WO2020070148A1 - Vorrichtung und verfahren zur prozessierung einer vielzahl von halbleiterchips - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur prozessierung einer vielzahl von halbleiterchips

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WO2020070148A1
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semiconductor chips
carrier
contacts
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PCT/EP2019/076626
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Michael Bergler
Roland Zeisel
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Osram Opto Semiconductors GmbH
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    • G01R31/2635—Testing light-emitting diodes, laser diodes or photodiodes

Definitions

  • a device for processing a multiplicity of semiconductor chips in a wafer assembly is described. Furthermore, a method for processing a variety of
  • the device comprises an electrically conductive carrier for contacting back contacts of the semiconductor chips.
  • the semiconductor chips can be, for example, optoelectronic semiconductor chips such as light-emitting ones
  • the semiconductor chips in the wafer composite are all of the semiconductor chips in the wafer composite.
  • the carrier serves to make electrical contact with the back contacts of the semiconductor chips.
  • the carrier is a so-called chuck, for example a metal chuck.
  • the carrier has in particular an electrically conductive layer or wiring, by means of which the back contacts of the semiconductor chips can be supplied with an electrical voltage and / or an electrical current.
  • the carrier is particularly designed to set the back contact of the semiconductor chips to a reference potential. The back contacts of the semiconductor chips become through the carrier
  • the carrier is also designed to hold and support the wafer composite.
  • the device has an electrically conductive film.
  • conductive film is designed for contacting
  • the electrically conductive film is, for example, a multilayer film or a film made from a single layer. At least one of the
  • Layers of the film is electrically conductive, in particular the layer that faces the carrier.
  • the film extends spaced from the carrier along the carrier. If a composite wafer is inserted in the carrier, the film is initially spaced apart from the composite wafer.
  • the semiconductor chips each have at least one
  • Back contact and a front contact are arranged as opposite sides.
  • the semiconductor chips emit electromagnetic waves in operation when a voltage is applied to the rear contact and to the front contact
  • the device has a doctor blade.
  • the doctor blade is displaceable relative to the film.
  • the doctor blade is designed to face an area of the film to push to the carrier. In operation, it is thus possible to use the doctor blade to counter the film in the area
  • Wafer composite can be contacted both on the rear contacts and on the front contacts.
  • the film and the electrically conductive carrier it is possible to apply a voltage in the region between the film and the carrier and thus between the front contacts and the rear contacts in the region.
  • the locally different current flow becomes, for example, deliberate damage to individual semiconductor chips and / or enables radiation-emitting operation of individual semiconductor chips.
  • the damage arises
  • Blocking direction polt A lot of current will flow through semiconductor chips, which have an atypical characteristic and thus a low reverse voltage.
  • the applied voltage is chosen so that so much power is dissipated on the atypical semiconductor chips that they are destroyed.
  • the targeted damage to individual semiconductor chips can be used, for example, to identify semiconductor chips whose parameters lie outside a predetermined range.
  • the parameter is, for example, a backward load.
  • the Squeegee is an elongated element, similar to a squeegee used in screen printing. The squeegee is
  • the area of the doctor blade for contacting the film extends, for example, linearly along the longitudinal direction.
  • One edge of the doctor blade is used, for example, to contact the film.
  • the squeegee points for example, along the
  • an extent that corresponds to a plurality of semiconductor chips for example more than 10
  • the squeegee has one transverse to the longitudinal direction
  • the doctor blade has, for example, a shape comparable to a knife, a spatula or a razor blade.
  • the doctor blade is, for example, made of a metal or a plastic or a combination of different materials.
  • the doctor blade is particularly flexible in the area in which it touches the film during operation. A pressure force can be exerted on the film in the area by means of the doctor blade, so that the film can be pressed in the area in the direction of the carrier.
  • a device for processing a plurality of semiconductor chips in a wafer assembly comprises an electrically conductive carrier
  • the device comprises an electrically conductive film for contacting front contacts of the semiconductor chips.
  • the Front contacts face the rear contacts.
  • the device comprises a doctor blade which is displaceable relative to the film.
  • the doctor blade is designed to press an area of the film towards the carrier.
  • backward weak semiconductor chips not withstand certain backward loads, so-called backward weak semiconductor chips or Ubr weak ones
  • Semiconductor chips By means of the carrier and the film, it is possible to specifically load the semiconductor chips of the wafer with a voltage for a certain time.
  • the device is based on the considerations that known methods are time-consuming in which
  • each semiconductor chip of the wafer is contacted sequentially with a measuring needle.
  • very high currents of up to 1 kA usually flow with about 1 million chips on a 6 "wafer assembly. For example, a current of 1 mA flows per chip always be sure that everyone
  • the device described here now makes use of the idea that the semiconductor chips in the wafer composite are no longer contacted over the entire surface, but in particular
  • the necessary electrical voltage is applied between the doctor blade with the film and the carrier.
  • a contact line is created at a time on which all semiconductor chips along this contact line are loaded with the applied voltage.
  • the semiconductor chips outside of this contact line, in particular, the applied voltage is not applied.
  • the entire wafer assembly is processed by the doctor moving over the wafer assembly and thus moving the contact line over the entire wafer assembly.
  • Wafer composites are balanced by the flexibility and elasticity of the doctor blade and the film.
  • the device has an electrical voltage source.
  • the electrical voltage source is an electrical voltage source.
  • the voltage source is electrically connected to the carrier.
  • the electrical voltage source is electrically connected to the doctor blade and / or the film. By means of the voltage source it is possible to produce an electrical current / an electrical one
  • the doctor blade can be used both as a power line and as a pressure medium for exerting pressure on the film.
  • the film can be used directly as a power line.
  • the Squeegee is the film, which is directly connected to the electrical voltage source, against the wafer composite
  • the film has an electrically conductive polymer film.
  • a sufficiently flexible and elastic film is thus formed, which enables a sufficient and defined electrical current flow.
  • the polymer film in particular has a precisely defined, predetermined electrical resistance.
  • the electrically conductive film consists of the electrically conductive polymer film.
  • the polymer film can also have a multilayer structure.
  • the film has an electrically conductive metal layer.
  • the electrically conductive film has a plastic layer made of a polymer, an elastomer or a rubber.
  • the electrically conductive metal layer is provided, which in particular ensures the electrical conductivity of the film.
  • the metal layer is constructed, for example, in the manner of a network, sieve or grid in order to be sufficient
  • the film is coupled to a heater to heat the film.
  • the metal layer is used for this purpose, which is suitable for distributing the heat over the film.
  • the carrier has a heater to heat the carrier. This also serves to adapt properties like that
  • the doctor blade is a comb doctor blade.
  • the comb squeegee has a plurality of prongs.
  • the tines are formed, for example, from a steel sheet that is slotted at small intervals, for example 100 ⁇ m. As a result, the tines are formed.
  • the tines are useful to be able to reliably compensate for local unevenness.
  • the width of the tines is, for example, in the area of a grid of the semiconductor chips.
  • the width of the slots between the tines is, for example, smaller than the grid of the
  • the doctor blade is rotatably fastened relative to the carrier about a main axis of the doctor blade. It is thus possible for the doctor blade to sweep the wafer composite horizontally during operation in order to sequentially all
  • Paint over semiconductor chips of the wafer assembly A rotation is made possible in order to allow a constant pressure of the squeegee on the wafer composite.
  • a misalignment of the wafer assembly in the carrier can be compensated for.
  • a misalignment of the wafer assembly in the carrier can be compensated for.
  • the rag is rotatably fastened around two main axes.
  • the two main axes are in particular perpendicular to each other.
  • the doctor blade is designed to contact the semiconductor chips along a line by means of the film, the semiconductor chips being de-energized outside the line. This is a reliable processing of the semiconductor chips possible, in which the flowing electrical currents below predetermined limit values
  • the carrier has a frame which is adapted to an outer contour of the wafer composite.
  • the frame has the same height as the wafer composite.
  • the frame is used to absorb pressure forces from the squeegee outside the wafer assembly. For example with a
  • the pressure of the doctor blade on the wafer assembly is therefore the same within predetermined tolerances along the wafer assembly.
