JP6408366B2 - 離間装置および離間方法 - Google Patents

Description

本発明は、離間装置および離間方法に関する。

従来、半導体製造工程において、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という場合がある）を所定の形状、所定のサイズに切断して複数の半導体チップ（以下、単に「チップ」という場合がある）に個片化し、個片化した各チップの相互間隔を広げてからリードフレームや基板等の被搭載物上に搭載することが行われている。

チップ（片状体）の相互間隔を広げる離間方法としては、ウエハ（板状部材）が貼付された保護テープ（接着シート）をマウントテーブルで吸着保持し、内径側の固定用テーブルに対し、外径側で４個に分割された拡張吸着部をそれぞれ外径方向に移動させることが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなチップの相互間隔を広げる方法では、例えば＋Ｘ軸方向、−Ｘ軸方向、＋Ｙ軸方向、−Ｙ軸方向の４方向の張力を接着シートに付与し、例えば最外周に位置するチップが所定の位置に達したことを検知手段が検知することで間隔を広げる動作が完了する。

特開２００１−２２３１８６号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたような従来の方法では、接着シートには上記４方向に加え、例えば、それらの合成方向すなわち、＋Ｘ軸方向と＋Ｙ軸方向との合成方向、＋Ｘ軸方向と−Ｙ軸方向との合成方向、−Ｘ軸方向と＋Ｙ軸方向との合成方向、−Ｘ軸方向と−Ｙ軸方向との合成方向にも張力が付与される。その結果、内側のチップの間隔と外側のチップとの間隔に違いが生じる。しかし、このような間隔の違いは極めて微小なため、各チップは、均等に間隔が広げられたものとされ、計算で導き出される位置（以下、「理論上の位置」という場合がある）を基準として搬送装置やピックアップ装置等の搬送手段によって搬送され、被搭載物上に搭載されて製造物が形成される。その結果、当該製造物におけるチップと被搭載物との相対位置関係が微妙にずれてしまう場合が生じ、ワイヤボンディングの接続位置がずれたり、チップと被搭載物との端子同士の位置がずれたりして、それらの導通が取れなくなり、当該製造物の歩留りを低下させてしまうという不都合を生じる。
また、接着シートに張力を付与した結果、チップ間相互の間隔だけではなく、各チップが帖設されている接着シート上の貼付領域全体が理論上の位置からずれることもあり、搬送手段による搬送にも支障を来すという不都合を生じる。
なお、これらの課題は、半導体装置の製造に係るだけでなく、例えば緻密な機械部品や微細な装飾品等においても発生し得る。

本発明の目的は、板状部材から形成される複数の片状体の相互間隔を広げたときに、各片状体の位置が理論上の位置からずれてしまうことを極力防止することができる離間装置および離間方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の離間装置は、接着シート上の板状部材に少なくとも２方向の張力を付与して当該板状部材から形成される複数の片状体の相互間隔を広げる離間装置であって、前記接着シートをそれぞれ複数の保持部材で保持する複数の保持手段と、前記各保持手段を前記少なくとも２方向に移動させて前記接着シートに張力を付与する張力付与手段とを備え、前記保持手段は、前記張力付与手段が前記保持手段を移動させる方向に交差する交差方向に前記接着シートを保持した前記複数の保持部材をそれぞれ個別に移動させることで、前記接着シートに対し前記交差方向に張力を付与可能に設けられている、という構成を採用している。

この際、本発明の離間装置では、前記各保持手段は、前記交差方向に前記複数の保持部材それぞれを移動させる第１移動手段と、前記張力付与手段が前記保持手段を移動させる方向に前記複数の保持部材それぞれを移動させる複数の第２移動手段とを備えている、ことが好ましい。
また、本発明の離間装置では、前記片状体の相互間隔を測定する測定手段を有し、前記複数の保持部材は、前記測定手段の測定結果を基に、張力を付与可能に設けられている、ことが好ましい。

一方、本発明の離間方法は、接着シート上の板状部材に少なくとも２方向の張力を付与して当該板状部材から形成される複数の片状体の相互間隔を広げる離間方法であって、それぞれ複数の保持部材を備える複数の保持手段で前記接着シートを保持する工程と、張力付与手段で前記各保持手段を前記少なくとも２方向に移動させて前記接着シートに張力を付与する工程と、前記張力付与手段が前記保持手段を移動させる方向に交差する交差方向に前記接着シートを保持した前記複数の保持部材をそれぞれ個別に移動させることで、前記接着シートに対し前記交差方向に張力を付与する工程とを備えている、という構成を採用している。

