JP2023118686A - 湾曲ウェーハステージ用のフィルムフレームキャリア - Google Patents

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Abstract

【課題】半導体ダイをターゲットに移送するために必要とされる時間を短縮させるフィルムフレームキャリア及びその上に配置された半導体ダイの配列とを備えるアセンブリを提供する。【解決手段】装置１において、ウェーハチャックは、回転可能に装着された湾曲シェル１２２を備え、湾曲シェルの上に半導体ダイ２Ａの配列が配置することができる。ウェーハステージは、湾曲シェルを回転軸１２２Ａの周りに回転させるための第一のモータをさらに備える。湾曲した構成により、ウェーハステージのスループットを向上させることができる。また、このウェーハステージと共に使用されるフィルムフレームキャリア３は、非対称曲げ剛性を有する。【選択図】図１Ａ

Description

本開示の態様は、半導体ダイの配列からターゲットに半導体ダイを移送するための装置に関する。本開示のさらなる態様は、そのような装置で使用されるウェーハステージ、そのような装置で使用されるフィルムフレームキャリア、及びフィルムフレームキャリアとその上に配置された半導体ダイの配列とを備えるアセンブリに関する。
ダイシングされた半導体ウェーハからターゲットに半導体ダイを移送するための装置は、当該技術分野において公知である。例えば、特許文献１は、ダイシングされた半導体ウェーハを配置できるウェーハチャックを有するウェーハステージと、ターゲットを配置できるターゲットチャックを有するターゲットステージと、を備える装置を開示している。ウェーハステージ及びターゲットステージは、いずれも、ウェーハチャック上のダイシングされた半導体ウェーハとターゲットチャック上のターゲットとの相互位置を変更するための１つ以上のモータを備える。本装置は、ダイシングされた半導体ウェーハから半導体ダイを解放するための針の形態の解放ユニットをさらに備える。解放ユニット、ウェーハステージ、及びターゲットステージは、コントローラを用いて制御される。
公知のシステムでは、ダイシングされた半導体ウェーハは、例えば、プリント回路基板であるターゲットの近傍に導かれる。半導体ウェーハ上の半導体ダイがターゲット上の意図された位置と整列したとき、針が半導体ダイと整列するように導かれる。次いで、針が、半導体ダイを半導体ウェーハから離すように、ターゲットに押し付ける。
上記のダイの移送は、直接ダイの移送と呼ばれる。より詳細には、ダイを解放するステップとダイをターゲット上に配置するステップとの間に、ダイは、配置又は支持されることなく、ダイシングされた半導体ウェーハからターゲット上に移送される。
上述したタイプの装置にとって重要なメリットの数値は、単位時間当たりに移送できる半導体ダイの数である。この時間は、ターゲットに対して半導体ウェーハを位置決めするステップによって制限されることが多い。
米国特許出願公開第２０１７／１４０９５９号明細書
本開示の一態様は、半導体ダイの配列からターゲットに半導体ダイを移送するための装置を提供することに関し、この装置は、半導体ダイの配列がターゲットに対して位置決めされる異なる態様を採用する。本開示の一態様によれば、この異なる態様の位置決めによって、半導体ダイをターゲットに移送するために必要とされる時間の短縮を達成することができる。
本開示の一態様によれば、装置のウェーハチャックは、回転可能に装着された湾曲シェルを備え、湾曲シェル上に、半導体ダイの配列を配置することができる。さらに、ウェーハステージは、回転軸の周りに湾曲シェルを回転させるための第一のモータを備える。
特許文献１に開示された装置は、半導体ウェーハをＸ方向及びＹ方向に変位させるために構成されたリニアモータを用いたリニアＸＹステージを備える。このようなウェーハステージによって得られる加速度は、モータのトポロジー及び電力損失によって制限される。このようなウェーハステージの性能を向上させること、例えば、位置決め速度を向上させるためには、ムービングコイルのトポロジーが必要となる。しかしながら、これは、電力散逸能力を増加させるためにムービングコイルを冷却するという関連する問題をもたらすであろう。
本開示の一態様によれば、リニアモータによる加速度の制限の問題は、半導体ダイの配列が配置され得る回転可能に装着された湾曲シェルを用いて軽減される。このシェルは、ウェーハステージの一部であり、回転軸の周りに湾曲シェルを回転させるように構成された第一のモータを使用して作動される。
回転運動を与えるためのモータは、単位発熱量当たりの力又はトルクが大きく、及び／又は電力単位及び使用される磁石の重量単位当たりの力／トルクが大きい。これは、リニアムービングマグネットモータよりも、所与の質量及び電力レベルに対してより高い加速を達成することができることを意味する。
装置は、半導体ダイの配列からターゲット上に半導体ダイを直接移送するように構成されることが好ましい。解放ユニットは、半導体ダイがターゲット上に落下するように、半導体ダイの配列から半導体ダイを解放するように構成され得る。この場合、解放ユニットは、半導体ダイがターゲット上の所望の位置に到達した瞬間に、半導体ダイと係合することはない。他の実施形態では、解放された半導体ダイをターゲットに向けるために、補助ユニットを使用することができる。例えば、圧縮空気のバーストは、解放された半導体ダイをターゲットに向かって押すために使用してもよい。このような場合、半導体ダイは、地球の重力に逆らってターゲットに向かって変位させることができる。
ウェーハチャックは、半導体ダイの配列が運ばれるキャリアを支持するように構成することができる。例えば、キャリアは、テープ、フィルム、又はホイルとすることができる。さらに、キャリアは、フィルムフレームキャリアの一部とすることができる。
半導体ダイの配列は、ダイシングされた半導体ウェーハによって、あるいは構造化された半導体ウェーハによって構成することができる。構造化半導体ウェーハは、それらが由来する半導体ウェーハをダイシングする前にダイが配置されたパターンとは異なるパターンで配置された複数の半導体ダイを備えてもよい。あるいは、構造化半導体ウェーハは、異なる半導体ウェーハに由来する複数の半導体ダイを備えてもよい。この場合、半導体ダイは、フィルム、ホイル、テープ等のキャリアに個別に配置される。
回転軸は、好ましくは、ターゲットチャックに少なくとも実質的に平行に走る。このようにして、このダイが前の半導体ダイと同じ位置で解放される必要があるという条件で、次の半導体ダイを解放ユニットと整列させるために湾曲シェルを回転させるとき、解放ユニットの位置を一定に保つことができる。ここで、ターゲットは、次の半導体ダイが解放されるとき、通常、移動されることに留意されたい。さらに、回転軸は、湾曲シェルの長手方向の対称軸と一致してもよい。
