半导体清洁装置及半导体清洁方法 |
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| 申请号 | CN201210485793.1 | 申请日 | 2012-11-26 | 公开(公告)号 | CN103157625A | 公开(公告)日 | 2013-06-19 |
| 申请人 | 三菱电机株式会社; | 发明人 | 冈田章; 野口贵也; 秋山肇; | ||||
| 摘要 | 半导体 清洁装置具备：外部 电极 （11），以与半导体装置（1）的侧面（1a）相向的方式配置； 基台 （12），以能够设置半导体装置（1）的方式设置，并且在设置有半导体装置（1）的状态下在半导体装置（1）的侧面（1a）和外部电极（11）之间的 位置 ，具有在半导体装置（1）的侧面（1a）的下方设置的开口部（12a）；框部（13），具有绝缘性，并且以与外部电极（11）相接并与半导体装置（1）的侧面（1a）相向的方式配置在基台（12）上；以及吸气单元（14），与基台（12）的开口部（12a）连接，能够从开口部（12a）吸入异物（2）。由此，能够获得可除去附着在半导体装置的侧面的异物，并且能够防止被除去的异物再次附着的半导体清洁装置及半导体清洁方法。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种半导体清洁装置，用于从半导体装置除去异物，其中，具备： |
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| 说明书全文 | 半导体清洁装置及半导体清洁方法技术领域[0001] 本发明涉及半导体清洁装置及半导体清洁方法，特备涉及用于从半导体装置除去异物的半导体清洁装置及半导体清洁方法。 背景技术[0002] 在半导体装置的制造中，对作为半导体装置的集合体的半导体晶片进行多个工序。在半导体装置的制造工序中，在各种工序中有时带入异物，导致在半导体装置中产生故障。在该情况下，半导体装置的成品率变差。因此，期待从半导体装置除去异物。 [0003] 例如在日本特开平11-87457号公报及日本特开2011-99156号公报中，提出了能够在半导体装置的制造工序中除去异物的装置。在上述日本特开平11-87457号公报中记载的装置中，具有静电吸附搬送臂和异物除去用的板状构件。静电吸附搬送臂的与晶片背面接触的部分的异物通过转印到板状构件而被除去。此外，在上述日本特开2011-99156号公报中记载的装置中，具有设置有静电卡盘的搬送臂。对静电卡盘的电极施加与附着在搬送臂的异物的电荷的极性相同极性的电压，对搬送臂喷吹氮气，由此除去异物。 [0004] 可是，在上述日本特开平11-87457号公报中记载的装置中，由于静电吸附搬送臂的与晶片背面接触的部分的异物被转印到板状构件，所以不能除去附着在半导体晶片的侧面的异物。此外，在上述日本特开2011-99156号公报中记载的装置中，由于通过静电卡盘吸附半导体晶片的背面，所以难以除去附着在半导体晶片的侧面的异物。进而由于喷吹气体来除去异物，所以存在被喷吹的气体吹散的异物不被除去而再次附着的情况。 [0005] 另一方面，在通过切割等使半导体晶片小片化而制作的各个半导体装置中，在制造工序后的电特性的评价等的试验工序中，异物的存在也是问题。例如，当异物附着在有用于电连接的焊盘的半导体装置的表面时，有时成为短路及放电的原因。而且，由于这些原因，在半导体装置中产生故障。 [0006] 此外，在半导体装置的纵方向、也就是面外方向流过电流的纵型结构的半导体装置中，不仅是表面侧，背面侧也作为电极使用，因此当异物附着在背面时，半导体装置与外部电极的紧贴型变差。半导体装置与外部电极的紧贴型变差，会对接触电阻造成影响，进而影响电特性。此外，由于异物的存在，导致在异物与半导体装置的接触部及接触部附近产生裂隙等的缺陷，由此也存在半导体装置部分破损的情况。 [0007] 再有，关于各个半导体装置的异物，已知有在从半导体晶片向半导体装置的小片化时从半导体装置的侧面产生许多半导体晶片材料的碎片、碎屑等，它们变为异物附着在半导体装置的侧面及侧面附近，在此状态下被带入以后的试验工序中。而且，这些异物有时移动到半导体装置的表面及背面。 发明内容[0008] 本发明正是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种半导体清洁装置及半导体清洁方法，能够除去附着在半导体装置的侧面的异物，并且能够防止被除去的异物再次附着。 [0009] 本发明的半导体清洁装置，用于从半导体装置除去异物，其中，具备：外部电极，以与半导体装置的侧面相向的方式配置；基台，以能够设置半导体装置的方式设置，并且在设置有半导体装置的状态下在半导体装置的侧面和外部电极之间的位置，具有在半导体装置的侧面的下方设置的开口部；框部，具有绝缘性，并且以与外部电极相接并与半导体装置的侧面相向的方式配置在基台上；以及吸气单元，与基台的开口部连接，能够从开口部吸入异物。 [0010] 根据本发明的半导体清洁装置，由于以与半导体装置的侧面相向的方式配置外部电极，所以外部电极能够将附着在半导体装置的侧面的异物从侧面除去。而且，由于吸气单元能够从设置在半导体装置的侧面的下方的开口部吸入异物，所以能够防止从半导体装置的侧面除去的异物再次附着。 附图说明[0012] 图1是本发明的实施方式1的半导体清洁装置的概略平面图。 [0013] 图2是扩大表示图1的P1部的概略平面图。 [0014] 图3是沿着图2的III-III线的概略剖面图。 [0015] 图4是沿着图3的IV-IV线的概略剖面图。 [0016] 图5是本发明的实施方式1的半导体清洁装置的变形例1的概略剖面图。 [0017] 图6是本发明的实施方式1的半导体清洁装置的变形例2的概略剖面图。 [0018] 图7是本发明的实施方式1的半导体清洁装置的变形例3的概略平面图，是与图2的P2部对应的部分的图。 [0019] 图8是本发明的实施方式1的半导体清洁装置的变形例4的概略平面图，是与图2的P3部对应的部分的图。 [0020] 图9是沿着图8的IX-IX线的概略剖面图。 [0021] 图10是本发明的实施方式1的半导体清洁装置的变形例5的概略剖面图。 [0022] 图11是本发明的实施方式2的半导体清洁装置的概略剖面图。 [0023] 图12是本发明的实施方式2的半导体清洁装置的变形例的概略剖面图。 具体实施方式[0024] 下面，基于附图对本发明的实施方式进行说明。 [0025] （实施方式1）首先，针对本发明的实施方式1的半导体清洁装置的结构进行说明。 [0026] 参照图1~图4，本实施方式的半导体清洁装置用于从半导体装置1除去异物2。在图1~3中在半导体清洁装置设置有半导体装置1。在图1中，为了容易观看而仅图示由1个半导体装置1。在图1~2中，为了方便说明未图示有吸气单元。在图2中，图示有设置1个半导体装置1F的部分。在图4中，为了容易观看未图示有吸气单元。 [0028] 半导体清洁装置主要具有：外部电极11、基台12、框部13、吸气单元14。基台12及框部13构成半导体试验夹具10。半导体试验夹具10是主要在测定半导体装置1的电特性时使用的试验夹具。再有，半导体试验夹具10也能够在半导体装置1的搬送中使用。也就是说，半导体试验夹具10也能够在清洁后的半导体装置1向用于电特性测定的装置的搬送中使用。 [0029] 此外，半导体试验夹具10具有：第1定位单元3和第2定位单元4。通过第1定位单元3及第2定位单元4，相对于进行异物除去的清洁装置及测定电特性的试验装置，决定设置在半导体试验夹具10的半导体装置1的位置。第1定位单元3以设置在基台12的1个角部的斜边部构成。通过第1定位单元3能够判断半导体试验夹具10的上下左右方向。第2定位单元4以在基台12的一边、和与一边相向的另一边设置的多个孔构成。通过第2定位单元4的多个孔与设置在吸气单元14的凸部嵌合，从而进行半导体试验夹具10的定位。 [0030] 外部电极11以与半导体装置1的侧面1a相向的方式配置。半导体装置1的侧面1a是与相向于基台12的半导体装置1的底面交叉的面。附着在半导体装置1的侧面1a的异物2通过摩擦及接触而带电。外部电极11构成为通过对带电有正负的任一方极性的异物2进行静电吸附，从而能够将其从半导体装置1的侧面1a分离除去。 [0031] 外部电极11可以配置在框部13的内部。在该情况下，外部电极11被框部13覆盖。虽然没有图示电布线，但当对外部电极11施加例如正电压时，框部13的表面侧变为负，吸附正带电的异物2。相反当对外部电极11施加负电压时，框部13的表面侧变为正，吸附负带电的异物2。 [0032] 基台12以能够设置半导体装置1的方式设置。基台12在设置有半导体装置1的状态下在半导体装置1的侧面1a和外部电极11之间的位置，具有在半导体装置1的侧面1a的下方设置的开口部12a。开口部12a以贯通基台12的表面背面的方式而设置。 [0033] 基台12可以具有导电性。由此，能够将基台12作为电极使用来对纵型结构的半导体装置1进行评价。基台12例如以金属形成，作为具体例可以用板状的铝来形成。再有，在仅在表面设置有电极焊盘的横型结构的半导体装置1的评价中，不需要基台12具有导电性。 [0034] 基台12可以设置成能够设置多个半导体装置1。在本实施方式中，作为一个例子，基台12构成为能够设置16个半导体装置1。基台12可以具有槽部12b。槽部12b在设置有半导体装置1的面中以连接于开口部12a的方式设置在半导体装置1的侧面1a的下方。 [0035] 基台12具有在设置有半导体装置1的面中被槽部12b包围的设置部12c。设置部12c的面积比半导体装置1的面积小。设置部12c为了不对半导体装置1的设置面造成伤害，优选以没有毛刺及突起的方式经过洗净及研磨工序来确保平坦的面。 [0036] 槽部12b具有以朝向开口部12b而高度变低的方式形成的倾斜结构。该倾斜结构通过凹状的倾斜面12d而构成。再有，第1定位单元3、第2定位单元4、开口部12a、槽部12b可以分别通过对基台12进行机械加工来制作。 [0037] 框部13具有绝缘性。框部13以不与相邻设置的半导体装置1相互导通的方式而设置。此外，框部13以抑制相邻设置的其他半导体装置1的放电的方式而设置。框部13例如以PPS（聚苯硫醚）树脂等的绝缘性材料形成。 [0038] 框部13以与外部电极11相接并与半导体装置1的侧面1a相向的方式配置在基台12上。框部13构成为凸状。框部13可以具有朝向半导体装置1的侧面1a突出的突起部13a。突起部13a通过与半导体装置1的侧面1a接触，从而防止侧面1a与框部13面接触。 [0039] 框部13可以以包围半导体装置1的侧面1a的方式设置。框部13可以以个别地包围多个半导体装置的每一个的方式设置成格子状。在本实施方式中，半导体试验夹具10构成为能够设置16个半导体装置1，但并不局限于此，也可以根据试验装置的大小及半导体装置的大小来增减设置的半导体装置1的数量。 [0040] 吸气单元14连接于基台12的开口部12a，设置成能够从开口部12a吸入异物2。吸气单元14可以具有旋转风扇。吸气单元14可以具有：主体部14a、吸气管14b、除异物过滤器14c、吸气部14d、排气口14e。在主体部14a中形成有吸气管14b，吸气管14b连接于开口部12a。吸气管14b经由除异物过滤器14c连接于吸气部14d。在吸气部14d形成有排气口14e。吸气部14d例如可以是旋转风扇。 [0041] 吸气单元14构成为通过吸气部14d经由吸气管14b从开口部12a吸入空气，从而从开口部12a吸入异物2。从开口部12a吸入的异物2以除异物过滤器14c而被除去。从排气口14e排出吸入的空气（air）。 [0042] 吸附在框部13的异物2经由开口部12a从半导体试验夹具10的背面排出。通过从背面排出异物2，从而在设置部12c设置有半导体装置1的状态下也防止异物2的再次附着。