CN113436988A - 芯片贴装装置、剥离夹具以及半导体器件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种在进行拾取时能够减少裸芯片的裂缝或缺口的芯片贴装装置。芯片贴装装置具备剥离贴附于由加热剥离型粘合片形成的切割带的裸芯片的剥离单元。剥离单元在圆筒状的圆顶内具备：与切割带中的贴附有剥离对象的裸芯片的部位相抵接的块；与切割带中的没有贴附有剥离对象的裸芯片的部位相抵接的圆顶板；以及将块加热至使切割带从剥离对象的裸芯片剥离的温度的加热装置。
Description
技术领域
本公开涉及芯片贴装装置，能够应用于对例如贴附于加热型剥离片的裸芯片进行拾取的芯片贴装装置。
背景技术
在将半导体芯片(以下称为裸芯片)例如搭载于布线基板或引线框架等(以下总称为基板)的表面的芯片贴装机中反复进行如下的动作(作业)，即，使用筒夹等的吸附喷嘴将裸芯片搬运至基板上并赋予按压力，并且对接合材料进行加热，由此来进行贴装。
在由芯片贴装机等的芯片贴装装置进行的芯片贴装工序中存在将从贴附有作为粘合带的切割带的半导体晶片(以下称为晶片)分割出的裸芯片剥离的剥离工序。在剥离工序中，利用顶推销或块从切割带背面顶推裸芯片，从保持在裸芯片供给部的切割带一个一个进行剥离，使用筒夹等的吸附喷嘴搬运至基板上。
近年来，出于推进半导体器件的高密度安装的目的，将在布线基板上三维地安装多张裸芯片的层叠封装实用化，但在组装这种层叠封装时，使用被加工成薄至厚度为数十μm左右的裸芯片。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2012-4393号公报
发明内容
然而，若裸芯片变薄，则与切割带的粘合力相比，裸芯片的刚性变得极低。因此，在使用很薄的裸芯片的封装的组装工序中，在使通过切割而分割的裸芯片从粘合带剥离并进行拾取时，容易在裸芯片产生裂缝或缺口。
本公开的课题在于，提供一种在进行拾取时能够减少裸芯片的裂缝或缺口的芯片贴装装置。
若简单说明本公开中的具有代表性的概要则如下。
即，芯片贴装装置具备剥离贴附于由加热剥离型粘合片形成的切割带的裸芯片的剥离单元。剥离单元在圆筒状的圆顶内具备：与切割带中的贴附有剥离对象的裸芯片的部位相抵接的块；与切割带中的没有贴附有剥离对象的裸芯片的部位相抵接的圆顶板；将块加热至使切割带从剥离对象的裸芯片剥离的温度的加热装置；以及测定加热装置的温度的温度传感器；以及冷却圆顶板的冷却部。
根据本公开，能够减少裸芯片的裂缝或缺口。
附图说明
图1是示出实施方式中的芯片贴装机的概略的俯视图。
图2在图1中从箭头A方向观察时拾取头以及贴装头的动作的图。
图3是示出图1的裸芯片供给部的主要部分的概略剖视图。
图4是说明图3的剥离夹具的俯视图。
图5是图4的剥离夹具的A-A剖视图。
图6是示出剥离时序的时间图。
图7是说明使用了图1的芯片贴装机的半导体器件的制造方法的流程图。
图8是第一变形例中的剥离夹具的剖视图。
图9是第二变形例中的剥离夹具的剖视图。
图10是第三变形例中的剥离夹具的剖视图。
图11是说明第四变形例～第七变形例中的剥离夹具的图。
其中，附图标记说明如下：
10：芯片贴装机
12：晶片保持台
13：剥离单元
101：剥离夹具
102：块
103：加热器(热处理装置)
108：圆顶
109：圆顶板
16：切割带
21：拾取头
D：裸芯片
具体实施方式
以下，使用附图说明实施方式。但是，在以下的说明中，有时对于同一构成要素标注同一附图标记并省略重复说明。此外，图中，为了使说明更清晰，与实际的方式相比，有时对各部分的宽度、厚度、形状等进行示意性表示，但终究是一例，不限定对本发明的解释。
图1是示出实施方式中的芯片贴装机的概略的俯视图。图2是说明在图1中从箭头A方向观察时拾取头以及贴装头的动作的图。
芯片贴装机10大体具有裸芯片供给部1、拾取部2、中间载台部3、贴装部4、搬运部5、基板供给部6、基板搬出部7、监视并控制各部分的动作的控制部8，裸芯片供给部1供给向基板S安装的裸芯片D。Y轴方向为芯片贴装机10的前后方向，X轴方向为左右方向。裸芯片供给部1配置在芯片贴装机10的近前侧，贴装部4配置在内侧(远离侧)。在此，在基板S印刷有最终成为一个封装的、一个或多个产品区域(以下称为封装区域P)。
首先，裸芯片供给部1供给向基板S的封装区域P安装的裸芯片D。裸芯片供给部1具有保持晶片11的晶片保持台12、和将裸芯片D从晶片11剥离的以虚线表示的剥离单元13。裸芯片供给部1通过未图示的驱动机构而沿着XY方向移动，使待拾取的裸芯片D移动到剥离单元13的位置。