ウェーハステージは、湾曲シェルを、好ましくは回転軸に平行な方向及び／又は回転軸と一致する方向に沿って前後に並進させるための第二のモータをさらに備えてもよい。ウェーハステージは、第二のモータによって付与される方向と比較して、垂直な方向に湾曲シェルを並進させるための別の第二のモータをさらに備えてもよい。例えば、第二のモータと前記別の第二のモータは、ターゲットステージのターゲットテーブルが並進する平面と同様のＸＹ平面で湾曲シェルを並進させるために協働し得る。
ウェーハステージは、回転軸に垂直な方向、好ましくはターゲットチャックに垂直な方向に沿って前後に湾曲シェルを並進させるための第二の補助モータをさらに備えてもよい。例えば、第二の補助モータは、解放される半導体ダイとターゲットとの間の特定の垂直分離を確保又は維持するために、湾曲シェルを垂直方向に変位させるように構成されてもよい。このような分離が小さすぎる場合、ターゲットと半導体ダイとは、ターゲット及び／又は湾曲シェルの運動中に接触する可能性がある。分離が大きくなり過ぎると、ターゲット上の半導体ダイの位置及び／又は向きのばらつきが許容できなくなる可能性がある。
追加又は代替として、装置は、固定フレームと第一のキャリッジとをさらに備えてもよく、第二のモータ及び／又は補助第二のモータは、固定フレームに対して第一のキャリッジを並進させるために構成され、第一のモータは、第一のキャリッジに対して湾曲シェルを回転させるために構成される。この場合、湾曲シェルの回転と並進は積み重ねられる。他の実施形態では、第二のモータ及び／又は補助モータは、固定フレームに対して湾曲シェルを並進させるために構成され、第一のモータは、固定フレームに対して湾曲シェルを回転させるために構成される。この場合、回転及び並進は、静止フレームに対して互いに独立して実行される。
湾曲シェルは、第一の波長を有する光に対して少なくとも部分的に半透明であることができる。この場合、解放ユニットは、前記波長を有する光ビームを出力するために、レーザ等の光源を備えてもよい。半導体ダイの配列は、感光性接着剤等の光吸収剤を用いて、テープ、ホイル、又はフィルムに取り付けることができる。光吸収剤は、前記波長を有する光によって照射されると、半導体ダイの配列との取付を少なくとも局所的に解除するように構成することができる。例えば、光吸収剤は、光アブレーションによって、及び／又は光吸収剤が光を吸収した結果、化学反応を起こすことによって、その取付を少なくとも局所的に解除するように構成することができる。光源は、半導体ダイの配列の所与の半導体ダイを照射して、当該所与の半導体ダイに隣接する半導体ダイから分離するように構成することができる。例えば、光源は、半導体ダイの配列の１つの半導体ダイを一度に照明するように構成することができる。しかしながら、解放ユニットは、光源から光ビームを受け取るため、及び前記受け取ったビームを複数の更なるビームに分割するために構成されたビームスプリッタを備えてもよく、各更なるビームは、それぞれの所与の半導体ダイを照明するように構成される。
光源は、湾曲シェルに向かって、好ましくは実質的に垂直な態様で光を放射するように構成することができる。光源は、次いで、湾曲シェルの内部及び／又は上方又は下方に配置されることが好ましい。あるいは、光源は、回転軸に実質的に平行な方向に光を放射するように構成することができる。この場合、解放ユニットは、光指向ユニットをさらに備えてもよい。光源は、光指向ユニットに向かって、好ましくは回転軸に実質的に平行な方向に光を放射するように構成することができ、光指向ユニットは、湾曲シェルに向かって、好ましくは実質的に垂直な方向に、光源からの光を指向させるように構成することができる。この場合、光源は、湾曲シェルの外側及び／又はその隣に配置することができる。
光指向ユニットは、１つ以上のミラー、及び／又は１つ以上のプリズムを備えてもよい。さらに、光指向ユニットは、好ましくはコントローラによって制御可能な１つ以上のアクチュエータを備えてもよく、１つ以上のアクチュエータは、光源からの光を湾曲シェルに向かって異なる角度で向ける目的で、光源からの入射光に対する１つ以上のミラー及び／又は１つ以上のプリズムの向きを変更するように構成される。このようにして、光源からの光が湾曲シェルに衝突する場所は、湾曲シェルがその長手方向軸に沿ってその位置を変更しない場合であっても、変更することが可能である。光指向ユニットは、例えば、ＭＥＭＳベースであってもよい。例えば、ＭＥＭＳベースのミラーは、比較的軽量であるため、隣接するダイ間での高速な切り替えが可能である。
光を使用する代わりに、解放ユニットは、代替的に、針のような係合要素と、半導体ダイの配列から半導体ダイを解放する目的で係合要素を動かして半導体ダイの配列と係合させたり離脱させたりするためのアクチュエータとを備えてもよい。係合要素は、典型的には、湾曲シェルの内側及び／又は上方又は下方に配置される。
上述のように、半導体ダイの配列を完全に枯渇させるために、解放ユニットが半導体ダイの配列から半導体ダイを解放する位置を変更する必要がある。このため、解放ユニットは、光源又はアクチュエータと針との組み合わせが装着された第二のキャリッジと、第二のキャリッジを湾曲シェルに対して移動させるための第三のモータとを備えてもよい。この場合、第二のキャリッジの運動と湾曲シェルの運動とが積み重ねられる。さらに、典型的には、第三のモータは、湾曲シェルの長手方向軸に沿って、及び／又は平行に、湾曲シェルに対して第二のキャリッジを変位させるだけである。あるいは、解放ユニットは、光源又はアクチュエータと針の組合せが装着された第二のキャリッジと、第二のキャリッジを固定フレームに対して移動させるための第三のモータとを備えてもよい。したがって、この場合、第二のキャリッジの運動と湾曲シェルの運動とは、互いに独立である。いずれの場合も、第二のキャリッジは、湾曲シェルの内側及び／又は上方又は下方に並進するように構成することができる。さらに、解放ユニットが上述の光源と光指向ユニットとを備える場合、光源は固定フレームに固定的に取り付けられ、光指向ユニットは第二のキャリッジに装着されてもよい。
ターゲットステージは、ターゲットチャックを面内で、好ましくは回転軸に平行な面内で並進させるための第四のモータ及び／又は第五のモータ、及び／又はターゲットチャックを回転軸に垂直な方向に、好ましくはターゲットチャックに垂直な方向に沿って前後に並進させるための補助第四のモータをさらに備えてもよい。第四のモータ及び／又は第五のモータは、ターゲットチャックを固定フレームに対して並進させるように配置することができる。あるいは、相互に直交する２つの方向の運動を積み重ねることができる。例えば、第四のモータは、固定フレームに対して第三のキャリッジを変位させ、第五のモータは、第三のキャリッジに対してターゲットチャックを変位させることができる。
