CN111341717B - 一种拾取装置和拾取方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种拾取装置和拾取方法；拾取装置包括支撑台和拾取臂；其中，支撑台包括用于支撑并固持载有目标半导体裸片的划片膜的支撑面，以及可容纳一个目标半导体裸片的容纳空间；支撑面建构出一个划片膜的移动面，容纳空间位于移动面的一侧，且容纳空间延伸至支撑面上；拾取臂包括用于接触并固持目标半导体裸片的拾取面；拾取臂位于移动面远离所述容纳空间的一侧，可相对移动面向容纳空间内移动以及向远离容纳空间的方向移动，以使拾取面固持目标半导体裸片，并使目标半导体裸片与划片膜剥离。本申请可以有效的降低目标半导体裸片在拾取过程中破裂的风险，且减少了拾取装置的配件，有利于减小生产和维护成本。

Description

一种拾取装置和拾取方法

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种拾取装置和拾取方法。

背景技术

裸片贴装(Die Attach，DA)是芯片包装组装生产中的一个非常重要的过程。而超薄裸片(厚度小于50微米，甚至小到20微米)的贴装更具有挑战性。然而裸片厚度减薄对于裸片堆叠设计是非常必要的，特别是对于内存行业。

裸片一般通过裸片贴附膜(Die Attach Film，DAF)黏附在划片膜(Dicing tape)上。在裸片贴装的过程中，为了从划片膜上拾取裸片，需要使用特殊的拾取工具。现有的拾取过程中，需要使用顶针组合件与划片膜远离裸片的一侧接触，并将黏附在划片膜上的裸片向上推，使裸片的背面与划片膜逐渐剥离。

虽然在过去裸片拾取工具表现的足够好，但目前裸片厚度已经降至50微米以下甚至更薄。在这些厚度下，当裸片被顶针组合件向上推动(裸片的中心受到向上的力)时，由于DAF和划片膜之间的粘附力使得裸片的边缘受到向下的力。对于超薄裸片，这些相反的力可能导致裸片的边缘破裂或断裂，严重影响产品质量以及生产效率。并且，现有的拾取工具中，顶针组合件中的不同的顶针之间的高度差异达到50微米，差异较小的也达到了30微米，这些高度差异导致顶针组合件的整体表面并不平坦，使得该拾取工具只适用于厚度在30微米以上的裸片，如果使用该拾取工具拾取厚度小于30微米的超薄裸芯，很有可能导致裸芯破裂。

为了解决以上问题，亟需开发一种可适用于超薄裸片的拾取工具和拾取方法。

发明内容

本申请提供一种拾取装置和拾取方法，用于从划片膜上拾取目标半导体裸片，本申请不需要使用顶针组合件，可以有效的降低目标半导体裸片在拾取过程中破裂的风险。

一方面，本申请提供一种拾取装置，所述拾取装置包括：

支撑台，包括用于支撑并固持载有目标半导体裸片的划片膜的支撑面，以及可容纳一个所述目标半导体裸片的容纳空间；所述支撑面建构出一个所述划片膜的移动面，所述容纳空间位于所述移动面的一侧，且所述容纳空间延伸至所述支撑面上；

拾取臂，包括用于接触并固持所述目标半导体裸片的拾取面；所述拾取臂位于所述移动面远离所述容纳空间的一侧，可相对所述移动面向所述容纳空间内移动以及向远离所述容纳空间的方向移动，以使所述拾取面固持所述目标半导体裸片，并使所述目标半导体裸片与所述划片膜剥离。

进一步优选的，所述拾取面为向所述移动面方向凸出的弧面。

进一步优选的，所述拾取面的弧面高度范围为70微米～130微米。

进一步优选的，所述容纳空间延伸至所述支撑面上的开口面积大于所述拾取面在所述移动面上的正投影面积；所述容纳空间为凹槽结构与贯穿所述支撑台的过孔中的任意一个。

进一步优选的，在所述拾取臂相对于所述移动面移动的过程中，与所述目标半导体裸片对应的所述划片膜，先向所述容纳空间内移动，再朝远离所述容纳空间的方向反向移动，至少回到所述移动面，以使所述目标半导体裸片与所述划片膜剥离。

进一步优选的，在所述拾取臂相对于所述移动面移动的过程中，所述拾取面与所述目标半导体裸片远离所述划片膜的一侧接触，并带动所述目标半导体裸片和对应的划片膜向所述容纳空间中移动；

所述拾取臂具有一移动反向点，所述移动反向点被设定成所述拾取面与所述目标半导体裸片远离所述划片膜的一侧完全贴合时；以及，所述拾取臂具有半导体裸片固持装置，用以在所述拾取臂到达所述移动反向点后，将所述目标半导体裸片固持在所述拾取面上，并带动所述目标半导体裸片朝远离所述容纳空间的方向反向移动，使所述目标半导体裸片与所述划片膜剥离。

