JP2011204868A - Method of transferring semiconductor chip and semiconductor device manufacturing apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体チップの移載方法及びそれを用いた半導体製造装置に関し、特に半導体ウエハから個片化されフラットリングシート等に保持された半導体チップを他のフラットリングシートに移載する移載方法及びそれを用いた半導体製造装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor chip transfer method and a semiconductor manufacturing apparatus using the same, and in particular, a transfer of transferring a semiconductor chip separated from a semiconductor wafer and held on a flat ring sheet or the like to another flat ring sheet. The present invention relates to a method and a semiconductor manufacturing apparatus using the method.
近年の半導体ウエハは、大口径化の流れの中で、径が12.7cm(5インチ)〜20.32cm(8インチ)のウエハサイズから30.5cm(12インチ)のウエハサイズへと主流が変化してきている。このようなウエハサイズの変化に対応して、製造プロセスの後工程においては、ウエハサイズが30.5cmの半導体ウエハに対応可能な組立装置の導入と共に、30.5cmサイズの半導体ウエハから個片化された半導体チップをフラットリングサイズのシート上へ移載する工程が増えてきている。 In recent years, semiconductor wafers have become mainstream from a wafer size of 12.7 cm (5 inches) to 20.32 cm (8 inches) to a wafer size of 30.5 cm (12 inches) in the trend of increasing the diameter. It is changing. In response to such a change in wafer size, in the subsequent process of the manufacturing process, an assembly apparatus capable of handling a semiconductor wafer having a wafer size of 30.5 cm was introduced, and the semiconductor wafer having a size of 30.5 cm was separated into pieces. An increasing number of processes are required for transferring the semiconductor chip to a flat ring size sheet.
半導体装置の製造工程において、半導体チップは、多数の個片に分割される半導体ウエハから切り出される。半導体チップの切り出しは、粘着性シートに半導体ウエハを貼り付けた状態で行われ、切り出された半導体チップはシートから剥ぎ取られ、フラットリングに保持された他のシートに、全品又は良品若しくは不良品を選択して移載し且つ配列する移載チップマウントが行われている。 In the manufacturing process of a semiconductor device, a semiconductor chip is cut out from a semiconductor wafer divided into a large number of pieces. The semiconductor chip is cut out with the semiconductor wafer attached to the adhesive sheet. The cut-out semiconductor chip is peeled off from the sheet, and the whole sheet, non-defective product or defective product is held on the other sheet held by the flat ring. A transfer chip mount for selecting and transferring and arranging is selected.
図6(a)〜図6(d)は従来のフラットリングシートにチップを移載(マウント)するチップマウント装置の要部の断面及びその底面を工程順に且つ模式的に示している。 FIG. 6A to FIG. 6D schematically show a cross section and a bottom surface of a main part of a chip mounting apparatus for transferring (mounting) a chip on a conventional flat ring sheet in the order of steps.
まず、図6(a)に示すように、チップ押圧ノズル1に吸着された半導体チップ2を移載側のフラットリング3に貼られたシート4の上面に近づける。
First, as shown in FIG. 6A, the
さらに、図6(b)に示すように、吸着された半導体チップ2をシート4の上面に押圧して、シート4の上の所定の位置に載置する。このとき、図6(b)の底面図に示すように、半導体チップ2は、シート4の上面の接着領域4aで接着される。このとき、半導体チップ2の裏面とシート4の表面との間に空気が巻き込まれており、半導体チップ2の裏面とシート4の表面との間に比較的に大きな気泡7ができる。
Furthermore, as shown in FIG. 6B, the sucked
次に、図6(c)に示すように、チップ押圧ノズル1によって載置した半導体チップ2をさらに押圧すると、図6(c)の底面図に示すように、半導体チップ2の裏面とシート4の表面との間の接着領域4aで接着力が増して、大きな気泡7が圧縮されて小さい気泡7aにはなるものの気泡7aは残存する。
Next, when the
その結果、図6(d)に示すように、フラットリング3に貼られたシート4の上に半導体チップ2を移載すると、半導体チップ2の裏面とシート4の表面との間に、ほぼ全ての半導体チップ2に空気の巻き込みが発生して気泡7aが残るという問題がある。
As a result, as shown in FIG. 6 (d), when the
このように、シート4に移載する際に発生する気泡7aは、そのサイズが小さくても、半導体チップ2の裏面とシート4の表面との間に接着していない部分が残るため、半導体チップ2の接着力が低下すると共に接着力のばらつきが発生する。この接着力の低下及びばらつきが発生すると、フラットリング3の運搬及び輸送時にシート4から半導体チップ2が脱落したり、シート4から各半導体チップ2をピックアップする際に接着力のばらつきによってピックアップ後の、各半導体チップ2の高さがばらついたりする。このようなピックアップミス等によって、半導体装置の品質を上げるには限界が生じる。
Thus, even if the
本発明は、前記の問題を解決し、チップサイズに拘わらず、半導体チップとそれを載置するシートとの接着強度の向上と接着力の安定化とを図れるようにすることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems and to improve the adhesive strength between a semiconductor chip and a sheet on which the semiconductor chip is placed and stabilize the adhesive force regardless of the chip size.
