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1、10申请公布号CN104094395A43申请公布日20141008CN104094395A21申请号201380004382922申请日20130213201202904820120214JPH01L21/68320060171申请人泰克霍隆株式会社地址日本东京72发明人田中知行池田穗高横田满74专利代理机构北京嘉和天工知识产权代理事务所普通合伙11269代理人严慎54发明名称晶片保持件57摘要本发明提供一种晶片保持件，能够将减薄加工的晶片容易且平坦地放置到特性试验的实施装置的载荷台面上，在从晶片保持件取下晶片时晶片不会发生破损，能够进行高温下的特性试验。以封住按照环状留下周边部而设有中空部。
2、的保持框架10的中空部的方式且以具有吸收金属片与保持框架的热膨胀之差的滑动自由度的方式，将金属片12安装到该保持框架10上。在该金属片上形成有开设了多个细孔的穿孔区域14。能够以覆盖该穿孔区域的一部分或全部的方式配置晶片30，具备由耐热性原材形成的晶片固定机构20，该晶片固定机构20将配置在金属片上的晶片固定成使其不会相对于该金属片活动。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014062086PCT国际申请的申请数据PCT/JP2013/0533692013021387PCT国际申请的公布数据WO2013/122089JA2013082251INTCL权利要求书1页说明书7页附图5页。
3、19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书7页附图5页10申请公布号CN104094395ACN104094395A1/1页21一种晶片保持件，其特征在于，包括保持框架，其以环状留下周边部而设有中空部；金属片，其具有开设了多个细孔的穿孔区域；晶片固定机构，其对以覆盖所述穿孔区域的一部分或全部的方式配置在所述金属片上的晶片进行固定，所述金属片使用被称作垫片的金属片来形成，在所述穿孔区域上开设的所述多个细孔通过蚀刻技术来形成，所述金属片以具有吸收所述金属片与所述保持框架的热膨胀之差的滑动自由度的方式安装在所述保持框架上，所述晶片固定机构由耐热性原材形成，具有晶片外形基准接。
4、合板，其以环状留下周边部而设有中空部；接合板按压盖板，其对该晶片外形基准接合板进行按压固定，以环状留下周边部而设有中空部，在将所述晶片的周缘部用所述晶片外形基准接合板的中空部的内侧周缘部和所述金属片夹持的基础上，在该晶片外形基准接合板上层叠所述接合板按压盖板，将所述晶片固定成不会相对于该金属片活动。2根据权利要求1所述的晶片保持件，其特征在于，以能够与所述晶片的大小及形状相对应且用该晶片适当覆盖所述穿孔区域来配置该晶片的方式，该穿孔区域被设置为分离成该金属片的多个部分。权利要求书CN104094395A1/7页3晶片保持件技术领域0001本发明涉及在形成有电子元件光学元件等的半导体晶片等晶片的。
5、特性试验工序中保持该晶片并进行搬送的保持件。背景技术0002对于同一形状的多个电子元件或者光学元件2维配置而形成的晶片，在用于将这些元件单片化的切割工序之前，实施测试这些元件的电气的或者光学的特性的特性试验，从而实施用于识别合格元件和不合格元件的作业。并且，公开了数个元件的电气的特性试验装置或者电气的特性试验方法例如，参照专利文献14。对于元件的光学的特性试验也使用同样的装置及方法来进行。0003以往，采用通过钳子等夹具直接夹住晶片单体而将其放置到特性试验装置的载荷台上的方法。可以采取这样的方法的理由在于，晶片具有足够的厚度，且也具有用钳子等夹具处理破损的可能性低的足够的强度。0004然而，最。
6、近的趋势是要求减薄晶片。0005在要求减薄晶片的背景中，可以举出的是广泛认识到通过减薄晶片可以提高电子元件或者光学元件的特性。另外，要求以这样的方式制作该元件也处于这一背景中，其中即使将单片化的元件埋入卡片等而模块化，埋入的部分与卡片的其他部分相比其厚度也基本上不发生变化。再有，通过减薄晶片有利于将从元件发出的热量经由该晶片向晶片外部散热也成为晶片被减薄加工的背景。0006作为为了将因被减薄加工而成为不能具有用钳子等夹具处理的强度的晶片放置到实施特性试验的装置的载荷台上，而针对在搬送中所利用的晶片保持件，公开了一种电子部件保持件参照专利文献5。在使用该电子部件保持件时，通过粘接带将晶片的周缘部。
