JP6101361B2 - ピックアップ装置および突き上げポット - Google Patents

Description

本明細書は、ピックアップ装置および突き上げポットに関する。

特開２０１２−１５６４１３号公報に、フィルムの上面に貼着された半導体チップを下方から突き上げるための突き上げポットを備えるピックアップ装置が開示されている。

従来、上記のようなピックアップ装置において、突き上げポットの識別は作業者が目視により行っている。突き上げポットの識別を自動的に行うことができれば、作業者の労力をより軽減することができる。

突き上げポットの識別を自動的に行うためには、突き上げポットの上面に識別マークを付する方法が考えられる。このような構成とすれば、フィルムの上面に貼着された半導体チップを撮像するための撮像装置を用いて、突き上げポットの上面の識別マークを撮像して、画像認識によって突き上げポットの識別を行うことができる。しかしながら、突き上げポットの上面に識別マークが付されていると、フィルムの上面に貼着された半導体チップを撮像する際に、フィルム越しに突き上げポットの識別マークが写り込んでしまい、半導体チップの画像処理において誤認識を生じるおそれがある。本明細書では、半導体チップの画像処理において誤認識を引き起こすことなく、突き上げポットを識別可能とする技術を開示する。

本明細書は、フィルムの上面に貼着された半導体チップを下方から突き上げるための突き上げポットを備えるピックアップ装置を開示する。そのピックアップ装置では、前記突き上げポットの側面部に識別マークが付されている。

上記のピックアップ装置によれば、突き上げポットを識別するための識別マークが、突き上げポットの上面部ではなく、側面部に付されている。このような構成とすることによって、フィルムの上面に貼着された半導体チップを上方から撮像する際に、フィルム越しに突き上げポットの識別マークが写り込んでしまうことを防ぐことができる。上記のピックアップ装置によれば、ピックアップ装置の動作に不具合を引き起こすことなく、突き上げポットを識別可能とすることができる。

本明細書は、ピックアップ装置においてフィルムの上面に貼着された半導体チップを下方から突き上げるために用いられる突き上げポットも開示する。その突き上げポットは、側面部に識別マークが付されている。

実施例のピックアップ装置２の構成を模式的に示す斜視図。 実施例の半導体ウェハ２１の構成を模式的に示す斜視図。 実施例の突き上げポット３の構成を模式的に示す斜視図。 実施例のピックアップ装置２において、突き上げポット３の上面がダイシングシート２３の下面に当接した様子を示す縦断面図。 実施例のピックアップ装置２において、吸着装置７が半導体チップ２２を吸着する様子を示す縦断面図。 実施例のピックアップ装置２において、撮像装置６によって突き上げポット３の識別マーク３３を撮像する構成を模式的に示す側面図。 実施例のピックアップ装置２において、撮像装置６によって突き上げポット３の識別マーク３３を撮像する別の構成を模式的に示す側面図。 実施例のピックアップ装置２において、撮像装置６によって突き上げポット３の識別マーク３３を撮像する別の構成を模式的に示す側面図。

一実施形態に係るピックアップ装置では、前記識別マークが二次元コードである。このような構成とすることで、従来から用いられている二次元コードの識別技術を用いて、突き上げポットを識別することができる。

一実施形態に係るピックアップ装置は、前記フィルムの上面に貼着された前記半導体チップを上方から撮像するための撮像装置と、前記撮像装置から前記識別マークを撮像可能とする偏光器をさらに備えている。このような構成とすることで、ピックアップ装置が従来から備えている半導体チップを撮像するための撮像装置を利用して、突き上げポットの識別マークを撮像することができる。

一実施形態に係るピックアップ装置は、前記フィルムの上面に貼着された前記半導体チップを上方から撮像するための撮像装置をさらに備えており、前記突き上げポットの前記側面部に、前記撮像装置から直接的に撮像可能な傾斜部が形成されており、前記傾斜部に前記識別マークが付されている。このような構成とすることで、ピックアップ装置が従来から備えている半導体チップを撮像するための撮像装置を利用して、突き上げポットの識別マークを撮像することができる。

