JP2024045793A - 半導体製造装置、剥離ユニットおよび半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ照射装置への再帰を低減することが可能な技術を提供することにある。
【解決手段】半導体製造装置は、レーザ光により剥離する粘着シートで形成され、ダイが貼付されたダイシングテープを保持するウエハ保持台と、前記ダイシングテープの下方に設けられる剥離ユニットと、を備える。前記剥離ユニットは、上部に開口を有する空洞と前記開口の下方に設けられるレーザ照射装置とを有するレーザ照射部を備える。前記レーザ照射装置は、当該レーザ照射装置から照射されるレーザ光の照射方向が前記ダイシングテープの表面の法線方向に対して傾き、前記レーザ光が前記開口を通して前記ダイシングテープに照射されるように設けられる。
【選択図】図６

Description

本開示は半導体製造装置に関し、例えばレーザ光の照射により粘着力がなくなるダイシングテープが用いられるダイボンダに適用可能である。

ダイボンダ等の半導体製造装置は、接合材料を用いて、例えば、素子を基板または素子の上にボンド（載置して接着）する装置である。接合材料は、例えば、液状またはフィルム状の樹脂やはんだ等である。素子は、例えば、半導体チップ、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）およびガラスチップ等のダイや電子部品である。基板は、例えば、配線基板や金属薄板で形成されるリードフレーム、ガラス基板等である。

例えば、ダイボンダによるダイボンディング工程の中には、半導体ウエハ（以下、単に、ウエハという。）から分割されたダイをダイシングテープから剥離する剥離工程がある。ダイシングテープは粘着層を有し、ウエハが貼付されている。剥離工程では、ダイシングテープ裏面から突上げブロック等によってダイを突き上げて、ダイ供給部に保持されたダイシングテープから、１個ずつ剥離し、コレット等の吸着ノズルを使って基板上に搬送する。

特開２０１２－４３９３号公報

剥離工程では、ダイをダイシングテープから剥離してピックアップする際に、ダイに割れや欠けが生じることがある。

本開示の課題は、ダイの割れや欠けを低減することが可能な技術を提供することにある。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本開示のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
すなわち、半導体製造装置は、レーザ光により剥離する粘着シートで形成され、ダイが貼付されたダイシングテープを保持するウエハ保持台と、前記ダイシングテープの下方に設けられる剥離ユニットと、を備える。前記剥離ユニットは、上部に開口を有する空洞と前記開口の下方に設けられるレーザ照射装置とを有するレーザ照射部を備える。前記レーザ照射装置は、当該レーザ照射装置から照射されるレーザ光の照射方向が前記ダイシングテープの表面の法線方向に対して傾き、前記レーザ光が前記開口を通して前記ダイシングテープに照射されるように設けられる。

本開示によれば、ダイの割れや欠けを低減することが可能である。

図１は実施形態におけるダイボンダの構成例を示す概略上面図である。 図２は図１において矢印Ａ方向から見たときの概略構成を説明する図である。 図３は図１に示すウエハ供給部の主要部を示す概略断面図である。 図４は図１に示すダイボンダを用いた半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。 図５は図２に示す剥離ユニットの上面図である。 図６は図５に示す剥離ユニットのＡ－Ａ線に沿った断面図である。 図７（ａ）は比較例における剥離ユニット、ダイシングテープ、ダイおよびコレットを示す模式図である。図７（ｂ）は実施形態における剥離ユニット、ダイシングテープ、ダイおよびコレットを示す図である。 図８は第一変形例における剥離ユニット、ダイシングテープ、ダイおよびコレットを示す模式図である。 図９（ａ）は実施形態におけるレーザ光源の強度推移を示す図である。図９（ｂ）は第二変形例におけるレーザ光源の強度推移を示す図である。 図１０（ａ）および図１０（ｂ）は第三変形例におけるレーザ照射装置の構成および動作を示す図である。 図１１（ａ）から図１１（ｃ）は第四変形例における照射範囲制限部品の断面図である。

以下、実施形態および変形例について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明を省略することがある。なお、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合がある。また、複数の図面の相互間においても、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は必ずしも一致していない。

半導体製造装置の一実施形態であるダイボンダの構成について図１から図３を用いて説明する。図１は実施形態におけるダイボンダの構成例を示す概略上面図である。図２は図１において矢印Ａ方向から見たときの概略構成を説明する図である。図３は図１に示すウエハ供給部の主要部を示す概略断面図である。

ダイボンダ１は、大別して、ウエハ供給部１０と、ピックアップ部２０、中間ステージ部３０と、ボンディング部４０と、搬送部５０、基板供給部６０と、基板搬出部７０と、制御部（制御装置）８０と、を有する。Ｙ方向がダイボンダ１の前後方向であり、Ｘ方向が左右方向であり、Ｚ方向が上下方向である。ウエハ供給部１０がダイボンダ１の前側に配置され、ボンディング部４０が後側に配置される。

