Устройство для присоединения кристаллов к основаниям полупроводниковых приборов Советский патент 1983 года по МПК H01L21/50 H01L21/60 

2. Устройство по п, 1, отличающееся тем что узел охлаждения носителя кристаллов выполнен в виде полого экрана с отверстиями, выполненными со стороны держателя механизма перемещения focйтeля кристаллов. 6 3. Устройство, по п. 1, от л ичающееся тем, что механизм компенсации деформации носителя кристаллов выполнен в виде установлен-, ных на держателе механизма перемещения носителя кристаллов подпружиненных прижимов и рвмки с выступом по ее периметру.

Изобретение относится к производству полупроводниковых приборов и интегральных микросхем и может найти применение а технологических линиях яри выполнении операции присоединения кристаллов к основаниям полупроводниковых приборов. Известно устройство для присоединения кристаллов к основаниям полупроводниковых приборов, содержащеемеханизм присоединения кристаллов, механизм перемещения адгезионного носителя кристаллов с держателем адгезионного носителя и вакуумную сие- темуСП. Недостатком данного устройства является то, что захват кристаллов с адгезионного носителя и присоедине ние их к основаниям полупроводникова приборов происходит в одной горизон тальной плоскости, что вызывает необходимость в большом горизонтальном ходе механизма присоединения кристал лов и ограничивает производительност устройства. Кроме того, в устройстве размеры пластин кристаллов пригодны к работе, органичены величиной гори зонтального хода механизма присоединения кристаллов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для присоединения кристал лов основаниям полупроводниковых приборов, содержащее механизма, подач оснований на рабочую поверхность С нагревателем, механизм перемещения адгезионного носителя кристаллов с держателем и механизм присоединения кристаллов 2 . Недостатками известного устройства также являются ограниченная производительность, обусловленная большим ходом механизма присоединения кристаллов и недостаточный выход годных приборов, обусловленный ослаблением натяжения адгезионного носителя кристаллов под действием температуры и в результате его деформации в процессе эксплуатации. Цель изобретения - Повышение производительности в работе и увеличение выхода годных приборов. Указанная цель достигается тем, что устройство для присоединения кристаллов к основаниям полупроводниковых приборов, содержёщее механизм подачи оснований на рабочую позицию с нагревателем, механизм перемещения носителя кристаллов с держателем, и механизм присоединения кристаллов, снабжено узлом охлаждения носителя -кристаллов и механизмом компенсации деформации носителя кристаллов, причем держатель механизма перемещения носителя кристаллов расположен под нагревателем механизм подачи основа ний, а узел охлаждения носителя кристаллов расположен между нагревателем и держателем. I Узел охлаждения носителя кристаллов выполнен в виде полого экрана с отверстиями, выполненными со стороны держателя механизма перемещения носителя кристаллов. Механизм компенсации деформации носителя кристаллов выполнен в виде установленных на держателе механизмаперемещения носителя кристаллов подпружиненных прижимов и рамки с выступами по ее,, периметру. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; .на фиг, 2 - то же, вид . сбоку; на фиг. 3 -узел охлаждения носителя кристаллов в двух проекци3ях; на фиг. k - механизм компенсации деформации носителя кристаллов, разрез. Устройство содержит станину 1 (фиг. 1), на которой расположены механизм 2 подачи оснований полупрово никовых приборов с нагревателем 3 (фиг. 2V механизм присоединения кристаллов (фиг.1), выполненный в ви де трехкоординатного линейного шагового двигателя с держателем 5 инструм нта 6, механизм 7 перемещения адгезионного носителя кристаллов, вы полненнный -В виде двухкоординатнрго линейного шагового двигателя, на кронштейне 8 которого закреплен держатель 9 адгезионного носителя 10 кристаллов, видеоконтрольное устройс во 11 с монитором 12, механизм 13 подкола (фиг.2)с рычагом И и приводом 15 его перемещений.Держатель 9 адгезионного носителя 10 кристалло расположен под нагревателем 3 механи ма 2 подачи основний, поэтому для за щиты адгезионного носителя 10 кристаллов от Воздействия температуры нагревателя 3 на тракте механизма 2 подачи оснований между нагревателем 3 и держателем 9 адгезионного носителя 10 кристаллов закреплен узел 16 охлаждения адгезионного носителя 10 кристаллов, выполненный в виде полого экрана 17 (фиг.3 ) с прикрепленной к нему крышкой 18 с отверстия(и 19 и штуцером 20 для ютбора теплого воздуха от адгезионного носителя 10 (фиг.1 и 2) кристаллов 21. Для компенсации возможной температурной и усталостной деформации адгезионного носителя 10 кристаллов держатель 9 адгезионного носителя содержит механизм компенсации деформации адгезионного носителя 10,выполненный в виде рамки 22 (фиг.) с выступом 23 по ее периметру и подпружиненных прижимов 2, снабженных пружинами 25. Адгезионный носитель 10 закреплен на кольце 26. Основания полупроводниковых приборов размещаются в кассетах 27 и 28. Для соединения узла 16 охлаждения адгезионного носителя 10 с еакууяной системой (не показана) имеется трубка 29, а для съема кристаллов 21 с адгезионного носителя 10 механизм 13 подкола снабжен иглой 30. Устройство работает следующим образом. в Механизм 7 перемещения адгезионного носителя 10 перемещает держатель 9 адгезионного носителя 10 кристаллов 21 (фиг. 4) в направлении нагревателя 3 (фиг.2)до совмещения первого годного кристалла 21 с контрольной рамкой на экране монитора 12 (фиг.1). В процессе этого перемещения держатель 9 с адгезионным носителем 10 заходит под нагреватель 3 (фиг.2), а через узел 16 охлаждения через Трубку 29 (фиг.З) соединяющую узел 1б охлаждения (фиг.2) с вакуумной системой и через отверстия 19 происходит отбор горячего воздуха от поверхности адгезионного носителя 10 (фиг. 1 и 2 ). Тем самым происходит, его охлаждение и исключается перегрев пластмассовой основы адгезионного носителя 10 кристаллов 21. При этом механизм компенсации деформации адгезионного носителя 10 кристаллов 21 (фиг.) с помощью пружины 25 vt подпружиненных прижимов 2k автоматически поддерживает постоянное натяжение адгезионного носителя 10 на оптимальном уро,вне, компенсируя его ycтaJ юcтнyю и температурную деформацию, которая может иметь место от врздействия на адгезионный носитель тепла выделяемого нагревателем 3 (фиг.2) инструментом 6 (фиг.1) и излучением видеоконтрольного устройства 11. После совмещения первого годного кристалла с рамкой на экране монитора 12 (фиг.1 ) механизм 4 присоединения кристаллов перемещается на позицию захвата кристалла и своим инструментом 6 с помощью иглы 30 (фиг.2) механизма подкола кристаллов и вакуума, подаваемого в инструмент 6 в момент захвата кристалла, снимает первый годный кристалл с адгезионного носителя 10, после чего механизм присоединения А (фиг.1) кристаллов перемещает инструмент 6 по вертикальной и горизонтальной координатам и останавливает его над рабочей позицией присоединения кристаллов над нагревателем 3 (фиг,2)механизма 2 подачи ос нований. После съема первого годногокристалла с адгезионного носителя 10 .кристаллов происходит запуск механизма 7 перемещения (фиг.1 ) адгезионного носителя 10 кристаллов и с помощью видеоконтрольного устройства 11 осуществляется поиск следующего годного кристалла. Одновременно происходит запуск механизма подачи 2 оснований