湾曲シェルには、半導体ダイの配列が湾曲シェルに結合されることを可能にするための結合ユニットを設けることができる。例えば、湾曲シェルには、複数の開口部を設けることができる。この場合、装置は、複数の開口部を通して半導体ダイの配列に加えられる吸引力を生成するための真空ユニットをさらに備えてもよい。代替又は追加として、湾曲シェルには、半導体ダイの配列を機械的に結合するための機械的結合ユニットを設けることができる。半導体ダイの配列は、好ましくは、フィルムフレームキャリアによって運ばれる。この場合、機械的結合ユニットは、好ましくは、湾曲シェル上にフィルムフレームキャリアをクランプするためのクランプユニットを備える。
湾曲シェルは、ドラムのような円形円筒シェル、又は部分円形円筒シェルとすることができる。例えば、シェルは、１／ｎの円形の円筒シェルとすることができる。ｎ＝２のとき、形状は、半円筒シェルに相当する。ｎ＝１のとき、形状は、ドラムのような円形円筒シェルに対応する。しかしながら、本開示の態様は、回転軸及び／又は長手方向軸に垂直な断面が円形又は部分円形でない湾曲シェルにも同様に関連する。これらの場合、ターゲットと次に解放されるべき半導体ダイとの間の実質的に一定の分離を維持するために、湾曲シェルとターゲットとを相互に並進させることが好ましい。
ダイの配列が配置される湾曲シェルを有することは、半導体ダイが解放される位置の近くに検査システムを装着する可能性を提供する。例えば、装置は、ターゲット上に配置される前に半導体ダイの配列から半導体ダイを検査するために配置された第一の検査システムを備えてもよい。第一の検査システムは、半導体ダイの配列の半導体ダイの位置及び／又は向きを決定するために配置され得、コントローラは、決定された位置及び／又は向きに依存して、ウェーハステージ、ターゲットステージ、及び／又は解放ユニットを制御するように構成されている。半導体ダイの配列を湾曲したシェルに結合するとき、半導体ダイの位置及び／又は向きは、例えば、半導体ダイが配置されているキャリアのしわ又は他の歪みにより、変化することがある。第一の検査システムは、半導体ダイの位置及び／又は向きで、好ましくは湾曲シェルに対する相対的なものを、及び／又は半導体ダイの理想的な位置及び／又は向きに対する相対的なものを記録してもよい。この記録された位置は、その後、ダイを解放する前に修正を実行するために使用することもできる。例えば、ダイがその理想的な位置に対して回転軸に沿ってシフトした場合、解放ユニットが半導体ダイを解放する前に、湾曲シェルが他の方向にわずかな並進を実行することがある。このような場合、解放ユニットの位置は、変更する必要がない。他の実施形態において、ターゲットは、湾曲シェルを同じ位置に維持しながら、解放ユニットとともに変位される。さらに別の実施形態では、解放ユニット、ターゲット、及び湾曲シェルは、全て移動される。
第一の検査システムは、追加又は代替として、半導体ダイの配列の半導体ダイが損傷しているかどうかを判定するために配置されてもよい。この場合、コントローラは、前記半導体ダイが損傷していると判断された場合、その半導体ダイがターゲット上に配置されないように、ウェーハステージ、ターゲットステージ、及び／又は解放ユニットを制御するように構成することができる。このようにして、損傷した半導体ダイをスキップすることができる。
装置は、半導体ダイが半導体ダイの配列から解放されたかどうかを判定するために配置された第二の検査システムを備えてもよい。次いで、コントローラは、前記半導体ダイが解放されていないと判定された場合、前記半導体ダイを解放するために、ウェーハステージ、ターゲットステージ、及び／又は解放ユニットを制御するように構成することができる。このようにして、解放ユニットは、再び半導体ダイの解放を試みてもよい。
代替又は追加として、装置は、半導体ダイがターゲット上に適切に配置されたかどうかをチェックするために配置された第三の検査システムをさらに備えてもよい。この場合、コントローラは、ターゲット上の前記半導体ダイの位置及び／又は前記半導体ダイの意図された位置を格納するように構成することができる。後の段階で、半導体ダイは、この位置でターゲットから取り外すことができる。
第一、第二、及び／又は第三の検査システムは、カメラを含んでいてもよく、第一、第二、及び第三の検査システムのうちの２つ以上に同じカメラが使用されることが好ましい。第一、第二、及び／又は第三の検査システムのカメラは、静止フレームに対して移動可能に装着することができる。例えば、カメラは、湾曲シェルの長手方向軸に沿って移動するように構成することができる。
解放ユニットは、半導体ダイの配列から半導体ダイを解放するように構成することができ、この半導体ダイは、固定フレームに対して解放位置に配置される。半導体ダイの配列は、行及び列のマトリックスに配列された複数の半導体ダイを備えてもよく、行は、回転軸に対して少なくとも実質的に平行に延在する。
ターゲットは、隣接して配置された配置位置の列又は行を備えてもよく、そこに、半導体ダイの配列からのそれぞれの半導体ダイが配置され、隣接して配置された配置位置の列又は行は、それぞれ、回転軸に対して少なくとも実質的に垂直又は平行に延びている。このようなターゲットの例としては、半導体ダイが配置されるべき複数の空洞を備えるキャリアテープを挙げることができる。この場合、コントローラは、ウェーハステージを制御して、ターゲットのそれぞれの配置位置に半導体ダイの配列の同じ列の半導体ダイを配置するために湾曲シェルを断続的又は連続的に回転させるように構成することができ、配置すべきダイの半導体ダイの配列の前記列を枯渇させた後、半導体ダイの配列の半導体ダイの隣の列へ湾曲シェルの並進移動をシフトさせる。さらに、コントローラは、湾曲シェルの並進移動が半導体ダイの配列の隣接する半導体ダイの列にシフトする間、固定フレームに対する解放位置を維持するように構成することができる。例えば、湾曲シェルが回転及び並進する間、解放ユニットは、固定フレームに対して静止していてもよい。
上記に加え、ターゲットは、配置位置が隣接して配置された複数の前記列を備えてもよく、そこに、半導体ダイの配列からそれぞれの半導体ダイが配置される。この場合、コントローラは、ターゲット上の同じ列の全ての配置位置に半導体ダイの配列からの半導体ダイが提供された後に、ターゲットと湾曲シェルとの間の相互並進移動を引き起こすようにウェーハステージ及び／又はターゲットステージを制御するように構成することができる。この場合、コントローラは、ターゲットと湾曲シェルとの間の前記相互並進移動の間、固定フレームに対する解放位置を維持するように構成することができる。あるいは、コントローラは、ターゲット上の列の位置を固定フレームに対して回転軸と平行な方向に維持し、ターゲット上の同じ列の全ての配置位置に半導体ダイの配列から半導体ダイが提供された後、ターゲット上の次の列にシフトするように解放位置を変更するように構成することができる。
この装置は、ターゲット上の異なる列の配置位置において半導体ダイの配列から半導体ダイを実質的に同時に解放するための複数の上述の解放ユニットを備えてもよい。各解放ユニットは、コントローラによって独立して制御されてもよい。
