DE10215083C1

DE10215083C1 - Verfahren zum Vereinzeln von Halbleiterchips von einem Wafer und zum Handhaben vereinzelter Halbleiterchips

Info

Publication number: DE10215083C1
Application number: DE2002115083
Authority: DE
Inventors: Sylvia Winter
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2002-04-05
Filing date: 2002-04-05
Publication date: 2003-12-04
Anticipated expiration: 2022-04-06

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Vereinzeln von Halbleiterchips von einem Wafer vorgesehen, bei dem ein Wafer auf einer Sägefolie aufgebracht wird und nach dem Vereinzeln mittels eines Transportstößels, der durch die Sägefolie gegen den Halbleiterchip geführt wird, herausgelöst wird und anschließend mit der gleichen Seite, mit der der Transportstößel den Halbleiterchip herauslöst, in einem Transportband abgesetzt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vereinzeln von Halb leiterchips von einem Wafer und zum Handhaben vereinzelter Halbleiterchips gemäß Patentanspruch 1. Inte grierte Schaltkreise in Form von sogenannten Halbleiter-Chips werden in großer Stückzahl auf einem Halbleiterwafer herge stellt. Dabei ist die Anzahl der Chips pro Wafer in Abhängig keit von der Chipgröße zwischen einigen hundert und einigen tausend bis zu über zehntausend Halbleiter-Chips pro Wafer. Diese sind matrixartig auf dem Wafer angeordnet, und werden nach der Herstellung beispielsweise zersägt. Dabei ist ein übliches, seit langem bekanntes Verfahren, dass der Wafer vor dem Sägen auf einer Sägefolie haftend aufgebracht wird, die in einem Sägerahmen eingespannt ist. Entsprechend der Sägeli nien, die benachbarte integrierte Schaltungen von einander trennen, wird der Wafer gesägt. Es liegen dann die einzelnen Halbleiter-Chips auf der Sägefolie vor. Für die weitere Ver arbeitung drückt beispielsweise eine Nadel von der Sägefoli enseite her gegen einen der Halbleiterchips, so daß sich die Folie weitgehend vom Chip trennt. Sodann wird der Chip von der anderen Seite der Sägefolie mittels Unterdruck von der Sägefolie abgenommen und zur Wei terverarbeitung abgesetzt. Dieses übliche Verfahren ist in der WO 00/25349 A1 und in der DE 43 38 071 C2 beschrieben.

Dieses bekannte und weitgehend übliche Verfahren ist dann un geeignet, wenn die von der Sägefolie abgewandete Seite des Halbleiter-Chips berührungsempfindlich ist. Dies ist bei spielsweise dann der Fall, wenn z. B. mikromechanische Ele mente oder auch Sensoren an der Oberfläche ausgebildet sind. Für den Umgang mit Halbleiterchips, die eine empfindliche Oberfläche aufweisen, sind nachfolgende Hand habungsverfahren bekannt. Zum Abnehmen von der Sägefolie ist beispielsweise bekannt, mittels mehrerer Ausstoßnadeln, die durch die Sägefolie durchgedrückt werden, den Halbleiterchip von der Sägefolie abzuheben. Danach, d. h. wenn ein ausrei chender Abstand von der Sägefolie bzw. dem benachbarten Chips erreicht ist, wird dieser mittels einer entsprechenden Vor richtung seitlich gegriffen und weiterverarbeitet.

