KR20210080540A - 이송 툴 및 반도체 칩들을 이송하기 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 칩(semiconductor chip)(2)을 이송하기 위한 이송 툴(transfer tool)(1)에 관한 것으로, 상기 이송 툴은 - 상기 반도체 칩(2)을 수용하기 위한 접착 표면(4)을 포함하는 접착 스탬프(adhesive stamp)(3); 및 - 상기 접착 표면(4)의 표면적을 설정하기 위한 장치(15)를 구비하고, 이때 - 상기 접착 스탬프(3)는 변형 가능하게 형성되어 있고; - 상기 접착 표면(4)은 상기 접착 스탬프(3)의 외부 표면의 일부에 의해 형성되어 있으며; 그리고 - 상기 접착 표면(4)의 표면적은 상기 접착 스탬프(3)의 변형에 의해 설정 가능하다. 더 나아가 본 발명은 반도체 칩들(2)을 이송하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

이송 툴 및 반도체 칩들을 이송하기 위한 방법
본 발명은 이송 툴(transfer tool)에 관한 것이다. 더 나아가 본 발명은 반도체 칩들(semiconductor chips)을 이송하기 위한 방법에 관한 것이다.
해결해야 할 하나의 과제는 반도체 칩들을 이송하기 위한 개선된 이송 툴을 제시하는 것이다. 해결해야 할 또 다른 하나의 과제는 반도체 칩들을 이송 툴에 의해 특히 효율적으로 이송할 수 있는 방법을 제시하는 것이다.
반도체 칩을 이송하기 위한 이송 툴이 제시된다. 이송 툴은, 소스 캐리어(source carrier)로부터 타깃 캐리어(target carrier) 쪽으로 하나 이상의, 특히 복수의 반도체 칩의 특히 선택적인 그리고/또는 동시적인 이송을 구현 및 실시하도록 제공되어 있다.
반도체 칩들로는 예를 들어 전자, 특히 광전자 반도체 칩들이 고려된다. 예를 들어 발광 다이오드 칩(light-emitting diode chip), 포토다이오드 칩(photodiode chip) 또는 레이저 다이오드 칩(laser diode chip)과 같은 광전자 반도체 칩은 활성 구역을 구비한 에피택셜 성장한 반도체 층 시퀀스(epitaxially grown semiconductor layer sequence)를 포함하고, 상기 활성 구역은 전자기 방사선을 검출하거나 또는 발생시키기 위해 적합하다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 반도체 칩들을 이송하기 위한 이송 툴은 접착 스탬프(adhesive stamp)를 포함한다. 이송 툴은 하나 또는 복수의 접착 스탬프를 포함할 수 있다. 접착 스탬프는 이송될 반도체 칩이 수용되고 이송 동안에 고정되는 이송 툴의 부품이다. 접착 스탬프는, 반도체 칩을 손상시키지 않으면서, 상기 반도체 칩에 가압될 수 있도록 형성되어 있다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 접착 스탬프는 반도체 칩을 수용하기 위한 접착 표면을 포함한다. 예를 들어 접착 스탬프는 측면으로 서로 간격을 두고 평행하게 진행하도록 배치되어 있을 수 있는 복수의 접착 표면을 포함한다. 접착 표면은, 접착 스탬프가 이송 동안에 반도체 칩과 직접 접촉하는 표면이다. 접착 표면은 반도체 칩을 향해 있다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 이송 툴은 접착 표면의 표면적을 설정하기 위한 장치를 포함한다. 접착 표면의 표면적을 변경하고, 그에 따라 상기 표면적을 설정하기 위해, 접착 표면의 표면적을 설정하기 위한 장치는 예를 들어 하나 이상의 펌프(pump), 커패시터(capacitor), 전자석 및/또는 발광 다이오드 또는 레이저 다이오드와 같은 방사선 방출 부품을 포함한다. 예를 들어 장치에 의해 접착 스탬프 상으로 접착 표면의 표면적을 변경시키는 힘이 가해질 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 접착 스탬프는 변형 가능하게 형성되어 있다. 다시 말해, 예를 들어 힘의 작용에 의해 접착 스탬프의 형태가 적어도 국부적으로 변경된다. 바람직하게 접착 스탬프는 적어도 국부적으로 예를 들어 엘라스토머(elastomer)와 같은 탄성 재료에 의해 형성되어 있다. 특히 바람직하게 접착 스탬프는 변형 이후에 가급적 완전히 출발 형태로 되돌아간다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 접착 스탬프의 접착 표면은 상기 접착 스탬프의 외부 표면의 일부에 의해 형성되어 있다. 접착 스탬프의 외부 표면은 상기 접착 스탬프를 외부 쪽으로 제한하는 표면이다. 즉 외부 표면은 접착 스탬프의 삼차원 몸체를 외부로 제한한다. 접착 스탬프는, 반도체 칩의 이송 시 상기 접착 스탬프와 직접 접촉하는 외부 표면의 하나 이상의 영역을 포함한다. 외부 표면의 이와 같은 영역은 접착 표면을 형성한다. 접착 표면은 예를 들어 엘라스토머에 의해 형성될 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 접착 표면의 표면적은 접착 스탬프의 변형에 의해 설정 가능하다. 특히 변형 가능한 접착 스탬프에 의해 접착 표면의 표면적이 설정될 수 있다. 다시 말해, 접착 스탬프의 변형에 의해 상기 접착 스탬프의 외부 표면의 형태가 변경될 수 있다. 외부 표면의 형태의 변경은 접착 표면의 표면적의 변경을 야기한다. 즉 반도체 칩의 이송 시 이와 같은 반도체 칩에 직접 인접하는 접착 스탬프 영역의 표면적은 상기 접착 스탬프의 변형에 의해 축소 또는 확대된다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 반도체 칩을 이송하기 위한 이송 툴은, 상기 반도체 칩을 수용하기 위한 접착 표면을 포함하는 접착 스탬프 및 상기 접착 표면의 표면적을 설정하기 위한 장치를 포함하고, 이때 상기 접착 스탬프는 변형 가능하게 형성되어 있고, 상기 접착 표면은 상기 접착 스탬프의 외부 표면의 일부에 의해 형성되어 있다. 접착 표면의 표면적은 접착 스탬프의 변형에 의해 설정 가능하다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 접착 표면은 중단 없이 형성되어 있다. "중단 없이"는 접착 표면이 연속적으로 형성되어 있다는 사실을 의미한다. 이 경우, 접착 표면은 특히 리세스들(recesses)을 포함하지 않는다. 그에 따라 부피 영역 내 리세스가 접착 표면까지 뻗지 않고, 특히 이와 같은 접착 표면을 관통하지 않는다. 특히 리세스들은 접착 스탬프를 통해 완전히 뻗지 않는다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 접착 스탬프는 변형 가능한 부피 영역을 포함하고, 접착 표면은 상기 부피 영역의 외부 표면의 일부에 의해 형성되어 있다. 부피 영역은 바람직하게 접착 스탬프의 부분이고 예를 들어 상기 접착 스탬프의 몸체 내 돌출부들 또는 팽창부들에 의해 형성되어 있다. 바람직하게 부피 영역은 엘라스토머와 같은 탄성 재료에 의해 형성되어 있다. 소스 캐리어로부터 타깃 캐리어 쪽으로 반도체 칩들의 이송을 수월하게 하기 위해, 바람직하게 작동 중에 접착 스탬프의 부피 영역은 상기 반도체 칩들에 특히 가까이 안내될 수 있다. 접착 스탬프는 예를 들어 측면으로 간격을 두고 배치될 수 있는 복수의 부피 영역을 포함한다. 예를 들어 접착 스탬프는 바람직하게 800개 내지 10000개의 부피 영역을 포함한다.