7、固定。0007在先技术文献0008专利文献0009专利文献1日本特开平05333098号公报0010专利文献2日本特开平07245401号公报0011专利文献3日本特开平08153763号公报0012专利文献4日本特开2005294773号公报0013专利文献5日本特开201123546号公报发明内容0014发明解决的课题0015然而，在使用专利文献5中公开的电子部件保持件将晶片搬送到特性试验的实施装置的载荷台的方法中，在从固定晶片的周缘部的粘接带剥离晶片时存在晶片破损的可能性。说明书CN104094395A2/7页40016另外，由于粘接带为消耗品，所以每次特性试验都需要使用新的粘接带，每次。
8、实施特性试验都产生新的成本。0017另外，由于粘接带的耐热温度低，所以无法进行将作为特性试验的对象的晶片设定成120程度以上的高温来实施的特性试验。0018再有，专利文献5中公开的电子部件保持件的保持对于垂直地作用于晶片面的力承受能力弱，若作用这样的力，则有可能晶片从电子部件保持件脱离或者晶片破损。0019此外，若将由专利文献5中公开的电子部件保持件保持的晶片直接放置到实施特性试验的装置的载荷台上，则成为晶片的背面以粘接带的厚度从载荷台面浮起的状态，所以为了将晶片平坦地设置在特性试验的实施装置的载荷台上需要花费特殊的努力。0020解决课题的手段0021本申请的发明人想到代替通过由上述粘接带构成。
9、的保持层及抑制层夹持固定晶片而使用作为保持层发挥作用的金属片。确信的是，若采用在该金属片上形成开设了多个细孔的穿孔区域，在将晶片固定在晶片特性试验装置的载荷台上时，以经过该孔吸引晶片而固定到载荷台上的结构，则作为被减薄加工而机械强度弱的晶片的保持件可以解决上述问题。0022因此，本发明的目的在于提供能够将被减薄加工的晶片容易且平坦地放置到特性试验的实施装置的载荷台面上的晶片保持件。0023为此，根据本发明的宗旨，提供以下结构的晶片保持件。0024本发明的晶片保持件具备保持框架、金属片、晶片固定机构。保持框架以环状留下周边部而设有中空部。金属片具有吸收金属片与保持框架的热膨胀之差的滑动自由度，并。
10、以封住保持框架的中空部的方式安装。0025在该金属片上形成有开设了多个细孔的穿孔区域，能够以覆盖该穿孔区域的一部分或全部的方式配置晶片。并且，通过晶片固定机构将配置在金属片上的晶片固定在该金属片上。该晶片固定机构由耐热性原材形成。0026晶片固定机构具备晶片外形基准接合板和接合板按压盖板。0027晶片外形基准接合板和接合板按压盖板分别以环状留下周边部而设有中空部。0028另外，穿孔区域可以分离成金属片的多个部分来设置。0029发明效果0030根据本发明的晶片保持件，由于以封住保持框架的中空部的方式安装金属片且在该金属片上配置晶片，所以即使垂直地向晶片面作用力，也不会发生晶片从晶片保持件脱离的情。
11、况以及晶片破损的情况。0031若支承晶片的保持层由金属片形成，对配置在金属片上的晶片进行固定的晶片固定机构由耐热性原材形成，则在高温下的特性试验中也能够使用。另外，由于以具有吸收金属片与保持框架的热膨胀之差的滑动自由度的方式将金属片安装在保持框架上，所以即使在金属片与保持框架之间产生热膨胀之差，金属片也不会挠曲。即，即使在特性试验于300等的高温下实施的情况下，金属片也不会挠曲，所以成为适合利用于高温下的特性试验的晶片保持件。0032由于采用了在金属片上形成有开设了多个细孔的穿孔区域，以覆盖该穿孔区域的一部分或全部的方式配置晶片的结构，所以并非将晶片用粘接物质来固定，而仅是直接将说明书CN10。
12、4094395A3/7页5晶片搭载。因此，在将晶片从晶片保持件取下时，晶片破损的危险性小。0033代替在晶片背面的周缘部粘接保持层的露出口的周缘部的结构，本发明的晶片保持件采用了利用金属片以覆盖开设了多个细孔的穿孔区域的一部分或全部的方式配置晶片的结构，所以在将晶片放置到特性试验的实施装置的载荷台面上时，不会成为晶片的背面从载荷台面浮起的状态，能够将晶片容易且平坦地放置到特性试验的实施装置的载荷台面上。0034在此基础上，由于无需将金属片在每次特性试验时都更换成新的金属片而能够长期使用，所以即使反复进行特性试验也不会产生新的成本，获得了经济性优异的效果。0035通过将穿孔区域在金属片上分离地设。
