用于容納有結(jié)構(gòu)的晶片的容納裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于在基質(zhì)(10)的具有結(jié)構(gòu)(11)的結(jié)構(gòu)側(cè)(10s)處容納和固定基質(zhì)(10)的容納裝置，它帶有容納元件(3)，其帶有用于支撐結(jié)構(gòu)(11)的平的容納面(30)和僅在外部的環(huán)形面(8)中穿過容納面(30)的用于引起抽吸基質(zhì)(10)的流體流動的抽吸面(F2)。
【專利說明】用于容納有結(jié)構(gòu)的晶片的容納裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的用于在基質(zhì)的具有結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)側(cè)處容納基質(zhì)、尤其晶片的容納裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]這樣的容納裝置作為在半導(dǎo)體工業(yè)中的“卡盤”尤其被用于在制造電子部件時在不同的過程步驟中操縱晶片。設(shè)有各個組件(結(jié)構(gòu))的晶片也被稱為產(chǎn)品晶片。在每個過程步驟中重要的是，將晶片快速地、可靠地且可輕易松開地固定在容納裝置處，由此晶片的操作不是對于晶片的加工的干擾因素。晶片越薄并且在產(chǎn)品晶片上的構(gòu)件的形貌越突出且越高，具有結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品晶片的固定越困難。應(yīng)盡可能地避免在晶片中的任何應(yīng)力，由此不損壞部分非常昂貴的在產(chǎn)品晶片上存在的結(jié)構(gòu)。為了將產(chǎn)品晶片固定在不成型的、即平的側(cè)面上存在不同的解決辦法，而對于將產(chǎn)品晶片固定在其成型的側(cè)面上存在大量技術(shù)問題。由此例如靜電固定是有問題的，因為這些結(jié)構(gòu)的電路會被可能的應(yīng)力峰值破壞。
[0003]此外，電氣結(jié)構(gòu)應(yīng)能夠盡可能無污染地且在沒有雜質(zhì)(Verunreinigung)的情況下(例如通過粘合劑)操縱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此本發(fā)明的目的是設(shè)置一種用于容納和處理以及固定基質(zhì)的容納裝置，在其中使基質(zhì)的快速的、可靠的且小心的以及可逆的且可輕易控制的容納和固定成為可能。
[0005]該目的利用權(quán)利要求1的特征來實現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中說明了本發(fā)明的有利的改進方案。由在說明書、權(quán)利要求和/或附圖中說明的特征中的至少兩個構(gòu)成的全部組合也屬于本發(fā)明的范圍。對于所說明的值域，處在所提及的界限之內(nèi)的值也作為極限值公開地適用并且可以以任意的組合要求保護。
[0006]本發(fā)明基于該想法，將已知的真空卡盤(Vakuumchuck)改進成使得基質(zhì)的結(jié)構(gòu)一起被包括到抽吸基質(zhì)的流體流動中，這樣使得實現(xiàn)穩(wěn)定的且在基質(zhì)的整個結(jié)構(gòu)側(cè)上盡可能均勻的抽吸作用(抽吸壓力)。換句話說，根據(jù)本發(fā)明的容納裝置使到產(chǎn)品晶片上的尤其可線性變化的均勻的表面力成為可能，使得基質(zhì)可以以期望的表面力容納在真空試樣架(容納裝置)上。優(yōu)選地，作用在基質(zhì)處的表面力通過以線性的關(guān)系改變抽吸壓力可控制。表面力通過抽吸面積F2來限定。