前記の目的を達成するため、本発明は、半導体製造装置を、半導体チップをシート材の上に載置するよりも前に、該シート材における半導体チップの載置領域の一部を下方から押し上げて、載置領域の一部を上方に突き出させる構成とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention pushes up a part of the mounting area of the semiconductor chip on the sheet material from below, before the semiconductor chip is mounted on the sheet material. Thus, a part of the placement area is protruded upward.
具体的に、本発明に係る半導体チップの移載方法は、周縁部が保持され弾性及び粘着性を有するシート材における半導体チップの載置領域の下側から、チップ接着促進部材によって載置領域の一部を押し上げる工程(a)と、工程(a)よりも後に、シート材の一部が押し上げられた載置領域の頂面の上に半導体チップを接触させる工程(b)と、工程(b)よりも後に、半導体チップとチップ接着促進部材の上面とを同時に下降させることにより、半導体チップをシート材の載置領域の上に保持する工程(c)とを備えている。 Specifically, in the method for transferring a semiconductor chip according to the present invention, the mounting region is placed on the mounting region by a chip adhesion promoting member from the lower side of the mounting region of the semiconductor chip in the sheet material having a peripheral edge held and having elasticity and adhesiveness. A step (a) of pushing up a part, a step (b) of bringing a semiconductor chip into contact with the top surface of the mounting region where a part of the sheet material is pushed up after the step (a), and a step (b) ), The semiconductor chip and the upper surface of the chip adhesion promoting member are simultaneously lowered to hold the semiconductor chip on the sheet material placement region (c).
本発明の半導体チップの移載方法によると、周縁部が保持され弾性及び粘着性を有するシート材における半導体チップの載置領域の下側からチップ接着促進部材によって載置領域の一部を押し上げ、シート材の一部が押し上げられた載置領域の頂面の上に半導体チップを接触させる。その後、接触した半導体チップとチップ接着促進部材の上面とを同時に下降させることにより半導体チップをシート材の載置領域の上に保持する。このため、載置された半導体チップとチップ接着促進部材の上面とを同時に下降させる際に、半導体チップの下面のシート材との接着面積が徐々に増大しながら、半導体チップの下面とシート材との間の空気を追い出すことができる。すなわち、半導体チップとシート材との間の気泡を取り除くことができるため、半導体チップとシート材との間の接着していない部分がなくなるので、半導体チップのシート材への接着強度の向上と接着力の安定化とを図ることができる。 According to the semiconductor chip transfer method of the present invention, a part of the mounting area is pushed up by the chip adhesion promoting member from the lower side of the semiconductor chip mounting area in the sheet material having a peripheral edge held and having elasticity and adhesiveness. A semiconductor chip is brought into contact with the top surface of the mounting area where a part of the sheet material is pushed up. Thereafter, the semiconductor chip that is in contact with the upper surface of the chip adhesion promoting member is simultaneously lowered to hold the semiconductor chip on the sheet material placement region. For this reason, when lowering the placed semiconductor chip and the upper surface of the chip adhesion promoting member at the same time, the adhesion area between the lower surface of the semiconductor chip and the sheet material gradually increases, and the lower surface of the semiconductor chip and the sheet material Can expel the air between. That is, since air bubbles between the semiconductor chip and the sheet material can be removed, there is no unbonded portion between the semiconductor chip and the sheet material, so that the bonding strength of the semiconductor chip to the sheet material is improved and bonded. The power can be stabilized.
本発明の半導体チップの移載方法は、工程(a)において、チップ接着促進部材は、シート材の下面における半導体チップの載置領域の中央部と接触してもよい。 In the semiconductor chip transfer method of the present invention, in step (a), the chip adhesion promoting member may be in contact with the central portion of the semiconductor chip mounting region on the lower surface of the sheet material.
また、本発明の半導体チップの移載方法は、工程(a)において、チップ接着促進部材は、シート材の下面における半導体チップの載置領域の端部の一部と接触してもよい。 In the semiconductor chip transfer method of the present invention, in step (a), the chip adhesion promoting member may be in contact with a part of the end portion of the semiconductor chip mounting region on the lower surface of the sheet material.
本発明の半導体チップの移載方法において、チップ接着促進部材は、シート材との接触面積が半導体チップの下面よりも小さい突き上げピンであってもよい。 In the semiconductor chip transfer method of the present invention, the chip adhesion promoting member may be a push-up pin whose contact area with the sheet material is smaller than the lower surface of the semiconductor chip.
また、本発明の半導体チップの移載方法において、チップ接着促進部材は、可撓性を有する弾性体からなっていてもよい。 In the semiconductor chip transfer method of the present invention, the chip adhesion promoting member may be made of a flexible elastic body.