拾取部2具有拾取裸芯片D的拾取头21、使拾取头21沿Y方向移动的拾取头的Y驱动部23、使筒夹22升降、旋转及沿X方向移动的未图示的各驱动部。拾取头21具有将被剥离了的裸芯片D吸附保持于前端的筒夹22(也参照图2)，从裸芯片供给部1拾取裸芯片D并将其载置于中间载台31上。拾取头21具有使筒夹22升降、旋转及沿X方向移动的未图示的各驱动部。
中间载台部3具有暂时载置裸芯片D的中间载台31、和用于识别中间载台31上的裸芯片D的载台识别摄像头32。
贴装部4从中间载台31拾取裸芯片D并将其贴装于搬运来的基板S的封装区域P上，或者以层叠到已贴装于基板S的封装区域P之上的裸芯片之上的形式进行贴装。贴装部4具有与拾取头21同样地具备将裸芯片D吸附保持于前端的筒夹42(也参照图2)的贴装头41、使贴装头41沿Y轴方向移动的Y驱动部43、对基板S的封装区域P的位置识别标记(未图示)进行拍摄来识别贴装位置的基板识别摄像头44。通过这样的结构，贴装头41基于载台识别摄像头32的拍摄数据来修正拾取位置、姿势，从中间载台31拾取裸芯片D，并基于基板识别摄像头44的拍摄数据将裸芯片D贴装于基板。
搬运部5具有抓起并搬运基板S的基板搬运爪51、和使基板S移动的搬运通道52。基板S通过利用沿着搬运通道52设置的未图示的滚珠丝杠来驱动设于搬运通道52的基板搬运爪51的未图示的螺母而移动。通过这样的结构，基板S从基板供给部6沿着搬运通道52移动至贴装位置，在贴装之后移动至基板搬出部7，向基板搬出部7交付基板S。
控制装置8具备存储监视并控制芯片贴装机10的各部分的动作的程序(软件)的存储器、和执行存储于存储器中的程序的中央处理装置(CPU)。
接着，利用图3对裸芯片供给部1的结构进行说明。图3是示出图1的裸芯片供给部的主要部分的概略剖视图。
裸芯片供给部1具有在水平方向(XY轴方向)上移动的晶片保持台12、和在上下方向上移动的剥离单元13。晶片保持台12具有保持晶片环14的扩展环15、将保持于晶片环14且粘接有多个裸芯片D的切割带16在水平方向上定位的支承环17。剥离单元13配置于支承环17的内侧。
裸芯片供给部1在进行裸芯片D的顶推时，使保持着晶片环14的扩展环15下降。其结果为，保持于晶片环14的切割带16被拉伸，裸芯片D的间隔扩大，通过剥离单元13从切割带16剥离裸芯片D，提高裸芯片D的拾取性。此外，将裸芯片粘接于基板上的粘接剂从液态改成膜状，将被称为裸芯片粘片膜(DAF)18的膜状的粘接材料贴附在晶片11和切割带16之间。在具有裸芯片粘片膜18的晶片11中，切割是对晶片11和裸芯片粘片膜18进行的。因此，在剥离工序中，将晶片11和裸芯片粘片膜18从切割带16剥离。此外，以后，无视裸芯片粘片膜18的存在，说明剥离工序。
作为切割带16，使用在设定温度以上则粘合力丧失的高温剥离性粘合片、或者在设定温度以下则粘合力丧失的低温剥离性粘合片。在此，将高温剥离性粘合片以及低温剥离性粘合片称为感温性粘合片。作为切割带16，例如使用在常温下具有粘合力、且若加热则剥离的热剥离片(高温剥离性粘合片)。作为热剥离片，例如使用具有含有热膨胀性微球等发泡剂的热膨胀性层的加热剥离型粘合片(商品名“REVALPHA”(注册商标)、“REVACLEAN”；以上为日东电工(株)制造)。例如，“REVALPHA”的90℃类型通过在热板(hot plate)以100～120℃加热1分钟而从基板等剥离。即，在利用热板进行加热的情况下，为了将高温剥离性粘合片的表面温度(与裸芯片粘片膜18的界面的温度)设为剥离温度，需要将热板温度设定为稍微比剥离温度高。此外，在使用高温剥离性粘合片的情况下，优选利用比裸芯片粘片膜18的固化温度(通常150℃)低的温度进行剥离。另外，裸芯片粘片膜18的固化是将指定温度设为长时间(一个小时左右)，在高温剥离性粘合片的加热时间短的情况下，高温剥离性粘合片的剥离温度也可以为与裸芯片粘片膜18的固化温度同等程度。切割带16优选使用比通常的厚度(100μm左右)薄的基材。切割带16的厚度例如为50～80μm。由此，能够增加吸附时向块的追随性。
接着，使用图4以及图5说明剥离夹具的构成。图4是图3的剥离夹具的俯视图。图5是图4的剥离夹具的A-A剖视图。