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)中的真空卡盤不同，在本發(fā)明中，未設(shè)置有沿著基質(zhì)的整面的壓力加載，而是抽吸僅設(shè)置在容納裝置的容納面的外部的環(huán)形面的區(qū)域中。證實的是，通過根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計得到沿著容納裝置的容納面、尤其還在抽吸面之外的極其均勻的壓力分布。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一有利的實施形式設(shè)置成，尤其構(gòu)造為圓環(huán)的外部的環(huán)形面從容納面的圓周邊緣(Umfangsrand)向容納面的中心M的方向延伸并且外部的環(huán)形面的尤其最大的或平均的環(huán)形寬度R小于容納面的直徑D3的1/2、尤其小于其1/5、優(yōu)選地小于其1/10、還更優(yōu)選地小于其1/100。環(huán)形寬度R與直徑隊或保留的容納面相比越薄并且/或者在容I:操控的各個閥實現(xiàn)。備選于此，根據(jù)本發(fā)設(shè)置在抽吸通道的區(qū)域(對應(yīng)于外部的環(huán)吸通道通過可旋轉(zhuǎn)的盤的旋轉(zhuǎn)可無級地從泛地來調(diào)整所有抽吸通道。
二相連接的流體腔元件和容納元件形成時，己出盆形到流體腔元件中可制造流體腔。盆腔的其端部處在抽吸通道之間的最大距離體腔的上壁和環(huán)形的周緣壁。將流體腔元件密封地相連接。作為密封件，優(yōu)選地設(shè)置納元件之間的流體腔的周緣處的流體腔直
祖成，在流體腔的區(qū)域中的流動通道具有與|等大的、尤其如其至少5倍、優(yōu)選地10倍、比，流體腔同時用作用于從抽吸通道流入的.調(diào)整成使得其大致相應(yīng)于在容納面與容納尤其彼此等距地處于在外部的環(huán)形面上的共同的第一圓上，使抽吸進一步均勻化。因為通過抽吸通道相對于抽吸面的中心M同心的布置或相對于容納元件旋轉(zhuǎn)對稱，尤其在容納面與基質(zhì)之間直至容納面的中心M引起均勻的流體流動。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在抽吸通道之間的距離小于1mm、尤其小于500μπκ優(yōu)選地小于250 μ m、還更優(yōu)選地小于150 μ m。
[0020]當(dāng)?shù)诙M尤其至少10個、優(yōu)選地至少20個抽吸通道尤其相對于第一組的抽吸通道錯位布置地處在帶有比在外部的環(huán)形面上的第一圓更小的半徑的共同的第二圓上、尤其同心于中心M并且/或者彼此等距時，在此是特別有利的。以該方式可在外部的環(huán)形面上安置更多的抽吸通道，并且設(shè)置越多的抽吸通道，其可構(gòu)造得越小并且更均勻地且更小心地實現(xiàn)基質(zhì)的抽吸。同時通過在外部的環(huán)形面處布置至少兩個組，實現(xiàn)容納元件的更高的穩(wěn)定性。抽吸通道的數(shù)量向上因此僅通過抽吸通道的最小直徑和容納元件的尺寸來限制。因此，錯位的穿孔替代槽(其會不利地影響在邊緣處晶片的機械穩(wěn)定性)。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，可通過改變、尤其控制每個抽吸通道的直徑D2i考慮流入面積Z。
[0022]只要方法特征已公開，其應(yīng)作為根據(jù)本發(fā)明的方法公開地適用并且可要求保護。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]由優(yōu)選的實施例的接下來的壽命以及根據(jù)附圖得出本發(fā)明的另外的優(yōu)點、特征和細(xì)節(jié)。其中:
圖1a顯示了從下面以剖線A-A對根據(jù)本發(fā)明的容納裝置的視圖，
圖1b顯示了根據(jù)圖1a中的剖線A-A的橫截面視圖，
