JP2007194571A - Separation method and equipment of semiconductor chip - Google Patents
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Description
本発明は、半導体チップの分離方法及び装置に係り、特に従来では不可能とされていた20乃至30μmの極薄形の半導体チップを粘着テープから剥離させることができるようにした半導体チップの分離方法及び装置を提供するもので、半導体チップを粘着テープから剥離させる際に半導体チップに応力集中が発生しないようにすることで、極薄形でありながら、傷、割れ、欠けなどがなく、極めて歩留りよく半導体チップを粘着テープから分離して、取り出すことができるようにした画期的な極薄形の半導体チップの分離方法及び装置に関する。BACKGROUND OF THE
半導体の製造工程において、半導体ウェーハのチップを粘着テープ上に貼付し、該半導体ウェーハに半導体素子を形成し、ダイシング装置によって該半導体素子を1つずつ切断分離して半導体チップとした後、粘着テープを引き伸ばして各半導体チップを互いに離間させておき、1つずつ剥離させて分離して取り出すこと(ピックアップ)が行われる。In a semiconductor manufacturing process, a semiconductor wafer chip is affixed on an adhesive tape, semiconductor elements are formed on the semiconductor wafer, and the semiconductor elements are cut and separated one by one by a dicing apparatus to form a semiconductor chip. The semiconductor chips are spaced apart from each other, separated one by one, separated and taken out (pickup).
この際に半導体チップを粘着テープから分離するための手段としては、従来から多くの方式があり、代表的なものが、先の尖った複数本のニードルで粘着テープの下側から半導体チップを突き上げると共に、該半導体チップの上側に位置するコレットにより吸着して粘着テープから剥離させて分離する方式である(特許文献1,2)。At this time, as a means for separating the semiconductor chip from the adhesive tape, there are many conventional methods, and a typical one pushes up the semiconductor chip from below the adhesive tape with a plurality of pointed needles. At the same time, it is a system in which it is adsorbed by a collet located above the semiconductor chip and separated from the adhesive tape for separation (
しかしニードルの先端は直径が小さく尖っているため、突上げ位置に応力集中が発生するという問題があり、特に近年携帯電話等の機器における実装密度の高まりから、半導体チップの厚さが例えば20乃至50μmと極く薄くなっているため、突上げの際に半導体チップに傷が付いたり、更には半導体チップが割れてしまうおそれがあった。However, since the tip of the needle is small in diameter and sharp, there is a problem that stress concentration occurs at the push-up position. In particular, due to the recent increase in mounting density in devices such as mobile phones, the thickness of the semiconductor chip is, for example, 20 to 20 Since the thickness is as thin as 50 μm, there is a possibility that the semiconductor chip may be damaged or the semiconductor chip may be broken during the push-up.
また半導体チップの分離に際し、特許文献1に開示されているダンボンディング装置では、突上げニードルが該突上げニードルの軸線方向やその直角方向に振動するように構成されている。同様に半導体チップの分離に際して回転運動を伴うもの、揺動運動を伴うもの(特許文献3)等があるが、これらは半導体チップを分離させるために種々の方向の動作を必要とするため、例えば突上げニードル等の駆動方向と半導体チップの分離方向とが一致しているものよりも構造が複雑となり、半導体チップの分離に要する時間も長くなるという問題があった。Further, in separating the semiconductor chip, the Dun bonding apparatus disclosed in
突上げニードルを使用しないものとしては、半導体チップが貼着されている部分の粘着テープを吸着動作のみで剥離させて分離するものがある(特許文献4,5)。しかしこれらの場合、吸着孔の端面部において、半導体チップ面に応力集中が発生し、傷や割れの原因となっていた。As a device that does not use a push-up needle, there is a device that separates and separates the adhesive tape where the semiconductor chip is attached only by an adsorption operation (
またこれらの場合.分離対象の半導体チップと隣接する半導体チップとが同一平面にあるため、コレットが大きいと分離対象の半導体チップに隣接する周囲の半導体チップに接触して該半導体チップに傷や割れを生じさせる原因となるので、コレットを半導体チップの寸法よりも小さくしなければならなかった。Also in these cases. Since the semiconductor chip to be separated and the adjacent semiconductor chip are in the same plane, if the collet is large, the semiconductor chip in contact with the surrounding semiconductor chip adjacent to the semiconductor chip to be separated may be damaged or cracked. Therefore, the collet had to be made smaller than the size of the semiconductor chip.
