DE10331565A1 - Wafer holding device for semiconductor chips in wafers has holed suction device on vacuum chamber that is transparent to electromagnetic radiation - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten von Wafern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Messvorrichtung zum Vermessen von Wafern, die eine derartige Vorrichtung zum Halten von Wafern aufweist sowie ein Verfahren zum Vermessen von Wafern mittels einer derartigen Messvorrichtung.The Invention relates to a device for holding wafers according to the Preamble of claim 1, a measuring device for measuring Wafers that have such a device for holding wafers and a method for measuring wafers using such a measuring device.
Bekannte Vorrichtungen zum Halten von Wafern weisen eine Waferhalteplatte aus einem für elektromagnetische Strahlung undurchlässigen, üblicherweise metallischen Material auf. Sie sind geeignet, um Halbleiterchips im Waferverbund zu vermessen, wobei in der Regel die gesamte der Waferhalteplatte zugewandte Seite eines Wafers elektrisch angeschlossen wird, d.h. dass im Wesentlichen alle Chips, die sich im Verbund des Wafers befinden, von dieser Seite her angeschlossen werden. Auf der der Waferhalteplatte abgewandten Seite des Wafers können die Chips im Waferverbund, beispielsweise Dioden, mittels einer Kontaktnadel einzeln elektrisch angeschlossen werden, so dass insgesamt einzelne Chips im Waferverbund in Betrieb genommen und elektrisch charakterisiert werden können.Known Devices for holding wafers have a wafer holding plate from one for electromagnetic radiation impermeable, usually metallic material on. They are suitable for measuring semiconductor chips in the wafer composite, whereby usually the entire side of the wafer holding plate facing one Wafers are electrically connected, i.e. that essentially all chips that are in the bond of the wafer from this side be connected here. On the side facing away from the wafer holding plate Side of the wafer can Chips in the wafer assembly, for example diodes, using a contact needle individually connected electrically, making a total of individual chips commissioned in the wafer assembly and electrically characterized can be.
Bei Chips mit einer elektromagnetische Strahlung emittierenden aktiven Zone ist es zudem von Interesse, Eigenschaften der emittierten Strahlung zu vermessen. Dabei ist herkömmlich eine Lichtmessung nur auf einer der Waferhalteplatte abgewandten Seite des Wafers möglich. Es gibt jedoch auch strahlungsemittierende Strukturen, deren Hauptabstrahlrichtung in Richtung der Waferhalteplatte ist. Von solchen Bauteilen emittierte Strahlung kann bislang nur auf der der Hauptabstrahlrichtung entgegengesetzten Seite des Wafers gemessen werden. Dabei wird eine bestimmte Korrelation zum Gesamtlicht angenommen, die jedoch mit einer großen Unsicherheit behaftet ist.at Chips with an active electromagnetic radiation emitting Zone is also of interest, properties of the emitted radiation to measure. It is conventional a light measurement only on one facing away from the wafer holding plate Side of the wafer possible. However, there are also radiation-emitting structures whose main emission direction towards the wafer holding plate. Emitted from such components So far, radiation can only be in the opposite direction to the main emission direction Side of the wafer. It does a certain correlation adopted to the overall light, but with great uncertainty is afflicted.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Halten von Wafern zu entwickeln, die eine verbesserte Lichtmessung von Chips im Waferverbund zulassen, deren Hauptabstrahlrichtung zur Waferhalteplatte hin verläuft. Die Vorrichtung soll insbesondere für eine flexiblere und verbesserte Messung von elektromagnetischer Strahlung, die von Chips im Waferverbund ausgesandt wird, geeignet sein. Zudem ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ebenso verbesserte Messvorrichtung sowie ein Verfahren zum Vermessen von Wafern anzugeben.task of the present invention is an apparatus for holding Wafers to develop an improved light measurement of chips allow in the wafer assembly, the main radiation direction to the wafer holding plate runs there. The device is intended in particular for a more flexible and improved measurement of electromagnetic radiation from chips in the wafer assembly will be sent out. It is also the task of the present Invention, an equally improved measuring device and a method for measuring wafers.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zum Halten von Wafern mit den Merkmalen des Patentanspruches 1, mit einer Messvorrichtung zum Vermessen von Wafern mit den Merkmalen des Patentanspruches 8 sowie mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst.This Task is done with a device for holding wafers with the Features of claim 1, with a measuring device for measuring of wafers with the features of claim 8 and with a Method with the features of claim 15 solved.
Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 7 bzw. 9 bis 14.Further Refinements and developments of the invention result from the subclaims 2 to 7 or 9 to 14.
Bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht die Waferhaltescheibe zumindest teilweise aus einem Material, das für eine von dem Wafer ausgesandte elektromagnetische Strahlung durchlässig ist, derart, dass eine auf die Waferhaltescheibe einfallende elektromagnetische Strahlung die Waferhaltescheibe durchdringt.at a device according to the invention the wafer holding disc at least partially from a material that for one electromagnetic radiation emitted by the wafer is transparent, such that an electromagnetic incident on the wafer holding disc Radiation penetrates the wafer holding disk.
Unter Vakuumkammer sind in diesem Zusammenhang nicht nur ein Hohlraum, sondern auch die den Hohlraum umgebenden Wände samt Wandmaterial zu verstehen.Under In this context, vacuum chambers are not just a cavity, but also to understand the walls surrounding the cavity, including the wall material.
Laut dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 wird ein Wafer oder ein Teilstück eines Wafers durch Erzeugen eines Vakuums in der Vakuumkammer anhand der Ansauglöcher gegen die Waferhaltescheibe gesaugt und somit gehalten. Dabei bezeichnet der Ausdruck „Vakuum" im Sinne der Erfindung einen Unterdruck, der in der Vakuumkammer erzeugt werden kann und der groß genug ist, um einen Wafer oder ein Teilstück eines Wafers durch ansaugen anhand der Ansauglöcher zu halten. Demnach bezieht sich „Erzeugen eines Vakuums" in diesem Zusammenhang auf das Erzeugen und Aufrechterhalten eines Unterdrucks und der dadurch erzielbaren Saugkraft, nicht jedoch auf das Erzeugen eines möglichst gasfreien Raumes wie beispielsweise bei einem Ultrahochvakuum.Loud The preamble of claim 1 is a wafer or a portion of one Wafers by creating a vacuum in the vacuum chamber using the suction holes sucked against the wafer holding disc and thus held. Inscribed the term “vacuum” in the sense of the invention a negative pressure that can be generated in the vacuum chamber and big enough is to suck through a wafer or a portion of a wafer based on the suction holes to keep. Accordingly, "creating a vacuum" refers to this context on creating and maintaining a vacuum and the achievable suction power, but not on the generation of a as gas-free as possible Space, such as in an ultra-high vacuum.
Bevorzugt besteht ein Wandmaterial der Vakuumkammer zumindest teilweise aus einem Material, das für eine von dem Wafer ausgesandte elektromagnetische Strahlung durchlässig ist, derart, dass eine auf die Waferhaltescheibe einfallende elektromagnetische Strahlung die Vakuumkammer durchdringt.Prefers consists of a wall material of the vacuum chamber at least partially a material for electromagnetic radiation emitted by the wafer is transparent, such that an electromagnetic incident on the wafer holding disc Radiation penetrates the vacuum chamber.
