專利名稱：用于保持半導(dǎo)體襯底的保持設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的保持設(shè)備(Aufnahmeeinrichtung)。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體襯底的準(zhǔn)確和位置可靠的固定對(duì)于半導(dǎo)體工業(yè)中的許多過(guò)程來(lái)說(shuō)是必要的。為了操作這樣的半導(dǎo)體襯底，將大多數(shù)非常薄的和脆弱的半導(dǎo)體襯底施加到保持設(shè)備、 即所謂的夾盤(pán)(Chuck)上，并且固定在該夾盤(pán)上。對(duì)于將半導(dǎo)體襯底固定在夾盤(pán)上的已知工藝尤其是在厚度小于100 μ m、尤其是小于50 μ m的極其薄的半導(dǎo)體襯底的情況下以及在具有拓?fù)鋱D(Topographie)的襯底的情況下不能應(yīng)用。一種經(jīng)常使用的固定方式借助于真空或低壓進(jìn)行，其中平坦的半導(dǎo)體襯底通過(guò)低壓或真空固定在其中銑入有真空軌道的平坦的、淬硬的表面上。在特別薄的半導(dǎo)體襯底的情況下，這些半導(dǎo)體襯底可能沿著真空軌道折斷或者至少損壞。一個(gè)更大的問(wèn)題是固定具有非常高的拓?fù)鋱D的襯底，其中所述拓?fù)鋱D例如通過(guò)所謂的隆起(Bump)產(chǎn)生。隆起是以球形、錐形或者棱柱形(直角平行六面體)涂敷的導(dǎo)電材料，這些材料稍后用于電接觸另外的部件。所述隆起可以具有大于500 μ m、典型地在4 一 200 μ m之間、大多在10 — 150 μ m之間的高度，并且大量地分布在整個(gè)襯底面上。因此，用已知方法固定半導(dǎo)體襯底不是充分可能的。另一可能性在于靜電固定。但是，靜電固定裝置所具有的缺點(diǎn)是，由于建立電場(chǎng)而可能造成對(duì)半導(dǎo)體襯底上的復(fù)雜電路的損壞。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種保持設(shè)備，利用該保持設(shè)備可以安全地和以小心的方式保持和固定薄的半導(dǎo)體襯底以及具有拓?fù)鋱D的半導(dǎo)體襯底。該任務(wù)利用權(quán)利要求1的特征來(lái)解決。本發(fā)明的有利擴(kuò)展在從屬權(quán)利要求中說(shuō)明。由至少兩個(gè)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)和/或附圖中說(shuō)明的特征構(gòu)成的全部組合也落入到本發(fā)明的范圍中。在所說(shuō)明的值范圍的情況下，也應(yīng)當(dāng)將處于所述邊界內(nèi)的值作為邊界值公開(kāi)并且能以任意的組合要求保護(hù)。本發(fā)明所基于的想法是，通過(guò)在保持設(shè)備的保持側(cè)上設(shè)置定義的吸收結(jié)構(gòu)以及同時(shí)使用吸收結(jié)構(gòu)的軟表面材料或軟材料來(lái)改進(jìn)一般的保持設(shè)備。通過(guò)在接觸半導(dǎo)體襯底的表面上設(shè)置柔性的材料，可以保證即使在半導(dǎo)體襯底上存在拓?fù)鋱D的情況下也小心地保持該半導(dǎo)體襯底。通過(guò)所述軟材料同時(shí)具有抽吸半導(dǎo)體襯底的吸收結(jié)構(gòu)，從現(xiàn)有技術(shù)中已知的缺點(diǎn)得到避免并且可以安全地和小心地保持薄的和/或配備有拓?fù)鋱D的半導(dǎo)體襯底。所述吸收結(jié)構(gòu)的相鄰?fù)蛊鹬g的距離在此與半導(dǎo)體襯底的厚度的比例應(yīng)當(dāng)小于 1 7，尤其是小于1 5，優(yōu)選小于1 3，更優(yōu)選地小于1 2。這類似地適用于半導(dǎo)體襯底上的可能拓?fù)鋱D的直徑。吸收結(jié)構(gòu)的相鄰?fù)蛊鹬g的距離因此最大是半導(dǎo)體襯底的厚度和/或保持在保持設(shè)備上的半導(dǎo)體襯底的各個(gè)拓?fù)鋱D的直徑的7倍。在本發(fā)明的一個(gè)有利構(gòu)型中設(shè)置，所述吸收結(jié)構(gòu)在整個(gè)保持側(cè)上延伸。因此，可通過(guò)小心的方式保持整個(gè)半導(dǎo)體襯底。此外有利地設(shè)置，所述吸收結(jié)構(gòu)具有小于90 Shore-A的肖氏硬度。對(duì)于半導(dǎo)體襯底的一方面穩(wěn)定以及另一方面小心的固著裝置來(lái)說(shuō)最佳的是一種具有在10 Shore-A與70 Shore-A之間的肖氏硬度的軟材料，因?yàn)榭梢詫?duì)半導(dǎo)體襯底部分地起到高支承力和/或橫向力的作用。