JP5158282B1 - 搬送装置、半導体素子の搬送方法、半導体素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】良品と判別された半導体素子を効率良く搬送することができる搬送装置、半導体素子の搬送方法、半導体素子の製造方法を得る。
【解決手段】搬送装置では、良品の半導体素子５２を搬送する途中で良品の半導体素子５２に対して並び方向の逆側に配置された不良品の半導体素子５２を搬送する。不良品の半導体素子５２Ｃを搬送する際に、不良品の半導体素子５２Ｃを把持部位２８を用いて粘着シート５４から持ち上げることで、粘着シート５４が変形して、並び方向側に配置された良品の半導体素子５２Ｄと粘着シート５４との粘着力が低下する。これにより、不良品の半導体素子５２Ｃに対して並び方向側に配置された良品の半導体素子５２Ｄは、把持部１４によって粘着シート５４から持ち上げる際に、粘着シート５４から効率良く剥がされる。そして、良品と判別された半導体素子を効率良く搬送することができる
【選択図】図１

Description

本発明は、搬送装置、半導体素子の搬送方法、半導体素子の製造方法に関する。

特許文献１には、不良品ペレットを含む多数のペレットのなかから良品ペレットのみを効率よくピックアップすることができるペレット認識方法が記載されている。

特開昭５９−５４２３６号公報

本発明の課題は、良品と判別された半導体素子を効率良く搬送することである。

本発明の請求項１に係る搬送装置は、列状に並べられて粘着シートに貼り付けられた複数の半導体素子を個別に把持して搬送する把持部と、前記粘着シートに貼り付けられた複数の半導体素子を夫々良品であるか否かを判別した判別データに基づいて、前記把持部を用いて良品の半導体素子を並び順に良品として搬送すると共に、良品の半導体素子に対して並び方向の逆側に不良品の半導体素子が配置されている場合に、前記把持部を用いて並び順に良品の半導体素子を搬送する途中で前記逆側に配置された不良品の半導体素子を前記把持部を用いて不良品として搬送する制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る半導体素子の搬送方法は、列状に並べられて粘着シートに貼り付けられた複数の半導体素子を夫々良品であるか否かを判別した判別データに基づいて、前記半導体素子を個別に把持して搬送する把持部を用いて前記粘着シートに貼り付けられた良品の半導体素子を並び順に良品として搬送すると共に、良品の半導体素子に対して並び方向の逆側に不良品の半導体素子が配置されている場合に、前記把持部を用いて並び順に良品の半導体素子を搬送する途中で前記逆側に配置された不良品の半導体素子を不良品として搬送する工程を備えることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る半導体素子の製造方法は、粘着シートに貼り付けられた半導体ウエハを切断して複数の半導体素子とする切断工程と、請求項２に記載された搬送方法により、前記粘着シートに貼り付けられた良品の半導体素子を個別に搬送する搬送工程と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項１の搬送装置によれば、把持部を用いて並び順に良品の半導体素子を搬送する途中で良品の半導体素子に対して並び方向の逆側に配置された不良品の半導体素子を搬送しない場合と比して、良品と判別された半導体素子を効率良く搬送することができる。

本発明の請求項２の半導体素子の搬送方法によれば、把持部を用いて並び順に良品の半導体素子を搬送する途中で良品の半導体素子に対して並び方向の逆側に配置された不良品の半導体素子を搬送しない場合と比して、良品と判別された半導体素子を効率良く搬送することができる。

本発明の請求項３の半導体素子の製造方法によれば、搬送工程において、請求項２に記載された搬送方法を用いない場合と比して、良品と判別された半導体素子が効率良く製造される。

（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本実施形態に係る搬送装置を用いて半導体素子を搬送する工程を示した工程図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本実施形態に係る搬送装置を用いて半導体素子を搬送する工程を示した工程図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本実施形態に係る搬送装置を用いて半導体素子を搬送する工程を示した工程図である。 本実施形態に係る搬送装置に備えられた把持部位近傍を示した斜視図である。 本実施形態に係る搬送装置に備えられた制御部によって制御される部材を示したブロック図である。 本実施形態に係る搬送装置によって良品トレイに搬送された半導体素子を示した平面図である。 （Ａ）（Ｂ）本実施形態に係る搬送装置によって搬送される半導体素子を示した平面図である。 本実施形態に係る搬送装置を示した斜視図である。

