JP4296770B2 - Pickup method of semiconductor chip - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェハから切り出され粘着シートに貼着された状態の半導体チップを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。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程において、半導体チップは多数のチップより成るウェハから切り出される。このチップの切り出しは、粘着シートにウェハを貼着した状態で行われ、切り出された個片チップは粘着シートから剥ぎ取られてピックアップされる。このピックアップ工程では、個片チップは粘着シートの下面側からエジェクタによって突き上げられることによって、粘着シートから剥離され、ピックアップノズルによってピックアップされる(例えば特許文献1参照)。
【0003】
このとき、粘着シートを保持した保持テーブルを移動させて、ピックアップ対象の半導体チップを順次ピックアップ位置に移動させる。そしてここで半導体チップの認識を行った後に、認識結果に基づいて保持テーブルの位置補正を行うことにより、半導体チップとピックアップノズルとを正しく位置合わせするようになっている。この保持テーブルの移動時には、エジェクタの上面が粘着シートの下面に接触した状態のまま相対移動が行われる。
【0004】
【特許文献1】
特開平5−326672号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、保持テーブルを移動させて半導体チップをピックアップ位置に移動させる際には、上述のようにエジェクタの上面が粘着シートの下面に接触したままであるため、移動時にエジェクタと粘着シートとの摺動抵抗によって粘着シートが横方向に引っ張られることによる位置ずれが生じることがある。このため、半導体チップとピックアップノズルとの位置補正が必ずしも正しく行われなくなり、ピックアップ動作において正しい位置を吸着保持できず、ピックアップミスを誘発する場合があった。
【0006】
そこで本発明は、ピックアップ時の粘着シートの変形を防止して、位置ずれに起因するピックアップミスを防止することが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。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の半導体チップのピックアップ方法は、複数のピックアップノズルを備えたピックアップヘッドで粘着シートに貼着された複数の半導体チップを一括してピックアップする半導体チップのピックアップ装置であって、前記粘着シートを保持する保持テーブルと、この保持テーブルの下方に配設されピックアップヘッドでピックアップされる半導体チップから前記粘着シートを剥離する粘着シート剥離機構と、前記保持テーブルを粘着シート剥離機構に対して相対的に水平移動させる移動手段とを備え、前記粘着シート剥離機構は、上面に前記粘着シートに当接する当接部が設けられた筒状部材と、前記当接部が粘着シートに当接した状態で前記移動手段を駆動して当接部と粘着シートの下面とを摺動させる際の摺動抵抗を軽減させる摺動抵抗軽減手段とを備えた半導体チップのピックアップ装置を用い、粘着シートに貼着された複数の半導体チップを一括してピックアップする半導体チップのピックアップ方法であって、前記当接部と前記粘着シートの下面との間の摺動抵抗を軽減させた状態で前記半導体チップの仮位置決めと認識とを前記複数の半導体チップに対して反復実行した後に前記複数の半導体チップを一括してピックアップする。
【0008】
請求項2記載の半導体チップのピックアップ方法は、請求項1記載の半導体チップのピックアップ方法であって、前記摺動抵抗軽減手段は、前記筒状部材の内部から前記当接部の上面側にエアを噴出させるエアブロー手段である。
【0009】
請求項3記載の半導体チップのピックアップ方法は、請求項1記載の半導体チップのピックアップ方法であって、前記摺動抵抗軽減手段は、前記筒状部材の前記当接部に形成された低摩擦係数の表面層である。
【0010】
請求項4記載の半導体チップのピックアップ方法は、請求項1記載の半導体チップのピックアップ方法であって、前記摺動抵抗軽減手段は、前記筒状部材の前記当接部を粘着シートとの引っ掛かりが生じない形状に整形することによって形成された当接部形状である。
【0013】
本発明によれば、半導体チップから前記粘着シートを剥離する粘着シート剥離機構の当接部が粘着シートに当接した状態で、当接部と粘着シートの下面とを摺動させる際の摺動抵抗を軽減させる摺動抵抗軽減手段を備えることにより、ピックアップ時の粘着シートの変形を防止して、位置ずれに起因するピックアップミスを防止することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の半導体チップのピックアップ装置の構成を示すブロック図、図2は本発明の一実施の形態の半導体チップのピックアップ装置の粘着シート剥離機構の部分断面図、図3は本発明の一実施の形態の半導体チップのピックアップ装置によるピックアップ動作のフロー図、図4は本発明の一実施の形態の半導体チップのピックアップ装置によるピックアップ動作の動作説明図である。