此外對(duì)于半導(dǎo)體襯底的高度準(zhǔn)確的定位必要的是，所述半導(dǎo)體襯底在所述保持設(shè)備上不浮動(dòng)。然而令人驚訝地已證實(shí)，由軟材料和低壓構(gòu)成的組合也確保了穩(wěn)定的側(cè)導(dǎo)向或穩(wěn)定的側(cè)固定。通過(guò)保持體由軟材料構(gòu)成，具有吸收結(jié)構(gòu)的保持體可以形成為一個(gè)部件。就所述定義的吸收結(jié)構(gòu)具有一個(gè)或多個(gè)、尤其是主要在保持體和/或半導(dǎo)體襯底的周長(zhǎng)方向上分布的軌道而言，可以在半導(dǎo)體襯底的整個(gè)面上建立特別定義的低壓。此外， 由于主要在保持體的周長(zhǎng)方向上取向的軌道，輕微的低壓就已經(jīng)足以安全地固定所述半導(dǎo)體襯底。在本發(fā)明的另一有利的實(shí)施方式中設(shè)置，所述吸收結(jié)構(gòu)，尤其是相鄰軌道的橫截面，被構(gòu)造為齒狀的。此外有利地設(shè)置，至少一個(gè)尤其是由凸起和凹陷構(gòu)成的軌道螺旋形地、尤其是從保持體的中心出發(fā)地分布。螺旋形的軌道可以在制造技術(shù)上一方面容易地實(shí)現(xiàn)，并且另一方面實(shí)現(xiàn)從所述保持設(shè)備的中心直至所述保持設(shè)備的外圍的最大路徑，從而保證了位于軌道上的低壓的最佳分布。通過(guò)所述軟材料被構(gòu)造為導(dǎo)電的，可以避免可能發(fā)生的靜電充電，例如通過(guò)將所述保持設(shè)備接地而發(fā)生的。根據(jù)本發(fā)明的另一有利的實(shí)施方式設(shè)置，所述保持側(cè)構(gòu)成保持平面A并且所述凹陷的側(cè)壁與保持平面A尤其是等角度地形成角度，尤其是形成處于30°與85°之間、優(yōu)選處于50°與70°之間的角度W1/W2。角度Wl適用于所述凹陷的第一側(cè)壁并且角度W2適用于所述凹陷的第二側(cè)壁。在此特別有利的是，所述吸收結(jié)構(gòu)被構(gòu)造為通過(guò)所述吸收結(jié)構(gòu)的彈性和幾何形狀保持所述半導(dǎo)體襯底的拓?fù)鋱D。


本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)從對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的以下描述中以及根據(jù)附圖得出；所述附圖在
圖1中示出施加在半導(dǎo)體襯底4上的拓?fù)鋱D5的微觀照片，并且圖2中示出根據(jù)本發(fā)明的保持設(shè)備的示意圖，并且圖3中示出由軟材料構(gòu)成的根據(jù)本發(fā)明的吸收結(jié)構(gòu)的示意性片段。
具體實(shí)施例方式在附圖中，相同的部件和具有相同功能的部件用相同的附圖標(biāo)記表示。圖1示出具有拓?fù)鋱D5、即各個(gè)隆起恥的半導(dǎo)體襯底4的一個(gè)片段，這些隆起恥分布地設(shè)置在半導(dǎo)體襯底4的表面上。在圖2中示出由載體1和固定在載體1上的保持體3構(gòu)成的保持設(shè)備。載體1例如可以用于由機(jī)器人手臂或者過(guò)程站保持并且因此優(yōu)選由剛性材料、尤其是金屬構(gòu)成。載體1有利地具有比保持體3大的基面。相比于載體1，保持體3由更軟的材料構(gòu)成。該軟的材料例如可以是Viton (氟橡膠)、硅、橡膠、NBR (丁腈)、氯丁橡膠等。在保持體3的背離載體1的保持側(cè)7上可保持具有拓?fù)鋱D5的半導(dǎo)體襯底4。也可以將拓?fù)鋱D5朝上定向地、即遠(yuǎn)離保持側(cè)7地保持半導(dǎo)體襯底4。保持體3由低壓通道2貫穿，該低壓通道2進(jìn)一步穿過(guò)載體1地延伸至未示出的真空設(shè)備以在設(shè)置在保持側(cè)7上的吸收端8上施加真空。根據(jù)本發(fā)明，可以按照分布在保持體3上的方式設(shè)置多個(gè)低壓通道2。有利地在保持體3的中心Z之外設(shè)置低壓通道2以及吸收端8。特別有利的是，從中心Z至吸收端8的距離Bl大于從吸收端8至保持體3的外圍9的距離B2。比例Bl B2特別有利地是從1. 5 1至3 1，優(yōu)選2 1。吸收端8設(shè)置在吸收結(jié)構(gòu)6的凹陷10中，并且構(gòu)造吸收結(jié)構(gòu)6的凸起11與凹陷 10相鄰。凸起11在當(dāng)前的情況下是齒狀的，其中凹陷10和凸起11由在中心Z開(kāi)始的螺旋形軌道12構(gòu)成。該螺旋形軌道12構(gòu)成定義的吸收結(jié)構(gòu)6，并且通過(guò)該螺旋結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)從中心Z至外圍9的高氣流阻力，該高氣流阻力確保了在保持體3處對(duì)半導(dǎo)體襯底4的穩(wěn)定的抽吸。在軌道12的凹陷10中可保持隆起5b。