이 경우, 접착 표면은 특히 부피 영역의 외부 표면의 일부에 의해 형성되어 있다. 바람직하게 각각의 부피 영역은 부피 영역의 외부 표면의 일부에 의해 형성되어 있는 정확히 한 개의 접착 표면을 포함한다. 부피 영역의 외부 표면의 이와 같은 영역은 이송 시 반도체 칩을 향해 있고 본 출원서에서 "칩 수용 표면"으로 지칭된다. 부피 영역의 칩 수용 표면은 이송이 이루어지는 상기 부피 영역의 작동 상태에서 예를 들어 접착 표면에 상응한다. 이와 같은 경우에 칩 수용 표면은 할당된 반도체 칩과 전체 표면으로 접촉한다. 이 경우, 칩 수용 표면은 특히 평면으로 형성되어 있다. 접착 표면의 표면적은 최대이다. 접착 표면의 표면적이 부피 영역의 변형에 의해 감소하는 즉시, 상기 접착 표면은 상기 부피 영역의 칩 수용 표면보다 더 작다. 이 경우, 부피 영역의 칩 수용 표면은 국부적으로 볼록하게 그리고/또는 오목하게 구부러져 있다. 여기서 볼록 영역들은 오목 영역들에 의해 서로 분리될 수 있다. 다시 말해, 오목 영역들 및 볼록 영역들은 예를 들어 교대로 배치될 수 있다. 그럼으로써 특히, 칩 수용 표면이 돌출부들 및 함몰부들을 포함하고, 그에 따라 - 대략 골판형 시트(corrugated sheet)의 형태로 - 오목하게 그리고 볼록하게 구부러져 있는 것이 가능하다.
평면 상태에서 칩 수용 표면은 예를 들어 직사각형으로 형성되어 있고 5 ㎛ 이상 내지 200 ㎛ 이하의 에지 길이(edge length)를 갖는다. 특히 바람직하게 부피 영역의 칩 수용 표면은 평면 상태에서 최소 10 ㎛의 에지 길이를 갖는다. 바람직하게 각각의 접착 스탬프는 복수의 칩 수용 표면을 포함한다. 바람직하게 예를 들어 이송 툴당 800개 이상의 반도체 칩 내지 10000개 이하의 반도체 칩이 이송될 수 있다. 다시 말해, 이송 툴은 예를 들어 800개 이상 내지 10000개 이하의 칩 수용 접착 표면을 포함한다.
평면 상태에서 접착 스탬프의 부피 영역의 칩 수용 표면의 에지 길이는 바람직하게 반도체 칩의 에지 길이보다 더 작다. 그럼으로써, 작동 중에 바람직하게 부피 영역의 접착 표면으로부터 반도체 칩을 분리하기 위해 더 적은 힘이 요구된다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 접착 스탬프는 탄성 중합체를 포함하거나 또는 탄성 중합체로부터 형성되어 있다. 바람직하게 접착 스탬프는 엘라스토머를 포함하거나 또는 엘라스토머로부터 형성되어 있다. 특히 바람직하게 접착 스탬프는 실리콘(silicone)을 포함하거나 또는 실리콘으로부터 형성되어 있다. 예를 들어 접착 스탬프는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS)을 포함하거나 또는 PDMS로부터 형성되어 있다. PDMS는 일반적으로 투명하고, 화학적으로 불활성 및 높은 탄성을 갖는다. 특히 부피 영역은 언급된 재료들 중 하나의 재료를 포함하거나 또는 상기 재료로 구성될 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 접착 스탬프는 개구를 포함한다. 개구는 바람직하게 접착 스탬프의 주 연장 평면에 대해 직각 또는 수직으로 배치되어 있다. 개구는 적어도 부분적으로 접착 스탬프의 재료에 의해 둘러싸여 있고 부피 영역의 칩 수용 표면에 마주 놓인 개방 위치를 포함한다. 개구는 예를 들어 부피 영역 내에서 칩 수용 표면의 상부에 위치한다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 접착 표면의 표면적을 설정하기 위한 장치는 개구의 부피를 설정하도록 설계되어 있다. 개구의 부피는 예를 들어 외부 힘에 의해 설정될 수 있다. 개구의 개방된 위치를 통해, 예를 들어 펌프와 같은 이송 툴의 장치에 의해 접착 스탬프 내부의 압력이 변경될 수 있다. 그럼으로써, 접착 스탬프는 변형되고, 그 결과 재차 접착 표면의 표면적이 설정 가능하다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 접착 표면의 표면적을 설정하기 위한 장치는 개구 내 충전 재료의 양을 설정하도록 설계되어 있다. 충전 재료는 바람직하게 액체 또는 기체이다. 예를 들어 충전 재료는 기름, 물 또는 공기일 수 있다. 바람직하게 장치, 예를 들어 이송 툴의 펌프에 의해 개구 내 충전 재료의 압력이 변경된다. 압력은 바람직하게 접착 스탬프 상으로 전달되고, 그 결과 이와 같은 접착 스탬프는 변형된다. 그럼으로써, 부피 영역의 칩 수용 표면의 형태가 변경되고, 이는 접착 표면의 변경을 야기한다.
작동 중에 외부 압력이 가해짐으로써 예를 들어 부피 영역이 팽창하고, 상기 부피 영역의 칩 수용 표면, 즉 반도체 칩을 향해 있는 표면이 변형된다. 부피 영역의 칩 수용 표면의 변형은 접착 표면의 표면적을 설정한다.
이송된 반도체 칩들을 내려놓기 위해 접착 표면의 표면적이 감소한다. 이는 칩 수용 표면의 변형에 의해 달성된다. 예를 들어 칩 수용 표면의 형태가 평면형에서 볼록형으로 변경된다. 반도체 칩들이 강성을 갖기 때문에, 상기 반도체 칩들은 작동 중에 부피 영역의 칩 수용 표면의 변형을 따라 변형될 수 없고 분리된다.
압력은 바람직하게 변동될 수 있는데, 한편으로 개구 내 충전 재료상으로 작용하는 압력이 증가 또는 감소할 수 있다. 그럼으로써, 칩 수용 표면의 볼록 또는 오목 형태가 설정될 수 있다. 두 가지 형태는 모두 접착 표면의 축소를 야기한다.
접착 표면으로부터 반도체 칩을 분리하기 위해 부피 영역의 칩 수용 표면이 어느 정도로 변형되어야 하는지는 반도체 칩들의 두께, 접착 스탬프의 접착 표면의 재료 및 반도체 칩 재료, 반도체 칩으로부터 접착 표면 쪽으로 작용하는 상호 작용 에너지 및 접착 스탬프의 접착 표면의 표면적의 설정 속도에 의존한다.
