CN103021903A - 半导体芯片的捡取方法、半导体芯片的捡取装置 - Google Patents

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Abstract

一种半导体芯片的捡取方法，包括：将通过切割而切分的半导体芯片用多个上顶销进行顶起的工序；将上述多个上顶销的一部分进行下降的工序；将所顶起的上述半导体芯片用开口夹进行捡取的工序。

Description

半导体芯片的捡取方法、半导体芯片的捡取装置
相关申请的交叉引用
本申请基于并请求2011年9月20日提交的在先日本专利申请No.2011-204364的优先权；其全部内容通过参考而在此合并。
技术领域
本发明涉及半导体芯片的捡取方法及半导体芯片的捡取装置。
背景技术
在半导体衬底(以下称之为晶片)上成批形成多个半导体元件。已形成多个半导体元件的晶片，在通过磨削装置对背面进行磨削而薄形化至规定厚度以后，在晶片背面粘附由合成树脂等构成的粘合片(切割带：dicing tape)，并通过切割装置切分各个半导体元件而作为半导体芯片。通过切割装置而切分的半导体芯片，在进行了规定检查以后仅将检查合格的合格品捡取出来产品化。在捡取该合格品的半导体芯片时使用半导体芯片的捡取装置。
发明内容
本发明的技术方案提供一种半导体芯片的捡取方法及半导体芯片的捡取装置，能够缓和顶起时给半导体芯片的应力以抑制在顶起时发生的半导体芯片的缺陷。
技术方案所涉及的半导体芯片的捡取方法将通过切割而切分的半导体芯片用多个上顶销顶起，并在使多个上顶销的一部分下降以后，用开口夹(collet)捡取所顶起的半导体芯片。
根据本发明的技术方案，能够提供一种半导体芯片的捡取方法及半导体芯片的捡取装置，其能够缓和顶起时给半导体芯片的应力以抑制在顶起时发生的半导体芯片的缺陷。
附图说明
图1A～图1C是晶片的切割工序的说明图。
图2是实施方式所涉及的捡取装置的结构图。
图3A及图3B是顶起机构的结构图。
图4A～图6B是半导体芯片的捡取方法的说明图。
具体实施方式
下面参照附图就实施方式进行说明。
(实施方式)
图1A～图1C是半导体衬底1(以下称之为晶片1)的切割工序的说明图。首先，参照图1A～图1C就形成了多个半导体元件的晶片1的切割工序进行说明。
在晶片1表面形成有多个半导体元件。晶片1其背面进行磨削而薄形化至规定的厚度(例如30～80μm)。薄形化后的晶片1被粘附于切割用的粘合片2。粘附了薄形化后的晶片1的粘合片2为了不松弛而对外周部进行拉伸并粘附于金属框3(参照图1A)。
粘合片2具备片基材2a以及设置于该片基材2a单面侧(晶片1侧)的粘合剂层2b。片基材2a是例如PVC(聚氯乙烯)或PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等具有伸缩性的树脂片。粘合剂层2b最好是使用通过紫外线(UV)照射而硬化且粘着力下降这一性质的材质。
粘附在粘合片2上的晶片1进行切分(切割)而成为半导体芯片C(参照图1B)。
切分后对粘合片2照射紫外线UV以硬化粘合片2的粘合剂层2b使粘着力下降(参照图1C)。
经过切分的半导体芯片C在进行了规定检查以后，仅将检查合格的合格品用下面说明的实施方式所涉及的半导体芯片C的捡取装置进行捡取。
图2是实施方式所涉及的半导体芯片C的捡取装置10(以下简单地称之为捡取装置10)的结构图。以下，参照图2来说明实施方式所涉及的捡取装置10的结构。
捡取装置10具备：固定夹具11、顶起机构12、X-Y工作台13、汽缸14、开口夹15、驱动机构16、汽缸17及控制机构18。此外，顶起机构12及开口夹15连接到未图示的真空泵。
固定夹具11保持金属框3，该金属框3把持粘合了在切割工序所切出的多个半导体芯片C的粘合片2的外周部。顶起机构12从背面侧(下侧)顶起所切出的各个半导体芯片C。X-Y工作台13相对于粘合片2上的半导体芯片C沿水平方向驱动顶起机构12以进行水平方向的定位。汽14使顶起机构12相对于粘合片2上的半导体芯片C沿垂直方向进行驱动。
开口夹15吸附并捡取由顶起机构12所顶起的半导体芯片C。驱动机构16相对于粘合片2上的半导体芯片C沿水平方向驱动开口夹15以进行水平方向的定位。汽缸17相对于粘合片2上的半导体芯片C沿垂直方向驱动开口夹15。控制机构18对捡取装置10整体进行控制。
图3A是顶起机构12的截面图。图3B是顶起机构12的平面图。以下，参照图3A及图3B来说明顶起机构12的结构。顶起机构12具备：吸附工作台101、多个上顶销102a～102e及升降机构103(销钉夹钳：pin holder)。在吸附工作台101表面上用于吸附粘合片2背面的多个吸附孔101a设置在凹槽(沟槽)101c内。在吸附工作台101的表面中央部设置有开口101b。
各上顶销102a～102e的形状为长方体。这些上顶销102a～102e并列配置于在吸附工作台101的表面中央部所设置的开口101b内。各上顶销102a～102e的表面(顶起面)不同于以往的上顶销，为长方形(矩形)且平坦(平面)。
在本实施方式中，通过使各上顶销102a～102e的表面为平面，以加大顶起半导体芯片C时的接触面积。为此，就能够减低在顶起半导体芯片C时发生的应力。并且，由于接触面积宽，所以难以发生顶起时半导体芯片C的位置或角度错位的位置偏移。虽然在图3A及图3B中，上顶销的数量为5但并不限定于该数量，只要是多个即可。
升降机构103具备用于使并列配置在开口101b内的上顶销102a～102e进行升降的小型气缸(未图示)。该气缸通过从外部供给的空气而驱动。升降机构103为了使上顶销102a～102e独立进行升降而使每个上顶销102a～102e具备气缸。在使上顶销102a～102e进行升降的机构上能够应用各种各样的机构。例如，还可以通过电磁式汽缸或小型电机等使上顶销102a～102e进行升降。