进一步优选的，所述半导体裸片固持装置包括延伸至所述拾取面的多个第一通孔，以及第一真空源；所述第一真空源通过所述多个第一通孔被传送至所述拾取面，以在所述拾取面产生吸附力而固持所述目标半导体裸片。

进一步优选的，所述支撑台具有划片膜固持装置，所述划片膜固持装置包括延伸至所述支撑面的多个第二通孔，以及第二真空源；所述第二真空源通过所述多个第二通孔被传送至所述支撑面，以在所述支撑面产生吸附力而固定住所述划片膜。

进一步优选的，所述划片膜和所述目标半导体裸片之间设有裸片贴附膜，且所述拾取面位于所述目标半导体裸片远离所述裸片贴附膜的一侧。

另一方面，本申请还提供了一种拾取方法，包括以下步骤：

将载有目标半导体裸片的划片膜定位在支撑台的支撑面上；其中，所述支撑面建构出一个所述划片膜的移动面，所述支撑台包括位于所述移动面远离所述划片膜一侧且可容纳一个所述目标半导体裸片的容纳空间；且所述目标半导体裸片与所述容纳空间对应设置；

调整拾取臂的位置，以使所述拾取臂位于所述移动面远离所述容纳空间的一侧，且对应所述目标半导体裸片设置；其中，所述拾取臂包括靠近所述目标半导体裸片的拾取面；

控制所述拾取臂先向所述容纳空间内移动，然后向远离所述容纳空间的方向移动，以使所述拾取面接触并固持所述目标半导体裸片，并使所述目标半导体裸片与所述划片膜剥离。

进一步优选的，所述拾取面为向所述移动面方向凸出的弧面。

进一步优选的，所述拾取面的弧面高度范围为70微米～130微米。

进一步优选的，所述容纳空间延伸至所述支撑面上的开口面积大于所述拾取面在所述移动面上的正投影面积；所述容纳空间为凹槽结构与贯穿所述支撑台的过孔中的任意一个。

进一步优选的，所述控制所述拾取臂先向所述容纳空间内移动，然后向远离所述容纳空间的方向移动的步骤，包括以下步骤：

将所述拾取臂朝靠近所述目标半导体裸片的方向移动，使所述拾取面与所述目标半导体裸片远离所述划片膜的一侧接触，并带动所述目标半导体裸片和对应的划片膜向所述容纳空间中移动；

当所述拾取面与所述目标半导体裸片远离所述划片膜的一侧完全贴合时，将所述目标半导体裸片固持在所述拾取面上；

将所述拾取臂朝远离所述容纳空间的方向移动，并带动所述目标半导体裸片朝远离所述容纳空间的方向反向移动，直至所述目标半导体裸片与所述划片膜完全剥离。

进一步优选的，所述将所述拾取臂朝远离所述容纳空间的方向移动的过程中，与所述目标半导体裸片对应的划片膜朝远离所述容纳空间的方向反向移动，至少回到所述移动面。

进一步优选的，所述拾取臂具有半导体裸片固持装置，所述半导体裸片固持装置包括延伸至所述拾取面的多个第一通孔，以及第一真空源；

所述将所述目标半导体裸片固持在所述拾取面上，包括以下步骤：

将所述第一真空源通过所述多个第一通孔传送至所述所述拾取面，在所述拾取面产生吸附力而固持所述目标半导体裸片。

进一步优选的，所述第一真空源的真空度范围为80～100帕斯卡。

进一步优选的，所述支撑台具有划片膜固持装置，所述划片膜固持装置包括延伸至所述支撑面的多个第二通孔；所述拾取装置还包括第二真空源；

所述将载有目标半导体裸片的划片膜定位在支撑台的支撑面上，包括以下步骤：

将载有目标半导体裸片的划片膜置于支撑台的支撑面上；

将所述第二真空源通过所述多个第二通孔传送至所述支撑面，在所述支撑面产生吸附力而固定住所述划片膜。

进一步优选的，所述第二真空源的真空度范围为40～60帕斯卡。

进一步优选的，所述划片膜和所述目标半导体裸片之间通过裸片贴附膜黏贴固定；所述裸片贴附膜位于所述目标半导体裸片远离所述拾取面的一侧，且当所述目标半导体裸片从所述划片膜上被拾取后，所述拾取面位于所述移动面远离所述容纳空间的一侧。