本発明の実施形態に係る搬送装置、半導体素子の搬送方法、及び半導体素子の製造方法の一例について図１〜図８に従って説明する。なお、図中に示す矢印ＵＰは、鉛直方向上方を示す。

（全体構成）
半導体ウエハ５０が縦横に切断されたことで形成された複数の半導体素子５２から良品の半導体素子５２を把持して搬送する搬送装置１０が、設けられている。この搬送装置１０は、図８に示されるように、夫々の半導体素子５２に切断された半導体ウエハ５０が載せられる載せ面１２Ａを備えた基部１２と、載せ面１２Ａに載せられた半導体素子５２を個別に把持して搬送する把持部１４と、装置を制御する制御部１６と、を備えている。

〔半導体素子〕
半導体素子５２は、図７（Ａ）（Ｂ）に示されるように、円形の半導体ウエハ５０を縦横に切断することで形成され、平面視で一方向に長い長方形状とされている。半導体素子５２は、列状に並べられて一枚の粘着シート５４（ダイシングテープ）に貼り付けられ、夫々の半導体素子５２がばらばらにならないようになっている。

〔基部〕
半導体素子５２が載せられる基部１２には、図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示されるように、半導体素子５２を個別に上方に突き出す突出ピン１８が複数備えられている。

具体的には、突出ピン１８の基端側には、突出ピン１８の先端部を載せ面１２Ａから突出させるソレノイド２０が配置されている。この構成において、制御部１６（図５参照）が、ソレノイド２０を制御することで、突出ピン１８の先端部が、載せ面１２Ａから突出する。これにより、半導体素子５２が、突出ピン１８の先端部によって上方に突き上げられるようになっている（図３（Ｃ）参照）。

〔把持部〕
半導体素子５２を個別に把持して搬送する把持部１４には、図８に示されるように、載せ面１２Ａから上方に突出した突出部位１２Ｂの内部に基端側が支持されると共に水平方向（装置奥行方向及び装置幅方向）に移動可能とされるアーム部位２４と、アーム部位２４の先端部に基端部が取り付けられると共に鉛直方向に伸縮可能とされる伸縮部位２６と、伸縮部位２６の先端部に取り付けられると共に半導体素子５２を把持する把持部位２８と、が備えられている。

このアーム部位２４の基端側には、駆動源３８が備えられ、制御部１６が駆動源３８を制御することで、アーム部位２４が稼動し、また、伸縮部位２６が伸縮するようになっている。

把持部位２８は、図３、図４に示されるように、半導体素子５２の長手方向に延びる直方体状の本体３０と、本体３０から下方へ突出して半導体素子５２の長手方向の両端部と接触する一対の接触突起３２と、を備えている。そして、この接触突起３２の形状は、各接触突起３２と半導体素子５２の端部とが接触した状態で、本体３０の下面３０Ａと半導体素子５２の上面とが当たらないように決められている（図３（Ｂ）参照）。

さらに、本体３０の内部には空洞３０Ｃが形成され、本体３０の下面３０Ａには、空洞３０Ｃに通じる複数の貫通孔３４が形成されている。

一方、本体３０の上面３０Ｂには、ポンプ３６（図８参照）に一端部が接続されたホース４０の他端部が接続されており、空洞３０Ｃ内の空気を吸引するようになっている。

この構成において、接触突起３２と半導体素子５２の端部とを接触させた状態で、ポンプ３６によって空洞３０Ｃ内の空気を吸引して伸縮部位２６を縮めることで、把持部位２８が粘着シート５４に貼り付けられた半導体素子５２を持ち上げるようになっている（図３（Ｃ）参照）。

〔制御部〕
制御部１６は、把持部１４に備えられたアーム部位２４及び伸縮部位２６を稼動させる駆動源３８と、把持部位２８に形成された空洞３０Ｃ内の空気を吸引するポンプ３６と、基部１２に備えられた突出ピン１８を稼動させるソレノイド２０と、を制御するようになっている（図５参照）。

具体的には、個々の半導体素子５２を良品であるか否かを判別した判別データ８０に基づいて、制御部１６が、駆動源３８、ポンプ３６、及びソレノイド２０を制御することで、粘着シート５４に貼り付けられた良品と判別された半導体素子５２を把持部１４を用いて搬送するようになっている。

この判別データ８０については、半導体ウエハ５０を切断する前に、図示せぬ判別装置が半導体素子５２として形成される部分に夫々通電する。この通電により半導体素子５２が良品であるか否かを判別することによって得られたデータが、判別データ８０である。