ウエハ供給部１０は、ウエハカセットリフタ１１と、ウエハ保持台１２と、剥離ユニット１３と、ウエハ認識カメラ１４と、を有する。

ウエハカセットリフタ１１は複数のウエハリングＷＲが格納されるウエハカセット（不図示）をウエハ搬送高さまで上下動させる。ウエハ修正シュート（不図示）はウエハカセットリフタ１１から供給されるウエハリングＷＲのアライメントを行う。ウエハエキストラクタ（不図示）はウエハリングＷＲをウエハカセットから取出してウエハ保持台１２に供給したり、ウエハ保持台１２から取り出してウエハカセットに収納したりする。

ウエハ保持台１２は、ウエハリングＷＲを保持するエキスパンドリング１２１と、ウエハリングＷＲに保持されダイシングテープＤＴを水平に位置決めする支持リング１２２と、を有する。剥離ユニット１３は支持リング１２２の内側に配置される。なお、ダイＤのピックアップ性を向上させるため、ダイＤの剥離時に、ウエハリングＷＲを保持しているエキスパンドリング１２１は下げられ、ウエハリングＷＲに保持されているダイシングテープＤＴが引き伸ばされダイＤの間隔が広げられる。

ダイシングテープＤＴ上にウエハＷが接着（貼付）されており、そのウエハＷは複数のダイＤに分割されている。ウエハＷとダイシングテープＤＴとの間にダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）と呼ばれるフィルム状の接着材料ＤＦを貼り付けている。接着材料ＤＦは加熱することで硬化する。

ダイシングテープＤＴとして、例えば、常温では粘着力があり、加熱すると粘着層が膨張して粘着力が弱まり剥がれる加熱剥離テープを使用する。なお、加熱剥離テープは、接着材料ＤＦの硬化温度（通常１５０℃）よりも低い温度で剥離するものが好ましい。また、接着材料ＤＦの硬化は、指定温度を長い時間（１時間程度）掛けるものであり、加熱剥離テープの加熱時間が短い場合、加熱剥離シートの剥離温度は接着材料ＤＦの硬化温度と同程度であってもよい。

ウエハ保持台１２は図示しない駆動部によってＸＹ方向に移動し、ピックアップするダイＤを剥離ユニット１３の位置に移動させる。また、ウエハ保持台１２は図示しない駆動部によってＸＹ平面内においてウエハリングＷＲを回転させる。剥離ユニット１３は図示しない駆動部によって上下方向に移動する。剥離ユニット１３はダイシングテープＤＴからダイＤを剥離する。

ウエハ認識カメラ１４はウエハＷからピックアップするダイＤのピックアップ位置を把握したり、ダイＤの表面検査をしたりする。

ピックアップ部２０は、ピックアップヘッド２１と、Ｙ駆動部２３と、を有する。ピックアップヘッド２１には、剥離されたダイＤを先端に吸着保持するコレット２２が設けられる。ピックアップヘッド２１はウエハ供給部１０からダイＤをピックアップし、中間ステージ３１に載置する。Ｙ駆動部２３はピックアップヘッド２１をＹ軸方向に移動させる。ピックアップ部２０は、ピックアップヘッド２１を昇降、回転及びＸ方向移動させる各駆動部（不図示）を有する。

中間ステージ部３０は、ダイＤが載置される中間ステージ３１と、中間ステージ３１上のダイＤを認識するためのステージ認識カメラ３４と、を有する。中間ステージ３１は載置されたダイＤを吸着する吸引孔を備える。載置されたダイＤは中間ステージ３１に一時的に保持される。中間ステージ３１はダイＤが載置される載置ステージであると共に、ダイＤがピックアップされるピックアップステージでもある。

ボンディング部４０は、ボンドヘッド４１と、Ｙ駆動部４３と、基板認識カメラ４４と、ボンドステージ４６と、を有する。ボンドヘッド４１にはダイＤを先端に吸着保持するコレット４２が設けられる。Ｙ駆動部４３はボンドヘッド４１をＹ軸方向に移動させる。基板認識カメラ４４は基板Ｓを撮像し、ボンド位置を認識する。ここで、基板Ｓには、最終的に一つのパッケージとなる、複数の製品エリア（以下、パッケージエリアＰという。）が形成されている。また、基板Ｓには、パッケージエリアＰの位置認識マーク（不図示）が形成されている。ボンドステージ４６は、基板ＳにダイＤが載置される際、上昇させられ、基板Ｓを下方から支える。ボンドステージ４６は基板Ｓを真空吸着するための吸引口（不図示）を有し、基板Ｓを固定することが可能である。ボンドステージ４６は基板Ｓを加熱する加熱部（不図示）を有する。ボンディング部４０は、ボンドヘッド４１を昇降、回転及びＸ方向移動させる各駆動部（不図示）を有する。

