[发明专利]用于容纳和保持晶片的容纳装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1或2所述的用于容纳和保持晶片以加工晶片的容纳装置。

背景技术

在半导体工业中，使用不同类型的容纳装置，其也称作试样夹具或夹盘。与相应的应用过程有关，存在不同的试样夹具，试样夹具会被整面或局部加热，具有不同形状和大小并且基于不同的保持原理。由于始终不断小型化，尤其是由于在晶片厚度变得更小的情况下晶片直径越来越大，要求容纳装置，使得它们尽可能平并且以尽可能小粗糙度构造。

最频繁使用的将晶片固定在容纳装置上的方法在于在容纳装置的保持面上的结构中产生真空。

尤其是在接合过程中需要在连接时必须使晶片准确地对准晶片上存在的结构元件，更确切地说沿着两个晶片的整个接触面。由于结构元件具有微米范围并且部分纳米范围的尺寸，所以在取向位置中的小偏差已导致在结构之间的有故障的连接。

发明内容

因此，本发明的任务是尽可能使容纳装置对晶片的结构的取向或位置的影响最小化，由此晶片或晶片上的各结构的取向的故障源被最小化。

该任务通过具有权利要求1和2所述的特征来解决。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中予以说明。至少两个在说明书、权利要求和/或者附图中说明的特征的所有组合也落入本发明的范围中。在值域方面，在所述边界内的值也应明显作为边界值并且可以任意组合地要求保护。

本发明在此基于如下认识：在将外部薄晶片保持在晶片的保持面上时出现的保持力尤其是局部导致晶片的变形。由此出现如下技术问题：在用于将晶片保持在容纳装置上的保持装置的活动状态中引起在晶片上的单个或多个结构的位置改变。这样的位置改变通过根据本发明的措施被尽可能最小化，其中第一解决方案在于，在晶片厚度d在最小50μm或100μm到最大800μm之间的情况下通过保持装置的相应构造限制晶片沿着支承面朝着保持面的局部变形，使得与保持装置的非活动状态相比该变形小于500nm，尤其小于250nm、优选小于100nm、更优选小于50nm，在理想情况下小于10nm。 实现上述效果的第二解决方案在于，为了保持晶片，在沿着保持面分布的开口处在晶片的支承面与晶片的背离支承面的挤压面之间的压力差通过如下方式防止变形尤其在开口处的晶片的局部变形：横向于径向延伸的开口宽度D尤其是直径D具有小于1000μm的平均净宽度，有利地小于500μm，在优化的实施形式中小于100μm，尤其是小于50μm，优选小于10μm，更优选小于1μm。压力差在此为最大500毫巴，尤其是最大为200毫巴、优选最大100毫巴，更优选最大50毫巴，在理想情况下最大30毫巴。朝着容纳装置的保持面的变形特别可以通过该措施来最小化，使得横向于保持面或支承面的径向延伸的开口宽度D被最小化。此外，根据本发明有利的是，开口均匀地分布到保持面上，使得沿着保持面在保持装置的运动状态中对晶片作用尽可能均匀的保持力。对产品的进一步优化通过使用减小的压力差来实现，因为由此作用于晶片上的力可以被最小化并且这样可以减小变形。

另一根据本发明的解决方案在于，晶片厚度d与通过保持装置与不活动状态相比在活动状态中产生的、沿着支承面的尤其局部晶片变形之比大于1比100、尤其是大于1比500、优选大于1比1000、更优选大于1比5000、在理想情况下大于1比10000。

所述的解决方案的主要方面在于，容纳装置的保持面是平面平坦的，使得晶片的局部或全局变形并不已由保持面的可能的不平坦性引起。为此，保持面利用特定的工具打磨或抛光得更平，使得也可以最小程度地减小波纹。在此，追求的平面度值好于5μm、尤其好于3μm、优选好于1μm，更优选好于0.5μm。该值相对不在保持面的最高与最深部位之间的高度差，其中在此仅评价对应于实际晶片直径的面。

根据本发明的一种实施形式的另一按本发明的措施在于，为施加负压设置的开口在开口与保持面之间的边缘处被倒圆或具有棱角，其中开口特别通过钻孔和/或铣削来制造。在倒圆部的扩展方案中，倒圆部具有在开口宽度D的四分之一与开口宽度D之间的圆角半径（Rundungsradius）。棱角从该开口的内壁沿着支承平面E在开口宽度D的四分之一到开口宽度D之间的线段上延伸。