本開示のさらなる態様によれば、半導体ダイの配列が配置され得るウェーハチャックを有するウェーハステージが提供され、ウェーハチャックは、半導体ダイの配列が配置され得る回転可能に装着された湾曲シェルを備え、ウェーハステージは、回転軸の周りで湾曲シェルを回転させるための第一のモータをさらに備える。このウェーハステージは、さらに、上述の装置のウェーハステージとして構成することもできる。
本開示のさらなる態様によれば、上述の装置の湾曲シェルに装着されるように構成されたフィルムフレームキャリアが提供される。フィルムフレームキャリアは、テープフレームと呼ばれることもある。
フィルムフレームキャリアは、可撓性キャリアフィルム、ホイル、又はテープの支持表面に結合されるように構成された装着表面を有するリング状本体を備え、その支持表面上に、半導体ダイの配列が配置される。リング状本体は、円形、長方形、又は正方形の形状を有してもよいが、これらの形状に限定されるものではない。
リング状本体は、非対称曲げ剛性を有することで、リング状本体の装着表面が第一の形状からより凹んだ第二の形状に変化するように前記リング状本体を曲げることを可能にし、装着表面の形状が第一の形状よりも凸になるようにリング状本体を曲げることを防止又は制限する。曲げ剛性が非対称であるために、剛性を失うことなく、リング状本体を移動させるために、リング状本体を反対側で把持することができる。これにより、フィルムフレームキャリアを曲面シェルに自動搬送することが可能となり、及び／又は、リング状本体に結合された可撓性キャリアフィルムにウェーハを装着したまま、ウェーハをダイシングすることが可能になった。第一の形状は、装着表面が達成できる最も凸の形状に対応してもよい。
非対称曲げ剛性は、リング状本体の装着表面が第一の形状からより凹んだ第二の形状に可逆的に変化するようにリング状本体を曲げることを可能にするように構成することができる。あるいは、曲げることによって、リング状本体に塑性変形をもたらしてもよい。
第一の形状は、本質的に平坦な形状に対応してもよい。追加又は代替として、第一の形状を有するときの装着表面の曲率は、０．２ｍ－１未満とすることができ、第二の形状を有するときの装着表面の曲率は、３．３ｍ－１以上とすることができる。
リング状本体は、板バネを備えてもよく、及び／又は板バネによって少なくとも部分的に形成することができる。さらに、板バネの表面は、装着表面を形成しても、あるいはその一部であってもよい。リング状本体は、装着表面の形状が第一の形状よりも凸になるようにリング状本体を曲げることを防止又は制限するために、板バネに接続された制限手段をさらに備えてもよい。制限手段は、前記装着表面から離れる方向に向けられた表面上で板バネに結合することができる。追加又は代替として、制限手段は、板バネに接続される複数のセグメントを備えてもよく、装着表面が前記第一の形状にあるとき、隣接するセグメントは互いに当接し、それによって、装着表面の形状が第一の形状よりも凸になるように板バネを曲げることを防止又は制限し、セグメントは、装着表面を第一の形状からより凹んだ形状に変形するように板バネを曲げると、当接から離れるよう構成される。
あるいは、リング状本体は、複数のセグメントを備えてもよく、セグメントは、互いにヒンジ結合されている。例えば、複数のセグメントのうち隣接して配置されたセグメントのそれぞれの対は、それぞれの回転軸を中心として互いに対して枢動するように構成されてもよい。さらに、複数のセグメントのうち隣接して配置されたセグメントの全ての対の枢動運動を記述する回転軸は、互いに平行であり得る。
複数のセグメントのうち隣接して配置されたセグメントの少なくとも１つの対について、一方のセグメントは、前記一方のセグメントの第一の端部に配置された第一の結合構造体を備え、他方のセグメントは、前記他方のセグメントの第二の端部に配置された第二の結合構造体を備えてもよい。第一の結合構造体及び第二の結合構造体は、前記一方のセグメント及び前記他方のセグメントが回転軸を中心にそれぞれ相対的に枢動できるように、互いにヒンジ接続することができる。前記一方のセグメントは、前記一方のセグメントの第一の側面とは反対側の前記一方のセグメントの第二の側面に配置された前記第二の結合構造体を備えてもよい。前記他方のセグメントは、前記他方のセグメントの第二の側面とは反対側の前記他方のセグメントの第一の側面に配置された前記第一の結合構造体を備えてもよい。
第一の結合構造体は、第一の開口部を備えてもよく、第二の結合構造体は、前記第一開口部に回転可能に受容され、回転軸を画定する突出要素を備えてもよい。この突出要素は、ピン、ロッド、又はシャフトであってもよい。
あるいは、第一の結合構造体が第一の開口部を備えてもよく、第二の結合構造体が第二の開口部を備え、フィルムフレームキャリアが、第一及び第二の開口部の少なくとも一方に回転可能に受容され、回転軸を画定するシャフトを備える。
複数のセグメントのうち隣接して配置された前記それぞれの対のセグメントについて、一方のセグメントが第一の当接表面を備え、他方のセグメントが第二の当接表面を備えてもよい。第一の当接表面及び第二の当接表面は、装着表面が第一の形状を有するときに、装着表面の形状が第一の形状よりも凸となるように、リング状本体が曲がることを防止する目的で、互いに当接するように回転軸に対して形成及び配置され得る。
セグメントは、鋼、アルミニウム、チタン、ポリマー、又はそれらの組み合わせからなる群のうちから選択された材料で作ることができる。
本開示のさらなる態様によれば、上記で定義されたフィルムフレームキャリアと、ダイの配列が配置された支持表面を有するキャリアフィルム、ホイル、又はテープとを備えるアセンブリが提供され、ダイの配列を有するキャリアフィルム、ホイル、又はテープは、その支持表面をフィルムフレームキャリアの装着表面に結合される。
キャリアフィルム、ホイル、又はテープは、半導体ダイの配列が支持表面に取り付けられ、キャリアフィルム、ホイル、又はテープがフィルムフレームキャリアの装着表面に結合されることにより、取付層を設けることができる。取付層は、感光性接着剤等の光吸収剤を備えてもよく、光吸収剤は、前記波長を有する光によって照射されると、半導体ダイの配列との取付を少なくとも局所的に解除するように構成される。光吸収剤は、光アブレーションによって、及び／又は光吸収剤が光を吸収した結果、化学反応を起こすことによって、その取付を少なくとも局所的に解除するように構成することができる。より詳細には、光吸収層によって吸収されたエネルギーは、半導体ダイを解放するために使用されるだけでなく、半導体ダイをターゲットに向かって駆動する何らかの推進力を提供するために使用されてもよい。
半導体ダイの配列は、ダイシングされた半導体ウェーハによって、又は構造化された半導体ウェーハによって構成される。