本申请提供的从划片膜上拾取目标半导体裸片的拾取装置，对现有的拾取装置进行了改进，取消了顶针组合件，且将拾取臂的拾取面进行弧面设计，一方面，有效的降低了目标半导体裸片在拾取过程中破裂的风险，可以有效的拾取超薄半导体裸片，另一方面，减少了拾取装置的配件，从而简化了拾取装置的操作和维护，有利于减小生产和维护成本，以及控制、提高拾取装置的配件的加工精度。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为示例性的拾取装置的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的一种拾取装置的结构示意图。

图3为本申请实施例提供的另一种拾取装置的结构示意图。

图4为本申请实施例提供的一种三点弯曲试验的受力结构示意图。

图5为本申请实施例提供的另一种三点弯曲试验的受力结构示意图。

图6为本申请实施例提供的一种拾取方法的流程示意图。

图7为本申请实施例提供的拾取目标半导体裸片过程中拾取臂向下移动时的结构示意图。

图8为本申请实施例提供的拾取目标半导体裸片过程中拾取臂与目标半导体裸片向下移动时的结构示意图。

图9为本申请实施例提供的拾取目标半导体裸片过程中拾取臂与目标半导体裸片向上移动时的结构示意图。

图10为本申请实施例提供的拾取目标半导体裸片过程中目标半导体裸片与划片膜剥离时的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

在半导体裸片制作过程中，一般在大致圆板形状的半导体芯片的表面形成格子状的分割预定线，并将半导体芯片划分为多个半导体裸片区域，通过将各区域沿分割预定线进行分割来制造一个个半导体裸片。在分割过程中，将半导体芯片通过裸片贴附膜(DAF)黏贴在划片膜上，接着对其进行切分，形成多个间隔设置的半导体裸片，且切分形成的半导体裸片仍然通过裸片贴附膜黏贴在划片膜上。

划片膜上的半导体裸片需要通过裸片贴装(DA)工艺安装到衬底上，而裸片贴装工艺中，从划片膜上拾取半导体裸片是一个重要的过程。需要说明的是，本申请实施例中的目标半导体裸片为黏贴在划片膜上的多个半导体裸片中的一个，且是待拾取的半导体裸片。

图1为示例性的用于从划片膜5上拾取半导体裸片的拾取装置1的结构示意图，该拾取装置1具体包括裸片顶出机床2和位于机床2上方的拾取臂3，机床2包含支撑台4，用于支撑黏贴有半导体裸片的划片膜5，支撑台4中央设有小孔6，目标半导体裸片7(待顶出的半导体裸片)定位在小孔6上的划片膜5上；机床2还包括对应小孔6设置的顶针组合件8，用于促使多个顶针向上穿过小孔6并与划片膜5的背侧(划片膜5远离半导体裸片的一侧)接触。在拾取过程中，多个顶针将目标半导体裸片7向上(远离小孔6的方向)推动，使得目标半导体裸片7从边缘开始逐渐与划片膜5分开，且在与划片膜5分开的过程中，裸片贴附膜9仍附着在目标半导体裸片7的底侧(目标半导体裸片7靠近划片膜5的一侧)。进一步，通过拾取臂3抓紧目标半导体裸片7，并使目标半导体裸片7与划片膜5完全分开，然后输送目标半导体裸片7以贴附到衬底上或将其输送到其它位置。

在示例性的拾取装置拾取半导体裸片的过程中，若将半导体裸片和黏贴在半导体裸片底侧的裸片贴附膜看作一个整体，多个顶针将半导体裸片向上推动时，裸片贴附膜所在的一侧为受力侧，半导体裸片和裸片贴附膜会一起发生形变，且形变成向拾取臂方向凸起的弧形，在这个过程中，裸片贴附膜与划片膜之间的粘附力使得半导体裸片的边缘受到向下的力，导致半导体裸片的边缘易破裂。

并且，随着半导体裸片的厚度越来越薄，采用图1中示例性的拾取装置从划片膜上拾取半导体裸片更容易导致半导体裸片的边缘破裂或断裂，并且，顶针组合件中的不同的顶针之间的高度差异也容易导致超薄的半导体裸片破裂，严重影响产品质量以及生产效率。因此，开发一种新的拾取装置和拾取方法以降低半导体裸片在拾取过程中损坏的风险很有必要。

如图2所示，本申请实施例提供了一种拾取装置10，用于从表面载有间隔排布的多个半导体裸片11的划片膜12上拾取目标半导体裸片19，目标半导体裸片19为多个半导体裸片11中的一个；具体的，拾取装置10包括支撑台13和拾取臂14；其中，支撑台13包括用于支撑并固持载有多个半导体裸片11的划片膜12的支撑面15，以及可容纳一个半导体裸片11的容纳空间17；支撑面15建构出一个划片膜12的移动面16，容纳空间17位于移动面16的一侧，且容纳空间17延伸至支撑面15上；拾取臂14包括用于接触并固持目标半导体裸片19的拾取面18；拾取臂14位于移动面16远离容纳空间17的一侧，并可相对于移动面16向容纳空间17内移动以及向远离容纳空间17的方向移动，以使拾取面18固持目标半导体裸片19并使目标半导体裸片19与划片膜12剥离。