  • Opposite contacts The part of the front contacts is electrically contacted by pressing the area of the film against the part of the front contacts. The area of the slide is moved.
  • an electrical voltage is applied to the film.
  • the film is heated.
  • Wafer composite can be realized and this ensures reliable contacting of the semiconductor chips on the front contacts.
  • the area of the film is pressed against the part of the front contacts by means of a doctor blade
  • the doctor blade is rotated relative to a horizontal depending on an orientation of the wafer composite.
  • balancing is one
  • the wafer assembly can be tilted, in particular a so-called automatic wedge error compensation.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a device and a wafer composite according to an exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows the device according to FIG. 1 in a further schematic illustration
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a device and a wafer composite according to an exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows the device according to FIG. 3 in a further schematic illustration
  • Figure 5 is a schematic representation of a doctor blade according to an embodiment
  • Figure 6 is a schematic representation of a doctor blade according to an embodiment.
  • FIG. 1 shows a device 100 for processing a multiplicity of semiconductor chips 101 in a wafer assembly 102.
  • the wafer assembly 102 to be processed is arranged on a carrier 103 (FIGS. 2 and 4), for example one
  • the device 100 has an electrically conductive film 105.
  • the film 105 has an electrically conductive polymer film 111, also called a resistance film.
  • the film 105 has a metal layer 102.
  • Metal layer is designed, for example, in the manner of a grid, sieve or mesh.
  • the polymer film 111 and the metal layer 102 are connected to one another.
  • the film 105 is held at a distance from the wafer composite 102 by means of a tenter frame 117.
  • the tensioning frame 117 has a tensioning device 122 which effects a predetermined tension on the film 105.
  • the film 105 is connected to a voltage source 110.
  • the carrier 103 is connected to the voltage source 110.
  • the film 105 serves for the electrical contacting of a part of the semiconductor chips 101 of the wafer assembly 102
  • All semiconductor chips 101 of the wafer assembly 102 are sequential by means of the film 105
  • a current flows through these semiconductor chips 101 in a region 108 in which the film 105 touches front contacts 106 of the semiconductor chips 101.
  • the film 105 thus serves as a contacting means for applying an electrical voltage to a plurality of the semiconductor chips 101, a further part of the semiconductor chips 101 remains de-energized.
  • a doctor blade 107 is provided for pressing the film 105 against the front contacts 106. The doctor blade 107 is formed, the film 105 along a direction 109 against the wafer composite
  • the film 105 is connected to a heater 113 according to the exemplary embodiment.
  • the heater 113 is used for the defined heating of the film 105.
  • the heater 113 for the film 105 is dispensed with.
  • the carrier 103 is connected to the heater 113.
  • the carrier 103 can thus be heated to a predetermined temperature.
  • the heater 113 for the carrier 103 is dispensed with.
  • the heater 113 for the film 105 and / or the carrier 103 serves to heat the carrier 103 and / or the film 105, for example the metal layer 112 of the film 105.
  • the elasticity modulus of the film 105 can be adjusted by means of the temperature, in order to adjust the topology to be able to sufficiently overmold the semiconductor chips 101 in the wafer assembly 102 and thus the front contacts 106
  • Wafer composite 102 on which the front contacts 106 are arranged, is not contacted over the entire area, but rather in the form of a line.
  • the film 105 contacts the front contacts 106 along a line 116.
  • a single row of the semiconductor chips 101 is contacted or more than one row, for example two, three or up to ten rows.
  • not all front contacts 106 are contacted at the same time. For example, as
  • Metal layer 112 uses a thin metal foil which is connected to the polymer foil 111. According to others
  • Exemplary embodiments are based on the polymer film 111
  • the film 105 and in particular the polymer film 111, also serves to limit the current flow in the event of a short circuit, for example in the case of a defective semiconductor chip 101.
  • the entire wafer assembly 102 is processed by the doctor blade 107 traveling along the displacement direction 121 over the wafer assembly 102. As a result, the line 116 moves along the wafer composite 102 and thus also the contact line.
  • Area 108 in which the contact line is formed moved over the entire wafer composite 102.
  • the direction of displacement 121 runs essentially parallel to a surface 125 of the wafer composite 102, which faces the film 105.
  • the doctor blade 107 according to the exemplary embodiment in FIGS. 102 is, for example, a plastic doctor blade. This is as
  • Solid material formed homogeneously for example from an elastomer or a metal with a suitable modulus of elasticity.
  • the doctor blade 107 is flexible and elastic to local
  • doctor blade 107 is rotatably fastened in the direction 109 relative to the carrier 103.
  • the doctor blade 107 is rotatable about a main axis 127.
  • the doctor blade 107 is rotatable about a further main axis 128.
  • the main axis 127 and the main axis 128 are perpendicular to one another.
  • the main axis 128 corresponds, for example, to a longitudinal direction of the doctor blade 107, along which the doctor blade 107 has its greatest extent. So you can
  • Deviations of the surface 125 of the wafer composite 102 from a horizontal 120 along the displacement direction 121 can be reliably compensated for. For example, a distance of the doctor blade 107 to the surface 125 of the wafer composite 102 along the displacement direction 121 remains the same, even if a distance of the doctor blade 107 to the carrier 103 along the
  • Shift direction 121 changes.
  • the pressure forces of the doctor blade 107 on the wafer composite 102 can thus be kept constant.
  • the flexibility of the doctor blade 107 also contributes to this.
  • the carrier 103 has a frame 118.
  • the frame 118 faces within predetermined
  • Tolerances have the same height 119 along the direction 109 like the wafer assembly 102.
  • the frame 118 is on one
  • the frame 118 absorbs pressure forces from the doctor blade 107.
  • predetermined tolerances to be able to always have a constant pressure on the wafer assembly 102. With a small width of the wafer assembly 102, more pressure is applied to the frame 118 along the contact line 108 than with a large width of the wafer assembly 102.
  • Figures 3 and 4 show the device 100 according to another embodiment.
  • the device 100 essentially corresponds to the exemplary embodiment as explained in connection with FIGS. 1 and 2.
  • the differences between the exemplary embodiment in FIGS. 3 and 4 and the exemplary embodiment in FIGS. 1 and 2 are primarily dealt with below. Also combinations of individual elements of the different
  • doctor blade 107 is, for example, as in connection with FIGS. 3 and 4
  • Devices 100 can be used.
  • the film 105 according to the exemplary embodiment in FIGS. 3 and 4 only has the electrically conductive polymer film 111.
  • An additional electrically conductive layer such as the metal layer 112 is dispensed with.
  • the polymer film 111 serves in particular to limit the current flow in the event of a short circuit.
  • the voltage source 110 is directly connected to the doctor blade 107
  • the doctor blade 107 is formed from an electrically conductive material, such as, for example, an elastic metal sheet.
  • the doctor blade 107 is designed as a comb doctor blade 114. It is also possible to design the doctor blade 107 directly with another
  • voltage source 107 for example a doctor blade 107 made of solid material as described in connection with FIGS. 1 and 2.
  • the comb squeegee 114 has a plurality of tines 115, between each of which there is a slot 126.
  • the slots 126 are introduced into a metal sheet at a distance depending on the grid of the semiconductor chips 101 of the wafer assembly 102.
  • the slots 126 are each at a distance of approximately 100 ⁇ m from one another.
  • the tines 115 are formed, which serve to exert the pressure force along the direction 109 and to make electrical contact.
  • the tines 115 are also elastic and flexible enough to be able to reliably compensate for local unevenness on the surface 125.
  • the width of the individual tines 115 is in particular in the range of the width of the
  • metal layer 112 in addition to the polymer film 111, even if the voltage source 110 is connected directly to the doctor blade 107.
  • the metal layer 112 then serves in particular for tangential forces
  • Shift direction 112 generated.
  • the polymer film 111 which serves as a resistance film, is then only exposed to vertical forces.
  • Figure 5 shows the doctor blade 107 according to an embodiment.
  • the doctor blade has a holder 129.
  • the squeegee 107 is fastened by means of the holder 129, for example on a suspension of the device 100.
  • the holder 129 acts, for example, in an electrically insulating manner.
  • the bracket 129 is made of plastic, for example.