【0015】
まず、図1を参照して半導体チップのピックアップ装置の構成を説明する。図1において、チップ供給部1は粘着シート4を保持する保持テーブル3を備えており、粘着シート4には多数の半導体チップ5(以下、単に「チップ5」と略記する。)が貼着されている。保持テーブル3は、移動手段であるXYテーブル2によって水平方向に移動する。
【0016】
保持テーブル3の下方には、粘着シート剥離機構6が配設されている。粘着シート剥離機構6は、後述するようにニードルを昇降させるニードル昇降機構を内蔵しており、粘着シート4を突き破ってニードルを上方に突出させることにより、粘着シート4に貼着されたチップ5を突き上げ、チップ5から粘着シート4を剥離する。XYテーブル2を駆動することにより、保持テーブル3は粘着シート剥離機構6に対して相対的に水平移動する。
【0017】
チップ供給部1の上方には、移動テーブル9に装着されたピックアップヘッド8が水平動自在に配設されている。ピックアップヘッド8は上下動自在な複数のピックアップノズル8aを備えたマルチノズルタイプのピックアップヘッドであり、粘着シート4が剥離されたチップ5はピックアップノズル8aによって真空吸着によりピックアップされる。その後チップ5をピックアップしたピックアップヘッド8は移動テーブル9によって移動し、基板保持テーブル10に載置されたワーク11上にチップ5を実装する。
【0018】
保持テーブル3の上方には、撮像部7が配設されている。撮像部7は粘着シート4上のチップ5を撮像し、撮像によって取得された画像データは画像認識部12に伝達される。画像認識部12は画像データを画像処理し、チップ5の位置を認識する。演算部16はCPUであり、記憶部17に記憶されたプログラムを実行することにより各種動作処理や演算を行う。これにより、以下に説明する各部の動作制御が実行される。
【0019】
記憶部17は各部の動作に必要なプログラムや認識対象のチップ5のサイズや粘着シート4上での配列データなどの各種データを記憶する。ピックアップヘッド駆動部13は、ピックアップヘッド8およびピックアップヘッドを移動させる移動テーブル9を駆動する。エジェクタ駆動部14は、粘着シート剥離機構6を駆動する。XYテーブル駆動部15はXYテーブル2を駆動する。
【0020】
画像認識部12によるチップ5の認識結果に基づいて、ピックアップ駆動部13、エジェクタ駆動部14、XYテーブル駆動部15の動作を制御することにより、チップピックアップ動作が実行される。すなわち、チップ5の中心を粘着シート剥離機構6のニードルの中心に合致させ、さらにこの状態でニードルによって突き上げられたチップ5を、ピックアップヘッド8によってピックアップする。表示モニタ18は撮像されたチップ5の画像や操作・入力時の画面を表示する。キー入力部19はキーボードなどの入力装置であり、操作入力やデータ入力を行う。
【0021】
次に図2を参照して、粘着シート剥離機構6について説明する。図2において、粘着シート剥離機構6は、エジェクタ昇降機構20上に中空形状の筒状部材21を昇降自在に配設した構成となっており、エジェクタ昇降機構20を駆動することにより、筒状部材21が保持テーブル3に保持された粘着シート4に対して下方から昇降するようになっている。
【0022】
筒状部材21の上面には、エジェクタ昇降機構20によって上昇した状態において粘着シートの下面に当接する当接部22が設けられている。当接部22は、中央位置に貫通孔23aが設けられた略円板状の当接部材23を、押さえ部材21aによって筒状部材21の頂部に着脱自在に装着した構成となっている。当接部材23の上面には、低摩擦係数の表面層23bが形成されている。表面層23bの形成は、フッ素樹脂をコーティングする方法や、摺動性に優れた金属被膜をメッキによって形成する方法などによって行われる。表面層23bは、当接部23が粘着シート4の下面に摺接して移動する際の摺動抵抗を軽減させる。
【0023】
当接部材23は、上面に緩やかな傾斜のテーパ部23cが設けられた形状となっている。また押さえ部材21aの外周縁部はR面加工部21bが設けられている。当接部22の上面を、テーパ部23cやR面加工部21bのような形状とすることにより、後述するように、当接部23が粘着シート4の下面に摺接して移動する際に、粘着シート4をエッジ部によって引っ掛ける不具合を防止するようになっている。
【0024】
筒状部材21の内部には、ニードル昇降機構24が内蔵されており、ニードル昇降機構24から上方に延出した軸部24aの上端には、ニードルホルダ25が結合されている。ニードルホルダ25には、チップ突き上げ用のニードル26が着脱自在に装着される。ニードル昇降機構24を駆動することにより、ニードル26は昇降し、当接部22の貫通孔23aを介して上方へ突出する。
【0025】