本開示の特徴の態様が詳細に理解され得るように、より具体的な説明は、実施形態を参照して行われ、その実施形態の一部は、添付の図に示されている。しかしながら、添付の図は、典型的な実施形態のみを示すものであり、したがって、その範囲を限定するものではないと考えられることに留意されたい。図は、本開示の理解を容易にするためのものであり、したがって、必ずしも縮尺通りに描かれてはいない。特許請求される主題の利点は、添付の図と併せてこの説明を読めば、当業者には明らかになるであろう。図では、同様の参照数字が同様の要素を指定するために使用された。
本開示の一態様に従って半導体ダイの配列からターゲット上に半導体ダイを配置するための装置の実施形態の一部を示す。 対応する概略図を示す。 図１Ａの装置に対応する概略断面図を示す。 本開示の一態様に従って、半導体ダイの配列からターゲット上に半導体ダイを配置するための装置のさらなる実施形態及び図を示す。 本開示の一態様に従って、半導体ダイの配列からターゲット上に半導体ダイを配置するための装置のさらなる実施形態及び図を示す。 本開示の一態様に従って、半導体ダイの配列からターゲット上に半導体ダイを配置するための装置のさらなる実施形態及び図を示す。 本開示の一態様に従って、半導体ダイの配列からターゲット上に半導体ダイを配置するための装置のさらなる実施形態及び図を示す。 本開示の一態様に従って、半導体ダイの配列からターゲット上に半導体ダイを配置するための装置のさらなる実施形態及び図を示す。 本発明の一態様に従う可撓性フィルムフレームキャリアの第一の実施形態を示す。 本発明の一態様に従う可撓性フィルムフレームキャリア用リング状本体を示す。
以下では、ダイシングされた半導体ウェーハからの半導体ダイをターゲットに載置する実施形態を示す。しかしながら、本発明は、ダイシングされた半導体ウェーハからの半導体ダイを載置することに限定されない。一般に、半導体ダイは、ダイシングされた半導体ウェーハ及び構造化ウェーハを含むがこれらに限定されないダイの配列から載置されてもよい。
図１Ａは、本開示の一態様に従って、ダイシングされた半導体ウェーハ２から半導体ダイ２Ａをターゲット１１３上に載置するための装置１の一実施形態の一部を示す。ここで、ダイシングされた半導体ウェーハ２は、可撓性フィルムフレームキャリア（ＦＦＦＣ）３に装着されるキャリアフィルム４上に配置される。典型的には、ウェーハは、カセット５、トレイ等から装置１に供給される。これは、自動化された方法で行うことができる。
図５に断面が示されているＦＦＦＣ３は、キャリアフィルム４の支持表面４３に結合される装着表面３１を有するリング状の本体３０を備える。ここで、可撓性キャリアフィルム４は、バッキング／支持層４２を備え、この層は、典型的にはポリ塩化ビニルからなり、取付層４１によって覆われている。この取付層４１を利用して、複数の半導体ダイ２Ａを備えるダイシングされた半導体ウェーハ２がバッキング層４２に取り付けられる。
リング状本体３０は、非対称な曲げ剛性を有するので、装着表面３１が図５の上図に示すような第一の形状から図５の中央図に示すようなより凹んだ第二の形状に変化するようにリング状本体３０を曲げることができる。同時に、非対称な剛性により、リング状本体３０は、装着表面３１の形状が第一の形状よりも凸になるように曲げられるのを防止することができる。
リング状本体３０は、板バネ３２と、複数のセグメント３４と、を備え、複数のセグメント３４は、それぞれの接続部３３を用いて、板バネ３２にそれぞれ接続される。第一の形状において、隣接するセグメント３４、より具体的には、１つのセグメント３４Ａの表面３５Ａと、隣接するセグメント３４Ｂの表面３５Ｂとが、互いに当接している。その結果、リング状本体３０は、図５におけるリング状本体３０の中央部に対して、左右の端部を上方に移動させて曲げることができない。しかしながら、逆に、装着表面３１がより凹んだ形状をとることも可能である。これは、図５の中央図に示されている。ここでは、セグメント３４Ａ、３４Ｂは、当接から外れて移動している。板バネ３２を使用することにより、リング状本体３０の形状変形を可逆的にすることができる。しかしながら、第一の形状から第二の形状への曲げが塑性変形からなる実施形態も同様に可能である。このような実施形態では、リング状本体３０は、使用後に廃棄することができる。
非対称な曲げ剛性を有するＦＦＦＣ用のリング状本体３０の別の実施形態を図４に示す。この実施形態では、リング状本体３０は、複数のセグメント３４からなり、これらのセグメントは、ヒンジ接続されている。例えば、図４は、セグメント３４Ａ及びセグメント３４Ｂを示す。これらのセグメントは、それぞれ開口部３６Ａ、３６Ｂを備え、この開口部には、セグメント３４Ａ、３４Ｂが互いにヒンジ接続されたシャフト３７が配置されている。これは、線Ｌ１，Ｌ２に対応する断面図に、より詳細に示されている。シャフト３７は、セグメント３４Ａ、３４Ｂの一方に固定して接続することができ、他方の開口部３６Ａ、３６Ｂ内で回転することできる。あるいは、シャフト３７は、両方の開口部３６Ａ、３６Ｂ内で回転することができる。
図４では、リング状本体３０の装着表面３１は、本質的に平坦な形状である第一の形状で示されている。図５の実施形態と同様に、装着表面３１は、キャリアフィルム４の支持表面４３に結合され得る。セグメント３４Ａ、３４Ｂは、それぞれ、当接表面３５Ａ、３５Ｂを備える。シャフト３７に対する表面３５Ａ，３５Ｂの位置決めは、装着表面３１がより凸になるようにリング状本体３０を曲げることができないことを決定する。しかしながら、装着表面３１がより凹状になるようにリング状本体３０を曲げることは可能である。表面３５Ａ、３５Ｂは、異なる位置に配置されてもよいことに留意すべきである。例えば、長手方向の位置は異なるが、シャフト３７と実質的に一直線上にある場合もある。
ここで図１Ａに戻ると、図５に図示されるように具体化され、その上に配置されたダイシングされた半導体ウェーハ２を有するＦＦＦＣ３は、回転軸１２２Ａを中心に回転することができる回転可能に装着された湾曲シェル１２２上に装着されることが可能である。この目的のために、湾曲シェル１２２には、ＦＦＦＣ３に吸引力を及ぼすことができる多数の小さな開口部を設けてもよい。あるいは、ＦＦＦＣ３は、クランプのような機械的な装着を用いて湾曲シェル１２２に装着されてもよい。
図１Ａは、例示目的のために、湾曲シェル１２２上に配置される半導体ウェーハ２のためのリング状本体３０を表示していないことに留意されたい。さらに、図１Ａは、セグメント３４が、回転軸１２２Ａに平行な長手方向軸を有して一般に細長いことを示している。
湾曲シェル１２２を回転及び並進させることによって、ダイシングされた半導体ウェーハ２を、半導体ダイ２Ａが配置されるべきターゲット１１３に対して位置決めすることもできる。ターゲット１１３は、ターゲットチャック１１２の支持表面１１２Ａ上に配置される。適切に位置決めされると、ダイシングされた半導体ウェーハ２から半導体ダイ２Ａを解放するために解放ユニット（図１Ａには示されていない）を採用して、半導体ダイ２Ａをターゲット１１３の意図された位置に配置することが可能になる。