圖2a顯示了帶有容納在容納裝置處的有結(jié)構(gòu)的基質(zhì)的根據(jù)圖1b的視圖，
圖2b顯示了圖2a中的詳細(xì)視圖以及 圖2c顯示了圖2a中的詳細(xì)視圖。
[0024]圖3顯示了利用流體模擬程序計算的表面3ο的壓力分布的輪廓繪圖(Konturplotansicht),
圖4顯示了利用流體模擬程序計算的表面3ο的壓力分布的輪廓繪圖的放大圖。
[0025]在附圖中相同的或起相同作用的構(gòu)件利用相同的附圖標(biāo)記來表示。
【具體實施方式】
[0026]圖1a顯示了容納裝置1，其包括流體腔元件2和容納元件3。流體腔元件2包括通過銑出圓柱體形成的、環(huán)形的周緣壁2w和遮蓋環(huán)形的周緣壁2w的上壁2o。上壁2o同時形成銑出的柱體的底部。為了將容納元件3固定在流體腔元件2處，在制造流體腔元件2時將內(nèi)螺紋4i切到周緣壁2w中，以及在周緣壁2w的周緣處彼此等距地分布。此外，在制造流體腔元件2時在流體腔元件2與容納元件3之間的連接面處設(shè)置有至少一個密封槽2n。此外，在制造流體腔元件2時在上壁2o中設(shè)置有壓力接口 13。在壓力接口 13處密封地聯(lián)接或可聯(lián)接有聯(lián)接元件9并且其用于聯(lián)接與泵16相連接的抽吸管14。在抽吸管14中可設(shè)置有一個或多個測量儀15用于壓力測量。壓力測量也可在泵16中和/或在流體通道中的其它位置處實現(xiàn)。[0027]壓力接口 13具有流動橫截面F1、尤其作為帶有直徑D1的穿孔。壓力接口 13是伸延通過容納裝置I的流動通道的部分。壓力接口 13(和因此流動通道)通向由上壁2ο和周緣壁2w以及容納元件3的固定側(cè)3b形成的流體腔6。
[0028]容納元件3大致具有柱形，其帶有相應(yīng)于流體腔元件2、尤其相應(yīng)于周緣壁2w的外周緣，使得容納元件3以它的尤其平的固定側(cè)3b在接觸面處可與流體腔元件2密封地連接。對此，與內(nèi)螺紋4i對應(yīng)地布置的螺栓容納部4a設(shè)置用于容納構(gòu)造為螺栓的連接元件
4。通過連接元件4，容納元件3可在其共同的接觸面處固定在流體腔元件2處，其中，在密封槽2n以及必要時容納元件4的對應(yīng)的密封槽3n中構(gòu)造為密封環(huán)的密封件5設(shè)置用于相對于環(huán)境密封流體腔6。
[0029]流體腔6形成流動通道的另一區(qū)段。從流體腔6出發(fā)，流動通道在通過設(shè)置在容納元件3中的多個抽吸通道7形成的另外的流動通道區(qū)段中被分開或分叉。
[0030]抽吸通道構(gòu)造為尤其彼此平行地伸延的通孔，其端部7e全部在流體腔6處或者說在其之內(nèi)終止。抽吸通道的相對而置的端部在用于容納基質(zhì)10的容納面3ο的外部的環(huán)形面8的區(qū)域中終止。容納面3ο設(shè)置在突起3e處，突起3e構(gòu)造為帶有直徑D3和傾斜地伸延的凸肩3a的圓環(huán)。直徑D3大致相應(yīng)于基質(zhì)10的直徑。
[0031]第一組抽吸通道7布置在圓上并且在外部的環(huán)形面8之內(nèi)，而第二組抽吸通道布置在處于里面的另一第二圓上并且同樣在外部的環(huán)形面8之內(nèi)。因此，盡可能靠近在容納面3ο的圓周邊緣U安置盡可能多的帶有盡可能小的直徑仏的抽吸通道7。由于容納元件3的厚度，容納面3ο的設(shè)置在外部的環(huán)形面8內(nèi)的支承區(qū)段(Auflageabschnitt)保持穩(wěn)定。在支承區(qū)段中未設(shè)置抽吸通道7并且支承區(qū)段或整個容納面3ο平坦地來構(gòu)造。
[0032]容納元件3的表面可至少部分地、尤其在容納面3ο的區(qū)域中涂覆有由較軟的材料制成的覆層12。優(yōu)選地涉及聚合物，優(yōu)選地涉及彈性體。該覆層12用于保護設(shè)置在基質(zhì)10上的敏感的結(jié)構(gòu)11并且用于避免構(gòu)造為產(chǎn)品基質(zhì)的基質(zhì)10的污染。
