JP2008060393A - 板状物品のピックアップ装置 - Google Patents
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Abstract
その後、吸着コレット34によって半導体チップ2を吸着保持して上昇させると、半導体チップ2は極めて容易に粘着シート3からピックアップされる。
【効果】 半導体チップ2Aの大きさや形状が変更されて紫外線の照射範囲が変更されても、特定の半導体チップ2Aの接着範囲だけにレーザ光Lを照射することができる。
【選択図】 図4
Description
すなわち、特許文献1の装置においては、粘着シートの下方からピックアップするチップに対応するUV粘着層のみに選択的に紫外線を照射するようにしている。さらに、光拡散板を粘着シートの下方に配置し、光拡散板を介して紫外線を粘着シートに照射することも提案されている。
また、特許文献2の装置においては、紫外線ランプを首振り走査させながら薄板状の半導体ウエハが粘着支持される粘着テープに対して紫外線を照射するようにしている。
すなわち、特許文献1の装置においては、紫外線を照射する光源と上方側のチップとの間に遮蔽部材を配置してあり、その遮蔽部材を用いて粘着シートの1個の半導体チップに対応する接着箇所に紫外線が照射されるようにしている。このため、形状や大きさが異なる複数種類の全てのチップに対応するには上記遮蔽部材の照射窓の大きさを変更できる機構を設けたり、チップの形状や大きさに応じて遮蔽部材を交換したりしなければならなかった。
また、特許文献2は、一つの半導体チップごとに紫外線を照射するものではなく、薄板状の半導体ウエハ全体に紫外線を照射するようにしていた。そして、この特許文献2の装置においては、光源として紫外線ランプを用いているので、特定部分に紫外線を集光することが困難であるため、紫外線の照射時間が長くなっていた。
さらに、一つの半導体チップに対して紫外線を照射するものではないことから、粘着シートからピックアップすべき特定の半導体チップ以外の半導体チップも接着シートから剥離してしまう。そのため、ピックアップすべき特定の半導体チップを保持手段によって吸着保持してピックアップする際には、該特定の半導体チップとその隣接位置の半導体チップとが相互に接触して、それらの半導体チップが損傷するという欠点が指摘されていたものである。
上記紫外線照射手段は、紫外線領域の波長のレーザ光を発振するレーザ発振器と、該レーザ発振器から発振されたレーザ光を板状物品の接着範囲よりも小さな照射スポットに集光させる集光手段と、上記粘着シートにおける板状物品の接着範囲内でレーザ光の照射スポットを移動させる走査手段とを備えることを特徴とするものである。
また、一枚の粘着シートに複数種類の板状物品が接着されている場合であっても容易に対応することができる。
なお、切断装置は、上記支持部材4によって支持された半導体ウェハ2Aをウォ―タジェット加工やレーザ加工、またはウォータージェット内にレーザ光を導光して切断するハイブリッドレーザ加工などのダイシング方法を用いて、薄板状の半導体ウエハ2Aを上述したような方形の半導体チップ2に切断するようになっている。
切断装置は、各支持部材4に取り付けた半導体ウェハ2Aを上述したように多数の半導体チップ2に切断したら、支持部材4に接着保持された状態で半導体チップ2をピックアップ装置1に供給するようになっており、ピックアップ装置1は支持部材4に保持されている各半導体チップ2を上記吸着保持手段8によって一枚ずつ図示しない次工程の装置に供給するようになっている。
粘着シート3は紫外線照射手段7から紫外線が照射されると粘着力がほとんど無くなるようになっている。
そして、後に詳述するが、本実施例においては、ピックアップすべき特定の半導体チップ2を接着した接着範囲Bの粘着シート3の粘着力を低下させてから、半導体チップ2を吸着保持手段8で吸着保持してピックアップするようにしているので、特定の半導体チップ2Aを粘着シート3からピックアップする際に、ピックアップすべき特定の半導体チップ2の周辺の半導体チップ2は粘着シート3に安定的に保持状態を維持されるようになっている。
この光散乱板18の裏面(下面)はブラスト加工などによって微小な凹凸を形成された散乱面となっている。そのため、レーザ光Lを光散乱板18を透過させることによって、レーザ光Lの断面方向中央部に集中するエネルギーを分散させて粘着テープ3に照射させるようになっている。このようにすることで、粘着テープ3から半導体チップ2をピックアップした際に、その裏面に粘着テープ3の粘着剤が残渣として付着しないようにしている。
上記支持手段5は上記支持部材4をX−Y軸方向に移動させることができ、それによって上記吸着保持手段8によって吸着保持しようとする特定の半導体チップ2を、ピックアップ位置Aに位置させるようになっている。