図１Ｂは、図１Ａの装置を概略的に示す。図示のように、装置１は、検査システム１４０から受け取るデータに基づいて、ターゲットステージ１１０、ウェーハステージ１２０、及び解放ユニット１３０を制御するコントローラ１００を備える。コントローラ１００は、導電性接着剤、はんだ等の液滴１５１をターゲット１１３上に吐出するように構成された吐出装置１５０をさらに制御する。
ターゲットステージ１１０は、ターゲット１１３が配置されたターゲットチャック１１２の位置を制御するための１つ以上のモータを備える。例えば、ターゲットステージ１１０は、回転軸１２２Ａに平行にとられたＸ方向に沿ってターゲットチャック１１２を並進させるためのモータＭＴ０、ターゲットチャック１１２の支持表面１１２Ａに垂直にとられたＺ方向に沿ってターゲットチャック１１２を並進させるためのモータＭＴ２、Ｘ方向及びＺ方向に垂直にとられたＹ方向に沿ってターゲットチャック１１２を並進させるためのモータＭＴ１を備えてもよい。
ウェーハステージ１２０は、半導体ウェーハ２が配置された湾曲シェル１２２の位置を制御するための１つ以上のモータを備える。例えば、ウェーハステージ１２０は、湾曲シェル１２２をＸ方向に沿って並進させるためのモータＭＷ０と、湾曲シェル１２２をＺ方向に沿って並進させるためのモータＭＷ２と、回転軸１２２Ａを中心に湾曲シェル１２２を回転させるためのモータＭＷ３を備えてもよい。
解放ユニット１３０は、光源１３２をＸ方向に並進させるためのモータＭＲ０を備えてもよい。
本開示は、モータの上述の組み合わせに限定されないことに留意されたい。ターゲットステージ１１０、ウェーハステージ１２０、及び解放ユニット１３０は、より多くの又はより少ないモータ、及び／又は異なる方向に並進させるためのモータを備えてもよい。
検査システム１５０は、半導体ウェーハ２及び／又はそこに配置された半導体ダイ２Ａ、及び／又はターゲット１１３の画像を記録するための１つ以上の光学カメラを備えてもよい。静止画又は動画の形態であり得るこれらの記録された画像に基づいて、コントローラ１００は、配置される各半導体ダイ２Ａをターゲット１１３上の意図された位置に配置することを確実に行うように、ターゲットステージ１１０、ウェーハステージ１２０、及び／又は解放ユニット１３０を制御する。次に、この載置プロセスについて、図２を参照してより詳細に説明する。
図２は、図１の装置に対応する概略断面図である。ここで、ターゲット１１３が示されており、例えば、プリント基板である。ターゲット１１３は、複数の意図された配置位置を備え、その上に、ダイシングされた半導体ウェーハ２からの半導体ダイ２Ａを配置する必要がある。半導体ダイ２Ａを配置する前に、吐出装置１５０によってターゲット１１３上に、導電性接着剤、はんだ等の液滴１５１が提供される、例えば、吐出される。
挿入図Ｉに示すように、ターゲット１１３には、行Ｒ及び列Ｃに配列される複数の液滴１５１が提供されてもよく、同様に、半導体ウェーハ２上にも、行ｒ及び列ｃのマトリクス状に半導体ダイ２Ａが配列されてもよい。ここで、ダイシングされた半導体ウェーハ２上の列ｃ及びターゲット１１３上の列Ｃは、それぞれ、長手方向軸の湾曲シェル１２２及び／又は回転軸１２２ａに対して垂直に延びていると仮定する。
ターゲット１１３上に液滴１５１を堆積又はその他の方法で配置した後、ターゲット１１３を湾曲シェル１２２の下に移動して、ダイシングされた半導体ウェーハ２から解放される半導体ダイ２Ａを受け取る。そのために、解放ユニット１３０を使用する。
湾曲シェル１２２は、少なくとも大部分において、回転軸１２２ａに沿った一定の断面を有する。湾曲シェル１２２は、部分円形又は円形の円筒シェルとすることができる。湾曲シェル１２２の断面の様々な例は、図１Ａに示されている。ここで、例Ａは部分円形円筒シェルに対応し、例Ｂは円形円筒シェルに対応し、例Ｃはさらなる部分円形円筒シェル、すなわち半円形円筒シェルに対応する。
再び図２を参照すると、解放ユニット１３０は、キャリアフィルム４から解放されるべき半導体ダイ２Ａに湾曲シェル１２２を通して光ビーム１３３を照射するレーザ光源１３２を備える。そのために、湾曲シェル１２２は、少なくともレーザ光源１３２から来る光に対して、少なくとも部分的に半透明である。湾曲シェル１２２は、全体が透光性材料で作られることができ、あるいは特定の領域が透光性であり、他の領域が透光性でないこともできる。例えば、湾曲シェル１２２は、ガラス、石英、又は溶融シリカで作ることができる。
取付層４１は、感光性接着剤等の光吸収剤を備える。取付層４１はレーザ光源１３２からの光が照射されると、半導体ダイ２Ａとの取付が失われる。例えば、光の吸収によって光吸収剤が化学反応を起こし、その結果、取付層４１の粘着性が低下する。追加又は代替として、光の吸収は、温度の急激かつ局所的な上昇を引き起こすこともある。これによって、局所的なアブレーションが生じること、及び／又は解放された半導体ダイ２Ａをターゲット１１３に向かって推進するガス状成分を生成することさえある。
取付を失った半導体ダイ２Ａは、ターゲット１１３上の意図された配置位置の上に落下する。その後、湾曲シェル１２２は、モータＭ３によって回転され、別の半導体ダイ２Ａをレーザ光源１３２と整列させる。さらに、湾曲シェル１２２とターゲット１１３を相互に平行移動させて、次の意図する配置位置を湾曲シェル１２２に対して正しい位置に持ってくる。
図２に示すように、様々な検査システムを装着することができる。検査システムは、ダイシングされた半導体ウェーハ２から半導体ダイ２Ａを、ターゲット１１３に配置される前に、検査するために使用することができる。このような検査は、半導体ダイ２Ａの位置及び向きを決定することからなる場合がある。これにより、例えば、湾曲シェル１２２、ターゲット１１３、及び／又はレーザ光源１３２を並進させることによって、半導体ダイ２Ａを解放する前に、最終的な補正を行うことができる。各半導体ダイ２Ａは、その理想的な位置及び／又は向きから、わずかにオフセットされ得ることに留意されたい。このようなずれは、ダイシング中及び／又はＦＦＦＣ３を湾曲シェル１２２に装着する際に発生し得る。そのようなずれを記録することは、検査システム１４０の１つ以上のカメラ１４１によって可能である。湾曲シェル１２２は少なくとも局所的に半透明であるため、カメラ１４１を湾曲シェル１２２の内部に配置することも可能である。
別のカメラ又は同じカメラを、半導体ダイ２Ａを解放する前に、半導体ダイが損傷しているかどうかをチェックするために使用することもできる。半導体ダイ２Ａが損傷していると判断された場合、装置１のコントローラ１００によって、その半導体ダイをスキップすることを決定してもよい。
別のカメラ又は同じカメラを、半導体ダイ２Ａが解放されたかどうかをチェックするために使用することもできる。この半導体ダイが解放されなかったと判断された場合、新たな解放を試みることもできる。