ところが、コレットが半導体チップよりも小さいと、コレットの吸着面から半導体チップ端がはみ出す状態となり、このはみ出し部分とコレットの端部との接触位置に応力集中が起き、傷や割れが発生しまうことが多かった。However, if the collet is smaller than the semiconductor chip, the end of the semiconductor chip protrudes from the collet adsorption surface, stress concentration occurs at the contact position between the protruding part and the end of the collet, and scratches and cracks may occur. There were many.
そして粘着テープを加熱して半導体チップを分離させる構造の場合には、熱の影響で粘着のりが裏面に残ってしまうという欠点があった(特許文献6)。And in the case of the structure which heats an adhesive tape and isolate | separates a semiconductor chip, there existed a fault that an adhesive paste remained on the back surface by the influence of heat (patent document 6).
また図20から図22に示す半導体チップの分離装置1は、半導体チップ2が貼着された粘着テープ3を下から突き上げるノズル4と、該ノズルを保持するノズルホルダ(図示せず)と、断面円形に形成され、中心部の真空吸引穴5aとこれに連通しカップ状に大きく開口した吸着穴5bが形成されたコレット5とを備えたものであり、矢印Aの如くノズルホルダの真空吸着穴(図示せず)から下向きに空気を吸引して粘着テープ2をノズル4に吸着させた状態でノズル4を上昇させて、半導体チップ2を粘着テープ3から剥離させて分離するようにしたものであるが、ノズル4の先端部4aが平面であり、かつその円周角部4bが直角であるため、図20に示すように、突上げの際に半導体チップ2のノズル4の円周角部4bに対向する部分に、傷2aや割れ又は欠け2bが発生することが不可避であり、図21及び図22に示すように、このような不良品となった状態で半導体チップ2は、コレット5により真空吸着されて粘着テープ3から取り出され、結果として製品としての歩留りが非常に悪く、特に半導体チップ2の極薄タイプである厚さ20乃至30μmのものでは、使用できないという欠点があった。20 to 22 includes a
本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされたものであって、その目的とするところは、ノズルの先端部を凸の滑らかな曲面状に形成し、該ノズルの曲面により半導体チップを突き上げた状態でコレットを接近させて該コレットとノズルとで半導体チップ及び粘着テープを挟持し、この状態でノズルとコレットとをノズル及びコレットの同期駆動装置により同一の速度で同期させて上昇させ、半導体チップの四角部を粘着テープから最初に剥離させることによって、ノズルとコレットとの同速同期移動に加えて、非常に滑らかな球面に近い曲面によって粘着テープ及び半導体チップを突き上げることで半導体チップの四角部のノズルの周縁部に対向する位置に応力集中が発生するのを完全に防止し、厚さ20乃至30μmの極薄の半導体チップであっても、傷、割れ、欠け等が発生せず、十分に実用化できる半導体チップの分離方法及び装置を提供することである。 The present invention has been made in order to eliminate the above-described drawbacks of the prior art, and an object of the present invention is to form the tip of the nozzle into a convex smooth curved surface, and the semiconductor chip by the curved surface of the nozzle In this state, the collet is approached and the semiconductor chip and the adhesive tape are sandwiched between the collet and the nozzle. In this state, the nozzle and the collet are synchronized and raised at the same speed by the synchronous drive device of the nozzle and the collet. By first peeling the square part of the semiconductor chip from the adhesive tape, in addition to the same speed synchronous movement of the nozzle and collet, the semiconductor chip is pushed up by a curved surface close to a very smooth spherical surface It is possible to completely prevent the stress concentration from occurring at the position facing the peripheral edge of the nozzle of the square part of the nozzle, and the thickness is 20 to 30 μm. Even conductor chips, scratches, cracks, no chipping occurs, is to provide a semiconductor chip separation method and apparatus can be sufficiently put to practical use.
