CN220189610U - 晶圆治具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种晶圆治具，包括：治具筒体，所述治具筒体内具有沿轴向贯穿所述治具筒体的开口，所述治具筒体沿轴向的两端具有第一端面和第二端面；位于所述治具筒体内壁的支撑台阶，所述支撑台阶具有垂直于所述治具筒体内壁表面的支撑面；与所述治具筒体相配合的治具盖，所述治具盖用于自所述第一端面向所述支撑面压合；减少厚度小于100μm的晶圆在测试过程中出现碎片或者裂片等现象，提升晶圆的良率。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆治具。
背景技术
近来，电子器件朝小型化、高功能性和容量增大的趋势日益增加，对半导体封装的致密化和高集成度的需求快速增加。反映这一点，半导体芯片的尺寸变得更大，同时芯片的厚度变得更薄，电路的集成度增加。然而，芯片本身的模量降低，从而引起制造过程或最终产品的可靠性方面的问题。
为了满足这样的对半导体的增大和减薄的需求，基本上通过用由细金刚石颗粒构成的抛光轮研磨晶片的背表面来进行用于促进组装的研磨过程以减小芯片的厚度。背面研磨可以减少电阻、降低功耗、增加导热率而迅速散热至晶圆背面等优点；但是由于晶圆较薄，很容易被外力折断或翘曲，使得后续处理越发困难，比如经过研磨可以将晶圆厚度从500～700μm减少到80～150μm。厚度大于100μm的晶圆由于其自身的重量一般会处于平整的状态，而少于100μm的晶圆或多或少都有晶圆翘曲的现象，越薄翘曲可能会更加突出，翘曲更容易造成晶圆的损坏。
然而，减少厚度小于100μm的晶圆的损坏，这是目前急需解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是提供一种晶圆治具，实现厚度小于300μm的晶圆在测试的过程中进行固定，减少厚度小于100μm的晶圆在测试过程中出现碎片或者裂片等现象，提升晶圆的良率。
为解决上述问题，本实用新型提供一种晶圆治具，包括：治具筒体，治具筒体内具有沿轴向贯穿治具筒体的开口，治具筒体沿轴向的两端具有第一端面和第二端面；位于治具筒体内壁的支撑台阶，支撑台阶具有垂直于治具筒体内壁表面的支撑面；与治具筒体相配合的治具盖，治具盖用于自第一端面向支撑面压合。
可选的，治具筒体包括第一筒体部和第二筒体部，第一筒体部和第二筒体部之间可拆卸连接。
可选的，第一筒体部包括与第二筒体部连接的第一连接面，第二筒体部包括与第一筒体部连接的第二连接面，第一连接面的表面具有定位销，第二连接面的表面具有定位凹槽，将定位销插入定位凹槽后形成治具筒体。
可选的，定位销包括定位销主体、位于定位销主体端部的锁舌和弹性件，弹性件与锁舌连接用于控制锁舌沿着轴向进行往复运动。
可选的，在锁舌插入定位凹槽的过程中锁舌挤压弹性件，弹性件处于被压缩状态，当锁舌到达定位凹槽的限位处后，锁舌受到弹性件的回弹力驱动而复位。
可选的，还包括位于第二筒体部上的解锁开关，当按动解锁开关后，解锁开关挤压锁舌，弹性件处于被压缩状态，当锁舌从定位凹槽脱离后锁舌受到苏搜弹性件的回弹力驱动而复位。
可选的，还包括：位于分别位于第一筒体部和第二筒体部侧壁的把手。
可选的，治具盖包括盖体，位于盖体内部的加热装置，加热装置用于对晶圆的表面进行加热。
可选的，还包括：位于盖体内部的供电装置，供电装置位于加热装置上且与加热装置电连接。
可选的，还包括：盖头，盖头内具有电源开关，用于控制供电装置与加热装置的通断。
与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：
在本实用新型技术方案中治具筒体内部用于放置晶圆，在治具筒体内部有支撑台阶，支撑台阶具有垂直于治具筒体内壁表面的支撑面，支撑面用于支撑晶圆，治具盖自第一端面向支撑面压合，一方面治具盖压合在晶圆的表面上，使得晶圆一直处于平整状态减少了晶圆翘曲的次数，另外一方面治具筒体具有沿轴向贯穿治具筒体的开口，放置有晶圆的晶圆治具可以直接放置到测试机台上或者通过晶圆治具可以直接从测试机台上实现晶圆的转移，这种直接利用晶圆治具实现晶圆的转移和放置减了直接接触晶圆而造成晶圆损坏的现象，提升了晶圆的良率，降低了晶圆碎片的概率。
进一步，治具盖的盖体内具有加热装置，用来给晶圆的表面进行加热，可以是晶圆一直处于需求的测试温度，降低了由于高温至低温度之间的转变造成晶圆形变导致晶圆发生碎片的风险，具有较广泛的使用范围。
附图说明
图1是本实用新型一实施例中晶圆治具的结构爆炸图；
