从箔片分离半导体芯片的方法和用于安装半导体芯片的设备技术

技术编号:3198186 阅读:141 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
在芯片推顶器(6)的支撑下从箔片(4)分离半导体芯片(1)并且从箔片(4)拾取半导体芯片(1),该芯片推顶器(6)具有斜面(16)和具有紧邻脱模边缘(18)设置的沟槽(12)的支撑区(13),斜面(16)表面(17)形成为凹面,并且终止于从芯片推顶器(6)的表面(9)突出的脱模边缘(18)。可以给沟槽(12)抽真空。半导体芯片(1)与箔片(4)的分离和拾取发生于:晶片平台(5)相对于芯片推顶器(6)移动,以便在从芯片推顶器(6)的表面(9)伸出的脱模边缘(18)拉箔片(4),从而半导体芯片(1)自身临时至少部分与箔片(4)分离,并且着陆于支撑区(13)之上的箔片(4)上,并且芯片抓手(7)拾取位于支撑区(13)上的半导体芯片(1)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于从箔片分离半导体芯片的方法和用于安装半导体芯片的设备,该装置适合于执行该方法。
技术介绍
通常,半导体芯片是在行内公知为胶带(tape)的框(frame)中保持的箔片上提供的,用于使用这样一种安装设备来进行处理。半导体芯片粘附于箔片。具有箔片的框由可移动晶片平台容纳。晶片平台循环移动,以致在第一位置A一个接一个地提供半导体芯片,接着由芯片抓手拾取所提供的半导体芯片,并且放在衬底上的第二位置B。从箔片除去所提供的半导体芯片是由设置在箔片下面的芯片推顶器(行内人公知为管芯推顶器)所支持的。这样,通常设置在芯片推顶器中的至少一个顶针支持半导体芯片从箔片的分离。根据专利US4921564,一种方法已经公知,利用该方法,可以从箔片分离半导体芯片,并且无需顶针的协助而由芯片抓手拾取该半导体芯片。利用该方法,将具有半导体芯片的箔片放置到可加热板上。在面向箔片的一侧上,该板具有空腔,可以给该空腔抽真空。当安装时,一方面,给空腔抽真空,使得箔片被拉入空腔中,并且部分从半导体芯片分离。另一方面,为了额外减小半导体芯片与箔片的粘接,将箔片加热到50度至65度的温度。该方法能够处理大量的半导体芯片,然而,在相当大但是非常薄的半导体芯片情况下,经常发生在抽真空和除去箔片时,半导体芯片升起并且接着落回到箔片上,从而还会发生相邻的半导体芯片叠加。要分离的半导体芯片的厚度在持续降低。今天,在许多情况下厚度总计仅100微米,并且还具有进一步将厚度减小到75至50微米的趋势。此外,在晶片的背面上具有粘接层。因此增加了半导体芯片在晶片上的粘接。上述在顶针的辅助下分离半导体芯片的技术达到了其极限。根据US4921564的在真空情况下对箔片分离也不再奏效箔片不再能够加热到所需要的50度至65度的温度,因为在这些温度下粘接层已经硬化,使得半导体芯片更好地粘接于箔片。专利US6561743公开了用于从箔片分离半导体芯片的另外的方法。利用该方法,在边缘拉具有待分离半导体芯片的箔片,从而半导体芯片和箔片在边缘上被彼此分离。在半导体芯片自身完全从箔片分离之前,该箔片的分离就被停止。为了控制半导体芯片与箔片的分离,首先将芯片抓手下降到半导体芯片上,并且给半导体芯片施加真空。然后在边缘拉箔片,直到半导体芯片自身从箔片完全分离。专利申请US2002/0129899也公开了类似的方法。这些方法的缺点在于,由于分离所需的边缘高度必须在1.5毫米左右,因此会毁坏相邻的半导体芯片。本专利技术的目的是开发一种从箔片分离半导体芯片的强有利的方法,使用该方法不会毁坏相邻的半导体芯片。
技术实现思路
