JP6634900B2 - 半導体装置の製造装置 - Google Patents

Description

本明細書に開示する技術は、半導体装置の製造装置に関する。

特許文献１には、ダイシングテープに貼り付けられている複数の半導体チップから各半導体チップをピックアップする装置が開示されている。特許文献１の装置では、複数の半導体チップがダイシングテープに並んで貼り付けられている状態でダイシングテープをエキスパンドすることによって、隣り合っている半導体チップと半導体チップを引き離し、半導体チップと半導体チップの間の隙間を広げる。この状態で各半導体チップをピックアップする。

特開平０６−０７７３１７号公報

特許文献１の装置では、ダイシングテープをエキスパンドしたときにダイシングテープに歪みが発生することがある。これによって、各半導体チップを引き離したときに、それぞれの間隔がばらついてしまい、複数の半導体チップが整列し難いという問題があった。そのため、各半導体チップをピックアップし難いという問題があった。そこで本明細書は、複数の半導体チップが整列している状態で隣り合っている半導体チップと半導体チップの端部の高さ位置を変える技術を提供する。

本明細書に開示する半導体装置の製造装置は、ダイシングテープの上面に貼り付けられている複数の半導体チップから各半導体チップをピックアップする装置である。この製造装置は、ダイシングテープの下に配置されてダイシングテープを下方に吸引するとともに、ダイシングテープを介して複数の半導体チップを支持する吸引ステージと、ダイシングテープに貼り付けられている各半導体チップをダイシングテープからピックアップするピックアップ手段を備えている。吸引ステージが、ダイシングテープを介して各半導体チップを支持するために各半導体チップの下に配置されている複数の支持体を備えている。また、各支持体が、複数の半導体チップが並んでいる面に対して各半導体チップを同じ方向に傾斜させた状態で支持する。

このような構成によれば、複数の半導体チップが貼り付けられているダイシングテープが吸引ステージによって吸引されたときに、各半導体チップが吸引ステージの各支持体によって支持される。このとき、各半導体チップは、複数の半導体チップが並んでいる面において、その位置が変わらない状態で支持される。これによって、複数の半導体チップが規則正しく整列した状態が維持される。また、各半導体チップは、複数の半導体チップが並んでいる面に対して同じ方向に傾斜した状態で支持される。このとき、各半導体チップの傾斜によって、隣り合っている半導体チップと半導体チップの端部の高さ位置が変わる。したがって、上記の構成によれば、複数の半導体チップが整列している状態で隣り合っている半導体チップと半導体チップの端部の高さ位置を変えることができる。これによって、各半導体チップをピックアップするときに、ピックアップされる半導体チップがその隣の半導体チップにぶつかることが抑制される。

実施例に係る半導体装置の製造装置の構成図である。 半導体ウェハの上面図である。 図１の要部IIIの拡大図である（半導体チップが傾斜していない状態の図である。）。 図１の要部IIIの拡大図である（半導体チップが傾斜している状態の図である。）。 図１の要部IIIの拡大図である（半導体チップがピックアップされている状態の図である。）。 他の実施例に係る半導体ウェハの上面図である。

実施例に係る半導体装置の製造装置１は、ダイシングテープに貼り付けられている半導体チップをピックアップする装置である。図１に示すように、ダイシングテープ２の上面２１に複数の半導体チップ３が並んで貼り付けられている。ダイシングテープ２の上面２１は粘着性を有している。半導体ウェハ４がダイシングされることによって複数の半導体チップ３が形成されている。半導体チップ３は、例えばＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）やＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等のスイッチング素子である。半導体チップ３の裏面３１（半導体ウェハ４の裏面）がダイシングテープ２の上面２１に貼り付けられている。半導体チップ３の表面３２（半導体ウェハ４の表面）が外部に露出している。半導体ウェハ４は、外周部４１を備えている。外周部４１は、複数の半導体チップ３の周囲に沿って伸びるリング形状を備えている。外周部４１は、半導体ウェハ４の裏面側に突出している。外周部４１も、ダイシングテープ２の上面２１に貼り付けられている。なお、これより前の工程において外周部４１を切断して除去しておいてもよい。