특히 작동 중에 이송 툴의 장치에 의해 의도적으로 접착 표면의 표면적이 설정될 수 있다. 반도체 칩들은 예를 들어 이송 이전에 예를 들어 자체 품질 또는 다른 소정의 특성들의 관점에서 검사된다. 이 경우, 본 출원서에 기술되는 방법에 의해 칩 수용 표면들이 개별적으로 자체 형태에서 설정되는 것이 가능하다. 그럼으로써, 반도체 칩들의 선택적인 이송이 가능하다. 즉 특정 품질의, 또는 특정 특성들을 갖는 반도체 칩들이 이송될 수 있다. 이와 같은 방식으로 예를 들어 결함 있는 반도체 칩들은 분류되고 단지 온전한 반도체 칩들만이 이송될 수 있거나, 또는 역으로 온전한 반도체 칩들은 분류되고 단지 결함 있는 반도체 칩들만이 이송될 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 접착 스탬프는 측면으로 부피 영역 옆에 변형 영역을 포함한다. 변형 영역은 접착 스탬프의 부분이고 상기 접착 스탬프의 부피 영역과 기계적으로 연결되어 있다. 변형 영역은 예를 들어 두 개의 이웃한 부피 영역 사이에 위치한다. 변형 영역은 예를 들어 부피 영역의 재료와 상이한 또 다른 하나의 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어 변형 영역은 부피 영역의 재료와 비교하여 더 높은 탄성 계수를 갖는 재료를 포함한다. 대안적으로 부피 영역과 변형 영역이 동일한 재료에 의해 형성되어 있는 것이 가능하다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 부피 영역 내에서 접착 스탬프의 두께에 비해 변형 영역 내에서 접착 스탬프의 두께가 더 작다. 접착 스탬프의 두께는 상기 접착 스탬프의 주 연장 평면에 대해 직각 또는 수직으로 결정된다. 변형 영역의 두께는 이웃한 부피 영역들의 간격에 의존한다. 예를 들어 변형 영역의 두께는 이웃한 부피 영역들의 상호 간격과 유사한 크기를 갖는다. 바람직하게 이웃한 부피 영역들의 상호 간격은 칩 수용 표면의 크기의 최소 세 배이다. 서로 다른 두께들에 의해 주어지는 장점은, 소스 캐리어로부터 타깃 캐리어 쪽으로 반도체 칩들의 이송을 수월하게 하기 위해, 작동 중에 접착 스탬프의 부피 영역이 상기 반도체 칩들에 특히 가까이 안내될 수 있다는 것이다. 또한, 변형 영역은 감소한 두께로 인해 더 큰 두께의 변형 영역보다 더 적은 힘 크기에 의해 변형 가능하다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 접착 스탬프는 변형 영역 내에 공동을 포함한다. 공동은 완전히 변형 영역의 재료에 의해 둘러싸여 있고 바람직하게 개방 위치를 포함하지 않는다. 접착 스탬프의 변형 영역은 공동으로 인해 공동이 없는 변형 영역과 비교하여 더 적은 힘에 의해 변형 가능하다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 접착 표면의 표면적을 설정하기 위한 장치는 변형 영역 내에서 접착 스탬프 상으로, 상기 접착 스탬프의 주 연장 평면에 대해 직각 또는 수직으로 향해 있는 힘을 가하도록 설계되어 있다. 주 연장 평면은 접착 표면에 대해 평행하고, 그에 따라 상기 접착 표면은 접착 스탬프의 변형 영역 상으로 작용하는 힘에 대해 직각 또는 수직으로 진행한다.
작동 중에 변형 영역은 이송 툴의 장치의 외부 힘에 의해 변형된다. 변형 영역의 변형은 측면으로 이웃한 부피 영역 상으로 전달된다. 그럼으로써, 재차 부피 영역의 칩 수용 표면이 변형되고, 그에 따라 접착 스탬프의 접착 표면의 표면적이 설정된다. 부피 영역의 칩 수용 표면의 변형을 위해 요구되는 적용될 힘은 변형 영역 내에서 바람직하게 특히 작다. 예를 들어 부피 영역의 칩 수용 표면의 변형을 위해 요구되는 힘 크기는 변형 영역 내에서 특히 부피 영역의 직접적인 변형 시 힘 크기보다 더 작다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 힘은 자기력 또는 정전기력이다. 힘을 가하기 위한 장치는 예를 들어 전자석 또는 커패시터를 포함한다. 작동 중에 이송 툴의 장치에 의해 변형 영역 상으로 정전기력 또는 자기력이 가해지면, 상기 변형 영역의 이와 같은 변형은 접착 스탬프의 부피 영역 상으로 전달되고, 상기 변형 영역의 변형은 상기 부피 영역의 칩 수용 표면을 변형하고, 그에 따라 상기 접착 스탬프의 접착 표면의 표면적을 감소시킨다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 접착 스탬프는 자체 외부 표면에 금속층을 포함한다. 금속층은 다음의 전도성 재료들, 예를 들어 그래핀(graphene), 코발트(cobalt), 은, 구리, 알루미늄(aluminium), 텅스텐(tungsten), 철, 강, 그래파이트(graphite)를 포함할 수 있다. 금속층을 위한 강자성 재료들로는 특히 실온 미만의 큐리 온도(Curie temperature)를 갖는 재료들, 예를 들어 철, 니켈(nickel), 코발트, 가돌리늄(gadolinium) 및 디스프로슘(dysprosium)이 사용될 수 있다. 그뿐 아니라, 금속들 예를 들어 망간(manganese), 코발트, 니켈, 구리, 아연 또는 카드뮴(cadmium)을 구비한 페라이트(ferrite)를 기초로 하는 소프트 페라이트(soft ferrite) 및 하드 페라이트(hard ferrite), 예를 들어 니켈, 아연, 코발트, 망간아연, 바륨(barium) 또는 스트론튬(strontium), 그리고 또 다른 자성 재료들이 사용될 수 있다. 금속층은 바람직하게 전자석 또는 커패시터의 필드(field) 내에 배치되어 있다. 금속층은 이송 툴의 장치에 의해 자기력 또는 정전기력을 외부로부터 전달하기 위해 이용된다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 금속층은 변형 영역 내에 배치되어 있다. 금속층은 예를 들어 접착 스탬프의 변형 영역의 외부 표면상에 위치한다. 변형 영역의 외부 표면은 특히 접착 스탬프의 주 연장 평면에 대해 평행하게 진행한다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 접착 표면의 표면적을 설정하기 위한 장치는 부피 영역의 재료의 밀도를 변경하도록 설계되어 있다. 재료는 반도체 칩의 수용 동안의 작동 상태에서 접착 표면으로부터 상기 반도체 칩의 분리 시보다 더 낮은 밀도를 갖는다. 더 높은 밀도에 의해 부피 영역은 변형되고, 그 결과 재차 접착 표면의 표면적이 변경되며, 그리고 상기 접착 표면으로부터 반도체 칩의 분리가 보장된다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 부피 영역은 광이성질성 재료를 포함하거나 또는 광이성질성 재료로 구성된다. 여기서 한편으로 전체 부피 영역 및 칩 수용 표면이 광이성질성 재료를 포함할 수 있거나, 또는 다른 한편으로 부피 영역의 단지 일부 영역만이 광이성질성 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어 칩 수용 표면은 광이성질성 재료에 의해 형성되어 있는 부피 영역의 부분 영역의 재료와 다른 재료를 포함할 수 있다. 바람직하게 칩 수용 표면은, 반도체 칩을 수용하기 위해 우수한 접착력을 갖고 반도체 칩의 분리 시 상기 칩 수용 표면의 변형에 의해 수월한 분리를 가능하게 하는 재료를 포함한다. 이를 위해 적합한 재료는 예를 들어 폴리디메틸실록산일 수 있다.