本発明の半導体製造装置は、半導体チップの上面を吸着した状態で少なくとも上下方向に移動可能なチップ押圧ノズルと、上面に半導体チップの載置領域を有すると共に、周縁部が保持され且つ脱着可能に設けられた弾性及び粘着性を有するシート材と、シート材の下方で少なくとも上下方向に移動可能に設けられ、上端面にシート材の下面の一部と接触する接触部を有するチップ接着促進部とを備え、チップ接着促進部は、半導体チップがチップ押圧ノズルによってシート材の上面に載置されるよりも前に、シート材の下面と接触してシート材を断面凸形状又は断面山形状に変形し、チップ押圧ノズルは、シート材が変形した部分の上に半導体チップを接触させ、チップ接着促進部における接触部の上面は、チップ押圧ノズルの下降速度に合わせて下降する。 The semiconductor manufacturing apparatus of the present invention has a chip pressing nozzle that can move at least in the vertical direction with the upper surface of the semiconductor chip adsorbed, a semiconductor chip mounting area on the upper surface, and a peripheral portion that is held and detachable. A provided sheet material having elasticity and adhesiveness, and a chip adhesion promoting portion that is provided so as to be movable at least in the vertical direction below the sheet material and has a contact portion that contacts a part of the lower surface of the sheet material on the upper end surface; The chip adhesion promoting part is brought into contact with the lower surface of the sheet material before the semiconductor chip is placed on the upper surface of the sheet material by the chip pressing nozzle, and the sheet material is deformed into a convex shape or a mountain shape in cross section. The chip pressing nozzle makes the semiconductor chip contact on the part where the sheet material is deformed, and the upper surface of the contact portion in the chip adhesion promoting portion is at the descending speed of the chip pressing nozzle. Descends Te Align.
本発明の半導体製造装置によると、チップ接着促進部は、半導体チップがチップ押圧ノズルによってシート材の上面に載置されるよりも前に、シート材の下面と接触してシート材を断面凸形状又は断面山形状に変形し、チップ押圧ノズルはシート材が変形した部分の上に半導体チップを接触させ、チップ接着促進部の上面はチップ押圧ノズルの下降速度に合わせて下降する。このため、チップ接着促進部の上面が半導体チップと下降速度を合わせて下降する際に、半導体チップの下面のシート材との接着面積が徐々に増大する。このとき、半導体チップとシート材との間の気泡が取り除かれて、半導体チップとシート材との間の接着していない部分がなくなるので、半導体チップのシート材への接着強度の向上と接着力の安定化とを図ることができる。 According to the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, the chip adhesion promoting portion has a cross-sectional convex shape in contact with the lower surface of the sheet material before the semiconductor chip is placed on the upper surface of the sheet material by the chip pressing nozzle. Or it deform | transforms into a cross-sectional mountain shape, a chip | tip press nozzle makes a semiconductor chip contact on the part which the sheet | seat material deform | transformed, and the upper surface of a chip | tip adhesion promotion part descend | falls according to the descending speed of a chip | tip press nozzle. For this reason, when the upper surface of the chip adhesion promoting portion descends at the same speed as the semiconductor chip, the adhesion area between the lower surface of the semiconductor chip and the sheet material gradually increases. At this time, air bubbles between the semiconductor chip and the sheet material are removed, and there is no unbonded portion between the semiconductor chip and the sheet material. Can be stabilized.
本発明の半導体製造装置において、チップ接着促進部は、シート材における半導体チップの載置領域に対して位置合わせ可能に設けられていてもよい。 In the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, the chip adhesion promoting portion may be provided so as to be able to be aligned with the placement area of the semiconductor chip in the sheet material.
本発明の半導体製造装置において、チップ接着促進部の接触部は、シート材の下面における半導体チップの載置領域の中央部と接触してもよい。 In the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, the contact portion of the chip adhesion promoting portion may be in contact with the central portion of the semiconductor chip mounting region on the lower surface of the sheet material.
また、本発明の半導体製造装置において、チップ接着促進部の接触部は、シート材の下面における半導体チップの載置領域の端部の一部と接触してもよい。 In the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, the contact portion of the chip adhesion promoting portion may contact a part of the end portion of the semiconductor chip mounting region on the lower surface of the sheet material.
これらの場合に、シート材を断面凸形状に変形させるチップ接着促進部の接触部は、接触面積が半導体チップの下面よりも小さい突き上げピンであってもよい。 In these cases, the contact portion of the chip adhesion promoting portion that deforms the sheet material into a convex cross section may be a push-up pin having a smaller contact area than the lower surface of the semiconductor chip.
また、これらの場合に、シート材を断面山形状に変形させるチップ接着促進部の接触部は、可撓性を有する弾性体からなっていてもよい。 In these cases, the contact portion of the chip adhesion promoting portion that deforms the sheet material into a cross-sectional mountain shape may be made of an elastic body having flexibility.
また、本発明の半導体製造装置は、チップ押圧ノズルが半導体チップを吸着する際に、半導体チップを選別する選別部をさらに備えていてもよい。 The semiconductor manufacturing apparatus of the present invention may further include a sorting unit that sorts the semiconductor chip when the chip pressing nozzle sucks the semiconductor chip.