次に、上記撮影手段6は従来公知のCCDカメラであり、ピックアップ位置Aの上方に鉛直下方を向けて配置されている。そして撮影手段6は支持部材4上の半導体チップ2を撮影し、その画像を上記制御装置9に送信するようになっている。
制御装置9では撮影手段6によって撮影された画像をもとにして、画像処理により半導体ウェハ2Aの外形線(図3参照)を認識して、上記特定の半導体チップ2の形状と位置とを認識するとともに、認識した半導体チップ2の形状と大きさより、この半導体チップ2が上記粘着シート3に接着されている範囲を接着範囲Bとして認識するようになっている。
レーザ発振器21から発振された紫外線領域のレーザ光Lが光散乱板18を透過して粘着シート3に照射されると、該レーザ光Lの照射スポットSで、粘着シート3の低分子粘着剤の架橋が進行してその粘着力がほぼ完全に無くなるようになっている。そして、走査手段22によって1つの半導体チップ2の接着範囲B内でレーザ光Lの照射スポットSを移動させることで、1つの半導体チップ2の接着範囲Bの粘着シート3の粘着力を低下させるようにしている。
fθレンズ23は、走査手段22と粘着シート3の間に位置するように設けられ、レーザ発振器21より発振されたレーザ光Lが上記走査手段22と導光手段24を介して半導体チップ2の裏面側に照射された際に、そのレーザ光Lの照射スポットSが上記接着範囲Bよりも十分に狭い範囲となるように集光されるようになっている(図4、図5参照)。
このとき、照射スポットSでのレーザ光Lのエネルギー強度が高くなりすぎてしまうのを防止するために、粘着シート3の裏面に光散乱板18を配置している。レーザ光Lは光散乱板18を透過することでエネルギーが散乱されてレーザ光Lの断面中央部のエネルギー強度が低くなり、その状態で粘着シート3に照射されるようになっている。
なお、このように本実施例では、光散乱板18を用いてレーザ光Lのエネルギーを分散させるようにしているが、レーザ発振器21と第1ガルバノミラー25との間にビームホモジナイザを設けてエネルギーを分散させるようにしてもよい。
なお、上記fθレンズ23は上記ベンドミラー27,28の間に設置されており、図4に示すように、レーザ光Lの焦点が粘着シート3の裏面に設けた光散乱板18の下面近傍に位置するように設置されている。
そして制御装置9は、図4および図5に示すように、上記走査手段22の第1ガルバノミラー25と第2ガルバノミラー26の作動を制御することで、レーザ光Lを接着範囲Bに照射する際の照射スポットSを移動させるようにしている。すなわち、この図5は光散乱板18を省略した状態の底面図を示したものであり、先ず照射スポットSが接着範囲Bにおける左上の隅からX軸方向にレーザ光Lの光径の1/2ずつ変位するようにレーザ光Lをパルス照射する。そして、右上の隅まで到達すると、そこからレーザ光Lの光径の2/3の寸法だけY軸方向における図面上の下方側へ変位させてからX軸方向の左方側へレーザ光Lの光径の1/2寸法ずつ変位させる。
このように、概略ジグザグの移動軌跡となるように接着範囲B全体に対してレーザ光Lが照射されるようにレーザ光Lを走査させることで、接着範囲Bの粘着シート3の粘着力がほぼ完全になくなるようにしている。
そして、上述したレーザ光Lの照射スポットSの移動軌跡は、上記撮影手段6が半導体チップ2の形状を認識し、かつその接着範囲Bを認識すると、制御装置9は半導体チップ2の接着範囲Bに最適な照射スポットSの移動軌跡を自動的に設定するようになっている。
制御装置9はアクチュエータ32を作動させることで、可動アーム31を介して吸着コレット34をピックアップ位置Aの直上まで移動させるとともに、昇降機構33を作動させて吸着コレット34を所要量だけ下降させるようにしている。そのときには、制御装置9は上記負圧発生手段により吸着コレット34に負圧を導入しているので、吸着コレット34の下端部によってピックアップ位置Aにある半導体チップ2の上面が吸着保持されるようになっている。
先ず最初に、ピックアップ装置1の前工程に位置する切断装置において半導体ウエハ2Aからダイシング加工された多数の半導体チップ2Aは、支持部材4の粘着シート3に接着保持された状態でピックアップ装置1へ供給されて、支持部材4は上記支持手段5に保持される。
そして、支持手段5ではY軸テーブル14およびX軸テーブル16を移動させることで、ピックアップすべき特定の半導体チップ2を撮影手段6の真下のピックアップ位置Aに移動させる。
この状態で撮影手段6はピックアップ位置Aに位置する半導体チップ2を含む範囲を撮影し、制御装置9は撮影された画像から特定の半導体チップ2の外形を認識して、半導体チップ2の形状と大きさを認識する。