また他の目的は、ノズルの先端部を硬質材で十字形に形成し、該硬質材の十字により形成される四隅の凹部に軟質材を充填して該軟質材の四角部を斜面に形成し、該ノズルの十字形の硬質材とその四隅の軟質材とにより半導体チップを突き上げた状態でコレットを接近させて該コレットとノズルとで半導体チップ及び粘着テープを挟持し、この状態でノズルとコレットとをノズル及びコレットの同期駆動装置により同一の速度で同期させて上昇させ、半導体チップの四角部を粘着テープから最初に剥離させることによって、半導体チップの四角部のノズルの周縁部に対向する位置が、突上げの際に軟質材、かつその斜面に当たるようにすることで、半導体チップの当該位置における応力集中の発生を完全になくし、極めて良好な状態で半導体チップの四角部が粘着テープから剥離を開始するようにすることであり、またこれによって半導体チップに傷、割れ、欠け等の損傷が起きないようにして、20乃至30μmの極薄の半導体チップの粘着テープからの分離を十分に実用化できるようにすることである。Another object is to form the tip of the nozzle in a cross shape with a hard material, fill the recesses at the four corners formed by the cross of the hard material with a soft material, and form the square portion of the soft material on the slope. The collet is approached with the semiconductor chip pushed up by the cross-shaped hard material of the nozzle and the soft material at the four corners, and the semiconductor chip and the adhesive tape are sandwiched between the collet and the nozzle. In this state, the nozzle and the collet And the nozzle and the collet synchronous drive device at the same speed, and the semiconductor chip square part is first peeled off from the adhesive tape, thereby facing the peripheral part of the nozzle of the semiconductor chip square part. However, by making it hit the soft material and its slope when pushing up, the generation of stress concentration at the corresponding position of the semiconductor chip is completely eliminated, and the semiconductor is in a very good state. Is to start peeling from the adhesive tape, and to prevent damage such as scratches, cracks, chips, etc. to the semiconductor chip. The separation from the adhesive tape can be sufficiently put into practical use.
本発明は、上記のようにノズルの先端部を凸の滑らかな曲面状に形成し、該ノズルの曲面により半導体チップを突き上げた状態でコレットを接近させて該コレットとノズルとで半導体チップ及び粘着テープを挟持し、この状態でノズルとコレットとをノズル及びコレットの同期駆動装置により同一の速度で同期させて上昇させ、半導体チップの四角部を粘着テープから最初に剥離させるようにしたので、ノズルとコレットとの同速同期移動に加えて、非常に滑らかな球面に近い曲面によって粘着テープ及び半導体チップを突き上げることで半導体チップの四角部のノズルの周縁部に対向する位置に応力集中が発生するのを完全に防止することができ、厚さ20乃至30μmの極薄の半導体チップであっても、傷、割れ、欠け等が発生せず、十分に実用化できる半導体チップの分離方法及び装置を提供し得る効果がある。In the present invention, the tip of the nozzle is formed into a convex and smoothly curved surface as described above, and the semiconductor chip and the nozzle are adhered to each other by bringing the collet closer with the semiconductor chip pushed up by the curved surface of the nozzle. In this state, the nozzle and the collet are raised synchronously at the same speed by the nozzle and collet synchronous drive device, and the square part of the semiconductor chip is first peeled off from the adhesive tape. In addition to the same-speed synchronous movement of the semiconductor chip and the collet, the adhesive tape and the semiconductor chip are pushed up by a curved surface close to a very smooth spherical surface, so that stress concentration occurs at the position facing the peripheral edge of the nozzle of the square part of the semiconductor chip. Even an ultra-thin semiconductor chip having a thickness of 20 to 30 μm does not cause scratches, cracks, chips, etc. An effect that can provide a semiconductor chip separation method and apparatus be practiced in.