需要说明的是，移动面16为一虚拟的平面，且与支撑面15共平面，主要为了界定容纳空间17的位置，以及拾取臂14的移动轨迹；并且，上述用于支撑并固持划片膜12的支撑面15可以位于容纳空间17的两侧，也可以位于容纳空间17的四周，此处不做限制；且容纳空间17的开口为支撑面15上的一个开口。另外，本申请实施例中的目标半导体裸片19为待拾取的半导体裸片11，目标半导体裸片19位于与容纳空间17对应的划片膜12上，且与拾取臂14的拾取面18对应设置；与目标半导体裸片19相邻的其他半导体裸片11位于支撑面15上的划片膜12上，这些半导体裸片11移动至容纳空间17上方也将成为目标半导体裸片19。

具体的，划片膜12和半导体裸片11之间设有裸片贴附膜20，且拾取面18位于半导体裸片11远离裸片贴附膜20的一侧。半导体裸片11包括基底27和位于基底27上的功能层28；裸片贴附膜20位于基底27远离功能层28的一侧。需要说明的是，半导体裸片11与划片膜12剥离时，裸片贴附膜20仍然黏贴在半导体裸片11的底侧，即基底27远离功能层28的一侧。

具体的，容纳空间17延伸至支撑面15上的开口面积，也就是相对于移动面16的正投影面积，大于拾取面18在移动面16上的正投影面积。其中，容纳空间17可以是凹槽结构，也可以是贯穿支撑台13的过孔，此处不做限制。

具体的，拾取臂14相对于移动面16移动先向容纳空间17内移动再向远离容纳空间17的方向移动的过程中，与目标半导体裸片19对应的划片膜12，先向容纳空间17内移动，再朝远离容纳空间17的方向反向移动，至少回到移动面16，以使目标半导体裸片19与划片膜12剥离。需要说明的是，为方便描述，本申请中与目标半导体裸片19对应的划片膜12也可简称为划片膜12片段。

具体的，拾取臂14相对于移动面16移动先向容纳空间17内移动再向远离容纳空间17的方向移动的过程中，拾取面18与目标半导体裸片19远离划片膜12的一侧接触，并带动目标半导体裸片19和对应的划片膜12向容纳空间17中移动；且拾取臂14具有一移动反向点，该移动反向点被设定成拾取面18与目标半导体裸片19远离划片膜12的一侧完全贴合时；以及，拾取臂14具有一半导体裸片固持装置23，用以在拾取臂14到达移动反向点后，将目标半导体裸片19固持在拾取面18上，并带动目标半导体裸片19朝远离容纳空间17的方向反向移动，使目标半导体裸片19与划片膜12剥离。需要说明的是，拾取臂14带动目标半导体裸片19朝远离容纳空间17的方向反向移动时，由于裸片贴附膜20的粘附作用，与目标半导体裸片19对应的划片膜12也会被带动朝远离容纳空间17的方向反向移动，且该划片膜12片段先反向移动回到移动面16，然后该划片膜12片段继续反向移动至移动面16远离容纳空间17的一侧，使得该划片膜12片段变形呈弧面，且该弧面朝目标半导体裸片19的方向凸出，有利于目标半导体裸片19与该划片膜12剥离，从而有利于降低目标半导体裸片19在剥离过程中破裂的风险。

在一实施例中，半导体裸片固持装置23包括延伸至拾取面18的多个第一通孔21，以及第一真空源22；第一真空源22通过多个第一通孔21被传送至拾取面18，以在拾取面18产生吸附力而固持目标半导体裸片19。具体的，第一真空源22的真空度范围为80～100帕斯卡。

在一实施例中，支撑台13具有划片膜固持装置26，划片膜固持装置26包括延伸至支撑面15的多个第二通孔24，以及第二真空源25；第二真空源25通过多个第二通孔24被传送至支撑面15，以在支撑面15产生吸附力而固定住划片膜12。具体的，第二真空源25的真空度范围为40～60帕斯卡。

