DE102015100512A1 - Versprödungsvorrichtung, Aufnahmesystem und Verfahren zum Aufnehmen von Chips - Google Patents

Versprödungsvorrichtung, Aufnahmesystem und Verfahren zum Aufnehmen von Chips Download PDF

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Markus Heinrici
Joachim Hirschler
Irina Mueller
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Abstract

Verschiedene Ausführungsformen stellen ein Verfahren zum Aufnehmen eines Chips von einem Trägersystem bereit, wobei das Verfahren das Bereitstellen eines Trägersystems umfasst, das eine Mehrzahl von Chips umfasst, die Randabschnitte umfassen und an eine Oberfläche des Trägersystems durch eine Haftschicht befestigt sind; selektives Verspröden der Haftschicht an den Randabschnitten der Mehrzahl von Chips; und Aufnehmen mindestens eines Chips von der Mehrzahl von Chips.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Verschiedene Ausführungsformen beziehen sich auf eine Versprödungsvorrichtung, eine Aufnahmesystem und ein Verfahren zum Aufnehmen von Chips.
  • Hintergrund
  • Typischerweise werden Halbleiterchips zum Verarbeiten mit einer Montagevorrichtung auf einer in einem Rahmen gehaltenen Folie, in der Branche als ein Band bekannt, vorgelegt. Die Halbleiterchips haften an der Folie. Der Rahmen mit der Folie wird in einem beweglichen Wafertisch untergebracht. Der Wafertisch wird zyklisch so versetzt, dass ein Halbleiterchip nach dem anderen an einer ersten Stelle A vorgelegt wird, und der vorgelegte Halbleiterchip dann durch einen Chipgreifer aufgenommen und an einer zweiten Stelle B auf einem Substrat platziert wird. Entfernen des vorgelegten Halbleiterchips von der Folie wird durch einen unterhalb der Folie angeordneten Chipauswerfer (in der Branche als „Chipauswerfer” bekannt) unterstützt. Üblicherweise unterstützt dabei mindestens eine im Chipauswerfer angeordnete Nadel das Ablösen des Halbleiterchips von der Folie.
  • Kurzdarstellung
  • Verschiedene Ausführungsformen stellen ein Verfahren zum Aufnehmen eines Chips von einem Trägersystem bereit, wobei das Verfahren das Bereitstellen eines Trägersystems umfasst, das eine Mehrzahl von Chips umfasst, die Randabschnitte umfassen und an eine Oberfläche des Trägersystems durch eine Haftschicht befestigt sind; selektives Verspröden der Haftschicht an den Randabschnitten der Mehrzahl von Chips; und Aufnehmen mindestens eines Chips von der Mehrzahl von Chips.
  • Des Weiteren stellen verschiedene Ausführungsformen eine Versprödungsvorrichtung für ein Aufnahmesystem zum Aufnehmen eines Chips von einem Trägersystem bereit, wobei die Versprödungsvorrichtung konfiguriert ist, um eine Haftschicht selektiv an den Randabschnitten der durch die Haftschicht am Trägersystem befestigten Chips zu verspröden.
  • Außerdem stellen verschiedene Ausführungsformen ein Aufnahmesystem zum Aufnehmen eines Chips von einem Trägersystem bereit, wobei des Aufnahmesystem einen Rahmen, zum Unterbringen eines Trägersystems mit einer daran befestigten Mehrzahl von Chips konfiguriert, umfasst; und eine Versprödungsvorrichtung.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • In den Zeichnungen beziehen sich gleiche Bezugszeichen allgemein über die verschiedenen Ansichten hinweg auf dieselben Teile. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht. Stattdessen liegt der Schwerpunkt allgemein darauf, die Grundgedanken der Erfindung zu veranschaulichen. In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
  • die 1A und 1B schematisch ein Trägersystem gemäß einem Ausführungsbeispiel veranschaulichen;
  • 2 schematisch eine Versprödungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
  • 3 schematisch eine weitere Versprödungsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
  • 4 schematisch ein Detail einer Versprödungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
  • 5 schematisch ein Aufnahmesystem gemäß einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht; und
  • 6 ein Flussdiagramm eines Aufnahmeverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Im Folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele einer Versprödungsvorrichtung, eines Aufnahmesystems und eines Verfahrens zum Aufnehmen eines Chips von einem Trägersystem erklärt. Es sollte beachtet werden, dass die Beschreibung bestimmter Merkmale, die im Kontext eines bestimmten Ausführungsbeispiels beschrieben werden, auch mit anderen Ausführungsbeispielen kombiniert werden kann.
