CN109906519A - 用于转移半导体芯片的方法和转移工具 - Google Patents

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Abstract

一种用于转移半导体芯片的方法，所述方法包括如下步骤：提供转移工具，所述转移工具具有多个区段，其中每个区段具有液体容纳区域；以在源载体上规则布置的方式提供多个半导体芯片；提供目标载体；选择性地将液滴设置在所述区段中的至少一些区段的液滴容纳区域上；将转移工具靠近源载体，其中每个液滴与一个半导体芯片接触并且将其润湿；将转移工具从源载体提起，其中利用转移工具将通过液滴润湿的半导体芯片从源载体提起；将转移工具靠近目标载体，其中设置在转移工具上的半导体芯片与目标载体接触；和将转移载体从目标载体提起，其中与目标载体接触的半导体芯片保留在目标载体上。

Description

用于转移半导体芯片的方法和转移工具
技术领域
本发明涉及一种用于转移半导体芯片的方法以及一种用于转移半导体芯片的转移工具。
背景技术
从现有技术中已知不同的方法，来将半导体芯片从源载体传递到目标载体上。传统上，将半导体芯片在此单独地依次传递。尤其是在制造具有多个半导体芯片的装置时，这与大的时间耗费相关联。因此，令人感兴趣的是用于同时地并行传递多个半导体芯片的方法和设备。US 2014/0061687 A1描述这种方法和这种设备。在此，将半导体芯片为了传递通过静电力保持在传递工具上。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种用于转移半导体芯片的方法。本发明的另一目的在于，提供一种用于转移半导体芯片的转移工具。该目的通过具有独立权利要求的特征的用于转移半导体芯片的方法和用于转移半导体芯片的转移工具来实现。在从属权利要求中说明不同的改进方案。
用于转移半导体芯片的方法包括如下步骤：提供转移工具，所述转移工具具有多个区段，其中每个区段具有液体容纳区域；以在源载体上规则布置的方式提供多个半导体芯片；提供目标载体；将液滴选择性地设置在区段中的至少一些区段的液体容纳区域上；将转移工具靠近源载体，其中每个液滴与半导体芯片接触并且将所述半导体芯片润湿；将转移工具从源载体提起，其中利用转移工具将通过液滴润湿的半导体芯片从源载体提起；将转移工具靠近目标载体，其中设置在转移工具上的半导体芯片与目标载体接触；和将转移工具从目标载体提起，其中与目标载体接触的半导体芯片保留在目标载体上。
有利地，该方法能够实现同时传递多个半导体芯片。由此，利用该方法可以将多个半导体芯片成本适宜地并且在短时间内从源载体传递到目标载体上。
有利地，半导体芯片在该方法中在其传递期间不承受静电负荷，由此在该方法中仅仅存在半导体芯片被静电放电损伤的低风险。
用于转移半导体芯片的所述方法的特别的优点在于，该方法能够实现选择性地转移所选择的半导体芯片。这意味着，借助于该方法并不一定必须传递所有在源载体上提供的半导体芯片。代替于此，该方法实现：仅传递设置在源载体上的半导体芯片中的可任意选择的部分。这例如能够实现：仅仅传递已知为有效的半导体芯片，而将已知为有缺陷的半导体芯片保留在源载体上。半导体芯片的所选择的部分、例如所有有效的半导体芯片于是可以以节约时间的方式同时从源载体转移到目标载体上。
要从源载体传递到目标载体上的半导体芯片的选择在该方法中经由选择性地将液滴设置在区段的液体容纳区域上来进行。随后将半导体芯片仅仅传递给设置有液滴的区段。如果不应传递半导体芯片，则在转移工具的与该半导体芯片相关联的区段上不设置液滴。
在该方法的一个实施方式中，设置液滴至少部分并行地进行。有利地，由此可以特别快速地进而也特别成本适宜地执行用于转移半导体芯片的方法。
在该方法的一个实施方式中，在液滴容纳区域上设置液滴通过喷射进行。喷射液滴例如可以利用印刷头进行。印刷头在此可以运动。有利地，该方法能够实现：同时分别施加多个液滴，由此能够在短时间内执行将液滴设置在液体容纳区域上。
在该方法的一个实施方式中，每个区段与液体储存器连接。在此，在每个区段中液滴的设置通过液体从液体储存器运动到液体容纳区域进行。有利地，该方法能够实现同时并行地将液滴设置在多个区段上，由此该方法能够高速执行。
在该方法的一个实施方式中，选择性地设置液滴包括如下步骤：将电荷选择性地施加到区段中的至少一些区段的液体容纳区域上，和将液体容纳区域沉入到极性液体中。在此，在将液体容纳区域沉入到极性液体中之后，液滴仅仅保留在之前充电的液体容纳区域上或仅仅保留在之前未充电的液体容纳区域上。有利地，将电荷选择性地施加到液体容纳区域上在该方法中可以在所有区段中同时执行，由此可以在短时间内执行液滴的选择性的设置。
在该方法的一个实施方式中，将电荷选择性地施加到区段中的至少一些区段的液体容纳区域上包括如下步骤：将电荷施加到转移工具的所有区段的液体容纳区域上，和在区段中的一些区段中选择性地去除电荷。有利地，该方法可以简单地且成本适宜地实现。
在该方法的一个实施方式中，利用激光束进行电荷的选择性的去除。有利地，在该方法中选择性去除电荷可以非常快速和以高的精度进行。
在该方法的一个实施方式中，选择性地设置液滴包括如下步骤：将固体施加到转移工具的所有区段的液体容纳区域上，和在区段中的至少一些区段处选择性地液化固体材料，以便分别形成液滴。有利地，该方法可以特别简单且成本适宜地执行。在此，在所述区段中的至少一些区段处选择性地液化固体材料可以选择性地并行进行，由此可以特别快速地执行该方法。该方法也能够实现，重复使用设置在液体容纳区域上的固体，这通过如下方式实现：将固体多次依次液化并且再次固化，以便在区段的液体容纳区域上形成液滴并且接着再次去除液滴。
在该方法的一个实施方式中，选择性地设置液滴包括如下步骤：将区段中的至少一些区段的液体容纳区域选择性地冷却到露点之下，其中通过冷凝在被冷却的区段的液体容纳区域上形成液滴。有利地，在区段中的至少一些区段的液体容纳区域上设置液滴在该方法中也并行地进而特别快地进行。
在该方法的一个实施方式中，在转移工具靠近源载体之后执行另一步骤：至少将设置有液滴的区段的液体容纳区域冷却到冰点之下，其中液滴至少部分地冻结。此外，在转移工具靠近目标载体之后执行另一步骤：至少将在其上设置有液滴的区段的液体容纳区域加热到冰点之上，其中液滴至少部分地融化。有利地，通过液滴润湿的半导体芯片通过将液滴至少部分地冻结特别可靠地保持在转移工具的区段上，由此在该方法中能够特别可靠地将半导体芯片从源载体提起并且将半导体芯片从源载体传递到目标载体上。在此，该方法有利地也可在如下情况下执行：在设置在源载体上的半导体芯片与源载体之间存在高的附着力。在传递半导体芯片之后通过接着至少部分地融化液滴释放设置在目标载体上的半导体芯片，由此转移工具可以从目标载体提起，并且与目标载体接触的半导体芯片保留在目标载体上。
在该方法的一个实施方式中，液滴具有水、溶剂、碳氢化合物、硅酮、硅氧烷、树脂或蜡。有利地，这些材料已证明为适合于执行该方法。
在该方法的一个实施方式中，在将转移工具从目标载体提起之前，执行用于去除液滴的步骤。有利地，通过去除液滴减小或完全消除半导体芯片在转移工具的区段的液体容纳区域上的附着，由此该转移工具接着可以特别简单地提起，而不将半导体芯片同样从目标载体提起。
在该方法的一个实施方式中，通过输送热量进行液滴的去除，以便蒸发液滴。有利地，由此可以特别简单且可再现地执行该方法。
在该方法的一个实施方式中，提供目标载体连带设置在其上的固定机构。在此，设置在转移工具上的半导体芯片在转移工具靠近目标载体时与固定机构接触。固定机构例如可以是焊料或粘合剂。有利地，与固定机构接触的半导体芯片在该方法中可靠地附着在目标载体上，这使得接下来将转移工具从目标载体提起变得容易，而半导体芯片不与转移工具一起从目标载体提起。
在该方法的一个实施方式中，半导体芯片以小于0.1N/20mm2的粘合力附着在源载体上。有利地在该情况下能够特别简单地将半导体芯片连带转移工具一起从源载体提起。
在该方法的一个实施方式中，半导体芯片以大于0.1/20mm2的粘合力附着在目标载体上，优选以在0.5N/20mm2与5N/20mm2之间的粘合力附着在目标载体上。有利地，与目标载体接触的半导体芯片由此可靠地附着在目标载体上，由此这使得接下来将转移工具从目标载体提起变得容易，而半导体芯片不与转移工具一起提起。
在该方法的一个实施方式中，在源载体上提供半导体芯片包括如下步骤：以规律布置的方式在薄膜提供多个半导体芯片；提供源载体；将薄膜连带半导体芯片的布置铺设到源载体上，使得半导体芯片朝向源载体；将源载体冷却到水的冰点之下，其中水在源载体上冷凝和冷冻，其中半导体芯片固定在源载体上；将薄膜从半导体芯片揭掉，其中半导体芯片保留在源载体上；和加热源载体，其中在源载体上设置的水溶化和蒸发。有利地，该方法由此能够实现将半导体芯片从薄膜传递到源载体上。在此，半导体芯片可以在薄膜上与在源载体上相比以更大的粘合力附着。半导体芯片的传递在此与半导体芯片的具体的技术无关地实现，即针对不同类型的半导体芯片。
在该方法的另一实施方式中，以锐角揭掉薄膜。有利地，由此特别大的剥离力在薄膜与半导体芯片之间起作用，由此可以简单地揭掉薄膜。
在该方法的一个实施方式中，薄膜包括承载薄膜和在承载薄膜上设置的粘合薄膜。在此，半导体芯片设置在粘合薄膜上。有利地，薄膜由此可以简单地制造并且成本适宜地获得。