剥离单元13大体具有剥离夹具101和使剥离夹具101升降的驱动机构(未图示)。如图4所示，剥离夹具101具有加热切割带16的块102、加热块102的加热器103、测定加热器103的温度的温度传感器104、冷却部105、第一吸引部106、第二吸引部107、使块102升降的驱动部(未图示)、保持这些机构的圆筒状的圆顶108、以及对圆顶108加盖的圆顶板109。剥离夹具101例如高度为83mm左右，直径为32mm左右的大小。
块102嵌入至剥离夹具101的上部的中心部。块102在俯视下为矩形状，与裸芯片D的平面形状几乎相同，构成为同等程度的大小。另外，块102例如由氮化铝等导热系数高的材料形成。块102具有沿上下方向贯穿的多个吸引口102a，吸引口102a与设于下方的第一吸引部106的空洞106a连通。空洞106a与管道106b连通，与作为未图示的减压装置的真空泵连接。在吸引口102a各自的内部使剥离夹具101上升而使其上表面与切割带16的背面接触时，通过真空泵减压，使拾取对象裸芯片的部位的切割带16的背面紧贴块102的上表面。吸引口102a、第一吸引部106(空洞106a、管道106b)构成第一真空路径。
与块102的下表面相抵接地设置有作为热处理装置的加热器103。另外，在加热器103设有温度传感器104，能够对加热器103以及块102的温度控制，能够将块102加热至任意的温度。
圆顶板109具有能够使块102的上下动的开口，在其周边部设有将多个吸引口109a以及多个吸引口109a连结的多个槽109b。吸引口109a与设于下方的第二吸引部107的空洞107a连通。空洞107a绕在块102的周围而构成为环状。空洞107a与管道107b连通，与上述真空泵连接。在吸引口109a以及槽109b各自的内部使剥离夹具101上升使其上表面与切割带16的背面接触时，通过上述真空泵减压，使拾取对象裸芯片以外的部位的切割带16的背面紧贴圆顶板109的上表面。吸引口109a、第二吸引部107(空洞107a、管道107b)构成第二真空路径。第二真空路径与第一真空路径独立地构成。即，第二真空路径能够在与第一真空路径不同的定时进行真空吸引，或者在相同定时进行真空吸引。
冷却部105隔着壁部设在空洞107a的下方，由绕块102的周围呈环状设置的空洞105a、和与空洞105a连通的管道105b构成。管道105b连接于未图示的冷却气体供给装置。向空洞105a供给的冷却气体从设于形成空洞105a的壁部的排气孔(未图示)向冷却部105外排出。由此，能够防止伴随因来自块102的热量引起的圆顶板109的温度上升对周边裸芯片的加热。管道105b、106b、107b的外径例如为2.5mm左右。
由于防止伴随因来自块102的热量引起的圆顶板109的温度上升对周边裸芯片的加热，所以在块102与圆顶板109之间设置间隙G，进行空气隔热。间隙G的宽度例如为0.5mm左右。
块102的上表面的高度构成为变得比在初始状态(在块102没动作时)下剥离夹具101的上表面周边部(圆顶板109)的上表面的高度低。
接着，使用图6说明使用上述这种具有块102的剥离夹具101从切割带16剥离裸芯片D的方法。图6是示出剥离时序的时间图。
(步骤1)
首先，控制部8通过使晶片保持台12的扩展环15下降，将粘接于切割带16的周边部的晶片环14向下方按压。若以此方式设置，切割带16接受从其中心部趋向周边部的强张力而在水平方向上无松弛地拉伸，使裸芯片D的间隔扩宽。
(步骤2)
接着，控制部8如图3所示，以使剥离夹具101的中心部(块102)位于成为剥离的对象的一个裸芯片D(位于同一图的中央部的裸芯片D)的正下方的方式使晶片保持台12移动，并且使筒夹22移动至该裸芯片D的上方。在由拾取头21支承的筒夹22的底面设有将内部减压的吸附口(未图示)，能够选择性地仅吸附、保持成为剥离的对象的一个裸芯片D。
(步骤3：STP3)
接着，控制部8将块102的上表面设为降至稍比圆顶板109的上表面低的状态(初始状态)，使剥离夹具101上升以使其上表面与切割带16的背面接触，并且对圆顶板109的吸引口109a、槽109b的内部进行减压。由此，与成为剥离的对象的裸芯片D相邻的其他裸芯片D的下方的切割带16紧贴圆顶板109。与此同时，控制部8使拾取头21逐渐下降，筒夹22达到与裸芯片D相距规定的高度为止停止下降。另外，控制部8利用加热器103将块102的表面温度加热至预热温度。预热温度(Tp)为切割带16不从裸芯片D剥离的温度，为比没有进行加热的常温高的温度，例如为60℃。此后，加热器103以使块102的表面温度成为加热目标温度(Th)的方式开始加热。加热目标温度(Th)例如为120℃。使用温度传感器104不超过加热上限温度(TH)地进行反馈控制。加热上限温度(TH)例如为130℃。加热上限温度(TH)、加热目标温度(Th)、预热温度(Tp)因切割带的特性而改变。