[0033]通過打孔來制造的抽吸通道7同心于尤其旋轉(zhuǎn)對稱的容納元件3的中心M布置。
[0034]外部的環(huán)形面8的環(huán)形寬度R構(gòu)造得盡可能小并且盡可能遠(yuǎn)地布置在圓周邊緣U處并且尤其處在Imm與50mm、優(yōu)選地在Imm至IOmm之間。直徑D3尤其在200mm與450mm之間、優(yōu)選地為剛好200mm、300mm或450mm。
[0035]通過利用通過壓力接口 13和泵16的負(fù)壓連續(xù)地加載流體腔6，在由在容納面3ο處的抽吸通道7的流動橫截面的總和形成的抽吸面F2處產(chǎn)生抽吸作用。以該方式，可利用其結(jié)構(gòu)側(cè)IOs將基質(zhì)10抽吸且固定到容納面3ο處。雖然抽吸通道7僅設(shè)置在外部的環(huán)形面8 (圓環(huán))處，但是也將處于外部的環(huán)形面8之內(nèi)且處在容納面3ο與基質(zhì)10之間的被結(jié)構(gòu)11貫穿的區(qū)域抽真空或以令人驚訝地均勻的負(fù)壓加載。均勻的壓力分布最簡單地由此來解釋，即在該區(qū)域中的靜態(tài)的多微粒系統(tǒng)(Vielteilchensystem)可理解為大典范的集合(Ensemble)。集合是一定量的靜態(tài)多微粒系統(tǒng)復(fù)制品，其具有在其微觀狀態(tài)中不同的但是等效的宏觀狀態(tài)。大典范的集合是遭受微粒和能量波動的集合。雖然根據(jù)本發(fā)明的實施形式在邊緣處連續(xù)地抽吸微粒，但是一些微粒總是將發(fā)現(xiàn)到內(nèi)部的區(qū)域中的路徑，同樣顆粒還又將離開該區(qū)域。即決不可獲得絕對的真空或還僅較高的真空。盡管如此，該數(shù)量的微?？稍诤愣ǖ某跏己瓦吔鐥l件下平均恒定地來保持。因為不存在使靜態(tài)的分布函數(shù)在位置上相關(guān)的勢能(除了重力勢能、其對用于所觀察的區(qū)域的較小的高度的分布函數(shù)的作用(面，根據(jù)本發(fā)明設(shè)置成，每單位時間流過抽元件9離開流體腔6的氣體量。
距離0(相應(yīng)于環(huán)形間隙17的高度田與突.間的空間在抽吸過程開始時自動地被降低壓力水平上并且接著在繼續(xù)連續(xù)地壓力加面2直至泵16的流動輪廓存在尤其靜態(tài)的
替、尤其體積流量或者任何其它可容易得到處的基質(zhì)10上的表面力有多大，其中，通七。根據(jù)本發(fā)明的另一實施形式設(shè)置成，彈地、尤其至少以高度II的三分之一、優(yōu)選地三侵入彈性的覆層12中。由此減小環(huán)形間、。這可導(dǎo)致加強的效果。在體積流量相同此將晶片更遠(yuǎn)地壓到覆層12中，這又將導(dǎo):其與在前面的段落中的實施形式相結(jié)合，3b固定測3n密封槽4連接元件4i內(nèi)螺紋4a螺栓容納部5密封件6流體腔7抽吸通道7e端部
8外部的環(huán)形面9聯(lián)接元件10基質(zhì)IOs結(jié)構(gòu)側(cè)11結(jié)構(gòu)12覆層13壓力接口14抽吸管15測量儀16泵
17環(huán)形間隙
F1流動橫截面F2抽吸面U周緣壁M中心R環(huán)形寬度D1直徑D2直徑D3直徑Z流入面積H高度。
【權(quán)利要求】
1.一種用于在基質(zhì)(10)的具有結(jié)構(gòu)(11)的結(jié)構(gòu)側(cè)(IOs)處容納和固定基質(zhì)(10)的容納裝置，它帶有容納元件(3)，其帶有用于支撐所述結(jié)構(gòu)(11)的平的容納面(3ο)和僅在外部的環(huán)形面(8)中穿過所述容納面(3ο)的用于引起抽吸所述基質(zhì)(10)的流體流動的抽吸面(F2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容納裝置，在其中尤其構(gòu)造為圓環(huán)的外部的所述環(huán)形面(8)從所述容納面(3ο)的圓周邊緣⑶向所述容納面(3ο)的中心(M)的方向延伸，并且外部的所述環(huán)形面(8)的尤其最大的或平均的環(huán)形寬度(R)小于所述容納面(3ο)的直徑(D3)的1/2、尤其小于其1/5、優(yōu)選地小于其1/10、還更優(yōu)選地小于其1/100。