図２に示すように、横方向（ｘ方向）と縦方向（ｙ方向）に沿って複数の半導体チップ３が並んで配置されている。複数の半導体チップ３が規則正しく整列している。半導体ウェハ４が横方向（ｘ方向）と縦方向（ｙ方向）に沿って切断されることによって、複数の半導体チップ３が整列している。半導体ウェハ４の外周部４１は、環状に形成されている。複数の半導体チップ３が外周部４１に囲まれている。

図３に示すように、横方向（ｘ方向）に隣り合っている半導体チップ３と半導体チップ３の間に隙間３５が形成されている。各半導体チップ３の端部３６同士の間に隙間３５が形成されている。図示しないが、縦方向（ｙ方向）に隣り合っている半導体チップ３と半導体チップ３の間にも隙間３５が形成されている。この隙間３５は、半導体ウェハ４がダイシングされたときに形成される。複数の半導体チップ３は、仮想的な面Ｓ１に沿って並んで配置されている。仮想的な面Ｓ１は、複数の半導体チップ３の中心を繋いで得られる面である。

図１に示すように、半導体装置の製造装置１は、吸引ステージ６とピックアップ装置５を備えている。吸引ステージ６は、ダイシングテープ２を下方に吸引するとともに複数の半導体チップ３を支持する装置である。吸引ステージ６は、ダイシングテープ２の下に配置されている。吸引ステージ６の上にダイシングテープ２が配置される。吸引ステージ６は、ダイシングテープ２を介して複数の半導体チップ３を支持する。吸引ステージ６は、基台６２と、複数の支持体６１を備えている。各支持体６１がダイシングテープ２を介して各半導体チップ３を支持する。

基台６２は、複数の吸引孔（図示せず）を備えている。基台６２は、ダイシングテープ２の下の空気を複数の吸引孔を介して吸引することによってダイシングテープ２を下方に吸引する。

各支持体６１は、各半導体チップ３の下に配置されている。各支持体６１の上にダイシングテープ２を介して各半導体チップ３が配置される。複数の支持体６１は、横方向（ｘ方向）と縦方向（ｙ方向）に並んで配置されている。複数の半導体チップ３に対応する位置に複数の支持体６１が配置されている。

各支持体６１は、高凸部６５と低凸部６６を備えている。高凸部６５と低凸部６６は、基台６２から上方に向かって突出している。高凸部６５と低凸部６６は、基台６２から半導体チップ３に向かって突出している。高凸部６５と低凸部６６によって半導体チップ３が支持される。高凸部６５と低凸部６６は、複数の半導体チップ３が並んでいる面（本実施例ではｘ方向及びｙ方向に平行な面）に対して同じ方向に傾斜している。高さ方向（ｚ方向）において、高凸部６５の頂部７５と低凸部６６の頂部７６の高さ位置が異なっている。高凸部６５の頂部７５が低凸部６６の頂部７６より高い位置にある。高凸部６５の頂部７５と低凸部６６の頂部７６によって半導体チップ３が支持される。図４に示すように、半導体チップ３が高凸部６５の頂部７５と低凸部６６の頂部７６によって支持されると、両頂部７５と７６の高さ位置が異なることによって、半導体チップ３が傾斜した状態になる。各半導体チップ３が傾斜した状態においては、各半導体チップの中心を繋いで得られる仮想的な面が、半導体チップ３が並んでいる面Ｓ１である。各半導体チップ３は、面Ｓ１に対して同じ向きに傾斜した状態となる。各支持体６１は、各半導体チップ３を傾斜させた状態で支持する。傾斜角度は、例えば５度である。

ピックアップ装置５は、各半導体チップ３をピックアップする装置である。図１に示すように、ピックアップ装置５は、コレット５２を備えている。図５に示すように、コレット５２は、各半導体チップ３を吸引して保持する。コレット５２は、複数の半導体チップ３が並んでいる方向（本実施例ではｘ方向）に対して傾斜した状態で半導体チップ３を保持する。