  • Die Worte „beispielhaft” und „Beispiel” werden hierin im Sinne von „als ein Beispiel, Fallbeispiel, oder der Veranschaulichung dienend” verwendet. Jede hierin als „beispielhaft” oder „Beispiel” beschriebene Ausführungsform oder Gestaltungsform ist nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Ausführungsformen oder Gestaltungsformen zu verstehen.
  • Verschiedene Ausführungsbeispiele stellen ein Verfahren zum selektiven Verspröden von Abschnitten einer Haftschicht eines Trägersystems für Chips bereit, wobei die jeweiligen ausgewählten Abschnitte den Randabschnitten der am Trägersystem befestigten Chips entsprechen. Die Versprödung kann durch selektives Anwenden von Energie, z. B. Kühlenergie oder Lichtenergie, an die jeweiligen Randabschnitte durchgeführt werden. Beispielsweise kann die Versprödung durch eine Versprödungsvorrichtung durchgeführt werden, welche zum selektiven Verspröden einer Haftschicht an Randabschnitten der durch die Haftschicht an das Trägersystem befestigten Chips konfiguriert ist. Wahlweise können zusätzliche Teile der Chiprückseite, welche nicht mit den Rändern oder Randabschnitten verbunden sind, ebenfalls versprödet werden.
  • Es sollte beachtet werden, dass der Ausdruck „selektiv” insbesondere bedeuten kann, dass während ein Grundverspröden über oder durch das gesamte Trägersystem durchgeführt werden kann, eine zusätzliche Versprödung an den jeweiligen Abschnitten, welche selektiv versprödet werden, durchgeführt wird. Dies kann durch Bereitstellen einer zusätzlichen Menge von Energie, z. B. Licht oder Kühlung, an die jeweiligen Abschnitte durchgeführt werden. Es sollte beachtet werden, dass die Versprödung der Haftschicht unterhalb der Randabschnitte der individuellen Chips (oder der Mehrzahl von Chips) selbstverständlich nacheinander oder in einer Art Batchprozess, d. h. zusammen in einem einzigen Versprödungsschritt, durchgeführt werden kann.
  • Es sollte insbesondere beachtet werden, dass speziell die Versprödung an den Randabschnitten der Chips durchgeführt wird. Es muss daher von einer Gesamtversprödung der gesamten Haftschicht unterschieden werden. Durch Verspröden speziell der Rand- oder Grenzabschnitte oder -bereiche eines an ein Trägersystem befestigten oder fixierten Chips kann es möglich sein, dass die Aufnahmetätigkeit erleichtert und vereinfacht wird. Insbesondere können die Randabschnitte eines Chips schwierig von einem Trägersystem wie einer Folie abzuheben sein, da im Fall von dünnen Chips die Chips eher gebogen oder geknickt werden können und immer noch an der Folie kleben.
  • Insbesondere kann es nicht mehr notwendig sein, sicherzustellen, dass das Trägersystem und/oder Chip sich nicht verbiegen können. Daher kann es im Fall von dünnen Wafern nicht mehr notwendig sein, dass zusätzliche Kupferschichten am Wafer befestigt werden, nur um eine notwendige Steifigkeit sicherzustellen. Da die Haftung des Chips insbesondere an den Randabschnitten geschwächt sein kann, kann die Gefahr des Biegens für dünne Wafer oder Chips erheblich reduziert werden, und es kann nicht mehr notwendig sein, zusätzliche Steifigkeitsschichten zu verwenden, so dass der Unterschied des Temperaturausdehnungskoeffizienten (CTE, coefficient of temperature expansion) zwischen dem Chip und der zusätzlichen Steifigkeitsschicht vermieden werden kann, was die Haltbarkeit der dünnen Chips verlängert. Insbesondere kann ein CTE-Unterschied vermeidbar sein, welcher typischerweise in signifikanter Chipbiegung resultiert (was zu Lötfehlstellen und Chipneigung führt und in schlechter Diebondqualität resultiert), wenn ein Schritt der selektiven Versprödung gemäß einem Ausführungsbeispiel durchgeführt wird. Des Weiteren kann es beispielsweise möglich sein, gewöhnliche Nadeln zu verwenden, wie solche, die in so genannten Pfefferstreuern verwendet werden, um sogar das Aufnehmen dünner Chips mit einer Chipdicke von deutlich unter 500 Mikrometer durch gewöhnliche Saugspannzangen zu vereinfachen. Beispielsweise können Gesamtchipdicken von unter 100 Mikrometer, vorzugsweise zwischen 5 Mikrometer und 75 Mikrometer, z. B. zwischen 10 Mikrometer und 50 Mikrometer, z. B. etwa 35 Mikrometer oder sogar unter 15 Mikrometer, einfach zu handhaben sein.