  • the bracket 129 has, for example, a fiber plastic composite or consists of a fiber plastic composite, also called hard tissue.
  • the doctor blade 107 has a doctor blade 130.
  • the doctor blade 130 is in direct contact with the film 105 during operation.
  • the doctor blade 130 is fixed to the holder 129 by means of a fastening 131.
  • the attachment 131 has, for example, one or more screws.
  • doctor blade 130 has a first partial blade 132 and a second partial blade 133.
  • the two partial sheets 132, 133 are each made, for example, of a metal, for example of a steel.
  • the first sub-sheet 132 is, for example, in contact with the holder 129.
  • the first sub-sheet 132 is between the
  • the first partial sheet 132 is thicker than the second Sub-sheet 133.
  • the first sub-sheet 132 has a thickness between 2 and 5 mm, for example 3 mm.
  • the second partial sheet 133 serves to influence the pressure on the film 105.
  • the second partial sheet 133 is in direct contact with the film 105.
  • the second partial sheet 133 is thinner than the first partial sheet 132.
  • the second partial sheet 133 has a thickness between 100 ym and 200 ym, for example 150 ym.
  • the second partial sheet 133 is designed in the manner of a Hasberg film.
  • the second partial sheet 133 has a projection 137.
  • the protrusion 137 projects over the first partial sheet 132.
  • a flexible area of the doctor blade 130 is formed by means of the projection 137 of the second partial sheet 133.
  • the printing area of the doctor blade 130 on the film 150 is reduced compared to the entire thickness of the doctor blade 130.
  • Figure 6 shows the doctor blade 107 according to an embodiment.
  • the bracket 129 and the fastening 131 are designed, for example, corresponding to the exemplary embodiment according to FIG. 5.
  • the doctor blade 130 according to FIG. 6 has a laminate 134.
  • the laminate 134 is a composite of layers
  • different materials for example at least two different materials 135, 136.
  • a layer of the second material 136 is between two
  • first material 135 is softer than the second
  • the second material 136 is harder than the first material 135, for example.
  • the two materials 135 and 136 are, for example, plastics
  • the softer first material 135 allows flexibility and elasticity of the doctor blade 130.
  • Projecting material 135 enables a sufficiently firm and precise pressing of the film 105 onto the wafer composite 102.
  • a tip is formed on the second material 136.
  • the doctor blade 130 is fastened to the holder 129 in such a way that the doctor blade 130 is inclined relative to the direction 109.
  • the holder 129 is designed such that the doctor blade 130 has the inclination relative to the direction 109. Relative movement between the tip of the doctor blade 130 and the carrier 102 and / or the holder 129 is thus facilitated.
  • Main axis 127 along direction 107 enables, in particular, ensures that the
  • Wafer composite 102 can be compensated, in particular a so-called automatic wedge error compensation.
  • a tilting movement about the main axis 128 and / or the flexibility of the doctor blade 107 also contribute to this, for example on account of the Squeegee 107 materials such as rubber or comb squeegee 115.
  • the film 105 in particular the polymer film, makes it possible to compensate for local unevenness on the surface 125.
  • the comb squeegee 114 is also particularly useful, since the contact pressure on the wafer assembly 102 always remains the same, regardless of where the squeegee is located. Even at the beginning of the processing, when the wafer composite 102 has a small width and the contact line is correspondingly short, it is realized by means of the tines 115 that not all of the force of the doctor blade 107 is affected and that one is too high
  • the maximum current occurring during operation is significantly lower than, for example, in the case of conventional full-area contacting and can, for example, be limited to less than 2 A depending on the number of semiconductor chips 102 which are contacted simultaneously.
  • the front contacts 106 are contacted in a region 108 on a side of the wafer assembly 102 facing away from the carrier 103 and are not contacted in the de-energized regions 123.
  • a sufficiently high voltage in the reverse direction of the semiconductor chips 101 is applied between the film 105 and / or the doctor blade 107 and the carrier 103 in such a way that
  • reverse weak semiconductor chips 101 are damaged. Subsequently, for example, the semiconductor chips 101 of the wafer assembly 102 are processed as a function of an illuminated image which is emitted by radiation is generated, which is caused by the semiconductor chips 101. The radiation-emitting semiconductor chips 101 are classified as intact, for example.
  • Backward weak semiconductor chips are to be understood in particular as those semiconductor chips 101 that have one
  • the device 100 with the linear contacting of the semiconductor chips 101 by means of the doctor blade 107 enables the chips 101 of the wafer assembly 102 to be measured quickly and inexpensively.

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Prozessierung einer Vielzahl von Halbleiterchips (101) in einem Waferverbund (102) umfasst: - einen elektrisch leitfähigen Träger (103) zum Kontaktieren von Rückkontakten (104) der Halbleiterchips (101), - eine elektrisch leitfähige Folie (105) zum Kontaktieren von Vorderkontakten (106) der Halbleiterchips (101),die den Rückkontakte (104) gegenüberliegen, - eine Rakel (107), die relativ zu der Folie (105) verschiebbar ist und ausgebildet ist, einen Bereich (108)der Folie (105) in Richtung zum Träger (103) zu drücken.

Description

Beschreibung
VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR PROZESSIERUNG EINER VIELZAHL
VON HALBLEITERCHIPS
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2018 124 492.4, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Es wird eine Vorrichtung zur Prozessierung einer Vielzahl von Halbleiterchips in einem Waferverbund beschrieben. Weiterhin wird ein Verfahren zur Prozessierung einer Vielzahl von
Halbleiterchips in einem Waferverbund beschrieben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen elektrisch leitfähigen Träger zum Kontaktieren von Rückkontakten der Halbleiterchips.
Bei den Halbleiterchips kann es sich beispielsweise um optoelektronische Halbleiterchips wie lichtemittierende
Dioden handeln. Auch optische Sensoren sind möglich.
Weiterhin sind auch andere im Waferverbund gefertigte
elektronische Bauteile wie beispielsweise ESD-Schutzdioden möglich. Die Halbleiterchips im Waferverbund werden
beispielsweise nach dem Prozessieren vereinzelt.
Der Träger dient im Betrieb zur elektrischen Kontaktierung der Rückkontakte der Halbleiterchips. Beispielsweise ist der Träger ein sogenannter Chuck, beispielsweise ein Metallchuck. Der Träger weist insbesondere eine elektrisch leitfähige Schicht oder Verdrahtung auf, mittels der die Rückkontakte der Halbleiterchips mit einer elektrischen Spannung und/oder einem elektrischen Strom versorgt werden können. Der Träger ist insbesondere ausgebildet, den Rückkontakt der Halbleiterchips auf ein Bezugspotential zu setzen. Durch den Träger werden die Rückkontakte der Halbleiterchips
beispielsweise parallel mit dem Bezugspotential gekoppelt, beispielsweise mit einem Massepotential. Der Träger ist weiterhin dazu ausgebildet, den Waferverbund zu halten und abzustützen .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Vorrichtung eine elektrisch leitfähige Folie auf. Die elektrisch
leitfähige Folie ist ausgebildet zum Kontaktieren von
Vorderkontakten der Halbleiterchips. Die Vorderkontakte liegen den Rückkontakte gegenüber. Die elektrisch leitfähige Folie ist beispielsweise eine mehrschichtige Folie oder eine Folie aus einer einzigen Schicht. Mindestens eine der
Schichten der Folie ist elektrisch leitfähig, insbesondere die Schicht, die dem Träger zugewandt ist. Im
betriebsfertigen Zustand erstreckt sich die Folie beabstandet zum Träger entlang des Trägers. Wenn ein Waferverbund in dem Träger eingelegt ist, ist die Folie zunächst beabstandet zu dem Waferverbund.
Die Halbleiterchips weisen jeweils mindestens einen
Rückkontakt und einen Vorderkontakt auf. Diese sind als zueinander gegenüberliegenden Seiten angeordnet.
Beispielsweise bei lichtemittierenden Dioden emittieren die Halbleiterchips im Betrieb beim Anlegen einer Spannung an den Rückkontakt und an den Vorderkontakt elektromagnetische
Strahlung .
Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Rakel auf. Die Rakel ist relativ zu der Folie verschiebbar. Die Rakel ist ausgebildet, einen Bereich der Folie in Richtung zum Träger zu drücken. Im Betrieb ist es somit möglich, mittels der Rakel die Folie in dem Bereich gegen die
Vorderkontakte der Halbleiterchips zu drücken. Außerhalb des Bereichs bleibt die Folie beabstandet zu den Vorderkontakten. Somit ist lediglich ein Teil der Halbleiterchips des
Waferverbunds sowohl an den Rückkontakten als auch an den Vorderkontakten kontaktierbar. Mittels der Folie und dem elektrisch leitfähigen Träger ist es möglich, in dem Bereich eine Spannung zwischen der Folie und dem Träger und damit zwischen den Vorderkontakten und den Rückkontakten in dem Bereich anzulegen. Abhängig von einer individuellen Struktur der Halbleiterchips in dem Bereich und sich damit ergebenden elektrischen Kenngrößen wie einer Leitfähigkeit der
Halbleiterchips, stellt sich daraufhin ein jeweils lokal unterschiedlicher Stromfluss zwischen dem Träger und der Folie ein.
Der lokal unterschiedliche Stromfluss wird beispielsweise zu einer gezielten Beschädigung einzelner Halbleiterchips und/oder ermöglicht einen strahlungsemittierenden Betrieb einzelner Halbleiterchips. Die Schädigung entsteht
insbesondere gezielt dann, wenn beispielsweise eine Spannung gewählt wird, die die diodenartigen Halbleiterchips in
Sperrrichtung polt. Durch Halbleiterchips, welche eine untypische Kennlinie und damit eine erniedirgte Sperrspannung haben, wird somit viel Strom fließen. Die angelegte Spannung wird so gewählt, dass an den untypischen Halbleiterchips so viel Leistung dissipiert wird, dass diese zerstört werden.
Die gezielte Beschädigung einzelner Halbleiterchips kann zum Beispiel dazu dienen, Halbleiterchip zu kennzeichnen, deren Kenngrößen außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen. Die Kenngröße ist beispielsweise eine Rückwärtsbelastung. Die Rakel ist ein länglich ausgedehntes Element, ähnlich einer Rakel, die im Siebdruck verwendet wird. Die Rakel ist
insbesondere entlang ihrer Längsrichtung deutlich länger ausgedehnt als quer zur Längsrichtung. Die Rakel ist
insbesondere entlang einer Raumrichtung deutlich länger ausgedehnt als entlang der anderen beiden Raumrichtungen. Der Bereich der Rakel zum Kontaktieren der Folie erstreckt sich beispielsweise entlang der Längsrichtung linienförmig. Eine Kante der Rakel dient beispielweise zum Kontaktieren der Folie. Die Rakel weist beispielsweise entlang der
Längsrichtung eine Ausdehnung aus, die einer Mehrzahl von Halbleiterchips entspricht, beispielsweise mehr als 10
Halbleiterchips oder mehr als 100 Halbleiterchips. Quer zu der Längsrichtung weist die Rakel beispielsweise eine
Ausdehnung auf, die lediglich wenigen Halbleiterchips
entspricht, beispielsweiese einem einzigen Halbleiterchip, zwei Halbleiterchips oder weniger als fünf Halbleiterchips. Die Rakel weist beispielsweise eine Form vergleich mit einem Messer, einem Spachtel oder einer Rasierklinge auf. Die Rakel ist beispielsweise aus einem Metall oder einem Kunststoff oder einer Kombination verschiedener Materialien. Die Rakel ist insbesondere in dem Bereich, in dem sie im Betrieb die Folie berührt, flexibel ausgebildet. Mittels der Rakel ist eine Druckkraft in dem Bereich auf die Folie ausübbar, sodass die Folie in dem Bereich in Richtung des Trägers gedrückt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst eine Vorrichtung zur Prozessierung einer Vielzahl von Halbleiterchips in einem Waferverbund einen elektrisch leitfähigen Träger zum
Kontaktieren von Rückkontakten der Halbleiterchips. Die
Vorrichtung umfasst eine elektrisch leitfähige Folie zum Kontaktieren von Vorderkontakten der Halbleiterchips. Die Vorderkontakte liegen den Rückkontakte gegenüber. Die
Vorrichtung umfasst eine Rakel, die relativ zu der Folie verschiebbar ist. Die Rakel ist ausgebildet, einen Bereich der Folie in Richtung zum Träger zu drücken.
Mittels der Vorrichtung ist es beispielsweise möglich,
Halbleiterchips im Waferverbund zu finden, die einer
bestimmten Rückwärtsbelastung nicht standhalten, sogenannte rückwärtsschwache Halbleiterchips oder Ubr-schwache
Halbleiterchips. Mittels des Trägers und der Folie ist es möglich, die Halbleiterchips des Wafers gezielt für eine bestimmte Zeit mit einer Spannung zu belasten.
Der Vorrichtung liegen dabei die Überlegungen zugrunde, dass bekannte Verfahren zeitaufwendig sind, bei denen
beispielsweise jeder Halbleiterchip des Wafers sequentiell mit einer Messnadel kontaktiert wird. Bei einer vollflächigen Kontaktierung des Waferverbunds sowohl an den Rückkontakten als auch bei den Vorderkontakten fließen gewöhnlich sehr hohe Ströme von bis zu 1 kA bei etwa 1 Mio. Chips auf einem 6"- Waferverbund . Beispielsweise fließt je Chip ein Strom von 1 mA. Außerdem muss stets gewährleistet sein, dass alle
Halbleiterchips des Waferverbunds in der Fläche kontaktiert sind .
Die hier beschriebene Vorrichtung macht nun von der Idee Gebrauch, dass die Halbleiterchips im Waferverbund nicht mehr vollflächig kontaktiert werden, sondern insbesondere
linienförmig. Die notwendige elektrische Spannung wird zwischen der Rakel mit der Folie und dem Träger angelegt. So entsteht im Betrieb zu einem Zeitpunkt eine Kontaktlinie auf der alle Halbleiterchips entlang dieser Kontaktlinie mit der angelegten Spannung belastet werden. Die Halbleiterchips außerhalb dieser Kontaktlinie werden insbesondere nicht mit der angelegten Spannung belastet. Der ganze Waferverbund wird prozessiert, indem die Rakel über den Waferverbund fährt und so die Kontaktlinie über den ganzen Waferverbund bewegt.
Lokale Unebenheiten wie beispielsweise Partikel auf dem
Waferverbund werden durch die Flexibilität und Elastizität der Rakel und der Folie ausgeglichen.
Somit ist eine einfache und zuverlässige elektrische
Kontaktierung der zu prozessierenden Halbleiterchips möglich, insbesondere da immer nur entlang der Kontaktlinie
kontaktiert wird. Durch die linienförmige Kontaktierung fließt im Betrieb weniger Strom als bei einer vollflächigen Kontaktierung. Beispielsweise bei 1250 Chips entlang einer Kontaktlinie, die beispielsweise 150 mm lang ist, fließt 1 mA Strom pro Chip, was zu einem Gesamtstrom von 1,2 A führt. Der im Betrieb fließende Strom ist also beispielsweise um den Faktor 1000 geringer als bei herkömmlichen Vorrichtungen, bei denen der Waferverbund beidseitig vollflächig elektrisch kontaktiert wird.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung eine elektrische Spannungsquelle auf. Die elektrische
Spannungsquelle ist mit dem Träger elektrisch verbunden. Die elektrische Spannungsquelle ist mit der Rakel und/oder der Folie elektrisch verbunden. Mittels der Spannungsquelle ist es möglich, einen elektrischen Strom/eine elektrische
Spannung zwischen dem Träger und der Rakel beziehungsweise der Folie anzulegen. Insbesondere ist es möglich, dass die Rakel sowohl als Stromleitung als auch als Druckmittel zum Auswirken eines Drucks auf die Folie verwendet wird.
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Folie unmittelbar als Stromleitung verwendet wird. Mittels der Rakel wird die Folie, die an die elektrische Spannungsquelle unmittelbar angeschlossen ist, gegen den Waferverbund
gedrückt .