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的容納裝置，在其中所述流體流通過流動通道來形成，所述流動通道具有以下區(qū)段: -在所述容納元件(3)中在所述抽吸面(F2)中終止的尤其構(gòu)造為通孔、優(yōu)選地穿孔的多個抽吸通道(7)， -在與抽吸面(F2)相對而置的其通道端部(7e)處聯(lián)接到所述抽吸通道(7)處的流體腔⑶以及 -設(shè)置在所述流體腔(6)處的用于聯(lián)接可控制的抽吸裝置(14，15，16)的至少一個壓力接口(13)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項或多項所述的容納裝置，在其中尤其通過至少部分地封閉所述抽吸通道(7)中的一部分能夠調(diào)整所述抽吸面(F2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的容納裝置，在其中所述流體腔(6)通過密封地與所述容納元件(3)相連接的流體腔元件(2)和所述容納元件(3)形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所 述的容納裝置，在其中在所述流體腔(6)的區(qū)域中的流動通道具有是所述抽吸面(F2)和/或所述壓力接口(13)的流動橫截面(F1)的至少5倍、尤其至少10倍、優(yōu)選地至少20倍的流動橫截面。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項或多項所述的容納裝置，在其中所述抽吸面(F2)選擇或能夠調(diào)整成使得其大致相應(yīng)于在所述容納面(3ο)與容納在所述容納面(3ο)處的所述基質(zhì)之間形成的環(huán)形間隙(18)的流入面積(Z)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項或多項所述的容納裝置，在其中所述容納面(3ο)設(shè)置在所述容納元件(3)的突起(3e)處，其輪廓選擇成使得所述輪廓大致相應(yīng)于待處理的所述基質(zhì)(10)的面輪廓,尤其帶有在200mm與450mm之間的、優(yōu)選地剛好200mm或剛好300mm或剛好450mm的所述容納面(3o)的直徑(D3)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項或多項所述的容納裝置，在其中容納面(30)、尤其所述突起(3e)涂覆有尤其彈性的覆層(12)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項或多項所述的容納裝置，在其中第一組尤其至少10個、優(yōu)選地至少50個、更優(yōu)選地至少100個抽吸通道(7)處于在外部的所述環(huán)形面⑶上的共同的第一圓上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的容納裝置，在其中，第二組尤其至少10個、優(yōu)選地至少20個抽吸通道(7)尤其相對于所述第一組的抽吸通道(7)錯位地布置在帶有比在外部的所述環(huán)形面(8)上的第一圓更小的半徑的共同的第二圓上。
【文檔編號】H01L21/683GK103843126SQ201180072829
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月12日
【發(fā)明者】W.索爾納, D.布格施塔勒 申請人:Ev 集團 E·索爾納有限責(zé)任公司