JP4230178B2 - Semiconductor chip peeling apparatus and method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造装置に係わり、特に半導体装置の製造工程において、基台シート上に貼り付けられた個片化された半導体チップを基台シートから剥離するための半導体チップ剥離装置および剥離方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程において、ウエハ上に形成された複数の半導体チップは、ダイシングにより個々の半導体チップに分離される。すなわち、該ウエハは粘着材を付着した基台シートに貼り付けられた状態で個々の半導体チップに分離されて個片化される。したがって、この個片化された半導体チップを使用するためには個々の半導体チップを基台シートから剥離しなければならない。
【0003】
図7は、従来の半導体チップ剥離装置および剥離方法を説明するための簡略断面図を示す。個片化された複数の半導体チップ1が貼り付けられている基台シート2は、X−Yテーブル4上に載置されウエハリング3によって固定されている。基台シート2の上方には、上下方向に移動可能であり半導体チップ1を真空吸着するコレット5が設置されており、基台シート2の下方には上下方向に移動可能な剥離台6が設置されている。図7(A)において、X−Yテーブル4により剥離すべき半導体チップ1を剥離台6の真上になるよう移動したのち、コレット5を半導体チップ1に接する位置まで下降して、かつ剥離台6を剥離台6の頂面が基台シート2に接する位置まで上昇させる。つぎに、図7(B)において、剥離台6の内部に収容され上部に鋭利なピン7を有し、かつ上下動可能な突き上げ機構8を上昇させて基台シート2の下面をある一定量突き上げる。ピン7の先端は基台シート2を貫通して半導体チップ1に突き当たる。同時にコレット5によって半導体チップ1を吸着してコレット5を上昇させ半導体チップ1を基台シート2から剥離する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の半導体チップ剥離装置では、先端が鋭利なピンを突き上げて半導体チップ1の裏面に当接させながら剥離するため、半導体チップ1の裏面に強い突き上げ力が加わり割れてしまうおそれがある。とくに最近では半導体パッケージの多様化が進み、ごく薄い厚さの半導体チップの要求も増しているので、割れやすい傾向は強まっている。また、半導体チップの剥離時に半導体チップが割れないまでも、半導体チップにピン7による突き上げ力によるストレスが残り、後工程でのワイヤボンディングや半導体パッケージのモールド形成時に受ける応力の影響で割れる可能性もある。また、信頼性評価時にも、半導体チップが割れたり、電気的特性劣化などに結びつき、品質や信頼性にも影響を与えるという問題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項1の発明では、基台シートに貼り付けられた半導体チップを基台シートから剥離する半導体チップ剥離装置において、中央に向かって次第に低くなるすり鉢形状の上面を有し、中央部に開口が設けられ、基台シートが該上面に載置される真空吸着台と、この開口内に配置され、垂直方向にそれぞれ独立に移動可能な複数の剥離部材から構成される剥離台と、該剥離台の上方に位置する半導体チップを該剥離台の反対側から吸着保持するコレットを有することを特徴とする。請求項2の発明では、剥離台は、半導体チップと同じかまたはそれ以下の面積の頂面を有することを特徴とする。請求項3の発明では、剥離台は、入れ子状で嵌通する複数の剥離部材から構成されていることを特徴とする。請求項4の発明では、基台シートに貼り付けられた半導体チップを基台シートから剥離する半導体チップ剥離方法において、中央に向かって次第に低くなるすり鉢形状の上面を有し、中央部に開口が設けられ、基台シートが該上面に載置される真空吸着台と、開口内に配置され、垂直方向にそれぞれ独立に移動可能な複数の剥離部材から構成されている剥離台を設け、該剥離台を所定位置に位置せしめた後、真空吸着台により基台シートを吸着しながら複数の剥離部材を所定の時間差を設けて順次下方へ降下せしめることを特徴とする。請求項5の発明では、降下した該剥離部材を所定時間後に再度上昇せしめることを特徴とする。
【0006】