上記の構成を備えている半導体装置の製造装置１では、まず図１及び図３に示すように、複数の半導体チップ３が貼り付けられているダイシングテープ２が吸引ステージ６の上に配置される。次に、吸引ステージ６の基台６２が、ダイシングテープ２の下の空気を吸引することによって、ダイシングテープ２を下方に吸引する（図２の矢印参照）。また、ダイシングテープ２が吸引されたときに、吸引ステージ６の各支持体６１が、ダイシングテープ２を介して各半導体チップ３を支持する。このとき、各半導体チップ３は、その配置位置が変わらない状態で支持される。したがって、複数の半導体チップ３が規則正しく整列した状態が維持される。また、図４に示すように、各半導体チップ３は、複数の半導体チップ３が並んでいる方向（本実施例ではｘ方向）に対して傾斜した状態で支持される。各支持体６１の高凸部６５の頂部７５と低凸部６６の頂部７６の高さ位置が異なるため、各半導体チップ３が傾斜した状態で支持される。各半導体チップ３の傾斜によって、隣り合っている半導体チップ３と半導体チップ３の端部３６、３６の高さ位置に差ができる。また、各半導体チップ３の裏面３１の一部がダイシングテープ２から剥がれる。続いて、図５に示すように、ピックアップ装置５のコレット５２が、傾斜している各半導体チップ３をピックアップする。その後に、次の工程に進む。以上により、半導体装置を製造することができる。

上記の構成によれば、半導体チップ３を傾斜した状態で支持することによって、複数の半導体チップ３が整列している状態で隣り合っている半導体チップ３と半導体チップ３の端部３６、３６の高さ位置を変えることができる。これによって、各半導体チップ３をピックアップするときに、ピックアップされる半導体チップ３がその隣の半導体チップ３にぶつかることが抑制される。また、上記の構成では、半導体ウェハ４がリング状の外周部４１を備えており、外周部４１をエキスパンドすることができないので、複数の半導体チップ３が貼り付けられているダイシングテープ２をエキスパンドすることができない。このような構成では、エキスパンドによって各半導体チップ３を引き離すことができないので、各半導体チップ３を傾斜させる構成が特に有効である。

以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施例に限定されるものではない。以下の説明において、上述の説明における構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

他の実施例では、図６に示すように、半導体ウェハ４（複数の半導体チップ３）をｚ軸回りに回転させた後に、各半導体チップ３を傾斜させてもよい。各半導体チップ３は、複数の半導体チップ３が並んでいる方向に対して傾斜した状態で支持体６１に支持される。ｚ軸回りの半導体ウェハ４の回転角度αは、特に限定されるものではない。例えば、回転角度αを５７度にすると、他の角度の場合よりも隣り合っている半導体チップ３と半導体チップ３の間の隙間を比較的広くすることができる。

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。

１ ：半導体装置の製造装置
２ ：ダイシングテープ
３ ：半導体チップ
４ ：半導体ウェハ
５ ：ピックアップ装置
６ ：吸引ステージ
２１ ：上面
３１ ：裏面
３２ ：表面
３５ ：隙間
３６ ：端部
４１ ：外周部
５２ ：コレット
６１ ：支持体
６２ ：基台
６５ ：高凸部
６６ ：低凸部
７５ ：頂部
７６ ：頂部

Claims (1)

1. ダイシングテープの上面に貼り付けられている複数の半導体チップから各半導体チップをピックアップする、半導体装置の製造装置であって、
   ダイシングテープの下に配置されており、ダイシングテープを下方に吸引するとともに、ダイシングテープを介して複数の半導体チップを支持する吸引ステージと、
   ダイシングテープに貼り付けられている各半導体チップをダイシングテープからピックアップするピックアップ手段を備えており、
   吸引ステージが、ダイシングテープを介して各半導体チップを支持するために各半導体チップの下に配置されている複数の支持体を備えており、
   各支持体が、複数の半導体チップが並んでいる面に対して各半導体チップを同じ方向に傾斜させた状態で支持することを特徴とする、半導体装置の製造装置。
   

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