升降机构103能够使上顶销102a～102e独立进行升降。因此，能够根据半导体芯片C的大小来变更使之升降的上顶销的数量。其结果就能够依照半导体芯片的种类(机型)来变更上顶销的数量。
图4A～图6B是采用了本实施方式所涉及的捡取装置10的半导体芯片C的捡取方法的说明图。以下，参照图2～图6B就采用了捡取装置10的半导体芯片C的捡取进行说明。此外，X-Y工作台13、汽缸14、驱动机构16、汽缸17及升降机构103等通过控制机构18来进行控制。
(工序1：参照图4A)
控制驱动机构16将开口夹15定位于捡取对象即半导体芯片C的正上方。另外，控制X-Y工作台13进行定位以使顶起机构12的吸附工作台101的开口101b内所设置的上顶销102a～102e处于捡取对象即半导体芯片C的正下方。之后，通过汽缸14使顶起机构12进行上升以使吸附工作台101抵接于粘合片2的背面。接着，通过来自吸附孔101a的真空吸入而真空吸引粘合片2的背面。
(工序2：参照图4B)
控制升降机构103将并列配置于吸附工作台101的开口101b内的上顶销102a～102e同时或者以同一速度上升至规定高度。通过上顶销102a～102e的上升，经由粘合片2使捡取对象即半导体芯片C推起规定量。此外，这里所说的同时、同一速度并非意味着严格地同时、同一速度，只要在半导体芯片C上不产生因应力所导致的破裂或破损等缺陷的范围内，也可以不是严格地同时、同一速度。
如上述那样，在本实施方式中上顶销102a～102e的表面为平坦(平面)，且上顶销102a  102e同时进行顶起动作。因此，就能够扩宽顶起半导体芯片C时的接触面积。其结果，就能够降低顶起半导体芯片C时发生的给半导体芯片C的应力。另外，就难以发生在顶起时半导体芯片C的位置或角度错位的位置偏移。
上顶销102a  102e的推起量(高度)设为不会破坏粘合片2的量(高度)。由于片的伸展量因所使用的粘合片2而异，所以上顶销102a～102e的推起量(高度)最好是结合粘合片2的伸展量进行适宜调整。
(工序3：参照图5A)
在使上顶销102a～102e上升规定量以后，控制升降机构103使右端的上顶销102e下降。这里，捡取对象即半导体芯片C周边的粘合片2被吸附工作台101所吸附且具有伸缩性，因此半导体芯片C端部的粘合片2就成为被拽拉到吸附工作台101一侧的状态。其结果，若使上顶销102e下降，则半导体芯片C的背面与上顶销102e之间的粘合片2就从半导体芯片C的背面剥离。
(工序4：参照图5B)
在使上顶销102e下降以后，控制升降机构103使上顶销102d下降。若使上顶销102d下降，则半导体芯片C的背面与上顶销102d之间的粘合片2就从半导体芯片C的背面剥离。
虽然在图5A及图5B中直到上顶销102d、102e进行下降，但也可以直至上顶销102c进行下降。另外，虽然在图5A及图B中，朝向附图从右端起使上顶销102e及102d进行下降，但也可以朝向附图从左端起使上顶销102a及102b进行下降。
通过使右端或者左端的上顶销下降，就能够使半导体芯片C的背面粘附于粘合片2的面积变窄。因此，就能够减小在后述的工序中，用开口夹15捡取半导体芯片C时施加于半导体芯片的应力。
(工序5：参照图6A)
控制汽缸17使开口夹15的前端部进行下降直至抵接于捡取对象即半导体芯片C的表面。接着，吸附捡取对象即半导体芯片C。
(工序6：参照图6B)
控制汽缸17使吸附着半导体芯片C的开口夹15上升。接着，通过驱动机构16将所捡取的半导体芯片C装配于引线框(LeadFrame)上的规定位置。对于其他的半导体芯片C亦同样地进行捡取，并装配于引线框上的规定位置。
如以上那样，本实施方式所涉及的捡取装置10其上顶销102a～102e的表面为平面，且上顶销102a～102e同时进行顶起动作。因此，就能够扩宽顶起半导体芯片C时的接触面积。其结果，就能够减低顶起半导体芯片C时发生的给半导体芯片C的应力。进而，由于顶起半导体芯片C时的接触面积宽，所以难以发生顶起时半导体芯片C的位置或角度错位的位置偏移。
另外，由于在使上顶销102a～102e的一部分从一端起下降以后再捡取半导体芯片C，所以就能够使半导体芯片C的背面粘附于粘合片2的面积变窄。因此，就能够减小在下一工序捡取半导体芯片C时施加于半导体芯片的应力。
(实施方式的变形例)
在实施方式中，在使上顶销102a～102e同时上升了规定量以后(参照图4B)，将上顶销的顶起量维持于恒定不变、亦即将半导体芯片C的顶起量设为恒定使上顶销102a～102e的一部分从一端起按顺序降下(参照图5A～图6A)。
但是，还可以在使上顶销102a～102e同时上升了规定量以后，每当使上顶销102a～102e的一部分从一端起按顺序降下，就使上顶销的顶起量、亦即半导体芯片C的顶起量逐一加大规定量。在此情况下，每当上顶销的顶起量变大，半导体芯片C端部的粘合片2被拽拉到吸附工作台101一侧的力就变大。因此，就具有粘合片2易于从半导体芯片C的背面剥离的效果。
此外，虽然在使上顶销102a～102e进行升降的机构中能够与实施方式同样地应用各种各样的机构，但考虑到使半导体芯片C的顶起量逐一加大规定量，最好是使用例如电磁式汽缸或小型电机等能够多级控制顶起量的机构。
(其他实施方式)
虽然记述了某些实施方式，但这些实施方式仅通过示例的方式而呈现，绝非有意去限制本发明的范围。实际上，这里所记述的新颖实施例可以为多种其他形式的实施例；而且，这里所记述的实施例的形式可以在不脱离本发明精神的范围内进行替换和变更。附随的权利要求及其等价物意图地覆盖这些形式或更改以使其落入本发明的精神和范围内。

