JP2015126082A - 半導体チップのピックアップ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ダイシングテープが拡張することを抑制できる半導体チップのピックアップ方法を提供する。【解決手段】ダイシングテープ１０として基材１１に接着剤からなる粘着剤１２が配置されたものを用い、粘着剤１２に複数の半導体チップ２０が接着されたものを用意する。そして、ダイシングテープ１０の一面１０ａと反対側の他面１０ｂのうちのピックアップする半導体チップ２０と対向する部分に冷却素子３０を当接することにより、粘着剤１２のうちのピックアップする半導体チップ２０を接着している部分を当該粘着剤１２のガラス転移点温度以下の温度に冷却した後、コレット４０を用いて半導体チップ２０を吸引することによって当該半導体チップ２０をダイシングテープ１０からピックアップする。【選択図】図１

Description

本発明は、ダイシングテープに接着された半導体チップをダイシングテープからピックアップする半導体チップのピックアップ方法に関するものである。

従来より、この種のピックアップ方法として、例えば、特許文献１に次の方法が開示されている。すなわち、このピックアップ方法では、まず、ダイシングテープの一面上に複数の半導体チップが接着されたものを用意し、ダイシングテープをエキスパンド（拡張）して隣接する半導体チップ間の距離を確保する。そして、このものを治具に設置して固定した後、ダイシングテープのうちの半導体チップ側と反対側の他面から突き上げピンによってダイシングテープを突き上げる。これにより、突き上げピンによって突き上げられた部分では半導体チップの外縁部がダイシングテープから剥離し、ダイシングテープと半導体チップとの接着面積が低下する。つまり、ダイシングテープと半導体チップとの接着力が低下する。その後、突き上げられたダイシングテープ上の半導体チップをコレットによって吸着することにより、半導体チップをダイシングテープからピックアップする。

なお、ダイシングテープとしては、樹脂等の基材上に一般的な接着剤等の粘着剤が配置されたものが用いられる。また、ダイシングテープをエキスパンドするのは、ダイシングテープを突き上げピンによって突き上げたときに、隣接する半導体チップ同士が接触することを抑制するためである。

特開２００１−１６０５６０号公報

しかしながら、上記特許文献１のピックアップ方法では、ダイシングテープをエキスパンドするため、ダイシングテープが元の状態に戻らずに剛性が低くなる。このため、ダイシングテープ上から一部の半導体チップのみをピックアップした後、残りの半導体チップがダイシングテープに接着された状態でこれを保管する場合、半導体チップ同士が接触して半導体チップが損傷することがあるという問題がある。

すなわち、残りの半導体チップがダイシングテープに接着された状態でこれを保管する場合、ダイシングテープを治具から取り外して搬送することになるが、ダイシングテープはエキスパンドされて剛性が低いために搬送中に弛んだり、撓んだりし易い。したがって、搬送する際にダイシングテープ上の半導体チップ同士が接触し易く、半導体チップが損傷することがある。

本発明は上記点に鑑みて、ダイシングテープをエキスパンドすることなく、ダイシングテープから半導体チップをピックアップできる半導体チップのピックアップ方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ダイシングテープ（１０）の一面（１０ａ）上に複数の半導体チップ（２０）が接着されたものを用意する工程と、半導体チップをダイシングテープからピックアップする工程と、を行う半導体チップのピックアップ方法において、以下の点を特徴としている。

すなわち、複数の半導体チップが接着されたものを用意する工程では、ダイシングテープとして基材（１１）に接着剤からなる粘着剤（１２）が配置されたものを用い、粘着剤に複数の半導体チップが接着されたものを用意し、ピックアップする工程では、ダイシングテープの一面と反対側の他面（１０ｂ）のうちのピックアップする半導体チップと対向する部分に冷却素子（３０）を当接することにより、粘着剤のうちのピックアップする半導体チップを接着している部分を当該粘着剤のガラス転移点温度以下の温度に冷却した後、コレット（４０）を用いて半導体チップを吸引することによって当該半導体チップをダイシングテープからピックアップすることを特徴としている。

