JP2007281503A - チップ移載装置、およびチップ移載方法 - Google Patents

Abstract

【課題】チップのアイテムが異なる場合にも段取り替えが不要で稼働率の向上を図ることができ、しかも、設備投資が少なくて済むこと。
【解決手段】チップ詰め治具１１，１２を載せるチップ移載ステージ１５と、半導体ウェハが個々に分割されたチップを、前記チップ移載ステージにある前記チップ詰め治具に移載するチップ移載機構１８と、前記チップ詰め治具を前記チップ移載ステージから搬送する治具搬送機構１７とを備え、チップ詰め治具には、チップ７を載せる粘着シート８を有した第一のチップ詰め治具１１、及び、チップが収納されるトレイと、そのトレイが配置されるトレイ置き板とを有し、第一のチップ詰め治具と同一の輪郭形状および寸法をもつ第二のチップ詰め治具１２、があり、治具搬送機構は、前記第一及び第二のチップ詰め治具のいずれも前記チップ移載ステージから搬送可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウェハを個々に分割したチップをアイテム（使用目的や品目）毎に選別して、各アイテムに応じたチップ保持形態を確保したチップ詰め治具に移し替えるチップ移載装置、およびチップ移載方法に関する。

一般に、半導体装置の製造工程においては、半導体ウェハの裏面を粘着シートに貼り付けた後にダイシングソーによって各チップに分割し、次に、分割して得られた各チップの内から良品のチップのみを選択して別のチップ詰め治具に移し替えて整列させた後、ダイボンディング装置に搬送してリードフレームやパッケージベース等にチップをダイボンディングすることが行われている。

ところで、粘着シートに貼り付けられた状態にあるチップをコレットで採取して直接にダイボンディングを行う、いわゆるダイレクトピックアップ方式のダイボンディングでは、半導体ウェハを分割した後のチップの内から良品のものを選別して粘着シートを貼ったリング状治具に一旦移し替えた後、ダイボンディング装置に供給することがある。

一方、半導体ウェハを分割した後のチップは、上記のようにダイボンディング装置に直接移送するだけでなく、分割後のチップをそのまま製品として出荷したり、あるいは、一時的に保管しておきたいことがある。そのような場合には、半導体ウェハを分割した後のチップの内から必要個数分のチップを選別してトレイに移し替えて出荷や保管が行われる。

このように、従来は、、各アイテムに応じたチップ保持形態を確保するために、リング状治具やトレイといった全く形状の異なるチップ詰め治具を使用してチップを移し替えている。そのため、チップのアイテムに適応したチップ詰め治具にチップを移し替えるためには、各々のチップ詰め治具の形状に応じてそれぞれ専用の移載装置が必要であった。

したがって、従来技術では、チップの移し替えのためには複数の移載装置を備えておく必要が生じ、余分なコストがかかっていた。しかも、チップのアイテムに応じてチップ詰め治具を交換するとともに、治具の交換に伴って専用の移載装置に切り替える必要があるので、その段取りに手間がかかるばかりか、過剰な時間を消費していた。このため、稼働率の向上を図ることが難しかった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、チップのアイテムが異なる場合にも段取り替えが不要で稼働率の向上を図ることができ、しかも、設備投資が少なくて済むチップ移載装置およびチップ移載方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、チップ詰め治具を載せるチップ移載ステージと、半導体ウェハが個々に分割されたチップを前記チップ移載ステージ上のチップ詰め治具に移載するチップ移載機構と、前記チップ移載ステージからチップ詰め治具を搬送する治具搬送機構とを有し、当該治具搬送機構は粘着シートを有した第一のチップ詰め治具を搬送可能とする治具搬送機を使ってチップを移載するチップ移載方法であって、チップを収納するトレイとそのトレイが配置されるトレイ置き板とを有する、前記第一のチップ詰め治具と同一の輪郭形状および寸法である第二のチップ詰め治具を用意する工程、前記第二のチップ詰め治具を前記チップ移載ステージに載せる工程、半導体ウェハが個々に分割されたチップを、前記チップ移載機構を使って前記チップ移載ステージ上にある前記第二のチップ詰め治具のトレイに移載する工程、および、前記治具搬送機構を使って、前記チップ移載ステージから前記第二のチップ詰め治具を搬送する工程を含んだことを特徴とする。