筒状部材21の内部空間には、真空吸引手段28およびエアブロー手段29が接続されている。真空吸引手段28を駆動することにより、当接部22の上面側から貫通孔23aを介して真空吸引する。当接部22が粘着シート4に当接した状態で真空吸引手段28を駆動することにより、粘着シート4は当接部22の上面に真空吸着により保持される。
【0026】
またエアブロー手段29を駆動することにより、貫通孔23aを介して当接部22の上面側に向かってエアが噴出する。当接部22が粘着シート4に当接した状態でエアブロー手段29を駆動することにより、粘着シート4の下面と当接部22の上面との間には薄い空気層が介在した状態となり、粘着シート4を粘着シート剥離機構6に対して水平移動させる際の摺動抵抗が軽減される。
【0027】
また筒状部材21は上部を加熱するヒータ27を備えており、当接部22を粘着シート4に当接させることにより、粘着シート4を加熱することができるようになっている。これにより、以下に説明するニードルによる粘着シート剥離動作において、剥離を容易に行うことができるようになっている。
【0028】
次に図3、図4を参照して、チップピックアップ動作について説明する。図3のフローは、複数のピックアップノズル8aを備えたマルチノズルタイプのピックアップヘッド8によって、1実装ターンにおいて複数のチップ5を一括して取り出す動作を示している。このピックアップ動作においては、チップ5の吸着保持に先立って、これらのチップ5を一括して認識することが行われ、吸着動作時にはこの認識結果に基づいてチップ5を順次ピックアップする。
【0029】
なお、このピックアップ動作によれば、ピックアップヘッドが往復する1ターンにおいて、複数の半導体チップを取り出すことができ、半導体チップ1個当たりのタクトタイムを大幅に短縮できるという利点がある。
【0030】
まずピックアップ動作開始に際しては、エジェクタ昇降機構20を駆動して筒状部21を上昇させ、当接部22を粘着シート4の下面に当接させる。次にブローをONの状態にする(ST1)。すなわち、エアブロー手段29を駆動して、図4(a)に示すように、当接部22の貫通孔23aからエアを噴出させる。これにより、噴出したエアは粘着シート4と当接部材23との間を通過して周囲に流出し、粘着シート4の下面と当接部材23の上面との間には空気層が介在した状態となる。
【0031】
次いで、保持テーブル3を移動させてチップ5の仮位置決めが行われる(ST2)。これにより、ピックアップ対象のチップ5が、ピックアップ位置に向かって移動する。そしてエアブロー手段29を停止してブローをOFFの状態(ST3)にした後、撮像部7によって粘着シート4を撮像してチップ5を認識する(ST4)。
【0032】
この後、チップ5を所定個数認識したか否かが判断され(ST5)、NOであれば認識対象を次のチップ5に変更(ST6)して、(ST1)に戻り、その後(ST4)までの処理が反復実行される。そして(ST5)にて、所定個数のチップ5の認識が確認されたならば、ブローをON状態にする(ST7)。そして認識結果に基づき保持テーブル3を駆動して、チップ5をピックアップ位置に移動させ(ST8)、ブローをOFFの状態にする(ST9)。これにより、ピックアップ対象のチップ5は、粘着シート剥離機構6に対して正しく位置合わせされる。
【0033】
この後真空吸引手段28を駆動して、貫通孔23aから真空吸引して吸着ONの状態にする。これにより、図4(c)に示すように、粘着シート4の下面は当接部材23の上面に真空吸着により保持される。次いでチップピックアップが行われる(ST11)。すなわち、ニードル昇降機構24を駆動して、ニードル26を貫通孔23aから上方に突出させ、粘着シート4を突き破ってチップ5を下方から突き上げる。そしてこのようにして粘着シート4が剥離された状態のチップ5をピックアップノズル8aによってピックアップする。
【0034】
この後、チップ5を所定個数ピックアップしたか否かが判断され、NOであればピックアップ対象を次のチップ5に変更(ST13)して、(ST7)に戻り、その後(ST11)までの処理が反復実行される。そして(ST12)にて、所定個数のチップ5のピックアップが確認されることにより、1実装ターンにおけるチップピックアップ動作を終了する。
【0035】
上述のフローの(ST2)、(ST8)において、粘着シート4を粘着シート剥離機構6に対して移動させる際には、図4(a)に示すようにエアブローによって、粘着シート4の下面と当接部材23の上面との間に空気層を介在させた状態で行われる。これにより、粘着シート4の移動の際に粘着シート4の下面は当接部材23に直接接触せず、当接部材23の上面との摺動抵抗が軽減される。すなわち、貫通孔23aからエアを噴出させるエアブロー手段29は、当接部22が粘着シート4と当接した状態で、当接部22と粘着シート4の下面とを摺動させる際の摺動抵抗を軽減させる摺動抵抗軽減手段となっている。
【0036】