本实施例中，对现有的拾取装置10进行了改进，取消了顶针组合件，通过控制拾取臂14朝靠近目标半导体裸片19的方向移动，使拾取面18与目标半导体裸片19远离划片膜12的一侧接触，并带动目标半导体裸片19和对应的划片膜12向容纳空间17中移动，当拾取面18与目标半导体裸片19远离划片膜12的一侧完全贴合时，将目标半导体裸片19固持在拾取面18上，并控制拾取臂14朝远离容纳空间17的方向移动，带动目标半导体裸片19朝远离容纳空间17的方向反向移动，直至目标半导体裸片19与划片膜12完全剥离；通过该拾取装置10可以拾取超薄半导体裸片，并且减少了拾取装置10的配件，从而简化了拾取装置10的操作和维护，有利于减小生产和维护成本，以及控制、提高拾取装置10的配件的加工精度。

如图3所示，本申请实施例还提供了一种拾取装置10，与上述实施例不同的在于，拾取面18'为向移动面16方向凸出的弧面。具体的，拾取面18'的弧面高度范围为70微米～130微米。

具体的，如图7所示，拾取臂14朝靠近目标半导体裸片19的方向(移动面16的方向)移动，使拾取面18'的顶端与目标半导体裸片19远离划片膜12的一侧接触；拾取臂14继续朝靠近目标半导体裸片19的方向移动，带动目标半导体裸片19和对应的划片膜12片段向容纳空间17中移动，此过程中，拾取面18'与目标半导体裸片19的接触面积逐渐增大，并使目标半导体裸片19发生形变，逐渐朝容纳空间17的方向凸出呈弧形；如图8所示，当拾取面18'与目标半导体裸片19远离划片膜12的一侧完全贴合时，将目标半导体裸片19固持在拾取面18'上；然后，控制拾取臂14朝远离容纳空间17的方向移动，带动目标半导体裸片19和划片膜12片段朝远离容纳空间17的方向反向移动，使划片膜12片段回至移动面16，如图9所示，划片膜12片段回至移动面16的过程中，目标半导体裸片19从边缘开始逐渐与划片膜12片段剥离，且二者之间的间隙逐渐增大；然后，控制拾取臂14继续朝远离容纳空间17的方向移动，直至目标半导体裸片19与划片膜12完全剥离。

如图10所示，拾取臂14继续朝远离容纳空间17的方向移动过程中，由于目标半导体裸片19与划片膜12未完全剥离，裸片贴附膜20与划片膜12之间存在粘附力，使得划片膜12片段随目标半导体裸片19继续朝远离容纳空间17的方向反向移动，使得该划片膜12片段朝目标半导体裸片19的方向凸出，由于划片膜12片段的凸出方向与目标半导体裸片19的凸出方向相反，有利于目标半导体裸片19与该划片膜12剥离，从而有利于降低目标半导体裸片19在剥离过程中破裂的风险。

为了测试本申请实施例提供的拾取装置10相对示例性的拾取装置1在拾取半导体裸片11(例如目标半导体裸片19)时半导体裸片11的破裂风险是否有所降低，本申请通过三点弯曲测试的方法测试了底侧黏贴有裸片贴附膜20的半导体裸片11在不同受力方式下断裂时的形变量和应力强度。其中，测试用的半导体裸片11的厚度为40微米，黏贴在半导体裸片11底侧的裸片贴附膜20的厚度为10微米；测试条件为：测试机支点间距2毫米，支点圆角0.3毫米，弯曲速度1毫米/分钟。

其中，图4为裸片贴附膜20朝上时在裸片贴附膜20侧(具体是裸片贴附膜20远离半导体裸片11的一侧)施加压力的示意图，这种施力方式相当于图1中示例性的顶针组合对半导体裸片11的裸片贴附膜20侧施加向上的力的情况；图5为裸片贴附膜20朝下时在半导体裸片11侧(具体是半导体裸片11远离裸片贴附膜20的一侧)施加压力的示意图，这种施力方式相当于本实施例中图3中的拾取臂14对目标半导体裸片19远离裸片贴附膜20一侧施加向下的力的情况；且图4和图5中测试用的半导体裸片11和裸片贴附膜20相同，且测试条件也相同。经过图4和图5的三点弯曲测试后得到的实验结果如下：在裸片贴附膜20侧施加压力时，半导体裸片11的形变量范围为50～60微米，而在半导体裸片11侧施加压力时，半导体裸片11的形变量范围为150～250微米；并且，在半导体裸片11侧施加压力时半导体裸片11的应力强度约为在裸片贴附膜20侧施加压力时半导体裸片11的应力强度的3倍。

上述实验数据均为半导体裸片11断裂时的实验数据。由上述实验结果可知，在裸片贴附膜20侧施加力时半导体裸片11的形变量和应力强度均小于在半导体裸片11侧施加力时半导体裸片11的形变量和应力强度，说明在裸片贴附膜20侧给半导体裸片11施加力时半导体裸片11更易破裂。也就是说，通过本申请实施例所提供的拾取装置10拾取半导体裸片11可以有效的减小半导体裸片11的破裂风险。