この発明によれば、チップ搭載ステージに置かれたチップ詰め治具にチップを移載した後、チップ詰め治具を当該ステージから搬送するチップ移載方法において、粘着タイプ治具とトレイタイプ治具とを同一の輪郭形状および寸法とし、いずれの治具であっても共通のチップ移載機構および治具搬送機構を使って治具へのチップ移載及び治具の搬送を行うようにしているので、各アイテムに応じてチップ詰め治具を切り替える場合でも、従来のような段取り替えが不要となり、稼働率を向上させることができる。しかも、治具搬送機構を共用化できるため、従来よりも設備投資が少なくて済み、安価でかつ高い生産性を発揮することができる。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態に係るチップ移載装置の全体を示す斜視図、図２は同装置の平面図である。

これらの図において、符号１はチップ移載装置の全体を示し、２はチップ供給側のローダ部、３はチップ受給側のアンローダ部である。

ローダ部２は、ローダカセット５を備え、このローダカセット５内にはウェハリング６が複数段にわたって収納されている。そして、各々のウェハリング６には、半導体ウェハを分割したチップ７が粘着シート８上に貼り付けられた状態で搭載されている。一方、アンローダ部３は、アンローダカセット１０を備え、このアンローダカセット１０内にはチップ詰め治具１１，１２が複数段にわたって収納されている。

そして、ローダ部２とアンローダ部３との間には、ピックアップステージ１４およびチップ移載ステージ１５が設けられるとともに、ローダカセット５内のウェハリング６をピックアップステージ１４に搬送するリング搬送機構１６、アンローダカセット１０内のチップ詰め治具１１，１２をチップ移載ステージ１５に搬送する治具搬送機構１７、およびピックアップステージ１４とチップ移載ステージ１５と間でチップ７を移し替えるためのチップピックアップ機構１８がそれぞれ設けられている。さらに、アンローダカセット１０に近接した位置には、後述する治具識別端子２５，３０を検出するための治具認識装置２０が配置されている。

ピックアップステージ１４は、ウェハリング６が装着される中空円板状のものであり、その内周面の複数箇所にはウェハリング６の位置決め用の突起（図示せず）が形成されている。また、チップ移載ステージ１５もピックアップステージ１４と略同様な形状を有している。リング搬送機構１６は、モータ等で摺動されるリンクの先端にウェハリング６を掛止するフック部を設けて構成されている。また、治具搬送機構１７も同様に、モータ等で摺動されるリンクの先端にチップ詰め治具１１，１２を掛止するフック部を設けて構成されている。さらに、チップピックアップ機構１８は、ガイドレール１８ａに沿ってチップ吸着用のコレット１８ｂが摺動可能に設けられている。そして、各機構１６，１７，１８は、図示しないコントローラによって動作シーケンスが制御されるようになっている。

この実施の形態１におけるチップ詰め治具１１，１２は、アイテムに応じたチップ保持形態を確保するために、図３および図４に示すような２種類のものが使用されている。

すなわち、図３に示す一方のチップ詰め治具１１は、ダイレクトピックアップ方式のダイボンディングが可能なように、リング２２の内孔を塞ぐようにその底部に粘着シート２３を固定して構成されており、粘着シート２３の上に選別されたチップ７が移載される。以下、この型式のチップ詰め治具１１を粘着シート貼付タイプと称する。そして、この治具１１には、リング２２の外周部の複数箇所にチップ移載ステージ１５に対する位置決め用の切欠部２４が形成され、また、リング２２の上面には、アイテムに応じた治具型式を識別するための治具識別端子２５が設けられている。なお、この場合の治具識別端子２５は、たとえば、治具認識装置２０がバーコードリーダの場合にはバーコードにより、フォトカプラの場合には光透過孔により構成される。