この構成において、把持部位２８が粘着シート５４に貼り付けられた半導体素子５２を持ち上げる際には、制御部１６が、駆動源３８を制御することで、把持部位２８を把持する半導体素子５２の上方で停止させる（図３（Ａ）参照）。さらに、制御部１６が、駆動源３８を制御して伸縮部位２６を延ばすことで、接触突起３２と半導体素子５２の端部とを接触させる。また、制御部１６が、ポンプ３６を制御して空洞３０Ｃ内の空気を吸引することで、半導体素子５２を把持部位２８に把持させる（保持させる）（図３（Ｂ）参照）。さらに、制御部１６が、駆動源３８及びソレノイド２０を制御して、伸縮部位２６を縮めると共に突出ピン１８を半導体素子５２に向けて突出させる（図３（Ｃ）参照）。これにより、把持部位２８が粘着シート５４に貼り付けられている半導体素子５２を粘着シート５４から剥がして持ち上げるようになっている。

なお、制御部１６が、駆動源３８、ポンプ３６、及びソレノイド２０を制御して、列状に並べられた半導体素子５２を搬送する順番等については、後述する作用と共に説明する。

（作用）
次に、この搬送装置１０を用いて半導体素子５２を搬送する半導体素子の搬送方法、及び半導体素子５２を製造する半導体素子の製造方法の一例について説明する。

先ず、図示せぬダイシング装置を用いて粘着シート５４に貼り付けられた半導体ウエハ５０を縦横に切断することで、複数の半導体素子５２が形成される（切断工程）。

この状態で、半導体素子５２は、図７（Ａ）（Ｂ）に示されるように、粘着シート５４に貼り付けられて列状に並べられている。

次に、粘着シート５４に貼り付けられた良品の半導体素子５２を個別に搬送して、良品の半導体素子５２が載せられる良品トレイ８２（図６参照）上に良品の半導体素子５２を並べる（搬送工程）。

これにより、半導体素子５２が製造される（半導体素子の製造方法）。

〔搬送工程〕
ここで、搬送工程（半導体素子の搬送方法）について詳細に説明する。

先ず、搬送工程において、半導体素子５２を搬送する順番について説明する。

前述した判別データ８０に基づいて、制御部１６が駆動源３８、ポンプ３６及びソレノイド２０を制御することで、アーム部位２４、伸縮部位２６、及び把持部位２８等を稼動させて良品の半導体素子５２を半導体素子５２の並び順に良品として搬送する。

本実施形態では、前述した並び順は、図７（Ｂ）に示されるように、半導体素子５２の並び方向（図１、図２、図７（Ｂ）に示す矢印Ｃ方向）の順であり、半導体素子５２の短手方向に沿って往復する順である。

さらに、良品の半導体素子５２に対して並び方向の逆側（並び方向に対して逆方向（図１、図２に示す矢印Ｄ方向）の側）の隣りに不良品の半導体素子５２が配置されている場合がある。この場合には、制御部１６が、駆動源３８、ポンプ３６及びソレノイド２０を制御することで、アーム部位２４、伸縮部位２６、及び把持部位２８等を稼動させる。これにより、後述するように、並び順に良品の半導体素子５２を搬送する途中で良品の半導体素子５２に対して並び方向の逆側の隣りに配置された不良品の半導体素子５２が不良品として不良品トレイ（図示省略）へ搬送される。

次に、搬送工程における、各部の具体的動作について説明する。

図７（Ｂ）、図８に示されるように、制御部１６は、駆動源３８を制御することで、アーム部位２４を稼動させ、切断された半導体ウエハ５０の上方に配置された把持部位２８を並び方向（矢印Ｃ）に沿って移動（矢印Ｃに沿った動き）させながら良品の半導体素子５２を搬送（半導体を目的地まで搬送する動き）する。

図１、図２には、半導体素子５２を半導体素子５２の長手方向から見た図が記載されており、良品の半導体素子５２には「○」、不良品の半導体素子５２には「×」が付されている。

なお、以後の説明では、便宜上、図１、図２中の左端部に配置された半導体素子５２を半導体素子５２Ａとして並び方向（矢印Ｃ）の順に、以後半導体素子５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｄ、５２Ｅ、５２Ｆ、５２Ｇ、５２Ｈとする。また、特に半導体素子５２を区別しない場合には、符号末尾のアルファベットを省略して説明する。