本発明に係る半導体チップ移載方法及びそれを用いた半導体製造装置によると、半導体チップとそれを載置するシートとの接着強度の向上と接着力の安定化とを図ることができる。このため、半導体チップを載置し例えばフラットリングに保持されたシート材を搬送する際に、シート材から半導体チップが脱落することを防止することができる。さらには、シート材から半導体チップを取り上げる(ピックアップする)際に接着力の安定化によって、ピックアップ後の半導体チップの高さのばらつきがなくなるため、ピックアップミス等を防止することができる。 According to the semiconductor chip transfer method and the semiconductor manufacturing apparatus using the same according to the present invention, it is possible to improve the adhesive strength between the semiconductor chip and the sheet on which the semiconductor chip is placed and to stabilize the adhesive force. For this reason, it is possible to prevent the semiconductor chip from dropping from the sheet material when the semiconductor chip is placed and the sheet material held by, for example, the flat ring is conveyed. Furthermore, when the semiconductor chip is picked up (pick up) from the sheet material, the adhesive force is stabilized, so that there is no variation in the height of the semiconductor chip after picking up, so that pick-up mistakes can be prevented.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る半導体製造装置について図1及び図2を参照しながら説明する。
(First embodiment)
A semiconductor manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に示すように、本発明の第1の実施形態に係る半導体製造装置であるチップ移載装置は、チップ供給系10、チップ移載系20及びチップ搬送系30を含む。
As shown in FIG. 1, the chip transfer apparatus which is a semiconductor manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention includes a
チップ供給系10には、供給側フラットリング41にその周縁部が保持された弾性体からなるシート材43が搬入される。供給側フラットリング41と共に搬入されるシート材43の上面には、半導体ウエハがダイシング等によって固片に分割された複数の半導体チップ51が接着されている。シート材43の上面に接着された複数の半導体チップ51のうちの1つの半導体チップ51は、チップ搬送系30のチップ押圧ノズル34による吸着によって剥がされる。その後、剥がされた半導体チップ51は、チップ搬送系30によりチップ移載系20の上方に搬送され、移載側フラットリング42にその周縁部が保持された弾性体からなるシート材44の上面に移載されて配列される。
In the
具体的には、チップ供給系10は、供給側XYテーブル11と、該供給側XYテーブル11の上に設けられた供給側ブラケット12と、該供給側ブラケット12の上端部に設けられた供給側保持テーブル13とから構成される。供給側保持テーブル13には、上面に粘着性を有するシート材43が上面に貼られた供給側フラットリング41が脱着可能に支持される。供給側フラットリング41がチップ供給系10に搬入される際には、シート材43の上面には、複数の半導体チップ51が接着されて保持されている。
Specifically, the
チップ移載系20は、移載側XYテーブル21と、該移載側XYテーブル21の一方の端部の上に設けられた移載側ブラケット22と、該移載側ブラケット22の上端部に設けられた移載側保持テーブル23とを有している。移載側保持テーブル23には、上面に粘着性を有するシート材44が上面に貼られた移載側フラットリング42が脱着可能に支持される。さらに、本実施形態に係るチップ移載系20は、移載側XYテーブル21の他方の端部の上に載置されたチップ接着促進用XYテーブル24と、該チップ接着促進用XYテーブル24の上に設けられたチップ接着促進昇降部25と、該チップ接着促進昇降部25における移載側ブラケット22側の側面に昇降可能に設けられ、移載側ブラケット22側にテーブル面に平行に延びるアーム状のチップ接着促進部26とを有している。チップ接着促進部26は、アーム状の先端部がテーブル面に垂直且つ上方に屈曲しており、屈曲した上端面には、例えば超硬等の硬質金属系ピン又はゴム質等の可撓性を持つ弾性体からなる突き上げピン27が設けられている。チップ接着促進昇降部25のチップ接着促進部26に設けられた突き上げピン27は、移載側フラットリング42に保持されたシート材44の下側に位置し、シート材44の下面の任意の位置に可動可能である。
The
従って、本実施形態に係るチップ移載装置は、チップ移載系20におけるシート材44を、その下方から突き上げることができ、後述するように、半導体チップ51をシート材44の任意の位置に、気泡を残すことなく載置して接着することができる。
Therefore, the chip transfer apparatus according to the present embodiment can push up the
チップ搬送系30は、移動テーブル31と、該移動テーブル31に設けられたチップ押圧昇降部32と、該チップ押圧昇降部32に内装されたチップ押圧部33と、該チップ押圧部33の下端部に設けられ、真空吸着によって半導体チップ51を保持可能なチップ押圧ノズル34とから構成される。
The
以下に、本実施形態に係るチップ移載装置の動作の概要を説明する。 Below, the outline | summary of operation | movement of the chip transfer apparatus which concerns on this embodiment is demonstrated.