図４に示す他方のチップ詰め治具１２は、製品出荷や一時保管が可能なように、円板状のトレイ置き板２７の上に複数のトレイ２８を固定配置してなるもので、トレイ２８内にチップ７が収納される。以下、この型式のチップ詰め治具１２をトレイ詰めタイプと称する。そして、このトレイ詰めタイプのチップ詰め治具１２も、図３に示した粘着シート貼付タイプのものと同様に、トレイ置き板２８の外周部の複数箇所にはチップ移載ステージ１５に対する位置決め用の切欠部２９が形成され、また、トレイ置き板２７の上面の周縁部には、アイテムに応じた治具型式を識別するための治具識別端子３０が設けられている。

さらに、この実施の形態１の特徴として、図３および図４に示す各チップ詰め治具１１，１２は、各アイテムが異なる場合にも単一の治具搬送機構１７によって共通して搬送可能なように、その輪郭形状および寸法がいずれも略同一となるように形成されている。すなわち、粘着シート貼付タイプとトレイ詰めタイプのいずれの治具１１，１２も、互いの輪郭形状が同じで、かつ外径Ｄ、および厚さｔが略同一寸法で、さらに、位置決め用の切欠部２４，２９の形成箇所や形状も同一になるように設定されている。

次に、上記構成を有するチップ移載装置１におけるチップ７の移し替え時の動作について説明する。

ここでは、一例として、粘着シート貼付タイプの各チップ詰め治具１１は、予め設定された所定数のチップ７を移し替えてダイボンディング装置に供給され、また、トレイ詰めタイプの各チップ詰め治具１２は、予め設定された所定数のチップ７を移し替えて製品出荷されるものとする。その場合には、図５に示すように、アンローダカセット１０には、粘着シート貼付タイプとトレイ詰めタイプの各治具１１，１２が共に混在した状態で装填される。

まず、リング搬送機構１６は、ローダカセット５内の一つのウェハリング６を引き出してピックアップステージ１４に移送する。一方、治具搬送機構１７は、アンローダカセット１０内の一つのチップ詰め治具１１または１２を引き出してチップ移載ステージ１５に移送する。治具搬送機構１７によってアンローダカセット１０から治具１１または１２が引き出される際、治具認識装置２０は、治具識別端子２０または３０によってチップ詰め治具のタイプを認識する。そして、図示しないコントローラは、その認識結果に基づいて、チップピックアップ機構１８の移し替えのための制御シーケンスを実行する。

たとえば、治具認識装置２０によって粘着シート貼付タイプのチップ詰め治具１１であると認識された場合には、図６（ａ）に示すように、チップピックアップ機構１８は、ピックアップステージ１４に載置されたウェハリング６上のチップ７をコレット１８ｂで吸着した後、ガイドレール１８ａに沿ってチップ移載ステージ１５上に移送し、同ステージ１５に載置されているチップ詰め治具１１の粘着シート２３上の所定箇所にチップ７を移し替える。そして、チップ詰め治具１１に予め設定された所定数のチップ７が搭載されると、治具搬送機構１７は、チップ移載ステージ１５からこのチップ詰め治具１１を取り出してアンローダカセット１０に移送してその内部に装填する。

また、治具認識装置２０によってトレイ詰めタイプのチップ詰め治具１２であると認識された場合には、図６（ｂ）に示すように、チップピックアップ機構１８は、ピックアップステージ１４に載置されたウェハリング６上のチップ７をコレット１８ｂで吸着した後、ガイドレール１８ａに沿ってチップ移載ステージ１５上に移送し、同ステージ１５に載置されているチップ詰め治具１２のトレイ２８内にチップ７を移し替える。そして、チップ詰め治具１２のトレイ２８に予め設定された所定数のチップ７が移載されると、治具搬送機構１７は、チップ移載ステージ１５からこのチップ詰め治具１２を取り出してアンローダカセット１０に移送してその内部に装填する。