圖3示出保持體3的一個(gè)放大的片段。凹陷10的側(cè)壁Si、S2與由保持體3的保持側(cè)7構(gòu)成的保持平面A形成角度，而且是等角度地，其中在該實(shí)施例中在側(cè)壁S1、S2與保持平面A之間形成相同的角度Wl、W2。角度W1、W2處于30°與85°之間，優(yōu)選處于40°與 75°之間。在圖3中以尖峰示出的凸起11可以在本發(fā)明的一種有利實(shí)施方式中為倒圓的。此外，本發(fā)明的特別優(yōu)點(diǎn)在于，可以用同一保持設(shè)備安全地和小心地保持不同的半導(dǎo)體襯底、尤其是也在直徑上不同的半導(dǎo)體襯底4?；旧吓c保持體3具有相同外輪廓和/或相同外周長(zhǎng)和/或相同直徑的半導(dǎo)體襯底4被特別安全和小心地保持。附圖標(biāo)記列表
1載體2低壓通道3保持體4半導(dǎo)體襯底5拓?fù)鋱D5b隆起6吸收結(jié)構(gòu)7保持側(cè)8吸收端9外圍10凹陷11凸起12軌道S1/S2側(cè)壁Z中心A保持平面Wl角度W2角度Bl距離B2距離。
權(quán)利要求
1.一種用于保持平面的半導(dǎo)體襯底(4)的保持設(shè)備，具有 -載體(1)，-固定或能固定在載體(1)上的具有背離載體(1)的保持側(cè)(7)的保持體(3)，以及 -至少一個(gè)穿透保持體(3)的低壓通道(2)，該低壓通道具有保持側(cè)(7)上的吸收端， 其中該保持側(cè)(7)具有由軟材料構(gòu)成的定義的吸收結(jié)構(gòu)(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保持設(shè)備， 其特征在于，所述吸收結(jié)構(gòu)(6)在整個(gè)保持側(cè)(7)上延伸。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的保持設(shè)備， 其特征在于，所述吸收結(jié)構(gòu)(6)具有小于90 Shore-A的肖氏硬度。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的保持設(shè)備， 其特征在于，所述保持體(3)由軟材料構(gòu)成。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的保持設(shè)備， 其特征在于，所述定義的吸收結(jié)構(gòu)(6)具有一個(gè)或多個(gè)、尤其是主要在保持體(3)和/或半導(dǎo)體襯底的周長(zhǎng)方向上分布的軌道(12)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的保持設(shè)備， 其特征在于，所述吸收結(jié)構(gòu)(6)，尤其是相鄰軌道(12)的橫截面，被構(gòu)造為齒狀的。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的保持設(shè)備， 其特征在于，至少一個(gè)由凸起(11)和凹陷(10)構(gòu)成的軌道(12)螺旋形地、尤其是從保持體(3)的中心(Z)出發(fā)地分布。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的保持設(shè)備， 其特征在于，所述軟材料被構(gòu)造為導(dǎo)電的。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的保持設(shè)備， 其特征在于，所述保持側(cè)(7)構(gòu)成保持平面A，并且所述凹陷(10)的側(cè)壁(S1/S2)與保持平面A尤其是等角度地形成角度，尤其是形成處于30°與85°之間、優(yōu)選處于40°與75°之間的角度 W1/W2。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的保持設(shè)備， 其特征在于，所述吸收結(jié)構(gòu)(6)被構(gòu)造為保持所述半導(dǎo)體襯底(4)的拓?fù)鋱D(5)。
全文摘要
用于保持平面的半導(dǎo)體襯底的保持設(shè)備具有載體；固定或能固定在載體上的具有背離載體的保持側(cè)的保持體；以及至少一個(gè)穿透保持體的低壓通道，該低壓通道具有保持側(cè)上的吸收端，其中該保持側(cè)具有由軟材料構(gòu)成的定義的吸收結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)B25B11/00GK102427916SQ201080017785
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月22日
發(fā)明者伯斯塔勒 D., 蒂芬伯克 H., 伯格拉夫 J., 帕格弗里德 S. 申請(qǐng)人:Ev 集團(tuán)有限責(zé)任公司