图2为本实用新型一实施例中治具筒体的主视图；
图3为图2的爆炸图；
图4为本实用新型一实施例中治具筒体的俯视图；
图5为图4的爆炸图；
图6至图10为定位销和定位凹槽之间固定和脱离的变化状态图；
图11为本实用新型一实施例中治具盖的截面图；
图12为图11在A-A的截面图；
图13为晶圆治具与晶圆测试载台的装配图；
图14为晶圆治具从晶圆测试载台上拿取的状态图。
具体实施方式
正如背景技术，对于厚度小于100微米的晶圆进行传送仍存在诸多问题。
在此基础上，本实用新型提供一种晶圆治具，治具筒体内部用于放置晶圆，在治具筒体内部有支撑台阶，支撑台阶具有垂直于治具筒体内壁表面的支撑面，支撑面用于支撑晶圆，治具盖自第一端面向支撑面压合，一方面治具盖压合在晶圆的表面上，使得晶圆一直处于平整状态减少了晶圆翘曲的次数，另外一方面治具筒体具有沿轴向贯穿治具筒体的开口，放置有晶圆的晶圆治具可以直接放置到测试机台上或者通过晶圆治具可以直接从测试机台上实现晶圆的转移，这种直接利用晶圆治具实现晶圆的转移和放置减了直接接触晶圆而造成晶圆损坏的现象，提升了晶圆的良率，降低了晶圆碎片的概率。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细地说明。
图1是本实用新型一实施例中晶圆治具的结构爆炸图；图2为本实用新型一实施例中治具筒体的主视图；图3为图2的爆炸图；图4为本实用新型一实施例中治具筒体的俯视图；图5为图4的爆炸图；图6至图10为定位销和定位凹槽之间固定和脱离的变化状态图；图11为本实用新型一实施例中治具盖的截面图；图12为图11在A-A的截面图；图13为晶圆治具与晶圆测试载台的装配图；图14为晶圆治具从晶圆测试载台上拿取的状态图。
首先请参考图1，晶圆治具100包括治具筒体200和治具盖300。
在本实施例中，治具筒体200内具有沿轴向贯穿治具筒体200的开口202，治具筒体200沿轴向的两端具有第一端面202a和第二端面202b；
位于治具筒体200内壁的支撑台阶201，支撑台阶201具有垂直于治具筒体200内壁表面的支撑面201a，；
与治具筒体200相配合的治具盖300，治具盖300用于自第一端面202a向支撑面201a压合。
在本实施例中，晶圆放置在治具筒体200内部，治具筒体200内部的支撑台阶201用于支撑晶圆，晶圆的边缘放置在支撑面201a上之后，治具盖300自第一端面202a向支撑面201a压合，一方面治具盖300压合在晶圆的表面上，使得晶圆一直处于平整状态减少了晶圆翘曲的次数，另外一方面治具筒体200具有沿轴向贯穿治具筒体200的开口202，放置有晶圆的晶圆治具可以直接放置到测试机台上或者通过晶圆治具可以直接从测试机台上实现晶圆的转移，这种直接利用晶圆治具实现晶圆的转移和放置减了直接接触晶圆而造成晶圆损坏的现象，提升了晶圆的良率，降低了晶圆碎片的概率。
在本实施例中，治具筒体200与支撑台阶201一体成型。
在其他实施例中，治具筒体200与支撑台阶201之间还可非一体成型，具体的治具筒体200与支撑台阶201之间可以采用卡接或者粘接等方式。
在本实施例中，治具筒体200的尺寸需要根据不同的测试机测试平台进行设计。
在本实施例中，支撑面201a的宽度范围为20毫米至35毫米。
在本实施例中，支撑面201a的宽度为29毫米。
在其他实施例中，支撑面201a的宽度大小根据实际的需要进行设计即可。
在本实施例中，支撑面201a与第一端面202a之间的距离大于0毫米且小于50毫米。
在本实施例中，支撑面201a与第一端面202a之间的距离为6微米。
在其他实施例中，支撑面201a与第一端面202a之间的距离根据实际的需要进行设计即可。
请结合参考图2和图4，在本实施例中，治具筒体200包括第一筒体部200a和第二筒体部200b，第一筒体部200a和第二筒体部200b之间可拆卸连接。
在本实施例中，请参考图3和图5，第一筒体部200a包括与第二筒体部200b连接的第一连接面(图中未标注)，第二筒体部200b包括与第一筒体部200a连接的第二连接面(图中未标注)，第一连接面的表面具有定位销203，第二连接面的表面具有定位凹槽204，将定位销203插入定位凹槽204后形成治具筒体200。
在本实施例中，请参考图6至图10，图6中定位销203处于初始状态，定位销203包括定位销主体203a、位于定位销203主体端部的锁舌203b和弹性件203c，弹性件203c与锁舌203b连接用于控制锁舌203b沿着轴向进行往复运动。