まず、チップ供給系10において、上面に複数の半導体チップ51が載置されたシート材43を有する供給側フラットリング41を、供給側XYテーブル11によって水平方向(テーブル面に平行な方向)に移動し、1つの半導体チップ51をチップ押圧ノズル34の吸着によりピックアップ可能な位置で停止して待機する。
First, in the
次に、チップ搬送系30において、移動テーブル31によってチップ押圧ノズル34をピックアップ位置まで水平方向に移動する。続いて、チップ押圧昇降部32によって、チップ押圧部33及びチップ押圧ノズル34を所望の半導体チップ51の上面にまで下降させ、チップ押圧ノズル34によって該半導体チップ51を吸着して保持する。続いて、チップ押圧昇降部32によって、チップ押圧部33、チップ押圧ノズル34及び半導体チップ51を所定の高さにまで上昇する。続いて、吸着された半導体チップ51を移動テーブル31によって、チップ移載系20におけるシート材44の載置位置の上方に水平移動する。
Next, in the
次に、チップ移載系20において、シート材44が貼付された移載側フラットリング42を移載側保持テーブル23及び移載側ブラケット22と共に、移載側XYテーブル21によって水平方向に移動して待機する。ここで、シート材44上における各半導体チップ51の載置位置は、あらかじめレイアウトが決定されており、チップ移載装置が移載配列データとして保持している。
Next, in the
次に、シート材44の下側に設けられているチップ接着促進部26の突き上げピン27を、チップ接着促進昇降部25によって上昇し、上昇した突き上げピン27によって、シート材44の下面の一部を突き上げ、シート材44の一部を変形させる。このときのシート材44の変形形状は、凸形曲面形状又は山形曲面形状が望ましい。また、変形したシート材44における頂点の位置は、半導体チップ51の下面における接着領域の中央部又は半導体チップ51の中央部を除く端部の一部とする。
Next, the push-up
次に、移動テーブル31によってチップ移載系20におけるシート材44上の配置位置の上方にまで水平移動された、チップ押圧ノズル34が吸着する半導体チップ51を、チップ押圧昇降部32によって下降させる。これにより、半導体チップ51の下面の中央部又は端部の一部が、シート材44の曲面形状の頂面と接着する。
Next, the
続いて、チップ押圧昇降部32及びチップ押圧部33を下降させることにより、チップ押圧ノズル34に吸着により保持されている半導体チップ51がチップ移載系20のシート材44に、突き上げピン27によって形成されている曲面形状の頂面に押圧される。この半導体チップ51の載置動作(チップマウント下降動作)に追従(同期)して突き上げピン27をチップ接着促進昇降部25によって下降させながらシート材44の曲面形状を平坦な形状に近づかせる。このとき、シート材44は、平坦な形状を越えてさらに下方に撓ませてもよい。その後、チップ押圧昇降部32によりチップ押圧部33及びチップ押圧ノズル34を上昇して所定の位置に戻す。その後、移動テーブル31によって、チップ供給系10におけるピックアップ位置に水平移動して、半導体チップ51の移載の一サイクルが完了する。
Subsequently, by lowering the chip pressing elevating
以上の1サイクルを、供給系10に搬入された半導体チップ51の個数分だけ繰り返すことにより、所定数の半導体チップ51の移載を行える。
By repeating the above one cycle as many times as the number of
なお、チップ供給系10のシート材43上の複数の半導体チップ51には、良品チップと不良品チップとが混在している。従って、チップ搬送系10には、図示はしていないが、チップ押圧ノズル34が半導体チップ51を吸着する際に、良品チップ若しくは不良品チップを選別するか、又はシート材43上の複数の半導体チップ51の全部を選択する等の選別部を備えている。
The semiconductor chips 51 on the
(第1の実施形態の移載方法)
以下に、チップ移載系20におけるチップ接着促進部26と突き上げピン27とを用いた第1の実施形態に係る半導体チップ51の移載方法の詳細について図2(a)〜図2(e)及び図3を参照しながら説明する。なお、図2及び図3における各左図は模式的な断面を示し、各右図は移載側フラットリング42及びシート材44の底面を模式的に示している。
(Transfer method of the first embodiment)
The details of the method for transferring the
まず、図2(a)に示すように、チップ移載系20の、周縁部が移載側フラットリング42に保持されたシート材44の上方には、半導体チップ51を吸着して保持するチップ押圧ノズル34が待機している。また、シート材44の下方において、チップ接着促進部26の上端面に設けられたチップ接着促進部材である突き上げピン27が、シート材44におけるチップ載置領域44aの中央部と対向する位置に調整され、且つシート材44に向かって上昇を開始している。従って、この工程においては、シート材44に変化はない。
First, as shown in FIG. 2A, a chip for adsorbing and holding a
次に、図2(b)に示すように、突き上げピン27を上昇させて該突き上げピン27の上面をシート材44の下面に接触させる。さらに、突き上げピン27によりシート材44の下面を突き上げ、該シート材44におけるチップ載置領域44aの一部を断面凸形の曲面形状に変形させて待機する。その後、半導体チップ51を吸着したチップ押圧ノズル34を下降する。従って、この工程においても、シート材44のチップ載置領域44aには、半導体チップ51は接着されていない。なお、第1の実施形態においては、例えばシート材44に、一般的な塩化ビニール又はポリオレフィン等を用いており、移載側フラットリング42へのシート材の貼付時の張力にもよるが、シート材44の下面が突き上げピン27の上部側面にも沿うように変形させている。
Next, as shown in FIG. 2B, the push-up
次に、図2(c)に示すように、突き上げピン27を待機させた状態で、半導体チップ51をシート材44に形成された曲面形状の頂点に向かって下降し、さらに、半導体チップ51の下面をシート材44における曲面形状の頂面に押圧する。従って、シート材44におけるチップ載置領域44aの中央部には、半導体チップ51の下面の中央部のみが接着する接着領域51aが形成され、シート材44と半導体チップ51との接着面積は小さい。
Next, as shown in FIG. 2C, the
次に、図2(d)に示すように、さらに、半導体チップ51をシート材44の曲面形状の頂面に押圧しながら下降させ、半導体チップ51の下降に合わせて突き上げピン27を下降させる。これにより、シート材44に突き上げピン27によって形成されていた曲面形状が徐々に平坦な断面形状に戻る。従って、シート材44における半導体チップ51の接着領域51aの接着面積も徐々に拡大する。さらに、この接着領域51aの接着面積が徐々に拡大する際に、シート材44の上面と半導体チップ51の下面との間の空気が外側に追い出されることが分かる。
Next, as shown in FIG. 2D, the