以上のような本発明によれば、張力付与手段で保持手段を移動させて接着シートに張力を付与するとともに、保持部材によって張力付与手段が保持手段を移動させる方向に交差する交差方向に張力を付与することで、板状部材から形成される複数の片状体の相互間隔を調整することができ、各片状体の位置が理論上の位置からずれてしまうことを極力防止することができる。

この際、各保持手段が、第１移動手段と第２移動手段とを備えていれば、各片状体の相互間隔をより緻密に調整することができる。
また、複数の保持部材が、片状体の相互間隔の測定結果を基に、張力を付与可能に設けられていれば、接着シートに板状部材が仮着された一体物毎に各片状体の位置が理論上の位置からずれてしまうことを極力防止することができる。

本発明の一実施形態に係る離間装置の側面図。 図１の離間装置の平面図。 （Ａ）、（Ｂ）は図１の離間装置で張力を付与する接着シートの態様図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態において、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸およびＹ軸は、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、前記所定平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Ｙ軸と平行な図１中手前方向から観た場合を基準とし、方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がＸ軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がＹ軸の矢印方向であって図１中紙面に直交する手前方向で「後」がその逆方向とする。

図１、図２において、離間装置１０は、接着シートＡＳ上の板状部材としての四角形のウエハＷＦに＋Ｘ軸方向、＋Ｙ軸方向、−Ｘ軸方向、−Ｙ軸方向（図３（Ａ）参照）の４方向に張力を付与して当該ウエハＷＦから形成される複数の片状体としてのチップＣＰの相互間隔を広げる装置であって、接着シートＡＳをそれぞれ４体の保持部材２５で保持する４体の保持手段２０と、それぞれのスライダ３１で各保持手段２０を支持し、各保持手段２０を前記４方向に移動させて接着シートＡＳに張力を付与する駆動機器である張力付与手段としての４体のリニアモータ３０と、チップＣＰの相互間隔を測定する光学センサやカメラ等の測定手段４０とを備えている。なお、保持手段２０およびリニアモータ３０は、中心点ＣＴを中心としてそれぞれ前後左右に４体設けられている。また、ウエハＷＦは、切断刃や加圧水等のウエハ切断手段によりチップＣＰに個片化されているか、レーザ光や薬液等のウエハ脆弱化手段によりチップＣＰに個片化可能とされ、接着シートＡＳに仮着されて一体物ＷＫとされている。また、接着シートＡＳは、ウエハＷＦが貼付された被着体貼付領域ＡＷを囲む多角形の包囲領域ＡＣ（図２参照）の各頂部ＡＰからそれぞれ接着シートＡＳの外縁方向に延びて、当該包囲領域ＡＣに対して各張力方向の合成方向に張力が付与されることを防止する不干渉切込ＣＵが形成され、包囲領域ＡＣの各辺からそれぞれ＋Ｘ軸方向、−Ｘ軸方向、＋Ｙ軸方向、−Ｙ軸方向に延びる引張領域ＡＬが形成されている。

保持手段２０は、リニアモータ３０が保持手段２０を移動させる方向に交差する交差方向に複数の保持部材２５それぞれを移動させる駆動機器である第１移動手段としての第１リニアモータ２１と、第１リニアモータ２１のスライダ２２に支持され、リニアモータ３０が保持手段２０を移動させる方向に保持部材２５を移動させる４体の駆動機器である第２移動手段としての第２リニアモータ２３と、第２リニアモータ２３のスライダ２４に支持された保持部材２５とを備えている。
保持部材２５は、第２リニアモータ２３のスライダ２４に支持された下支持部材２６と、下支持部材２６に支持された回動モータ２７と、回動モータ２７の出力軸２７Ａ（貫通軸）に支持された上支持部材２８とを備えている。
以上のような構成により、保持手段２０は、張力付与手段が保持手段２０を移動させる方向に交差する交差方向に保持部材２５を移動させることで、接着シートＡＳに対し交差方向に張力を付与可能に設けられている。なお、保持手段２０は、測定手段４０の測定結果を基に、張力を付与可能に設けられている。

以上の離間装置１０において、ウエハＷＦから形成される複数のチップＣＰの相互間隔を広げる手順を説明する。
先ず、各部材が初期位置で待機する図１中実線で示す離間装置１０に対し、人手または多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない搬送手段が一体物ＷＫを搬送し、当該一体物ＷＫが各下支持部材２６上に配置されるように載置する。このとき、測定手段４０と、一体物ＷＫを移動可能な図示しない位置決め手段とが共動し、ウエハＷＦと各保持部材２５との位置決めを行う。その後、各保持手段２０が回動モータ２７を駆動し、図２に示すように、接着シートＡＳを下支持部材２６と上支持部材２８とで挟み込む。