このような構成によって、ボンドヘッド４１は、ステージ認識カメラ３４の撮像データに基づいてピックアップ位置や姿勢を補正し、中間ステージ３１からダイＤをピックアップする。そして、ボンドヘッド４１は、基板認識カメラ４４の撮像データに基づいて基板ＳのパッケージエリアＰ上にボンドし、または既に基板ＳのパッケージエリアＰの上にボンドされたダイの上に積層する形でボンドする。

搬送部５０は、基板Ｓを掴み搬送する搬送爪５１と、基板Ｓが移動する搬送レーン５２と、を有する。基板Ｓは、搬送レーン５２に設けられた搬送爪５１の図示しないナットを搬送レーン５２に沿って設けられた図示しないボールネジで駆動することによってＸ方向に移動する。このような構成によって、基板Ｓは、基板供給部６０から搬送レーン５２に沿ってボンド位置まで移動し、ボンド後、基板搬出部７０まで移動して、基板搬出部７０に基板Ｓを渡す。

基板供給部６０は、搬送治具に格納されて搬入された基板Ｓを搬送治具から取り出して搬送部５０に供給する。基板搬出部７０は、搬送部５０により搬送された基板Ｓを搬送治具に格納する。

制御部８０は、ダイボンダ１の各部の動作を監視し制御するプログラム（ソフトウエア）およびデータを格納する記憶装置と、記憶装置に格納されたプログラムを実行する中央処理装置（ＣＰＵ）と、入出力装置（不図示）と、を備える。入出力装置は、画像取込装置（不図示）およびモータ制御装置（不図示）等を有する。画像取込装置は、ウエハ認識カメラ１４、ステージ認識カメラ３４および基板認識カメラ４４からの画像データを取り込む。モータ制御装置は、ウエハ供給部１０の駆動部、ピックアップ部２０の駆動部、ボンディング部４０の駆動部等を制御する。

ダイボンダ１を用いた半導体装置の製造工程の一部（半導体装置の製造方法）について図４を用いて説明する。図４は図１に示すダイボンダを用いた半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。以下の説明において、ダイボンダ１を構成する各部の動作は制御部８０により制御される。

（ウエハ搬入工程：工程Ｓ１）
ウエハリングＷＲがウエハカセットリフタ１１のウエハカセットに供給される。供給されたウエハリングＷＲがウエハ保持台１２に供給される。なお、ウエハＷは、予めプローバ等の検査装置により、ダイ毎に検査され、ダイ毎に良、不良を示すウエハマップデータが生成されており、制御部８０の記憶装置に記憶される。

（基板搬入工程：工程Ｓ２）
基板Ｓが格納された搬送治具が基板供給部６０に供給される。基板供給部６０で搬送治具から基板Ｓが取り出され、基板Ｓが搬送爪５１に固定される。

（ピックアップ工程：工程Ｓ３）
工程Ｓ１後、所望するダイＤをダイシングテープＤＴからピックアップできるようにウエハ保持台１２が動かされる。ウエハ認識カメラ１４によりダイＤが撮影され、撮影により取得された画像データに基づいてダイＤの位置決めおよび表面検査が行われる。画像データを画像処理することによって、ダイボンダのダイ位置基準点からのウエハ保持台１２上のダイＤのずれ量（Ｘ、Ｙ、θ方向）が算出されて位置決めが行われる。なお、ダイ位置基準点は、予め、ウエハ保持台１２の所定の位置を装置の初期設定として保持されている。画像データを画像処理することによって、ダイＤの表面検査が行われる。

位置決めされたダイＤは剥離ユニット１３およびピックアップヘッド２１によりダイシングテープＤＴから剥離される。ダイシングテープＤＴから剥離されたダイＤは、ピックアップヘッド２１に設けられたコレット２２に吸着、保持されて、中間ステージ３１に搬送されて載置される。

ステージ認識カメラ３４により中間ステージ３１の上のダイＤが撮影され、撮影により取得された画像データに基づいてダイＤの位置決めおよび表面検査が行われる。画像データを画像処理することによって、ダイボンダのダイ位置基準点からの中間ステージ３１上のダイＤのずれ量（Ｘ、Ｙ、θ方向）が算出されて位置決めが行われる。なお、ダイ位置基準点は、予め、中間ステージ３１の所定の位置を装置の初期設定として保持されている。画像データを画像処理することによって、ダイＤの表面検査が行われる。

ダイＤを中間ステージ３１に搬送したピックアップヘッド２１はウエハ供給部１０に戻される。上述した手順に従って、次のダイＤがダイシングテープＤＴから剥離され、以後同様の手順に従ってダイシングテープＤＴから１個ずつダイＤが剥離される。