  • Daher kann es durch Durchführen eines Verfahrens des spezifischen Versprödens der Abschnitte einer Haftschicht, die den Randabschnitten der befestigten Chips entsprechen, möglich sein, einen weniger komplexen Prozess bereitzustellen, da der Rest der Versprödungsvorrichtung oder des Systems (z. B. die Nadeln, Pfefferstreuer und Spannzangen) nicht notwendigerweise an dünne Chips und/oder verschiedene Chips (beispielsweise variierend in Größe und/oder Dicke) angepasst werden muss. Insbesondere kann eine einbuchtungsfreie Aufnahme von ultradünnen Chips (z. B. mit einer Dicke von unter 35 Mikrometer) durch Durchführen einer lokalen (zusätzlichen) Versprödung der Haft- oder Klebeschicht um die Chipränder herum und unter den Chiprändern oder deren Umgebung, ermöglicht werden. Durch die lokale Versprödung kann ein Metallgrat, in den bekannten Techniken oft verwendet, wegen der lokalen Versprödung nicht länger als ein Widerhaken wirken.
  • Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele des Aufnahmeverfahrens beschrieben. Die in Bezug auf diese Ausführungsformen beschriebenen Merkmale und Elemente können jedoch auch mit Ausführungsbeispielen der Versprödungsvorrichtung und des Aufnahmesystems kombiniert werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Aufnahmeverfahrens wird das Verspröden durch UV-Licht geleistet.
  • Insbesondere kann das UV-Licht durch einen UV-Laser oder eine UV-Lampe bereitgestellt werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Aufnahmeverfahrens weist das UV-Licht eine zum Durchqueren des Trägersystems konfigurierte Wellenlänge auf.
  • Insbesondere kann das Laserlicht von unten auf das Trägersystem, z. B. einen Folien- oder Glasträger (beispielsweise Plexiglas oder Acrylglas) geleitet werden. Das bedeutet, dass das Laserlicht auf eine weitere Oberfläche des Trägersystems, der einen Oberfläche (an der die Chips befestigt sind) gegenüberliegend, geleitet werden kann. Das Verwenden einer solchen Wellenlänge, für welche das Trägersystem transparent ist, kann den Vorteil bereitstellen, dass die Gesamtstabilität des Trägersystems nicht wegen des verwendeten Lichts reduziert werden kann. Daher kann es möglich sein, dass speziell das Material der Haftschicht versprödet werden kann, und das Haften der Chips am Trägersystem kann daher wirksam reduziert werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Aufnahmeverfahrens wird das Verspröden durch Anwenden kryogener Energie geleistet.
  • Der Ausdruck „Anwenden kryogener Energie” kann insbesondere das Anwenden eines zum Bereitstellen einer Kühltätigkeit geeigneten (Kühl)-Mediums bedeuten. Insbesondere kann die kryogene Energie durch ein kryogenes Fluid, wie Stickstoff oder Luft, bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die kryogene Energie bereitgestellt werden, indem kühle Luft oder sogar flüssige Luft zur Rückseite (die Seite, an welcher die Chips nicht befestigt sind) des Trägersystems geleitet wird. Das Verwenden kryogener Energie, d. h. Kühlen oder Einfrieren, kann ein geeigneter Weg sein, die zum Befestigen der Chips an das Trägersystem, z. B. einen Folien- oder Glasträger, verwendete Haftschicht selektiv zu verspröden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Aufnahmeverfahrens wird die kryogene Energie angewendet, indem ein Kühlfluid selektiv an die Randabschnitte geleitet wird.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Aufnahmeverfahrens ist das Trägersystem eine Folie und das Verfahren umfasst weiterhin das Glätten der Folie während des Aufnehmens des mindestens einen Chips.
  • Durch Glätten der Folie während des Aufnahmeprozesses oder -schritts kann es möglich sein, das Ablösen oder Aufnehmen der Chips zu erleichtern. Insbesondere kann das Glätten durch ein Vakuumansaugen erreicht werden, z. B. durch eine unter der Folie angeordnete Vakuumpumpe oder Vakuumlinie.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Aufnahmeverfahrens ist das Trägersystem eine Folie, und das Verfahren umfasst weiterhin das Anwenden einer zusätzlichen Kraft auf die Folie von einer zweiten Oberfläche der Folie, wobei die zweite Oberfläche der einen Oberfläche gegenüberliegt.
