JP2020092247A - チップ移動設備の調整方法及びチップ移動設備 - Google Patents

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Abstract

【課題】移動中にチップの表面に作用する力によるチップの異常又は破損を防止できるチップ移動設備及びその調整方法を提供する。【解決手段】チップ移動設備は、固定機械と、荷重センサが設けられたマニピュレータとを備えている。チップが固定機械から離れるように移動される過程における力対時間のグラフを荷重センサによって取得することができ、該力対時間のグラフを用いてチップ移動設備の部品を調整することができる。これにより、様々なチップについてこれを固定機械から離れるように移動するための最適な部品とパラメータの組み合わせを見つけ出すことができるため、バッチ生産時における、固定機械から離れるように移動される過程でのチップの異常又は破損を防止することができる。【選択図】図４

Description

本発明は、チップ移動設備の調整方法及び当該チップ移動設備に関し、具体的には、チップを移動するための設備において、移動中にチップに作用する力を測定することによって調整を行う方法に関する。
半導体の製造工程において、チップは機械間で移動される。一部の工程では、チップを、機械におけるニードルによって突き上げて吸引ノズルによって吸着することで、固定用ダイアタッチフィルムから剥離させて次の工程へ移動する手法が採用されている。
上記従来の手法では、吸引ノズルによる吸着時、ニードルによる突き上げ時、及びダイアタッチフィルムからの剥離時のいずれにおいてもチップには所定の力が加えられるため、これら力が均等でない場合では、応力分布の不均一によってチップの一部領域に比較的大きな応力が作用することで、予期以上の変形が生じてチップの異常又は破損が発生することがある。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、チップの移動と同時に、その表面に作用する力を測定することで、力の異なる作用状態に応じて改善を行うことができるチップ移動設備の調整方法、及び該チップ移動設備を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明に係るチップ移動設備の調整方法の特徴は、固定部材及び押し当て部が設けられた固定機械と、荷重センサが設けられ且つ先端にピックアップ装置が固定されているマニピュレータとを備えたチップ移動設備の調整方法であって、
前記固定部材を介して前記固定機械に仮固定されるチップを提供するステップａと、
前記押し当て部によって前記チップを押し当てると共に前記マニピュレータのピックアップ装置によって前記チップをピックアップし、前記チップを前記固定部材から離脱させて前記固定機械から離脱させるステップｂと、
前記荷重センサにより、前記チップが前記固定部材から離脱して前記固定機械から離脱する過程における第一の力対時間のグラフを得るステップｃと、
前記第一の力対時間のグラフにおける曲線の平滑度に基づいて前記チップ移動設備の部品を調整するステップｄとを含むことにある。
本発明に係るもう一つのチップ移動設備の調整方法の特徴は、固定部材及び押し当て部が設けられた固定機械と、荷重センサが設けられ且つ先端にピックアップ装置が固定されているマニピュレータとを備えたチップ移動設備の調整方法であって、
前記固定部材を介して前記固定機械に仮固定されるチップを提供するステップａと、
前記押し当て部によって前記チップを押し当てると共に前記マニピュレータのピックアップ装置によって前記チップをピックアップし、前記チップを前記固定部材から離脱させて前記固定機械から離脱させるステップｂと、
前記荷重センサにより、前記チップが前記固定部材から離脱して前記固定機械から離脱する過程における第一の力対時間のグラフを得るステップｃと、
前記チップ移動設備の部品を調整して前記ステップａ及びステップｂを再度実行した後、前記荷重センサにより、前記チップが前記固定部材から離脱して前記固定機械から離脱する過程における第２の力対時間のグラフを得るステップｄと、
前記第一の力対時間のグラフ及び前記第２の力対時間のグラフを比較することで、前記チップ移動設備の部品を再度調整する必要があるか否かを判断し、調整する必要があると判断した場合には前記ステップｄを再度実行し、調整する必要がないと判断した場合には測定を終了するステップｅとを含むことにある。
本発明に係るチップ移動設備の特徴は、
チップを仮固定する固定部材、及び、押し当て部が設けられた固定機械と、
荷重センサが設けられ且つ先端にピックアップ装置が固定されているマニピュレータとを備えたチップ移動設備であって、