またノズルの先端部を硬質材で十字形に形成し、該硬質材の十字により形成される四隅の凹部に軟質材を充填して該軟質材の四角部を斜面に形成し、該ノズルの十字形の硬質材とその四隅の軟質材とにより半導体チップを突き上げた状態でコレットを接近させて該コレットとノズルとで半導体チップ及び粘着テープを挟持し、この状態でノズルとコレットとをノズル及びコレットの同期駆動装置により同一の速度で同期させて上昇させ、半導体チップの四角部を粘着テープから最初に剥離させるようにしたので、半導体チップの四角部のノズルの周縁部に対向する位置が、突上げの際に軟質材、かつその斜面に当たるようにすることで、半導体チップの当該位置における応力集中の発生を完全になくすことができ、極めて良好な状態で半導体チップの四角部が粘着テープから剥離を開始するという効果があり、またこの結果半導体チップに傷、割れ、欠け等の損傷が起きず、20乃至30μmの極薄の半導体チップの粘着テープからの分離を十分に実用化できるという効果が得られる。In addition, the tip of the nozzle is formed into a cross shape with a hard material, and the concave portions at the four corners formed by the cross of the hard material are filled with the soft material to form the square portion of the soft material on the inclined surface. The collet is approached with the semiconductor chip pushed up by the letter-shaped hard material and the soft material at the four corners, and the semiconductor chip and the adhesive tape are sandwiched between the collet and the nozzle. In this state, the nozzle and collet are connected to the nozzle and collet. Since the synchronous drive device is synchronously moved up at the same speed and the square portion of the semiconductor chip is peeled off from the adhesive tape first, the position of the square portion of the semiconductor chip facing the peripheral edge of the nozzle By making it hit a soft material and its slope when raising, it is possible to completely eliminate the occurrence of stress concentration at that position of the semiconductor chip, and the semiconductor in a very good state There is an effect that the square portion of the chip starts to peel from the adhesive tape, and as a result, the semiconductor chip is not damaged, cracked, chipped or the like, and the ultrathin semiconductor chip of 20 to 30 μm from the adhesive tape is not damaged. The effect that the separation can be sufficiently put into practical use is obtained.
要するに本発明(請求項1)は、半導体チップが貼られた粘着テープを真空吸引しながらノズルホルダにより支持し、ノズルにより前記半導体チップを突き上げて前記粘着テープから剥離させて分離し、分離された前記半導体チップをコレットにより真空吸引しながら前記粘着テープから取り出す半導体チップの分離方法において、前記ノズルの先端部を凸の滑らかな曲面状に形成し、該ノズルの前記曲面により前記半導体チップを突き上げた状態で前記コレットを接近させて該コレットと前記ノズルとで前記半導体チップ及び前記粘着テープを挟持し、この状態で前記ノズルと前記コレットとを同一の速度で同期させて上昇させ、前記半導体チップの四角部を前記粘着テープから最初に剥離させることを特徴とするものである。In short, the present invention (Claim 1) is supported by a nozzle holder while vacuum-sucking an adhesive tape to which a semiconductor chip is stuck, and the semiconductor chip is pushed up by a nozzle, separated from the adhesive tape, and separated. In the semiconductor chip separation method of taking out the semiconductor chip from the adhesive tape while being vacuum sucked by a collet, the tip of the nozzle is formed into a convex smooth curved surface, and the semiconductor chip is pushed up by the curved surface of the nozzle In this state, the collet is moved closer to sandwich the semiconductor chip and the adhesive tape between the collet and the nozzle. In this state, the nozzle and the collet are synchronously raised at the same speed, and the semiconductor chip The square portion is first peeled off from the adhesive tape.
また本発明(請求項2)は、半導体チップが貼られた粘着テープを真空吸引しながらノズルホルダにより支持し、ノズルにより前記半導体チップを突き上げて前記粘着テープから剥離させて分離し、分離された前記半導体チップをコレットにより真空吸引しながら前記粘着テープから取り出す半導体チップの分離方法において、前記ノズルの先端部を硬質材で十字形に形成し、該硬質材の十字により形成される四隅の凹部に軟質材を充填して該軟質材の四角を斜面に形成し、該ノズルの前記十字形の硬質材とその四隅の軟質材とにより前記半導体チップを突き上げた状態で前記コレットを接近させて該コレットと前記ノズルとで前記半導体チップ及び前記粘着テープを挟持し、この状態で前記ノズルと前記コレットとを同一の速度で同期させて上昇させ、前記半導体チップの四角部を前記粘着テープから最初に剥離させることを特徴とするものである。Further, in the present invention (invention 2), the pressure-sensitive adhesive tape to which the semiconductor chip is attached is supported by a nozzle holder while being vacuum-sucked, the semiconductor chip is pushed up by the nozzle, separated from the pressure-sensitive adhesive tape, and separated. In the semiconductor chip separation method, in which the semiconductor chip is taken out from the adhesive tape while being vacuum-sucked by a collet, the tip of the nozzle is formed into a cross shape with a hard material, and the four corner recesses formed by the cross of the hard material A soft material is filled to form a square of the soft material on a slope, and the collet is brought close to the nozzle while the semiconductor chip is pushed up by the cross-shaped hard material of the nozzle and the soft material at the four corners. And the nozzle sandwich the semiconductor chip and the adhesive tape, and in this state, the nozzle and the collet are synchronized at the same speed. Raised, it is characterized in that for peeling the rectangular portion of the semiconductor chip to the first from the adhesive tape.