광이성질성 재료들은 재료의 밀도를 설정하기 위해 영역들이 전자기 방사선에 의해 배향될 수 있는 재료들이다. 광이성질성 재료는 예를 들어 아조 작용화(azo functionalized) 액정 탄성체일 수 있다. 여기서 예를 들어 아조벤젠(azobenzene) 또는 스틸벤(stilbene)의 시스-트랜스-이성질체(cis-trans-isomer)가 사용될 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 부피 영역은 광이성질성 재료에 의해 형성되어 있는 제2 층을 포함하고, 이때 이와 같은 층의 접착 표면을 향해 있는 측에 광이성질성 재료를 포함하지 않는 제1 층이 제공되어 있다. 제1 층은 바람직하게 탄성 중합체를 포함하거나 또는 탄성 중합체로부터 형성되어 있다. 예를 들어 제1 층은 폴리디메틸실록산으로부터 형성되어 있고 접착 표면 또는 칩 수용 표면을 포함한다. 반면 제2 층은 광이성질성 재료를 포함하거나 또는 광이성질성 재료로 구성된다. 작동 중에 제2 층은 변형될 수 있고, 이때 변형이 제1 층 상으로 전달되며, 그에 따라 접착 표면의 표면적이 설정된다. 이 경우, 변형된 칩 수용 표면은 복수의 오목 및 볼록 변형을 포함한다. 예를 들어 칩 수용 표면은 골판형 시트 형태 또는 주름 형태로 형성되어 있다.
추가로 부피 영역은 제3 층 및 베이스(base)를 포함할 수 있다. 제3 층 및 베이스는 제1 층 및/또는 제2 층과 다른 재료들에 의해 형성될 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 접착 표면의 표면적을 설정하기 위한 장치는 전자기 방사선을 부피 영역의 광이성질성 재료 쪽으로 유도하도록 형성되어 있다. 장치는 작동 중에 적외선 내지 UV-방사선의 스펙트럼 범위(spectral range)로부터 전자기 방사선을 발생시키는 하나 이상의 발광 다이오드 또는 레이저 다이오드를 포함할 수 있다. 또한, 장치는 전자기 방사선의 부분들을 부피 영역 쪽으로 안내하는 광 가이드(light guide)를 포함할 수 있다. 예를 들어 광 가이드는 부피 영역 내 개구를 통해 뻗을 수 있다. 전자기 방사선은 작동 중에 부피 영역의 광이성질성 재료상으로 작용하고 접착 스탬프의 부피 수축을 야기한다. 그에 따라 부피 영역의 변형은 접착 스탬프의 접착 표면의 표면적을 변경하는데, 상기 표면적은 감소한다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 부피 영역의 변형에 의해 접착 표면의 표면적이 설정된다. 부피 영역의 변형에 의해 상기 부피 영역의 칩 수용 표면은, 바람직하게 상기 부피 영역의 오목형 및/또는 볼록형 칩 수용 표면이 형성되도록 변형된다. 그럼으로써, 접착 표면의 표면적이 설정되고 바람직하게 감소한다. 이로 인해 반도체 칩들의 분리가 바람직하다. 부피 영역 내 개구 및/또는 변형 영역 내 공동은 변형 가능한 부피 영역, 특히 상기 부피 영역의 칩 수용 표면이 오목형 및/또는 볼록형 변형을 포함하도록 한다. 바람직하게 반도체 칩들은 이와 같은 방식으로 전단 운동 없이 타깃 캐리어 상으로 제공될 수 있고, 상기 타깃 캐리어의 표면 재료는 자유롭게 선택될 수 있다.
또한, 반도체 칩들을 이송하기 위한 방법이 제시된다. 다시 말해, 이송 툴에 대해 공개되어 있는 모든 특징들은 반도체 칩들을 이송하기 위한 방법에 대해서도 공개되어 있고, 역으로 반도체 칩들을 이송하기 위한 방법에 대해 공개되어 있는 모든 특징들이 이송 툴에 대해서도 공개되어 있다.
반도체 칩들을 이송하기 위한 방법의 하나 이상의 실시 형태에 따르면, 이송 툴이 준비된다. 이송 툴로는 특히 본 출원서에 기술되는 이송 툴이 고려된다.
방법의 하나 이상의 실시 형태에 따르면, 복수의 반도체 칩이 특히 규칙적인 배열로 소스 캐리어 상에 준비된다. 소스 캐리어로는 예를 들어 성장 기판 또는 보조 캐리어 상에 반도체 칩들을 구비한 웨이퍼(wafer)가 고려되거나 또는 이미 사전 분류된 반도체 칩들을 구비한 인공 웨이퍼가 고려된다.
방법의 하나 이상의 실시 형태에 따르면, 이송 툴은 소스 캐리어에 접근하고, 이때 부피 영역의 접촉 표면이 반도체 칩과 접촉한다.
방법의 하나 이상의 실시 형태에 따르면, 반도체 칩은 반데르발스 힘(van der Waals force)에 의해 부피 영역의 접착 표면에 접착된다. 특히 이 경우, 반도체 칩은 오로지 반데르발스 힘에 의해서만 부피 영역의 접착 표면에 접착된다. 부피 영역의 칩 수용 표면은 접착 시 바람직하게 평면인데, 그 이유는 반도체 칩이 마찬가지로 평면의 강성 표면을 갖기 때문이다. 이는 바람직하게 우수한 접착을 야기한다. 반도체 칩은 전체 표면으로 부피 영역의 칩 수용 표면에 결합되어 있다.
결함 있는 반도체 칩들의 수용을 방지하기 위해, 특히 부피 영역의 선택된 칩 수용 표면들은 이송 툴의 장치에 의해 의도적으로 설정될 수 있다. 여기서 접착 표면의 표면적은 이송 툴의 장치에 의해 의도적으로 설정된다. 부피 영역의 접착 표면의 표면적은 감소하고, 상기 부피 영역의 칩 수용 표면은 오목하게 그리고/또는 볼록하게 변형된다. 그에 따라 선택된, 바람직하게 결함 있는 반도체 칩들의 수용이 더는 불가능하다.
방법의 하나 이상의 실시 형태에 따르면, 소스 캐리어로부터 이송 툴이 들어올려 진다. 복수의 반도체 칩이 접착 스탬프의 부피 영역들의 접착 표면들에 접착된다.
방법의 하나 이상의 실시 형태에 따르면, 이송 툴은 타깃 캐리어에 접근하고, 이때 상기 이송 툴에 배치된 반도체 칩들이 상기 타깃 캐리어와 접촉한다.
방법의 하나 이상의 실시 형태에 따르면, 접착 스탬프의 부피 영역의 접착 표면의 표면적이 감소함으로써 상기 접착 표면으로부터 반도체 칩들이 분리된다. 이송 툴의 장치에 의해 예를 들어 힘이 주 연장 평면에 대해 수직 또는 직각으로 접착 스탬프의 변형 영역 또는 부피 영역 상으로 가해진다. 그럼으로써, 부피 영역의 칩 수용 표면이 오목하게 그리고/또는 볼록하게 변형되고, 접착 표면의 표면적은 감소하며, 반도체 칩은 적어도 부분적으로 상기 부피 영역의 칩 수용 표면과 접촉한다. 그에 따라 강성의 반도체 칩이 바람직하게 분리될 수 있다. 후속하여 반도체 칩은 타깃 캐리어 상에 머문다.