すなわち、本発明は、すり鉢状の上面を有する真空吸着台と、この真空吸着台の中央部の開口内に配置され、垂直方向にそれぞれ独立に移動可能な複数の剥離部材から構成される剥離台をもつ半導体チップ剥離装置を使用し、この真空吸着台により、半導体チップが貼り付けられた基台シートを吸着しながら複数の剥離部材を所定の時間差を設けて段階的に順次下方へ降下せしめている。従って、半導体チップを基台シートから少しずつ徐々に剥離することができ、半導体チップを基台シートから剥離する際の、半導体チップに加わる機械的ストレスを低減でき、半導体チップ割れを防止できると共に機械的ストレスが残ることによる半導体チップ自体の信頼性の低下を防止できる半導体チップ剥離装置および剥離方法を提供することが可能となる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例による半導体チップ剥離装置について図1〜図3を用いて説明する。
図1は、本発明の実施例による半導体チップ剥離装置の概略斜視図、図2は、本発明の実施例による半導体チップ剥離装置の概略構成図、図3は、図1における要部(真空吸着台10および剥離台13)の斜視図を示す。基台シート2上の半導体チップ1は光学カメラ9よって撮像され、撮像回路14を通して制御装置15に送られる。この撮像された情報に基づき制御装置15がX−Yテーブル駆動回路17を介してX−Yテーブル4を制御する。そして剥離すべき半導体チップ1は真空吸着台10の中央部に設けられた剥離台13の真上に位置づけられる。真空吸着台10の上面12は中央に向かって次第に低くなるすり鉢状の形状をしており、この中央部に開口11を有している。この開口11内には、垂直方向にそれぞれ独立に移動可能で入れ子状の複数の剥離部材13−1〜13−3から構成される剥離台13が設けられている。剥離台13は図3に示すように、3個の剥離部材13−1、13−2、13−3から構成され、剥離部材13−3は四角な筒状で、内部に剥離部材13−2が嵌通する。剥離部材13−2も四角な筒状で、さらに内部に剥離部材13−1が嵌通している。中心の剥離部材13−1は四角柱形状をしており、3個の剥離部材13−1は剥離部材駆動回路21により、また剥離部材13−2は剥離部材駆動回路20により、さらに剥離部材13−3は剥離部材駆動回路19によりそれぞれ独立に垂直方向に移動可能となっている。この剥離台13は、半導体チップと同じかまたはそれ以下の面積の頂面を有している。なお、この真空吸着台10自体も真空吸着台駆動回路18により上下動可能である。そして、上方にはコレット駆動回路16により上下動および左右方向に移動可能で、かつ半導体チップ1を真空吸着保持するコレット5が設置されている。
【0008】
次に、図4および図5により本発明の第1の実施例による半導体チップ剥離方法を説明する。
図4は本発明の第1の実施例による半導体チップ剥離方法を説明するための図。図5は図4における要部拡大斜視図および断面図を示す。
図4(A)に示すように、X−Yテーブル4を移動させ、基台シート2上の剥離すべき半導体チップ1をコレット5の真下になるよう位置づける。つぎに、図4(B)に示すように、すり鉢状の上面を有する真空吸着台10を少し上昇させるとともにコレット5を下降させて半導体チップ1を真空吸着する。この時の真空吸着台10の剥離台13の各剥離部材13−1〜13−3の頂面は図5(A)に示す位置にある。つぎに図4(C)に示すように剥離台13の一番外側の剥離部材13−3を下降させ、真空吸着台10で基台シート2を吸着すると、まづ半導体チップ1の一番外側の部分の基台シート2が剥離される。つぎに、図4(D)に示すように剥離部材13−2を下降させ、真空吸着台10で基台シート2を吸着すると、その内側の部分の基台シート2が半導体チップ1から剥離される。
【0009】
この時の真空吸着台10の剥離台13の各剥離部材13−1〜13−3の頂面は図5(B)に示す位置にある。つぎに、図4(E)に示すように中心部の剥離部材13−1を下降させ、真空吸着台10で基台シート2を吸着すると、基台シート2が半導体チップ1から完全に剥離される。この時の真空吸着台10の剥離台13の各剥離部材13−1〜13−3の頂面は図5(C)に示す位置にある。
【0010】
このように、本発明の第1の実施例では、真空吸着台10により、半導体チップ1が貼り付けられた基台シート2を吸着しながら複数の剥離部材13−3〜13−1を所定の時間差を設けて段階的に順次下方へ降下せしめている。従って、半導体チップ1を基台シート2から少しずつ徐々に剥離することができ、半導体チップ1を基台シート2から剥離する際の、半導体チップ1に加わる機械的ストレスを低減でき、半導体チップ割れを防止できると共に機械的ストレスが残ることによる半導体チップ自体の信頼性の低下を防止できる。