また本発明(請求項3)は、半導体チップが貼られた粘着テープを真空吸引しながらノズルホルダにより支持し、ノズルにより前記半導体チップを突き上げて前記粘着テープから剥離させて分離し、分離された前記半導体チップをコレットにより真空吸引しながら前記粘着テープから取り出す半導体チップの分離装置において、前記ノズルの先端部を凸の滑らかな曲面状に形成し、該ノズルの前記曲面により前記半導体チップを突き上げた状態で前記コレットを接近させて該コレットと前記ノズルとで前記半導体チップ及び前記粘着テープを挟持し、この状態で前記ノズルと前記コレットとを同一の速度で同期させて上昇させるノズル及びコレットの同期駆動装置を備え、前記半導体チップの四角部を前記粘着テープから最初に剥離させるように構成したことを特徴とするものである。Further, in the present invention (invention 3), the pressure-sensitive adhesive tape to which the semiconductor chip is attached is supported by a nozzle holder while being vacuum-sucked, and the semiconductor chip is pushed up by the nozzle, separated from the pressure-sensitive adhesive tape, and separated. In a semiconductor chip separating apparatus for taking out the semiconductor chip from the adhesive tape while being vacuum sucked by a collet, the tip of the nozzle is formed into a convex smooth curved surface, and the semiconductor chip is pushed up by the curved surface of the nozzle In this state, the collet is moved closer, the semiconductor chip and the adhesive tape are sandwiched between the collet and the nozzle, and the nozzle and the collet are raised at the same speed in this state. A driving device is provided, and the square portion of the semiconductor chip is first peeled off from the adhesive tape. It is characterized in that it has constructed.
また本発明(請求項4)は、半導体チップが貼られた粘着テープを真空吸引しながらノズルホルダにより支持し、ノズルにより前記半導体チップを突き上げて前記粘着テープから剥離させて分離し、分離された前記半導体チップをコレットにより真空吸引しながら前記粘着テープから取り出す半導体チップの分離装置において、前記ノズルの先端部を硬質材で十字形に形成し、該硬質材の十字により形成される四隅の凹部に軟質材を充填して該軟質材の四角部を斜面に形成し、該ノズルの前記十字形の硬質材とその四隅の軟質材とにより前記半導体チップを突き上げた状態で前記コレットを接近させて該コレットと前記ノズルとで前記半導体チップ及び前記粘着テープを挟持し、この状態で前記ノズルと前記コレットとを同一の速度で同期させて上昇させるノズル及びコレットの同期駆動装置を備え、前記半導体チップの四角部を前記粘着テープから最初に剥離させるように構成したことを特徴とするものである。Further, in the present invention (Claim 4), the pressure-sensitive adhesive tape to which the semiconductor chip is attached is supported by a nozzle holder while being vacuum-sucked, and the semiconductor chip is pushed up by the nozzle, separated from the pressure-sensitive adhesive tape, and separated. In the semiconductor chip separating apparatus for taking out the semiconductor chip from the adhesive tape while being vacuum-sucked by a collet, the tip of the nozzle is formed into a cross shape with a hard material, and the recesses at the four corners formed by the cross of the hard material Filling with a soft material to form a square portion of the soft material on a slope, the collet is brought close to the nozzle while the semiconductor chip is pushed up by the cross-shaped hard material of the nozzle and the soft material at the four corners. The semiconductor chip and the adhesive tape are sandwiched between the collet and the nozzle, and the nozzle and the collet are synchronized at the same speed in this state. With a synchronous drive apparatus nozzle and collet raising Te, it is characterized in that the rectangular portion of the semiconductor chip and configured to initially peeled from the adhesive tape.