前記チップが前記押し当て部によって押し当てられると共に前記マニピュレータの前記ピックアップ装置によってピックアップされて前記固定部材から離脱して前記固定機械から離脱する際に、前記荷重センサは、前記チップが前記固定部材から離脱して前記固定機械から離脱する過程における力対時間のグラフを得ることにある。
本発明によれば、ピックアップ時にチップに作用する力の状態を荷重センサによってリアルタイムに取得しているため、部品の交換やパラメータの調整を行うことによって、各種のチップを固定機械から離れるように移動するための最適な部品及びパラメータの組み合わせを見つけ出すことができ、これにより、後に同種類のチップに対して同一の工程を行う際に、固定機械から離れるように移動される過程におけるチップの異常又は破損を防止することができる。
本発明に係る設備にチップが設置された状態を示す模式図である。 本発明に係る方法の第一動作を示す模式図。 本発明に係る方法の第二動作を示す模式図。 第一実施形態の本発明に係る方法のフローチャートである。 図３の部分拡大図である。 本発明に係る方法を実施して得られた力対時間のグラフである。 第二実施形態の本発明に係る方法のフローチャートである。 本発明に係る方法を実施して得られたもう一つの力対時間のグラフである。
以下、図面及び本発明の実施形態を用いて、本発明の目的を達成するために採用された技術的手段を説明する。
図１から図３に示すように、本発明に係るチップ移動設備は、固定機械１０と、固定機械１０の上方に配置されるマニピュレータ２０とを備えるものであり、マニピュレータ２０の先端部には、ピックアップ装置２１が設けられている。固定機械１０には、固定部材３１を介してチップ３０が仮固定されている。固定機械１０内に、チップ３０の載置箇所の下方に位置する押し当て部１１が設けられている。マニピュレータ２０には、荷重センサ２２が備えられている。本実施形態において、ピックアップ装置２１は吸引ノズルで構成され得る。本実施形態において、固定部材３１はダイアタッチフィルム（Ｄｉｅ ａｔｔａｃｈ ｆｉｌｍ、 ＤＡＦ）で構成され得る。本実施形態において、押し当て部１１はニードルアセンブリで構成され得る。本実施形態において、チップ３０に作用する応力値を計算することで、チップ３０に作用する力と時間の関係を記録する処理を行うために、荷重センサ２２は、データ処理装置に接続されている。
図４に示すように、本発明に係るチップ移動設備の調整方法は、チップを提供するステップＳ１０と、チップを固定機械から離脱させるステップＳ２０と、チップの離脱過程における力対時間のグラフを荷重センサによって記録するステップＳ３０と、チップ移動設備の部品を調整するステップＳ４０とを含む。
図１に示すように、ステップＳ１０では、固定部材３１を介して機械１０に仮固定されるチップ３０を提供する。
図２及び図３に示すように、ステップＳ２０では、マニピュレータ２０が、ピックアップ装置２１をチップ３０の上方に移動して該ピックアップ装置２１をチップ３０と位置合わせした後、ピックアップ装置２１を下降させてチップ３０の表面に接触させ、その後、マニピュレータ２０がチップ３０を持ち上げると同時に押し当て部１１がチップ３０を突き上げることで、チップ３０を固定部材３１から離脱させて固定機械１０の表面から離脱させる。
図５に示すように、チップ３０が固定機械１０の表面から離脱する過程において、チップ３０の表面には、例えば、ピックアップ装置２１によって加えられる、チップ３０を持ち上げる第一の力Ｆ１、押し当て部１１によって加えられる、チップ３０を突き上げる第２の力Ｆ２、及び、固定部材３１によって加えられる、固定部材３１からのチップ３０の離脱に抵抗する下方への第３の力Ｆ３などの異なる力が作用し、これら力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３が作用してチップ３０の表面に応力がかかることで、チップ３０の表面に所定のひずみが発生する。ステップＳ３０では、チップ３０の離脱過程においてチップ３０に作用する力対時間のグラフを荷重センサ２２によって測定する。
ステップＳ４０では、記録された力対時間のグラフに基づいてチップ移動設備の部品を調整する。本実施形態では、チップ移動設備の部品を調整することは、マニピュレータ２０のピックアップ装置２１を交換すること、マニピュレータ２０のピックアップ装置２１のピックアップ力を調整すること、押し当て部１１を交換すること、押し当て部１１による上方への押し当て力を調整すること、及び、固定部材３１を交換することのうちの少なくとも一つを含む。ここで、押し当て部１１を交換するとは、ニードルアセンブリを異なる形状のものに交換することであってよい。