このように、この実施の形態１では、チップ７をアイテム毎に選別して、各アイテムに応じたチップ保持形態を確保したチップ詰め治具１１，１２への移し替えが行われるが、その際、タイプが異なっていてもチップ詰め治具１１，１２の形状はいずれも同じであるから、共に同じ治具搬送機構１７によってアンローダカセット１０とチップ移載ステージ１５との間を搬送するすることができる。したがって、従来のようにアイテムが切り替わるたびに段取り替えや調整を行う必要がなくなる。このため、チップ７を移し替える際の稼働率が向上し、生産性が高まる。しかも、治具搬送機構１７はいずのタイプのチップ詰め治具１１，１２であっても共通して使用できるため、設備投資が少なくて済む。

なお、上記の実施の形態１において、チップ詰め治具１１，１２は、いずれも輪郭形状が円形のものを使用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、輪郭形状および寸法が同一であれば多角形のものであってもよい。

また、この実施の形態１では、アンローダカセット１０には、粘着シート貼付タイプとトレイ詰めタイプの各治具１１，１２が混在した状態で装填されている場合を例にとって説明したが、ローダカセット５にあるウェハリング６に保持されているチップ７を全てダイボンディングする場合にはアンローダカセット１０には粘着シート貼付タイプのチップ詰め治具１２のみが装填される。また、ウェハリング６のチップを全て製品出荷したり一時保管するような場合には、アンローダカセット１０には、トレイ詰めタイプのチップ詰め治具１２のみが装填される。しかし、その場合でも、チップ詰め治具１１，１２のタイプが切り替わる際には、治具搬送機構１７の段取り替えや調整を行う必要がないため、稼働率が向上し生産性が高まる。

このチップ移載装置は、チップがダイボンディング用、製品出荷用、一時保管用といったように、各アイテムに応じたチップ保持形態を確保したチップ詰め治具を使用する場合でも、チップ詰め治具の輪郭形状および寸法がいずれも略同一となるように形成されているので、共通の治具搬送機構によってチップ詰め治具をアンローダカセットとチップ移載ステージとの間で搬送することができる。このため、各アイテムに応じてチップ詰め治具を切り替える場合でも、従来のような段取り替えが不要となり、稼働率を向上させることができる。しかも、治具搬送機構を共用化できるため、従来よりも設備投資が少なくて済み、安価でかつ高い生産性を発揮することができる。また、チップ詰め治具にそれぞれアイテムに応じた治具型式を識別する治具識別端子を設けて、この治具識別端子による識別結果に基づいて移し替えシーケンスを実行するので、各アイテムに応じたチップ保持形態を確保したチップ詰め治具に対して、自動的にかつ確実にチップを移し替えることができる。また、アイテムが異なる場合でも共通の治具搬送機構によってチップ詰め治具をアンローダカセットとチップ移載ステージとの間で搬送するため、従来のような段取り替えが不要である。このため、稼働率を向上させることができ、高い生産性を確保することが可能になる。

本発明の実施の形態１に係るチップ移載装置の全体を示す斜視図である。 同装置の平面図である。 本発明の実施の形態１のチップ移載装置において使用する粘着シート貼付タイプのチップ詰め治具を示す図で、同図（ａ）は治具の斜視図、同図（ｂ）は治具の断面図である。 本発明の実施の形態１のチップ移載装置において使用するトレイ詰めタイプのチップ詰め治具を示す図で、同図（ａ）は治具の斜視図、同図（ｂ）は治具の断面図である。 アイテムに応じてアンローダカセットに種類の異なるチップ詰め治具を装填する場合の説明図である。 ピックアップステージに載置されているウェハリング上のチップをチップ移載ステージに載置されているチップ詰め治具に移し替える場合の説明図で、同図（ａ）はチップ詰め治具として粘着シート貼付タイプを使用した場合、同図（ｂ）はチップ詰め治具としてトレイ詰めタイプを使用した場合を示している。

符号の説明

１ チップ移載装置
２ ローダ部
３ アンローダ部
５ ローダカセット
７ チップ
１０ アンローダカセット
１１ 粘着シート貼付タイプのチップ詰め治具
１２ トレイ詰めタイプのチップ詰め治具
１４ ピックアップステージ
１５ チップ移載ステージ
１６ リング搬送機構
１７ 治具搬送機構
１８ チップピックアップ機構
２０ 治具認識装置
２５，３０ 治具識別端子