Gemäß einer Ausführungsform weist die Folie eine elektrisch leitfähige Polymerfolie auf. Somit ist eine ausreichend flexible und elastische Folie gebildet, die dabei einen ausreichenden und definierten elektrischen Stromfluss ermöglicht. Die Polymerfolie hat insbesondere einen genau definierten vorgegebenen elektrischen Widerstand. Gemäß
Ausführungsbeispielen besteht die elektrisch leitfähige Folie aus der elektrisch leitfähigen Polymerfolie. Die Polymerfolie kann auch mehrschichtig aufgebaut sein.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Folie eine elektrisch leitfähige Metallschicht auf. Beispielsweise weist die elektrisch leitfähige Folie eine KunststoffSchicht aus einem Polymer, einem Elastomer oder einem Gummi auf. Zusätzlich ist die elektrisch leitfähige Metallschicht vorgesehen, die insbesondere für die elektrische Leitfähigkeit der Folie sorgt. Die Metallschicht ist beispielsweise nach Art eines Netzes, Siebs oder Gitters aufgebaut, um ausreichend
elastisch und flexibel ausgebildet zu sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Folie mit einer Heizung gekoppelt, um die Folie zu erwärmen. Beispielsweise wird hierfür die Metallschicht verwendet, die geeignet ist, die Wärme über die Folie zu verteilen. Mittels der Heizung für die Folie ist es möglich, beispielsweise das
Elastizitätsmodul der Folie auf einen gewünschten Wert einzustellen, sodass die Topologie der Halbleiterchips gut überformt wird und die Halbleiterchips in dem Bereich
zuverlässig kontaktiert werden. Alternativ oder zusätzlich weist der Träger eine Heizung auf, um den Träger zu erwärmen. Auch dies dient zur Anpassung von Eigenschaften wie dem
Elastizitätsmodul, um ein zuverlässiges Kontaktieren zu ermöglichen .
Gemäß einer Ausführungsform ist die Rakel eine Kammrakel. Die Kammrakel weist eine Mehrzahl von Zinken auf. Die Zinken sind beispielsweise aus einem Stahlblech geformt, das in kleinen Abständen, beispielsweise 100 ym, geschlitzt ist. Dadurch sind die Zinken ausgebildet. Die Zinken sind nutzbringend, um zuverlässig lokale Unebenheiten ausgleichen zu können. Die Breite der Zinken ist beispielsweise im Bereich eines Rasters der Halbleiterchips. Die Breite der Schlitze zwischen den Zinken ist beispielsweise kleiner als das Raster der
Halbleiterchips in dem Waferverbund.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Rakel relativ zu dem Träger um eine Hauptachse der Rakel drehbar befestigt. Somit ist es möglich, dass die Rakel im Betrieb den Waferverbund in der Horizontalen überstreicht, um sequentiell alle
Halbleiterchips des Waferverbunds zu überstreichen. Dabei ist eine Rotation ermöglicht, um einen möglichst gleichbleibenden Druck der Rakel auf den Waferverbund zu ermöglichen.
Beispielsweise ist so eine Schiefstellung des Waferverbunds in dem Träger ausgleichbar. Insbesondere ist ein
automatischer Keilfehlerausgleich möglich. Beispielsweise ist die Ragel um zwei Hauptachsen drehbar befestigt. Die zwei Hauptachsen stehen insbesonder quer zueinander.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Rakel ausgebildet, mittels der Folie die Halbleiterchips entlang einer Linie zu kontaktieren, wobei die Halbleiterchips außerhalb der Linie unbestromt sind. Somit ist eine verlässliche Prozessierung der Halbleiterchips möglich, bei der die fließenden elektrischen Ströme unterhalb vorgegebener Grenzwerte
gehalten werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Träger einen Rahmen auf, der an eine Außenkontur des Waferverbunds angepasst ist. Der Rahmen weist die gleiche Höhe wie der Waferverbund auf. Der Rahmen dient zum Aufnehmen von Druckkräften der Rakel außerhalb des Waferverbunds. Beispielsweise bei einer
kreisförmigen Außenkontur des Waferverbunds ist somit der Druck der Rakel auf den Waferverbund innerhalb vorgegebener Toleranzen entlang des Waferverbunds gleich groß.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur
Prozessierung einer Vielzahl von Halbleiterchips ein
elektrisches Kontaktieren von Rückkontakten der
Halbleiterchips. Ein Bereich einer elektrisch leitfähigen Folie wird gegen einen Teil von Vorderkontakten der
Halbleiterchips gedrückt. Die Vorderkanten liegen den
Rückkontakten gegenüber. Mittels des Drückens des Bereichs der Folie gegen den Teil der Vorderkontakte wird der Teil der Vorderkontakte elektrisch kontaktiert. Der Bereich der Folie wird verschoben.
Insbesondere wird das Verfahren mittels einer beschriebenen Vorrichtung gemäß zumindest einer Ausführungsform
durchgeführt .
Die in Zusammenhang mit der Vorrichtung beschriebenen
Vorteile und Weiterbildungen gelten auch für das Verfahren und umgekehrt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird an die Folie eine elektrische Spannung angelegt. Beispielsweise ist die
elektrische Folie hierzu mit einer elektrischen
Spannungsquelle unmittelbar verbunden. Dadurch ist ein verlässlicher und ausreichend gut definierter Stromfluss möglich .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Folie erwärmt. Somit ist eine gute Überformung der Halbleiterchips im
Waferverbund realisierbar und dadurch ist eine zuverlässige Kontaktierung der Halbleiterchips an den Vorderkontakten realisiert .
Gemäß einer Ausführungsform wird der Bereich der Folie mittels einer Rakel gegen den Teil der Vorderkontakte
gedrückt. Dadurch ist eine einfache und zuverlässige
Kontaktierung der Vorderkontakte der Halbleiterchips möglich und dabei ist das Verschieben des Bereichs einfach
realisierbar. Insbesondere wird der Bereich der Folie
verschoben, indem die Rakel relativ zu der Folie und dem Waferverbund verschoben wird.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Rakel in Abhängigkeit von einer Ausrichtung des Waferverbunds relativ zu einer Horizontalen gedreht. Insbesondere ist eine Rotation um zwei Hauptachsen der Räkelt möglich, die senkrecht aufeinander stehen. Somit ist beispielsweise ein Ausgleichen einer
Schrägstellung des Waferverbunds möglich, insbesondere ein sogenannter automatischer Keilfehlerausgleich. Der
Keilfehlerausgleich wird auch durch die Flexibiltät der Rakel realisiert . Weitere Vorteile, Merkmale und Weiterbildungen ergeben sich aus den nachfolgenden, in Zusammenhang mit den Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Gleiche, gleichartige oder gleichwirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die
Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung und eines Waferverbunds gemäß einem Ausführungsbeispiel,
Figur 2 die Vorrichtung gemäß Figur 1 in einer weiteren schematischen Darstellung,
Figur 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung und eines Waferverbunds gemäß einem Ausführungsbeispiel,
Figur 4 die Vorrichtung gemäß Figur 3 in einer weiteren schematischen Darstellung,
Figur 5 ein schematische Darstellung einer Rakel gemäß einem Ausführungsbeispiel, und
Figur 6 ein schematische Darstellung einer Rakel gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 100 zur Prozessierung einer Vielzahl von Halbleiterchips 101 in einem Waferverbund 102. Der zu prozessierende Waferverbund 102 wird auf einen Träger 103 (Figuren 2 und 4) angeordnet, beispielsweise einem
Metallchuck. Rückkontakte 104 der Halbleiterchips 101 sind in Kontakt mit dem Träger 103 und mittels des Trägers 103 elektrisch kontaktierbar. Die Prozessierung umfasst
beispielsweise ein Testen und/oder Vermessen und/oder
Kategorisieren der Halbleiterchips 101.
Die Vorrichtung 100 weist eine elektrisch leitfähige Folie 105 auf. Die Folie 105 weist eine elektrisch leitfähige Polymerfolie 111 auf, auch Widerstandsfolie genannt. Zudem weist die Folie 105 eine Metallschicht 102 auf. Die
Metallschicht ist beispielsweise nach Art eines Gitters, Siebes oder Netzes ausgebildet. Die Polymerfolie 111 und die Metallschicht 102 sind miteinander verbunden.