在本实施例中，从图7在锁舌203b插入定位凹槽204的过程中锁舌203b挤压弹性件203c，弹性件203c处于被压缩状态，当锁舌203b到达定位凹槽204的限位处204a后，锁舌203b受到弹性件203c的回弹力驱动而复位(请参考图8)。
在本实施例中，请结合参考图3和图9，还包括位于第二筒体部200b上的解锁开关205，当按动解锁开关205后(请参考图10)，解锁开关205挤压锁舌203b，弹性件203c处于被压缩状态，当锁舌203b从定位凹槽204脱离后锁舌203b受到弹性件203c的回弹力驱动而复位。
在本实施例中，请参考图1，还包括：位于分别位于第一筒体部200a和第二筒体部200b侧壁的把手206。
在本实施例中，请参考图11，治具盖300包括盖体301，位于盖体301内部的加热装置302，加热装置302用于对晶圆的表面进行加热。
加热装置302为硅胶加热片。
在本实施例中，硅胶加热片是面状发热，加热时是整个面发热而不是点热扩散并联恒功率硅胶加热线，硅胶加热片的加热部分是经排列后的镍铬合金丝或经过设计的铁铬，铝合金蚀刻片，具有加热均匀，温差小，热转换高的优点。
在本实施例中，硅胶加热片的厚度为1.5mm。
在本实施例中，请参考图12，还包括：位于盖体301内部的供电装置303，供电装置303位于加热装置302上且与加热装置302电连接。
在本实施例中，还包括：盖头304，盖头304内具有电源开关305，用于控制供电装置303与加热装置302的通断。
在本实施例中，盖头304便于治具盖300的提起。
在本实施例中，晶圆治具100的使用过程请参考图13，晶圆400放置在铜盘401上，铜盘401放置在晶圆测试载台402上，治具盖300覆盖在晶圆400的表面上，第一筒体部200a和第二筒体部200b从晶圆测试载台402四周卡和且固定在在晶圆测试载台402上。
请参考图14，当测试完毕之后，提着把手206将装有晶圆400和铜盘401的晶圆治具100从晶圆测试载台402直接拿取下来，不需要直接接触晶圆400，同时晶圆400一直处于被压制的状态，降低了晶圆400发生翘曲的概率，减少晶圆400发生碎裂的风险。
虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种晶圆治具，其特征在于，包括：
治具筒体，所述治具筒体内具有沿轴向贯穿所述治具筒体的开口，所述治具筒体沿轴向的两端具有第一端面和第二端面；
位于所述治具筒体内壁的支撑台阶，所述支撑台阶具有垂直于所述治具筒体内壁表面的支撑面；
与所述治具筒体相配合的治具盖，所述治具盖用于自所述第一端面向所述支撑面压合。
2.如权利要求1所述的晶圆治具，其特征在于，所述治具筒体包括第一筒体部和第二筒体部，所述第一筒体部和所述第二筒体部之间可拆卸连接。
3.如权利要求2所述的晶圆治具，其特征在于，所述第一筒体部包括与所述第二筒体部连接的第一连接面，所述第二筒体部包括与所述第一筒体部连接的第二连接面，所述第一连接面的表面具有定位销，所述第二连接面的表面具有定位凹槽，将所述定位销插入所述定位凹槽后形成所述治具筒体。
4.如权利要求3所述的晶圆治具，其特征在于，所述定位销包括定位销主体、位于所述定位销主体端部的锁舌和弹性件，所述弹性件与所述锁舌连接用于控制所述锁舌沿着所述轴向进行往复运动。
5.如权利要求4所述的晶圆治具，其特征在于，在所述锁舌插入所述定位凹槽的过程中所述锁舌挤压所述弹性件，所述弹性件处于被压缩状态，当所述锁舌到达所述定位凹槽的限位处后，所述锁舌受到所述弹性件的回弹力驱动而复位。
6.如权利要求5所述的晶圆治具，其特征在于，还包括位于所述第二筒体部上的解锁开关，当按动所述解锁开关后，所述解锁开关挤压所述锁舌，所述弹性件处于被压缩状态，当所述锁舌从定位凹槽脱离后所述锁舌受到苏搜弹性件的回弹力驱动而复位。
7.如权利要求2所述的晶圆治具，其特征在于，还包括：位于分别位于所述第一筒体部和所述第二筒体部侧壁的把手。
8.如权利要求1所述的晶圆治具，其特征在于，所述治具盖包括盖体，位于所述盖体内部的加热装置，所述加热装置用于对所述晶圆的表面进行加热。
9.如权利要求8所述的晶圆治具，其特征在于，还包括：位于所述盖体内部的供电装置，所述供电装置位于所述加热装置上且与所述加热装置电连接。
10.如权利要求9所述的晶圆治具，其特征在于，还包括：盖头，所述盖头内具有电源开关，用于控制所述供电装置与所述加热装置的通断。
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