これによれば、粘着剤のうちのピックアップする半導体チップを接着している部分を当該粘着剤のガラス転移点温度以下まで冷却し、粘着剤の接着力を低下させている。このため、ダイシングテープを突き上げピン等で突き上げることなく、半導体チップをダイシングテープからピックアップできる。つまり、ダイシングテープを突き上げピンで突き上げる必要がないため、ダイシングテープをエキスパンドする必要がない。したがって、半導体チップの一部をピックアップした後、残りの半導体チップをダイシングテープに接着されたままの状態で搬送する際に、半導体チップ同士が接触して半導体チップが損傷することを抑制できる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態における半導体チップのピックアップ方法の工程を示す断面図である。 本発明の第２実施形態における半導体チップのピックアップ方法の工程を示す断面図である。 本発明の第３実施形態における半導体チップのピックアップ方法の工程を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態における半導体チップのピックアップ方法について、図面を参照しつつ説明する。

図１（ａ）に示されるように、まず、ダイシングテープ１０の一面１０ａに複数の半導体チップ２０が接着されたものを用意する。具体的には、トランジスタ等の半導体素子が各チップ形成領域に形成された半導体ウェハを用意し、半導体ウェハの一面にダイシングテープ１０を貼り付ける。そして、半導体ウェハをダイシングテープ１０側と反対側からダイシングして複数の半導体チップ２０に分離することにより、ダイシングテープ１０の一面１０ａに複数の半導体チップ２０が接着されたものを用意する。

なお、本実施形態では、ダイシングテープ１０として、樹脂等の基材１１に一般的な接着剤等の粘着剤１２が配置されたものを用いる。そして、粘着剤１２上に半導体チップ２０が配置されている。

次に、図１（ｂ）に示されるように、このものを図示しない治具に固定した後、ダイシングテープ１０の他面１０ｂのうちのピックアップする半導体チップ２０（図１中の紙面では最も右側の半導体チップ２０）と対向する部分に冷却素子３０を当接する。そして、粘着剤１２のうちのピックアップする半導体チップ２０を接着している部分をガラス転移点温度以下まで冷却し、粘着剤１２の接着力（粘度）を低下させる。

例えば、粘着剤１２としてアクリル酸ブチルを用いた場合には、ガラス転移点温度が−５５℃であるため、本実施形態では、粘着剤１２が−６０℃程度となるように冷却する。なお、冷却素子３０としては、ペルチェ素子や、ドライアイスまたは液体窒素等の低温物質で冷却したコレット等が用いられる。

そして、図１（ｃ）に示されるように、コレット４０を用いて半導体チップ２０をダイシングテープ１０からピックアップする。具体的には、まず、コレット４０の先端面をピックアップする半導体チップ２０に当接させる。なお、本実施形態では、コレット４０は、先端面が平坦な面とされたいわゆる平コレットを用いている。そして、図示しない吸着機構を駆動して真空吸引することにより、半導体チップ２０をダイシングテープ１０からピックアップする。このとき、図１（ｂ）の工程において、粘着剤１２のうちのピックアップする半導体チップ２０を接着している部分の接着力を低下させているため、半導体チップ２０をダイシングテープ１０から容易にピックアップすることができる。

以上説明したように、本実施形態では、粘着剤１２のうちのピックアップする半導体チップ２０を接着している部分を当該粘着剤１２のガラス転移点温度以下まで冷却し、粘着剤１２の接着力を低下させている。このため、ダイシングテープ１０を突き上げピン等で突き上げることなく、半導体チップ２０をダイシングテープ１０からピックアップできる。つまり、ダイシングテープ１０を突き上げピン等で突き上げる必要がないため、ダイシングテープ１０をエキスパンドする必要がない。したがって、複数の半導体チップ２０の一部をピックアップした後、残りの半導体チップ２０をダイシングテープ１０に接着されたままの状態で搬送する際に、半導体チップ２０同士が接触して半導体チップ２０が損傷することを抑制できる。