  • Das bedeutet, die Kraft kann von unten auf die Folie ausgeübt oder angewendet werden, oder anders ausgedrückt von der Seite der Oberfläche der Folie, welche der einen Oberfläche gegenüberliegt (d. h. die Oberfläche, auf der die Mehrzahl von Chips angeordnet ist). Das Anwenden einer Kraft zusätzlich zu der Kraft, die durch ein Aufnahmewerkzeug, z. B. eine Saugnadel oder (Vakuum)-Aufnahmespannzange, angewendet wird, kann es ermöglichen, das Risiko von Beschädigungen, Brüchen oder Krümmungen zu reduzieren. Beispielsweise kann die zusätzliche Kraft durch von unten auf das Trägersystem (Folie) pressende Nadeln angewendet werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Aufnahmeverfahrens wird die Kraft durch einen Impuls von komprimiertem Gas angewendet.
  • Insbesondere kann der Impuls aus komprimiertem Gas ein kurzer Impuls sein, z. B. kann eine Dauer im Bereich von zwischen 1 Millisekunde und mehreren Sekunden, wie beispielsweise 5 Sekunden, insbesondere etwa 20 Millisekunden, aufweisen. Solch ein kurzer Impuls kann verwendet werden, um entweder ein Ablösen des Chips unter Verwendung einer gewöhnlichen (Vakuum)-Spannzange von oben zu erleichtern, oder sogar um die notwendige Vakuumspannzange zum Ablösen zu vermeiden. Insbesondere im Fall, dass der Gasimpuls ausreicht, um den Chip vom Trägersystem zu lösen, kann eine Vakuumspannzange ausschließlich notwendig sein, um die Chips aufzunehmen, aber nicht um die Chips abzulösen, was dazu führt, dass der durch die Spannzange angewendete Unterdruck (oder die Kraft) reduzierbar ist, möglicherweise das Risiko von Biegen oder Knicken reduziert. Mögliche Gase für den Impuls aus komprimiertem Gas können Luft oder N2 sein.
  • Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Versprödungsvorrichtung beschrieben. Die in Bezug auf diese Ausführungsformen beschriebenen Merkmale und Elemente können jedoch auch mit Ausführungsbeispielen des Aufnahmeverfahrens eines Chips von einem Trägersystem und des Aufnahmesystems kombiniert werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Versprödungsvorrichtung eine zum selektiven Verspröden der Haftschicht konfigurierte Kühlquelle.
  • Insbesondere kann die (selektive) Verwendung eines Kühlmediums oder eines gekühlten Mediums ein zum selektiven Verspröden einer Haftschicht geeignetes Verfahren sein.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Versprödungsvorrichtung eine zum selektiven Verspröden der Haftschicht konfigurierte UV-Lichtquelle.
  • Insbesondere kann die Lichtquelle eine Laserlichtquelle sein. Vorzugsweise kann das Licht eine Wellenlänge im ultravioletten Bereich, z. B. zwischen 150 nm und 400 nm, aufweisen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Versprödungsvorrichtung weiterhin eine zum selektiven Exponieren der Randabschnitte konfigurierte Maske.
  • Beispielsweise kann die Maske transparente oder unausgefüllte Abschnitte, transparent für das Licht einer Lichtquelle, umfassen, während andere Abschnitte opak für das Licht sein können. Insbesondere können die transparenten Abschnitte mit den Randabschnitten der Chips übereinstimmen. Alternativ kann die Maske Abschnitte umfassen, die eine relativ hohe thermische Leitfähigkeit aufweisen, während andere Abschnitte eine relative geringe thermische Leitfähigkeit aufweisen können. Eine solche Maske kann vorteilhafterweise für den Fall verwendet werden, in dem die Versprödung durch ein Kühlen anstelle von Licht durchgeführt wird. Die Selektivität der Versprödung kann jedoch auch durch Bereitstellen eines Leitsystems für Licht und/oder Kühlung ermöglicht werden, z. B. durch (flexible) Lichtleitfaser(n) im Fall von Licht oder (dünnen) Fluidlinie(n) zum Anwenden kryogener Energie (Kühlfluid).
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Versprödungsvorrichtung umfasst die UV-Lichtquelle weiterhin ein zum Leiten des Lichts der UV-Lichtquelle konfiguriertes Lichtleitsystem.
  • Insbesondere kann das Lichtleitsystem Lichtleitfasern umfassen oder kann daraus bestehen. Die Lichtleitfasern können beispielsweise flexibel sein. Es kann daher möglich sein, einen flexiblen Lichtleitmechanismus bereitzustellen, welcher auf eine wirksame Weise für verschiedene Sorten von Chips, d. h. Chips mit verschiedenen Formen, Gestalten oder Größen, verwendet werden kann.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Versprödungsvorrichtung weiterhin mindestens eine Linse als Teil des Lichtleitsystems.