在该方法的一个实施方式中，提供源载体，该源载体具有结构化的上侧，所述上侧具有彼此限界的芯片容纳区域。在此，将薄膜连带半导体芯片的布置敷设到源载体上，使得每个半导体芯片分别设置在自己的芯片容纳区域上。有利地，通过源载体的结构化的上侧实现，在水融化期间在芯片容纳区域上形成彼此限界的水滴。由此，阻止半导体芯片漂浮在源载体上。在源载体的上侧上的芯片容纳区域处形成的滴甚至可以引起半导体芯片在相应的芯片容纳区域上的自动的定心。
用于转移半导体芯片的转移工具包括多个以规则的行布置或矩阵布置设置的区段。在此，区段中的每个区段具有液体容纳区域，所述液体容纳区域构成为，使得液滴可以设置在液体容纳区域上。
有利地，该转移工具能够实现将多个半导体芯片选择性地并行地从源载体转移到目标载体。半导体芯片的转移在此通过分别利用设置在转移工具的区段的液体容纳区域上的液滴润湿来进行。通过选择性地将液滴设置在转移工具的仅仅一些区段的液体容纳区域上能够实现：选择性地转移仅仅一些半导体芯片。
转移工具有利地能够实现转移半导体芯片，其中半导体芯片没有经受静电力。由此，转移工具能够实现转移半导体芯片，其中仅仅存在半导体芯片被静电放电损伤的低风险。
在转移工具的一个实施方式中，每个液体容纳区域包括液体容纳面。在此，所有区段的液体容纳面设置在共同的平面中。有利地，由此能够实现：利用转移工具同时容纳多个以行布置或矩阵布置设置的半导体芯片，以便将其从源载体转移到目标载体上。
在转移工具的一个实施方式中，液体容纳面分别通过分离沟槽限界。有利地由此使得在各个区段的液体容纳面上分别构成单独的液滴变得容易，由此借助于转移工具能够实现对所期望的半导体芯片的准确的选择性的容纳。分离沟槽在此可以防止相邻的液滴不期望地汇流。
在转移工具的一个实施方式中，通过分离沟槽限界的液体容纳面矩形地或圆盘形地构成。有利地，矩形的液体容纳面特别好地适合于转移矩形的半导体芯片。有利地，圆盘形构成的液体容纳面特别好地适合于设置液滴。
在该转移工具的一个实施方式中，每个液体容纳区域具有设置在液体容纳面上的支柱。该支柱有利地可以用于将设置在液体容纳区域上的液滴在液体容纳区域上置于中心。设置在转移工具的区段的液体容纳区域的液体容纳面上的支柱也可以用于，将半导体芯片从锚固部相对于衬底晶片折断。支柱也可以用于，经由范德华力保持容纳在转移工具的区段上的半导体芯片。
在该转移工具的一个实施方式中，支柱分别居中地设置在液体容纳面上。有利地，设置在转移工具的区段的液体容纳区域上的液滴由此特别有效地经由液体容纳区域的液体容纳面置于中心。
在该转移工具的一个实施方式中，支柱弹性地构成。有利地，由此减小如下危险：在借助于转移工具转移半导体芯片期间，半导体芯片受支柱损伤。
在该转移工具的一个实施方式中，支柱分别具有微孔材料。在此，从每个支柱到液体储存器存在传导液体的连接。在该转移工具中，在每个区段处液体可以穿过传导液体的连接和具有微孔材料的支柱达到区段的液体容纳区域，以便在那里形成液滴。有利地，由此在该转移工具中可以特别简单地将液滴设置在区段的液体容纳区域上。
在该转移工具的一个实施方式中，该转移工具具有调温设备，以便将不同区段的液体容纳区域置于不同温度。即调温设备能够实现选择性地加热或冷却区段。由此能够实现，选择性地将液滴设置在个别区段上，选择性地在转移工具的个别区段上阻止设置液滴或选择性地将液滴从个别区段去除。
在该转移工具的一个实施方式中，每个区段具有用于加热相应的区段的液体容纳区域的加热元件。在此，不同区段的加热元件可以彼此无关地操控。由此有利地能够将各个区段彼此无关地加热，以便在被加热的区段上阻止设置液滴或去除在被加热的区段上设置的液滴。
在该转移工具的一个实施方式中，不同区段的加热元件可以经由交叉矩阵电路来操控。有利地，由此能够实现：每个区段与其他区段无关地操控。在此，在存在多个区段的情况下也仅仅需要有限数量的连接线路，由此该转移工具有利地可以具有简单的构造。
在该转移工具的一个实施方式中，该转移工具具有用于产生激光束的激光源和偏转设备，该偏转设备构成为，选择性地将激光束朝向个别区段偏转。在该转移工具中有利地可能是，借助于激光束选择性地加热个别区段，以便在所述区段上阻止设置液滴或将设置在所述区段上的液滴去除。
在该转移工具的一个实施方式中，该转移工具具有用于冷却区段的液体容纳区域的冷却设备。有利地，由此能够实现将转移工具的区段冷却到，使得在区段上通过冷凝的湿气形成液滴。
在该转移工具的一个实施方式中，冷却设备具有帕尔贴元件。有利地，冷却设备由此能够实现有效地且高效地冷却转移工具的区段。
在该转移工具的一个实施方式中，冷却设备具有热管。有利地，由此能够实现：经由热管将转移工具的区段的热量导出，以便冷却转移工具的区段。
在该转移工具的一个实施方式中，该转移工具具有印刷头，所述印刷头构成为，将液滴喷射到区段的液体容纳区域上。印刷头在此可运动或不可运动地构成。有利地，印刷头可以实现，同时将多个液滴喷射到转移工具的多个区段的液体容纳区域上。由此，有利地能够实现：在短时间之内将液滴设置在转移工具的区段的液体容纳区域上。
在转移工具的一个实施方式中，每个区段具有液体储存器和流体执行器，所述流体执行器构成为，使液体从相应的区段的液体储存器运动到相应的区段的液体容纳区域，以便将液滴设置在液体容纳区域上。有利地，在该转移工具中可能的是，同时将液滴设置在多个区段的液体容纳区域上。由此，将液滴设置在所述转移工具的区段的液体容纳区域上可以非常快速地进行。
在转移工具的一个实施方式中，每个区段的流体执行器构成为，使液体从相应的区段的液体容纳区域运动到相应的区段的液体储存器，以便将液滴从液体容纳区域去除。有利地，由此能够实现相应的液体的多次使用，由此可以特别简单且免维护地使用转移工具。
在该转移工具的一个实施方式中，该转移工具具有充电设备，所述充电设备构成为，将电荷施加到区段的液体容纳区域上。有利地，施加到区段的液体容纳区域上的电荷可以用于：将液滴设置在区段的液体容纳区域上。这例如可以通过如下方式进行：将区段的液体容纳区域连带施加于其上的电荷沉入到极性液体中。
在该转移工具的一个实施方式中，每个区段具有区段充电设备，所述区段充电设备构成为，将电荷施加到相应的区段的液体容纳区域上。在此，不同区段的区段充电设备可以彼此无关地操控。有利地，由此在该转移工具中可行的是，将电荷选择性地仅仅施加到所选择的区段的液体容纳区域上。由此能够实现，将液滴仅设置在所选择的区段的液体容纳区域上。由此又能够实现，利用转移工具选择性地仅仅转移所选择的半导体芯片。
在该转移工具的一个实施方式中，充电设备具有用于对区段的液体容纳区域充电的充电单元。在此，充电设备还具有用于将个别区段的液体容纳区域选择性地放电的放电单元。放电单元例如可以包括用于产生激光束以选择性地将液体容纳区域放电的激光设备。有利地，在该转移工具中也可能的是，仅对个别所选择的区段的液体容纳区域充电进而将液滴仅设置在所选择的区段的液体容纳区域上。由此，该转移工具也能够实现仅将个别所选择的半导体芯片选择性地转移。
附图说明
本发明的上面所述的特性、特征和优点以及如何实现所述特性、特征和优点的方式和方法结合以下对实施例的描述变得更为清楚且明白地理解，所述实施例结合附图更为详细地予以阐述。在此，在各示意图中示出：
图1示出转移工具的分段载体和源载体连带设置在其上的半导体芯片的剖开的侧视图；
图2示出根据一个实施方式的分段载体的区段的俯视图；
图3示出根据另一实施方式的分段载体的区段的俯视图；
图4示出在将转移工具靠近源载体之后分段载体和源载体的剖开的侧视图；
图5示出在将转移工具从源载体提起之后分段载体和源载体的剖开的侧视图；
图6示出目标载体和转移工具的分段载体的剖开的侧视图；
图7示出在将转移工具靠近目标载体之后分段载体的剖开的侧视图；
图8示出目标载体连带传递到其上的半导体芯片的剖开的侧视图；
图9示出根据一个实施方式的转移工具的剖开的侧视图；
图10示出根据另一实施方式的转移工具的剖开的侧视图；
图11示出根据另一实施方式的转移工具的剖开的侧视图；
图12示出根据另一实施方式的转移工具的剖开的侧视图；
图13示出根据另一实施方式的转移工具以及源载体连带设置在其上的半导体芯片的剖开的侧视图；
图14示出在靠近源载体之后转移工具的剖开的侧视图；
图15示出在从源载体提起之后转移工具的剖开的侧视图；
图16示出目标载体和转移工具的剖开的侧视图；
图17示出在靠近目标载体之后转移工具的剖开的侧视图；
图18示出根据另一实施方式的转移工具的剖开的侧视图；
图19示出转移工具的交叉矩阵电路的一部分；
图20示出根据另一实施方式的转移工具的剖开的侧视图；
图21示出根据另一实施方式的转移工具的剖开的侧视图；
图22示出薄膜连带设置在其上的半导体芯片；
图23示出敷设在源载体上的薄膜连带设置在其上的半导体芯片的剖开的侧视图；
图24示出在冷却源载体之后源载体、半导体芯片和薄膜的剖开的侧视图；
图25示出在揭掉薄膜期间源载体、半导体芯片和薄膜的剖开的侧视图；
图26示出在去除薄膜和加热源载体之后源载体和半导体芯片的剖开的侧视图；
图27示出根据另一实施方式的源载体的剖开的侧视图；以及
图28示出根据另一实施方式的源载体的剖开的侧视图。
具体实施方式
图1示出转移工具100的一部分的剖开的示意侧视图。转移工具100设为用于，将半导体芯片选择性地并行地从源载体转移到目标载体上。转移工具100在此能够实现同时并行地传递多个半导体芯片。此外，所述转移工具100能够实现：不一定传递所有在源载体上存在的半导体芯片，而是选择性地选择要传递的半导体芯片。
此外，图1示出源载体400的一部分的剖开的示意侧视图。在源载体400的上侧401上设置有半导体芯片500。半导体芯片500可以以规则的一维或二维布置存在，例如以二维的矩阵布置存在。在此，规则的布置的所有栅格位置可以通过半导体芯片500占据。但是，个别半导体芯片500也可以不存在，使得半导体芯片500的规则的一维或二维布置具有间隙。