（ボンド工程：工程Ｓ４）
搬送部５０により基板Ｓがボンドステージ４６に搬送される。ボンドステージ４６上に載置された基板Ｓが基板認識カメラ４４により撮像され、撮影によって画像データが取得される。画像データが画像処理されることによって、ダイボンダ１の基板位置基準点からの基板Ｓのずれ量（Ｘ、Ｙ、θ方向）が算出される。なお、基板位置基準点は、予め、ボンディング部４０の所定の位置を装置の初期設定として保持されている。

工程Ｓ３において算出された中間ステージ３１上のダイＤのずれ量からボンドヘッド４１の吸着位置が補正されてダイＤがコレット４２により吸着される。中間ステージ３１からダイＤを吸着したボンドヘッド４１によりボンドステージ４６に支持された基板Ｓの所定箇所にダイＤがボンドされる。基板認識カメラ４４により基板ＳにボンドされたダイＤが撮影され、撮影により取得された画像データに基づいてダイＤが所望の位置にボンドされたかどうか等の検査が行われる。

ダイＤを基板Ｓにボンドしたボンドヘッド４１は中間ステージ３１に戻される。上述した手順に従って、次のダイＤが中間ステージ３１からピックアップされ、基板Ｓにボンドされる。これが繰り返されて基板ＳのすべてのパッケージエリアＰにダイＤがボンドされる。

（基板搬出工程：工程Ｓ５）
ダイＤがボンドされた基板Ｓが基板搬出部７０に搬送される。基板搬出部７０で搬送爪５１から基板Ｓが取り出されて搬送治具に格納される。ダイボンダ１から基板Ｓが格納されている搬送治具が搬出される。

上述したように、ダイＤは、基板Ｓ上に実装され、ダイボンダ１から搬出される。その後、例えば、ダイＤが実装された基板Ｓが格納された搬送治具がワイヤボンディング工程に搬送され、ダイＤの電極はＡｕワイヤ等を介して基板Ｓの電極と電気的に接続される。そして、基板Ｓがモールド工程に搬送され、ダイＤとＡｕワイヤとをモールド樹脂（図示せず）で封止することによって、半導体パッケージが完成する。

積層ボンドする場合は、ワイヤボンディング工程に続いて、ダイＤが実装された基板Ｓが載置格納された搬送治具がダイボンダに搬入されて基板Ｓ上に実装されたダイＤの上にダイＤが積層され、ダイボンダから搬出された後、ワイヤボンディング工程でＡｕワイヤを介して基板Ｓの電極と電気的に接続される。第二段目より上のダイＤは、上述した方法でダイシングテープＤＴから剥離された後、ボンディング部に搬送されてダイＤの上に積層される。上記工程が所定回数繰り返された後、基板Ｓがモールド工程に搬送され、複数個のダイＤとＡｕワイヤとをモールド樹脂（図示せず）で封止することによって、積層パッケージが完成する。

次に、剥離ユニットの構成について図５および図６を用いて説明する。図５は図２に示す剥離ユニットの上面図である。図６は図５に示す剥離ユニットのＡ－Ａ線に沿った断面図である。

剥離ユニット１３は、ダイシングテープＤＴにレーザ光を照射するレーザ照射部１３１と、ダイシングテープＤＴを吸引する吸引部１３２と、それらを保持する円筒状のドーム１３３と、ドーム１３３に蓋をするドームプレート１３４と、を有する。

ドームプレート１３４はレーザ照射部１３１が配置される開口を有し、その周辺部には、複数の吸引口１３４ａおよび複数の吸引口１３４ａを連結する複数の溝１３４ｂが設けられている。吸引口１３４ａは下方に設けられる吸引部１３２の空洞１３２ａと連通している。空洞１３２ａはレーザ照射部１３１の周りに環状に構成されている。空洞１３２ａはパイプ１３２ｂと連通し、真空ポンプに接続されている。吸引口１３４ａおよび溝１３４ｂのそれぞれの内部は、剥離ユニット１３を上昇させてその上面をダイシングテープＤＴの裏面に接触させた際、上記真空ポンプによって減圧され、ピックアップ対象ダイ以外の部位のダイシングテープＤＴの裏面がドームプレート１３４の上面に密着するように構成されている。吸引口１３４ａ、吸引部１３２（空洞１３２ａ、パイプ１３２ｂ）は真空経路を構成している。