(步骤4：STP4)
在加热时间(th)后的、块102的表面温度上升至加热目标温度为止时，控制部8使块102上升至与圆顶板109的上表面相同的高度位置，并且将块102的吸引口102a的内部减压。由此，成为剥离的对象的裸芯片D的下方的切割带16紧贴块102的上表面，并且对切割带16进行加热。在块102上升至规定高度之后经过规定时间之后，控制部8使拾取头21逐渐下降，筒夹22到达裸芯片D的高度则停止下降。控制部8利用加热器103使块102以规定温度加热规定时间。
(步骤5：STP5)
此后，控制部8停止加热器103对块102的加热，并且通过筒夹22的吸引口吸附裸芯片D使拾取头21逐渐上升。控制部8当筒夹22从圆顶板109的上表面上升至规定的高度为止时，将上升速度切换至高速并上升。
(步骤6：STP6)
当拾取头21的筒夹22从圆顶板109的上表面到达至规定的高度(下降许可高度)时，控制部8使块102下降，并且停止基于块102的吸引口102a的吸附以及基于圆顶板109的吸引口109a的吸附。
接着，使用图7说明实施方式的使用芯片贴装机的半导体器件的制造方法。图7是示出使用了图1的芯片贴装的半导体器件的制造方法的流程图。
(晶片/基板搬入工序：步骤S11)
将保持了贴附有从晶片11分割的裸芯片D的切割带16的晶片环14保存至晶片盒(未图示)，并搬入至芯片贴装机10。控制部8从填充有晶片环14的晶片盒将晶片环14供给至裸芯片供给部1。另外，准备基板S，并搬入芯片贴装机10。控制部8利用基板供给部6将基板S安装于基板搬运爪51。
(拾取工序：步骤S12)
控制部8以上述方式剥离裸芯片D，从晶片11拾取剥离的裸芯片D。由此，与裸芯片粘片膜18一并从切割带16剥离的裸芯片D被筒夹22吸附、保持并搬运至下一个工序(步骤S13)。然后，若使将裸芯片D搬运至下一个工序的筒夹22返回至裸芯片供给部1，则通过上述的顺序，从切割带16剥离下一个裸芯片D，此后按照同样的顺序从切割带16一个一个剥离裸芯片D。
(贴装工序：步骤S13)
控制部8将拾取的裸芯片搭载到基板S上或者将其层叠到已经贴装的裸芯片上。控制部8将从晶片11拾取的裸芯片D载置于中间载台31，利用贴装头41从中间载台31再次拾取裸芯片D，并贴装至搬运来的基板S。
(基板搬出工序：步骤S14)
控制部8利用基板搬出部7从基板搬运爪51取出贴装有裸芯片D的基板S。从芯片贴装机10搬出基板S。
如上所述，裸芯片D隔着裸芯片粘片膜18安装在基板S上，从芯片贴装机搬出。此后，在导线贴装工序中经由Au导线与基板S的电极电连接。接着，将安装有裸芯片D的基板S搬入芯片贴装机，在安装在基板S上的裸芯片D之上隔着裸芯片粘片膜18层叠第2裸芯片D，在从芯片贴装机搬出后，在导线贴装工序中经由Au导线与基板S的电极电连接。第2裸芯片D在利用上述方法从切割带16剥离之后，在芯片贴装工序中被搬运而层叠在裸芯片D上。在对上述工序反复进行规定次数之后，将基板S搬运至模塑工序，利用模塑树脂(未图示)将多个裸芯片D和Au导线封固，使层叠封装完成。
根据实施方式，具有下述一个或者多个效果。
(1)通过利用外形与裸芯片尺寸相匹配的块进行加热，能够降低向位于所拾取的裸芯片(剥离对象裸芯片)的周边的裸芯片(周边裸芯片)以及周边裸芯片下的切割带传递的热量。由此，能够抑制周边裸芯片变得容易剥离的状况，能够降低破损的可能性。
(2)通过冷却圆顶板，能够进一步降低向周边裸芯片以及周边裸芯片下的切割带传递的热量。
(3)由于从隔着切割带与裸芯片相反一侧进行加热所以能够实现不向裸芯片表面传递多余的热量。
(4)通过使圆顶板与块进行独立驱动，能够不对剥离对象裸芯片进行加热地保持剥离对象裸芯片的外周，因此，能够准确地对剥离对象裸芯片进行对准。
(5)由于块没有被顶推至比裸芯片板高，所以能够以低应力进行拾取。由此，能够减少裸芯片的裂缝或缺口。