Claims (5)

1. チップ詰め治具を載せるチップ移載ステージと、半導体ウェハが個々に分割されたチップを前記チップ移載ステージ上のチップ詰め治具に移載するチップ移載機構と、前記チップ移載ステージからチップ詰め治具を搬送する治具搬送機構とを有し、当該治具搬送機構は粘着シートを有した第一のチップ詰め治具を搬送可能とする治具搬送機を使ってチップを移載するチップ移載方法であって、
   チップを収納するトレイとそのトレイが配置されるトレイ置き板とを有する、前記第一のチップ詰め治具と同一の輪郭形状および寸法である第二のチップ詰め治具を用意する工程、
   前記第二のチップ詰め治具を前記チップ移載ステージに載せる工程、
   半導体ウェハが個々に分割されたチップを、前記チップ移載機構を使って前記チップ移載ステージ上にある前記第二のチップ詰め治具のトレイに移載する工程、および、
   前記治具搬送機構を使って、前記チップ移載ステージから前記第二のチップ詰め治具を搬送する工程、
   を含んだチップ移載方法。
2. チップ詰め治具を載せるチップ移載ステージと、半導体ウェハが個々に分割されたチップを前記チップ移載ステージ上のチップ詰め治具に移載するチップ移載機構と、前記チップ移載ステージからチップ詰め治具を搬送する治具搬送機構とを有し、当該治具搬送機構はチップを収納するトレイとそのトレイが配置されるトレイ置き板とを有した第一のチップ詰め治具を搬送可能とする治具搬送機を使ってチップを移載するチップ移載方法であって、
   粘着シートを有する、前記トレイタイプのチップ詰め治具と同一の輪郭形状および寸法である第二のチップ詰め治具を用意する工程、
   前記第二のチップ詰め治具を前記チップ移載ステージに載せる工程、
   半導体ウェハが個々に分割されたチップを、前記チップ移載機構を使って前記チップ移載ステージ上にある前記第二のチップ詰め治具の粘着シートに移載する工程、および、
   前記治具搬送機構を使って、前記チップ移載ステージから前記第二のチップ詰め治具を搬送する工程、
   を含んだチップ移載方法。
3. 前記第二のチップ詰め治具には、前記第一のチップ詰め治具と識別される治具識別端子が設けられ、
   チップ移載方法は、さらに、
   前記第二のチップ詰め治具へチップを移載する工程は、前記治具識別端子により前記第二のチップ詰め治具を識別し、該第二のチップ詰め治具に対応した移し替えシーケンスを起動し、そのシーケンスにより制御された前記チップピックアップ機構でもって前記第二のチップ詰め治具にチップを移載する工程を有する、請求項１又は請求項２記載のチップ移載方法。
4. チップ詰め治具を載せるチップ移載ステージと、
   半導体ウェハが個々に分割されたチップを、前記チップ移載ステージにある前記チップ詰め治具に移載するチップ移載機構と、
   前記チップ詰め治具を前記チップ移載ステージから搬送する治具搬送機構と、
   を備え、
   前記チップ詰め治具には、チップを載せる粘着シートを有した第一のチップ詰め治具、及び、チップが収納されるトレイと、そのトレイが配置されるトレイ置き板とを有し、前記第一のチップ詰め治具と同一の輪郭形状および寸法をもつ第二のチップ詰め治具、があり、前記治具搬送機構は、前記第一及び第二のチップ詰め治具のいずれも前記チップ移載ステージから搬送可能とするチップ移載装置。
5. 前記第一および第二のチップ詰め治具の各々には、自身であることを示す治具識別端子が設けられ、
   チップ移載装置は、さらに、前記治具識別端子から前記チップ移載ステージにあるチップ詰め治具が前記第一の種類の治具であるか前記第二の種類の治具であるかを識別する治具認識装置を有する、請求項４記載のチップ移載装置。

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