本实施例中，取消了顶针组合件，且对拾取装置10进行了进一步改进，将拾取臂14的拾取面18'进行弧面设计，一方面，有效的降低了目标半导体裸片19在拾取过程中的破裂风险，使得本申请实施例提供的拾取装置10适用于拾取超薄半导体裸片；另一方面，减少了拾取装置10的配件，从而简化了拾取装置10的操作和维护，有利于减小生产和维护成本，以及控制、提高拾取装置10的配件的加工精度。

如图6所示，本申请实施例还提供了一种拾取方法，用于从表面载有间隔排布的多个半导体裸片11的划片膜12上拾取目标半导体裸片19，该拾取方法包括以下步骤：

步骤S601：将载有目标半导体裸片的划片膜定位在支撑台的支撑面上；其中，支撑面建构出一个划片膜的移动面，支撑台包括位于移动面远离划片膜一侧且可容纳一个目标半导体裸片的容纳空间；且目标半导体裸片与容纳空间对应设置。

如图3所示，支撑台13包括用于支撑并固持载有目标半导体裸片19的划片膜12的支撑面15，以及可容纳一个目标半导体裸片19的容纳空间17；支撑面15建构出一个划片膜12的移动面16，容纳空间17位于移动面16一侧(例如图3中容纳空间17位于移动面16的下方)，且容纳空间17延伸至支撑面15上，即容纳空间17的开口位于支撑面15上。划片膜12位于支撑台13的支撑面15上，且半导体裸片11通过裸片贴附膜20黏贴在划片膜12远离支撑面15的一侧；其中，目标半导体裸片19对应容纳空间17设置。裸片贴附膜20位于目标半导体裸片19远离拾取面18'的一侧，且当目标半导体裸片19从划片膜12上被拾取后，且拾取面18'位于移动面16的上方，即位于移动面16远离容纳空间17的一侧。

具体的，容纳空间17延伸至支撑面15上的开口面积，也就是相对于移动面16的正投影面积，大于拾取面18'在移动面16上的正投影面积，容纳空间17可以是凹槽结构，也可以是贯穿支撑台13的过孔，此处不做限制。

在一实施例中，支撑台13具有划片膜固持装置26，划片膜固持装置26包括延伸至支撑面15的多个第二通孔24；拾取装置10还包括第二真空源25；步骤S601中，将载有目标半导体裸片19的划片膜12定位在支撑台13的支撑面15上，包括以下步骤：

将载有目标半导体裸片19的划片膜12置于支撑台13的支撑面15上；

将第二真空源25通过多个第二通孔24传送至支撑面15，在支撑面15产生吸附力而固定住划片膜12；其中，第二真空源25的真空度范围为40～60帕斯卡。

步骤S602：调整拾取臂的位置，以使拾取臂位于移动面远离容纳空间的一侧，且对应目标半导体裸片设置；其中，拾取臂包括靠近目标半导体裸片的拾取面。

如图3所示，拾取臂14包括用于接触并固持目标半导体裸片19的拾取面18'，且位于移动面16远离容纳空间17的一侧。在一实施例中，拾取面18'为向移动面16方向凸出的弧面。具体的，拾取面18'的弧面高度范围为70微米～130微米。

步骤S603：控制拾取臂先向容纳空间内移动，然后向远离容纳空间的方向移动，以使拾取面接触并固持目标半导体裸片，并使目标半导体裸片与划片膜剥离。

具体的，步骤S603，包括以下步骤：

将拾取臂14朝靠近目标半导体裸片19的方向移动，带动拾取面18'与目标半导体裸片19远离划片膜12的一侧接触，并带动目标半导体裸片19和对应的划片膜12向容纳空间17中移动，如图7和图8所示；

当拾取面18'与目标半导体裸片19远离划片膜12的一侧完全贴合时，将目标半导体裸片19固持在拾取面18'上，如图8所示；

将拾取臂14朝远离容纳空间17的方向移动，并带动目标半导体裸片19朝远离容纳空间17的方向反向移动，直至目标半导体裸片19与划片膜12完全剥离，如图9和图10所示。

具体的，将拾取臂14朝远离容纳空间17的方向移动的过程中，与目标半导体裸片19对应的划片膜12朝远离容纳空间17的方向反向移动，至少回到移动面16。

具体的，与目标半导体裸片19对应的划片膜12回至移动面16的过程中，目标半导体裸片19从边缘开始逐渐与划片膜12剥离，且二者之间的间隙逐渐增大；如图10所示，拾取臂14继续朝远离容纳空间17的方向移动过程中，由于目标半导体裸片19与划片膜12未完全剥离，裸片贴附膜20与划片膜12之间存在粘附力，使得划片膜12片段随目标半导体裸片19继续朝远离容纳空间17的方向反向移动，使得该划片膜12片段朝目标半导体裸片19的方向凸出，由于划片膜12片段的凸出方向与目标半导体裸片19的凸出方向相反，有利于目标半导体裸片19与该划片膜12剥离，从而有利于降低目标半导体裸片19在剥离过程中破裂的风险。