Weiterhin ist in der endverarbeitenden Fertigung von Halblei terchips die Verwendung von Transportbändern, sogenannten "Surftabs" bekannt. Es handelt sich hierbei um ein Band, bei dem zumindest in einer Reihe hintereinander folgend Öffnungen vorgesehen sind, die deutlich größer als der Halbleiterchip sind, wobei die Öffnungen einseitig mit einem Klebeband bzw. Klebefolie abgedeckt ist. Der Chip wird sodann in diese Öff nung reingesetzt und durch die klebende Oberfläche bleibt er haftend in der Öffnung und wird der weiteren Verarbeitung zu geführt, wie aus der DE 43 38 071 C2 bekannt. Dabei ist weiterhin bekannt, daß diese Klebefolie zweigeteilt ist, so daß pro Öffnung in der Mitte in Längs richtung der hintereinander liegenden Öffnungen die Klebefo lie sozusagen einen Schlitz aufweist. Eine Möglichkeit den Chip aus dem Surftape zu entnehmen ergibt sich nunmehr gemäß dem Stand der Technik dadurch, daß von unten ein Saugrüssel an den Chip herangefahren wird, und der Chip durch die Klebe folie hindurchgezogen wird, die sich entlang des Schlitzes dabei auseinanderzieht. Nachteilig bei diesem Verfahren ist es, eine empfindliche Oberfläche zumindest an den Kanten da bei von der Klebefolie beschädigt werden kann.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde ein Verfahren zum Vereinzeln von Halbleiterchips vorzusehen, das mit einfa chen Mitteln die Handhabung von Halbleiterchips mit einer empfindlichen Oberfläche zuverlässig gewährleistet, ohne die Oberfläche einer Beschädigung auszusetzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Patentan spruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist gewährleistet, daß eine Handhabung mit einfachen Mitteln gewähr leistet ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin dung sind in den untergeordneten Ansprüchen angegeben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Halbleiterwafers in der Draufsicht,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines Halbleiterwafers in einem Sägerahmen,

Fig. 3 in Querschnittsansicht die Übertragung eines Halb leiterchips vom Sägerahmen zum Transportband,

Fig. 4 in einer Draufsicht des Transportband mit Halblei terchips,

Fig. 5 das in Fig. 4 dargestellte Transportband im Quer schnitt,

Fig. 6a das Aufsetzen eines zweiten Transportstößels auf dem Halbleiterchip im Transportband im Längsschnitt,

Fig. 6b den in Fig. 6a dargestellten Zustand im Quer schnitt,

Fig. 7a das Abziehen der Transportbandhaltefolie im Längs schnitt,

Fig. 7b den in Fig. 7a dargestellten Zustand im Quer schnitt,

Fig. 8a das Entfernen des Halbleiterchips aus dem Trans portband im Längsschnitt,

Fig. 8b den in Fig. 8a dargestellten Zustand im Quer schnitt.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbei spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

In Fig. 1 ist schematisch in einer Draufsicht ein Wafer 1 dargestellt. Dieser wird entlang von Sägelinien 2 in vertika ler Richtung und Sägelinien 3 in horizontaler Richtung in einzelne Chips 6 aufgeteilt, deren Oberfläche 4 in Fig. 1 dargestellt ist. Um das Zerlegen mittels Sägetechnik vorzu nehmen, wird der Wafer 1 in einen Sägerahmen 7 angeordnet, der in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Zwischen der Au ßenumrandung des Sägerahmens 7 ist eine Folie 8 vorgesehen, die in den Sägerahmen 7 eingespannt ist. In dem jetzt dargestellten Beispiel weist die Folie 8 Öffnun gen auf, die so angeordnet sind, daß nach dem Sägen unter je dem Chip 6 sich eine Öffnung 10 befindet. Die Oberfläche der Folie 8 ist haftend ausgebildet. Nunmehr wird der Wafer 1 in dem Sägerahmen 7 auf der Folie 8 haftend aufgebracht, wobei eine Folie 9 auf der dem Wafer abgewandten Seite der Folie 8 aufgebracht ist, um wirkungs voll einen Unterdruck erzeugen zu können.

Sobald der Wafer 1 haftend auf der Folie 8 aufliegt wird die Abdichtfolie 9 wieder entfernt.

Der Wafer liegt nunmehr so auf der Folie 8 auf, daß die emp findliche Oberfläche 4 von der Sägefolie 8 abgewandt ist. Es wird nunmehr der Wafer entlang der Sägelinien 2 und 3 gesägt und somit in einzelne Chips 6 zerteilt.