図６は、荷重センサ２２の測定結果から得られた、チップ３０がピックアップされて固定機械１０の表面から離れる過程においてチップ３０に作用する力の経時的変化である。図６のグラフには、一部の特定の時間帯Ｔ１１、Ｔ２１、Ｔ３１、Ｔ４１、Ｔ５１に、波形の屈曲によって形成された複数の山部や谷部がはっきりと見られる。このような山部や谷部は、当該時点における力の急激的な変化を示すものであり、力のプラスからマイナスへの瞬間的な変化（すなわち合力方向の変化）の場合や力の大きさの瞬間的な変化の場合のいずれであっても、チップ３０の表面におけるひずみの瞬間的な変化がもたらされることになるので、急激な変化の回数が多いほど、チップ３０の異常や破損が発生しやすくなる。したがって、力対時間のグラフにおける曲線の平滑度を用いて、所定の部品配置とした場合の、チップ３０に作用する力に対する影響を判定することができる。
そして、チップ移動設備の部品を調整すれば、チップ３０を移動するための好適的な部品配置を見つけ出すことができるので、これにより、チップ３０がピックアップされて固定機械１０から離れる過程に発生する異常や破損の確率を下げることができる。
図７に示すように、もう一つの実施形態において、本発明に係るチップ移動設備の調整方法は、チップを提供するステップＳ１０Ａと、チップを固定機械から離脱させるステップＳ２０Ａと、チップの離脱過程における力対時間のグラフを荷重センサによって記録するステップＳ３０Ａと、チップ移動設備の部品を調整する必要があるか否かを、力対時間のグラフに基づいて判断するステップＳ３１Ａと、チップ移動設備の部品を調整するステップＳ４０Ａとを含む。
図１に示すように、ステップＳ１０Ａでは、固定部材３１を介して機械１０に仮固定されるチップ３０を提供する。
図２及び図３に示すように、ステップＳ２０Ａでは、マニピュレータ２０が、ピックアップ装置２１をチップ３０の上方に移動して該ピックアップ装置２１をチップ３０と位置合わせした後、ピックアップ装置２１をチップ３０の表面に接触させ、その後、マニピュレータ２０がチップ３０を持ち上げると同時に押し当て部１１がチップ３０を突き上げることで、チップ３０を固定部材３１から離脱させて固定機械１０の表面から離脱させる。
図５に示すように、チップ３０が固定機械１０の表面から離脱する過程において、チップ３０の表面には異なる力が作用する。ステップＳ３０Ａでは、チップ３０の離脱過程においてチップ３０に作用する力対時間のグラフを荷重センサ２２によって記録する。ステップＳ３１Ａでは、力対時間のグラフにおける曲線の平滑度を用いて、所定の部品配置とした場合の、チップ３０に作用する力に対する影響を判定することができ、部品を調整する必要があると判断した場合には、ステップＳ４０Ａに進んでチップ移動設備の部品を調整し、一方、部品を調整する必要がないと判断した場合には、ステップを終了する。
ステップＳ４０Ａが実行された後、ステップＳ１０Ａに戻り、以降のステップが繰り返される。ステップＳ３１Ａまで進むと、部品の調整がすでに行われていることにより、少なくとも２つ以上の力対時間のグラフが存在するので、ステップＳ３１Ａでは、異なる部品配置における力対時間のグラフを比較することにより、チップ移動設備の部品を調整する必要があるか否かを判断する。
異なる組み合わせを試していくうちに、限られた組み合わせの中で、図８に示すような、図６における時間帯Ｔ１１、Ｔ２１、Ｔ３１、Ｔ４１、Ｔ５１に対応する時間帯Ｔ１２、Ｔ２２、Ｔ３２、Ｔ４２、Ｔ５２での山部や谷部の数が顕著に低減し、すなわち力の大きさや方向の瞬間的な変化の回数が顕著に減少した組み合わせを見つけ出すことができる。このような部品とパラメータの組み合わせを持つチップ移動設備によってチップ３０をピックアップすれば、チップ３０にかかる応力の分布が均一となるため、工程中にチップ３０に異常や破損が生じる確率を効果的に低減させることができる。
このように、ユーザは、異なる種類のチップについて、これを機械からピックアップする部品及びパラメータの最適な組み合わせを、上述した本発明に係る方法及び設備を用いて求めることができる。
本発明を上記実施形態により説明したが、本発明はこれら開示された実施形態に限定されず、当業者であれば、本発明の技術的思想を逸脱することなく、様々な変更および修飾を加えて均等物とすることができる。したがって、上記実施形態に変更、改変および修飾を加えた内容もまた、本発明の技術的思想に含まれるものである。
１０ 機械
１１ 押し当て部
２０ マニピュレータ
２１ ピックアップ装置
２２ 荷重センサ
３０ チップ
３１ 固定部材

Claims (10)

  1. 固定部材及び押し当て部が設けられた固定機械と、荷重センサが設けられ且つ先端にピックアップ装置が固定されているマニピュレータとを備えたチップ移動設備の調整方法であって、
    前記固定部材を介して前記固定機械に仮固定されるチップを提供するステップａと、