上述のエアブローに際しては、噴出したエアによる空気層が粘着シート4の下面と当接部材23の上面との当接面全体にわたって均一に形成されるとは限らず、粘着シート4の下面が部分的に当接部材23に摺接した状態で移動が行われる場合がある。このような場合においても、当接部材23の上面には、低摩擦係数の表面層23b(図2参照)が形成されていることから、移動時の摺動抵抗が軽減される。すなわち、当接部22に形成された低摩擦係数の表面層23bは、摺動抵抗軽減手段となっている。
【0037】
さらに、当接部22の当接部材23および押さえ部材21aには、それぞれテーパ部23cやR面加工部21b(図2参照)が設けられており、当接部22が粘着シート4の下面に摺接して移動する際の、粘着シート4の引っ掛かりが生じないようになっている。これにより、図4(b)に参考図として示すような不具合、すなわち粘着シート4の移動時において、粘着シート4の下面を当接部30のエッジ30aによって引っ掛ける不具合が発生しない。すなわち、テーパ部23cやR面加工部21bなど、筒状部材21の当接部22を粘着シート4との引っ掛かりが生じない形状に整形することによって形成された当接部形状は、摺動抵抗軽減手段となっている。
【0038】
上記説明したように、本実施の形態に示すチップピックアップ動作においては、粘着シート4を当接部22に対して移動させる際の摺動抵抗を軽減するようにしている。これにより、粘着シート4の移動時に、当接部材23と粘着シート4との摺動抵抗によって粘着シート4が水平方向に引っ張られて変形することによる位置ずれが小さく、位置精度に優れたピックアップ動作を行うことができる。特に、複数のピックアップノズルを備えたマルチノズルタイプのピックアップヘッドによってピックアップ動作を行う場合には、保持テーブル3の移動を、大きな移動量で高頻度に行う必要があることから、本発明を適用することによる効果が顕著である。
【0040】
また上記実施の形態においては、粘着シート剥離機構6として、ニードル26によって粘着シートを突き破る方法を用いた例を示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、粘着シートの下面に当接部を当接させる構成を有する粘着シート剥離機構であれば、本発明の適用対象とすることができる。
【0041】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体チップから前記粘着シートを剥離する粘着シート剥離機構の当接部が粘着シートに当接した状態で、当接部と粘着シートの下面とを摺動させる際の摺動抵抗を軽減させる摺動抵抗軽減手段を備えたので、ピックアップ時の粘着シートの変形を防止して、位置ずれに起因するピックアップミスを防止することができる。
【0042】
【発明の実施の形態】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の半導体チップのピックアップ装置の構成を示すブロック図
【図2】本発明の一実施の形態の半導体チップのピックアップ装置の粘着シート剥離機構の部分断面図
【図3】本発明の一実施の形態の半導体チップのピックアップ装置によるピックアップ動作のフロー図
【図4】本発明の一実施の形態の半導体チップのピックアップ装置によるピックアップ動作の動作説明図
【符号の説明】
1 チップ供給部
2 XYテーブル
3 保持テーブル
4 粘着シート
5 半導体チップ
6 粘着シート剥離機構
8 ピックアップヘッド
21 筒状部材
22 当接部
23 当接部材
23a 貫通孔
23b 表面層
26 ニードル
28 真空吸引手段
29 エアブロー手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor chip pickup method for picking up a semiconductor chip that has been cut out from a wafer and attached to an adhesive sheet.
[0002]
[Prior art]
In the manufacturing process of a semiconductor device, a semiconductor chip is cut out from a wafer composed of a large number of chips. The chip is cut out with the wafer attached to the adhesive sheet, and the cut out individual chips are peeled off from the adhesive sheet and picked up. In this pickup process, the individual chips are pushed up by an ejector from the lower surface side of the pressure-sensitive adhesive sheet, peeled off from the pressure-sensitive adhesive sheet, and picked up by a pickup nozzle (for example, see Patent Document 1).