レーザ照射部１３１からの熱によるドームプレート１３４の温度上昇に伴う周辺ダイの加熱を防止するため、レーザ照射部１３１とドームプレート１３４との間に間隙Ｇを設け、空気断熱している。間隙Ｇの幅は、例えば、０．５ｍｍ程度である。なお、ドームプレート１３４の温度上昇を低減するため、空洞１３２ａの下方に壁を隔てて冷却部を設けてもよい。冷却部は、例えば、レーザ照射部１３１の周りに環状に設けられた空洞と、空洞と連通しているパイプと、により構成される。そして、パイプから空洞に冷却気体が供給され、供給された冷却気体は、空洞を形成する壁に設けられた排気孔から冷却部の外に排出されるようになっている。

レーザ照射部１３１は、空洞１３１ａ、レーザ照射装置１３１ｃおよび開口を有する照射範囲制限部品１３１ｄを備える。空洞１３１ａの上部には開口１３１ｂが設けられる。レーザ照射装置１３１ｃは開口１３１ｂおよび照射範囲制限部品１３１ｄの開口を通してレーザ光をダイシングテープＤＴに照射して直接加熱する。ここで、レーザ照射装置１３１ｃは、その光軸がダイシングテープＤＴの表面の法線方向とは一致しない方向に斜めになるよう設置される。レーザ照射装置１３１ｃは、開口１３１ｂにおいては、開口１３１ｂの全体に広がる照射範囲を有する。すなわち、レーザ照射装置１３１ｃの照射範囲は固定されており、ダイＤの大きさよりも大きい。レーザ照射装置１３１ｃには、例えば、波長９４０ｎｍ程度の加熱用赤外線レーザが用いられる。

照射範囲制限部品１３１ｄは、例えば、開口を有する矩形状のプレートで構成される。プレートはレーザ光を遮るマスクである。そのプレートの開口はダイＤの形状および大きさ（ダイサイズ）と合ったものであり、交換可能である。すなわち、照射範囲制限部品１３１ｄは、ダイサイズに合わせて照射範囲が調整可能である。照射範囲制限部品１３１ｄは、例えばＬ字状のプレートを２枚組み合わせて構成される絞り（開口面積が可変な部品）を用いて照射範囲を調整可能にしてもよい。照射範囲制限部品１３１ｄを用いることにより、ダイサイズに応じてレーザ光を照射することができ、不要な部分の加熱を防止することができる。

実施形態によれば、下記の少なくとも一つの効果を有する。

（ａ）特許文献１のような突上げブロックを使用しないので、突上げブロックがドームプレートよりも高く突上げられない。これにより、低ストレスでピックアップすることが可能であり、ダイの割れや欠けを低減することが可能となる。

（ｂ）ダイシングテープＤＴのうちピックアップするダイＤの下に位置する部分にレーザ光を選択的に照射することで、ピックアップするダイ（剥離対象ダイ）の周辺に位置するダイ（周辺ダイ）および周辺ダイ下のダイシングテープＤＴへの熱の伝導を低減することが可能である。これにより、周辺ダイの剥がれ易くなることが抑制され、破損の恐れを低減することが可能となる。

上述した効果の他の本実施形態の効果について図７（ａ）および図７（ｂ）を用いて説明する。図７（ａ）は比較例における剥離ユニット、ダイシングテープ、ダイおよびコレットを示す模式図である。図７（ｂ）は実施形態における剥離ユニット、ダイシングテープ、ダイおよびコレットを示す模式図である。

図７（ａ）に示すように、比較例における剥離ユニット１３のレーザ照射装置１３１ｃはレーザ光ＬＬをダイシングテープＤＴの法線方向に沿って照射するよう設けられる。このため、ダイシングテープＤＴの粘着層の表面で正反射されたレーザ光ＲＬは照射方向（ダイシングテープＤＴの法線方向）と同じ方向へ反射されるのでレーザ照射装置１３１ｃへ再帰し光源を過剰に加熱してしまう。

図７（ｂ）に示すように、実施形態における剥離ユニット１３のレーザ照射装置１３１ｃはレーザ光ＬＬをダイシングテープＤＴの法線方向とは一致しないように照射するよう設けられる。このため、ダイシングテープＤＴの粘着層の表面で正反射されたレーザ光ＲＬは照射方向と異なる方向へ反射されるのでレーザ照射装置１３１ｃへ再帰しない。これにより、レーザ光の再帰によるレーザ照射装置の過剰加熱を防止し、レーザ照射装置の短寿命化及び照射強度の不安定化を防止できる。

なお、レーザ光ＬＬによる加熱時は、図７（ｂ）に示すように、コレット２２をダイＤへ接触させずに待機させる。これにより、ダイＤを介したコレット２２への加熱を防止することが可能である。また、コレット２２からのダイＤ（ダイシングテープＤＴ）への冷熱伝導が抑制され、効率的にダイシングテープＤＴの加熱を行うことが可能である。