    前記押し当て部によって前記チップを押し当てると共に前記マニピュレータのピックアップ装置によって前記チップをピックアップし、前記チップを前記固定部材から離脱させて前記固定機械から離脱させるステップｂと、
    前記荷重センサにより、前記チップが前記固定部材から離脱して前記固定機械から離脱する過程における第一の力対時間のグラフを得るステップｃと、
    前記第一の力対時間のグラフにおける曲線の平滑度に基づいて前記チップ移動設備の部品を調整するステップｄとを含む、方法。
  2. 前記ステップｄにおける前記チップ移動設備の部品を調整することは、前記マニピュレータの前記ピックアップ装置を交換することであり、
    前記ステップｄの後に前記ステップａからステップｃを再度実行し、第２の力対時間のグラフを得る、請求項１に記載の方法。
  3. 前記ステップｄにおける前記チップ移動設備の部品を調整することは、前記マニピュレータの前記ピックアップ装置のピックアップ力を調整することであり、
    前記ステップｄの後に前記ステップａからステップｃを再度実行し、第３の力対時間のグラフを得る、請求項１に記載の方法。
  4. 前記ステップｄにおける前記チップ移動設備の部品を調整することは、前記押し当て部を交換することであり、
    前記ステップｄの後に前記ステップａからステップｃを再度実行し、第４の力対時間のグラフを得る、請求項１に記載の方法。
  5. 前記ステップｄにおける前記チップ移動設備の部品を調整することは、前記押し当て部による上方への押し当て力を調整することであり、
    前記ステップｄの後に前記ステップａからステップｃを再度実行し、第５の力対時間のグラフを得る、請求項１に記載の方法。
  6. 前記ステップｄにおける前記チップ移動設備の部品を調整することは、前記固定部材を交換することであり、
    前記ステップｄの後に前記ステップａからステップｃを再度実行し、第６の力対時間のグラフを得る、請求項１に記載の方法。
  7. 固定部材及び押し当て部が設けられた固定機械と、荷重センサが設けられ且つ先端にピックアップ装置が固定されているマニピュレータとを備えたチップ移動設備の調整方法であって、
    前記固定部材を介して前記固定機械に仮固定されるチップを提供するステップａと、
    前記押し当て部によって前記チップを押し当てると共に前記マニピュレータのピックアップ装置によって前記チップをピックアップし、前記チップを前記固定部材から離脱させて前記固定機械から離脱させるステップｂと、
    前記荷重センサにより、前記チップが前記固定部材から離脱して前記固定機械から離脱する過程における第一の力対時間のグラフを得るステップｃと、
    前記チップ移動設備の部品を調整して前記ステップａ及びステップｂを再度実行した後、前記荷重センサにより、前記チップが前記固定部材から離脱して前記固定機械から離脱する過程における第２の力対時間のグラフを得るステップｄと、
    前記第一の力対時間のグラフ及び前記第２の力対時間のグラフを比較することで、前記チップ移動設備の部品を再度調整する必要があるか否かを判断し、調整する必要があると判断した場合には前記ステップｄを再度実行し、調整する必要がないと判断した場合には測定を終了するステップｅとを含む、方法。
  8. 前記ステップｄにおける前記チップ移動設備の部品を調整することは、前記マニピュレータの前記ピックアップ装置を交換すること、前記マニピュレータの前記ピックアップ装置のピックアップ力を調整すること、前記押し当て部を交換すること、前記押し当て部による上方への押し当て力を調整すること、及び、前記固定部材を交換することのうちの少なくとも一つを含む、請求項７に記載の方法。
  9. 前記ステップｅにおいては、前記第一の力対時間のグラフにおける曲線の平滑度と、前記第２の力対時間のグラフにおける曲線の平滑度とを比較することにより、前記チップ移動設備の部品を再度調整する必要があるか否かを判断する、請求項７又は８に記載の方法。
  10. チップを仮固定する固定部材、及び、押し当て部が設けられた固定機械と、
    荷重センサが設けられ且つ先端にピックアップ装置が固定されているマニピュレータとを備えたチップ移動設備であって、
    前記チップが、前記押し当て部によって押し当てられると共に前記マニピュレータの前記ピックアップ装置によってピックアップされて前記固定部材から離脱して前記固定機械から離脱する際に、前記荷重センサは、前記チップが前記固定部材から離脱して前記固定機械から離脱する過程における力対時間のグラフを得る、チップ移動設備。
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