Claims (7)

1.一种半导体芯片的捡取方法，包括以下工序：
将通过切割而切分的半导体芯片用多个上顶销进行顶起的工序；
将上述多个上顶销的一部分进行下降的工序；
将所顶起的上述半导体芯片用开口夹进行捡取的工序。
2.根据权利要求1所记载的半导体芯片的捡取方法，其特征在于：
并列配置上述多个上顶销，
将上述上顶销进行下降的工序使上述并列配置的多个上顶销的一部分从一端起按顺序下降。
3.根据权利要求2所记载的半导体芯片的捡取方法，其特征在于：在使上述并列配置的多个上顶销的一部分从一端起按顺序下降时，每当使上述上顶销下降就使上述半导体芯片的顶起量逐一加大规定量。
4.一种半导体芯片的捡取装置，包括：
多个上顶销，将通过切割而切分的半导体芯片顶起；
升降机构，使上述多个上顶销独立升降；以及
开口夹，捡取所顶起的上述半导体芯片，
其中，上述升降机构在用上述多个上顶销将上述半导体芯片顶起以后使一部分上顶销下降，上述开口夹在上述一部分上顶销下降了以后捡取上述半导体芯片。
5.根据权利要求4所记载的半导体芯片的捡取装置，其特征在于：
并列配置上述多个上顶销，
上述升降机构使上述并列配置的多个上顶销的一部分从一端起按顺序下降。
6.根据权利要求5所记载的半导体芯片的捡取装置，其特征在于：上述升降机构在使上述并列配置的多个上顶销的一部分从一端起按顺序下降时，每当使上述上顶销下降就使上述半导体芯片的顶起量逐一加大规定量。
7.根据权利要求4所记载的半导体芯片的捡取装置，其特征在于：上述多个上顶销顶起上述半导体芯片的面是平坦的。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130403