＜変形例＞
以下、実施形態の代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態にて説明されているものと同様の構成および機能を有する部分に対しては、上述の実施形態と同様の符号が用いられ得るものとする。そして、かかる部分の説明については、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施形態における説明が適宜援用され得るものとする。また、上述の実施例の一部、および、複数の変形例の全部または一部が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。

（第一変形例）
図８は第一変形例における剥離ユニット、ダイシングテープ、ダイおよびコレットを示す模式図である。

第一変形例における剥離ユニット１３は、実施形態における剥離ユニットとは、レーザ光源が異なるが、その他の構成は同様である。

本変形例におけるレーザ照射装置１３１ｃは、照射範囲（スポット）がダイサイズよりも小さいレーザを用いる。レーザ照射装置１３１ｃは、制御部８０の制御により、ダイＤが位置する領域をスキャンするように構成される。レーザ照射装置１３１ｃのスポット径は、例えば、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下程度である。反射光が同一箇所に集中せず、レーザ照射装置１３１ｃの加熱を抑制できる。

なお、レーザ照射装置１３１ｃのスポットがダイＤの四辺の内側を移動すると、ダイＤの四隅にレーザが照射されない領域が出てくる。隣接するダイの間にはダイシングブレードの幅に対応する間隙がある。ダイシングテープのエクスパンド時はその間隙はさらに広がる。例えば、レーザ照射装置１３１ｃのスポットの中心がダイＤの四辺上まで移動しても、スポット径が上記間隙よりも小さければ、隣接するダイの下のダイシングテープＤＴを直接加熱することはない。これにより、照射範囲制限部品１３１ｄの利用を避けることが可能である。

また、制御部８０は、レーザをスキャンするダイＤが位置する領域を事前にウエハ認識カメラ１４により認識し、ダイサイズ及び位置、形状を把握してサイズに合わせてスキャンするようにしてもよい。

さらに、ドームプレート１３４内のレーザ照射部１３１内にカメラを設置し、制御部８０は、ダイＤの上方からウエハ認識カメラ１４用の照明装置から照明光を照らすと共に、レーザ照射部１３１内のカメラによりダイシングテープＤＴを下方から撮影するようにしてもよい。これにより、ダイシングラインが認識可能であり、スキャンするダイＤの位置が把握可能になる。これにより、レーザをより正確にスキャンすることが可能となる。

また、制御部８０は、レーザ照射装置１３１ｃの照射パターンが、連続的なラインパターンで照射するのみならず、ドットパターンや間欠的なラインパターンで照射するように制御してもよい。これにより、加熱剥離ダイシングテープへの過剰加熱のコントロールやレーザ照射時間を短縮することが可能となる。

また、レーザ光をスキャンさせる方向、スキャン時間、速度を任意に設定できるようにしてもよい。これにより、製品の仕様（ダイの厚さ、大きさ、形状など）に応じて熱剥離ダイシングテープの剥離膨張させる順序や程度をコントロールできるとともに、剥離するダイ以外の部分への熱伝導もコントロールすることが可能となる。

（第二変形例）
図９（ａ）は実施形態におけるレーザ光の強度推移を示す図である。図９（ｂ）は第二変形例におけるレーザ光の強度推移を示す図である。図９（ａ）および図９（ｂ）の横軸は時間（ｔ）、縦軸はレーザ光の強度（ＬＩ）である。

図９（ａ）に示すように、実施形態では、レーザ照射装置１３１ｃはＯＮ／ＯＦＦの単純制御でレーザ光の強度を制御していない。このため、ダイシングテープＤＴの粘着層の発泡（ＦＦ）後も加熱（過剰な加熱（ＯＨ））が行われる。過剰な熱が発生するので、コレット２２の退避が必要である。

図９（ｂ）に示すように、第二変形例では、レーザ照射装置１３１ｃはＯＮ／ＯＦＦの他にレーザ光の強度を制御する。すなわち、レーザ照射装置１３１ｃは発泡に十分な強度の照射しかしない。発砲後は、ダイＤやコレット２２への伝熱により温度が低下し、発泡停止することを防ぐための強度の小さい予熱用の照射を続ける。これにより、過剰な熱の発生を低減することが可能である。

（第三変形例）
図１０（ａ）および図１０（ｂ）は第三変形例におけるレーザ照射装置の構成および動作を示す図である。

第三変形例におけるレーザ照射装置１３１ｃは集光レンズ１０１等の光学系を有し、外部に設置するレーザ光源から光ファイバー１０２等によりレーザ照射装置１３１ｃまで導入する。

図１０（ａ）に示すように、レーザ照射装置１３１ｃは、光学系によりダイサイズ（照射範囲制限部品１３１ｄの開口面積）に応じてレーザ照射範囲（ＳＳ）を変更することが可能である。これにより、照射範囲制限部品１３１ｄの加熱をより低減することが可能となる。