次に、図2(e)に示すように、チップ押圧ノズル34を、シート材44が平坦となった時点でその下降を停止すると共に、その吸着動作を停止する。一方、突き上げピン27は、下降する途中でシート材44と離れ、その時点でシート材44の変形が収まる。これにより、接着領域51aの接着面積は、半導体チップ51の下面の面積とほぼ同一となる。すなわち、本実施形態によると、半導体チップ51とシート材44との間の空気が確実に追い出されるため、半導体チップ51のシート材44に対する接着力の向上と安定化とを得ることができる。このため、半導体チップ51を載置した、移載側フラットリング42に保持されたシート材44を搬送する際に、該シート材44から半導体チップ51が脱落することを防止できる。さらには、シート材44から半導体チップ51をピックアップする際に接着力の安定化によって、ピックアップ後の半導体チップ51の高さが安定するため、ピックアップミス等を防止することができる。
Next, as shown in FIG. 2 (e), the
なお、図2(e)に示す工程において、チップ押圧ノズル34はシート材44が平坦となった時点で下降を止めるのではなく、シート材44が平坦な形状を越えてさらに下方に撓むまで、チップ押圧ノズル34を下降させてもよい。
In the step shown in FIG. 2E, the
次に、図3に示すように、チップ押圧ノズル34を上昇させて元の位置に戻す。このとき、既に半導体チップ51はシート材44の上面に接着されている。また、突き上げピン27は、その下降が完了している。ここでの底面図は、図2(e)に示す工程と同一であり、半導体チップ51とシート材44とが気泡を残すことなく接着して、チップマウントが完了する。
Next, as shown in FIG. 3, the
以上のように、第1の実施形態に係る半導体チップの移載方法によると、移載側フラットリング42に保持されたシート材44におけるチップ載置領域44aの下側から、チップ接着促進部26の上面に設けられた突き上げピン27によってチップ載置領域44aの一部を押し上げてシート材44の一部に断面凸型の曲面形状を形成する。その後、シート材44の曲面形状の頂面の上に半導体チップ51を接着し、接着された半導体チップ51とチップ接着促進部26とを同時に下降させながら、半導体チップ51をシート材44におけるチップ載置領域44aの上に保持する。
As described above, according to the semiconductor chip transfer method according to the first embodiment, the chip
従って、シート材44の上に載置された半導体チップ51とチップ接着促進部26とを同時に下降させる際に、半導体チップ51の下面のシート材44との接着面積が徐々に増大することにより、半導体チップ51の下面とシート材44との間の空気を接着面から追い出すことができる。これにより、半導体チップ51とシート材44との間で接着されない部分がなくなるので、半導体チップ51のシート材44への接着強度の向上と接着力の安定化とを図ることができる。
Therefore, when the
なお、突き上げピン27のチップ載置領域44aの接触位置は、該チップ載置領域44aの中央部に限られず、チップ載置領域44aの領域内であれば、特に限定されない。
The contact position of the
(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態に係る半導体製造装置及びそれを用いたチップ移載方法について図4(a)〜図4(e)を参照しながら説明する。
(Second Embodiment)
A semiconductor manufacturing apparatus and a chip transfer method using the same according to the second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 4 (a) to 4 (e).
図4(a)に示すように、第2の実施形態に係る半導体製造装置は、チップ移載系20において、チップ接着促進部26の上端面に設けるチップ接着促進部材(接触部)を突き上げピンに代えて、例えば、ゴム質で可撓性を有し且つ断面半球状の弾性体28としている。ここで、弾性体28には、例えば合成ゴム又は天然ゴムを用いることができる。
As shown in FIG. 4A, the semiconductor manufacturing apparatus according to the second embodiment pushes up a chip adhesion promoting member (contact part) provided on the upper end surface of the chip
次に、図4を用いて第2の実施形態に係るチップ移載方法を説明する。 Next, a chip transfer method according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
まず、図4(a)に示すように、チップ移載系20において、周縁部が移載側フラットリング42に保持されたシート材44の上方に、半導体チップ51を吸着して保持するチップ押圧ノズル34が待機している。また、シート材44の下方では、チップ接着促進部26の上端面に設けられた弾性体28が、その中心位置をシート材44におけるチップ載置領域44aの中央部と対向するように調整され、且つシート材44の下面と接触しながら上昇している。従って、このとき、シート材44の断面形状は、チップ載置領域44aにおいて山形曲面形状に変形している。
First, as shown in FIG. 4A, in the
次に、図4(b)に示すように、弾性体28を待機させた状態で、半導体チップ51をシート材44に形成された曲面形状の頂面に向かって下降し、さらに、半導体チップ51の下面をシート材44における曲面形状の頂面に押圧する。従って、シート材44におけるチップ載置領域44aの中央部には、半導体チップ51の下面の中央部のみが接着する接着領域51aが形成され、シート材44と半導体チップ51との接着面積は小さい。
Next, as shown in FIG. 4B, the
次に、図4(c)に示すように、弾性体28を固定した状態で、さらに、半導体チップ51をシート材44に押し付ける。このとき、シート材44に弾性体28によって形成されていた曲面形状が徐々に平坦な断面形状に戻る。従って、シート材44における半導体チップ51の接着領域51aの接着面積も徐々に拡大する。さらに、この接着領域51aの接着面積が徐々に拡大する際に、シート材44の上面と半導体チップ51の下面との間の空気が外側に追い出されることが分かる。
Next, as shown in FIG. 4C, the
次に、図4(d)に示すように、弾性体28がさらに撓み、シート材44が平坦となった時点でチップ押圧ノズル34の下降を停止する。これにより、接着領域51aの接着面積は、半導体チップ51の下面の面積とほぼ同一となる。すなわち、本実施形態によると、半導体チップ51とシート材44との間の空気が確実に追い出されるため、半導体チップ51のシート材44に対する接着力の向上と安定化とを得ることができる。このため、半導体チップ51を載置した、移載側フラットリング42に保持されたシート材44を搬送する際に、該シート材44から半導体チップ51が脱落することを防止できる。さらには、シート材44から半導体チップ51をピックアップする際に接着力の安定化によって、ピックアップ後の半導体チップ51の高さが安定するため、ピックアップミス等を防止することができる。なお、弾性体28は、シート材44の断面形状がほぼ平坦となるまで押し潰された際の上面の面積が、チップ載置領域44aの面積よりも大きいことが好ましい。また、図4(d)に示す工程において、チップ押圧ノズル34はシート材44が平坦となった時点で下降を止めるのではなく、可能であれば、シート材44が平坦な形状を越えてさらに下方に撓むまで、チップ押圧ノズル34を下降させてもよい。