次に、張力付与手段がリニアモータ３０を駆動し、図３（Ａ）に示すように、各保持部材２５それぞれを＋Ｘ軸方向、＋Ｙ軸方向、−Ｘ軸方向、−Ｙ軸方向の４方向に移動させる。これにより、接着シートＡＳにおける包囲領域ＡＣに＋Ｘ軸方向、＋Ｙ軸方向、−Ｘ軸方向、−Ｙ軸方向の４方向に張力が付与され、チップＣＰの相互間隔が広がる。そして、最外周に位置するチップＣＰが所定の位置に達したこと、すなわち、個片化されて広がったウエハＷＦ（相互間隔が広げられたチップＣＰ群）における対向する２辺の所定の位置（以下、対向する２辺の所定の位置を「基準位置」という場合がある）の幅が所定幅になったことを測定手段４０が検知すると、張力付与手段がリニアモータ３０の駆動を停止するとともに、測定手段４０が各チップＣＰの相互間隔を測定する。

ここで、接着シートＡＳには不干渉切込ＣＵが形成されているので、各張力方向の合成方向の張力が包囲領域ＡＣに付与されることを極力抑制することができるが、それでもなおチップＣＰの相互間隔に微妙に違いが生じ、各チップＣＰを理論上の位置に配置することができないことがある。なお、各チップＣＰの理論上の位置とは、個片化されて広げられたウエハＷＦの基準位置の幅から、広げられる前のウエハＷＦの基準位置の幅を差し引き、当該基準位置における複数のチップＣＰ間に形成された間隔ラインの数で割った値分ずつ各チップＣＰが均等に広げられたときの当該各チップＣＰの位置である。

そこで、測定手段４０の測定結果を基に、各第１移動手段が各第１リニアモータ２１を駆動し、図３（Ｂ）に示すように、各保持部材２５を前後方向または左右方向に移動させて各保持部材２５同士の間隔を調整することにより、チップＣＰの相互間隔を調整することができる。また、各第２移動手段が、第２リニアモータ２３を駆動し、各保持部材２５を左右方向または前後方向に移動させ、リニアモータ３０によって保持手段２０が移動する方向に張力を付与することにより、チップＣＰの相互間隔をより緻密に調整することができる。これにより、各チップＣＰを理論上の位置に配置させる（各チップＣＰの相互間隔を極力等間隔にする）。
なお、第１リニアモータ２１、第２リニアモータ２３の駆動によりチップＣＰの相互間隔を調整する際、各保持部材２５の少なくとも１つが移動してもよいし、これらの移動距離や移動方向は同じでもよいし、異なっていてもよい。

その後、搬送装置やピックアップ装置等の図示しない搬送手段が理論上の位置を基準として各チップＣＰを保持して搬送し、リードフレームや基板等の被搭載物上に搭載する。その後、全てのチップＣＰの搬送が終了すると、各保持手段２０、第１、第２移動手段および張力付与手段が各駆動機器を駆動し、各構成部材を初期位置に復帰させた後、チップＣＰが取り外された一体物ＷＫを搬送手段が回収し、以降上記同様の動作が繰り返される。

以上のような実施形態によれば、張力付与手段で保持手段２０を移動させて接着シートＡＳに張力を付与するとともに、保持部材２５によって張力付与手段が保持手段２０を移動させる方向に対する交差方向に張力を付与することで、ウエハＷＦから形成される複数のチップＣＰの相互間隔を調整することができ、各チップＣＰの位置が理論上の位置からずれてしまうことを極力防止することができる。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれる。

保持手段２０は、メカチャックやチャックシリンダ等のチャック手段や、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段や、接着剤、磁力等で一体物ＷＫを支持する構成でもよい。
保持手段２０は、２体や３体であってもよいし、５体以上であってもよい。
保持手段２０が有する保持部材は、２体や３体であってもよいし、５体以上であってもよいし、各保持手段２０での個数が同じでもよいし、異なっていてもよい。
各保持部材２５が移動する交差方向は、リニアモータ３０によって保持手段２０が移動する方向に直交する方向でもよいし、斜めに交差する方向であってもよく、この場合、少なくとも１体の保持部材の前記交差方向が直交方向であり、他の保持部材の前記交差方向が斜め方向であってもよい。
各第１移動手段は、各保持部材２５の少なくとも１体を固定しておき他の保持部材をリニアモータ３０によって保持手段２０が移動する方向に対する直交方向に移動させてもよく、この場合、固定しておく保持部材を移動させる第１移動手段を設けなくてもよい。
第２移動手段は、保持部材２５の少なくとも１体を固定しておき他の保持部材をリニアモータ３０によって保持手段２０が移動する方向に移動させてもよく、この場合、固定しておく保持部材を移動させる第２移動手段を設けなくてもよい。
保持手段２０は、第２移動手段を備えなくてもよい。