図１０（ｂ）に示すように、照射装置１３１ｃはレーザ光の照射範囲の他に、照射形状も変更することが可能である。これにより、斜めに照射したレーザ光の照度をダイのサイズで均等に照射するため、ダイに照射するレーザ光の台形処理を行うことが可能である。

（第四変形例）
図１１（ａ）から図１１（ｃ）は第四変形例における照射範囲制限部品の断面図である。

照射範囲制限部品１３１ｄにレーザ光が照射されるので、照射範囲制限部品１３１ｄへの加熱を低減する加熱抑止手段を設けるのが好ましい。これにより、照射範囲制限部品１３１ｄへの加熱が低減され、照射範囲制限部品１３１ｄによる剥離するダイ（剥離対象ダイ）の下に位置するダイシングテープＤＴの箇所以外のダイシングテープＤＴへの加熱を低減することが可能である。例えば、剥離対象ダイに隣接するダイ（隣接ダイ）の下に位置するダイシングテープＤＴの箇所への加熱を低減することが可能である。

以下に、加熱抑止手段を幾つか例示する。以下の加熱抑止手段を組み合させてもよい。

図１１（ａ）に示すように、照射範囲制限部品１３１ｄの裏面（レーザ照射装置１３１ｃ側）に、レーザ照射装置１３１ｃに直接反射しない方向への反射板１０３を設ける。この反射板は、例えば、レーザ照射装置１３１ｃが赤外線レーザである場合、金メッキされた板等である。

図１１（ｂ）に示すように、照射範囲制限部品１３１ｄをダイシングテープＤＴと接触する面積を小さくする形状にしてもよい。例えば、照射範囲制限部品１３１ｄの上面に凸部１０４および凹部１０５を設ける。ここで、凸部１０４の上面の面積の合計は凹部１０５の底面の面積の合計よりも小さくするのが好ましい。例えば、凸部１０４は上面の面積の小さいピン形状である。

図１１（ｃ）に示すように、照射範囲制限部品１３１ｄに冷却機構１０６を設けてもよい。冷却機構としては、例えば、ペルチェ素子が挙げられる。

照射範囲制限部品１３１ｄは、樹脂等の熱伝導の小さい材料により構成してもよい。樹脂としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトンやポリオキシメチレンなどのエンジニアプラスチックが挙げられる。

以上、本開示者らによってなされた開示を実施形態および変形例に基づき具体的に説明したが、本開示は、上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば、実施形態では、ダイシングテープとして加熱性剥離テープを用いる場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、紫外線剥離テープを用いてもよい。

また、実施形態では、レーザ照射部１３１をドームプレート１３４内に配置する例を説明したが、これに限定されるものではなく、レーザ照射部１３１をドームプレート１３４外に設置して、ウエハ全体にレーザ光をスキャンすることが可能にするようにしてもよい。この場合、ピックアップ位置の認識精度が要求されない場合は、ドームプレートを備えなくてもよい。これにより、ウエハを移動しなくても剥離するダイのみにレーザ光を照射してピックアップすることが可能となる。なお、ピックアップ位置の認識精度が要求される場合は、ピックアップするダイが位置するダイシングテープの箇所のみにレーザ光を照射した後、ドームプレートによりダイシングテープを固定するようにしてもよい。

また、実施形態では、ダイアタッチフィルムを用いる例を説明したが、基板に接着剤を塗布するプリフォーム部を設けてダイアタッチフィルムを用いなくてもよい。

また、実施形態では、ウエハ供給部からダイをピックアップヘッドでピックアップして中間ステージに載置し、中間ステージに載置されたダイをボンディングヘッドで基板にボンディングするダイボンダについて説明したが、これに限定されるものではなく、ダイ供給部からダイをピックアップするダイボンディング装置に適用可能である。

例えば、中間ステージとピックアップヘッドがなく、ウエハ供給部のダイをボンディングヘッドで基板にボンディングするダイボンダにも適用可能である。

また、中間ステージがなく、ウエハ供給部からダイをピックアップしダイピックアップヘッドを上に回転してダイをボンディングヘッドに受け渡しボンディングヘッドで基板にボンディングするフリップチップボンダに適用可能である。

実施形態では、ダイボンダを例に説明したが、ピックアップしたダイをトレイに載置する半導体製造装置にも適用できる。

１・・・ダイボンダ（半導体製造装置）
１２・・・ウエハ保持台
１３・・・剥離ユニット
１３１・・・レーザ照射部
１３１ａ・・・空洞
１３１ｃ・・・レーザ照射装置
Ｄ・・・ダイ
ＤＴ・・・ダイシングテープ

Claims (17)