13、置成多个部位，能够与晶片外形的大小及形状相对应且用该晶片适当覆盖穿孔区域来配置晶片。附图说明0036图1是表示构成本发明的实施方式的晶片保持件的结构单元的概略形状的图。0037图2是表示将穿孔区域分离成多个部分来设置的金属片的一例的概略形状的图。0038图3是用于说明以具有吸收金属片与保持框架的热膨胀之差的滑动自由度的方式将金属片安装于保持框架的结构例的图，A是表示沿着保持框架的内周形成阶梯状的高低差并利用该高低差安装金属片的形态的图，B是表示夹着金属片的周边部分来安装的形态的图。0039图4是表示从垂直于晶片的面的方向观察组装成能够固定晶片来搬送的状态的本发明实施方式的晶片保持件的概略形状的。
14、图。0040图5A是对于将晶片固定成能够固定晶片来搬送的状态之前的状态的晶片保持件沿垂直于晶片的面的方向切断而表示的概略图。B是对于组装成能够固定晶片来搬送的状态的状态的晶片保持件沿垂直于晶片的面的方向切断而表示的概略图。具体实施方式0041以下，参照图1图5对本发明的实施方式进行说明。图1图5是表示本发明的一结构例的图，只是以能够理解本发明的程度概略地表示了各结构单元的配置关系等，而不是将本发明限定于图示例。0042在形成有电子元件光学元件等的半导体晶片等晶片的切割工序之前，实施这些元件的特性试验。若晶片被减薄加工，则会成为具有无法用钳子等夹具直接夹着搬送的强度。本发明的晶片保持件就是在用于。
15、将这样的晶片放置到特性试验装置的载荷台的搬送时使用。0043在此被处理的晶片例如是直径200MM的硅晶片，是通过背研等方法薄型化至厚度100M以下、根据情况厚度达20M以下的晶片。0044作为特性试验的实施对象的晶片被晶片保持件保持并搬送，从而吸附固定到晶片特性试验装置的载荷台上。在晶片的电气特性试验中，有时需要从形成有电子元件的晶片的表面向背面流过电流。此时，使针状探测电极与形成在晶片的表面的作为特性试验对象的任意电子元件的电极接触，从该针状探测电极施加电压，从而从晶片的表面电子元件的电极向背面流过电流。说明书CN104094395A4/7页60045为了从晶片的表面向背面流过电流，需要使晶。
16、片特性试验装置的载荷台的面与晶片的背面电气导通。因此，对于本发明的晶片保持件，如以下所说明，采用的是用形成有开设了多个细孔的穿孔区域的金属片保持晶片的结构。根据该结构，能够经由穿孔区域的孔将晶片吸附固定在特性试验装置的载荷台上。再有，由于金属片具有导电性，所以可以实现载荷台的面与晶片的背面电气导通的状态。0046参照图15，对本发明实施方式的晶片保持件的结构进行说明。如图1所示，该实施方式的晶片保持件由保持框架10、金属片12及晶片固定机构20而构成。保持框架10以环状留下周边部而设有中空部。0047金属片12适合使用被称作垫片材的金属片来形成。垫片用于金属片12时具有足够的厚度、均匀性及平坦。
17、性。另外，不锈钢系的垫片具有不易生锈的特征且能够进行为了确保较大的表面电气传导度的镀金等处理，所以是适合作为电气特性试验对象的晶片的保持件的原材。0048在金属片12上，如图1所示，形成有开设了多个细孔的穿孔区域14。能够以覆盖该穿孔区域14的一部分或全部的方式配置晶片30。另外，如图2所示，穿孔区域14也可以分离成金属片12的多个部分穿孔区域141及穿孔区域142来设置。通过这样将穿孔区域分离成多个部分来设置，能够将外形的大小及形状不同的各种晶片固定并搬送。0049本申请的发明人经过试验确认了对于垫片利用蚀刻技术在穿孔区域开设多个细孔能够将被减薄加工的晶片平坦地放置到载荷台面上。即，在由垫片。