さらに制御装置9は、認識した半導体チップ2の形状と大きさを該半導体チップ2の接着範囲Bであると認識し、該接着範囲B内で上記紫外線照射手段7によるレーザ光Lの照射スポットSを走査させる移動軌跡を設定する。
引き続いて、制御装置9は走査手段22を制御して図4に示すような接着範囲B内においてジグザグの移動軌跡を描くように照射スポットSを移動させる。これにより、上記照射スポットSの移動軌跡に沿って粘着シート3の粘着剤の架橋が進行して,接着範囲B全域の粘着シート3の粘着力が低下してその粘着力がほとんど無くなる。
この後、上記接着範囲Bの全域にレーザ光Lが照射されると、制御装置9により、昇降機構33を介して吸着コレット34を上昇させて、それに吸着保持された半導体チップ2は粘着シート3から極めて容易にピックアップされる。その後,制御装置9は、可動アーム31を介して吸着コレット34を次工程の解放位置まで移動させ、さらに負圧発生手段からの吸着コレット34への負圧の導入を停止させるので、該半導体チップ2は図示しない次工程の解放装置に供給される。
また、制御装置9は、可動アーム31を介して吸着コレット34をピックアップ位置Aにある半導体チップ2の上方まで移動させるとともに、昇降機構33により吸着コレット34を下降させて、吸着コレット34に負圧を導入させる。これにより、吸着コレット34によって半導体チップ2が吸着保持される。
その後、制御装置9によって昇降機構33を介して吸着コレット34が上昇されると該吸着コレット34に保持された半導体チップ2は粘着シートから極めて容易にピックアップされる。その後、可動アーム31を介して吸着コレット34及びそれに保持された半導体チップ2は次工程の解放位置へ移送されてから保持状態を解放される。
このようにして、取り上げようとする半導体チップ2Aのピックアップ位置Aへの移動、半導体チップ2の接着範囲Bにおける粘着テープ3裏面へのレーザ光Lの照射と、吸着コレット34による半導体チップ2の吸着保持と、さらに半導体チップ2Aを粘着シート3から取り上げてから次工程への移送という作業が繰り返されることで、ピックアップ位置Aに位置される半導体チップ2が順次粘着テープ3からピックアップされるようになっている。
このような第2実施例であっても上述した第1実施例と同様の作用効果を得ることができる。
また、上述した実施例においては、走査手段22における2つのガルバノミラー25,26を作動させてレーザ光Lの照射スポットSを接着範囲B内で移動させているが、その他の方法で上記照射スポットSを移動させることも可能である。例えば、上記紫外線照射手段7を、上記レーザ発振器21と、発振されたレーザ光Lの横断面における強度分布を均一にするビームホモジナイザや、レーザ光Lが上記接着範囲Bに照射されるように導光する複数のベンドミラーとからなる導光手段24と、これらレーザ発振器21および導光手段24を一体的に平行移動させる上記走査手段22としてのX−Yテーブルとから構成するようにしてもよい。
3…粘着シート 7…紫外線照射手段
8…吸着保持手段 21…レーザ発振器
22…走査手段 23…fθレンズ(集光手段)
A…ピックアップ位置 B…接着範囲
L…レーザ光 S…照射スポット
Claims (3)
- 表面に複数の板状物品を接着して支持するとともに裏面側から紫外線が照射されると上記板状物品を接着した表面の粘着力が低下する粘着シートと、この粘着シートの周囲を支持する支持手段と、上記粘着シートに対してその裏面から紫外線を照射する紫外線照射手段と、上記板状物品を吸着保持する吸着保持手段とを備えて、
上記紫外線照射手段によって粘着シートにおけるピックアップすべき特定の板状物品が接着している接着範囲に紫外線を照射して粘着力を低下させて、上記吸着保持手段によって上記特定の板状物品を粘着シートからピックアップするようにした板状物品のピックアップ装置において、
上記紫外線照射手段は、紫外線領域の波長のレーザ光を発振するレーザ発振器と、該レーザ発振器から発振されたレーザ光を板状物品の接着範囲よりも小さな照射スポットに集光させる集光手段と、上記粘着シートにおける板状物品の接着範囲内でレーザ光の照射スポットを移動させる走査手段とを備えることを特徴とする板状物品のピックアップ装置。 - 上記粘着シートと上記集光手段の間にレーザ光を散乱させる光散乱板を設けて、該光散乱板を透過させたレーザ光を上記粘着シートにおける板状物品の接着範囲に照射させることを特徴とする請求項1に記載の板状物品のピックアップ装置。
- 上記紫外線照射手段は、レーザ光の断面方向における強度分布を均一にするビームホモジナイザを備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の板状物品のピックアップ装置。
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