设置在源载体400的上侧401上的半导体芯片500可以彼此间隔开。但设置在源载体400的上侧401上的半导体芯片500也可以彼此连通地连接，例如作为晶片复合件。在此情况下，晶片复合件可以在各个半导体芯片500之间的边界处具有期望断裂部位，所述期望断裂部位例如能够以锯割痕迹的形式布设。
在源载体400的上侧401上提供的半导体芯片500中的每个半导体芯片具有上侧501和与上侧501相对置的下侧502。半导体芯片500设置在源载体400的上侧401上，使得半导体芯片500的下侧502朝向源载体400的上侧401。
半导体芯片500可以是光电子半导体芯片或其他半导体芯片。例如，半导体芯片500可以是发光二极管芯片(LED芯片)。在此情况下，半导体芯片500的上侧501例如可以是构成为LED芯片的半导体芯片500的辐射发射侧。
源载体400可以是低粘附载体，即如下载体，在该载体中在设置在源载体400的上侧401上的半导体芯片500和源载体400之间仅仅有小的附着力起作用。所述附着力或粘合力例如可以小于0.1N/20mm2。源载体400的上侧401为此例如可以具有轻微粘性的材料，例如硅酮或聚二甲基硅氧烷(PDMS)。源载体400的上侧也可以通过发泡的Nitto热释放胶带形成。源载体400的上侧401可以附加地以芯片精细的方式结构化，以便减小在半导体芯片500与源载体400的上侧401之间起作用的附着力。半导体芯片500也可以通过可容易松开的锚固结构固定在源载体400的上侧401上。
转移工具100包括分段载体110。分段载体110具有多个区段，所述区段以规则的一维或二维布置来设置，即以行或矩阵布置来设置。区段200的规则布置的栅格尺寸对应于在源载体400的上侧401上提供的半导体芯片500的栅格尺寸。表述“区段200的栅格尺寸对应于在源载体400的上侧401上提供的半导体芯片500的栅格尺寸”也应包括如下实施方式，在所述实施方式中，区段200的栅格尺寸对应于所提供的半导体芯片500的栅格尺寸的多倍。在区段200的栅格尺寸对应于所提供的半导体芯片500的栅格尺寸的多倍的实施方式中，除了选择半导体芯片之外也还可以实现芯片布置的扩展。由此，每个在源载体的上侧401上提供的半导体芯片500与转移工具100的分段载体110的区段200中的一个区段相关联。例如，在分段载体100上可以设置一个或多个区段200。在一些实施例中，在分段载体1000上可以设置一个或多个区段200。
每个设置在分段载体110上的区段200具有液体容纳区域210，所述液体容纳区域具有基本上平面的液体容纳面220。分段载体110的所有区段200的液体容纳区域210在分段载体110的共同的表面上构成。由此，所有区段200的液体容纳面220设置在共同的平面中。液体容纳区域210例如可以小于1mm2。在一些实施例中，液体容纳区域210也可以小于或等于0.1mm2。
在图1所示的示例中，分段载体110的区段200的液体容纳区域210的液体容纳面220分别通过分离沟槽240限界并且彼此隔开。分离沟槽240构成为凹槽(Rillen)。分离沟槽240例如可以通过锯割工艺或通过光刻技术和刻蚀方法的组合施加。图2和图3以示意俯视图示出两个示例性的实施方式中的分段载体110的一些区段的液体容纳面220。在此，区段200分别以规则的二维矩阵布置来设置。在图2的示例中，区段200的通过分离沟槽240限界的液体容纳面220矩形地构成。在图3的示例中，区段200的通过分离沟槽240限界的液体容纳面220圆盘形地构成。分离沟槽240的走向和液体容纳面220的形状也可以是不同的。分离沟槽240可以形成润湿过渡部。术语润湿过渡部在此一般应表示可润湿性的差别。对几何结构补充地或替选地，润湿过渡部也可以通过使用不同的材料产生。
在一个简化的实施方式中，分离沟槽240也可以取消。
每个在源载体400的上侧401上提供的半导体芯片500与转移工具100的分段载体110的区段200中的刚好一个相关联。转移工具100的分段载体110设置在源载体400的上侧401之上并且定向为，使得每个与半导体芯片500相关联的区段200分别在垂直方向上设置在半导体芯片500之上。转移工具100的分段载体110的定向例如可以通过使用设置在分段载体110和/或源载体400上的校准标记来进行。校准标记例如可以设置在分段载体110的具有液体容纳区域210的侧上或设置在分段载体210的与液体容纳区域210相对置的侧上。分段载体110需要时可以透明地构成，以便能够实现穿过分段载体110识别校准标记。
图1至3示出，在转移工具100的分段载体110的区段200中的至少一些区段的液体容纳区域210上设置有液滴300。可以选择性地将液滴300仅设置在所选择的区段200的液体容纳区域210上或设置在分段载体110的所有区段200的液体容纳区域210上。液滴300已仅仅设置在如下区段200上，所述区段分别与一个半导体芯片500相关联，所述半导体芯片随后应利用转移工具100转移。在不利用转移工具100转移、而是应保留在源载体400上的半导体芯片500的情况下，在转移工具100的分段载体110的分别相关联的区段200上未设置液滴300。
选择应利用转移工具100转移在源载体400的上侧401上提供的半导体芯片500中的哪些半导体芯片，进而选择在转移工具100的分段载体110的哪些区段200上设置液滴300，例如可以根据先前对半导体芯片500的表征来进行。例如可以做出选择，使得通过转移工具100仅转移表征为有效的半导体芯片500或仅转移表征为具有期望的特性的半导体芯片500，而所有其余半导体芯片500保留在源载体400上。同样例如可行的是，利用转移工具100仅仅选取如下半导体芯片500来传递，所述半导体芯片在规则的一维或二维布置的栅格中的位置对应于半导体芯片500在目标载体上的期望的位置。在任何情况下，将对要传递给源载体400的半导体芯片500的选择通过如下方式传递到转移工具100的分段载体110上：仅仅在与所选择的半导体芯片500相关联的区段200上设置液滴300。
液滴300分别润湿转移工具100的分段载体110的区段200的液体容纳区域210的液体容纳面220。液滴300的大小安排为，使得设置在相邻的区段200上的液滴300并不彼此融合。每个液滴300因此保持限制于其相应的区段200的液体容纳区域210上。设置在区段200的液体容纳面220之间的分离沟槽240能够有助于：将液滴300分别限界于区段200的液体容纳面220。特别有效的限界可以利用在图3中所示的实施方式的圆盘形构成的液体容纳面220实现。
用于将液滴300设置在转移工具100的分段载体110的区段200的液体容纳区域210上的不同的方法和设备在该说明书的后续部分中予以阐述。在任何情况下都适宜的是，液滴300的设置至少部分地并行地进行，即将液滴300同时设置在多个区段200的液体容纳区域210上。在设置液滴300之前，可以进行用于清洁分段载体110的区段200的液体容纳区域210的工艺步骤。
图4示出在时间上跟随图1的视图的加工状态中转移工具100的分段载体110和源载体400连带在其上提供的半导体芯片500的剖开的示意侧视图。
转移工具100的分段载体110靠近源载体400，使得设置在分段载体110的区段200的液体容纳区域210上的液滴300与设置在源载体400的上侧401上的半导体芯片500的上侧501接触并且将其润湿。分段载体110靠近源载体400的上侧401，使得分段载体110的每个区段200设置在源载体400的上侧401上的与相应的区段200相关联的半导体芯片500之上。在每个在其液体容纳区域210上设置有液滴300的区段200中，液滴润湿与相应的区段200相关联的半导体芯片500的上侧501。附加地，液滴300还将相应的区段200的液体容纳区域210润湿。在分段载体110的在其上没有设置液滴300的区段200中，相应地不对所关联的半导体芯片500进行润湿。
图5示出在时间上跟随图4的视图的加工状态中的转移工具100的分段载体110、源载体400和半导体芯片500的剖开的示意侧视图。
转移工具100的分段载体110从源载体400提起。在此，所有之前通过液滴300润湿的半导体芯片500也随转移工具100的分段载体110从源载体400提起并且此外附着于设置在区段200上的液滴300。之前未通过液滴300润湿的半导体芯片500保留在源载体400的上侧401上。
在液滴300与半导体芯片500之间起作用的润湿力、即通过由液滴300润湿半导体芯片500的上侧501在液滴300与半导体芯片500之间起作用的附着力，以及在液滴300和区段200的液体容纳区域210之间起作用的润湿力大于之前在半导体芯片500和源载体400的上侧401之间起作用的附着力。由此，通过液滴300润湿的半导体芯片500在将分段载体110从源载体400提起期间保留在分段载体110上并且随所述分段载体从源载体400提起。
图6示出在时间上跟随图5的视图的加工状态中的转移工具100的分段载体110连带粘附于其上的半导体芯片500的剖开的示意侧视图。附加地，图6以剖开的示意图示出目标载体600的一部分。
目标载体600用作为用于利用转移工具100传递的半导体芯片500的目标。目标载体600例如可以构成为晶片、电路板或其他基底。目标载体600可以形成利用转移工具100传递的半导体芯片500的最终的目标。在此情况下，利用转移工具100传递半导体芯片500可以称作为目标载体600的装配。但是，目标载体600也可以形成临时载体，在该临时载体上仅仅临时设置半导体芯片500，以便后续将所述半导体芯片转移到另一地点。