반도체 칩들을 이송하기 위한 방법의 하나 이상의 실시 형태에 따르면, 우선 이송 툴이 준비된다. 후속하여 복수의 반도체 칩이 규칙적인 배열로 소스 캐리어 상에 준비되고, 이송 툴은 소스 캐리어에 접근하며, 이때 부피 영역의 접착 표면이 반도체 칩과 접촉한다. 다음 단계에서 반도체 칩은 반데르발스 힘에 의해 부피 영역의 접착 표면에 접착되고, 후속하여 소스 캐리어로부터 이송 툴이 들어올려 진다. 마지막 단계에서 이송 툴은 타깃 캐리어에 접근하고, 이때 상기 이송 툴에 배치된 반도체 칩들이 상기 타깃 캐리어와 접촉하고, 부피 영역의 접착 표면의 표면적이 감소함으로써 상기 반도체 칩들이 분리된다.
본원의 이송 툴의 한 가지 발상은 이송 툴의 장치에 의해 변형될 수 있는 변형 가능한 접착 스탬프를 제시하는 것이다. 그럼으로써, 변형 가능한 접착 스탬프의 접착 표면의 표면적이 설정되고, 그에 따라 부피 영역의 칩 수용 표면으로부터 반도체 칩들의 분리가 가능해진다.
한 가지 발상은 소스 캐리어로부터 분리할 때 접착 스탬프와 반도체 칩 사이에 우수한 접착력을 달성하는 것이고, 타깃 캐리어 상으로 반도체 칩들을 내려놓을 때 접착 스탬프의 접착 표면과 반도체 칩 사이의 접착력은 낮아야 한다. 바람직하게 반도체 칩들을 내려놓을 때 전단 운동이 생략될 수 있고, 그에 따라 타깃 캐리어의 표면 재료는 더 자유롭게 선택될 수 있다.
반도체 칩들을 이송하기 위한 이와 같은 방법의 특별한 한 가지 장점은, 상기 방법이 선택된 반도체 칩들의 선택적인 이송을 가능하게 한다는 것이다. 이는, 방법에 의해 소스 캐리어 상에 준비된 모든 반도체 칩들이 전달되지 않아도 된다는 사실을 의미한다. 그 대신에 방법은 소스 캐리어 상에 배치된 반도체 칩들 중 선택된 일부만이 전달되도록 한다. 이는, 예를 들어 단지 작동 가능한 것으로 알려진 반도체 칩들만을 전달하고, 결함 있는 것으로 알려진 반도체 칩들은 소스 캐리어 상에 남겨두도록 한다. 이 경우, 반도체 칩들의 선택된 일부, 예를 들어 작동 가능한 반도체 칩들은 동시에 소스 캐리어로부터 타깃 캐리어 상으로 이송될 수 있다.
바람직하게 이와 같은 방법은 복수의 반도체 칩의 동시 이송, 즉 동일한 이송 단계에서의 이송을 가능하게 한다. 그럼으로써, 이와 같은 방법에 의해 복수의 반도체 칩이 비용 저렴하게, 그리고 단기간에 소스 캐리어로부터 타깃 캐리어 상으로 전달된다.
이송 툴 및 반도체 칩들을 이송하기 위한 방법의 또 다른 바람직한 실시 형태들 및 개선예들은 도면들과 관련하여 기술되는 다음 실시예들로부터 주어진다.
도 1, 도 2는 각각 본 출원서에 기술되는 이송 툴의 하나의 실시예에 따른 이송 툴의 개략적인 단면도를 서로 다른 두 개의 작동 상태에서 보여주고,
도 3, 도 4는 각각 본 출원서에 기술되는 이송 툴의 하나의 실시예에 따른 이송 툴의 개략적인 단면도를 서로 다른 두 개의 작동 상태에서 보여주며,
도 5, 도 6은 각각 본 출원서에 기술되는 이송 툴의 하나의 실시예에 따른 이송 툴의 개략적인 단면도를 서로 다른 두 개의 작동 상태에서 보여주고,
도 7, 도 8은 각각 본 출원서에 기술되는 이송 툴의 하나의 실시예에 따른 이송 툴의 개략적인 단면도를 서로 다른 두 개의 작동 상태에서 보여주며,
도 9, 도 10, 도 11 및 도 12는 본 출원서에 기술되는 방법의 하나의 실시예에 따른 반도체 칩들을 이송하기 위한 방법의 서로 다른 방법 단계들의 개략적인 단면도들을 보여준다.
도면들에서 동일한, 동일한 형태의, 또는 동일하게 작용하는 소자들에는 동일한 도면 부호들이 제공되어 있다. 도면들 및 상기 도면들에 도시된 소자들의 상호 크기 비율들은 척도에 맞는 것으로 간주하지 않는다. 오히려 개별적인 소자들, 특히 층 두께들은 더 나은 도해 및/또는 더 나은 이해를 위해 과도하게 크게 도시될 수 있다.
도 1의 실시예에 따른 이송 툴(1)은 접착 표면(4)의 표면적을 설정하기 위한 장치(15) 및 변형 가능한 접착 스탬프(3)를 포함한다.
상기 접착 스탬프(3)는 탄성 중합체를 포함하거나 또는 탄성 중합체로부터 형성되어 있다. 상기 접착 스탬프(3)는 개구(6)를 포함하는 부피 영역(5)을 포함한다. 상기 개구(6)는 상기 접착 스탬프(3)의 주 연장 평면에 대해 직각 또는 수직으로 배치되어 있다. 상기 개구(6)는 적어도 부분적으로 상기 접착 스탬프(3)의 재료에 의해 둘러싸여 있고 상기 부피 영역(5)의 칩 수용 표면(14)에 마주 놓인 개방 위치를 포함한다. 상기 개구(6)는 상기 부피 영역(5) 내에서 상기 칩 수용 표면(14)의 상부에 위치한다.
상기 칩 수용 표면(14)은 반도체 칩(2)을 향해 있다. 상기 반도체 칩(2)은 상기 부피 영역(5)의 칩 수용 표면(14)의 에지 길이보다 더 긴 에지 길이를 갖는다. 상기 칩 수용 표면(14)은 도 1의 실시예에서 상기 반도체 칩(2)과 전체 표면으로 접촉한다. 상기 칩 수용 표면(14)은 도 1에 도시된 이송 툴의 작동 상태에서 평면으로 형성되어 있다. 이는 상기 반도체 칩(2)의 이송 동안에 상기 칩 수용 표면(14)의 작동 상태에 상응한다. 상기 부피 영역(5)의 칩 수용 표면(14)은 이와 같은 작동 상태에서 접착 표면(4)에 상응한다. 상기 접착 표면(4)의 표면적은 이와 같은 작동 상태에서 최대이다.
도 1과 다르게 도 2에 도시된 이송 툴의 작동 상태에서 부피 영역(5)의 개구(6) 내에 충전 재료(12)가 위치한다. 상기 충전 재료(12)는 예를 들어 기름, 물 또는 다른 액체들 또는 기체들을 포함한다. 상기 이송 툴(1)의 장치(15), 예를 들어 하나 이상의 펌프에 의해 힘이 상기 충전 재료(12) 상으로 가해진다. 상기 힘은 접착 스탬프(3) 상으로 전달되고, 그 결과 상기 접착 스탬프의 부피 영역(5)이 변형된다. 그럼으로써, 상기 부피 영역(5)의 칩 수용 표면(14)의 형태가 변경되고, 이는 접착 표면(4)의 표면적의 변경을 야기한다. 상기 접착 표면(4)의 표면적은 이와 같은 작동 상태에서 상기 부피 영역(5)의 변형에 의해 도 1에 도시된 작동 상태에 비해 감소한다.