因此，不用增加移动半导体装置1的工序就能有效率地除去异物2。 [0043] 接着，对使用本实施方式的半导体清洁装置的半导体清洁方法进行说明。 [0044] 首先，在半导体试验夹具10的基台12设置半导体装置1。更具体地，以半导体装置1的设置面与基台12的设置部12c相接的方式设置半导体装置1。这时，在半导体装置1的侧面1a及侧面1a附近附着的异物2的一部分落下到设置在半导体装置1的侧面1a的下方的开口部12a或槽部12b。也就是说，通过在设置时产生的振动及冲击等，在侧面1a及侧面1a附近附着的异物2落下到设置在半导体装置1的侧面1a的下方的开口部12a或槽部12b。 [0045] 接着，在设置有半导体装置1的状态下对外部电极11例如施加正的电压。通过外部电极11的静电吸附，由于摩擦及接触等而正带电的异物2被吸附到覆盖外部电极11的框部13。再有，对外部电极11施加正负的任一种电压即可，也可以施加负的电压。 [0046] 接着，通过吸气单元14以从开口部12a吸入附着在半导体装置1的侧面1a的异物2的方式开始吸气。在开始了吸气的状态下对外部电极11施加相反电压（负电压）。这时，正带电的异物2通过吸气单元14被从开口部12a吸出，并且通过外部电极11的静电吸附，由于摩擦及接触而负带电的异物2被吸附到覆盖外部电极11的框部13。 [0047] 接着，在继续吸气的状态下对外部电极11进一步施加相反电压（正电压）。这时，负带电的异物2通过吸气单元14从开口部12a被吸入。由此，从半导体装置1除去异物2。之后，当吸气单元14的吸气结束时，结束异物2的除去。 [0048] 接着，针对本实施方式的半导体清洁装置的变形例进行说明。 [0049] 参照图5，如本实施方式的半导体清洁装置的变形例1那样，吸气单元14也可以具有真空排气装置。真空排气单元例如是真空泵。在本变形例1中，通过基台12及框部13而被隔开并被包围的、设置半导体装置1的空间SP是被盖部20覆盖的封闭区域。通过对该空间SP进行真空排气，从而从开口部12a吸入异物2。 [0050] 参照图6，如本实施方式的半导体清洁装置的变形例2那样，盖部20也可以具有与空间SP连通的多个贯通孔21。在本变形例2中，通过以盖部20覆盖框部13上，从而限制吸气时的空气流，有效地除去异物2。更具体地，例如在相对于开口部12a在图中Z方向不相向的位置（不重叠的位置）设置有贯通孔21。以沿着倾斜面12d的方式限制空气流，有效地将落下到槽部12b的异物2排出。因此有效地从开口部12a除去异物2。 [0051] 参照图7，如本实施方式的半导体清洁装置的变形例3那样，突起部13a的与半导体装置1的相向面也可以形成为圆弧状的曲面。由此，在本变形例3中，能够缓和突起部13a与半导体装置1的接触时的冲击。 [0052] 参照图8及图9，如本实施方式的半导体清洁装置的变形例5那样，突起部13a的顶端也可以形成为针状。突起部13a具有剖面形状为锐角的突起。也可以形成有多个突起部13a。通过顶端形成为针状的突起部（针状突起部）13a，从而与半导体装置1的侧面1a的距离缩小。此外，电荷集中在剖面是锐角的顶端部，由此吸附带电的异物2的力增加。 [0053] 此外，外部电极11也可以具有多个外部电极构件11a、11b。外部电极构件11a、11b以能够施加互不相同的正负的电压的方式而设置。由于多个外部电极构件11a、11b与半导体装置1的侧面1a相向，所以通过在相邻的外部电极构件11a、11b彼此施加不同的符号的电压，从而能够以1次电压施加工序吸附带电为正负两符号的异物2。 [0054] 此外，如图9所示，框部13也可以以沿着槽部12的倾斜结构而高度变化的方式而形成。通过框部13的高度沿着槽部12b的倾斜结构的倾斜面12d而变化，从而以沿着突起部13a的方式限制空气流，有效地将落下到槽部12b的异物2排出。 [0055] 此外，从开口部12a离开的针状突起部13a相对于图中Z轴方向倾斜设置也可。由此，能够以沿着突起部13a的方式有效地限制空气流。