図１（Ａ）に示されるように、列状に並べられた半導体素子５２の上方に配置された把持部位２８は、制御部１６が駆動源３８（図８参照）を制御することで、並び方向（矢印Ｃ方向）に沿って移動する。

図１（Ｂ）に示されるように、図中左端部から四個目の半導体素子５２Ｄが良品であるため、把持部位２８は、この半導体素子５２Ｄを把持しようとする。しかし、半導体素子５２Ｄに対して並び方向の逆側の半導体素子５２Ｃが不良品である。このため、制御部１６は、並び順に良品の半導体素子５２を搬送する途中で良品の半導体素子５２Ｄに対して並び方向の逆側に配置された不良品の半導体素子５２Ｃを不良品として不良品トレイ（図示省略）に搬送する。

より具体的には、制御部１６が、駆動源３８を制御して、半導体素子５２Ｃの上方で把持部位２８を停止させる（図３（Ａ）参照）。さらに、制御部１６が、駆動源３８を制御して、伸縮部位２６を延ばすことで、接触突起３２と半導体素子５２Ｃの端部とを接触させる。また、制御部１６が、ポンプ３６を制御して、空洞３０Ｃ内の空気を吸引することで、半導体素子５２Ｃを把持部位２８に把持させる（保持させる）（図３（Ｂ）参照）。

さらに、制御部１６が、駆動源３８及びソレノイド２０を制御して、伸縮部位２６を縮めると共に突出ピン１８を半導体素子５２Ｃに向けて突出させる（図３（Ｃ）参照）。これにより、把持部位２８が粘着シート５４に貼り付けられた半導体素子５２Ｃを粘着シート５４から剥がしながら持ち上げる。持ち上げられた半導体素子５２Ｃは、把持部１４によって不良品トレイ（図示省略）へ搬送される。

半導体素子５２Ｃが、把持部１４によって不良品トレイ（図示省略）へ搬送されると、制御部１６が、図１（Ｃ）に示されるように、把持部１４等を稼動させて並び順に従って良品の半導体素子５２Ｄを搬送する。そして、良品の半導体素子５２Ｄは、良品トレイ８２上に並べられる（図６参照）。

具体的には、前述した半導体素子５２Ｃを搬送する手順と同様の手順によって、不良品トレイではなく良品トレイ８２へ半導体素子５２Ｄが搬送される。

半導体素子５２Ｄが、把持部１４によって良品トレイ８２へ搬送されると、制御部１６が、図２（Ａ）に示されるように、把持部１４等を稼動させて並び順に従って良品の半導体素子５２Ｅを搬送する。そして、良品の半導体素子５２Ｅは、良品トレイ８２上に並べられる（図６参照）。

具体的には、前述した半導体素子５２Ｃを搬送する手順と同様の手順によって、不良品トレイではなく良品トレイ８２へ半導体素子５２Ｅが搬送される。

半導体素子５２Ｅが、把持部１４によって良品トレイ８２へ搬送されると、把持部１４は、並び順に従って良品の半導体素子５２Ｈを把持しようとする。しかし、半導体素子５２Ｈに対して並び方向の逆側の半導体素子５２Ｇが不良品である。このため、制御部１６が、図２（Ｂ）に示されるように、把持部１４等を稼動させて，並び順に良品の半導体素子５２を搬送する途中で良品の半導体素子５２Ｈに対して並び方向の逆側に配置された不良品の半導体素子５２Ｇを不良品として不良品トレイ（図示省略）に搬送する。

半導体素子５２Ｇが、把持部１４によって不良品トレイ（図示省略）へ搬送されると、制御部１６が、図２（Ｃ）に示されるように、把持部１４等を稼動させて並び順に従って良品の半導体素子５２Ｈを搬送する。そして、良品の半導体素子５２Ｈは、良品トレイ８２上に並べられる（図６参照）。

以上の手順を繰り返すことで、良品の半導体素子５２は、搬送されて全て良品トレイ８２上に並べられる（図６参照）。

ここで、前述したように、搬送装置１０では、並び順に良品の半導体素子５２を搬送する途中で良品の半導体素子５２に対して並び方向の逆側に配置された不良品の半導体素子５２を搬送するようになっている。

不良品の半導体素子５２Ｃを搬送する際に、不良品の半導体素子５２Ｃを、突出ピン１８及び把持部位２８を用いて粘着シート５４から持ち上げることで、粘着シート５４が載せ面１２Ａから持ち上げられて変形する（図１（Ｂ）参照）。粘着シート５４が変形することで、並び方向側に配置された良品の半導体素子５２Ｄと粘着シート５４との粘着力が低下する。これにより、不良品の半導体素子５２Ｃに対して並び方向側に配置された良品の半導体素子５２Ｄは、把持部１４によって粘着シート５４から持ち上げる際に、粘着シート５４から効率良く剥がされる。