根据本专利技术用于安装粘附于箔片的半导体芯片的设备包括容纳具有半导体芯片的箔的晶片平台和芯片推顶器,在面向箔片的表面上,该芯片推顶器具有与待分离的半导体芯片的宽度对应并且具有脱模边缘的斜面,在脱模边缘上,半导体芯片与箔片分离。将斜面的表面形成凹面,并在脱模边缘,达到仅大约0.3毫米的最大高度。优选的是,该表面是具有恒定曲率的柱面。利用该斜面的凹陷形状,在斜面的脱模边缘增加半导体芯片的底面与箔片之间的角度,因此降低从半导体芯片分离箔片所需的力。因此,可以将脱模边缘的高度减小到仅0.3至0.4毫米的特定高度。紧邻脱模边缘的是具有沟槽的支撑区。这些沟槽分别平行于分离方向或者垂直于脱模边缘延伸,并给它们抽真空。晶片平台可以在两个垂直方向移动。半导体芯片与箔片的分离和利用芯片抓手的拾取按如下方式进行开始,依序进行三个步骤,以便相对于斜面对准待分离的半导体芯片1.沿第一方向移动晶片平台,直到待分离的第一半导体芯片的前边缘平行并且沿着斜面的脱模边缘延伸。2.沿第二方向移动晶片平台,直到待分离的第一半导体芯片相对于斜面的横向边缘位于中央,和3.给支撑区的沟槽抽真空,使得箔片被拉抵支撑区。在下一个步骤中,第一半导体芯片与箔片分离并且位于由芯片抓手拾取的位置。4.沿第一方向将晶片平台移动预定的距离,该距离一般为大约一至两毫米,比待分离的半导体芯片的长度长。利用该步骤,在斜面的脱模边缘拉箔片。半导体芯片随着它移动。这样,箔片自己从半导体芯片的下面分离。与箔片分离的半导体芯片部分以角度悬在空气中,就像仅在一边支撑的板。当半导体芯片的后端到达斜面的脱模边缘时,则半导体芯片落回到箔片上。然而,现在半导体芯片位于支撑区上,在此箔片被拉到支撑区的沟槽中。因此极大地减小了半导体芯片与箔片的粘接。由于向前馈送的长度大约为一至两毫米,比所分离的半导体芯片的长度长,因此,待分离的第二半导体芯片已经伸出于斜面的脱模边缘。首先分离的半导体芯片现在位于支撑区上,以便通过芯片抓手拾取。现在借助于照相机测量该半导体芯片的位置和方向。如果测量的实际位置相对于设定位置的偏离超过预定的容许限度,则移动晶片平台,直到半导体芯片的实际位置相对于设定位置的偏离在预定的容许限度内。该步骤与实际的从箔片分离的工艺无关。该装置现在准备好以便芯片抓手可以从箔片拾取第一半导体芯片并且将其放置到衬底上。在下一个步骤中,进行通过芯片抓手拾取半导体芯片,例如进行如下5.将芯片抓手下降到位于支撑区上的半导体芯片上,抽真空,并且给芯片抓手施加预定的拾取力,并升高芯片抓手。由于半导体芯片之间的距离非常小,因此在某些情况下,在步骤5之前降低斜面可能是需要的或者很有意义的,以便芯片抓手能够拾取该半导体芯片,而不会使芯片抓手接触到下一个半导体芯片。当芯片抓手拾取了半导体芯片时,下一个半导体芯片可以从箔片分离,并且被提供到支撑区上,以便通过芯片抓手拾取。因此晶片平台沿第一方向移动,移动长度是该半导体芯片的长度和切割轨迹的平均宽度。一行一行地处理箔片上的半导体芯片,从而根据步骤1和2,每行的第一半导体芯片总是相对于斜面对准。因此从箔片拾取薄半导体芯片的方法的特征在于,从箔片分离半导体芯片和由芯片抓手拾取半导体芯片发生在两个彼此独立、连续的步骤中。分离之后,半导体芯片再次着陆于箔片上。然而,由于箔片的很大的部分被拉到支撑区中的沟槽中,因此显著减小了箔片和半导体芯片之间的接触面积。相应地,也减小了半导体芯片与箔片的粘接。可以通过芯片抓手容易地拾取半导体芯片。优选的是,可以给具有脱模边缘的斜面施加超声,使得可以由超声支持分离工艺。此外,当脱模边缘的高度可调节时是有利的,以便可以在从箔片完全分离半导体芯片之前立即降低高度。本专利技术提供了几个优点-由于在一般0.3毫米、至多0.4毫米的情况下、斜面的脱模边缘处的高度差非常小,因此即使相邻半导体芯片的边缘也在斜面上移动,也不会毁坏这些相邻的半导体芯片。-由于芯片抓手不必支持箔片与半导体芯片的分离,因此粘接循环所需的时间独立于分离工艺。