目标载体600具有上侧601，在该上侧上应设置利用转移工具100转移的半导体芯片500。在图6所示的示例中，在目标载体600的上侧601上事先已设置固定机构610，所述固定机构用于固定随后传递到目标载体600上的半导体芯片500。固定机构610例如可以是焊料或粘合剂。固定机构610可以面状地设置在目标载体600的上侧601上。但是，固定机构610也可以如在图6中所示的那样以各个部分的形式设置在目标载体600的上侧601上，其中为每个要传递到目标载体600上的半导体芯片500分别设有固定机构610的专用部分。固定机构610的部分为此以规则的一维或二维布置在目标载体600的上侧601上提供，所述部分的栅格尺寸对应于传递到目标载体600上的半导体芯片500的栅格尺寸。但在简化的实施方式中也可以完全省去固定机构601的设置。
转移工具100的分段载体110在目标载体600的上侧601之上定向成，使得每个保持在分段载体110的区段200上的半导体芯片500设置在其在目标载体600的上侧601上的目标位置之上。转移工具100的分段载体110的定向例如可以借助于光学校准来进行。在此情况下，例如可以使用设置在目标载体600的上侧601上的校准标记和/或设置在转移工具100上的校准标记。
图7示出在时间上跟随图6的视图的加工状态中的转移工具100的分段载体110、半导体芯片500和目标载体600的剖开的示意侧视图。
转移工具100的分段载体110靠近目标载体600，使得经由液滴300附着在分段载体110的区段200上的半导体芯片500与目标载体600接触。在此，半导体芯片500的下侧502朝向目标载体600的上侧601。在这些图所示的示例中，其中在目标载体600的上侧601上为每个半导体芯片500设有固定机构610的专用部分，每个附着在转移工具100的分段载体110上的半导体芯片500分别设置在固定机构610的专用部分上。
在随后的方法步骤中，将转移工具100的分段载体110从目标载体600提起。在此，与目标载体600接触的半导体芯片500应与分段载体110脱离并且保留在目标载体600上。
如果用于将半导体芯片500分别附着于目标载体600的粘合力大于在液滴300和半导体芯片500之间或在液滴300和分段载体110的区段200的液体容纳区域210之间起作用的润湿力，则可以提起转移工具100的分段载体110，而不用事先去除液滴300。半导体芯片500通过液滴300引起的在分段载体110的区段200的液体容纳区域210上的附着在此情况下在提起转移工具100的分段载体110期间分开。适宜的是，在半导体芯片500和目标载体600之间分别起作用的粘合力为此大于0.1N/20mm2。特别适宜的是，所述粘合力甚至在0.5N/20mm2与5N/20mm2之间。半导体芯片500在目标载体600的上侧601上的适当强的附着例如可以通过之前设置在目标载体600的上侧601上的固定机构610来实现。
然而也可行的是，在将转移工具100的分段载体110从目标载体600提起之前去除液滴300。在此情况下，如果在设置在目标载体600上的半导体芯片500与目标载体600之间不存在强的附着力，尤其是不存在大于通过液滴300引起的润湿力的附着力，则之前与目标载体600接触的半导体芯片于是也可以保留在目标载体600上。这例如在如下情况下会如此：在目标载体600的上侧601上未设有固定机构610。在此情况下，目标载体600例如可以是临时载体，在后来的时间点又应将半导体芯片500与该临时载体脱离。
在将转移工具100的分段载体110从目标载体600提起之前去除液滴300例如可以通过蒸发液滴300进行。为此，在将转移工具100的分段载体110从目标载体600提起之前可以输送热量，以便加热液滴300并且加速液滴300的蒸发。热量的输送例如可以通过加热转移工具100的分段载体110或通过加热目标载体600来进行。液滴300的去除也可以以不同于蒸发的方式进行。
图8示出在时间上跟随图7的视图的加工状态中的目标载体600和保留在目标载体600的上侧601上的半导体芯片500的剖开的示意侧视图。
转移工具100的分段载体110已从目标载体600提起。之前固定在分段载体110的区段200上的半导体芯片500保留在目标载体600的上侧601上。在将分段载体110提起之后可能在半导体芯片500上保留的液滴300的残余去除，例如通过蒸发去除。因此将半导体芯片500从源载体400转移到目标载体600上结束。
参照图9至图12在下文中描述转移工具100的不同的实施方式，其中分别提出将液滴300选择性地设置在分段载体110的区段200的液体容纳区域210上的不同的可能性。转移工具100的每个在下文中所描述的实施方式适合于：根据上文参照图1至图8所描述的方法转移半导体芯片500。
图9示出根据一个实施方式的转移工具100的剖开的侧视图。在该实施方式中，转移工具100除了分段载体110之外包括印刷头120。印刷头120具有一个或多个喷嘴125。印刷头120构成用于，借助于喷嘴125将液滴300喷射到分段载体110的区段200的液体容纳区域210上。在此，为分段载体110的每个区段200可以单独地决定，是否要将液滴300喷射到所述区段200的液体容纳区域210上。以此方式，类似于利用喷墨打印机执行的印刷过程，将液滴300设置在分段载体110的区段200的液体容纳区域210上。
如果印刷头120具有多个喷嘴125，则印刷头120可以构成为，同时将液滴300喷射到分段载体110的多个区段200的液滴容纳区域210上。如果印刷头120具有数量小于分段载体110的区段200的数量的喷嘴125，则分段载体110和转移工具110的印刷头120可以相对于彼此运动，以便将印刷头120分别在液滴300喷射到分段载体110的区段200中的一个或多个区段上之后重新相对于分段载体200定位，并且将其他液滴300喷射到分段载体110的其他区段200的液体容纳区域210上。
在转移工具100的在图9中示出的实施方式中，分段载体110的区段200的液体容纳区域210除了液体容纳面220之外还分别具有设置在液体容纳面220上的支柱230。然而，该支柱230也可以取消。相反，相应的支柱230也可以在转移工具100的在该说明书中所描述的如下实施方式中设置，在所述实施方式中这并未明确地示出。
支柱230分别沿着垂直于液体容纳面220的方向伸出分段载体110的区段200的液体容纳区域210的液体容纳面220。适宜的是，支柱230居中地设置在液体容纳面220上并且仅覆盖液体容纳面220的一部分。支柱230例如可以柱形地构成，其中支柱230的纵轴线垂直于区段200的液体容纳区域210的液体容纳面220取向。在与液体容纳面220平行的剖面中，支柱230在此情况下例如可以具有圆盘形的或矩形的横截面。但是支柱230也可以具有其他形状。
支柱230可以具有金属，聚合物塑料，例如丙烯酸脂，硅酮，PDMS，玻璃，陶瓷，半导体材料，例如硅，经覆层的纸或其他材料。支柱230可以刚性地或弹性地构成。
设置在区段200的液体容纳区域210的液体容纳面220上的支柱230可以用于：将设置在区段200的液体容纳区域210上的液滴300在液体容纳区域210上置于中心并且将其保持稳定。
支柱230也可以用于：在转移工具100的分段载体110靠近源载体400期间将在源载体400的上侧401上提供的半导体芯片500从锚固部中分松开，例如折断。锚固部可以设为用于，在传递半导体芯片500之前将半导体芯片500保持在源载体400的上侧401上。
图10示出根据另一实施方式的转移工具100的剖开的示意侧视图。在图10所示的实施方式中，转移工具100的分段载体110的每个区段200具有液体储存器250和流体执行器260。流体执行器260分别构成用于，使液体255从相应的区段200的液体储存器250运动到相应的区段200的液体容纳区域210，以便将液滴设置在流体容纳区域210上。在此，各个区段200的流体执行器260可以彼此独立地操控，以便能够选择性地将液滴300仅设置在所选择的区段200的液体容纳区域210上。
流体执行器260附加地可以构成用于，使液体255从相应的区段200的液体容纳区域210运动到相应的区段200的液体储存器250，以便将液滴300从液滴容纳区域210去除。这例如在将转移工具100的分段载体110靠近目标载体600之后且在将转移工具100的分段载体110从目标载体600提起之前进行。在此情况下，液滴300于是借助于流体执行器260从区段200的液体容纳区域210去除。在此情况下不需要蒸发液滴300。
转移工具100的分段载体110的区段200的液体储存器250可以彼此分离或彼此连接。在液体储存器250彼此连接的情况下，各个区段200的液体储存器250可以与共同的液体储存器连接，在该共同的液体储存器中可以提供更大的液体量。
图11示出转移工具100的另一实施方式的剖开的示意侧视图。转移工具100的在图11中示出的实施方式中，所述转移工具具有充电设备270，该充电设备构成为，将电荷施加到区段200的液体容纳区域210上。