Die Folie 105 ist mittels eines Spannrahmens 117 beabstandet zu dem Waferverbund 102 gehalten. Beispielsweise weist der Spannrahmen 117 eine Spannvorrichtung 122 auf, die eine vorgegebene Spannung auf die Folie 105 auswirkt.
Wie in Figur 2 dargestellt, ist die Folie 105 mit einer Spannungsquelle 110 verbunden. Zudem ist der Träger 103 mit der Spannungsquelle 110 verbunden.
Die Folie 105 dient zur elektrischen Kontaktierung eines Teils der Halbleiterchips 101 des Waferverbunds 102
gleichzeitig. Sequentiell sind mittels der Folie 105 sämtliche Halbleiterchips 101 des Waferverbunds 102
kontaktierbar. In einem Bereich 108, in dem die Folie 105 Vorderkontakte 106 der Halbleiterchips 101 berührt, fließt ein Strom durch diese Halbleiterchips 101. Die Folie 105 dient somit als Kontaktierungsmittels zum Anlegen einer elektrischen Spannung an eine Mehrzahl der Halbleiterchips 101, wobei ein weiterer Teil der Halbleiterchips 101 unbestromt bleibt. Zum Drücken der Folie 105 gegen die Vorderkontakte 106 ist eine Rakel 107 vorgesehen. Die Rakel 107 ist ausgebildet, die Folie 105 entlang einer Richtung 109 gegen den Waferverbund
102 zu drücken. In dem Bereich 108, in dem die Rakel 107 die Folie 105 gegen die Halbleiterchips 101 drückt, kann ein elektrischer Strom fließen. Außerhalb des Bereichs 108 ist die Folie 105 weiterhin beabstandet zum Waferverbund 102 angeordnet, sodass die unbestromten Bereiche 123 ausgebildet sind. In diesen Bereichen sind die Vorderkontakte 106 der Halbleiterchips 101 nicht in Kontakt mit der Folie 105 und somit fließt kein Strom durch diese Halbleiterchips 101. Die Rakel 107 wird entlang einer Verschieberichtung 121 relativ zu der Folie 105 und relativ zu dem Waferverbund 102 sowie dem Träger 103 bewegt. Somit wird der Bereich 108 entlang der Verschieberichtung 121 verschoben. Dadurch werden nach und nach sämtliche Halbleiterchips 101 des Waferverbunds 102 in Kontakt mit der Folie 105 gebracht.
Die Folie 105 ist gemäß Ausführungsbeispiel mit einer Heizung 113 verbunden. Die Heizung 113 dient zum definierten Erwärmen der Folie 105. Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen wird auf die Heizung 113 für die Folie 105 verzichtet.
Wie in Figur 2 dargestellt, ist es möglich, dass der Träger
103 mit der Heizung 113 verbunden ist. Somit ist der Träger 103 auf eine vorgegebene Temperatur erwärmbar. Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen wird auf die Heizung 113 für den Träger 103 verzichtet. Die Heizung 113 für die Folie 105 und/oder den Träger 103 dient zum Beheizen des Trägers 103 und/oder der Folie 105, beispielsweise der Metallschicht 112 der Folie 105. Somit ist beispielsweise mittels der Temperatur das Elastizitätsmodul der Folie 105 einstellbar, um die Topologie der Halbleiterchips 101 in dem Waferverbund 102 ausreichend überformen zu können und somit die Vorderkontakte 106
zuverlässig elektrisch kontaktieren zu können.
Mittels des Andrückens der Folie 105 mittels der Rakel 107 wird die der Folie 105 zugewandte Vorderseite des
Waferverbunds 102, an der die Vorderkontakte 106 angeordnet sind, nicht vollflächig kontaktiert, sondern linienförmig. Insbesondere kontaktiert die Folie 105 die Vorderkontakte 106 entlang einer Linie 116. Dabei wird beispielsweise eine einzige Reihe der Halbleiterchips 101 kontaktiert oder mehr als eine Reihe, beispielsweise zwei, drei oder bis zu zehn Reihen. Jedoch werden nicht sämtliche Vorderkontakte 106 gleichzeitig kontaktiert. Beispielsweise wird als
Metallschicht 112 eine dünne Metallfolie verwendet, die mit der Polymerfolie 111 verbunden ist. Gemäß weiteren
Ausführungsbeispielen wird auf die Polymerfolie 111
verzichtet, sodass nur die Metallschicht 112 vorgesehen ist. Die Folie 105, und insbesondere die Polymerfolie 111, dient auch dazu, den Stromfluss im Falle eines Kurzschlusses zu begrenzen, beispielsweise bei einem defekten Halbleiterchip 101.
Mittels des Andrückens der Folie 105 in dem Bereich 108 entsteht eine Kontaktlinie entlang der Linie 116, auf der alle Halbleiterchips 101 entlang dieser Kontaktlinie mit der angelegten Spannung der Spannungsquelle 110 belastet werden.
Der ganze Waferverbund 102 wird prozessiert, in dem die Rakel 107 entlang der Verschieberichtung 121 über den Waferverbund 102 fährt. Dadurch verschiebt sich die Linie 116 entlang des Waferverbunds 102 und somit auch die Kontaktlinie . Der
Bereich 108, in dem die Kontaktlinie ausgebildet ist, wird über den ganzen Waferverbund 102 bewegt. Die
Verschieberichtung 121 verläuft im Wesentlichen parallel zu einer Oberfläche 125 des Waferverbunds 102, die der Folie 105 zugewandt ist.
Die Rakel 107 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 102 ist beispielsweise eine Kunststoffrakel . Diese ist als
Vollmaterial homogen ausgebildet, beispielsweise aus einem Elastomer oder einem Metall mit geeignetem Elastizitätsmodul. Die Rakel 107 ist flexibel und elastisch, um lokale
Unebenheiten auf der Oberfläche 125 ausgleichen zu können.
Zudem ist die Rakel 107 entlang der Richtung 109 relativ zu dem Träger 103 drehbar befestigt. Die Rakel 107 ist um eine Hauptachse 127 drehbar. Alternativ oder zusätzlich ist die Rakel 107 drehbar um eine weitere Hauptachse 128 drehbar. Die Hauptachse 127 und die Hauptachse 128 stehen senkrecht aufeinander. Die Hauptachse 128 entspricht beispielsweise einer Längsrichtung der Rakel 107, entlang derer die Rakel 107 ihre größte Ausdehnung aufweist. Somit können
Abweichungen der Oberfläche 125 des Waferverbunds 102 zu einer Horizontalen 120 entlang der Verschieberichtung 121 verlässlich ausgeglichen werden. Beispielsweise bleibt ein Abstand der Rakel 107 zu der Oberfläche 125 des Waferverbunds 102 entlang der Verschieberichtung 121 gleich, auch wenn sich ein Abstand der Rakel 107 zu dem Träger 103 entlang der
Verschieberichtung 121 ändert. Somit können die Druckkräfte der Rakel 107 auf den Waferverbund 102 konstant gehalten werden. Dazu trägt auch eine Flexibilität der Rakel 107 bei.
Gemäß Ausführungsbeispielen weist der Träger 103 einen Rahmen 118 auf. Der Rahmen 118 weist innerhalb vorgegebener
Toleranzen eine gleiche Höhe 119 entlang der Richtung 109 auf wie der Waferverbund 102. Der Rahmen 118 ist an einer
Außenkontur 124 des Waferverbunds 102 angepasst,
beispielsweise an eine runde oder mehreckige Außenkontur 124 des Waferverbunds 102. Der Rahmen 118 nimmt Druckkräfte der Rakel 107 auf. Somit wird eine unterschiedliche Länge des Waferverbunds 102 in dem Bereich 108 entlang der
Verschieberichtung 121 ausgeglichen, um innerhalb
vorgegebener Toleranzen stets einen gleichbleibenden Druck auf den Waferverbund 102 auswirken zu können. Bei einer geringen Breite des Waferverbunds 102 wird mehr Druck auf den Rahmen 118 entlang der Kontaktlinie 108 aufgebracht als bei einer großen Breite des Waferverbunds 102.
