或者它们的多层构造体的任一种。

12.一种晶片吸附系统，具有晶片吸附台和吸气系统，其特征在于，

所述晶片吸附台在内部具有空间，并且所述晶片吸附台具备：装载面，装载晶片；多孔质部，以表面露出于所述装载面、背面与所述空间相接的方式形成在所述晶片吸附台内；以及连结部，与所述空间连接并且延伸至所述晶片吸附台外部，

所述吸气系统具备：排气泵，经由调节器连接到所述连结部；以及控制部，取得在所述晶片吸附台吸附的晶片的厚度信息，控制所述调节器以使在所述晶片的厚度越薄的情况下越降低所述连结部的真空压力。