1. レーザ光により剥離する粘着シートで形成され、ダイが貼付されたダイシングテープを保持するウエハ保持台と、
   前記ダイシングテープの下方に設けられる剥離ユニットと、
   を備え、
   前記剥離ユニットは、上部に開口を有する空洞と前記開口の下方に設けられるレーザ照射装置とを有するレーザ照射部を備え、
   前記レーザ照射装置は、当該レーザ照射装置から照射されるレーザ光の照射方向が前記ダイシングテープの表面の法線方向に対して傾き、前記レーザ光が前記開口を通して前記ダイシングテープに照射されるように設けられる半導体製造装置。
2. 請求項１の半導体製造装置において、さらに、
   前記ダイを吸着するコレットが設けられるヘッドと、
   前記レーザ照射装置によりレーザ光を前記ダイシングテープに照射するとき、前記コレットを前記ダイから離れて位置に待機させるよう構成される制御装置と、
   を備える半導体製造装置。
3. 請求項１の半導体製造装置において、
   前記レーザ照射装置は、照射するレーザ光の台形処理を行う光学系を有する半導体製造装置。
4. 請求項１の半導体製造装置において、
   前記レーザ照射装置の照射領域は前記ダイよりも大きく、
   前記剥離ユニットは、さらに、前記開口の大きさを制限する照射範囲制限部品を備える半導体製造装置。
5. 請求項４の半導体製造装置において、
   前記照射範囲制限部品は前記ダイシングテープに対向する第一面と前記レーザ照射装置に対向する第二面とを有し、前記第二面側に前記レーザ照射装置からのレーザ光が前記レーザ照射装置に反射しない方向へ反射する反射板を有する半導体製造装置。
6. 請求項４の半導体製造装置において、
   前記照射範囲制限部品はプラスチックで構成されている半導体製造装置。
7. 請求項４の半導体製造装置において、
   前記照射範囲制限部品は前記ダイシングテープに対向する第一面と前記レーザ照射装置に対向する第二面とを有し、前記第一面側に前記ダイシングテープと当接する凸部を有する半導体製造装置。
8. 請求項４の半導体製造装置において、
   前記照射範囲制限部品は冷却機能を有する半導体製造装置。
9. 請求項４の半導体製造装置において、
   前記レーザ照射装置は前記レーザ光の照射範囲が変更可能である半導体製造装置。
10. 請求項１の半導体製造装置において、
    さらに、前記レーザ照射装置の照射強度を照射開始から所定期間経過後は照射初期よりも小さくするよう構成される制御装置を備える半導体製造装置。
11. 請求項１の半導体製造装置において、
    前記レーザ照射装置の照射領域は前記ダイよりも小さく、
    前記レーザ照射装置は前記照射領域をスキャンするよう構成される半導体製造装置。
12. 請求項１１の半導体製造装置において、さらに、
    カメラと、
    前記レーザ照射装置が前記照射領域をスキャンする範囲を前記カメラにより事前に認識するよう構成される制御部を備える半導体製造装置。
13. 請求項１２の半導体製造装置において、
    前記カメラは前記ウエハ保持台の上方に設けられる半導体製造装置。
14. 請求項１２の半導体製造装置において、
    前記カメラは前記レーザ照射部内に設けられる半導体製造装置。
15. 請求項１１の半導体製造装置において、
    さらに、スキャンする前記レーザ光をドットパターンまたは間欠的なラインパターンで前記レーザ照射装置により照射するよう構成される制御部を備える半導体製造装置。
16. レーザ光により剥離する粘着シートで形成され、ダイが貼付されたダイシングテープを保持するウエハ保持台と共に用いられ、前記ダイシングテープの下方に設けられる剥離ユニットであって、
    上部に開口を有する空洞と前記開口の下方に設けられるレーザ照射装置とを有するレーザ照射部を備え、
    前記レーザ照射装置は、当該レーザ照射装置から照射されるレーザ光の照射方向が前記ダイシングテープの表面の法線方向に対して傾き、前記レーザ光が前記開口を通して前記ダイシングテープに照射されるように設けられる剥離ユニット。
17. レーザ光により剥離する粘着シートで形成され、ダイが貼付されたダイシングテープを保持するウエハ保持台と、前記ダイシングテープの下方に設けられる剥離ユニットと、を備え、前記剥離ユニットは、上部に開口を有する空洞と前記開口の下方に設けられるレーザ照射装置とを有するレーザ照射部を備え、前記レーザ照射装置は、当該レーザ照射装置から照射されるレーザ光の照射方向が前記ダイシングテープの表面の法線方向に対して傾き、前記レーザ光が前記開口を通して前記ダイシングテープに照射されるように設けられる半導体製造装置に前記ダイシングテープを保持するウエハリングを搬入する工程と、
    前記ウエハリングが保持する前記ダイシングテープからダイをピックアップする工程と、
    を含む半導体装置の製造方法。

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