Figuren 3 und 4 zeigen die Vorrichtung 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 100 entspricht im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel wie im Zusammenhang mit Figuren 1 und 2 erläutert. Nachfolgend wird vorrangig auf die Unterschiede des Ausführungsbeispiels der Figuren 3 und 4 zu dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 eingegangen. Auch Kombinationen einzelner Elemente der verschiedenen
Ausführungsbeispiele sind möglich. Beispielsweise ist die Rakel 107, wie im Zusammenhang mit Figuren 3 und 4
beschrieben, auch in dem Ausführungsbeispiel, wie im
Zusammenhang mit Figuren 1 und 2 beschrieben, einsetzbar und umgekehrt. Zudem sind beispielsweise die unterschiedlichen Ausgestaltungen der Folie 105 in den verschiedenen
Vorrichtungen 100 einsetzbar.
Die Folie 105 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 3 und 4 weist lediglich die elektrisch leitfähige Polymerfolie 111 auf. Auf eine zusätzliche elektrisch leitfähige Schicht wie die Metallschicht 112 wird verzichtet. Die Polymerfolie 111 dient insbesondere zur Begrenzung des Stromflusses im Falle eines Kurzschlusses.
Die Spannungsquelle 110 ist direkt mit der Rakel 107
gekoppelt. Die Rakel 107 ist aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie beispielsweise einem elastischen Metallblech, gebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Rakel 107 als Kammrakel 114 ausgebildet. Es ist auch möglich, eine andere Ausgestaltung der Rakel 107 direkt mit der
Spannungsquelle 107 zu verbinden, beispielsweise eine Rakel 107 aus Vollmaterial wie im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 beschrieben.
Die Kammrakel 114 weist eine Mehrzahl von Zinken 115 auf, zwischen denen jeweils ein Schlitz 126 ist. Beispielsweise werden die Schlitze 126 in einem Abstand in Abhängigkeit des Rasters der Halbleiterchips 101 des Waferverbunds 102 in ein Metallblech eingebracht. Beispielsweise weisen die Schlitze 126 jeweils einen Abstand von etwa 100 ym zueinander auf. Dadurch werden die Zinken 115 gebildet, die zum Auswirken der Druckkraft entlang der Richtung 109 und zum elektrischen Kontaktieren dienen. Die Zinken 115 sind zudem elastisch und flexibel genug, um lokale Unebenheiten auf der Oberfläche 125 verlässlich ausgleichen zu können. Die Breite der einzelnen Zinken 115 ist insbesondere im Bereich der Breite der
einzelnen Halbleiterchips 101. In dem Bereich 108, in dem die Rakel 107 die Folie 105 gegen die Vorderkontakte 106 der Halbleiterchips 101 drückt, ist eine Spannung zwischen der Rakel 107 durch die Folie 105 hindurch und dem Träger 103 angelegt .
Es ist auch möglich, die Metallschicht 112 zusätzlich zur Polymerfolie 111 vorzusehen, auch wenn die Spannungsquelle 110 direkt mit der Rakel 107 verbunden ist. Die Metallschicht 112 dient dann insbesondere dazu, Tangentialkräfte
aufzunehmen, die die Rakel beim Verfahren entlang der
Verschieberichtung 112 erzeugt. Die Polymerfolie 111, die als Widerstandsfolie dient, ist dann lediglich Vertikalkräften ausgesetzt .
Figur 5 zeigt die Rakel 107 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Rakel weist eine Halterung 129 auf. Mittels der Halterung 129 ist die Rakel 107 befestigt, beispielsweise an einer Aufhängung der Vorrichtung 100. Die Halterung 129 wirkt beispielsweise elektrisch isolierend. Die Halterung 129 ist beispielsweise aus einem Kunststoff. Die Halterung 129 weist beispielsweise einen Faserkunststoffverbund auf oder besteht aus einem Faserkunststoffverbund, auch Hartgewebe genannt.
Zum Auswirken des Drucks auf die Folie 105 weist die Rakel 107 ein Rakelblatt 130 auf. Das Rakelblatt 130 ist im Betrieb in direktem Kontakt mit der Folie 105. Das Rakelblatt 130 ist mittels einer Befestigung 131 an der Halterung 129 fixiert. Die Befestigung 131 weist beispielsweise eine oder mehrere Schrauben auf.
Das Rakelblatt 130 weist im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 ein erstes Teilblatt 132 und ein zweites Teilblatt 133 auf. Die beiden Teilblätter 132, 133 sind beispielsweise jeweils aus einem Metall, beispielsweise aus einem Stahl.
Das erste Teilblatt 132 ist beispielsweise in Kontakt mit der Halterung 129. Das erste Teilblatt 132 ist zwischen der
Halterung 129 und dem zweiten Teilblatt 133 angeordnet. Das erste Teilblatt 132 ist dicker ausgebildet als das zweite Teilblatt 133. Beispielsweise weist das erste Teilblatt 132 eine Dicke zwischen 2 und 5 mm auf, beispielsweise 3 mm.
Das zweite Teilblatt 133 dient zum Auswirken des Drucks auf die Folie 105. Im Betrieb ist das zweite Teilblatt 133 in direktem Kontakt mit der Folie 105. Das zweite Teilblatt 133 ist dünner als das erste Teilblatt 132. Beispielsweise weist das zweite Teilblatt 133 eine Dicke zwischen 100 ym und 200 ym auf, beispielsweise 150 ym. Beispielsweise ist das zweite Teilblatt 133 nach Art einer Hasberg-Folie ausgestaltet.
Das zweite Teilblatt 133 weist einen Vorsprung 137 auf. Der Vorsprung 137 springt über das erste Teilblatt 132 vor.
Mittels des Vorsprungs 137 des zweiten Teilblatts 133 wird ein flexibler Bereich des Rakelblatts 130 ausgebildet. Zudem ist die Aufdruckfläche des Rakelblatts 130 auf die Folie 150 reduziert im Vergleich zur gesamten Dicke des Rakelblatts 130.
Figur 6 zeigt die Rakel 107 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Halterung 129 und die Befestigung 131 sind beispielsweise korrespondierend zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 ausgebildet. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Figur 5 weist das Rakelblatt 130 gemäß Figur 6 ein Laminat 134 auf.
Das Laminat 134 ist ein Verbund von Schichten aus
unterschiedlichen Materialien, beispielsweise mindestens zwei unterschiedlichen Materialien 135, 136. Beispielsweise ist eine Schicht des zweiten Materials 136 zwischen zwei
Schichten des ersten Materials 135 einlaminiert. Das erste Material 135 ist beispielsweise weicher als das zweite
Material 136. Das zweite Material 136 ist beispielsweise härter als das erste Material 135. Die beiden Materialien 135 und 136 sind beispielsweise jeweils Kunststoffe, ein
Kunststoff und ein Metall oder andere Materialkombinationen.
Das weichere erste Material 135 ermöglicht eine Flexibilität und Elastizität des Rakelblatts 130. Das härtere zweite
Material 136, das an dem Vorsprung 137 über das erste
Material 135 vorspringt, ermöglicht ein ausreichend festes und präzises Aufdrücken der Folie 105 auf den Waferverbund 102. Dazu ist an dem zweiten Material 136 beispielsweise eine Spitze ausgebildet.
Das Rakelblatt 130 ist so an der Halterung 129 befestigt, dass das Rakelblatt 130 relativ zur Richtung 109 geneigt ausgebildet ist. Die Halterung 129 ist so ausgestaltet, dass das Rakelblatt 130 die Neigung relativ zur Richtung 109 aufweist. Somit wird eine Relativbewegung zwischen der Spitze des Rakelblatts 130 und dem Träger 102 und/oder der Halterung 129 erleichtert.
Mittels der Vorrichtung 100, in den unterschiedlichen
Ausführungsbeispielen und auch in den möglichen Kombinationen der einzelnen Elemente der Vorrichtung 100 ist eine einfache Kontaktierung lediglich eines Teils der Halbleiterchips 101 in dem Waferverbund 102 möglich, da die Rakel 107 vorgibt, dass stets nur entlang der Linie 116 kontaktiert wird. Die Aufhängung der Rakel 107, die eine Kippbewegung um die
Hauptachse 127 entlang der Richtung 107 ermöglicht, sorgt insbesondere dafür, dass eine Schiefstellung des
Waferverbunds 102 ausgeglichen werden kann, insbesondere ein sogenannter automatischer Keilfehlerausgleich. Hierzu tragen auch eine Kippbewegung um die Hauptachse 128 und/oder die Flexibilität der Rakel 107 bei, beispielsweise aufgrund des Materials der Rakel 107 wie Gummi oder der Ausbildung als Kammrakel 115.