18、形成的金属片12上形成上述的穿孔区域14时，例如适当利用蚀刻技术等即可。并且，晶片固定机构20能够将配置在金属片12上的晶片30固定成使其不会相对于该金属片12活动。例如，为了进行设定成120以上的高温来实施的特性试验，晶片固定机构20由金属等耐热性原材形成为好。0050为了将金属片12安装到保持框架10上，可以沿着构成保持框架10的中空部的内周形成阶梯状的高低差，在该高低差部分搭载金属片12的周边部分来安装。对于该金属片12向保持框架10的安装，参照图3A及B进行说明。图3A是表示在保持框架10的高低差部分搭载了金属片12的周边部分的状态的局部剖视结构图。另外，图3B是表示在保持框架10上形。
19、成用于夹着金属片12的周边部分来安装的结构的形态的图。0051在图3A所示的结构中，保持框架10沿着构成中空部的内周设有阶梯状的高低差。保持框架10的厚度“C”为12MM左右。与此相对，留下厚度“A”来形成高低差。留下的厚度“A”为03MM左右就足够。用于搭载金属片12的高低差部分的尺寸“B”有4MM左右就足够，用于在该高低差部分搭载金属片12的尺寸“E”为35MM左右即可。从尺寸“B”减去尺寸“E”的值是为了吸收金属片12与保持框架10的热膨胀之差而需要的值。作为为了吸收该热膨胀之差而需要的值，确保为05MM左右即可。0052需要说明的是，在此表示的尺寸“A”“E”仅仅是表示了一例，关于从尺。
20、寸“B”减去“E”的值究竟设定为何种程度，应当综合考虑保持框架10、金属片12的原材或者为了执行高温特性试验而设定的温度范围等来适当设定。0053另外，在此说明的金属片12厚度示为“D”安装于保持框架10的方法仅仅是表示了一例。除此之外也可以如图3B所示那样采用夹着金属片12的周边部分来安装的结构。同样在采用了这样的形态的情况下，用于确保吸收金属片12与保持框架10的热膨胀之差的滑动自由度的尺寸为从尺寸“B”减去夹着金属片12的部分的尺寸“E”的尺寸。需说明书CN104094395A5/7页7要说明的是，作为以具有吸收金属片12与保持框架10的热膨胀之差的滑动自由度的方式将金属片12安装在保持。
21、框架10上的结构，除了在此举出的结构以外也有各种各样的结构。0054晶片固定机构20具备晶片外形基准接合板16和将该板按压固定的接合板按压盖板18。并且，在将晶片30的周缘部用晶片外形基准接合板16的中空部的内侧周缘部和金属片12夹持的基础上，在晶片外形基准接合板16上层叠接合板按压盖板18。在此基础上，将该接合板按压盖板18固定在保持框架10上。其结果，晶片30被固定成不会相对于金属片12活动。0055通过具备晶片外形基准接合板16来构成晶片固定机构20，不管晶片30的外形形状是否存在差异，都能够容易地将晶片30固定在保持框架10上。0056参照图4及图5A、B，对通过晶片固定机构20将晶片。
22、30相对于金属片12进行固定的方法进行说明。另外，对晶片30的特性试验工序的实施方式进行说明。0057晶片固定机构20具备晶片外形基准接合板16和将该板按压固定的接合板按压盖板18。并且，如图5A所示，将晶片30的周缘部沿着晶片外形基准接合板16的中空部的内侧周缘部嵌入来进行定位，并在晶片外形基准接合板16上层叠接合板按压盖板18。在此基础上，利用盖板止动件24及螺钉26将该接合板按压盖板18固定在保持框架10上。其结果，晶片30被金属片12和接合板按压盖板18夹持，且晶片30被固定成不会相对于金属片12活动。0058在将晶片30相对于金属片12进行固定时，首先设置成在保持框架10的沿着构成中。
23、空部的内周形成的阶梯状的高低差部分搭载金属片12的周边部分。然后，将晶片30的周缘部向晶片外形基准接合板16的中空部的内侧周缘部嵌入来进行定位，层叠接合板按压盖板18而用金属片12和接合板按压盖板18夹持晶片30。之后，用盖板止动件24按压接合板按压盖板18，将螺钉26固定到晶片特性试验装置的载荷台32的固定用阴螺纹部中，由此将接合板按压盖板18、晶片外形基准接合板16、晶片30及保持框架10固定在载荷台32上。由此，晶片30被金属片12和接合板按压盖板18夹持固定。0059在晶片外形基准接合板16上设有用于确定晶片30的平面定位的方向的凹口配合部22。0060作为特性试验的实施对象的晶片30。