Nunmehr wird der Sägerahmen 7 zusammen mit der Sägefolie 8 und dem drauf befindlich Chip 5 so eingeordnet, daß ober halb des Sägerahmens 7 auf der Seite, auf der die vereinzelten Chips 5 auf der Sägefolie 8 aufliegen ein Transportband 12 angeordnet ist. Dieses Transportband 12 besteht aus einem Ma terial 13, das hintereinander liegend durch Öffnungen 17 durchbrochen ist. Nunmehr wird eine Öffnung 17 über einem Chip 5 auf dem Sägerahmen 7 positioniert. Ein Stößel 11, der eine Vakuumbohrung 12 aufweist, wird von der den Chips 5 abge wandten Seite der Sägefolie 8 durch die Öffnung 10 durchge führt, drückt den Chip 5 nach oben, bis dieser in der dar überliegenden Öffnung 17 sich befindet. In diesem Zustand wird eine zweiteilige Haltefolie 14 von einem Rakel 15 in der Ansicht gemäß Fig. 3 vor und hinter dem Vakuumstößel 11 vor beigeschoben und mittels einer Andruckrolle 16 gegen das Ma terial 13 des Transportbandes 12 gedrückt. Dabei bleibt der Chip 5 unberührt, da die Rolle 16 nur auf dem Material 13 auf drückt, das die Öffnung 17 umgibt. Ist die Transportfolie 14 des Transportrahmens 13 soweit, daß die Öffnung 17 abgedeckt ist, wird der Stößel 11 entgegen der dargestellten Pfeilrichtung wieder abgesenkt, so daß der Chip 5 auf der Fo lie 14 des Transportbandes 13 zum aufliegen kommt. Um ein fe stes Aufliegen zu gewährleisten wird über die Vakuumöffnung 12 der Chip 5 angesaugt und kann somit beim Anziehen des Stö ßels 11 fest auf der Folie 14 aufgedrückt werden. Liegt der Chip 5 ausreichend fest auf der Folie 14 auf, wird der Unter druck der Vakuumöffnung 12 im Stößel 11 ausgeglichen und der Stößel 11 kann leicht von dem Chip 5 abgenommen werden. Nachfolgend wird die nächste Öffnung 17 über den nächsten Chip 5 ausgerechnet und der zuvor beschriebene Vorgang wird wiederholt. Dies wird Reihe für Reihe vorgenommen, bis alle Chips 5 des Wafers 1 im Transportband 13 aufgenommen sind.

In Fig. 4 ist das Transportband 13 schematisch in der Drauf sicht dargestellt. Das Material 13 umgibt Öffnungen, die von der Unterseite gemäß der Darstellung teilweise von den zweiteiligen Transportfolie 14 abgedeckt sind. In einem Zentralbereich ist der Chip 5, der hier mit seiner Oberfläche 4 zu sehen ist, angeordnet. Um das Trans portband 13 ebenfalls ausreichend genau über einem Chip 5 im Sägerahmen zu positionieren, weist das Transportband Positio nier- bzw. Transportöffnungen 18 auf. Mit diesen kann das Transportband 13 ausreichend genau positioniert werden. In Fig. 4 ist das Transportband natürlich nur in einem Aus schnitt dargestellt, während es im Normalfall aus einem sehr langen Band besteht, das beispielsweise aufgerollt werden kann. Fig. 5 zeigt das Transportband 13 nochmals im Querschnitt, so daß zu sehen ist, wie der Chip auf der zweiteiligen Trans portfolie 14 in der Öffnung 17 angeordnet ist, wobei die emp findliche Oberfläche 4 des Chips 5 nicht auf der Transportfo lie 14 aufliegt.