Next, as shown in FIG. 4D, when the
次に、図4(e)に示すように、チップ押圧ノズル34の吸着動作を止めると共に、チップ押圧ノズル34を上昇させて元の位置に戻す。また、弾性体28が設けられたチップ接着促進部26を下降させる。ここでの底面図は、図4(d)に示す工程と同一であり、半導体チップ51とシート材44とが気泡を残すことなく接着して、チップマウントが完了する。
Next, as shown in FIG. 4E, the suction operation of the
以上のように、第2の実施形態に係る半導体チップの移載方法によると、移載側フラットリング42に保持されたシート材44におけるチップ載置領域44aの下側から、チップ接着促進部26の上面に設けられた可撓性を有する弾性体28によってチップ載置領域44aの一部を押し上げてシート材44の一部に断面山型の曲面形状を形成する。その後、シート材44の曲面形状の頂面の上に半導体チップ51を載置し、さらにシート材44の断面形状がほぼ平坦となるまで半導体チップ51をシート材44の押し付けることにより、該半導体チップ51をシート材44のチップ載置領域44aの上に保持する。
As described above, according to the semiconductor chip transfer method according to the second embodiment, the chip
従って、シート材44の上に載置された半導体チップ51をシート材44がほぼ平坦となるまで下降して押し付ける際に、半導体チップ51の下面のシート材44との接着面積が徐々に増大することにより、半導体チップ51の下面とシート材44との間の空気を接着面から追い出すことができる。これにより、半導体チップ51とシート材44との間で接着されない部分がなくなるので、半導体チップ51のシート材44への接着強度の向上と接着力の安定化とを図ることができる。
Accordingly, when the
なお、第2の実施形態で用いられる、可撓性を有する弾性体28は、移載側フラットリング42に保持されるシート材44に押し付けられた場合にはほとんど変形せず、半導体チップ51が押し付けられた場合に弾性変形する性質を有することが好ましい。
Note that the flexible
(第2の実施形態の一変形例)
以下、本発明の第2の実施形態の一変形例について図5(a)〜図5(e)を参照しながら説明する。
(One Modification of Second Embodiment)
Hereinafter, a modification of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 (a) to 5 (e).
本変形例においては、ゴム質で可撓性を有し且つ断面半球状の弾性体28を、シート材44におけるチップ載置領域44aの端部に押し付ける構成とする。
In this modification, the
具体的には、図5(a)に示すように、チップ移載系20において、周縁部が移載側フラットリング42に保持されたシート材44の上方に、半導体チップ51を吸着して保持するチップ押圧ノズル34が待機している。また、シート材44の下方では、チップ接着促進部26の上端面に設けられた弾性体28が、その中心位置をシート材44における半導体チップ51のチップ載置領域44aの端部と対向するように調整され、且つシート材44の下面と接触しながら上昇している。従って、このとき、シート材44の断面形状は、チップ載置領域44aにおいて山形曲面形状に変形している。
Specifically, as shown in FIG. 5A, in the
次に、図5(b)に示すように、弾性体28を待機させた状態で、半導体チップ51をシート材44に形成された曲面形状の斜面部分に向かって下降させ、さらに、半導体チップ51の下面をシート材44における曲面形状の斜面に押圧する。従って、シート材44におけるチップ載置領域44aの端部には、半導体チップ51の下面の端部のみが接着する接着領域51aが形成され、シート材44と半導体チップ51との接着面積は小さい。
Next, as shown in FIG. 5B, in a state where the
次に、図5(c)に示すように、弾性体28を固定した状態で、さらに、半導体チップ51をシート材44に押し付ける。これにより、シート材44に弾性体28によって形成されていた曲面形状における半導体チップ51と接触する部分が平坦な断面形状に戻る。従って、シート材44における半導体チップ51の接着領域51aの接着面積も徐々に拡大する。さらに、この接着領域51aの接着面積が徐々に拡大する際に、シート材44の上面と半導体チップ51の下面との間の空気が外側に追い出されることが分かる。
Next, as shown in FIG. 5C, the
次に、図5(d)に示すように、弾性体28がさらに撓み、弾性体28における半導体チップ51との対向面の面積がチップ載置領域44aの面積よりも大きくなった時点でチップ押圧ノズル34の下降を停止する。これにより、接着領域51aの接着面積は、半導体チップ51の下面の面積とほぼ同一となる。すなわち、本実施形態によると、半導体チップ51とシート材44との間の空気が確実に追い出されるため、半導体チップ51のシート材44に対する接着力の向上と安定化とを得ることができる。
Next, as shown in FIG. 5D, when the
次に、図5(e)に示すように、チップ押圧ノズル34の吸着動作を止めると共に、チップ押圧ノズル34を上昇させて元の位置に戻す。また、弾性体28が設けられたチップ接着促進部26を下降させる。ここでの底面図は、図5(d)に示す工程と同一であり、半導体チップ51とシート材44とが気泡を残すことなく接着して、チップマウントが完了する。
Next, as shown in FIG. 5E, the suction operation of the
なお、本変形例において、弾性体28のシート材44に接触(当接)する際の中心位置は、シート材44におけるチップ載置領域44aの中心位置から外れていればよい。また、図5(d)に示す工程において、弾性体28が撓んだ状態で半導体チップ51と対向する部分の面積がチップ載置領域44aの面積よりも大きくなる限りは、弾性体28の中心位置が、チップ載置領域44aの外側に位置してもよい。
In the present modification, the center position of the