-由于具有沟槽的支撑区不妨碍相邻的半导体芯片,因此可以形成具有宽区域的支撑区,使得同样一块区域可以同样地用于小的和大的半导体芯片。-理想地,斜面的宽度对应于半导体芯片的宽度。因此优选将斜面形成为可更换的插入物,该插入物被插入到可以被抽取真空的芯片推顶器中的空腔中。在步骤4,移动晶片平台,因此使之相对于芯片推顶器移动。可以选择的是,也可以移动芯片推顶器,因为这仅是晶片平台和芯片推顶器之间的相对移动问题。所述方法很好地适用于大量的箔片类型和晶片的粘接涂层。然而,现在有些粘接剂在将晶片切割为本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于从箔片(4)分离半导体芯片(1)并且利用芯片抓手(7)从箔片(4)拾取半导体芯片(1)的方法,其中箔片(4)固定在晶片平台(5)上,并且箔片(4)的一部分位于芯片推顶器(6)的表面(9)上,其中芯片推顶器(6)包括具有沟槽(12)的支撑区(13)和具有脱模边缘(18)的斜面(16),所述脱模边缘(18)伸出于推顶器(6)的表面(9)上方,其中与脱模边缘(18)相邻的斜面(16)的表面(17)是凹陷的,该方法包括以下步骤:给支撑区(13)的沟槽(12)抽真空,   在垂直于斜面(16)的脱模边缘(18)的方向上相对于芯片推顶器(6)移动晶片平台(5),以便在斜面(16)的脱模边缘(18)上拉箔片(4),从而半导体芯片(1)自身临时地至少部分与箔片(4)分离,并且着陆于支撑区(13)之上的箔片(4 )上,和从箔片(4)拾取位于支撑区(13)上的半导体芯片(1)。

【技术特征摘要】
EP 2004-4-13 04101498.6;EP 2004-6-29 04103054.5;EP1.一种用于从箔片(4)分离半导体芯片(1)并且利用芯片抓手(7)从箔片(4)拾取半导体芯片(1)的方法,其中箔片(4)固定在晶片平台(5)上,并且箔片(4)的一部分位于芯片推顶器(6)的表面(9)上,其中芯片推顶器(6)包括具有沟槽(12)的支撑区(13)和具有脱模边缘(18)的斜面(16),所述脱模边缘(18)伸出于推顶器(6)的表面(9)上方,其中与脱模边缘(18)相邻的斜面(16)的表面(17)是凹陷的,该方法包括以下步骤给支撑区(13)的沟槽(12)抽真空,在垂直于斜面(16)的脱模边缘(18)的方向上相对于芯片推顶器(6)移动晶片平台(5),以便在斜面(16)的脱模边缘(18)上拉箔片(4),从而半导体芯片(1)自身临时地至少部分与箔片(4)分离,并且着陆于支撑区(13)之上的箔片(4)上,和从箔片(4)拾取位于支撑区(13)上的半导体芯片(1)。2.根据权利要求1的方法,进一步包括在箔片(4)与半导体芯片(1)完全分离之前,相对于芯片推顶器(6)的表面(9)降低脱模边缘(18)的高度。3.一种用于从箔片(4)分离半导体芯片(1)并且利用芯片抓手(7)从箔片(4)拾取半导体芯片(1)的方法,其中箔片(4)固定在晶片平台(5)上,并且箔片(4)的一部分位于芯片推顶器(6)的表面(9)上,其中芯片推顶器(6)包括具有沟槽(12)的支撑区(13)和具有脱模边缘(18)的斜面(16),所述脱模边缘(18)伸出于推顶器(6)的表面(9)上方,其中与脱模边缘(18)相邻的斜面(16)的表面(17)是凹陷的,该方法重复地包括以下步骤在垂直于斜面(16)的脱模边缘(18)的方向上相对于芯片推顶器(6)移动晶片平台(5),移动距离为半导体芯片(1)的长度的一部分,以便...

【专利技术属性】
技术研发人员:乔纳森梅丁马丁纳勒斯滕伯格马赛尔尼德豪泽丹尼尔施内茨勒罗兰德斯塔尔德
申请(专利权)人:优利讯国际贸易有限责任公司
类型:发明
国别省市:CH[瑞士]

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