以下本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。本発明に係る半導体チップの分離装置11は、図1から図7に示すように、半導体チップ2が貼られた粘着テープ3を真空吸引しながらノズルホルダ6により支持し、ノズル8により半導体チップ2を突き上げて粘着テープ3から剥離させて分離し、分離された半導体チップ2をコレット9により真空吸引しながら粘着テープ3から取り出す半導体チップの分離装置であって、ノズルホルダ6と、ノズル8と、コレット9と、ノズル8の外周形状に沿って真空引きする手段と、ノズル及びコレットの同期駆動装置(図示せず)とを備えている。Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings. As shown in FIGS. 1 to 7, the semiconductor
まず図3から図12に示す本発明の第1実施例について説明すると、ノズルホルダ6は、半導体チップ2の外周形状より大きい真空吸引穴6aを有しており、更に粘着テープ3を広範囲で吸引するための複数の真空吸引穴6bを有しており、基台(図示せず)に動かないように固定されている。First, the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 3 to 12 will be described. The
ノズル8は、図3、図4及び図7等に示すように、基本的に水平断面が正方形の四角柱形に形成されており、該正方形の一辺の長さ(ノズル8の太さ)は、同じく正方形の半導体チップ2の一辺の長さに等しく、同一寸法に設定されており、その先端部8aは、滑らかな曲面8b、即ち球面に近い曲面8bに形成されている。As shown in FIGS. 3, 4, 7, etc., the
コレット9は、図5、図6及び図7等に示すように、半導体チップ2の一辺の長さと同一の大きさとされ、半導体チップ2の四角部2dまで真空吸引可能な大きさの水平断面が正方形に形成され、その中心部には小径の真空吸引穴9aが軸方向に貫通しており、該真空吸引穴9aに連通し正方形のカップ状に大きく開口した吸着穴9bが下端部9cに形成されている。なお、上部9dは水平断面が円形の円筒形に形成されている。As shown in FIGS. 5, 6, 7, etc., the
ノズル8の外周形状に沿って真空引きする手段は、図示は省略するが、公知の真空ポンプ等の真空源に接続されたもので、例えば420mmHg程度の真空吸引力でノズルホルダ6及びコレット9の真空吸引穴6a,6b,9a及び吸着穴9b内の空気を吸引する能力を持たせてある。The means for evacuating along the outer peripheral shape of the
ノズル及びコレットの同期駆動装置は、図示は省略するが、ノズル8により半導体チップ2を突き上げた状態でコレット9を接近させて該コレット9とノズル8とで半導体チップ2及び粘着テープ3を挟持し、この状態でノズル8とコレット9とを同一の速度で同期させて上昇させるように構成されており、半導体チップ2の四角部2dに応力集中が発生することなく、即ち半導体チップ2の該四角部に無理な力を全くかけることなく、該四角部2dを粘着テープ3から最初に剥離させる、即ち他の部分よりも最も早く粘着テープ3から四角部2dが剥離を開始するようにしたものである。Although not shown in the drawing, the nozzle and collet synchronous driving device brings the
次に、図13から図19に示す本発明の第2実施例について説明すると、ノズル28は、先端部28aがステンレス鋼、クロームめっきされた焼入れ鋼等の硬質材12で十字形に形成され、該硬質材の十字28cにより形成される四隅の凹部28bにウレタンごむ、発砲ウレタン樹脂等の軟質材10を充填して該軟質材の四角を、水平面に対する角度が45°程度の斜面10aに形成し、十字形の硬質材12とその四隅の軟質材10とにより粘着テープ3及び半導体チップ2を突き上げるように構成されている。
その他の部分は、第1実施例と同一であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付してその説明を省略する。Next, the second embodiment of the present invention shown in FIGS. 13 to 19 will be described. The
Since the other parts are the same as those of the first embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof is omitted.