상기 칩 수용 표면(14)은 도 2의 실시예의 작동 상태에서 반도체 칩(2)과 전체 표면으로 접촉하지 않는다. 상기 칩 수용 표면(14)은 상기 접착 스탬프(3)의 변형으로 인해 볼록하게 형성되어 있다. 이는 상기 접착 표면(4)으로부터 상기 반도체 칩(2)의 분리 동안에 상기 칩 수용 표면(14)의 상태에 상응한다. 상기 부피 영역(5)의 칩 수용 표면(14)은 이와 같은 작동 상태에서 상기 접착 표면(4)보다 더 크다.
도 3의 실시예에 따른 이송 툴(1)은 접착 표면(4)의 표면적을 설정하기 위한 장치(15) 및 변형 가능한 접착 스탬프(3)를 포함한다. 상기 접착 스탬프(3)는 변형 영역(7)을 포함한다. 상기 변형 영역(7)은 상기 접착 스탬프(3)의 부분이고 각각 두 개의 이웃한 부피 영역(5) 사이에 위치한다. 상기 변형 영역(7)은 예를 들어 부피 영역의 재료와 상이한 또 다른 하나의 재료를 포함할 수 있거나 또는 상기 부피 영역과 동일한 재료로 구성될 수 있다. 상기 접착 스탬프(3)의 변형 영역(7)은 상기 부피 영역(5) 내에서 상기 접착 스탬프(3)의 두께(D)에 비해 더 작은 두께(D)를 갖는다. 도 3에서 상기 접착 스탬프(3)는 상기 변형 영역(7) 내에 공동(8)을 포함한다. 상기 공동(8)은 완전히 상기 변형 영역(7)의 재료에 의해 둘러싸여 있고 개방 위치를 포함하지 않는다. 상기 접착 스탬프(3)의 외부 표면, 특히 상기 변형 영역(7)의 외부 표면에는 금속층(9)이 배치되어 있다. 상기 금속층(9)은 상기 이송 툴(1)의 장치(15)에 의해 자기력 또는 정전기력을 외부로부터 상기 변형 영역(7) 상으로 전달하기 위해 이용된다. 힘을 가하기 위한 상기 장치(15)는 예를 들어 전자석 또는 커패시터를 포함한다.
칩 수용 표면(14)은 반도체 칩(2)을 향해 있다. 상기 칩 수용 표면(14)은 도 3의 실시예에서 상기 반도체 칩(2)과 전체 표면으로 접촉한다. 상기 칩 수용 표면(14)은 평면으로 형성되어 있다. 이는 상기 반도체 칩(2)의 이송 동안에 상기 칩 수용 표면(14)의 상태에 상응한다. 상기 부피 영역(5)의 칩 수용 표면(14)은 이와 같은 작동 상태에서 접착 표면(4)에 상응한다. 상기 반도체 칩(2)은 상기 부피 영역(5)의 칩 수용 표면(14)의 에지 길이보다 더 긴 에지 길이를 갖는다. 상기 접착 표면(4)의 표면적은 이와 같은 작동 상태에서 최대이다.
도 4에 도시된 실시예는, 변형 영역(7) 상으로 장치(15)의 자기력 또는 정전기력이 가해진다는 사실에서 도 3의 이송 툴(1)의 작동 상태와 구분되는 작동 상태의 이송 툴(1)을 포함한다. 상기 힘은 접착 스탬프(3)의 주 연장 평면에 대해 직각 또는 수직으로 향해 있다. 상기 접착 스탬프(3)의 변형 영역(7) 상으로 작용하는 이와 같은 힘에 의해 상기 변형 영역(7)은 변형된다. 이와 같은 변형은 부피 영역 상으로 전달된다. 그럼으로써, 마침내 접착 표면(4)의 표면적이 설정된다.
칩 수용 표면(14)은 도 4의 실시예에서 반도체 칩(2)과 전체 표면으로 접촉하지 않는다. 상기 칩 수용 표면(14)은 상기 접착 스탬프(3)의 변형으로 인해 볼록하게 형성되어 있다. 이는 상기 접착 표면(4)으로부터 상기 반도체 칩(2)의 분리 동안에 상기 칩 수용 표면(14)의 상태에 상응한다. 부피 영역(5)의 칩 수용 표면(14)은 이와 같은 작동 상태에서 상기 접착 표면(4)보다 더 크다. 상기 접착 표면(4)의 표면적은 이와 같은 작동 상태에서 상기 변형 영역(7)의 변형에 의해 감소한다.
도 5의 실시예에 따른 이송 툴(1)은 접착 표면(4)의 표면적을 설정하기 위한 장치(15) 및 변형 가능한 접착 스탬프(3)를 포함한다. 상기 접착 스탬프(3)는 부피 영역(5)을 포함한다. 상기 부피 영역(5)은 광이성질성 재료를 포함하거나 또는 광이성질성 재료로 구성된다. 상기 광이성질성 재료는 예를 들어 아조 작용화 액정 탄성체이다. 여기서 예를 들어 아조벤젠 및 스틸벤의 시스-트랜스-이성질체가 사용될 수 있다. 상기 부피 영역(5)은 완전히 상기 광이성질성 재료로 구성될 수 있다. 대안적으로 상기 부피 영역(5)의 중간층만이 상기 광이성질성 재료에 의해 형성되어 있는 것이 가능하다. 이 경우, 상기 부피 영역(5)은 칩 수용 표면(14)에서 예를 들어 폴리디메틸실록산과 같은 다른 재료에 의해 형성될 수 있다.
상기 부피 영역(5)의 변형을 가하기 위한 상기 장치(15)는 이와 같은 실시예에서, 작동 중에 적외선 내지 UV-방사선의 스펙트럼 범위로부터 전자기 방사선을 발생시키는 발광 다이오드 또는 레이저 다이오드를 포함한다. 또한, 상기 장치는 전자기 방사선의 부분들을 상기 부피 영역(5) 쪽으로 안내하는 광 가이드(16)를 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 광 가이드는 상기 부피 영역(5) 내 개구(6)를 통해 뻗을 수 있다.
상기 칩 수용 표면(14)은 반도체 칩(2)을 향해 있다. 상기 칩 수용 표면(14)은 도 5의 실시예에서 상기 반도체 칩(2)과 전체 표면으로 접촉한다. 상기 칩 수용 표면(14)은 평면으로 형성되어 있다. 이는 상기 반도체 칩(2)의 이송 동안에 상기 칩 수용 표면(14)의 상태에 상응한다. 상기 부피 영역(5)의 칩 수용 표면(14)은 이와 같은 작동 상태에서 접착 표면(4)에 상응한다. 상기 반도체 칩(2)은 상기 부피 영역(5)의 칩 수용 표면(14)의 에지 길이보다 더 긴 에지 길이를 갖는다. 상기 접착 표면(4)의 표면적은 이와 같은 작동 상태에서 최대이다.
도 6에 도시된 실시예는, 전자기 방사선이 부피 영역(5) 상으로 유도된다는 사실에서 도 5의 이송 툴(1)의 작동 상태와 구분되는 작동 상태의 이송 툴(1)을 포함한다. 상기 부피 영역(5)의 광이성질성 재료상으로 입사하는 전자기 방사선에 의해 부피 수축이 발생한다. 다시 말해, 상기 광이성질성 재료의 밀도가 증가한다. 상기 밀도의 변경 및 그에 따른 부피의 변경에 의해 접착 표면(4)이 변형된다. 칩 수용 표면(14)은 복수의 오목형 및 볼록형 변형을 포함한다. 예를 들어 상기 칩 수용 표면(14)은 골판형 시트 형태로 형성되어 있다.