Derartige Vorrichtungen zum Halten von Wafern ermöglichen es, Lichtmessungen auf der dem Wafer abgewandten Seite der Waferhaltescheibe durchzuführen. Dadurch sind Lichtmessungen z.B. im Fall von Chips mit Hauptabstrahlrichtung in Richtung Waferhalteplatte genauer durchführbar.such Devices for holding wafers allow light measurements on the side of the wafer holding disc facing away from the wafer. Thereby are light measurements e.g. in the case of chips with the main emission direction can be carried out more precisely in the direction of the wafer holding plate.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform weist die Waferhaltescheibe mindestens eine elektrisch leitende Anschlußfläche auf. Ein gegen die Waferhaltescheibe gesaugter Wafer wird bei einer derart beschaffenen Waferhaltescheibe auch gegen die elektrisch leitende Anschlußfläche gedrückt und kann an der zur Waferhaltescheibe gerichteten Seite auf einfache Weise elektrisch leitend angeschlossen werden.In an expedient embodiment, the wafer holding disk has at least one electrically conductive connection surface. A wafer sucked against the wafer holding disk is also pressed against the electrically conductive connection surface in such a wafer holding disk and can be on the side facing the wafer holding disk can be connected in an electrically conductive manner in a simple manner.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist die Waferhaltescheibe eine erste und eine zweite Gruppe von Anschlußflächen auf, die jeweils mindestens eine Anschlußfläche umfassen. Die Anschlußflächen einer Gruppe von den Anschlußflächen der anderen Gruppe elektrisch isoliert und können so unabhängig elektrisch angeschlossen werden. Dadurch ist es vorteilhafterweise z.B. möglich, einen Strom durch die erste Gruppe von Anschlußflächen zu führen und mittels der zweiten Gruppe von Anschlußflächen gleichzeitig eine hochohmige Potentialmessung durchzuführen. Im Gegensatz zur Nutzung von nur einer Gruppe von Anschlußflächen können so insbesondere bei hohen Meßströmen Fehler bei der Potentialmessung aufgrund von schlecht leitenden elektrischen Kontakten im Stromkreis, insbesondere aufgrund von schlecht leitenden Übergängen von der Scheibe zu den Anschlußflächen vermieden werden.In The wafer holding disk has a particularly advantageous embodiment a first and a second group of pads, each at least include a pad. The Pads one Group of the pads of the other group electrically isolated and can be electrically independent be connected. As a result, it is advantageously e.g. possible one Lead current through the first group of pads and by means of the second group of pads at the same time carry out a high-resistance potential measurement. In contrast to use errors of only one group of connection surfaces can occur, in particular with high measuring currents when measuring potential due to poorly conducting electrical Contacts in the circuit, in particular due to poorly conductive transitions from the disc to the pads avoided become.
Eine Anschlußfläche weist bevorzugt die Form eines schmalen Streifens auf, der eine Breite von kleiner oder gleich 2 mm, insbesondere eine Breite von etwa 1 mm oder kleiner aufweist. Dabei kann der Streifen eine beliebige Form, z.B. auch die Form eines geschlossenen Ringes aufweisen.A Pad shows prefers the shape of a narrow strip that has a width of less than or equal to 2 mm, in particular a width of about 1 mm or less. The strip can have any shape, e.g. also have the shape of a closed ring.
Mit Vorteil ist die Waferhaltescheibe austauschbar. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, Waferhaltescheiben für verschiedene Wafergrößen und auch für Bruchscheiben einzusetzen. Hierzu muß lediglich jeweils die Anordnung und/oder die Anzahl und/oder die Größe der Ansauglöcher angepasst werden. Ebenso ist eine derartige Anpassung der Kontaktflächen möglich.With The advantage is that the wafer holding disc is interchangeable. This results in the possibility, Wafer holding disks for different wafer sizes and also for broken discs use. All you have to do is the arrangement and / or the number and / or the size of the suction holes can be adapted in each case. Such an adaptation of the contact surfaces is also possible.
Bevorzugt weist das für eine elektromagnetische Strahlung durchlässige Material mindestens ein Material aus der Gruppe bestehend aus Glas, Quarzglas, Keramik, Glaskeramik und Saphir auf.Prefers shows that for an electromagnetic radiation permeable material at least one material from the group consisting of glass, quartz glass, ceramic, glass ceramic and sapphire on.