  • Insbesondere kann die mindestens eine Linse an einem Ende einer Lichtleitfaser ausgebildet sein. Für den Fall, dass das Lichtleitsystem eine Mehrzahl von Lichtleitfasern umfasst, kann jede Lichtleitfaser eine Linse an einem Ende derselben umfassen. Beispielsweise können die Linsen zum Modifizieren eines durch die Lichtleitfaser ausgegebenen Lichtstrahls, z. B. fokussierend, gestaltgebend, einstellend, konfiguriert sein. Daher kann es möglich sein, ein hochflexibles Lichtleitsystem bereitzustellen.
  • Durch das Bereitstellen einer Linse oder einer Mehrzahl von Linsen kann es möglich sein, dass ein flexibles Lichtleitsystem bereitgestellt werden kann. Daher kann es möglich sein, dass durch eine einfache Abwandlung oder durch Modifizieren des Lichtleitsystems oder optischen Systems eine Geometrie und/oder Größe des Lichtstrahls (Laserstrahls) modifiziert werden kann. Deshalb kann es möglich sein, dass es nicht notwendig ist, unterschiedliche Ausrüstung (z. B. so genannte Pfefferstreuer oder Nadeln) für unterschiedliche Chiptechnologien zu verwenden. Es kann auch möglich sein, die Verwendung der Nadeln (Pfefferstreuer) von der Rückseite komplett zu vermeiden, deshalb können während des Aufnahmeprozesses keine oder zumindest verringerte Einbuchtungen in der Chipoberfläche gebildet werden.
  • Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele des Aufnahmesystems beschrieben. Die in Bezug auf diese Ausführungsformen beschriebenen Merkmale und Elemente können jedoch auch mit Ausführungsbeispielen des Aufnahmeverfahrens eines Chips von einem Trägersystem und des Aufnahmesystems kombiniert werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Aufnahmesystem weiterhin eine zum Aufnehmen eines Chips konfigurierte Spannzange.
  • Insbesondere kann die Aufnahmespannzange eine Vakuumaufnahmespannzange, konfiguriert zum Ansaugen der vom Trägersystem abzulösenden oder aufzunehmenden Chips, sein.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Aufnahmesystem weiterhin ein zum Leiten eines Gasimpulses an einer Rückseite des Trägersystems konfiguriertes Gasleitsystem.
  • Insbesondere kann das Gasleitsystem eine Gaspumpe und/oder ein (Mikro)-Ventil und/oder Fluidlinie(n) umfassen. Ein solches Gasleitsystem kann daran angepasst sein, einen kurzen Gasimpuls zur Rückseite des Trägersystems zu leiten. Es kann daher möglich sein, den Chip nur durch den Gasimpuls zu lösen oder zumindest die Haftung am Trägersystem zu reduzieren, so dass keine zusätzlichen Nadeln zum Lösen des Chips nötig sein können. Deshalb kann es möglich sein, dass während des Aufnahmeprozesses keine Einbuchtungen auf der Oberfläche des Chips gebildet werden. Es sollte beachtet werden, dass das Gasleitsystem selbstverständlich zusammen mit einem Nadelsystem verwendet werden kann, in welchem Fall die durch die Nadeln auferlegte mechanische Kraft zumindest reduziert werden kann, daher auch die Wahrscheinlichkeit des Bildens von Einbuchtungen reduzierend.
  • Im Folgenden werden bestimmte Ausführungsformen der Versprödungsvorrichtung, des Aufnahmesystems und des Verfahrens zum Aufnehmen eines Chips von einem Trägersystem unter Bezugnahme auf die Figuren ausführlicher beschrieben.
  • 1A und 1B veranschaulichen schematisch ein Trägersystem gemäß einem Ausführungsbeispiel. Insbesondere zeigt 1 ein durch eine Folie oder Glasschicht 101 gebildetes Trägersystem 100, auf welchem eine Mehrzahl von Chips 102 durch eine Haft- oder Klebeschicht 103 fixiert oder geklebt ist. Ein möglicher Haftstoff kann beispielsweise Polyimid umfassen oder daraus bestehen. Das Trägersystem 100 wird durch einen (Metall)Rahmen 104 gestützt oder gehalten. Vorzugsweise besteht im Fall, dass die Haftschicht durch UV-Licht versprödet wird, die Folie oder Glasschicht 101 aus einem für UV-Licht transparenten Material. Sie kann im Fall, dass die Haftschicht nachträglich durch eine Kühlflüssigkeit versprödet wird, jedoch auch aus einem opaken Material gebildet sein.