そして本発明に係る半導体チップの分離方法(請求項1)は、半導体チップ2が貼られた粘着テープ3を真空吸引しながらノズルホルダ6により支持し、ノズル8により半導体チップ2を突き上げて粘着テープ3から剥離させて分離し、分離された半導体チップ2をコレット9により真空吸引しながら粘着テープ3から取り出す半導体チップの分離方法において、ノズル8の先端部8aを凸の滑らかな曲面状に形成し、該ノズルの曲面8bにより半導体チップ2を突き上げた状態でコレット9を接近させて該コレット9とノズル8とで半導体チップ2及び粘着テープ3を挟持し、この状態でノズル8とコレット9とを同一の速度で同期させて上昇させ、半導体チップ2の四角部2dを粘着テープ3から最初に剥離させる方法である。The method for separating a semiconductor chip according to the present invention (Claim 1) is to support the
また本発明に係る半導体チップの分離方法(請求項2)は、半導体チップ2が貼られた粘着テープ3を真空吸引しながらノズルホルダ6により支持し、ノズル28により半導体チップ2を突き上げて粘着テープ3から剥離させて分離し、分離された半導体チップ2をコレット9により真空吸引しながら粘着テープ3から取り出す半導体チップの分離方法において、ノズル28の先端部28aを硬質材12で十字形に形成し、該硬質材12の十字28cにより形成される四隅の凹部28bに軟質材10を充填して該軟質材10の四角を斜面10aに形成し、該ノズル28の十字形の硬質材12とその四隅の軟質材10とにより半導体チップ2を突き上げた状態でコレット9を接近させて該コレット9とノズル28とで半導体チップ2及び粘着テープ3を挟持し、この状態でノズル28とコレット9とを同一の速度で同期させて上昇させ、半導体チップ2の四角部2dを粘着テープ3から最初に剥離させる方法である。The semiconductor chip separation method according to the present invention (Claim 2) is that the
本発明は、上記のように構成されており、以下のその作用について説明する。まず図5から図12に示す本発明の第1実施例の作用について説明する。図7に示すように、剥離させて分離しようとする半導体チップ2が粘着テープ3に貼付されてノズル8の真上に搬送されて来ると、ノズルホルダ6の真空吸引穴6a,6bでは矢印Aの如く空気が吸引されて真空に近い負圧状態となり、粘着テープ3はノズルホルダ6に吸着されて密着している。
そこで、ノズル8が少し上昇してその先端部8aの曲面8bが粘着テープ3に接触し、わずかに粘着テープ3を突き上げる。このときはまだコレット9は、上方に待機していて、半導体チップ2には非接触の状態であるから、コレット9による上方からの吸引力は全く作用していない。そして半導体チップ2はいずれの部分もまだ粘着テープ3に貼付された状態にある。The present invention is configured as described above, and its operation will be described below. First, the operation of the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 5 to 12 will be described. As shown in FIG. 7, when the
Therefore, the
そこで、図8に示すように、コレット9が矢印Bの如く下降してそのカップ状の吸着穴9bが半導体チップ2に接触し、同時にコレット9内の真空吸引穴9cからも矢印Cの如く吸引が開始されるので、吸着穴9bに半導体チップ2が吸着される。この際、コレット9の正方形の一辺の長さが半導体チップ2の正方形の一辺の長さに等しく設定されているため、半導体チップ2の四角部2dの全部に対して吸引力が作用することになり、この結果半導体チップ2の四角部2dには、粘着テープ3から剥離しようとする上向きの曲げモーメントが作用し、該四角部2dは上に反り上がる力を受け、剥離の準備が開始される。Therefore, as shown in FIG. 8, the
ここで、本発明の最大の特徴であるノズル及びコレットの同期駆動装置が働き、従来では全く行われたことのない工程が行われる。即ち、図9に示すように、ノズル8及びコレット9で半導体チップ2及び粘着テープ3を上下から挟持した状態で、ノズル8とコレット9が同一速度で同期して矢印Dの如く上昇する。これによって、半導体チップ2はすでにコレット9の吸着穴9bを介してコレット9に吸着されているので、水平方向に平坦な形状に保たれている。これに対して粘着テープ3は、ノズル8の先端部8bの曲面8bにより上に凸に反る。このため粘着テープ3の半導体チップ2の中央部は貼着したままでありながら、その四角部2dのみが最初に粘着テープ3から剥離することになる。またこの際、ノズル8の先端部8aが滑らかな曲面8bであるため、半導体チップ2の四角部2dに応力集中がほとんど発生せず、従って半導体チップ2に無理な力が作用しないため、極めて順調に半導体チップ2の剥離が進行し、半導体チップ2に傷、割れ、欠け等が発生せず、製品の歩留りが著しく向上する。
また半導体チップ2は、厚さ100μm以下のもので実用化できることは勿論のこと、厚さ20乃至30μmという極薄の半導体チップ2であっても十分に実用のレベルでの剥離が可能であることが試験の結果判明された。Here, the nozzle and collet synchronous drive device, which is the greatest feature of the present invention, works, and a process that has never been performed conventionally is performed. That is, as shown in FIG. 9, in a state where the