ところで、粘着剤として紫外線硬化性樹脂等のような特殊な材料を用いた半導体チップのピックアップ方法も知られている。このピックアップ方法では、粘着剤に紫外線を照射することによって粘着剤を硬化した後に半導体チップをピックアップするため、ダイシングテープが拡張することを抑制できる。しかしながら、このような半導体チップのピックアップ方法では、粘着剤として特殊な材料を用いる必要がある。これに対し、本実施形態では、粘着剤１２を粘着剤１２のガラス転移点温度以下まで冷却することによって粘着剤１２の接着力を低下させている。このため、粘着剤１２として一般的な接着剤等を用いることができ、汎用性を向上できる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して冷却素子３０をダイシングテープ１０に当接させる際に半導体チップ２０にコレット４０を当接させるものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

図２（ａ）に示されるように、本実施形態では、ダイシングテープ１０に冷却素子３０を当接させる際、半導体チップ２０にコレット４０を同時に当接させる。その後は、上記と同様に、冷却素子３０にて冷却した後に、コレット４０によって半導体チップ２０をダイシングテープ１０からピックアップする。

これによれば、冷却素子３０をダイシングテープ１０に当接させる際に半導体チップ２０にコレット４０を同時に当接させる。このため、冷却素子３０からダイシングテープ１０に当接させる際に発生する押圧力と、コレット４０から半導体チップ２０（ダイシングテープ１０）に当接させる際に発生する押圧力とを相殺することができる。このため、冷却素子３０およびコレット４０によってダイシングテープ１０が拡張することも抑制できる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して冷却素子３０の大きさを変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

図３に示されるように、本実施形態では、ダイシングテープ１０の他面１０ｂのうちのピックアップされる半導体チップ２０と対向する全面を含みつつ、ピックアップする半導体チップ２０と隣接する半導体チップ２０と対向する部分には当接しないように、冷却素子３０を当接させる。つまり、粘着剤１２のうちのピックアップする半導体チップ２０を接着する部分の全てを冷却すると共に、ピックアップしない半導体チップ２０を接着する部分を冷却しないように、冷却素子３０を当接させる。

これによれば、粘着剤１２のうちのピックアップする半導体チップ２０を接着する部分の全ての部分の接着力を低下でき、半導体チップ２０を容易にピックアップできる。また、半導体チップ２０を容易にピックアップできるため、ピックアップする時間の短縮も図ることができる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

例えば、上記各実施形態を組み合わせることもできる。例えば、上記第２実施形態を上記第３実施形態に組み合わせ、ダイシングテープ１０に冷却素子３０を当接する際に半導体チップ２０にコレット４０を同時に当接させるようにしてもよい。

１０ ダイシングテープ
１０ａ 一面
１１ 基材
１２ 粘着剤
２０ 半導体チップ

Claims (3)

1. ダイシングテープ（１０）の一面（１０ａ）上に複数の半導体チップ（２０）が接着されたものを用意する工程と、
   前記半導体チップを前記ダイシングテープからピックアップする工程と、を行う半導体チップのピックアップ方法において、
   前記複数の半導体チップが接着されたものを用意する工程では、前記ダイシングテープとして基材（１１）に接着剤からなる粘着剤（１２）が配置されたものを用い、前記粘着剤に前記複数の半導体チップが接着されたものを用意し、
   前記ピックアップする工程では、前記ダイシングテープの一面と反対側の他面（１０ｂ）のうちのピックアップする前記半導体チップと対向する部分に冷却素子（３０）を当接することにより、前記粘着剤のうちのピックアップする前記半導体チップを接着している部分を当該粘着剤のガラス転移点温度以下の温度に冷却した後、コレット（４０）を用いて前記半導体チップを吸引することによって当該半導体チップを前記ダイシングテープからピックアップすることを特徴とする半導体チップのピックアップ方法。
2. 前記ピックアップする工程では、前記ダイシングテープに前記冷却素子を当接させるのと同時に、ピックアップする前記半導体チップに前記コレットを当接させることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップのピックアップ方法。
3. 前記ピックアップする工程では、前記ダイシングテープの他面のうちのピックアップする前記半導体チップと対向する部分の全面を含みつつ、ピックアップする前記半導体チップと隣接する前記半導体チップと対向する部分には当接しないように、前記冷却素子を当接させることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体チップのピックアップ方法。
   
   

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