Die Messvorrichtung zum Vermessen von Wafern umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Halten von Wafern und weist eine relativ zur Vakuumkammer bewegliche elektrische Kontaktnadel auf. Mittels der Kontaktnadel kann ein Chip im Waferverbund eines gegen die Waferhaltescheibe gesaugten Wafers an der von der Waferhaltescheibe abgewandten Seite elektrisch leitend angeschlossen werden.The Measuring device for measuring wafers comprises a device according to the invention for Holding wafers and has a movable relative to the vacuum chamber electrical contact needle. Using the contact needle, a Chip in the wafer assembly of a vacuumed against the wafer holding disc Wafers electrically on the side facing away from the wafer holding disk be connected conductively.
Unter Kontaktnadel ist in diesem Zusammenhang eine Kontaktelektrode gemeint, die auf einer Kontaktseite ausreichend spitz ausgebildet ist, so dass sich mit ihr eine elektrische Kontaktfläche eines Chips im Waferverbund einzeln elektrisch anschließen lässt. Sie muß demnach nicht zwingend die Form einer Nadel im klassischen Sinne aufweisen.Under Contact needle in this context means a contact electrode, which is sufficiently pointed on one contact side so that an electrical contact surface of a chip in the wafer composite individually connect electrically leaves. Accordingly, it must do not necessarily have the shape of a needle in the classic sense.
Bevorzugt ist die elektrische Kontaktnadel parallel zur Haupterstreckungsebene der Waferhaltescheibe justierbar und arretierbar.Prefers is the electrical contact needle parallel to the main extension plane the wafer holding disc is adjustable and lockable.
Mit besonderem Vorteil ist die Vakuumkammer zumindest horizontal zur Haupterstreckungsebene der Waferhaltescheibe bewegbar.With The vacuum chamber is particularly advantageous at least horizontally Main plane of extension of the wafer holding disc movable.
Die Messvorrichtung weist besonders bevorzugt eine Strahlungsmessanordnung mit einem Strahlungseingang auf, der auf der dem Wafer gegenüberliegenden Seite der Waferhaltescheibe angeordnet ist.The Measuring device particularly preferably has a radiation measuring arrangement with a radiation input on the opposite of the wafer Side of the wafer holding disc is arranged.
In einer Ausführungsform der Messvorrichtung ist der Strahlungseingang Teil einer Umlenkvorrichtung zur Umlenkung von Strahlung zu einem Strahlungsmessgerät. Durch die Verwendung einer derartigen Umlenkvorrichtung lässt sich das Strahlungsmessgerät beispielsweise seitlich von der Vorrichtung zum Halten von Wafern anordnen, wodurch eine geringe Bauhöhe der Messvorrichtung erreicht werden kann.In one embodiment of the measuring device, the radiation input is part of a deflection device for deflecting radiation to a radiation measuring device. By the use of such a deflection device can be the radiation meter for example to the side of the device for holding wafers arrange, whereby a low overall height of the measuring device can be achieved can.
Bevorzugt ist der Strahlungseingang eine Eingangsfläche eines optischen Wellenleiters und/oder eines Umlenkprismas ist. Dabei ist insbesondere auch die Möglichkeit inbegriffen, dass einem Umlenkprisma ein Wellenleiter nachgeordnet ist, dass z.B. das Prisma in einen Wellenleiter übergeht.Prefers the radiation input is an input surface of an optical waveguide and / or of a deflecting prism. In particular, there is also the possibility including that a waveguide is arranged after a deflecting prism is that e.g. the prism merges into a waveguide.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Strahlungseingang eine Fläche einer Photodiode.In Another advantageous embodiment is the radiation input an area a photodiode.
Weitere
Vorteile und bevorzugte Ausführungsformen
ergeben sich aus den nachfolgend in Verbindung mit den
In den Ausführungsbeispielen und Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die dargestellten Bestandteile sowie die Größenverhältnisse der Bestandteile untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr sind einige Details der Figuren zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt.In the embodiments and figures are the same or equivalent components with each provided with the same reference numerals. The components shown as well as the proportions of the Components among themselves are not to be considered as true to scale. Much more some details of the figures are exaggerated for better understanding shown large.