Die Folie 105, insbesondere die Polymerfolie ermöglicht den Ausgleich lokaler Unebenheiten auf der Oberfläche 125.
Dadurch kann auf eine zusätzliche Ausgleichsfolie verzichtet werden, die ansonsten lokale Unebenheiten auf der Oberfläche 125 ausgleicht. Die Kammrakel 114 ist insbesondere zudem nutzbringend, da der Kontaktdruck auf den Waferverbund 102 immer gleich bleibt, unabhängig davon, an welcher Stelle des Waferverbunds sich die Rakel befindet. Selbst am Anfang der Prozessierung, wenn der Waferverbund 102 eine geringe Breite aufweist, und die Kontaktlinie entsprechend kurz ist, wird mittels der Zinken 115 realisiert, dass nicht die gesamte Kraft der Rakel 107 ausgewirkt wird und ein zu hoher
Kontaktdruck erzeugt wird. Dies wird auch mittels der
Verwendung des Rahmens 128 erreicht. Durch die linienförmige Kontaktierung ist der im Betrieb maximal auftretende Strom deutlich geringer als beispielsweise bei herkömmlichen vollflächigen Kontaktierungen und kann beispielsweise auf unter 2 A beschränkt werden in Abhängigkeit der Anzahl der Halbleiterchips 102, die gleichzeitig kontaktiert werden.
Die Vorderkontakte 106 werden auf einer dem Träger 103 abgewandten Seite des Waferverbunds 102 in die Bereiche 108 kontaktiert und in den unbestromten Bereichen 123 nicht kontaktiert. Zwischen der Folie 105 und/oder der Rakel 107 sowie dem Träger 103 wird eine ausreichend hohe Spannung in Sperrrichtung der Halbleiterchips 101 angelegt, dass
rückwärtsschwache Halbleiterchips 101 beschädigt werden. Anschließend wird beispielsweise eine Prozessierung der Halbleiterchips 101 des Waferverbunds 102 abhängig von einem Leuchtbild durchgeführt, welches durch emittierte Strahlung generiert wird, die von den Halbleiterchips 101 hervorgerufen wird. Die Strahlung emittierenden Halbleiterchips 101 werden dabei beispielsweise als intakt eingestuft.
Unter rückwärtsschwachen Halbleiterchips sind insbesondere diejenigen Halbleiterchips 101 zu verstehen, die eine
tatsächliche Durchbruchspannung aufweisen, die von einer vorgegebenen Solldurchbruchspannung maßgeblich abweicht. Mit anderen Worten wird bei rückwärtsschwachen Halbleiterchips ein Stromfluss durch die entsprechenden Halbleiterchips 101 im Durchbruchbereich des Halbleiterchips bereits bei Anlegen einer betragsmäßig geringeren Spannung als der vorgegebenen Solldurchbruchspannung erreicht. Eine Bestromung der
Halbleiterchips 101 unter derartigen Bedingungen führt in der Regel dazu, dass ein sogenannter Nebenschlusspfad im
Halbleiterchip entsteht. Somit bleibt die Emission von elektromagnetischer Strahlung im Betrieb aus oder tritt nur stark vermindert auf.
Die Vorrichtung 100 mit der linienförmigen Kontaktierung der Halbleiterchips 101 mittels der Rakel 107 ermöglicht ein schnelles und kostengünstiges Vermessen der Chips 101 des Waferverbunds 102.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist. Dies bezieht sich beispielsweise auf die unterschiedlichen Ausgestaltungen und Kontaktierungen der Rakel und der Folie, die beliebig kombiniert werden können.
Bezugszeichenliste
100 Vorrichtung
101 Halbleiterchip
102 Waferverbund
103 Träger
104 Rückkontakte
105 Folie
106 Vorderkontakte
107 Rakel
108 Bereich
109 Richtung
110 Spannungsquelle
111 Polymerfolie
112 Metallschicht
113 Heizung
114 Kammrakel
115 Zinken
116 Linie
117 Spannrahmen
118 Rahmen
119 Höhe
120 Horizontalen
121 Verschieberichtung
122 Spannvorrichtung
123 unbestromter Bereich
124 Außenkontur
125 Oberfläche
126 Schlitz
127, 128 Hauptachse
129 Halterung
130 Rakelblatt
131 Befestigung , 133 Teilblatt Laminat
, 136 Material Vorsprung

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Prozessierung einer Vielzahl von
Halbleiterchips (101) in einem Waferverbund (102), umfassend
- einen elektrisch leitfähigen Träger (103) zum Kontaktieren von Rückkontakten (104) der Halbleiterchips (101),
- eine elektrisch leitfähige Folie (105) zum Kontaktieren von Vorderkontakten (106) der Halbleiterchips (101), die den Rückkontakte (104) gegenüberliegen,
- eine Rakel (107), die relativ zu der Folie (105)
verschiebbar ist und ausgebildet ist, einen Bereich (108) der Folie (105) in Richtung zum Träger (103) zu drücken.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, aufweisend eine elektrische Spannungsquelle (110),
- die mit dem Träger (103) elektrisch verbunden ist, und
- die mit der Rakel (107) und/oder der Folie (105) elektrisch verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Folie (105) eine elektrisch leitfähige Polymerfolie (111) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Folie (105) eine elektrisch leitfähige Metallschicht (112) aufweist .
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Folie (105) mit einer Heizung (113) gekoppelt ist, um die Folie (105) zu erwärmen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Rakel (107) eine Kammrakel (114) ist, die eine Mehrzahl von Zinken (115) aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Rakel (107) relativ zu dem Träger (103) drehbar um eine
Hauptachse (127, 128) der Rakel (121) befestigt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Rakel (107) ausgebildet ist, mittels der Folie (105) die Halbleiterchips (101) entlang einer Linie (116) zu
kontaktieren, wobei die Halbleiterchips (101) außerhalb der Linie (116) unbestromt sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der der Träger (103) einen Rahmen (118) aufweist, der an eine
Außenkontur (124) des Waferverbunds (102) angepasst ist und eine gleiche Höhe (119) wie der Waferverbund (102) aufweist, um Druckkräfte der Rakel (107) außerhalb des Waferverbunds (102) aufzunehmen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die Rakel (107) eine Halterung (129) zum Befestigen der Rakel (107) aufweist und ein Element zum Kontakt mit der Folie (105), wobei das Element mindestens eines aufweist aus:
- einem Rakelblatt (130), das ein Metall aufweist,
- einem Rakelblatt (130), das einen Kunststoff aufweist,
- einem Rakelblatt (130), das einen Gummi aufweist, und
- einem Laminat (134), das mindestens zwei verschiedenen Materialien (135, 136) aufweist.
11. Verfahren zur Prozessierung einer Vielzahl von
Halbleiterchips (101) in einem Waferverbund (102), umfassend:
- elektrisches Kontaktieren von Rückkontakten (104) der
Halbleiterchips (101), - Drücken eines Bereichs (108) einer elektrisch leitfähigen Folie (105) gegen einen Teil von Vorderkontakten (106) der Halbleiterchips (101), die den Rückkontakten (104)
gegenüberliegen, und dadurch elektrisches Kontaktieren des Teils der Vorderkontakte (106),
- Verschieben des Bereichs (108) der Folie (105) .
12. Verfahren nach Anspruch 11, umfassend:
- Anlegen einer elektrischen Spannung an die Folie (105) .
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, umfassend:
- Erwärmen der Folie (105) .
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem der Bereich (108) der Folie (105) mittels einer Rakel (107) gegen den Teil der Vorderkontakte (106) gedrückt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, umfassend:
- Bewegen der Rakel (107) relativ zu dem Waferbund (102) entlang der Halbleiterchips (101), und dadurch
- Verschieben des Bereichs (108) der Folie (105) .
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