再有，针对剖面是锐角的突起部13a构成为在图中Z轴方向连续的情况进行了说明，但并不局限于此，多个个别的突起部13a也可以构成为在图中Z轴方向连续。 [0056] 参照图10，如本实施方式的半导体清洁装置的变形例5那样，外部电极11也可以配置在基台12的内部。在该情况下，由于外部电极11配置在基台12的内部，所以外部电极11的设置容易。 [0057] 接着，针对本实施方式的作用效果进行说明。 [0058] 根据本实施方式的半导体清洁装置，由于以与半导体装置1的侧面1a相向的方式配置外部电极11，所以外部电极11能够将附着在半导体装置1的侧面1a的异物2从侧面1a除去。而且，由于吸气单元14能够从设置在半导体装置1的侧面1a的下方的开口部12a吸入异物2，所以能够防止从半导体装置1的侧面1a除去的异物2再次附着。 [0059] 根据本实施方式的半导体清洁装置，由于基台12具有导电性，所以由此能够评价将基台12作为电极使用的纵型结构的半导体装置1。 [0060] 根据本实施方式的半导体清洁装置，由于框部具有朝向半导体装置的侧面突出的突起部，所以通过突起部13a与半导体装置1的侧面1a接触，从而能够防止侧面1a与框部13面接触。在面接触的情况下，由于异物2被半导体装置1的侧面1a和框部13的面夹持，所以难以从半导体装置1的侧面1a分离异物2。因此难以除去异物2。在本实施方式的半导体清洁装置中，由于能够防止侧面1a与框部13面接触，所以能够容易地除去异物2。 [0061] 根据本实施方式的半导体清洁装置，由于突起部13a的顶端形成为针状，所以电荷集中在顶端，由此能够增加吸附带电的异物2的力。因此，能够更有效地除去异物2。 [0062] 根据本实施方式的半导体清洁装置，由于框部13以包围半导体装置1的侧面1a的方式而设置，所以能够可靠地使相邻设置的半导体装置1相互不导通，此外能够抑制相邻设置的其他的半导体装置1的放电。 [0063] 根据本实施方式的半导体清洁装置，由于基台12以能够设置多个半导体装置1的方式设置，框部13以个别地包围多个半导体装置1的每一个的方式设置成格子状，所以能够1次清洁多个半导体装置1。因此能够使半导体装置1的清洁高效率化。 [0064] 根据本实施方式的半导体清洁装置，由于外部电极11配置在框部13的内部，所以能够使半导体清洁装置小型化。此外，通过使外部电极11与半导体装置1的侧面1a接近，从而能够使吸附异物2的力增加。 [0065] 根据本实施方式的半导体清洁装置，由于外部电极11配置在基台12的内部，外部电极11的设置容易，所以能够容易地制造半导体清洁装置。 [0066] 根据本实施方式的半导体清洁装置，由于外部电极构件11a、11b设置成能够施加互不相同的正负的电压，所以即使带电的异物2的符号不同，也能够以1次电压施加工序对带电有正负的两符号的异物2进行吸附。在外部电极11为1个的情况下，为了施加正负的电压，需要2次电压施加工序。相对于此，根据本实施方式的半导体清洁装置，通过多个外部电极构件11a、11b能够以1次电压施加工序施加正负的电压，所以与外部电极11为1个的情况相比仅是其一半，所以能够实现工序的简略化。 [0067] 根据本实施方式的半导体清洁装置，由于基台12具有以与开口部12a连结的方式设置在半导体装置1的侧面1a的下方的槽部12b，所以能够将从半导体装置1的侧面1a、其附近产生的异物2收容在槽部12b内。由此，能够抑制对电特性造成影响的异物2移动到设置部12c及半导体装置1的表面背面。 [0068] 根据本实施方式的半导体清洁装置，由于设置部12c的面积比半导体装置1的面积小，所以能够抑制异物2附着在设置部12c。 [0069] 根据本实施方式的半导体清洁装置，由于槽部12b具有以朝向开口部12a而高度变低的方式形成的倾斜结构，所以能够容易地将异物2拉入开口部12a。 [0070] 根据本实施方式的半导体清洁装置，由于框部13形成为沿着槽部12b的倾斜结构而高度变化，所以以沿着突起部13a的方式限制空气流，能够有效地将落下到槽部12b的异物2排出。 [0071] 根据本实施方式的半导体清洁装置，由于具有以覆盖由基台12及框部13包围的空间SP的方式设置的盖部20，所以能够有效地从开口部12a吸入异物2。 [0072] 根据本实施方式的半导体清洁装置，由于盖部20具有与空间SP连通的多个贯通孔21，所以吸气时的空气流被限制，能够有效地除去异物2。 [0073] 根据本实施方式的半导体清洁装置，由于吸气单元14包含旋转风扇，所以能够使用旋转风扇吸入异物2。 [0074] 根据本实施方式的半导体清洁装置，由于吸气单元14包含真空排气装置，所以能够使用真空排气装置吸入异物2。 [0075] （实施方式2）本发明的实施方式2与实施方式1相比主要不同之处在于具备除电单元。 [0076] 参照图11，本实施方式的半导体清洁装置具有用于对附着在半导体装置1的异物2进行除电的除电单元。除电单元可以具有离子发生器23。离子发生器（ionizer）23设置在盖部20的上表面。离子发生器23构成为通过设置在盖部20的贯通孔21对框部13附近供给负和正的离子，由此能够对带电的异物2进行除电。被除电了的异物2容易从框部 13分离，因此如果预先开始吸气的话，分离的异物2容易被吸入开口部12a。再有，离子发生器23有直流式和交流式，交流式能够交替地生成正的离子和负的离子，直流式能够从专用的电极生成决定的符号的离子。如果使用直流式的离子发生器23，如图11所示那样使外部电极11与贯通孔21位置对应，供给与吸附的异物2的符号对应的决定的符号的离子的话，能够更有效地进行除电。由此缩短除电时间。 [0077] 接着，对使用本实施方式的半导体清洁装置的半导体清洁方法进行说明。 [0078] 首先，在半导体试验夹具10的基台12设置半导体装置1。这时，在半导体装置1的侧面1a及侧面1a附近附着的异物2的一部分落下到设置在半导体装置1的侧面1a的下方的开口部12a或槽部12b。 [0079] 接着，在设置有半导体装置1的状态下对多个外部电极11分别施加正负的电压。通过多个外部电极11的静电吸附，由于摩擦及接触等而正负带电的异物2分别被吸附到覆盖外部电极11的框部13。 [0080] 接着，通过吸气单元14以从开口部12a吸入附着在半导体装置1的侧面1a的异物2的方式开始吸气。而且，开动离子发生器23，供给离子。由此，被除电了的异物2从框部13分离。从框部13分离的异物2通过吸气单元14从开口部12a被吸入。由此，从半导体装置1除去异物2。之后，当吸气单元14的吸气结束时，结束异物2的除去。 [0081] 再有，在上面针对作为除电单元使用离子发生器23的情况进行了说明，但并不局限于此，作为除电单元，也可以设置加湿单元或加热单元，进而也可以设置多个除电单元。由此能够进一步提高除电的效果。 [0082] 参照图12，在本实施方式的半导体清洁装置的变形例中，作为除电单元设置有加湿单元24及加热单元25。加湿单元24例如是加湿器。加热单元25例如是加热器。 [0083] 再有，本实施方式的除此之外的结构及清洁方法与上述的实施方式1相同，所以对同一要素赋予同一符号，不重复其说明。 [0084] 根据本实施方式的半导体清洁装置，由于具有用于对附着在半导体装置1的异物2进行除电的除电单元，所以即使带电的异物2的电荷的符号不同，通过进行除电也能够容易地从开口部12a除去异物2。 [0085] 根据本实施方式的半导体清洁装置，由于除电单元包含离子发生器23，所以使用离子发生器23能够对异物2进行除电。 [0086] 根据本实施方式的半导体清洁装置，由于除电单元包含加湿单元24，所以使用加湿单元24能够对异物2进行除电。 [0087] 根据本实施方式的半导体清洁装置，由于除电单元包含加热单元25，所以使用加热单元25能够对异物2进行除电。 [0088] 上述各实施方式能够适宜地组合。 |
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