本発明に係るチップ移載方法及びそれを用いた半導体製造装置は、半導体チップとそれを載置するシートとの接着強度の向上と接着力の安定化とを図ることができ、特に、フラットリングシート等に保持された半導体チップを他のフラットリングシートに移載する移載方法及びそれを用いた半導体製造装置等に有用である。 The chip transfer method and the semiconductor manufacturing apparatus using the same according to the present invention can improve the adhesive strength between the semiconductor chip and the sheet on which the semiconductor chip is mounted and stabilize the adhesive force. The present invention is useful for a transfer method for transferring a semiconductor chip held on a sheet or the like to another flat ring sheet and a semiconductor manufacturing apparatus using the transfer method.
10 チップ供給系
11 供給側XYテーブル
12 供給側ブラケット
13 供給側保持テーブル
20 チップ移載系
21 移載側XYテーブル
22 移載側ブラケット
23 移載側保持テーブル
24 接着促進用XYテーブル
25 チップ接着促進昇降部
26 チップ接着促進部
27 突き上げピン(チップ接着促進部材/接触部)
28 弾性体(チップ接着促進部材/接触部)
30 チップ搬送系
31 移動テーブル
32 チップ押圧昇降部
33 チップ押圧部
34 チップ押圧ノズル
41 供給側フラットリング
42 移載側フラットリング
43 シート材
44 シート材
44a チップ載置領域
51 半導体チップ
51a 接着領域
10
28 Elastic body (chip adhesion promoting member / contact part)
30
Claims (12)
前記工程(a)よりも後に、前記シート材の一部が押し上げられた前記載置領域の頂面の上に、半導体チップを接触させる工程(b)と、
前記工程(b)よりも後に、前記半導体チップと前記チップ接着促進部材の上面とを同時に下降させることにより、前記半導体チップを前記シート材の前記載置領域の上に保持する工程(c)とを備えていることを特徴とする半導体チップの移載方法。 A step (a) of pushing up a part of the placement area by a chip adhesion promoting member from the lower side of the placement area of the semiconductor chip in the sheet material having a peripheral edge held and having elasticity and adhesiveness;
After the step (a), a step (b) of bringing a semiconductor chip into contact with the top surface of the placement region where a part of the sheet material is pushed up;
A step (c) of holding the semiconductor chip on the placement region of the sheet material by simultaneously lowering the semiconductor chip and the upper surface of the chip adhesion promoting member after the step (b); A method of transferring a semiconductor chip, comprising:
上面に前記半導体チップの載置領域を有すると共に、周縁部が保持され且つ脱着可能に設けられた弾性及び粘着性を有するシート材と、
前記シート材の下方で少なくとも上下方向に移動可能に設けられ、上端面に前記シート材の下面の一部と接触する接触部を有するチップ接着促進部とを備え、
前記チップ接着促進部は、前記半導体チップが前記チップ押圧ノズルによって前記シート材の上面に載置されるよりも前に、前記シート材の下面と接触して前記シート材を断面凸形状又は断面山形状に変形し、
前記チップ押圧ノズルは、前記シート材が変形した部分の上に前記半導体チップを接触させ、
前記チップ接着促進部における前記接触部の上面は、前記チップ押圧ノズルの下降速度に合わせて下降することを特徴とする半導体製造装置。 A chip pressing nozzle that can move at least in the vertical direction while adsorbing the upper surface of the semiconductor chip; and
A sheet material having elasticity and adhesiveness provided with a mounting area of the semiconductor chip on the upper surface, a peripheral edge portion held and detachable;
A chip adhesion promoting portion that is provided so as to be movable at least in the vertical direction below the sheet material, and has a contact portion that contacts a part of the lower surface of the sheet material on the upper end surface;
The chip adhesion promoting portion contacts the lower surface of the sheet material before the semiconductor chip is placed on the upper surface of the sheet material by the chip pressing nozzle, and causes the sheet material to have a convex cross section or a cross section mountain. Transformed into a shape,
The chip pressing nozzle contacts the semiconductor chip on a portion where the sheet material is deformed,
The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein an upper surface of the contact portion in the chip adhesion promoting portion is lowered in accordance with a lowering speed of the chip pressing nozzle.
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