【0011】
つぎに、本発明の第2の実施例による半導体チップ剥離方法を説明する。
図6は本発明の第2の実施例による半導体チップ剥離方法を説明するための図である。最初に、真空吸着台10の剥離台13の各剥離部材13−1〜13−3の頂面は図6(A)に示す位置にある。つぎに図6(B)に示すように剥離台13の一番外側の剥離部材13−3を下降させ、真空吸着台10で基台シート2を吸着すると、まづ半導体チップ1の一番外側の部分の基台シート2が半導体チップから剥離される。つぎに、剥離部材13−2を下降させ、真空吸着台10で基台シート2を吸着すると、その内側の部分の基台シート2が半導体チップ1から剥離される。ここまでの工程は、実施例1の剥離方法と同じであるが、実施例2の剥離方法では、つぎに、図6(C)に示すように一旦下降した剥離部材13−3を再度上昇させ半導体チップの周囲を保持せしめる。その後、図6(D)に示すように中心の剥離部材13−1を下降させ基台シートと半導体チップを剥離する。ここで、剥離部材13−3の部分に対応する基台シートは、一旦半導体チップから剥離されているので、すでに粘着力を失っており再度粘着することはない。この後、図6(D)示す剥離部材13−3を下降させてもよい。
【0012】
この実施例2の剥離方法によると、中心の剥離部材13−1を下降させる前に、上昇した剥離部材13−3により半導体チップの周囲を一旦保持しているので、剥離時における半導体チップにかかる機械的ストレスをさらに低減でき、とくに厚さの薄い半導体チップまたは面積の大きな半導体チップまたは面積が大きくかつ厚さの薄い半導体チップを基台シートから剥離する場合に有効な方法である。
【0013】
なお、本発明の実施例では、四角形状の3個の剥離部材を組み合わせた剥離台を使用した半導体チップ剥離装置を説明したが、半導体チップの面積、形状に合わせて楕円形状、菱形、台形等の剥離部材を使用し、組み合わせる剥離部材の個数も2個、または3個以上であってもよい。
また、複数個の剥離部材の下降順序やそのタイミング、一旦下降させた剥離部材を再度上昇させる等の設定は、半導体チップの大きさ、厚さ、基台シートの材質、その他の条件に応じて適宜変更可能である。
【0014】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、半導体チップを基台シートから少しずつ徐々に剥離することができ、半導体チップを基台シートから剥離する際の、半導体チップに加わる機械的ストレスを低減でき、半導体チップ割れを防止できると共に機械的ストレスが残ることによる半導体チップ自体の信頼性の低下を防止できる半導体チップ剥離装置および剥離方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例による半導体チップ剥離装置の概略斜視図。
【図2】 本発明の実施例による半導体チップ剥離装置の概略構成図。
【図3】 図1における要部拡大斜視図。
【図4】 本発明の第1の実施例による半導体チップ剥離方法を説明するための図。
【図5】 図4における要部拡大斜視図および断面図。
【図6】 本発明の第2の実施例による半導体チップ剥離方法を説明するための図。
【図7】 従来の半導体チップ剥離装置および剥離方法を説明するための図。
【符号の説明】
1 半導体チップ 19〜21 剥離部材駆動回路
2 基台シート
3 ウェハリング
4 X−Yテーブル
5 コレット
6 剥離台
7 ピン
8 突き上げ機構
9 光学カメラ
10 真空吸着台
11 開口
12 真空吸着台の上面
13 剥離台
14 撮像回路
15 制御装置
16 コレット駆動回路
17 X−Yテーブル駆動回路
18 真空吸着台駆動回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and in particular, in a semiconductor device manufacturing process, a semiconductor chip peeling apparatus and a peeling method for peeling an individual semiconductor chip attached on a base sheet from the base sheet. About.