  • Vorzugsweise kann in einem ersten Schritt die gesamte Haftschicht 103 einem Versprödungsschritt ausgesetzt werden, welcher schematisch durch Pfeil 110 angegeben wird. Gemäß Ausführungsbeispielen jedoch wird die Haft- oder Klebeschicht 103 nachträglich einem selektiven Versprödungsschritt ausgesetzt, wobei die Haftschicht ausschließlich in Teilen, die einem Randabschnitt der befestigten Chips entsprechen, versprödet wird, was ausführlicher unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren erklärt wird.
  • 2 veranschaulicht schematisch eine Versprödungsvorrichtung 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Insbesondere umfasst die Versprödungsvorrichtung 200 eine UV-Lichtquelle 201, wie einen Laser oder eine UV-Lampe. Die UV-Lichtquelle sendet einen Lichtstrahl 202 aus, welcher durch eine in 2 schematisch als 203 veranschaulichte Maske gebildet, modifiziert oder gemustert wird. Der gemusterte Lichtstrahl durchquert dann eine Folie oder Glasschicht 204 eines Trägersystems 205 und beleuchtet eine zum Befestigen einer Mehrzahl von Chips 207 verwendete Haftschicht 206.
  • Durch die Musterung des UV-Lichtstrahls werden ausschließlich bestimmte Abschnitte 208 der Klebeschicht 206 dem UV-Licht ausgesetzt. Daher werden ausschließlich die exponierten Bereiche der Haftschicht, die den Randabschnitten oder -bereichen der Chips entsprechen, durch das UV-Licht versprödet. Des Weiteren wird auch ein Rahmen 209 in 2 schematisch veranschaulicht. Gemäß der Ausführungsform von 2 ist die Lichtquelle direkt unter dem Trägersystem oder an der Rückseite desselben angeordnet. Es sollte beachtet werden, dass die „Rückseite” des Trägersystems durch die Seite gebildet wird, an welcher keine Chips befestigt sind.
  • 3 veranschaulicht schematisch eine weitere Versprödungsvorrichtung 300 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Insbesondere umfasst das Versprödungssystem 300 eine UV-Lichtquelle 301, wie einen Laser oder eine UV-Lampe. Die UV-Lichtquelle sendet einen Lichtstrahl 302 aus. Im Gegensatz zu der in 2 gezeigten Ausführungsform jedoch ist die Lichtquelle an optische oder lichtleitende Fasern 310 gekoppelt. Daher wird das UV-Licht durch die optischen Fasern (z. B. flexible Fiberglaskabel) hindurch transportiert, welche an z. B. einem so genannten Pfefferstreuer befestigt sein können. Daher ist keine Maske notwendig, da die optischen Fasern bereits eine exponierende Struktur sicherstellen. Eine zusätzliche Maske kann jedoch ebenfalls bereitgestellt werden. Vorzugsweise werden die optischen Fasern mit einem Kollimatorsystem und/oder Linsen kombiniert, die ebenfalls das UV-Lichtmuster bilden oder modifizieren. Der gemusterte Lichtstrahl durchquert dann eine Folie oder Glasschicht 304 eines Trägersystems 305 und beleuchtet eine zum Befestigen einer Mehrzahl von Chips 307 verwendete Haftschicht 306.
  • Durch die Musterung des UV-Lichtstrahls werden ausschließlich bestimmte Abschnitte 308 der Klebeschicht 306 dem UV-Licht ausgesetzt. Daher werden ausschließlich die exponierten Bereiche, die den Randabschnitten der Chips entsprechen, durch das UV-Licht versprödet. Des Weiteren wird auch ein Rahmen 309 in 3 schematisch veranschaulicht. Durch das Bereitstellen von flexiblen optischen Fasern 310 kann die UV-Lichtquelle beliebig angeordnet sein und kann insbesondere mechanisch vom Rahmen und dem Trägersystem entkoppelt sein. Sie kann ebenfalls mechanisch von weiteren Elementen eines Aufnahmesystems oder Werkzeugs entkoppelt sein.
  • 4 veranschaulicht schematisch ein Detail einer Versprödungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Insbesondere veranschaulicht 4 schematisch die an einem emittierenden oder aussendendem Ende der optischen Fasern 421 bereitgestellten Linsen. Beispielsweise können die aussendenden Enden selbst die Linsen bilden, oder zusätzliche (separate) Linsen können im Lichtpfad angeordnet sein. Ein Lichtmuster kann in Abhängigkeit der Linsengeometrie gebildet werden. Beispielsweise können zylindrische Linsen verwendet werden, um eine elliptische Ausgabestruktur der optischen Fasern bereitzustellen. Daher kann es möglich sein, alle Randabschnitte eines Chips (oder der Haftschicht unter dem Chip) eines rechteckigen Chips durch vier optische Fasern zu exponieren.