（実施例）
以下、実施形態について添付図面を参照して説明する。実施形態に係るピックアップ装置２は、複数の半導体チップの中から目的の半導体チップをピックアップするための装置である。図１に示すように、ピックアップ装置２は主に、半導体ウェハ２１の下方に配置された突き上げポット３と、半導体ウェハ２１の上方に配置された撮像装置６及び吸着装置７とを備えている。なお、ピックアップ装置２の各構成要素の動作は、図示しない制御装置によって制御される。

図２に示すように、半導体ウェハ２１は、ダイシングされており、複数の半導体チップ２２に切断されている。半導体ウェハ２１は、ダイシングシート２３の上面に貼着されている。半導体チップ２２は、例えばシリコン等の半導体ウェハ２１を加工したＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等である。複数の半導体チップ２２は、ダイシングされた時の配列で、ダイシングシート２３の上に配置されている。ダイシングシート２３はフィルム状であって、例えばＰＥＴ等の熱可塑性樹脂から形成されている。ダイシングシート２３は、その周囲に配置された支持部材（図示省略）により支持されている。

図１に示すように、突き上げポット３は、移動機構９により、ｘ、ｙ、ｚ方向にそれぞれ移動可能である。移動機構９は、ベース９１と、ベース９１の上に配置されたｘ方向移動テーブル９２と、ｘ方向移動テーブル９２の上に配置されたｙ方向移動テーブル９３と、ｙ方向移動テーブル９３の上に配置されたｚ方向移動機構９４を備えている。ｘ方向移動テーブル９２は、図示しない駆動装置の作動により、ベース９１に対してｘ方向に相対移動が可能である。ｙ方向移動テーブル９３は、図示しない駆動装置の作動により、ｘ方向移動テーブル９２に対してｙ方向に相対移動が可能である。ｚ方向移動機構９４は、図示しない駆動装置の作動により、ｙ方向移動テーブル９３に対してｚ方向に相対移動が可能である。突き上げポット３は、ｚ方向移動機構９４に支持されている。

突き上げポット３は、ピックアップ装置２が半導体チップ２２をピックアップする際に、ｘ方向移動テーブル９２とｙ方向移動テーブル９３の駆動により、ピックアップ対象とする半導体チップ２２の直下の位置まで移動する。その後、ｚ方向移動機構９４の駆動により、突き上げポット３は半導体チップ２２が貼着したダイシングシート２３に向けて上昇し、突き上げポット３の上面がダイシングシート２３の下面に当接する。突き上げポット３の上面には、空気の吸引により負圧を発生させる機構が設けられている。突き上げポット３の上面がダイシングシート２３の下面に当接した状態で、突き上げポット３の上面に負圧を発生させることで、ダイシングシート２３の下面が突き上げポット３の上面に密着する。

図３から図５に示すように、突き上げポット３の内部には突き上げピン４が収容されている。図４及び図５に示すように、突き上げポット３の上面中央にはピン孔４１が形成されている。突き上げピン４とピン孔４１は同軸に配置されており、ピン孔４１から突き上げピン４が突出することができる。

突き上げピン４は、概して棒状の部材であり、上下方向（ｚ方向）に沿って、半導体チップ２２に向かって延びている。突き上げピン４は、突き上げポット３に対して相対的に上下に昇降可能であり、図示しない駆動装置の作動により上下動する。図４に示すように、ダイシングシート２３の下面が突き上げポット３の上面に密着した状態で、突き上げピン４を上昇させることで、突き上げピン４がピックアップ対象の半導体チップ２２を上方へ突き上げる。ピックアップ対象の半導体チップ２２は、突き上げピン４により上方に突き上げられ、ダイシングシート２３から剥離する。

撮像装置６は、ダイシングシート２３の上面に貼着された半導体チップ２２を上方から撮像可能に構成されている。撮像装置６としては、例えば公知のＣＣＤカメラを用いることができる。撮像装置６は、ｘ、ｙ、ｚ方向にそれぞれ移動可能であり、図示しない駆動装置の作動により移動する。撮像装置６は、半導体チップ２２を撮像するときは、半導体チップ２２の上方に配置される。撮像装置６は、ピックアップ対象の半導体チップ２２を撮像し、その画像を取得する。図示しない制御装置が、撮像装置６により撮像された画像を処理することで、ピックアップ対象の半導体チップ２２の位置および姿勢を検出することができる。また、撮像装置６は、半導体チップ２２を撮像しないときは、半導体チップ２２の上方から退避可能である。