在一实施例中，拾取臂14具有半导体裸片固持装置23，半导体裸片固持装置23包括延伸至拾取面18'的多个第一通孔21，以及第一真空源22；将目标半导体裸片19固持在拾取面18'上，包括以下步骤：

将第一真空源22通过多个第一通孔21传送至拾取面18'，在拾取面18'产生吸附力而固持目标半导体裸片19；其中，第一真空源22的真空度范围为80～100帕斯卡。

本实施例中，将拾取臂14的拾取面18'进行弧面设计，且取消了顶针组合件，通过控制拾取臂14朝靠近目标半导体裸片19的方向移动，使拾取面18'与目标半导体裸片19远离划片膜12的一侧接触，并带动目标半导体裸片19和对应的划片膜12向容纳空间17中移动，当拾取面18'与目标半导体裸片19远离划片膜12的一侧完全贴合时，将目标半导体裸片19固持在拾取面18'上，并控制拾取臂14朝远离容纳空间17的方向移动，带动目标半导体裸片19朝远离容纳空间17的方向反向移动，直至目标半导体裸片19与划片膜12完全剥离；通过该拾取方法拾取半导体裸片11，一方面，有效的降低了目标半导体裸片19在拾取过程中破裂的风险，可以有效的拾取超薄半导体裸片；另一方面，减少了拾取装置10的配件，从而简化了拾取装置10的操作和维护，有利于减小生产和维护成本，以及控制、提高拾取装置10的配件的加工精度。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的一种拾取装置和拾取方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (18)

1.一种拾取装置，其特征在于，所述拾取装置包括：

支撑台，包括用于支撑并固持载有目标半导体裸片的划片膜的支撑面，以及可容纳一个所述目标半导体裸片的容纳空间；所述支撑面建构出一个所述划片膜的移动面，所述容纳空间位于所述移动面的一侧，且所述容纳空间延伸至所述支撑面上；

拾取臂，包括用于接触并固持所述目标半导体裸片的拾取面；所述拾取臂位于所述移动面远离所述容纳空间的一侧，可相对所述移动面向所述容纳空间内移动以及向远离所述容纳空间的方向移动，以使所述拾取面固持所述目标半导体裸片，并使所述目标半导体裸片与所述划片膜剥离；

其中，在所述拾取臂相对于所述移动面移动的过程中，所述拾取臂可带动所述目标半导体裸片和对应的划片膜向所述容纳空间中移动至所述目标半导体裸片被固持在所述拾取面上，并可带动所述目标半导体裸片和所述对应的划片膜朝远离所述容纳空间的方向反向移动，以使所述对应的划片膜至少回到所述移动面且所述目标半导体裸片与所述划片膜剥离。

2.如权利要求1所述的拾取装置，其特征在于，所述拾取面为向所述移动面方向凸出的弧面。

3.如权利要求2所述的拾取装置，其特征在于，所述拾取面的弧面高度范围为70微米～130微米。

4.如权利要求1所述的拾取装置，其特征在于，所述容纳空间延伸至所述支撑面上的开口面积大于所述拾取面在所述移动面上的正投影面积；所述容纳空间为凹槽结构与贯穿所述支撑台的过孔中的任意一个。

5.如权利要求1所述的拾取装置，其特征在于，在所述拾取臂相对于所述移动面移动的过程中，所述拾取面与所述目标半导体裸片远离所述划片膜的一侧接触，并带动所述目标半导体裸片和对应的划片膜向所述容纳空间中移动；

所述拾取臂具有一移动反向点，所述移动反向点被设定成所述拾取面与所述目标半导体裸片远离所述划片膜的一侧完全贴合时；以及，所述拾取臂具有半导体裸片固持装置，用以在所述拾取臂到达所述移动反向点后，将所述目标半导体裸片固持在所述拾取面上，并带动所述目标半导体裸片朝远离所述容纳空间的方向反向移动，使所述目标半导体裸片与所述划片膜剥离。

6.如权利要求5所述的拾取装置，其特征在于，所述半导体裸片固持装置包括延伸至所述拾取面的多个第一通孔，以及第一真空源；所述第一真空源通过所述多个第一通孔被传送至所述拾取面，以在所述拾取面产生吸附力而固持所述目标半导体裸片。