[0002]
[Prior art]
In the manufacturing process of a semiconductor device, a plurality of semiconductor chips formed on a wafer are separated into individual semiconductor chips by dicing. That is, the wafer is separated into individual semiconductor chips and separated into individual pieces in a state where the wafer is attached to a base sheet to which an adhesive material is attached. Therefore, in order to use the separated semiconductor chip, each semiconductor chip must be peeled off from the base sheet.
[0003]
FIG. 7 is a simplified cross-sectional view for explaining a conventional semiconductor chip peeling apparatus and peeling method. A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In such a conventional semiconductor chip peeling apparatus, a pin with a sharp tip is pushed up and peeled while being brought into contact with the back surface of the
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, in the invention of
[0006]
That is, the present invention relates to a vacuum suction table having a mortar-shaped upper surface, and a peeling table that is arranged in an opening at the center of the vacuum suction table and is configured to be independently movable in the vertical direction. Using this vacuum suction table, a plurality of peeling members are lowered step by step with a predetermined time difference while adsorbing the base sheet to which the semiconductor chip is attached. Yes. Therefore, the semiconductor chip can be gradually peeled from the base sheet little by little, the mechanical stress applied to the semiconductor chip when the semiconductor chip is peeled from the base sheet can be reduced, and the semiconductor chip can be prevented from cracking and the machine. It is possible to provide a semiconductor chip peeling apparatus and a peeling method capable of preventing the reliability of the semiconductor chip itself from being lowered due to the residual stress.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a semiconductor chip peeling apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic perspective view of a semiconductor chip peeling apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a semiconductor chip peeling apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. The perspective view of the
[0008]
Next, the semiconductor chip peeling method according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is a view for explaining a semiconductor chip peeling method according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 shows an enlarged perspective view and a sectional view of the main part in FIG.
As shown in FIG. 4A, the XY table 4 is moved, and the
[0009]
At this time, the top surfaces of the peeling members 13-1 to 13-3 of the peeling table 13 of the vacuum suction table 10 are located at the positions shown in FIG. Next, as shown in FIG. 4E, when the peeling member 13-1 at the center is lowered and the
[0010]
As described above, in the first embodiment of the present invention, the plurality of peeling members 13-3 to 13-1 are set in a predetermined manner while adsorbing the
[0011]
Next, a semiconductor chip peeling method according to the second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 is a view for explaining a semiconductor chip peeling method according to the second embodiment of the present invention. First, the top surfaces of the peeling members 13-1 to 13-3 of the peeling table 13 of the vacuum suction table 10 are at the positions shown in FIG. Next, as shown in FIG. 6B, when the outermost peeling member 13-3 of the peeling table 13 is lowered and the
[0012]
According to the peeling method of the second embodiment, since the periphery of the semiconductor chip is once held by the raised peeling member 13-3 before the central peeling member 13-1 is lowered, it is applied to the semiconductor chip at the time of peeling. Mechanical stress can be further reduced, and this method is particularly effective when a semiconductor chip having a small thickness, a semiconductor chip having a large area, or a semiconductor chip having a large area and a small thickness is peeled from the base sheet.
[0013]
In the embodiment of the present invention, a semiconductor chip peeling apparatus using a peeling table in which three rectangular peeling members are combined has been described. However, an elliptical shape, a rhombus, a trapezoid, etc. according to the area and shape of the semiconductor chip. These peeling members are used, and the number of peeling members to be combined may be two, or three or more.
In addition, the descending order and timing of a plurality of peeling members, the setting of raising the peeling member once lowered, etc. are again set according to the size, thickness, material of the base sheet, and other conditions. It can be changed as appropriate.