The
こうして粘着テープ3から半導体チップ2が剥離すると、次いで図10に示すように、ノズル及びコレットの同期駆動装置は停止して、ノズル8は停止したまま、コレット9のみが矢印Eの如く上昇し、半導体チップ2を粘着テープ3から完全に分離し、取り出すことができる。そして半導体チップ2はコレット9に吸着されたまま他のステージ(図示せず)に搬送される。When the
半導体チップ2の粘着テープ3からの分離が完了すると、図11に示すように、ノズル8が下降を開始し、図12に示すように、ノズル8が完全に粘着テープ3から離れることによって、1回の半導体チップ2の分離工程が完了となる。
そして粘着テープ3が水平方向に動いて次の半導体チップ2がノズル8の真上に搬送され、以下同様に次々と半導体チップ2の分離工程が行われるWhen the separation of the
Then, the
次に、図13から図19に示す本発明の第2実施例の作用について説明する。この実施例は、ノズル28の先端部28aに軟質材10を用い、その四角部2dを斜面10aに形成したものであり、この軟質材を利用して、斜面10aと共に、分離の際の半導体チップ2の四角部2dの応力集中の発生を防止するものである。
図16に示すように、分離しようとする半導体チップ2がノズル28の真上に搬送されて来ると、該粘着テープは停止し、ノズルホルダ6の真空吸引穴6bからは矢印Aの如く空気が吸引されて真空引きされ、粘着テープ3はノズルホルダ6に吸着される。
そこでノズル28が少し上昇してその先端部28a、即ち硬質材12の十字28cと軟質材10の平面部10bが粘着テープ3に接触する。Next, the operation of the second embodiment of the present invention shown in FIGS. 13 to 19 will be described. In this embodiment, the
As shown in FIG. 16, when the
Therefore, the
そこで、図17に示すように、コレット9が矢印Bの如く下降して来ると、その吸着穴9bが半導体チップ2に接触し、このときコレット9の真空吸引穴9aにおいても矢印Cの如く空気が吸引されるので、半導体チップ2は吸着穴9bに吸着され、粘着テープ3は下からノズル28によって少し上向きに押されているので、少し上に凸に反り、この結果半導体チップ2の四角部2dには粘着テープ3から剥離しようとする曲げモーメントが作用し、剥離の準備がなされる。Therefore, as shown in FIG. 17, when the
そこで、図18に示すように、本発明の最大の特徴であるノズル及びコレットの同期駆動が作動すると、ノズル28及びコレット9は矢印Dの如く同一速度で同期して一体的に上昇するので、粘着テープ3は図17の状態よりも更に大きく上に凸に反ることとなり、一方半導体チップ2はコレット9に水平に吸着されているので、その四角部2dが粘着テープ3から最初に剥離する。このとき粘着テープ3及び半導体チップ2の四角部2dは軟質材10の斜面10aに沿って湾曲するので、極めてソフトに受けられて上に凸に反ることになり、半導体チップ2の四角部2dには応力集中が発生せず、また全く無理な力が作用しないため、該四角部2dに傷、割れ、欠け等が発生せず、20乃至30μmという極薄の半導体チップ2の粘着テープ3からの分離が可能となり、製品の歩留りも従来に比べて著しく向上する。Therefore, as shown in FIG. 18, when the synchronous drive of the nozzle and the collet, which is the greatest feature of the present invention, is activated, the
次いで図19に示すように、コレット9が矢印Eの如く上昇すると、半導体チップ2は粘着テープ3から完全に剥離し、分離されて取り出され、他のステージに搬送され、1つの半導体チップ2の分離工程が完了となる。Next, as shown in FIG. 19, when the
以上のように、本発明の半導体チップの分離方法及び装置は、従来不可能とされていた20乃至30μmという極薄の半導体チップの粘着テープからの分離を実用的に可能とするもので、産業上の利用性の極めて高い発明である。As described above, the semiconductor chip separation method and apparatus of the present invention enable practical separation of an ultrathin semiconductor chip of 20 to 30 μm, which has been impossible in the past, from an adhesive tape. This is an extremely highly useful invention.
2 半導体チップ
2d 四角部
3 粘着テープ
4 ノズル
4a 先端部
4b 円周角部
5 コレット
5a 真空吸引穴
5b 吸着穴
6 ノズルホルダ
6a 真空吸引穴
6b 真空吸引穴
8 ノズル
8a 先端部
8b 曲面
9 コレット
9a 真空吸引穴
9b 吸着穴
10 軟質材
10a 斜面
10b 平面部
11 半導体チップの分離装置
12 硬質材
28 ノズル
28a 先端部
28b 凹部
28c 十字2 Semiconductor chip
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2006-01-20 JP JP2006039965A patent/JP2007194571A/en active Pending
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