[0003]
At this time, the holding table holding the adhesive sheet is moved to sequentially move the semiconductor chips to be picked up to the pick-up position. Then, after the semiconductor chip is recognized, the position of the holding table is corrected based on the recognition result, so that the semiconductor chip and the pickup nozzle are correctly aligned. When the holding table is moved, relative movement is performed while the upper surface of the ejector is in contact with the lower surface of the adhesive sheet.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-5-326672 [0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the holding table is moved to move the semiconductor chip to the pickup position, the upper surface of the ejector remains in contact with the lower surface of the adhesive sheet as described above, so that the ejector and the adhesive sheet slide during movement. A displacement may occur due to the adhesive sheet being pulled in the lateral direction due to resistance. For this reason, the position correction between the semiconductor chip and the pickup nozzle is not always performed correctly, and the correct position cannot be attracted and held in the pickup operation, which may cause a pickup error.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor chip pick-up method that can prevent deformation of an adhesive sheet during pick-up and prevent pick-up mistakes due to misalignment.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The method for picking up a semiconductor chip according to
[0008]
Pickup method according to
[0009]
Method of picking up the semiconductor chip according to
[0010]
Method of picking up the semiconductor chip according to
[0013]
According to the present invention, sliding is performed when the contact portion and the lower surface of the adhesive sheet are slid in a state where the contact portion of the adhesive sheet peeling mechanism for peeling the adhesive sheet from the semiconductor chip is in contact with the adhesive sheet. By providing the sliding resistance reducing means for reducing the resistance, it is possible to prevent the adhesive sheet from being deformed at the time of picking up and to prevent a picking up error due to the positional deviation.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a semiconductor chip pickup device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial sectional view of an adhesive sheet peeling mechanism of a semiconductor chip pickup device according to an embodiment of the present invention. 3 is a flowchart of the pickup operation by the semiconductor chip pickup device of the embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an operation explanatory view of the pickup operation of the semiconductor chip pickup device of the embodiment of the invention.
[0015]
First, the configuration of a semiconductor chip pickup device will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the
[0016]
An adhesive
[0017]
Above the
[0018]
An
[0019]
The
[0020]
Based on the recognition result of the
[0021]
Next, the adhesive
[0022]
On the upper surface of the
[0023]
The
[0024]
A
[0025]
A vacuum suction means 28 and an air blow means 29 are connected to the internal space of the
[0026]
Further, by driving the air blowing means 29, air is ejected toward the upper surface side of the
[0027]
Moreover, the
[0028]
Next, the chip pickup operation will be described with reference to FIGS. The flow of FIG. 3 shows the operation of picking up a plurality of
[0029]
This pickup operation has an advantage that a plurality of semiconductor chips can be taken out in one turn in which the pickup head reciprocates, and the tact time per semiconductor chip can be greatly reduced.
[0030]
First, when starting the pickup operation, the
[0031]
Next, the holding table 3 is moved to temporarily position the chip 5 (ST2). Thereby, the
[0032]
Thereafter, it is determined whether or not a predetermined number of
[0033]
Thereafter, the vacuum suction means 28 is driven, and vacuum suction is performed from the through-hole 23a to bring the suction ON state. As a result, as shown in FIG. 4C, the lower surface of the
[0034]
Thereafter, it is determined whether or not a predetermined number of
[0035]
When the
[0036]
In the air blowing described above, the air layer formed by the ejected air is not necessarily formed uniformly over the entire contact surface between the lower surface of the
[0037]
Further, the
[0038]
As described above, in the chip pickup operation shown in the present embodiment, the sliding resistance when the
[0040]
Moreover, in the said embodiment, although the example using the method of breaking through an adhesive sheet with the
[0041]
【The invention's effect】
According to the present invention, sliding is performed when the contact portion and the lower surface of the adhesive sheet are slid in a state where the contact portion of the adhesive sheet peeling mechanism for peeling the adhesive sheet from the semiconductor chip is in contact with the adhesive sheet. Since the sliding resistance reducing means for reducing the resistance is provided, it is possible to prevent the adhesive sheet from being deformed at the time of picking up and to prevent a picking up error due to the displacement.
[0042]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor chip pickup device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of an adhesive sheet peeling mechanism of a semiconductor chip pickup device according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a flowchart of the pickup operation by the semiconductor chip pickup device of the embodiment of the present invention. FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the pickup operation of the semiconductor chip pickup device of the embodiment of the invention. ]
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