充电设备270包括多个区段充电设备271。分段载体110的每个区段200都具有自己的区段充电设备271。每个区段充电设备271构成用于，在相应的区段200的液体容纳区域210与接地部之间施加电压，以便将电荷施加到相应的区段200的液体容纳区域210上。在此，分段载体110的不同的区段200的区段充电设备271能够彼此无关地操控，以便能够将电荷选择性地只施加到转移工具100的分段载体110的所选择的区段200的液体容纳区域210上。
在转移工具110的在图11中示出的实施方式中，借助于区段充电设备271可以首先选择性地将电荷施加分段载体110的所选择的区段200的液体容纳区域210上。接着，转移工具100的分段载体110可以沉入到极性液体、例如水中，使得分段载体110的区段200的液体容纳区域210与极性液体接触。在将分段载体110沉入到极性液体中之后，液滴300附着于如下区段200的液体容纳区域210，在所述区段的液体容纳区域210上之前已施加电荷。在每个之前未施加电荷的液体容纳区域210上，保持没有极性液体的液滴300附着。
图12示出转移工具100的另一实施方式的剖开废热示意侧视图。在转移工具100的在图12中示出的实施方式中，所述转移工具包括充电设备270，所述充电设备构成为，将电荷施加到分段载体110的区段200的液体容纳区域210上。
在转移工具100的在图12中示出的实施方式中，充电设备270包括充电单元272，该充电单元构成为，对转移工具100的分段载体110的所有区段200的液体容纳区域210充电。为此，分段载体110具有可静电充电的薄膜280，该薄膜覆盖分段载体110的区段200的液体容纳区域210或形成分段载体110的区段200的液体容纳区域210。可静电充电的薄膜280例如可以是以光导材料覆层的薄膜。转移工具100的充电设备270的充电单元272构成为，在分段载体110的所有区段200的区域中对可静电充电的薄膜280静电充电，例如可充负电。充电单元272为此例如可以具有充电电晕或充电辊。
此外，图12所示的实施方式的转移工具100的充电设备270包括放电单元273。放电单元273构成为，在对液体容纳区域之前通过充电单元272静电充电之后，选择性地将分段载体110的个别区段200的液体容纳区域210放电。放电单元273于是构成为，部段地选择性地将可静电充电的薄膜280放电。如果可静电充电的薄膜280具有光导材料，则放电单元273例如可以包括激光设备，该激光设备构成为产生激光束，该激光束可以选择性地对准分段载体110的所期望的区段200的液体容纳区域210。转移设备100的在图12中所示的实施方式的充电设备270在此情况下类似于激光打印机构成。
转移工具100的在图12示出的实施方式的充电设备270能够实现：首先将分段载体110的所有区段200的液体容纳区域210静电充电，并且接着又将分段载体110的选择性地所选择的区段200的液体容纳区域210放电。由此，充电设备270能够实现：选择性地将电荷施加到分段载体110的所选择的区段200的液体容纳区域210上。
在这样将电荷选择性地施加到区段200中的至少一些区段的液体容纳区域210上之后，可以将分段载体11沉入到极性液体中，以便将液滴300设置在分段载体110的如下区段200的液体容纳区域210上，在所述区段上之前施加有电荷。这刚好如在参照图11所描述的转移工具100的实施方式中那样进行。
通过参照图9至12所描述的方法施加到转移工具100的分段载体110的区段200的液体容纳区域210上的液滴300例如可以具有水、溶剂、碳氢化合物、硅酮、硅氧烷、树脂或蜡。如果液滴300具有碳氢化合物，则使用长链的不易挥发的碳氢化合物是适宜的，例如使用油、环氧化物或丙烯酸脂。液滴300也可以具有所述的或其他材料的混合物。
同样可行的是使用异丙醇和有机固体材料颗粒、例如树脂的混合物。在此情况下，施加到液体容纳区域210上的液滴300的挥发性物质、例如异丙醇在施加液滴300之后蒸发，随后仅仅保留粘性的固体材料。
在参照图9描述的用于施加液滴300的方法中也可行的是，将蜡用作为液体，蜡在印刷头120的喷嘴125中液化，以便将树脂作为液滴300施加。在施加液滴300、转移工具100靠近源载体400和半导体芯片500通过液滴300润湿之后，在该变型方案中液滴300可以硬化，以便附加地提高在液滴300与半导体芯片500之间起作用的粘合力。在此情况下，在转移工具100靠近目标载体600之后，液滴300可以通过加热再次液化，以便能够实现与目标载体600接触的半导体芯片500保留在目标载体600上。
同样，可行的是，将溶剂用于液滴，在利用转移工具100将通过液滴300润湿的半导体芯片500从源载体400提起之后该溶剂蒸发。在此情况下，适宜的是，区段200的液体容纳区域210构成为具有支柱230。在液滴300蒸发之后，设置在转移工具100的分段载体110的区段200上的半导体芯片500可以通过在支柱230的表面与半导体芯片500的上侧501之间起作用的范德华力保持附着于区段200的液体容纳区域210。
同样可行的是，为了选择性地将液滴300设置在转移工具100的分段载体110中的至少一些区段200的液体容纳区域210上，首先将固体材料、例如蜡施加到转移工具100的分段载体110的所有区段200的液体容纳区域210上。接着，在区段200中的至少一些区段处选择性地液化固体材料，以便分别形成液滴300。固体材料的选择性的液化在此可以通过借助于分段载体110的加热设备选择性地加热分段载体110的相应的区段220的液体容纳区域210来进行。
图13示出根据另一实施方式的转移工具100的分段载体110的剖开的示意侧视图。此外，图13示出源载体400和在源载体400的上侧401上提供的半导体芯片500的剖开的示意侧视图。
转移工具100的分段载体110的在图13中示出的实施方式能够实现执行另外的用于选择性地将液滴300设置在分段载体110的区段200中的至少一些区段的液体容纳区域210上的方法。为此，转移工具100在图13所示的实施方式中具有调温设备700，该调温设备构成为将分段载体110的不同的区段200的液体容纳区域210置于不同的温度。
为了选择性地将液滴300设置在分段载体110的区段200中的至少一些区段的液体容纳区域210上，转移工具100的调温度设备700能够实现：将所选择的区段200的液体容纳区域210选择性地冷却到露点之下。分段载体110的其余区段200的液体容纳区域210在此保持在高于露点的温度上。低于露点的温度例如可以为5℃。高于露点的温度例如可以为25℃。露点在此情况下例如可以为15℃。在选择性地将所选择的区段200的液体容纳区域210冷却到露点之下期间，来自转移工具100的周围环境的液体在被冷却的区段200的液体容纳区域210上冷凝，由此在所选择的区段200的液体容纳区域210上形成液滴300。
转移工具100的调温设备700可以包括冷却设备750，该冷却设备构成为冷却分段载体110的区段200的液体容纳区域210。此外，调温设备700可以具有加热设备710，该加热设备构成为用于加热分段载体110的区段200的液体容纳区域210。在此，例如分段载体110的每个区段200可以与加热设备710的自己的加热元件711相关联，以便能够选择性地加热相应的区段200的液体容纳区域210。分段载体110的不同区段200的加热元件711在此情况下可以彼此无关地操控。调温设备700的不同的实施方式在下文中还参照图18至21予以阐述。
为了借助于调温设备700将转移工具100的分段载体110的不同的区段200的液体容纳区域210置于不同温度，可以利用冷却设备750将分段载体110的所有区段200的液体容纳区域210冷却到低的温度。接着或同时，分段载体110的个别所选择的区段的液体容纳区域210可以借助于其加热元件711选择性地加热。由此，未被加热的区段200保持在通过冷却设备750实现的低的温度上，而借助于其加热元件711加热的区段200的液体容纳区域210具有较高的温度。
在下文中参照图14至17描述上参照图1至8所描述的用于转移半导体芯片500的方法的另一实施方式。参照图14至17所描述的用于转移半导体芯片的方法与参照图1至8所描述的方法大部分一致。对用于传递半导体芯片的方法的上述的说明因此也适合于参照图14至17所描述的方法，只要在下文中未描述差异。方法的在下文中所描述的实施方式可以利用转移工具100的在图13中所示的实施方式来执行并且与参照图13所描述的用于将液滴选择性地设置在分段载体110的区段200的液体容纳区域210上的方法组合。但液滴300在下文所描述的方法中也可以通过任何参照图9至12所描述的方法或通过其他方法来施加。
在任何情况下，转移工具100在下文中参照图14至17所描述的用于转移半导体芯片500的方法的变型方案中具有调温设备700，以便将不同区段200的液体容纳区域210置于不同的温度。调温工具100在此可以如参照图13所描述的那样构成。
图14示出在执行用于将半导体芯片500从源载体400转移到目标载体600的方法期间在与图4的视图相对应的加工状态中转移工具100的分段载体110和源载体400连带在源载体400的上侧401上提供的半导体芯片500的剖开的示意侧视图。在图14的视图之前的加工步骤中，已选择性地将液滴300设置在转移工具100的分段载体110的区段200中的至少一些区段的液体容纳区域210上。接着，将转移工具100的分段载体110靠近源载体400，使得每个液滴300分别与设置在源载体400的上侧401上的半导体芯片500接触并且将其润湿。