상기 칩 수용 표면(14)은 도 6의 실시예에서 반도체 칩(2)과 전체 표면으로 접촉하지 않는다. 이는 상기 접착 표면(4)으로부터 상기 반도체 칩(2)의 분리 동안에 상기 칩 수용 표면(14)의 상태에 상응한다. 상기 부피 영역(5)의 칩 수용 표면(14)은 이와 같은 작동 상태에서 상기 접착 표면(4)보다 더 크다. 상기 접착 표면(4)의 표면적은 이와 같은 작동 상태에서 상기 부피 영역(5)의 변형에 의해 감소한다.
도 7의 실시예에 따른 이송 툴(1)은 접착 표면(4)의 표면적을 설정하기 위한 장치(15) 및 변형 가능한 접착 스탬프(3)를 포함한다. 상기 접착 스탬프(3)는 부피 영역(5)을 포함한다. 상기 부피 영역(5)은 복수의 층을 포함하는데, 제1 층(17), 제2 층(18), 제3 층(19) 및 베이스(20)를 포함한다. 상기 제1 층(17)은 칩 수용 표면(14)을 포함하고 상기 제2 층(18)과 직접 접촉한다. 상기 제2 층(18)은 상기 제3 층(19)과 직접 접촉하고, 상기 제3 층(19)은 상기 베이스(20)에 직접 결합되어 있다. 상기 제1 층(17)은 탄성 중합체를 포함하거나 또는 탄성 중합체로부터 형성되어 있다. 상기 제2 층(18)은 광이성질성 재료를 포함하거나 또는 광이성질성 재료로 구성된다. 추가로 상기 제3 층(19) 및 상기 베이스(20)는 각각 상기 제1 층 및/또는 상기 제2 층과 다른 재료들에 의해 형성될 수 있다.
상기 부피 영역(5)의 변형을 가하기 위한 상기 장치(15)는 이와 같은 실시예에서, 작동 중에 적외선 내지 UV-방사선의 스펙트럼 범위로부터 전자기 방사선을 발생시키는 발광 다이오드 또는 레이저 다이오드를 포함한다. 또한, 상기 장치는 전자기 방사선의 부분들을 상기 광이성질성 제2 층(18) 쪽으로 안내하는 광 가이드(16)를 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 광 가이드는 상기 부피 영역(5) 내 개구(6)를 통해 뻗을 수 있다.
상기 칩 수용 표면(14)은 반도체 칩(2)을 향해 있다. 상기 칩 수용 표면(14)은 도 7의 실시예에서 상기 반도체 칩(2)과 전체 표면으로 접촉한다. 상기 칩 수용 표면(14)은 평면으로 형성되어 있다. 이는 상기 반도체 칩(2)의 이송 동안에 상기 칩 수용 표면(14)의 상태에 상응한다. 상기 부피 영역(5)의 칩 수용 표면(14)은 이와 같은 작동 상태에서 접착 표면(4)에 상응한다. 상기 반도체 칩(2)은 상기 부피 영역(5)의 칩 수용 표면(14)의 에지 길이보다 더 긴 에지 길이를 갖는다. 상기 접착 표면(4)의 표면적은 이와 같은 작동 상태에서 최대이다.
도 8에 도시된 실시예는, 전자기 방사선이 부피 영역(5) 상으로 유도된다는 사실에서 도 7의 이송 툴(1)의 작동 상태와 구분되는 작동 상태의 이송 툴(1)을 포함한다. 상기 부피 영역(5)의 제2 층(18)의 광이성질성 재료상으로 입사하는 전자기 방사선에 의해 부피 수축이 발생한다. 다시 말해, 상기 제2 층(18)의 광이성질성 재료의 밀도가 증가한다. 상기 밀도의 변경 및 그에 따른 부피의 변경에 의해 접착 표면(4)이 변형된다. 칩 수용 표면(14)은 복수의 오목 및 볼록 영역을 포함한다. 예를 들어 상기 칩 수용 표면(14)은 골판형 시트 형태 또는 주름 형태로 형성되어 있다.
상기 칩 수용 표면(14)은 도 8의 실시예에서 반도체 칩(2)과 전체 표면으로 접촉하지 않는다. 이는 상기 접착 표면(4)으로부터 상기 반도체 칩(2)의 분리 동안에 상기 칩 수용 표면(14)의 상태에 상응한다. 상기 부피 영역(5)의 칩 수용 표면(14)은 이와 같은 작동 상태에서 상기 접착 표면(4)보다 더 크다. 상기 접착 표면(4)의 표면적은 이와 같은 작동 상태에서 상기 부피 영역(5)의 변형에 의해 감소한다.
도 9, 도 10, 도 11 및 도 12는 본 출원서에 기술되는 방법의 하나의 실시예에 따른 반도체 칩들을 이송하기 위한 방법의 서로 다른 방법 단계들을 개략적인 단면도들에 의해 보여준다. 장치(15), 그리고 개구들(6) 및 공동들(8)은 더 나은 개관을 위해 도 9 내지 도 12에서 도시되어 있지 않다.
도 9 내지 도 12의 실시예에 따른 반도체 칩들(2)을 이송하기 위한 방법에서는 제1 단계에서, 부피 영역들(5)의 접착 표면들(4)이 소스 캐리어(10) 상에 배치되어 있는 반도체 칩들(2)과 직접 접촉하도록, 이송 툴(1)을 상기 반도체 칩들(2)에 접근시킨다(도 9 참조). 상기 반도체 칩들(2)은 규칙적인 배열로, 예를 들어 행과 열을 따라 상기 소스 캐리어(10) 상에 배치되어 있다. 접착 스탬프(3)의 각각의 부피 영역(5)이 상기 소스 캐리어(10)의 상부측에 있는 개별적으로 할당된 반도체 칩(2) 위에 배치되어 있도록, 상기 이송 툴(1)은 상기 소스 캐리어(10)의 상부측에 접근한다. 칩 수용 표면(14)은 반도체 칩(2)과 전체 표면으로 접촉한다. 상기 칩 수용 표면(14)은 평면으로 형성되어 있다. 부피 영역(5)의 칩 수용 표면(14)은 접착 표면(4)에 상응한다. 상기 접착 표면(4)의 표면적은 이와 같은 작동 상태에서 최대이다.
이송 툴(1)은 소스 캐리어(10)로부터 멀리 이동한다(도 10 참조). 반도체 칩들(2)은 반데르발스 힘에 의해 부피 영역(5)의 접착 표면(4)에 접착된다. 상기 소스 캐리어(10) 상에 결함 있는 반도체 칩(13)이 존재하면, 의도적으로 이와 같은 반도체 칩은 접착 스탬프(3)의 접착 표면(4)에 접착되지 않을 수 있다. 상기 접착 스탬프(3)의 부피 영역(5)의 칩 수용 표면(14)이 의도적으로 변형될 수 있고, 상기 반도체 칩들(2)의 접착이 의도적으로 설정될 수 있도록, 상기 이송 툴(1)은 장치(15)에 의해 설정될 수 있다.
다음 단계에서, 반도체 칩들(2)을 구비한 이송 툴(1)을 타깃 캐리어(11)에 접근시킨다(도 11 참조). 상기 이송 툴(1)에 배치된 반도체 칩들(2)은 상기 타깃 캐리어(11)와 직접 접촉한다. 이 경우, 상기 반도체 칩들(2)의 하부측들이 상기 타깃 캐리어(11)의 상부측을 향해 있다. 부피 영역(5)의 접착 표면(4)의 표면적이 감소함으로써 상기 반도체 칩들(2)은 분리된다. 상기 부피 영역(5)의 접착 표면(4)의 표면적은 상기 이송 툴(1)의 장치(15)에 의해 감소한다. 칩 수용 표면(14)은 볼록하게 형성되어 있다. 상기 강성의 반도체 칩들(2)은 상기 부피 영역(5)의 볼록형 칩 수용 표면(14)으로부터 분리되고 상기 타깃 캐리어(11)에 남는다.