Die
in
Um
die Flexibilität
der Anwendbarkeit der Vorrichtung
Der
Wafer kann beispielsweise eine epitaktisch gewachsene Halbleiterschichtenfolge
mit einer elektromagnetische Strahlung emittierenden aktiven Zone
aufweisen. Die Waferhaltescheibe und ein Teil
Für den Fall dass die Chips im Waferverbund relativ langwellige Strahlung emittieren (größer als ca. 400 nm), kann hierbei Standardglas verwendet werden. Wird von den Chips im Waferverbund jedoch eher kurzwellige Strahlung emittiert (kleiner als ca. 400 nm), ist beispielsweise Quarzglas zu. bevorzugen.In the case that the chips in the wafer assembly emit relatively long-wave radiation (larger than approx. 400 nm), standard glass can be used. Is from the However, chips in the wafer assembly tend to emit short-wave radiation (less than approx. 400 nm), for example quartz glass is too. prefer.
Die
Waferhaltescheibe weist elektrische Anschlußflächen
Um
möglichst
wenig von einer Strahlung zu absorbieren, die von einem Wafer
Bei
einer derart geringen Anschlußfläche besteht
die Gefahr, dass der Übergang
von Kontaktfläche
Durch eine physikalische Trennung von Stromführung und Potentialmessung durch separate Anschlußflächen lässt sich die Potentialmessung insbesondere bei hohen Strömen genauer durchführen. Etwaige zusätzliche Serienwiderstände fallen. dadurch nicht so stark ins Gewicht, wie auch im allgemeinen Teil der Beschreibung dargelegt ist.By a physical separation of current supply and potential measurement through separate connection surfaces perform the potential measurement more precisely, especially at high currents. any additional series resistors fall. therefore not as important as in general Part of the description is set out.
Mit
Hilfe der Anschlußflächen
Von
der Seite, die der Waferhaltescheibe
Insgesamt
lassen sich Chips im Verbund eines Wafers
Zudem
eignet sich die in
Die
Umlenkvorrichtung
Für Strahlungsmessungen
werden die Kontaktnadel
Die Beschreibung der Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele ist selbstverständlich nicht als Beschränkung der Erfindung auf diese zu verstehen. So umfasst die Erfindung z.B. auch den Fall, dass der Strahlungseingang innerhalb der Vakuumkammer angeordnet ist. Zudem umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbe sondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn diese Kombination nicht explizit in den Patentansprüchen angegeben ist.The Description of the invention based on the exemplary embodiments is of course not as a limitation the invention to understand this. For example, the invention includes also the case that the radiation input is arranged within the vacuum chamber is. In addition, the invention encompasses every new feature and every combination of features, especially what each combination of features in the patent claims includes, even if this combination is not explicitly stated in the claims is.
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2003131565 DE10331565A1 (en) | 2003-05-28 | 2003-07-11 | Wafer holding device for semiconductor chips in wafers has holed suction device on vacuum chamber that is transparent to electromagnetic radiation |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10324394 | 2003-05-28 | ||
DE10324394.1 | 2003-05-28 | ||
DE2003131565 DE10331565A1 (en) | 2003-05-28 | 2003-07-11 | Wafer holding device for semiconductor chips in wafers has holed suction device on vacuum chamber that is transparent to electromagnetic radiation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10331565A1 true DE10331565A1 (en) | 2004-12-30 |
Family
ID=33482272
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE2003131565 Ceased DE10331565A1 (en) | 2003-05-28 | 2003-07-11 | Wafer holding device for semiconductor chips in wafers has holed suction device on vacuum chamber that is transparent to electromagnetic radiation |
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- 2003-07-11 DE DE2003131565 patent/DE10331565A1/en not_active Ceased
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