[0014]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the semiconductor chip can be gradually peeled off from the base sheet, and the mechanical stress applied to the semiconductor chip when the semiconductor chip is peeled off from the base sheet is reduced. In addition, it is possible to provide a semiconductor chip peeling apparatus and a peeling method capable of preventing the semiconductor chip from being broken and preventing the deterioration of the reliability of the semiconductor chip itself due to the remaining mechanical stress.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a semiconductor chip peeling apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a semiconductor chip peeling apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged perspective view of a main part in FIG.
FIG. 4 is a view for explaining a semiconductor chip peeling method according to the first embodiment of the present invention.
5 is an enlarged perspective view and a cross-sectional view of a main part in FIG.
FIG. 6 is a view for explaining a semiconductor chip peeling method according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view for explaining a conventional semiconductor chip peeling apparatus and peeling method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
中央に向かって次第に低くなるすり鉢形状の上面を有し、中央部に開口が設けられ、前記基台シートが該上面に載置される真空吸着台と、
該開口内に配置され、垂直方向にそれぞれ独立に移動可能な入れ子状で貫通する複数の剥離部材から構成される剥離台と、
各該剥離部材の頂面を該上面から所定の高さに保持したのち、外側の該剥離部材から順次下方へ降下せしめる該剥離部材の垂直方向への移動手段と、
該剥離台の上方に位置する半導体チップを該剥離台の反対側から吸着保持するコレットとを有し、
該移動手段は、最外側の該剥離部材を降下した後、最内側の該剥離部材を降下する前に、該最外側の該剥離部材を再び該所定の高さに上昇することを特徴とする半導体チップ剥離装置。The pasted semiconductor chip to the base sheet at the semiconductor chip peeling apparatus for peeling from the base sheet,
A vacuum suction table having a mortar-shaped upper surface that gradually decreases toward the center, an opening is provided in the center, and the base sheet is placed on the upper surface ;
A peeling table composed of a plurality of peeling members arranged in the opening and penetrating in a nested manner that can move independently in the vertical direction ;
A means for moving the peeling member in the vertical direction, which holds the top surface of each peeling member at a predetermined height from the upper surface and then descends sequentially from the outside peeling member;
A semiconductor chip which is located above the stripping stage have a collet for attracting and holding the opposite side of the release base,
The moving means raises the outermost peeling member again to the predetermined height after lowering the outermost peeling member and before lowering the innermost peeling member. Semiconductor chip peeling device.
中央に向かって次第に低くなるすり鉢形状の上面を有し、中央部に開口が設けられ、前記基台シートが該上面に載置される真空吸着台と、該開口内に配置され、垂直方向にそれぞれ独立に移動可能な入れ子状で貫通する複数の剥離部材から構成されている剥離台を設け、It has a mortar-shaped upper surface that gradually becomes lower toward the center, an opening is provided in the center, and the base sheet is placed on the upper surface, and is arranged in the opening, in the vertical direction Each is provided with a peeling table composed of a plurality of peeling members penetrating in a nested manner that can be moved independently,
該剥離台を該上面から所定の高さに位置せしめた後、該真空吸着台により基台シートを吸着しながら該複数の剥離部材を所定の時間差を設けて外側の該剥離部材から順次下方へ降下せしめる工程と、After the peeling table is positioned at a predetermined height from the upper surface, the plurality of peeling members are provided in a predetermined time difference while the base sheet is adsorbed by the vacuum suction table and sequentially downward from the outer peeling member. The step of lowering,
外側の該剥離部材から順次下方へ降下せしめる工程の際、最外側の該剥離部材を降下した後、最内側の該剥離部材を降下する前に、該最外側の該剥離部材を再び該所定の高さに上昇することを特徴とする半導体チップ剥離方法。In the step of sequentially lowering the outer peeling member downward, the outermost peeling member is lowered again after the outermost peeling member is lowered and before the innermost peeling member is lowered. A semiconductor chip peeling method characterized by rising to a height.
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