24、，使用本发明实施方式的晶片保持件来搬送，并放置到晶片特性试验装置的载荷台32的吸附面32S上。作为金属片12而被加以利用的垫片，可以采用其厚度在0005MM05MM的范围的垫片。即，足够薄的金属原材可以作为金属片12加以利用。0061在将晶片30放置到载荷台32上之后，经由金属片12的穿孔区域14的孔，通过设于载荷台32的吸引孔34来进行吸引，从而将晶片30吸附固定到载荷台32上。由于金属片12由足够薄的金属原材形成，所以如图5B所示，通过使金属片12稍微挠曲，除了与保持框架10的构成中空部的内周非常接近的区域以外，在晶片特性试验装置的载荷台32的吸附面32S与金属片12之间形成的间隙消失。即。
25、，在设置有晶片30的穿孔区域14，在晶片特性试验装置的载荷台32的吸附面32S与金属片12之间不形成间隙。并且，由于金属片12具有导电性，所以实现载荷台32的吸附面32S与晶片30的背面30R电气导通的状态。0062由于晶片30的表面30F没有覆盖物而裸露，所以能够使针状探测电极接触在晶片30的表面30F形成的作为特性试验对象的任意电子元件的电极，从该针状探测电极施加电说明书CN104094395A6/7页8压。0063在将晶片30吸附固定在载荷台32上时，若构成穿孔区域的多个细孔的直径过大，则被吸附的晶片30的处于该孔正上方的部分因吸引力而发生挠曲。因此，该孔的直径存在上限值。0064例如，。
26、在晶片30为厚度20M的SI晶片的情况下可知，若孔的直径为02MM以上，则晶片30会发生变形。即，在实用上，作为被晶片保持件搬送的对象的晶片多数情况下具有与厚度20M的SI晶片相当的强度，所以希望孔的直径在02MM以下。0065无论如何，构成穿孔区域的多个细孔的直径优选设定为在特性试验装置的载荷台32吸引固定晶片30时晶片30不发生变形的大小。另外，若该孔的直径过小，则作用于晶片30的吸引力弱而不优选。根据这些观点，孔的直径适合设定为晶片30不发生变形的最大的大小。0066说明了晶片固定机构20具备盖板止动件24及螺钉26的结构，但也可以用强磁性金属材形成金属片12，使用带有磁性的强磁性体材料。
27、来形成接合板按压盖板18。若这样构成，则接合板按压盖板18通过磁力吸附在金属片12上，晶片30相对于金属片12被固定。0067若采用通过磁力固定的结构，则不再需要盖板止动件24及螺钉26，进而在将晶片30从金属片12分离而搬送时不再需要拧松螺钉26等繁琐的作业。即，不仅晶片的固定能够容易地进行，而且只要使接合板按压盖板18从金属片12脱离而去除就能够使晶片30容易地从金属片12去掉。0068在晶片外形基准接合板16及接合板按压盖板18成为实施晶片的电气特性试验的障碍时，可以在晶片30处于吸附固定在载荷台32上的状态期间，去除晶片外形基准接合板16及接合板按压盖板18中的任一方或者双方。0069。
28、若为了执行高温特性试验而将晶片30设定成高温状态，则在晶片30的热膨胀大小与构成晶片固定机构20的原材的热膨胀大小之间产生差值。然而，即使因该热膨胀的大小之差而导致晶片30的位置发生变动，由于吸引而产生的吸附固定的力没有大到不能使晶片30的位置偏移的程度，所以通过适当调整晶片30的位置，完全可以将晶片30的位置移动调整到能够进行晶片的电气特性试验的最佳位置。0070需要说明的是，以作为晶片30保持形成有电子元件光学元件等的半导体晶片为前提说明了本发明的晶片保持件的结构及功能，但作为该晶片保持件所保持的晶片，不限定于形成有元件的晶片。例如，为了作为将切割的电子元件结合时的间隔件等加以利用，有时需。
29、要将蓝宝石结晶基板、玻璃基板等切割而得到的模具。在加工作为该间隔件的模具的工序中，在将非常薄的蓝宝石结晶基板、玻璃基板等向切割装置的载荷台搬送时也可以利用本发明的晶片保持件。0071符号说明007210保持框架007312金属片007414、141、142穿孔区域007516晶片外形基准接合板007618接合板按压盖板007720晶片固定机构说明书CN104094395A7/7页9007822凹口配合部007924盖板止动件008026螺钉008130晶片008232载荷台008334吸引孔说明书CN104094395A1/5页10图1说明书附图CN104094395A102/5页11图2说明书附图CN104094395A113/5页12图3说明书附图CN104094395A124/5页13图4说明书附图CN104094395A135/5页14图5说明书附图CN104094395A14。