在通过液滴300润湿半导体芯片500之后，分段载体110的至少其上设置有液滴300的区段200的液体容纳区域210被冷却到液滴300的冰点之下。如果液滴300具有水，则区段200的液体容纳区域210例如可以冷却到0℃之下。通过将至少其上设置有液滴300的区段200的液体容纳区域210冷却，设置在这些区段200的液体容纳区域210上的液滴300至少部分冻结。由此，在液滴300与通过液滴300润湿的半导体芯片500之间起作用的粘合力提高并且半导体芯片500特别可靠地经由液滴300保持在区段200的液体容纳区域210上。
图15示出在时间上跟随图14的加工状态中转移工具100的分段载体110、源载体400和半导体芯片500的剖开的示意侧视图。在图15中所示的加工状态对应于在图5中所示的加工状态。
转移工具100已从源载体400提起。在此，通过至少部分冻结的液滴300润湿的半导体芯片500利用转移工具100的分段载体110从源载体400提起。
图16示出处于在时间上跟随图15的视图的加工状态中转移工具100的分段载体110、附着于分段载体110的区段200的液体容纳区域210上的半导体芯片500和目标载体600的剖开的示意侧视图。在图16中所示的加工状态对应于在图6中所示的加工状态。
转移工具100的分段载体110对准目标载体600和固定机构610的在目标载体600的上侧601上设置的部分。
图17示出处于在时间上跟随图16的视图的加工状态中的转移工具100的分段载体110、目标载体600和半导体芯片500的剖开的示意侧视图。在图17中所示的加工状态对应于在图7和8的视图之间的加工状态。
转移工具100的分段载体110靠近目标载体600。在此，设置在转移工具100的分段载体110上的半导体芯片500与目标载体600接触。
接着，将转移工具100的分段载体110的至少在其上设置有液滴300的区段200的液体容纳区域210加热到液滴300的冰点之上。由此，之前至少部分冻结的液滴300至少部分融化。由此，在液滴300与通过液滴300润湿的半导体芯片500之间的附着力已减小。
在此时刻，转移工具100的分段载体110可以从目标载体600提起。
如果用来将半导体芯片500附着在目标载体600上的粘合力大于在液滴300至少部分融化之后仍起作用的在液滴300和半导体芯片500之间的或在液滴300和区段200的液体容纳区域210之间的附着力，则与目标载体600接触的半导体芯片500可以保留在目标载体600上。为了避免所述内容，可以设置另一用于去除液滴300的方法步骤，以达到图17中所示的加工状态。液滴300的去除例如可以通过加热转移工具100的分段载体110的区段200的液体容纳区域210来进行，其中液滴300蒸发。
从图17中所示的加工状态开始，转移工具100的分段载体110现在可以从目标载体600提起。由于在分段载体110的区段200的液体容纳区域210和与目标载体600接触的半导体芯片500之间不再存在接触，所以半导体芯片500在此保留在目标载体600上。由此，用于转移半导体芯片500的方法结束。
图18示出根据另一实施方式的转移工具100的一部分的剖开的示意侧视图。图19示出图18中所示的实施方式的转移工具100的分段载体110的一些区段200的液体容纳区域210的示意俯视图。
在图18和19所示的实施方式中，转移工具100具有调温设备700，该调温设备设为用于，将分段载体110的不同区段200的液体容纳区域210置于不同的温度。由此，转移工具100的在图18和19中示出的实施方式尤其适合于执行上文参照图13至17所描述的方法。
转移工具100的调温设备700包括加热设备710，所述加热设备具有多个加热元件711。分段载体110的每个区段200配设有自己的加热元件711，所述加热元件分别设置用于加热相应的区段200的液体容纳区域210。加热元件711例如可以分别构成为加热电阻，例如构成为由铂构成的蜿蜒形的印制导线。
转移工具100的加热设备710的加热元件711附加地可以实现测量分段载体110的各个区段200的液体容纳区域210的温度。如果加热元件711构成为由铂构成的蜿蜒形的电阻结构，则通过对相应的加热元件711的电阻的测量来测量相应的液体容纳区域210的温度。
分段载体110的不同的区段200的加热元件711可以全部彼此无关地操控。为此，加热设备710的加热元件711可以经由交叉矩阵电路720来操控。每个加热元件711与交叉矩阵电路720的各一个行线721和列线722连接，所述交叉矩阵电路能够实现：通过相应的加热元件711传导电流，以便选择性地加热相应的区段200的液体容纳区域210。
在转移工具100的在图18和19中示例性地和示意性地示出的实施方式中，加热元件711分别直接设置在分段载体110的区段200的液体容纳区域210的液体容纳面220上。加热元件711通过热绝缘体712彼此热绝缘并且与列线722电绝缘。交叉矩阵电路720的列线722和行线721通过介电质723彼此电绝缘。在加热元件711和行线721之间以及在加热元件711和列线722之间的导电连接通过延伸穿过热绝缘体712和介电质723的穿通接触部建立。所述穿通接触部可以如行线721和列线722那样例如具有铜。热绝缘体712例如可以通过光刻胶形成。介电质723例如同样可以通过光刻胶或通过苯并环丁烯(BCB)形成。
转移工具100的分段载体110具有基底115。基底构成为平面的层和例如可以具有1mm或更小的厚度。适宜的是，基底115是良好导热且是电绝缘的。基底115例如可以具有高欧姆的硅或陶瓷的AlN。
分段载体110的区段200的液体容纳区域210在基底115的一侧上构成。在基底115的该侧上也构成形成加热设备710的结构和层。
在分段载体110的基底115的相对置的侧上设置有用于冷却分段载体110的区段200的液体容纳区域210的冷却设备750。在图18和19所示的实施例中，冷却设备750包括珀尔帖元件751。附加地，冷却设备750可以具有冷却体或换热器。
在转移工具100运行中，转移工具100的调温设备700的冷却设备750可以将区段200的液体容纳区域210冷却到例如-10℃的低温。在分段载体110的所选择的个别区段200中，借助于加热设备710相对于低的温度提高相应的液体容纳区域210的温度。由此，图18中所示的实施方式的转移工具100能够实现，将分段载体110的各个区段200的液体容纳区域210彼此无关地调节。
图20示出根据另一实施方式的转移工具100的分段载体110的剖开的示意侧视图。转移工具100的在图20中所示的实施方式与转移工具100的在图18中所示的实施方式具有大的一致性。在下文中仅仅描述转移工具100的在图20所示的实施方式和在图18中所示的实施方式之间的差别。
在转移工具100的在图20中所示的实施方式中，设置在转移工具100的分段载体110的区段200的液体容纳区域210的液体容纳区域上的支柱230分别具有微孔材料。从分段载体110的每个微孔支柱230到液体储存器290存在传导液体的连接295。
如果将在图20中所示的转移工具100的实施例的分段载体110的所选择的区段200的液体容纳区域210冷却到露点之下，则在分段载体110的这些区段200中液体可以从液体储存器290经由传导液体的连接295达到微孔支柱230，以便在相应的区段200的液体容纳区域210上形成液滴300。
图21示出根据另一实施方式的转移工具100的分段载体110的剖开的示意侧视图。在图21中所示的转移工具100的实施方式具有与在图18中所示的转移工具100的实施方式的相似性。在下文中仅仅描述，在图21中所示的转移工具100的实施方式与在图18中所示的转移工具100的实施方式在哪些方面不同。
在转移工具100的在图21中示出的实施方式中，用于加热液体容纳区域210的加热设备710代替加热元件711包括激光光源730和偏转设备740。激光光源730构成为，产生激光束731。偏转设备740构成为，将通过激光光源730产生的激光束731选择性地朝向分段载体110的个别区段200的液体容纳区域210偏转。为此，偏转设备740例如可以具有一个或多个可运动的镜。
转移工具100的在图21中所示的实施方式的分段载体110的区段200的液体容纳区域210分别具有吸收层732，所述吸收层构成为，在产生热量的情况下吸收通过激光光源730发射的激光束731的光。在图21所示的示例中，吸收层732设置在区段200的支柱230上。但是，吸收层732也可以设置在区段200的液体容纳区域210的其他位置上。
在图21中所示的实施方式的转移工具100的加热设备710能够实现，借助于偏转设备740将通过激光光源730产生的激光束731选择性地对准所选择的区段200的液体容纳区域210的吸收层732，以便选择性地加热分段载体110的这些区段200的液体容纳区域210。
冷却设备750在图21所示的实施方式的转移工具100中构成为，使得所述冷却设备并不阻碍通过激光光源730产生的激光束到分段载体110的区段200的液体容纳区域210上的偏转。为此，冷却设备750具有热管752，经由热管能够将热量从分段载体110的区段200的液体容纳区域210运输到间隔开地设置的帕尔贴元件751。代替珀尔帖元件751，也可以设置冷却体，所述冷却体将通过热管752从区段200的液体容纳区域210运出的热量辐射到周围环境中。
在上文中所描述的用于转移半导体芯片500的方法包括：以在源载体400上规则布置的方式提供多个半导体芯片500。在下文中参照图22至26示例性地描述在源载体400上提供半导体芯片500的方法。但是，在源载体400上提供半导体芯片500也可以通过其他方法进行。