如上所述，在对在基板上三维地安装多个裸芯片的层叠封装进行组装时，为了防止封装厚度的增加，要求将裸芯片的厚度减薄至20μm以下。另一方面，切割带的厚度为100μm左右，因此，切割带的厚度也成为裸芯片的厚度的4～5倍。若裸芯片变薄，则与切割带的粘合力相比裸芯片的刚性变得极低。因此，例如，为了拾取20μm以下的薄裸芯片，需要使对裸芯片施加的应力减少(低应力化)。若要从切割带剥离这种很薄的裸芯片，则追随着切割带的变形的裸芯片的变形变得更容易显著产生，但利用本实施方式的芯片贴装机能够降低在从切割带拾取裸芯片时的裸芯片的损伤。
<变形例>
以下，例示了几个实施方式的具有代表性的变形例。在以下的变形例的说明中，相对于与在上述实施方式中说明的具有相同构成以及功能的部分，使用与上述实施方式同样的附图标记。而且，针对该部分的说明，在技术上不矛盾的范围内，适当引用上述实施方式中的说明。另外，上述实施方式的一部分、以及多个变形例的全部或者一部分在技术上不矛盾的范围内，可适当组合应用。
(第一变形例)
使用图8说明第一变形例中的剥离夹具。图8是第一变形例中的剥离夹具的剖视图。
第一变形例中的剥离夹具201取代实施方式的加热器103以及冷却部105，在块102与圆顶板109之间具备呈环状设置的、通过流通电流而产生温度差的作为半导体冷热元件的珀尔帖元件210。在此，珀尔帖元件210为热处理装置，也为冷却部。使珀尔帖元件210的作为冷却面的上表面与圆顶板109相抵接，使作为散热面的下表面与块102相抵接。在此，优选构成为将珀尔帖元件210的下表面固定于位于第二吸引部107的空洞107a的下方的块102的平坦面之上，使块102上升，由此使珀尔帖元件210的上表面与构成第二吸引部107的空洞107a的壁部的下表面相抵接。由此，在块102与切割带106相抵接之前，能够加热块102。
根据上述构成，珀尔帖元件210冷却圆顶板109，并且能够对块102进行加热。另外，不需要冷却气体供给装置等，能够将珀尔帖元件210的散热用于顶推块的加热，因此，能够实现紧凑且能量效率变高。
此外，需要将块102的温度设为更高温，在利用珀尔帖元件210的散热而导致加热温度不足的情况下，也可以并用在实施方式中设置的加热器103将块102加热至处理温度。另外，在使用低温剥离性切割带的情况下，通过将珀尔帖元件210的布线210a、210b的供给电流的极性控制为相反，也能够同样地实现块102的冷却以及圆顶板109的加热。
(第二变形例)
使用图9说明第二变形例中的剥离夹具。图9是第二变形例中的剥离夹具的剖视图。
第二变形例中的剥离夹具301取代实施方式的加热器103，在块302内具有作为热处理装置的红外线灯320。另外，剥离夹具301不具有实施方式的冷却部105以及第一吸引部106。另外，块302具有与裸芯片D对应的形状的开口302a，红外线灯320不经由块302而直接对切割带16进行加热。由此，能够选择性地对位于切割带16中的拾取的裸芯片D之下的部分进行加热，能够与实施方式同样地，从切割带16剥离裸芯片D。
内置有红外线灯320的块302的内表面可以利用相对于红外线具有高反射率的镀金或铝蒸镀来涂敷反射材料302b。由此，能够更有效地向切割带16中的剥离的裸芯片之下的部分导入红外线。
另外，也可以在块302的开口302a设置有由石英玻璃等的对红外线的透射率很高的材质形成的板302c。由此，保持裸芯片D的平坦度，更容易利用筒夹22进行拾取。
(第三变形例)
使用图10说明第三变形例中的剥离夹具。图10是第三变形例中的剥离夹具的剖视图。
第三变形例取代第二变形例的红外线灯，具有能够任意变更所照射的区域或尺寸的激光照射单元430。作为热处理装置的激光照射单元430具有聚光透镜单元430a，与第二变形例中的红外线灯320同样地，不经由块402直接对切割带16进行加热。在此，激光照射单元430设于块402的内部，未图示的激光源设于外部，并利用光纤430b等导入至激光照射单元430。由此，能够选择性地向位于切割带16中的拾取的裸芯片D之下的部分照射激光，与实施方式同样地，能够从切割带16剥离裸芯片D。
上述激光源以及激光照射单元430能够任意地变更激光的尺寸或照射时间，因此，在变更作为半导体产品的裸芯片的尺寸或者处理温度的处理条件时，能够根据程序自由变更，能够将剥离夹具的更换抑制在最小限度。另外，能够利用激光选择性地将其能量仅集中照射至照射区域，因此，能够将照射区域外的圆顶板109等的温度上升抑制在最小限度。
另外，与第二变形例同样地，也可以在块402的开口402a设置由石英玻璃等的相对于所使用的激光的透射率很高的材质形成的板402c。由此，保持裸芯片D的平坦度，更容易进行利用筒夹22的拾取。
(第四变形例～第七变形例)