検査システム１４０は、カメラ１４２を用いて、液滴１５１がターゲット１１３上に正しく配置されているかをチェックすること、及び／又はターゲット１１３の位置及び／又は向きをモニタ若しくはチェックすることもできる。
湾曲シェル１２２の湾曲した性質のために、検査システム１４０のカメラを、それが検査する必要のある半導体ダイ２ａに密接に配置することが可能であることに留意されたい。
図３Ａ～図３Ｅは、本開示の一態様に従って、ダイシングされた半導体ウェーハからターゲット上に半導体ダイを直接配置するための装置のさらなる実施形態を示す。
図３Ａ～図３Ｅに示す各実施形態は、装置内部の様々な動きのための基準として機能する静止フレーム１６０を備える。
図３Ａにおいて、モータＭＴ０は、キャリッジ１１１をフレーム１６０に対してｘ方向に並進させるために使用される。モータＭＴ１は、ターゲットチャック１１２をキャリッジ１１１に対してｙ方向に並進させるために使用される。さらに、モータＭＷ３は、湾曲シェル１２２をフレーム１６０に対して回転させるために使用される。
レーザ光源１３２は、モータＭＲ０を使用してフレーム１６０に対してｘ方向に並進するキャリッジ１３１上に装着されている。
図３Ａの装置は、複数の半導体ダイ２Ａを、回転軸１２２Ａに垂直に延びる複数の離間した列のターゲット１１３上に配置するために使用することができる。
例えば、ターゲット１１３は、半導体ウェーハ２上の同じ列に配置される半導体ダイ２Ａを配置するために、湾曲シェル１２２を回転させながらＹ方向に並進させることができる。半導体ウェーハ２上の列が枯渇すると、ターゲットチャック１１２とレーザ光源１３２の両方が半導体ウェーハ２上の次の列の半導体ダイ２Ａに整列するように、レーザ光源１３２とターゲットチャック１１２をｘ方向に平行移動させる。ターゲット１１３上の完全な列が満たされると、ターゲットチャック１１２は、湾曲シェル１２２の下に進む新しい列を位置付けるために、ｘ方向に移動される。
図３Ｂに示す実施形態では、ターゲットチャック１１２は、モータＭＴ１を用いてｙ方向にのみ並進させることができる。湾曲シェル１２２は、モータＭＷ３を用いてキャリッジ１２１に対して回転させることができる。その一方で、キャリッジ１２１は、モータＭＷ０を用いてｘ方向に並進させることができる。キャリッジ１３１に装着されるレーザ光源１３２は、モータＭＲ０を用いてフレーム１６０に対して、ｘ方向に並進させることができ、フレーム１６０は、例示の目的で、ここでは部分的に省略されている。モータＭＲ０は、キャリッジ１３１の並進を付与するために、例えば、ボールねじ、リードねじ、ベルト駆動、又はリニアモータを備えてもよい。
図３Ｃに示す装置は、モータＭＲ０が、フレーム１６０の代わりにキャリッジ１２１に対してキャリッジ１３１を並進させる点で、図３Ｂに示す実施形態と異なっている。
図３Ｄ及び図３Ｅは、図３Ａに示す装置に対応する断面図を示す。より詳細には、ターゲットチャック１１２は、ｘ方向及びｙ方向に並進することができ、湾曲シェル１２２は、フレーム１６０に対して回転することができるだけである。レーザ光源１３２は、モータＭＲ０を用いてフレーム１６０に対してｘ方向にのみ並進することができる。
図３Ｄにおいて、レーザ光源１３２は、透光性湾曲シェル１２２を介して、半導体ダイ２Ａがキャリアフィルムに取り付けられる取付層に光ビーム１３３を照射する。あるいは、解放ユニット１３０は、針と、針を下層の半導体ダイに係合させたり離脱させたりするための針アクチュエータとを備えてもよい。この場合、針アクチュエータと針は、共に湾曲シェル１２２の内部に配置され、共にＸ方向に並進される。
図３Ｅにおいて、レーザ光源１３２は、湾曲シェル１２２の外側に装着されている。レーザ光源１３２は、ミラーユニット１３４に向かって光のビーム１３３を解放する。ミラーユニット１３４は、光を湾曲シェル１２２の上に、それを介して偏向させる。ミラーユニット１３４は、偏向の角度を変えることができるようにするため、１つ以上のミラーと１つ以上のミラーアクチュエータとを備えてもよい。ミラーユニット１３４は、モータＭＲ０を用いてｘ方向に並進することができ、それは、例えば、リニアモータとして具現化することができる。
以上、本発明をその詳細な実施形態を用いて説明した。しかしながら、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。むしろ、添付の特許請求の範囲及びその均等物によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
本発明の特定及び好ましい態様は、添付の独立請求項に記載されている。従属請求項及び／又は独立請求項からの特徴の組み合わせは、単に請求項に規定されている通りではなく、適宜組み合わせてもよい。
本開示の範囲は、特許請求された発明に関連するか否か、あるいは本発明によって対処される問題のいずれか又は全てに対して緩和するか否かにかかわらず、明示的又は暗黙的にそこに開示される任意の新規な特徴又は特徴の組み合わせ、又はその一般化を含む。本出願人は、本出願又はそこから派生するさらなる出願の審理中に、かかる特徴に対して新たな請求項を策定することができることをここに通知する。特に、添付の特許請求の範囲を参照すると、従属請求項の特徴は、独立請求項の特徴と組み合わせてもよく、それぞれの独立請求項の特徴は、単に請求項に列挙された特定の組み合わせに限らず、任意の適切な方法で組み合わせてもよい。
別々の実施形態の文脈で説明される特徴も、単一の実施形態において組み合わせて提供されてもよい。逆に、簡潔にするために、単一の実施形態の文脈で説明されている様々な特徴も、別々に、又は任意の適切なサブコンビネーションで提供されてもよい。
「備える」という用語は、他の要素又はステップを排除せず、「１つの」という用語は、複数を排除しない。特許請求の範囲における参照符号は、特許請求の範囲を限定するものとして解釈されてはならない。
１ 装置
２ 半導体ウェーハ
２Ａ 半導体ダイ
３ フィルムフレームキャリア
４ キャリアフィルム
５ カセット
３０ リング状本体
３１ 装着表面
３２ 板バネ
３３ 接続部
３４、３４Ａ、３４Ｂ セグメント
３５Ａ、３５Ｂ 当接表面
３６Ａ、３６Ｂ 開口部
３７ シャフト
４１ 取付層
４２ バッキング層
４３ 支持表面
１００ コントローラ
１１０ ターゲットステージ
１１１ キャリッジターゲットステージ
１１２ ターゲットチャック
１１３ ターゲット
１２０ ウェーハステージ
１２１ キャリアウェーハステージ
１２２ 湾曲シェル
１２２Ａ 回転軸
１３０ 解放ユニット
１３１ キャリア解放ユニット
１３２ レーザ光源
１３３ 光のビーム
１３４ ミラーユニット
１４０ 検査システム
１４１、１４２ カメラ
１５０ 吐出装置
１５１ 接着剤／はんだの液滴
１６０ 固定フレーム
Ｍ０ モータＸ方向