吸着装置７は、空気の吸引により発生する負圧によって半導体チップ２２を吸着する。吸着装置７としては、例えば公知のコレットを用いることができる。吸着装置７は、ｘ、ｙ、ｚ方向にそれぞれ移動可能であり、図示しない駆動装置の作動により移動する。吸着装置７は、半導体チップ２２を吸着するときは、半導体チップ２２の上方に配置される。吸着装置７は、突き上げピン４により上方に突き上げられた半導体チップ２２を上方から吸着する。また、吸着装置７は、半導体チップ２２を吸着しないときは、半導体チップ２２の上方から退避可能である。

以下では、ピックアップ装置２の動作について説明する。上記のピックアップ装置２は、半導体チップ２２が貼着されたダイシングシート２３がセットされると、ピックアップ対象とする半導体チップ２２の上方に撮像装置６を移動させ、撮像装置６により半導体チップ２２を撮像し、半導体チップ２２の画像処理を行う。

撮像装置６は、半導体チップ２２を撮像した後に半導体チップ２２の上方から退避する。撮像装置６に替えて、吸着装置７が移動して、半導体チップ２２の上方に吸着装置７が配置される。また、移動機構９によって、半導体チップ２２の下方に突き上げポット３が配置される。さらに、移動機構９の駆動によって、突き上げポット３が上昇して突き上げポット３の上面とダイシングシート２３の下面が当接し、負圧によって突き上げポット３の上面とダイシングシート２３の下面が密着する。

その後、ピックアップ装置２は、突き上げポット３の突き上げピン４を上昇させ、半導体チップ２２を突き上げる。図５に示すように、突き上げられた半導体チップ２２は、半導体チップ２２の上方の吸着装置７により吸着される。

以下では、ピックアップ装置２における突き上げポット３の識別について説明する。ピックアップ装置２では、半導体チップ２２が貼着されたダイシングシート２３がセットされていない状態で、撮像装置６により突き上げポット３を撮像して、突き上げポット３の識別処理を行う。図６に示すように、突き上げポット３の側面部には、識別マーク３３が付されている。識別マーク３３には、例えば突き上げポット３の種別や、突き上げポット３の識別番号などの情報が含まれている。図６に示す例では、突き上げポット３の側面部は円筒面状に形成されており、その円筒面に沿って識別マーク３３が付されている。また、突き上げポット３の側方には、撮像装置６から識別マーク３３を撮像可能とする偏光器３４が配置されている。図６に示す例では、偏光器３４はミラーである。なお、偏光器３４としては、ミラーを用いる代わりに、プリズム等の他の偏光器を用いることも可能である。撮像装置６が偏光器３４を介して識別マーク３３を撮像し、識別マーク３３を画像処理することで、ピックアップ装置２において現在使用されている突き上げポット３を識別することができる。

なお、図７や図８に示すように、ピックアップ装置２を、偏光器３４を備えていない構成とすることもできる。図７に示す実施形態では、突き上げポット３の側面部に窪みが形成されており、この窪みによって形成される傾斜面３５が撮像装置６から直接的に撮像可能となっている。この傾斜面３５に識別マーク３３を付することで、撮像装置６から識別マーク３３を撮像して、識別マーク３３を認識することができる。図８に示す実施形態では、突き上げポット３の側面部に突出部が形成されており、この突出部によって形成される傾斜面３６が撮像装置６から直接的に撮像可能となっている。この傾斜面３６に識別マーク３３を付することで、撮像装置６から識別マーク３３を撮像して、識別マーク３３を認識することができる。