このように、不良品の半導体素子５２に対して並び方向側に配置され、良品と判別された半導体素子５２は、効率良く粘着シート５４から剥がされて搬送される。

一方、良品の半導体素子５２Ｅに対して並び方向の逆側に配置された半導体素子５２Ｄが良品の場合には、並び方向の逆側に配置された良品の半導体素子５２Ｄが粘着シート５４から持ち上げられて搬送される。そして、良品として搬送された半導体素子５２Ｄに対して並び方向側に配置された良品の半導体素子５２Ｅと粘着シート５４との粘着力が低下する。これにより、良品の半導体素子５２Ｄに対して並び方向側に配置された良品の半導体素子５２Ｅは、把持部１４によって搬送される際に、粘着シート５４と効率良く剥がされる。

このように、良品の半導体素子５２に対して並び方向側に配置され、良品と判別された半導体素子５２は、効率良く粘着シート５４から剥がされて搬送される。

以上より、良品の半導体素子５２が、不良品の半導体素子５２に対して並び方向側に配置される場合であっても、良品の半導体素子５２が、良品の半導体素子５２に対して並び方向側に配置される場合であっても、良品の半導体素子５２は、効率良く搬送される。

また、良品の半導体素子５２が、効率良く搬送されることで、半導体素子５２を製造する際の不良率が低減する。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、半導体素子５２を良品か否かに区別する判別データの取得のタイミングについては、半導体ウエハ５０が切断される前としたが、半導体ウエハ５０が切断された後であってもよい。

また、上記実施形態では、特に説明しなかったが、制御部１６が判別データを取得しながら駆動源３８等を制御して、半導体素子５２を搬送してもよい。

また、上記実施形態では、平面視で長方形状の半導体素子５２を用いて説明したが、特に半導体素子の形状は、平面視で長方形状に限定されず、他の形状であってもよい。

また、上記実施形態では、半導体素子５２を良品トレイ８２に搬送する場合を説明したが、半導体素子５２の搬送先は良品トレイ８２に限定されるものではない。例えば、半導体素子５２の搬送先は基板であって、基板に半導体素子５２を直接実装しても良い。
なお、上記実施形態では、突出ピン１８を用いて構成について説明したが、特に突出ピンを用いなくてもよい。

なお、上記実施形態では、特に説明しなかったが、夫々の半導体素子５２に切断された半導体ウエハ５０が載せ面１２Ａに載せられた状態で、吸引力を用いて、夫々の半導体素子５２を載せ面１２Ａに吸い付けてもよい。

１０ 搬送装置
１４ 把持部
１６ 制御部
５２ 半導体素子
５４ 粘着シート

Claims (3)

1. 列状に並べられて粘着シートに貼り付けられた複数の半導体素子を個別に把持して搬送する把持部と、
   前記粘着シートに貼り付けられた複数の半導体素子を夫々良品であるか否かを判別した判別データに基づいて、前記把持部を用いて良品の半導体素子を並び順に良品として搬送すると共に、良品の半導体素子に対して並び方向の逆側に不良品の半導体素子が配置されている場合に、前記把持部を用いて並び順に良品の半導体素子を搬送する途中で前記逆側に配置された不良品の半導体素子を前記把持部を用いて不良品として搬送する制御部と、
   を備える搬送装置。
2. 列状に並べられて粘着シートに貼り付けられた複数の半導体素子を夫々良品であるか否かを判別した判別データに基づいて、前記半導体素子を個別に把持して搬送する把持部を用いて前記粘着シートに貼り付けられた良品の半導体素子を並び順に良品として搬送すると共に、良品の半導体素子に対して並び方向の逆側に不良品の半導体素子が配置されている場合に、前記把持部を用いて並び順に良品の半導体素子を搬送する途中で前記逆側に配置された不良品の半導体素子を不良品として搬送する工程を備える半導体素子の搬送方法。
3. 粘着シートに貼り付けられた半導体ウエハを切断して複数の半導体素子とする切断工程と、
   請求項２に記載された搬送方法により、前記粘着シートに貼り付けられた良品の半導体素子を個別に搬送する搬送工程と、
   を備える半導体素子の製造方法。

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