[發明專利]用于拾取半導體芯片的裝置和方法

無效

• 申請號: 200710305869.7
• 申請日: 2007-12-28
• 公開（公告）號: CN101211809A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發明（設計）人: 邊鶴均;宋炫靜;沈鐘輔
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L21/677
• 分類號: H01L21/677;H01L21/683;H01L21/00;H01L21/78
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司
• 代理人: 郭鴻禧;安宇宏

本申請要求于2006年12月29日提交的第10-2006-0137510號韓國專利申請的優先權，其內容通過引用完全包含于此，就像完全在這里提出一樣。

技術領域

本公開涉及拾取半導體芯片(die)的裝置和方法，更具體地講，涉及能夠充分降低對半導體芯片的物理損傷并充分減少拾取半導體芯片的誤差同時增強保真度和產量的拾取半導體芯片的裝置和方法。

背景技術

隨著信息通信領域的快速發展和信息介質(比如計算機)的快速普及，半導體裝置的技術快速發展。半導體裝置的技術的快速發展需要功能方面的高速運行或大容量的存儲。半導體裝置的大容量和高密度的趨勢提高了半導體裝置的集成水平，所以構成存儲器單元的各單元裝置的尺寸也被小型化。因此，在有限的區域內形成高度集成的多層結構的技術已成為研究的熱點。

用于構造半導體裝置的單元工藝需要極度嚴格的精度，以符合這樣的高度集成技術。通常，用于制造半導體裝置的單元工藝可主要分為雜質離子注入和擴散工藝、沉積工藝、蝕刻工藝(包括光刻)和用于去除雜質的晶片清潔工藝(包括化學機械拋光CMP)等。雜質離子注入和擴散用于將IIIB族(例如硼B)或VIB族(例如磷P或砷As)的雜質離子注入到半導體基底的內部。沉積工藝用于在半導體基底上形成材料膜。包括光刻的蝕刻工藝用于將通過薄膜沉積形成的材料膜圖案化成指定的圖案。包括CMP的晶片清潔工藝用于在晶片上沉積層間絕緣層等，并將晶片的表面整體拋光以去除臺階覆蓋物(step?coverage)。選擇性并重復性地執行這些單元工藝，由此在晶片的表面上堆疊多個電路圖案，以構造半導體裝置。

在這些單元工藝中完成的半導體裝置經歷切割工藝(sawing?process)，從而被組裝成半導體集成電路，在所述切割工藝中，利用刀片將形成在晶片上的作為半導體芯片的半導體裝置成片地分成單獨的半導體芯片。在切割工藝中，通過利用刀片，沿著在晶片的整個表面中的一邊方向的劃線將晶片的一邊完全地切割。然后，安裝有晶片的晶片夾旋轉90°，沿著與初始切割垂直的方向切割晶片，使得晶片被分成單獨的半導體芯片。但是，在這樣的切割工藝中，當僅切割一個晶片時，半導體芯片被分散并遺失到工藝區域之外。為了防止這個問題，通常將粘合劑膠帶附于晶片的后表面，使得通過切割工藝與晶片分離的半導體芯片通過粘合劑膠帶仍然保持著緊密的關系而不被分散。然后，分離的芯片分別與粘合劑膠帶分離，并經歷用于半導體芯片的封裝工藝。

圖1A至圖1C示出了利用根據傳統技術的半導體芯片拾取裝置來拾取被切割的半導體芯片的步驟。參照圖1A，由基體膜10、UV膜12和粘合劑膜14組成的粘合劑膠帶16附于晶片18的后表面。基體膜10可具有切塊帶(dicing?tape)的形狀，粘合劑膜14用作將晶片18牢固地固定到粘合劑膠帶16的主要的粘合劑膜。UV膜12是由粘性強的材料構成的材料膜，以增強基體膜10和粘合劑膜14之間的粘附力。通過利用刀片沿著劃線來切割后表面附于粘合劑膠帶16的晶片18，晶片18被切割成單獨的半導體芯片。作為切割晶片的結果，形成在晶片上的多個半導體芯片通過被沿著劃線20切割而被分成單個的半導體芯片18a。

圖1B和圖1C示出了通過利用半導體芯片拾取裝置來拾取圖1A中的被切割的半導體芯片18a的步驟。參照圖1B，半導體芯片拾取裝置22被設置在晶片18的上方，以拾取被沿著劃線20切割和分離的半導體芯片18a。半導體芯片拾取裝置22包括傳送頭28，傳送頭28連接到驅動裝置并將半導體芯片18a一片片地移到用于后續工藝的處理設備中。半導體芯片拾取裝置還包括夾頭(collet)24，夾頭24固定于傳送頭28的下端，并且在夾頭24內設置了真空管道26，以產生將使被切割的半導體芯片18a與夾頭24保持在一起的吸力。夾頭24可以由例如橡膠材料形成，以充分減少對半導體芯片18a的損壞。為了更確實地防止對半導體芯片18a造成損壞，可以在夾頭24的下部另外地形成由軟性材料形成的保護膜。

參照圖1C，通過孔栓(plunge?pin)30將單獨分離的半導體芯片18a抬起，被抬起的半導體芯片18a通過真空管道26的吸力被拾取并與夾頭24保持在一起。