張力付与手段は、各保持手段２０の少なくとも１体を固定しておき他の保持手段を移動させてもよく、この場合、固定しておく保持手段を移動させる張力付与手段を設けなくてもよい。
張力付与手段は、２体や３体であってもよいし、５体以上であってもよい。

測定手段４０は、なくてもよく、この場合、チップＣＰの相互間隔が同じでないことを認識した作業者が保持手段２０、張力付与手段を操作して、チップＣＰの相互間隔を調整してもよいし、全ての一体物ＷＫに対し、同じ条件で張力を付与するようにしてもよい。

接着シートＡＳの形状は、図２、図３に二点鎖線で示すように四角形であってもよいし八角形であってもよいし、その他の形状であってもよい。
ウエハＷＦに付与する張力の方向は、２方向や３方向でもよいし、５方向以上でもよく、当該方向の数に合わせて保持手段および張力付与手段を設ければよい。
板状部材や片状体の形状は、例えば円形、楕円形、三角形や五角形以上の多角形等、その他の形状であってもよい。

また、本発明における接着シートＡＳの材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、接着シートＡＳは、円形、楕円形、三角形や五角形以上の多角形、その他の形状であってもよい。また、接着シートＡＳは、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材と接着剤層との間に中間層を有するもの、基材の上面にカバー層を有する等３層以上のもの、さらには、基材を接着剤層から剥離することのできる所謂両面接着シートのようなものであってもよく、両面接着シートは、単層または複層の中間層を有するものや、中間層のない単層または複層のものであってよい。さらに、板状部材としては、例えば、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、回路基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、任意の形態の部材や物品等も対象とすることができ、片状体は、それらが個片化されたものであればよい。なお、接着シートＡＳは、機能的、用途的な読み方に換え、例えば、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ等の任意のシート、フィルム、テープ等でもよい。

本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、張力付与手段は、複数の保持手段を少なくとも２方向に移動させて接着シートに張力を付与可能なものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせ、その技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（他の手段および工程についての説明は省略する）。
また、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダおよびロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。

１０…離間装置
２０…保持手段
２１…第１リニアモータ（第１移動手段）
２３…第２リニアモータ（第２移動手段）
２５…保持部材
３０…リニアモータ（張力付与手段）
４０…測定手段
ＡＳ…接着シート
ＣＰ…チップ（片状体）
ＷＦ…ウエハ（板状部材）

Claims (4)

1. 接着シート上の板状部材に少なくとも２方向の張力を付与して当該板状部材から形成される複数の片状体の相互間隔を広げる離間装置であって、
   前記接着シートをそれぞれ複数の保持部材で保持する複数の保持手段と、
   前記各保持手段を前記少なくとも２方向に移動させて前記接着シートに張力を付与する張力付与手段とを備え、
   前記保持手段は、前記張力付与手段が前記保持手段を移動させる方向に交差する交差方向に前記接着シートを保持した前記複数の保持部材をそれぞれ個別に移動させることで、前記接着シートに対し前記交差方向に張力を付与可能に設けられていることを特徴とする離間装置。
2. 前記各保持手段は、前記交差方向に前記複数の保持部材それぞれを移動させる第１移動手段と、前記張力付与手段が前記保持手段を移動させる方向に前記複数の保持部材それぞれを移動させる複数の第２移動手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の離間装置。
3. 前記片状体の相互間隔を測定する測定手段を有し、
   前記複数の保持部材は、前記測定手段の測定結果を基に、張力を付与可能に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の離間装置。
4. 接着シート上の板状部材に少なくとも２方向の張力を付与して当該板状部材から形成される複数の片状体の相互間隔を広げる離間方法であって、
   それぞれ複数の保持部材を備える複数の保持手段で前記接着シートを保持する工程と、
   張力付与手段で前記各保持手段を前記少なくとも２方向に移動させて前記接着シートに張力を付与する工程と、
   前記張力付与手段が前記保持手段を移動させる方向に交差する交差方向に前記接着シートを保持した前記複数の保持部材をそれぞれ個別に移動させることで、前記接着シートに対し前記交差方向に張力を付与する工程とを備えていることを特徴とする離間方法。

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