7.如权利要求1所述的拾取装置，其特征在于，所述支撑台具有划片膜固持装置，所述划片膜固持装置包括延伸至所述支撑面的多个第二通孔，以及第二真空源；所述第二真空源通过所述多个第二通孔被传送至所述支撑面，以在所述支撑面产生吸附力而固定住所述划片膜。

8.如权利要求1所述的拾取装置，其特征在于，所述划片膜和所述目标半导体裸片之间设有裸片贴附膜，且所述拾取面位于所述目标半导体裸片远离所述裸片贴附膜的一侧。

9.一种拾取方法，其特征在于，包括以下步骤：

将载有目标半导体裸片的划片膜定位在支撑台的支撑面上；其中，所述支撑面建构出一个所述划片膜的移动面，所述支撑台包括位于所述移动面远离所述划片膜一侧且可容纳一个所述目标半导体裸片的容纳空间；且所述目标半导体裸片与所述容纳空间对应设置；

调整拾取臂的位置，以使所述拾取臂位于所述移动面远离所述容纳空间的一侧，且对应所述目标半导体裸片设置；其中，所述拾取臂包括靠近所述目标半导体裸片的拾取面；以及

控制所述拾取臂先向所述容纳空间内移动，然后向远离所述容纳空间的方向移动，以使所述拾取面接触并固持所述目标半导体裸片，并使所述目标半导体裸片与所述划片膜剥离；

其中，所述控制所述拾取臂先向所述容纳空间内移动，然后向远离所述容纳空间的方向移动的步骤，包括以下步骤：

将所述拾取臂朝靠近所述目标半导体裸片的方向移动，并带动所述目标半导体裸片和对应的划片膜向所述容纳空间中移动，直至所述目标半导体裸片被固持在所述拾取面上；以及

将所述拾取臂朝远离所述容纳空间的方向移动，并带动所述目标半导体裸片和所述对应的划片膜朝远离所述容纳空间的方向反向移动，直至所述对应的划片膜至少回到所述移动面且所述目标半导体裸片与所述划片膜剥离。

10.如权利要求9所述的拾取方法，其特征在于，所述拾取面为向所述移动面方向凸出的弧面。

11.如权利要求10所述的拾取方法，其特征在于，所述拾取面的弧面高度范围为70微米～130微米。

12.如权利要求9所述的拾取方法，其特征在于，所述容纳空间延伸至所述支撑面上的开口面积大于所述拾取面在所述移动面上的正投影面积；所述容纳空间为凹槽结构与贯穿所述支撑台的过孔中的任意一个。

13.如权利要求9所述的拾取方法，其特征在于，所述将所述拾取臂朝靠近所述目标半导体裸片的方向移动，并带动所述目标半导体裸片和对应的划片膜向所述容纳空间中移动，直至所述目标半导体裸片被固持在所述拾取面上的步骤，包括以下步骤：

将所述拾取臂朝靠近所述目标半导体裸片的方向移动，使所述拾取面与所述目标半导体裸片远离所述划片膜的一侧接触，并带动所述目标半导体裸片和对应的划片膜向所述容纳空间中移动；以及

当所述拾取面与所述目标半导体裸片远离所述划片膜的一侧完全贴合时，将所述目标半导体裸片固持在所述拾取面上。

14.如权利要求13所述的拾取方法，其特征在于，所述拾取臂具有半导体裸片固持装置，所述半导体裸片固持装置包括延伸至所述拾取面的多个第一通孔，以及第一真空源；

所述将所述目标半导体裸片固持在所述拾取面上，包括以下步骤：

将所述第一真空源通过所述多个第一通孔传送至所述拾取面，在所述拾取面产生吸附力而固持所述目标半导体裸片。

15.如权利要求14所述的拾取方法，其特征在于，所述第一真空源的真空度范围为80～100帕斯卡。

16.如权利要求9所述的拾取方法，其特征在于，所述支撑台具有划片膜固持装置，所述划片膜固持装置包括延伸至所述支撑面的多个第二通孔；所述划片膜固持装置还包括第二真空源；

所述将载有目标半导体裸片的划片膜定位在支撑台的支撑面上，包括以下步骤：

将载有目标半导体裸片的划片膜置于支撑台的支撑面上；

将所述第二真空源通过所述多个第二通孔传送至所述支撑面，在所述支撑面产生吸附力而固定住所述划片膜。

17.如权利要求16所述的拾取方法，其特征在于，所述第二真空源的真空度范围为40～60帕斯卡。

18.如权利要求9所述的拾取方法，其特征在于，所述划片膜和所述目标半导体裸片之间通过裸片贴附膜黏贴固定；所述裸片贴附膜位于所述目标半导体裸片远离所述拾取面的一侧，且当所述目标半导体裸片从所述划片膜上被拾取后，所述拾取面位于所述移动面远离所述容纳空间的一侧。

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