Für die weitere Verarbeitung kann nunmehr das Transportband 13 gedreht werden, so daß die Chips 5 mit ihrer empfindlichen Oberfläche 4 nach unten ausgerichtet sind, so daß der Chip 5 an der Transportfolie 14 hängt. Dies ist in Fig. 6 im Längs schnitt durch das Transportband 13 und in Fig. 6b im Quer schnitt dargestellt. Ein Stößel 18 wird nun mehr von oben auf den Chip aufgesetzt. Dies kann deshalb erfolgen, weil die Transportfolie 14, wie insbesondere aus Fig. 6b zusehen ist, zweiteilig ausgeführt ist und einen Spalt im zentralen Be reich des Chips 5 frei läßt. Dieser Stößel 18 ist vorzugswei se ebenfalls mit einer Vakuumbohrung versehen, so daß der Chip durch den Stößel 18 hindurch ansaugbar ist. Hat der Stö ßel 18 den Chip 5 ausreichend fest angesaugt, kann die Trans portfolie 14 beidseits des Stößels abgezogen werden, so daß die Öffnung 17 so frei ist, daß mittels des Stößels 18 der Chip 5 aus der Öffnung 17 des Transportbandes 13 herausnehm bar ist. Dies ist hintereinanderfolgend in den Fig. 7a, 7b, 8a und 8b jeweils in Längsschnitt bzw. Querschnitt durch das Transportband 13 dargestellt. Auf diese Art und Weise ist der Chip 5 mit seiner empfindlichen Oberfläche 4 abnehmbar und gut händelbar, ohne dabei die empfindliche Oberfläche 4 berühren zu können.

Bezugszeichenliste

1

Wafer

2

Sägelinie (vertikal)

3

Sägelinie (horizontal)

4

empfindliche Oberfläche

5

Chip

6

Substrat

7

Sägerahmen

8

Sägefolie

9

Abdeckfolie

10

Sägefolienöffnung

11

erster Transportstößel

12

Ansaugöffnung

13

Transportband-Grundkörper

14

Transportband-Haltefolie

15

Haltefolienschlitten

16

Andruckrolle

17

Transportöffnung

18

zweiter Transportstößel

Claims

1. Verfahren zum Vereinzeln von Halbleiterchips von einem Wa fer und zum Handhaben der vereinzelten Halbleiterchips mit den Schritten:

- Aufbringen des Wafers (6) auf einer Sägefolie (8)
- Sägen des Wafers (6) entlang von Sägelinien (2, 3),
- Herauslösen des Halbleiter-Chips mit einem ersten Trans portstößel (11), der durch die Sägefolie (8) gegen den Halbleiterchip (5) ge führt wird und der den Halbleiterchip (5) hält,
- Absetzen des Halbleiterchips (5) auf dessen Seite, an der ihn der Transportstößel (11) hält, in ein Transportband (13, 14).

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Halbleiter-Chip (5) im Transportband (13, 14) auf einer Haltefolie (14) abgesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Absetzen auf der Haltefolie (14) derart erfolgt, daß der Halbleiterchip (5) vom ersten Transportstößel (11) in einer Öffnung (17) des Transportsbandes (13, 14) eingeführt wird, danach eine zwei teilige Haltefolie (14) im Bereich der Öffnung (17) haftend gegen die Unterseite des Transportbandes gedrückt wird, von der der Halbleiterchip (5) in die Öffnung (17) gedrückt wurde und danach der Halbleiterchip (5) haftend auf der Haltefolie (14) in der Öffnung (17) aufgesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem ein zweiter Transport stößel (18) an den im Transportband (13, 14) gehaltenen Halb leiterchip (5) geführt wird, die Haltekraft vom Transportband auf den zweiten Stößel übergeht, wobei der Halbleiterchip (5) an der selben Seite gehalten wird wie vom Transportband und der Halbleiterchip (5) mit dem zweiten Transportstößel (18) dem Transportband (13, 14) entnommen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Halbleiterchip nach dem Entnehmen aus dem Transportband (13, 14) auf der Seite abgelegt wird, die der Seite gegenüberliegt, mit der der Halbleiterchip (5) vom zweiten Transportstößel (18) gehalten wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Übergang der Halte kraft derart erfolgt, daß der zweite Transportstößel (18) den Halbleiterchip ansaugt und die Haltefolie (14) im Bereich des Halbleiterchips (5) von dem Transportband entfernt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem der zweite Transportstößel (18) mit dem ersten Transportstößel (11) übereinstimmt.