以上のように、ピックアップ装置２では、突き上げポット３の上面部ではなく、側面部に識別マーク３３が付されている。図４に示すように、撮像装置６が半導体チップ２２を撮像する際に、ダイシングシート２３の近傍に突き上げポット３が位置する場合がある。仮に突き上げポット３の上面に識別マーク３３を付していると、撮像装置６が半導体チップ２２を撮像する際に、ダイシングシート２３越しに突き上げポット３の識別マーク３３が写りこんでしまって、半導体チップ２２の画像処理において誤認識を生じるおそれがある。上記の実施例のように、突き上げポット３の側面部に識別マーク３３を付することで、撮像装置６が半導体チップ２２を撮像する際に、ダイシングシート２３越しに突き上げポット３の識別マーク３３が写りこんでしまうことを防ぐことができる。

なお、突き上げポット３への識別マーク３３の付与は、例えば突き上げポット３の側面部を形成する部材に識別マーク３３を刻印してもよいし、識別マーク３３が描かれたシールを突き上げポット３の側面部に貼付してもよい。

突き上げポット３に付する識別マーク３３としては、種々の方式のものを用いることができる。例えば、識別マーク３３として、バーコード等の一次元コードを使用してもよいし、ＱＲコード（登録商標）等の二次元コードを使用してもよい。あるいは、識別マーク３３として、１またはそれ以上の幾何学形状、例えば丸や三角や四角などの組み合わせを使用してもよい。

上記の実施例では、ダイシングシート２３の上面に貼着された半導体チップ２２を撮像するための撮像装置６を用いて突き上げポット３の識別マーク３３を撮像する構成について説明した。これとは異なり、突き上げポット３の識別マーク３３を撮像するための撮像装置を、撮像装置６とは別個に設けてもよい。この場合、識別マーク３３を撮像するための撮像装置を、突き上げポット３の側方に配置してもよい。

本発明の代表的かつ非限定的な具体例について、図面を参照して詳細に説明した。この詳細な説明は、本発明の好ましい例を実施するための詳細を当業者に示すことを単純に意図しており、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。また、開示された追加的な特徴ならびに発明は、さらに改善されたピックアップ装置および突き上げポットを提供するために、他の特徴や発明とは別に、又は共に用いることができる。

また、上記の詳細な説明で開示された特徴や工程の組み合わせは、最も広い意味において本発明を実施する際に必須のものではなく、特に本発明の代表的な具体例を説明するためにのみ記載されるものである。さらに、上記の代表的な具体例の様々な特徴、ならびに、特許請求の範囲に記載されるものの様々な特徴は、本発明の追加的かつ有用な実施形態を提供するにあたって、ここに記載される具体例のとおりに、あるいは列挙された順番のとおりに組合せなければならないものではない。

本明細書及び／又は特許請求の範囲に記載された全ての特徴は、実施例及び／又は特許請求の範囲に記載された特徴の構成とは別に、出願当初の開示ならびに特許請求の範囲に記載された特定事項に対する限定として、個別に、かつ互いに独立して開示されることを意図するものである。さらに、全ての数値範囲及びグループ又は集団に関する記載は、出願当初の開示ならびに特許請求の範囲に記載された特定事項に対する限定として、それらの中間の構成を開示する意図を持ってなされている。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

Claims (4)

1. フィルムの上面に貼着された半導体チップを下方から突き上げるための突き上げポットであって、側面部に識別マークが付されている突き上げポッドと、
   前記フィルムの上面に貼着された前記半導体チップを上方から撮像するための撮像装置と、
   前記撮像装置から前記識別マークを撮像可能とする偏光器を備えているピックアップ装置。
2. フィルムの上面に貼着された半導体チップを下方から突き上げるための突き上げポットであって、側面部に識別マークが付されている突き上げポッドと、
   前記フィルムの上面に貼着された前記半導体チップを上方から撮像するための撮像装置を備えており、
   前記突き上げポットの前記側面部に、前記撮像装置から直接的に撮像可能な傾斜部が形成されており、
   前記傾斜部に前記識別マークが付されているピックアップ装置。
3. 前記識別マークが二次元コードである請求項１または２のピックアップ装置。
4. ピックアップ装置においてフィルムの上面に貼着された半導体チップを下方から突き上げるために用いられる突き上げポットであって、
   側面部に傾斜部が形成されており、前記傾斜部に識別マークが付されている突き上げポット。

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