Ｍ１ モータｙ方向
Ｍ２ モータｚ方向
Ｍ３ モータ回転

Claims (15)

  1. 湾曲シェルに装着されるように構成されたフィルムフレームキャリアであって、
    半導体ダイの配列が配置された支持表面を有する可撓性キャリアフィルム、ホイル、又はテープの支持表面に結合されるように構成された装着表面を有するリング状本体
    を、備え、
    前記リング状本体は、非対称曲げ剛性を有することで、前記リング状本体の前記装着表面が第一の形状からより凹んだ第二の形状に変化するように前記リング状本体を曲げることを可能にし、前記装着表面の形状が前記第一の形状よりも凸になるように前記リング状本体を曲げることを防止又は制限することを特徴とする、フィルムフレームキャリア。
  2. 前記非対称曲げ剛性は、前記リング状本体の前記装着表面が前記第一の形状を有する状態からより凹んだ前記第二の形状に可逆的に変化するように前記リング状本体を曲げることを可能にするように構成され、前記第一の形状は任意に本質的に平坦な形状に相当する、請求項１に記載のフィルムフレームキャリア。
  3. 前記第一の形状を有するときの前記装着表面の曲率は０．２ｍ－１未満であり、前記第二の形状を有するときの前記装着表面の曲率は３．３ｍ－１以上である、請求項１又は２に記載のフィルムフレームキャリア。
  4. 前記リング状本体が板バネを備え、及び／又は板バネによって少なくとも部分的に形成されており、前記リング状本体が、前記装着表面の形状が前記第一の形状よりも凸になるように前記リング状本体が曲がることを前記防止又は制限するために前記板バネに接続された制限手段をさらに備え、
    前記制限手段は、任意選択で、前記装着表面から離れる方向に向けられた表面で前記板バネに結合され、及び／又は
    前記制限手段は、任意選択で、前記板バネに接続される複数のセグメントからなり、前記装着表面が前記第一の形状にあるとき、隣接するセグメントは互いに当接し、それによって、前記装着表面の形状が前記第一の形状よりも凸になるように前記板バネを曲げることを防止又は制限し、前記セグメントは、前記装着表面を前記第一の形状からより凹んだ形状に変形するように前記板バネを曲げると、当接から離れるよう構成される、請求項３に記載のフィルムフレームキャリア。
  5. 前記リング状本体は、複数のセグメントを備え、前記セグメントは、互いにヒンジ接続されている、請求項１～４のいずれか一項に記載のフィルムフレームキャリア。
  6. 前記複数のセグメントのうち、隣接して配置されたセグメントのそれぞれの対は、それぞれの回転軸を中心として互いに対して枢動するように構成される、請求項５に記載のフィルムフレームキャリア。
  7. 前記複数のセグメントのうち隣接して配置されたセグメントの全ての対の枢動運動を記述する前記回転軸は、互いに平行である、請求項６に記載のフィルムフレームキャリア。
  8. 前記複数のセグメントのうち、隣接して配置されたセグメントの少なくとも１つの対について、一方のセグメントは、前記一方のセグメントの第一の端部に配置された第一の結合構造体を備え、他方のセグメントは、前記他方のセグメントの第二の端部に配置された第二の結合構造体を備え、前記第一の結合構造体と前記第二の結合構造体は、前記一方のセグメントと前記他方のセグメントを、回転軸を中心として互いに対して枢動可能なように、互いにヒンジ接続されている、請求項６又は７に記載のフィルムフレームキャリア。
  9. 前記一方のセグメントは、前記一方のセグメントの第一の側面とは反対側の、前記一方のセグメントの第二の側面に配置された前記第二の結合構造体を備え、前記他方のセグメントは、前記他方のセグメントの第二の側面とは反対側の、前記他方のセグメントの第一の側面に配置された前記第一の結合構造体を備える、請求項８に記載のフィルムフレームキャリア。
  10. 前記第一の結合構造体が第一の開口部を備え、前記第二の結合構造体が、前記第一の開口部に回転可能に受容され、前記回転軸を画定する突出要素を備え、前記突出要素が任意選択でピン、ロッド、又はシャフトであり、又は
    前記第一の結合構造体が第一の開口部を備え、前記第二の結合構造体が第二の開口部を備え、前記フィルムフレームキャリアが、前記第一の開口部と前記第二の開口部との少なくとも一方に回転可能に受容され、前記回転軸を画定するシャフトを備える、請求項８又は９に記載のフィルムフレームキャリア。
  11. 前記複数のセグメントのうち隣接して配置されたセグメントの前記それぞれの対について、一方のセグメントが第一の当接表面を備え、他方のセグメントが第二の当接表面を備え、前記第一の当接表面及び前記第二の当接表面は、前記装着表面が前記第一の形状を有するときに、前記装着表面の形状が前記第一の形状よりも凸になるように前記リング状本体が曲がることを防止する目的で、前記回転軸に対して互いに当接するように形成及び配置され、及び／又は前記セグメントは、鋼、アルミニウム、チタン、ポリマー又はこれらの組み合わせからなる群から選択された材料で作られる、請求項１～１０のいずれか一項に記載のフィルムフレームキャリア。
  12. 請求項１～１１のいずれか一項に記載のフィルムフレームキャリアと、
    半導体ダイの配列が配置された支持表面を有するキャリアフィルム、ホイル、又はテープと、
    を備える、アセンブリであって、
    半導体ダイの配列を有する前記キャリアフィルム、ホイル、又はテープが、その支持表面を前記フィルムフレームキャリアの前記装着表面に結合し、
    前記半導体ダイの配列は、任意選択で、ダイシングされた半導体ウェーハ又は構造化された半導体ウェーハによって構成される、アセンブリ。
  13. 前記キャリアフィルム、ホイル、又はテープには、前記半導体ダイの配列が前記支持表面に取り付けられ、前記キャリアフィルム、ホイル、又はテープが前記フィルムフレームキャリアの前記装着表面に結合されることによって、取付層が設けられる、請求項１２に記載のアセンブリ。
  14. 前記取付層は、感光性接着剤等の光吸収剤を備え、前記光吸収剤は、前記波長を有する光によって照射されると、前記半導体ダイの配列との取付を少なくとも局所的に解除するように構成される、請求項１３に記載のアセンブリ。
  15. 前記光吸収剤は、光アブレーションによって、及び／又は前記光を吸収した結果、前記光吸収剤が化学反応を起こすことによって、少なくとも局所的にその取付を解除するように構成される、請求項１４に記載の装置。
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US9633883B2 (en) 2015-03-20 2017-04-25 Rohinni, LLC Apparatus for transfer of semiconductor devices
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