이송 툴(1)은 타깃 캐리어(11)로부터 들어올려 진다(도 12 참조). 앞서 접착 스탬프(3)의 부피 영역(5)의 접착 표면(4)에 고정된 반도체 칩들(2)은 상기 타깃 캐리어(11)의 상부측에 남는다. 그에 따라 소스 캐리어(10)로부터 상기 타깃 캐리어(11) 상으로 상기 반도체 칩들(2)의 이송은 종료한다.
본 출원서에 기술되는 방법에 의해 특히 간단한 방식으로 반도체 칩들을 의도적으로, 그리고 선택적으로 전달하는 것이 가능하다.
비록 모든 조합들이 명시적으로 기술되어 있지 않더라도, 도면들과 관련하여 기술되는 특징들 및 실시예들은 또 다른 실시예들에 따라 서로 조합될 수 있다. 계속해서 도면들과 관련하여 기술되는 실시예들은 대안적으로 또는 추가적으로 일반 설명부에 따른 또 다른 특징들을 포함할 수 있다.
본 발명은 실시예들을 참조하는 설명에 의해 제한되어 있지 않다. 오히려 본 발명은 각각의 새로운 특징 및 특징들의 각각의 조합을 포함하고, 이는 비록, 이와 같은 특징 또는 이와 같은 조합 자체가 명시적으로 특허 청구항들 또는 실시예들에 제시되어 있지 않더라도, 특히 특징들의 각각의 조합을 특허 청구항들에 포함한다는 사실을 의미한다.
본 특허 출원서는 독일 특허 출원서 DE 10 2018 127 123.9의 우선권을 청구하며, 그에 따라 상기 출원서의 공개 내용은 인용의 방식으로 본 특허 출원서에 수용된다.
1 이송 툴
2 반도체 칩
3 접착 스탬프
4 접착 표면
5 부피 영역
6 개구
7 변형 영역
8 공동
9 금속층
10 소스 캐리어
11 타깃 캐리어
12 충전 재료
13 결함 있는 반도체 칩
14 칩 수용 표면
15 장치
16 광 가이드
17 제1 층
18 제2 층
19 제3 층
20 베이스
D 두께

Claims (18)

  1. 반도체 칩(semiconductor chip)(2)을 이송하기 위한 이송 툴(transfer tool)(1)에 있어서,
    - 상기 반도체 칩(2)을 수용하기 위한 접착 표면(4)을 포함하는 접착 스탬프(adhesive stamp)(3); 및
    - 상기 접착 표면(4)의 표면적을 설정하기 위한 장치(15)를 구비하고,
    - 상기 접착 스탬프(3)는 변형 가능하게 형성되어 있고;
    - 상기 접착 표면(4)은 상기 접착 스탬프(3)의 외부 표면의 일부에 의해 형성되어 있으며;
    - 상기 접착 표면(4)의 표면적은 상기 접착 스탬프(3)의 변형에 의해 설정 가능하고; 그리고
    - 상기 접착 표면(4)은 중단 없이 형성되어 있는, 이송 툴.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접착 스탬프(3)는 변형 가능한 부피 영역(5)을 포함하고, 상기 접착 표면(4)은 상기 부피 영역(5)의 외부 표면의 일부에 의해 형성되어 있는, 이송 툴.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 접착 스탬프(3)는 탄성 중합체를 포함하거나 또는 탄성 중합체로부터 형성되어 있는, 이송 툴.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착 스탬프(3)는 개구(6)를 포함하고, 상기 접착 표면(6)의 표면적을 설정하기 위한 상기 장치(15)는 상기 개구(6)의 부피를 설정하도록 설계되어 있는, 이송 툴.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착 표면(4)의 표면적을 설정하기 위한 상기 장치(15)는 상기 개구(6) 내 충전 재료(12)의 양을 설정하도록 설계되어 있는, 이송 툴.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착 스탬프(3)는 측면으로 상기 부피 영역(5) 옆에 변형 영역(7)을 포함하는, 이송 툴.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 부피 영역(5) 내에서 상기 접착 스탬프(3)의 두께(D)에 비해 상기 변형 영역(7) 내에서 상기 접착 스탬프(3)의 두께(D)가 감소하는, 이송 툴.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 접착 스탬프(3)는 상기 변형 영역(7) 내에 공동(8)을 포함하는, 이송 툴.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착 표면(4)의 표면적을 설정하기 위한 상기 장치(15)는 상기 변형 영역(7) 내에서 상기 접착 스탬프(3) 상으로, 상기 접착 스탬프(3)의 주 연장 평면에 대해 직각 또는 수직으로 향해 있는 힘을 가하도록 설계되어 있는, 이송 툴.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 힘은 자기력 또는 정전기력인, 이송 툴.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착 스탬프(3)는 자체 외부 표면에 금속층(9)을 포함하는, 이송 툴.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 금속층(9)은 상기 변형 영역(7) 내에 배치되어 있는, 이송 툴.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착 표면(4)의 표면적을 설정하기 위한 상기 장치(15)는 상기 부피 영역(5)의 재료의 밀도를 변경하도록 설계되어 있는, 이송 툴.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부피 영역(5)은 광이성질성 재료를 포함하거나 또는 광이성질성 재료로 구성되는, 이송 툴.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 부피 영역(5)은 광이성질성 재료에 의해 형성되어 있는 제2 층을 포함하고, 상기 제2 층의 상기 접착 표면(4)을 향해 있는 측에 광이성질성 재료를 포함하지 않는 제1 층이 제공되어 있는, 이송 툴.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 접착 표면(4)의 표면적을 설정하기 위한 상기 장치(15)는 전자기 방사선을 상기 부피 영역 쪽으로 유도하도록 형성되어 있는, 이송 툴.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부피 영역(5)의 변형에 의해 상기 접착 표면(4)의 표면적이 설정 가능한, 이송 툴.
  18. 반도체 칩들(2)을 이송하기 위한 방법에 있어서,
    - 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 이송 툴(1)을 준비하는 단계;
    - 복수의 반도체 칩(2)을 규칙적인 배열로 소스 캐리어(source carrier)(10) 상에 준비하는 단계;
    - 상기 이송 툴(1)을 상기 소스 캐리어(10)에 접근시키는 단계 ― 부피 영역(5)의 접촉 표면(4)이 반도체 칩(2)과 접촉함 ―;
    - 반도체 칩(2)을 반데르발스 힘(van der Waals force)에 의해 상기 부피 영역(5)의 접착 표면(4)에 접착시키는 단계;
    - 상기 소스 캐리어(10)로부터 상기 이송 툴(1)을 들어올리는 단계;
    - 상기 이송 툴(1)을 타깃 캐리어(target carrier)(11)에 접근시키는 단계 ― 상기 이송 툴(1)에 배치된 상기 반도체 칩들(2)이 상기 타깃 캐리어(11)와 접촉함 ―;
    - 상기 부피 영역(5)의 접착 표면(4)의 표면적을 감소시킴으로써 상기 반도체 칩들(2)을 분리하는 단계를 포함하는, 방법.
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