  • 5 veranschaulicht schematisch ein Aufnahmesystem gemäß einem Ausführungsbeispiel. Insbesondere umfasst das Aufnahmesystem 500 ein Gasleitsystem 530, das einen (Druck-Abschnitt 531 umfasst, um einen auf eine Rückseite einer Folie 504 (schematisch durch Pfeil 532 angegeben) auftreffenden Gasimpuls bereitzustellen, während ein weiterer (Saug)-Abschnitt 533 des Gasleitsystems als eine Saugeinheit durch Bereitstellen eines Vakuums oder Unterdrucks an die Folie (durch Pfeile 534 angegeben) funktioniert. Während der Gasimpuls des Druckabschnitts 531 ein einfaches Hochheben oder Aufnehmen von Chips erleichtern kann, stellt der (Saug)-Abschnitt 533 ein Glätten der Folie 504 bereit.
  • Des Weiteren veranschaulicht 5 ein Trägersystem, umfassend die Folie 504, eine Haftschicht 506, auf welcher eine Mehrzahl von Chips 507 angeordnet oder fixiert sind. Das Trägersystem wird durch einen (Metall)-Rahmen 509 gestützt. Zusätzlich umfasst das Aufnahmesystem 500 eine zum Aufheben oder Aufnehmen der Chips verwendete (Saug)-Spannzange 535. Bevor die Chips durch die Spannzange aufgenommen werden, wurde die Haftschicht 506 bereits selektiv in Randabschnitten der Chips entsprechenden Bereichen 508 versprödet.
  • 6 zeigt ein Flussdiagramm eines Aufnahmeverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel. Insbesondere umfasst das Verfahren 600 das Bereitstellen eines Trägersystems (Schritt 601), das eine Mehrzahl von Chips umfasst, die Randabschnitte umfassen und an einer Oberfläche des Trägersystems durch eine Haftschicht befestigt sind. Danach wird die Haftschicht selektiv an den Randabschnitten der Mehrzahl von Chips versprödet (Schritt 602). Zum Durchführen des selektiven Versprödungsschritts kann eine UV-Lichtquelle oder eine Quelle kryogener Energie unter dem Trägersystem platziert und ausgerichtet werden. Zum Bereitstellen des selektiven Versprödungsmusters kann eine Maske zwischen der Energiequelle (UV-Licht oder kryogene Energie) lokalisiert sein. Dann wird mindestens ein Chip der Mehrzahl von Chips aufgenommen (Schritt 603), z. B. durch Saugnadeln oder eine Saugspannzange.
  • Zusammengefasst kann ein Versprödungsschritt, der selektiv ausschließlich Bereiche der Haftschicht, insbesondere die den Randabschnitten der befestigten Chips entsprechenden Bereiche, versprödet, einige Vorteile bereitstellen. Beispielsweise kann es möglich sein, ohne Bereitstellen einer zusätzlichen, z. B. aus Kupfer gefertigten, Steifigkeitsschicht, sehr dünne, z. B. unter 35 Mikrometer, Chips zu verarbeiten. Durch die Möglichkeit des Weglassens einer solchen zusätzlichen Steifigkeitsschicht kann es möglich sein, einen CTE-Unterschied zwischen der Steifigkeitsschicht und dem Chip selbst zu vermeiden. Daher kann Chipbiegung während des Reflow-Prozesses beim Die-Befestigen vermieden werden, so dass die resultierenden Lötfehlstellen und Chipneigung, die in schlechter Bondqualität resultieren, ebenfalls vermieden werden können. Insbesondere kann ein einbuchtungsfreier Prozess (oder zumindest einer, der kleinere/weniger Einbuchtungen aufweist) sogar für ultradünne Chips durch lokale Versprödung der Haftschicht unter und nahe an den Chiprändern ermöglicht werden.