图22示出薄膜800的剖开的示意侧视图。薄膜800包括承载薄膜820和设置在承载薄膜820上的粘合薄膜810。承载薄膜820例如可以具有PET或PVC。粘合薄膜810例如可以具有丙烯酸脂或硅酮。
半导体芯片500以在薄膜800的粘合薄膜810上规则布置的方式提供。规则的布置可以是行布置或矩阵布置。半导体芯片500设置在薄膜800的粘合薄膜810上，使得半导体芯片500的上侧朝向薄膜800并且与薄膜800的粘合薄膜810接触。
薄膜800首先可以设置在硬的载体840上，如这在图22中示例性地示出的那样。硬的载体840可以刚性地构成，以便防止在薄膜800上提供的半导体芯片500滑动。薄膜800可以经由另一粘合薄膜830固定在硬的载体840上。另一粘合薄膜830例如可以是可热分离的粘合薄膜810。然而也可以省去硬载体840的使用。
图23示出在时间上跟随图22的视图之后的加工状态中薄膜800连带在其上提供的半导体芯片500的剖开的示意侧视图。此外，图23示出所提供的具有上侧401的源载体400的剖开的示意侧视图。
如果薄膜800之前已固定在硬的载体840上，则薄膜800连带设置在其上的半导体芯片500首先与硬的载体840脱离。这例如可以通过另一粘合薄膜830的热分离进行。
在硬的载体840脱离之后，薄膜800连带设置在其上的半导体芯片500敷设到源载体400的上侧401上，使得半导体芯片500朝向源载体400的上侧401。在此，半导体芯片500的下侧502朝向源载体400的上侧401。半导体芯片500现在设置在源载体400的上侧401和薄膜800之间。
可行的是，在图23所示的加工状态中施加真空，以确保将半导体芯片500均匀和平面地平放在源载体400上。真空选择性地也可以在将薄膜800敷设到源载体400上期间已经施加。真空例如可以通过熔块来施加。
源载体400在敷设薄膜800期间和在图23所示的加工状态中处于高于周围环境的露点的温度上。例如，源载体400可以具有20℃的温度。
图24示出在时间上跟随图23的视图的加工状态中源载体400和敷设在源载体400上的薄膜800连带设置在其上的半导体芯片500的剖开的示意侧视图。
将源载体400冷却到低于水的冰点的温度上。例如，源载体400可以冷却到-5℃的温度。在此，首先来自源载体400的周围环境的水850在上侧401上冷凝并且接着冻结。为此，在源载体400的周围环境中的空气湿气可以设定成固定值，例如利用空气加湿器或空气除湿器和可选地利用露点传感器。通过在源载体400的上侧401上在半导体芯片500旁和在其之间冷凝的冻结的水850，半导体芯片500固定在源载体400上。
图25示出在时间上跟随图24的视图的加工状态中源载体400、薄膜800和通过冻结的水850在源载体400的上侧401上固定的半导体芯片500的剖开的示意侧视图。
薄膜800在图25所示的加工状态中从半导体芯片500揭掉。在此，半导体芯片500由于其通过冻结的水850的固定保留在源载体400的上侧401上。薄膜850的揭掉适宜地以锐角进行，如这在图25中示意地示出的那样。由此，在半导体芯片500和薄膜800的粘合薄膜810之间的连接通过起作用的剥离力以简单且可靠的方式分离。
图26示出在时间上跟随图25的视图的加工状态中源载体400和设置在源载体400的上侧401上的半导体芯片500的剖开的示意侧视图。
薄膜800完全揭掉和去除。接着，源载体400加热到周围环境的露点之上。例如，源载体400可以加热到40℃的温度上。在此，之前在源载体400的上侧401上冻结的水850首先融化并且接着蒸发。由此，半导体芯片500现在在源载体400的上侧401上提供，以便随后将其借助于转移工具100转移到目标载体600上。
图27示出根据另一实施方式的源载体400连带在源载体400的上侧401上提供的半导体芯片500的剖开的示意侧视图。在图27所示的实施方式中，源载体400的上侧401具有覆层410。覆层410例如可以具有硬化的硅酮、聚二甲基硅氧烷(PDMS)或其他粘性材料。在此，覆层410的粘性适宜地小于0.1N/20mm2。覆层410可以具有固定的粗糙深度。例如，覆层410可以具有大于10nm的粗糙深度。
图28示出根据另一实施方式的源载体400和在源载体400的上侧401上提供的半导体芯片500的剖开的示意侧视图。
在图28所示的实施方式中，源载体400的上侧401具有结构化部420，上侧401通过所述结构化部划分成各个芯片容纳区域430的规则的布置。结构化部420例如可以通过设置在源载体400的上侧401上的沟槽形成。
每个通过结构化部限界的芯片容纳区域430设置用于容纳半导体芯片500。芯片容纳区域430形成规则的行布置或矩阵布置。在上文所描述的用于在源载体400的上侧401上提供半导体芯片500的方法中，将薄膜800连带半导体芯片500的布置敷设到源载体400上，使得每个半导体芯片500设置在自己的芯片容纳区域430上。
在上文所描述的用于在源载体400上提供半导体芯片500的方法中，源载体400的上侧401的结构化部420可以在之前在源载体400的上侧401上冻结的水850融化和蒸发期间防止：润湿力未限定地起作用并且设置在源载体400的上侧401上的半导体芯片500移动。通过源载体400的上侧401划分成彼此限界的芯片容纳区域430可以实现，在每个芯片容纳区域430中水850融化和蒸发期间形成各个和彼此限界的水滴，所述水滴不与相邻的芯片容纳区域430的水滴结合。形成的水滴因此可以实现定心作用，通过所述定心作用将设置在芯片容纳区域430上的半导体芯片500在相应的芯片容纳区域430上置于中心。
为了确定用来将半导体芯片附着在载体上的附着力例如可以使用测试方法JISZ0237。在此情况下，利用例如2kg的力和5mm/s的速度层压半导体芯片，接着在180°的揭掉角度下以300mm/s的速度脱层。薄膜宽度在此为20mm。
本专利申请要求德国专利申请102016221281.8的优先权，其公开内容通过参引结合于此。
参照优选的实施例详细阐明和描述了本发明。然而，本发明并不限于所公开的实例。更确切地说，本领域技术人员可以由此导出其他变型方案，而不脱离本发明的保护范围。
附图标记表
100 转移工具
110 分段载体
115 基底
120 印刷头
125 喷嘴
200 区段
210 液体容纳区域
220 液体容纳面
230 支柱
240 分离沟槽
250 液体储存器
255 液体
260 液体执行器
270 充电设备
271 区段充电设备
272 充电单元
273 放电单元
280 可静电充电的薄膜
290 液体储存器
295 传导液体的连接
300 液滴
400 源载体
401 上侧
410 覆层
420 结构化部
430 芯片容纳区域
500 半导体芯片
501 上侧
502 下侧
600 目标载体
601 上侧
610 固定机构
700 调温设备
710 加热设备
711 加热元件
712 热绝缘体
720 交叉矩阵电路
721 行线
722 列线
723 介电质
730 激光光源
731 激光束
732 吸收层
740 偏转设备
750 冷却设备
751 帕尔贴元件
752 热管
800 薄膜
810 粘合薄膜
820 承载薄膜
830 其他粘合薄膜
840 硬的载体
850 水

Claims (41)

1.一种用于转移半导体芯片(500)的方法，所述方法具有如下步骤：
-提供转移工具(100)，所述转移工具具有多个区段(200)，其中每个区段(200)具有液体容纳区域(210)；
-以在源载体(400)上规则布置的方式提供多个半导体芯片(500)；
-提供目标载体(600)；
-选择性地将液滴(300)设置在所述区段(200)中的至少一些区段的液滴容纳区域(210)上；
-将所述转移工具(100)靠近所述源载体(400)，其中每个液滴(300)与半导体芯片(500)接触并且将其润湿；
-将所述转移工具(100)从所述源载体(400)提起，其中利用所述转移工具(100)将通过液滴(300)润湿的半导体芯片(500)从所述源载体(400)提起；
-将所述转移工具(100)靠近所述目标载体(600)，其中设置在所述转移工具(100)上的半导体芯片(500)与所述目标载体(600)接触；
-将所述转移载体(100)从所述目标载体(600)提起，其中与所述目标载体(600)接触的半导体芯片(500)保留在所述目标载体(600)上。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中设置所述液滴(300)至少部分并行地进行。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中将所述液滴(300)设置在所述液体容纳区域(210)上通过喷射进行。
4.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，
其中每个区段(200)与液体储存器(250，290)连接，
其中在每个区段(200)处设置所述液滴(300)通过将液体(255)从所述液体储存器(250，290)移动到所述液体容纳区域(210)进行。
5.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，
其中选择性地设置所述液滴(300)包括如下步骤：
-选择性地将电荷施加到所述区段(200)中的至少一些区段的液滴容纳区域(210)上；
-将所述液体容纳区域(210)沉入到极性液体中。
6.根据权利要求5所述的方法，