在实施方式中，设于块102的吸引口102a在俯视下配置在中央部。在第四变形例～第七变形例中，除了中央部以外，在块102a的上表面所形成的四边形的至少四个角、即，在相对于与上述四边形的四边内接的假想圆或者假想椭圆外侧的区域也设置吸引口。
使用图11说明第四变形例～第七变形例中的剥离夹具。图11是说明第四变形例～第七变形例中的剥离夹具的图。图11的(a)是第四变形例中的剥离夹具的块的俯视图。图11的(b)是第五变形例中的剥离夹具的块的俯视图。图11的(c)是第六变形例中的剥离夹具的块的俯视图。图11的(d)是第七变形例中的剥离夹具的块的俯视图。
在第四变形例～第七变形例中，实施方式中的块102改变在上下方向上贯穿的多个吸引口102a的个数、配置或者直径，更均匀地吸附裸芯片D的下表面的切割带16，更均匀地进行加热。
如图11的(a)所示，在第四变形例中，在块102的中央部设有四个吸引口102a，并且在四角分别设置一个吸引口102a。如实施方式那样，相对于吸引口102a仅设置在中央，还能够实现外周部的吸附效果。在此，吸引口102a的直径例如为0.8mm。
如图11的(b)所示，在第五变形例中，将吸引口102a配置于块102的整个面。通过均匀地吸附裸芯片D的整体能够均匀地进行加热。在此，吸引口102a的间距(PT)例如为2mm。另外，最外周的吸引口102a的直径例如为0.6～0.8mm，内侧的吸引口102a的直径例如为0.8mm。另外，最外周的吸引口102a与块102的端部的距离(壁厚W)例如为0.5mm左右。
如图11的(c)所示，在第六变形例中，在块102设置多个引口102a、和连结多个引口102a的多个槽102c。通过设置槽102c，能够填补吸引口102a间的空隙。
如图11的(d)所示，在第七变形例中，利用由多孔质金属形成的中央部102d和包围中央部102d的外周的框部102e构成块102。从形成于中央部102d的气孔102f进行吸引。框部102e防止来自中央部102d侧方的泄露。能够确保与裸芯片的粘接面积，且进行整面吸附。
以上，基于实施方式以及变形例具体说明由本公开的发明人提供的发明，但本公开不限于上述实施方式以及变形例，当然能够进行各种变更。
例如，在实施方式中，筒夹拾取裸芯片的高度设为裸芯片表面高度，但也可以设为以切割带发泡后的裸芯片表面高度等待，也可以与因发泡引起的裸芯片高度的上升相对应地使筒夹上升。也可以在拾取头设置传感器，以使用传感器将按压载荷保持为一定的方式实时地进行控制。
另外，在实施方式中，说明了事先利用预热温度(Tp)对块进行加热的例子，但也可以不进行预热，而是直接将块加热至加热目标温度(Th)。
另外，在实施方式中，利用设于块的加热器的温度传感器测定块的温度，但不限于此，也可以设置红外线放射温度传感器等，直接测定由加热的裸芯片或加热剥离型粘合片形成的切割带。
另外，在实施方式中，说明了向冷却部的空洞供给冷却气体的例子，但也可以供给冷却液体。在该情况下，冷却液体通过管道等被回收。
另外，在实施方式中，说明了作为切割带而使用高温剥离性粘合带的例子，但也可以使用低温剥离性粘合带。在该情况下，将加热器103与冷却部105的热处理互换，在块102的下方设置冷却部，在圆顶板的下方设置加热部。
另外，在实施方式中，说明了在对块进行加热的过程中使筒夹接触裸芯片的例子，但也可以为在对块进行加热的过程中不使筒夹接触裸芯片。由此，能够防止因来自裸芯片的热传递而引起热量逃至筒夹。
另外，在第三变形例中，说明了在块402的开口402a设置由相对于激光的透射率很高的材质形成的板402c的例子，但也可以利用由通过吸收激光而发热的材料形成的板覆盖块402的开口402a，照射激光对板进行加热而间接地加热切割带。在该情况下，优选在板设置与实施方式的吸引口102a同样的吸引口，在该吸引口的下方设置与实施方式的第一吸引部106同样的吸引部。
另外，在实施方式中，利用设于块102的吸引口对切割带16上的裸芯片D进行真空(减压)吸附并固定，但不限于此，例如，也可以使用具有加热器功能的静电吸附卡盘构成块，吸附裸芯片D的下面的切割带16。由此，在块上不需要设置用于真空吸附的吸引口或槽，能够更均匀地加热。
另外，在实施方式中，说明了使用裸芯片粘片膜的例子，但也可以在基板上设置涂覆粘接剂的预成形部而不使用裸芯片粘片膜。
另外，在实施方式中，对从裸芯片供给部用拾取头拾取裸芯片并将其载置于中间载台上，并用贴装头将载置于中间载台上的裸芯片贴装于基板上的芯片贴装机进行了说明，但不限于此，可适用于从裸芯片供给部拾取裸芯片的半导体制造装置。