  • Solche eine Versprödung kann durch das Abgeben lokaler Energiedosierung in die Haftschicht durch ein Trägersystem hindurch, z. B. Dicingfolie oder ein Glasträger, ermöglicht werden. Im Fall, dass ein Metallgrat im Prozess verwendet wird, kann dieser Metallgrat möglicherweise nicht mehr als Widerhaken funktionieren, weil die Haft- oder Klebeschicht entlang des Widerhakens versprödet ist. Dies kann ein Loslassen von Rändern ultradünner Chips von der Haftschicht ohne mechanisches Biegen des Chips erlauben, und kann ein nachfolgendes Aufnehmen durch Vakuumansaugen des Chips unter Verwendung herkömmlicher Aufnahmespannzangen oder durch zusätzlichen Gasdruckimpuls, z. B. von einem darunter lokalisierten Mikroventil, ermöglichen. Vorzugsweise kann die Folie unter dem Chip durch Vakuumansaugen während des Aufnehmens geglättet werden.
  • Es sollte auch beachtet werden, dass der Begriff „umfassend” andere Elemente oder Merkmale nicht ausschließt und dass „ein” oder „eine” sowie deren Deklinationen eine Mehrzahl nicht ausschließen. Außerdem können Elemente kombiniert werden, die im Zusammenhang mit unterschiedlichen Ausführungsformen beschrieben sind. Es sollte ebenfalls beachtet werden, dass Bezugszeichen nicht als den Schutzbereich der Ansprüche einschränkend anzusehen sind. Obwohl die Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurde, sollte Fachleuten klar sein, dass verschiedene Änderungen in Gestalt und Detail daran vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedanken und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, die durch die beigefügten Ansprüche definiert sind. Der Schutzbereich der Erfindung ist somit durch die beigefügten Ansprüche angegeben und sämtliche Änderungen, die innerhalb der Bedeutung und des Äquivalenzbereichs der Ansprüche liegen, gelten daher als darin einbezogen.

Claims (17)

  1. Verfahren zum Aufnehmen eines Chips von einem Trägersystem, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines Trägersystems, das eine Mehrzahl von Chips umfasst, die Randabschnitte umfassen und an eine Oberfläche des Trägersystems durch eine Haftschicht befestigt sind; selektives Verspröden der Haftschicht an den Randabschnitten der Mehrzahl von Chips; und Aufnehmen mindestens eines Chips der Mehrzahl von Chips.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verspröden durch UV-Licht geleistet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das UV-Licht eine Wellenlänge aufweist, die konfiguriert ist, um das Trägersystem zu durchqueren.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verspröden durch Anwenden kryogener Energie geleistet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die kryogene Energie durch ein selektiv an die Randabschnitte geleitetes Kühlfluid angewendet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Trägersystem eine Folie ist und das Verfahren weiterhin das Glätten der Folie während des Aufnehmens des mindestens einen Chips umfasst.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Trägersystem eine Folie ist, und wobei das Verfahren weiterhin das Anwenden einer zusätzlichen Kraft auf die Folie von einer zweiten Oberfläche der Folie, wobei die zweite Oberfläche der einen Oberfläche gegenüberliegt, umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Kraft durch einen Impuls von komprimiertem Gas angewendet wird.
  9. Versprödungsvorrichtung für ein Aufnahmesystem zum Aufnehmen eines Chips von einem Trägersystem, wobei die Versprödungsvorrichtung konfiguriert ist, um eine Haftschicht selektiv an Randabschnitten der durch die Haftschicht am Trägersystem befestigten Chips zu verspröden.
  10. Versprödungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Versprödungsvorrichtung eine zum selektiven Verspröden der Haftschicht konfigurierte Kühlquelle umfasst.
  11. Versprödungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Versprödungsvorrichtung eine zum selektiven Verspröden der Haftschicht konfigurierte UV-Lichtquelle umfasst.
  12. Versprödungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Versprödungsvorrichtung weiterhin eine zum selektiven Exponieren der Randabschnitte konfigurierte Maske umfasst.
  13. Versprödungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die UV-Lichtquelle weiterhin ein zum Leiten des Lichts der UV-Lichtquelle konfiguriertes Lichtleitsystem umfasst.
  14. Versprödungsvorrichtung nach Anspruch 13, weiterhin mindestens eine Linse als Teil des Lichtleitsystems umfassend.
  15. Aufnahmesystem zum Aufnehmen eines Chips von einem Trägersystem, wobei das Aufnahmesystem umfasst: einen zum Unterbringen eines Trägersystems mit einer daran befestigten Mehrzahl von Chips konfigurierten Rahmen; und eine Versprödungsvorrichtung nach Anspruch 9.
  16. Aufnahmesystem nach Anspruch 15, weiterhin eine zum Aufnehmen eines Chips konfigurierte Aufnahmespanneinrichtung umfassend.
  17. Aufnahmesystem nach Anspruch 15, weiterhin ein zum Leiten eines Gasimpulses an einer Rückseite des Trägersystems konfiguriertes Gasleitsystem.
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