[发明专利]用于拾取半导体芯片的装置和方法

说明书

本申请要求于2006年12月29日提交的第10-2006-0137510号韩国专利申请的优先权，其内容通过引用完全包含于此，就像完全在这里提出一样。

技术领域

本公开涉及拾取半导体芯片(die)的装置和方法，更具体地讲，涉及能够充分降低对半导体芯片的物理损伤并充分减少拾取半导体芯片的误差同时增强保真度和产量的拾取半导体芯片的装置和方法。

背景技术

随着信息通信领域的快速发展和信息介质(比如计算机)的快速普及，半导体装置的技术快速发展。半导体装置的技术的快速发展需要功能方面的高速运行或大容量的存储。半导体装置的大容量和高密度的趋势提高了半导体装置的集成水平，所以构成存储器单元的各单元装置的尺寸也被小型化。因此，在有限的区域内形成高度集成的多层结构的技术已成为研究的热点。

用于构造半导体装置的单元工艺需要极度严格的精度，以符合这样的高度集成技术。通常，用于制造半导体装置的单元工艺可主要分为杂质离子注入和扩散工艺、沉积工艺、蚀刻工艺(包括光刻)和用于去除杂质的晶片清洁工艺(包括化学机械抛光CMP)等。杂质离子注入和扩散用于将IIIB族(例如硼B)或VIB族(例如磷P或砷As)的杂质离子注入到半导体基底的内部。沉积工艺用于在半导体基底上形成材料膜。包括光刻的蚀刻工艺用于将通过薄膜沉积形成的材料膜图案化成指定的图案。包括CMP的晶片清洁工艺用于在晶片上沉积层间绝缘层等，并将晶片的表面整体抛光以去除台阶覆盖物(step coverage)。选择性并重复性地执行这些单元工艺，由此在晶片的表面上堆叠多个电路图案，以构造半导体装置。

在这些单元工艺中完成的半导体装置经历切割工艺(sawing process)，从而被组装成半导体集成电路，在所述切割工艺中，利用刀片将形成在晶片上的作为半导体芯片的半导体装置成片地分成单独的半导体芯片。在切割工艺中，通过利用刀片，沿着在晶片的整个表面中的一边方向的划线将晶片的一边完全地切割。然后，安装有晶片的晶片夹旋转90°，沿着与初始切割垂直的方向切割晶片，使得晶片被分成单独的半导体芯片。但是，在这样的切割工艺中，当仅切割一个晶片时，半导体芯片被分散并遗失到工艺区域之外。为了防止这个问题，通常将粘合剂胶带附于晶片的后表面，使得通过切割工艺与晶片分离的半导体芯片通过粘合剂胶带仍然保持着紧密的关系而不被分散。然后，分离的芯片分别与粘合剂胶带分离，并经历用于半导体芯片的封装工艺。

图1A至图1C示出了利用根据传统技术的半导体芯片拾取装置来拾取被切割的半导体芯片的步骤。参照图1A，由基体膜10、UV膜12和粘合剂膜14组成的粘合剂胶带16附于晶片18的后表面。基体膜10可具有切块带(dicing tape)的形状，粘合剂膜14用作将晶片18牢固地固定到粘合剂胶带16的主要的粘合剂膜。UV膜12是由粘性强的材料构成的材料膜，以增强基体膜10和粘合剂膜14之间的粘附力。通过利用刀片沿着划线来切割后表面附于粘合剂胶带16的晶片18，晶片18被切割成单独的半导体芯片。作为切割晶片的结果，形成在晶片上的多个半导体芯片通过被沿着划线20切割而被分成单个的半导体芯片18a。

图1B和图1C示出了通过利用半导体芯片拾取装置来拾取图1A中的被切割的半导体芯片18a的步骤。参照图1B，半导体芯片拾取装置22被设置在晶片18的上方，以拾取被沿着划线20切割和分离的半导体芯片18a。半导体芯片拾取装置22包括传送头28，传送头28连接到驱动装置并将半导体芯片18a一片片地移到用于后续工艺的处理设备中。半导体芯片拾取装置还包括夹头(collet)24，夹头24固定于传送头28的下端，并且在夹头24内设置了真空管道26，以产生将使被切割的半导体芯片18a与夹头24保持在一起的吸力。夹头24可以由例如橡胶材料形成，以充分减少对半导体芯片18a的损坏。为了更确实地防止对半导体芯片18a造成损坏，可以在夹头24的下部另外地形成由软性材料形成的保护膜。

参照图1C，通过孔栓(plunge pin)30将单独分离的半导体芯片18a抬起，被抬起的半导体芯片18a通过真空管道26的吸力被拾取并与夹头24保持在一起。