例如，还能够适用于不利用中间载台和拾取头而是利用贴装头将裸芯片供给部的裸芯片贴装于基板的芯片贴装机。在该情况下，在产生了筒夹与裸芯片的错位时也可以利用仰视摄像头(under vision camera)等识别裸芯片的错位进行贴装修正。
另外，能够适用于不具有中间载台而是从裸芯片供给部拾取裸芯片并将裸芯片拾取头向上方旋转，将裸芯片交接给贴装头并用贴装头贴装于基板上的倒装片贴片机。
另外，能够适用于不具有中间载台和贴装头而是将从裸芯片供给部用拾取头拾取的裸芯片载置于托盘等的芯片分选机。
Claims (29)
1.一种芯片贴装装置，其特征在于，具备：
晶片保持台，其保持由感温性粘合片形成的切割带；
剥离单元，其剥离贴附于所述切割带的裸芯片；以及
拾取从所述切割带剥离的裸芯片的头部，
所述剥离单元在圆筒状的圆顶内具备：
与所述切割带中的贴附有剥离对象的裸芯片的部位相抵接的块；
圆顶板，其位于与所述块分离的外周，与所述切割带中的没有贴附所述剥离对象的裸芯片的部位相抵接；以及
热处理装置，其设定为所述切割带从所述剥离对象的裸芯片剥离的温度。
2.根据权利要求1所述的芯片贴装装置，其特征在于，
还具备冷却所述圆顶板的冷却部，
所述热处理装置为对所述块进行加热的加热器，
所述冷却部具备：
设于所述圆顶板的下方的空洞：以及
被供给冷却气体、且与所述空洞连通的管道。
3.根据权利要求1所述的芯片贴装装置，其特征在于，
还具备具有设于所述圆顶板的下方的半导体冷热元件的冷却部，
通过所述半导体冷热元件的冷却面对所述圆顶板进行冷却。
4.根据权利要求3所述的芯片贴装装置，其特征在于，
通过所述半导体冷热元件的散热面对所述块进行加热。
5.根据权利要求1所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述热处理装置为在所述块的内部所具备的红外线灯，所述红外线灯通过设于所述块的开口对所述切割带照射热量。
6.根据权利要求5所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述块的所述开口被由透射红外线的材料形成的表面板覆盖。
7.根据权利要求1所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述热处理装置为在所述块的内部所具备的照射激光的单元，所述单元通过设于所述块的开口向切割带照射激光。
8.根据权利要求7所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述块的所述开口被由透射所述激光的材料形成的表面板覆盖。
9.根据权利要求7所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述块的所述开口被由因吸收所述激光而发热的材料形成的表面板覆盖，所述热处理装置照射所述激光对所述表面板进行加热，间接地加热所述切割带。
10.根据权利要求1～4中任一项所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述剥离单元还具备：
对所述块的吸引口进行减压的第一真空路径；以及
相对于所述第一真空路径独立地对所述圆顶板的吸引口进行减压的第二真空路径。
11.根据权利要求1～9中任一项所述的芯片贴装装置，其特征在于，
还具备控制部，
所述控制部通过所述热处理装置将所述块加热至第一规定温度，并且在使所述块的上表面低于所述圆顶板的上表面的状态下利用所述圆顶板的吸引口吸附所述切割带。
12.根据权利要求11所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述控制部通过所述热处理装置将所述块加热至第二规定温度，并且使所述块的上表面与所述切割带相抵接，利用所述块的吸引口进行吸附。
13.根据权利要求12所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述控制部将所述第二规定温度设定为比所述第一规定温度高的温度。
14.根据权利要求12所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述控制部将所述第二规定温度设定为与所述第一规定温度相同的温度。