其中选择性地将电荷施加到所述区段(200)中的至少一些区段的液滴容纳区域(210)上包括如下步骤：
-将电荷施加到所述转移工具(100)的所有区段(200)的液滴容纳区域(210)上；
-在所述区段(200)中的一些区段处选择性地去除电荷。
7.根据权利要求6所述的方法，
其中选择性地去除电荷利用激光束(273)进行。
8.根据权利要求1和2之一所述的方法，
其中选择性地设置所述液滴(300)包括如下步骤：
-将固体材料施加到所述转移工具(100)的所有区段(200)的液滴容纳区域(210)上；
-在所述区段(200)中的至少一些区段处选择性地液化所述固体材料，以便分别形成液滴(300)。
9.根据权利要求1和2之一所述的方法，
其中选择性地设置所述液滴(300)包括如下步骤：
-选择性地将所述区段(200)的至少一些区段的液体容纳区域(210)冷却到露点之下，其中通过液滴(300)在所述液体容纳区域(210)上冷凝形成被冷却的区段(200)。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中在将所述转移工具(100)靠近所述源载体(400)之后执行其他如下步骤：
-至少将在其上设置有液滴(300)的区段(200)的液体容纳区域(210)冷却到冰点之下，其中所述液滴(300)至少部分冻结；
其中在将所述转移工具(100)靠近所述目标载体(600)之后执行其他如下步骤：
-至少将在其上已设置有液滴(300)的区段(200)的液体容纳区域(210)加热到冰点之上，其中所述液滴(300)至少部分融化。
11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中所述液滴(300)具有水、溶剂、碳氢化合物、硅酮、硅氧烷、树脂或蜡。
12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中在将所述转移工具(100)从所述目标载体(600)提起之前执行如下步骤：
-去除所述液滴(300)。
13.根据权利要求12所述的方法，
其中去除所述液滴(300)通过输送热量来进行，以便蒸发所述液滴(300)。
14.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中提供所述目标载体(600)连带在其上设置的固定机构(610)，
其中设置在所述转移工具(100)上的半导体芯片(500)在所述转移工具(100)靠近所述目标载体(600)时与所述固定机构(610)接触。
15.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中所述半导体芯片(500)以小于0.1N/20mm2的粘合力附着在所述源载体(400)上。
16.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中所述半导体芯片(500)以大于0.1/20mm2的粘合力附着在所述目标载体(600)上，优选以在0.5N/20mm2和5N/20mm2之间的粘合力附着在所述目标载体上。
17.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中在所述源载体(400)上提供所述半导体芯片(500)包括如下步骤：
-以在薄膜(800)上规则布置的方式提供多个半导体芯片(500)；
-提供所述源载体(400)；
-将所述薄膜(800)连带半导体芯片(500)的布置敷设在所述源载体(400)上，使得所述半导体芯片(500)朝向所述源载体(400)；
-将所述源载体(400)冷却到水的冰点之下，其中水(850)在所述源载体(400)上冷凝和冻结，其中所述半导体芯片(500)固定在所述源载体(400)上；
-将所述薄膜(800)从所述半导体芯片(500)揭掉，其中所述半导体芯片(500)保留在所述源载体(400)上；
-加热所述源载体(400)，其中设置在所述源载体(400)上的水(850)溶化和蒸发。
18.根据权利要求17所述的方法，
其中成锐角地揭掉所述薄膜(800)。
19.根据权利要求17和18之一所述的方法，
其中所述薄膜(800)包括承载薄膜(820)和设置在所述承载薄膜(820)上的粘合薄膜(810),
其中所述半导体芯片(500)设置在所述粘合薄膜(810)上。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，
其中提供所述源载体(400)，所述源载体具有结构化的上侧(401)，所述上侧具有彼此限界的芯片容纳区域(430)，
其中将所述薄膜(800)连带半导体芯片(500)的布置敷设到所述源载体(400)上，使得每个半导体芯片(500)分别设置在自己的芯片容纳区域(430)上。
21.一种用于转移半导体芯片(500)的转移工具(100)，所述转移工具包括多个以规则的行布置或矩阵布置设置的区段(200)，
其中每个区段(200)具有液体容纳区域(210)，所述液体容纳区域构成为，使得能够将液滴(300)设置在所述液体容纳区域(210)上。
22.根据权利要求21所述的转移工具(100)，
其中每个液体容纳区域(210)包括液体容纳面(220)，
其中所有区段(200)的液体容纳面(220)设置在共同的平面中。
23.根据权利要求22所述的转移工具(100)，
其中所述液体容纳面(220)分别通过分离沟槽(240)限界。
24.根据权利要求23所述的转移工具(100)，
其中通过分离沟槽(240)限界的液体容纳面(220)矩形地或圆盘形地构成。
25.根据权利要求22至24中任一项所述的转移工具(100)，
其中每个液体容纳区域(210)具有设置在所述液体容纳面(220)上的支柱(230)。
26.根据权利要求25所述的转移工具(100)，
其中所述支柱(230)分别居中地设置在所述液体容纳面(220)上。
27.根据权利要求25和26中任一项所述的转移工具(100)，
其中所述支柱(230)弹性地构成。
28.根据权利要求25至27中任一项所述的转移工具(100)，
其中所述支柱(230)分别具有微孔材料，
其中从每个支柱(230)到液体储存器(290)存在传导液体的连接(295)。
29.根据权利要求21至28中任一项所述的转移工具(100)，
其中所述转移工具(100)具有调温设备(700)，以便将不同的区段(200)的液体容纳区域(210)置于不同的温度。
30.根据权利要求29所述的转移工具(100)，
其中每个区段(200)具有用于加热相应的区段(200)的液体容纳区域(210)的加热元件(711)，
其中不同的区段(200)的加热元件(711)能够彼此无关地操控。
31.根据权利要求30所述的转移工具(100)，
其中不同的区段(200)的加热设备(711)能够经由交叉矩阵电路(720)来操控。
32.根据权利要求30所述的转移工具(100)，
其中所述转移工具(100)具有用于产生激光束(731)的激光光源(730)和偏转设备(740)，所述偏转设备构成为将所述激光束(731)选择性地偏转到个别区段(200)。
33.根据权利要求29至32中任一项所述的转移工具(100)，
其中所述转移工具(100)具有用于冷却所述区段(200)的液体容纳区域(210)的冷却设备(750)。
34.根据权利要求29所述的转移工具(100)，
其中所述冷却设备(750)具有帕尔贴元件(751)。
35.根据权利要求33和34中任一项所述的转移工具(100)，
其中所述冷却设备(750)具有热管(752)。
36.根据权利要求21至35中任一项所述的转移工具(100)，
其中所述转移工具(100)具有印刷头(120)，所述印刷头构成为，将液滴(300)喷射到所述区段(200)的液体容纳区域(210)上。
37.根据权利要求21至35中任一项所述的转移工具(100)，
其中每个区段(200)具有液体储存器(250)和流体执行器(260)，所述流体执行器构成，使液体(255)从相应的区段(200)的液体储存器(250)运动到相应的区段(200)的液体容纳区域(210)，以便将液滴(300)设置在所述流体容纳区域(210)上。
38.根据权利要求37所述的转移工具(100)，
其中每个区段(200)的流体执行器(260)构成为，使液体(255)从相应的区段(200)的液体容纳区域(210)运动到相应的区段(200)的液体储存器(250)，以便将液滴(300)从液滴容纳区域(210)去除。
39.根据权利要求21至35中任一项所述的转移工具(100)，
其中所述转移工具(100)具有充电设备(270)，所述充电设备构成为，将电荷施加到所述区段(200)的液体容纳区域(210)上。
40.根据权利要求39所述的转移工具(100)，
其中每个区段(200)具有区段充电设备(270，271)，所述区段充电设备构成为，将电荷施加到相应的区段(200)的液体容纳区域(210)上，
其中不同的区段(200)的区段充电设备(270，271)能够彼此无关地操控。
41.根据权利要求39所述的转移工具(100)，
其中所述充电设备(270)具有用于对所述区段(200)的液体容纳区域(210)充电的充电单元(272)，
其中所述充充电设备(270)具有用于选择性地将各个区段(200)的液体容纳区域(210)放电的放电单元(273)。
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