и основания из кассеты 27 перемещают .ся на позицию присоединения крист;аллов. По выходу первого основанйя на позицию присоединения кристаллов запускается механизм k присоединения кристаллов и кристалл инструментом 6 присоединяется к основанию, после чего инструмент 6 перемещается за следующим кристаллом.

Преимущество предлагаемой конструкции заключается также и в том, что она позволяет производить съем кристаллов с пластины практически любого диаметра, не Увеличивая суммарного хода инструмента механизма присоединения кристаллов от позиции захвата кристаллов с адгезионного носителя до позиции присоединения, тем самым не увеличивая цикл работы механизма присоединения кристаллов с увеличением диаметра обрабатываемых пластин и, следовательно, не уменьшая производительность устройства.

Расположение адгезионного носителя кристаллов под нагревателем механизма подачи основной возможно только при наличии в устройстве узла охлаждения адгезионного носителя кристаллов расположенного между адгезионным носителем кристаллов и нагревателем механизма подачи основной и при наличии механизма компенсации деформации адгезионного ностеля кристаллов,-который дает возможность устранить возможное ослабление натяжения адгезионного носителя кристаллов в результате нагрева от нагревателя механизма подачи оснований .

Кроме того, наличие механизма компенсации деформации адгезионного носителя кристаллов и узла охлаждения адгезионного носителя кристаллов повышает выход годных ка операции присединения кристаллов, так как механизм компенсации деформации адгезионного носителя устраняет ослабление натяжения адгезионного носителя, возникающее вследствие воздействия на него температуры нагревателя механизма подачи, нагретого инструмента и теплового излучения осветителя видеоконтрольного устройства, а также деформации, возникающей в процессе его эксплуатации, а узел охлаждения предохраняет адгезионный носитель от высыхания под воздействием вышеуказанных температур. Таким образом, улучшаются условия съема кристаллов с адгезионного носителя, тем самым устраняются возможные потери кристаллов при съеме и повышается точ.ность их захвата инструментов без потери ориентации, что в конечном итоге увеличивает вы$.о{ годных на операции присоединения кристаллов. Я I f ir f f I ffff I ,rfff mrf rf tr ffff Lrffn n Фиг.З

17 13