15.根据权利要求13所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述控制部利用所述头部从被加热的所述切割带拾取所述剥离对象的裸芯片。
16.根据权利要求1所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述块在俯视下的形状为与所述裸芯片在俯视下的形状相匹配的形状。
17.根据权利要求10所述的芯片贴装装置，其特征在于，
在俯视下，在与所述块的四边内接的假想圆或者假想椭圆的内侧设有多个所述块的吸引口，以及在外侧设有多个所述块的吸引口。
18.一种剥离夹具，其将贴附于由感温性粘合片形成的切割带的裸芯片剥离，所述剥离夹具的特征在于，
在圆筒状的圆顶内具备：
与所述切割带中的贴附有剥离对象的裸芯片的部位相抵接的块；
位于与所述块分离的外周、且与所述切割带中的没有贴附所述剥离对象的裸芯片的部位相抵接的圆顶板；以及
热处理装置，其将所述块设定为所述切割带从所述剥离对象的裸芯片剥离的温度。
19.根据权利要求18所述的剥离夹具，其特征在于，
还具有冷却所述圆顶板的冷却部，
所述热处理装置为对所述块进行加热的加热器，
所述冷却部具备：
设于所述圆顶板的下方的空洞；以及
被供给冷却气体、且与所述空洞连通的管道。
20.根据权利要求19所述的剥离夹具，其特征在于，
还具备：
将所述块的吸引口减压的第一真空路径；以及
相对于所述第一真空路径地将所述圆顶板的吸引口减压的第二真空路径。
21.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，具有：
(a)工序，向芯片贴装装置搬入保持切割带的晶片环，所述芯片贴装装置具有剥离贴附于由感温性粘合片形成的所述切割带的裸芯片的剥离单元，所述剥离单元在圆筒状的圆顶内具备与所述切割带中的贴附有剥离对象的裸芯片的部位相抵接的块、位于与所述块分离的外周且与所述切割带中的没有贴附所述剥离对象的裸芯片的部位相抵接的圆顶板、以及将所述块设定为所述切割带从所述剥离对象的裸芯片剥离的温度的热处理装置；
(b)工序，搬入基板；以及
(c)工序，利用所述剥离单元剥离所述裸芯片并拾取所剥离的裸芯片，
在所述(c)工序中，将所述块加热至所述切割带从所述剥离对象的裸芯片剥离的第二规定温度。
22.根据权利要求21所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
在所述(c)工序中，冷却所述圆顶板。
23.根据权利要求22所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
在所述(c)工序中，将所述块加热至第一规定温度，并且在使所述块的上表面低于所述圆顶板的上表面的状态下，通过所述圆顶板的吸引口吸附所述切割带。
24.根据权利要求23所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
在所述(c)工序中，将所述块加热至所述第二规定温度，并且使所述块的上表面与所述切割带相抵接并通过所述块的吸引口进行吸附。
25.根据权利要求23所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
所述第一规定温度被设定为比所述第二规定温度低的温度。
26.根据权利要求24所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
所述第一规定温度被设定为与所述第二规定温度相同的温度。
27.根据权利要求25或者26所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
在所述(c)工序中，从被加热的所述切割带拾取所述剥离对象的裸芯片。
28.根据权利要求27所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
还具备(d)工序，在该(d)工序中，将所述拾取的裸芯片贴装在所述基板或者已经贴装的裸芯片之上。
29.根据权利要求27所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
所述(c)工序还具有将所拾取的所述裸芯片载置于中间载台的工序，
所述(d)工序还具有从所述中间载台拾取所述裸芯片的工序。
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