JPH09167779A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 低温剥離特性を有するダイシング用テープを
用いて、突き上げ機構による機械的な分離力を低減す
る。 【解決手段】 温度活性粘着剤によるダイシング用テー
プ４の上に接着された半導体ウェーハをダイシングによ
り分離して得られたチップ２を、ダイシング用テープ４
を介して押し上げる突き上げ機構７と、チップ２を真空
力により吸い上げるピックアップコレット８と、チップ
２真下のダイシング用テープ４を冷却する冷却配管９を
備え、チップ２の真下のダイシング用テープ４を冷却配
管９を介して冷却し、ダイシング用テープ４の接着力を
弱め、少ない力で、チップ２に与えられる機械的なスト
レスを低減しながら、チップ２をダイシング用テープ４
から分離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造装置に係
り、特にダイシング用の接着テープを用いて固定した半
導体ウェーハをダイシングして複数の半導体チップ（Ｓ
ｉペレット）となし、各半導体チップをダイボンディン
グする前にダイシングテープから分離するための装置の
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は、半導体ウェーハのダイシングの
様子を説明するための断面図である。図において示すよ
うに、半導体ウェーハのダイシング時には、半導体ウェ
ーハＳＷをダイシング用テープ４の上に接着固定し、こ
の状態でダイシング用カッタ１により半導体ウェーハを
ダイシングして、複数の半導体チップ２にする。この場
合、ダイシング用カッタ１により、ダイシング用テープ
４にもカット部５が形成される。

【０００３】以上のようにして、半導体ウェーハはチッ
プ２に分割されるが、次のダイボンディング工程に移る
際に、チップ２をダイシング用テープ４から分離する必
要がある。

【０００４】このために、従来、図３に示す装置が用い
られていた。図３に示すように、この従来の装置は、チ
ップ２をダイシング用テープ４から分離し、ピックアッ
プする機構である。

【０００５】さて、ダイシング用テープ４は、通常塩化
ビニール基材を用いており、機械的にダイシング用テー
プ４とチップ２を分離することが可能なような接着剤を
用いている。

【０００６】そして、ダイボンディングにおける分離過
程では、図３（Ａ）に示すように、ダイボンダＤＢのと
ころまで搬送されてきた半導体ウェーハＳＷは、ダイシ
ングを終了し、半導体チップ２がダイシング用テープ４
上に接着されたままの状態にある。この半導体ウェーハ
ＳＷは、ダイボンダのウェーハキャリア３に載せられ、
ピックアップコレット８の真下で、突き上げ機構６の中
央部の真上にチップ２が位置するようにセットされる。
この突き上げ機構６の平面図は図３（Ｂ）に示される。

【０００７】即ち、この機構６は円球状の本体１０を有
する。この本体１０の中央部分にピン案内溝１０Ａが穿
けられており、この溝１０Ａ内に突き上げピン７が上下
動可能に配置されている。この溝１０Ａのまわりには、
バキューム孔１０Ｂ、１０Ｂが穿けられている。これら
の孔１０Ｂは、図示せぬ真空装置で負圧にひかれ、ダイ
シング用テープ４を吸着、固定する。この状態におい
て、図４に示すように、ピックアップコレット８が下降
してチップ２に接触する。この後、突き上げ機構６の突
き上げピン７がチップ２の下のダイシング用テープ４を
突き破りチップ２を突き上げる。そして、ピックアップ
コレット８に接続されたバキュームの吸引力と突き上げ
ピン７による突き上げ力により、チップ２をダイシング
用テープ４より分離する。

【０００８】さて、ダイシング用テープ４の接着力は、
ダイボンディングを行うチップサイズの要求で決定され
る。現在、最も多く用いられているダイシング条件は、
図２に示すように、チップ２を完全にカットし、ダイシ
ング用テープ４にもカット部５を残すようなフルカット
方式が主流である。このため、当然、大きなサイズのチ
ップは接着面積が大きいので、接着力は弱くてよく、逆
に小さなサイズのチップは接着力を強くする必要があ
る。

【０００９】さて、フルカットの場合、接着力が弱い
と、ダイシングによる切削時の冷却水、ならびにダイシ
ング条件などで、ダイシング用テープ４のチップ２が飛
散する。このため、ダイシング時には、ダイシング用テ
ープ４の接着力は強い程、作業は安定する。

【００１０】ところが、接着力の強いダイシング用テー
プ４を用いると、図４に示すように、ダイボンディダに
備えられる突き上げ機構６の突き上げピン７による突き
上げ力を要求されるため、ダイシング用テープ４を突き
破るに十分な鋭角を有する突き上げピン７が必要とな
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体製造装置
は、以上のように構成されているので、以下に述べるよ
うな問題点がある。

【００１２】最近の半導体装置は、パッケージが多様化
が進んでおり、これに伴い、半導体ウェーハおよびこれ
から切り出されるチップに、薄さが要求される製品も増
えている。つまり、薄いチップになると、当然、機械的
な強度は弱くなる。

【００１３】したがって、ダイボンダＤＢにおいて、チ
ップ２をダイシング用テープ４から分離するために、突
き上げピン７によりチップ２に強い突き上げ力が加わる
と、チップ２自体が割れ易く、また割れないまでも、突
き上げピン７による突き上げ力によるストレスが残り、
後の工程のワイヤーボンディングおよびプラスチックモ
ールドでの応力の影響で、割れる可能性が高い。更に、
信頼性評価時にも、チップ割れや、電気的な特性の劣化
などに結びつき、品質や信頼性の上でも問題が多い。

【００１４】更に、チップ２をダイシング用テープ４か
ら機械的に分離する場合、多くのチップ２は、裏面をラ
ップしているため、面が荒れており、ダイシング用テー
プ４の接着剤に含まれる微量の不純物がチップ２の裏面
に残渣として残り、信頼性に与える影響も無視できな
い。

【００１５】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解消し、低温剥離特性を有するダイシング用テープを
半導体ウェーハの裏面に張りつけて、ダイシング時は接
着強度を十分に確保し、ダイボンディングに際して、チ
ップをダイシング用テープから分離する場合に、冷却機
構によりダイシング用テープ接着力を弱め、突き上げ機
構による機械的な分離力を低減することにより、半導体
チップの割れや、機械的なストレスによる信頼性低下、
ならびにダイシング用テープ４からの不純物の残渣によ
る信頼性低下を防止することを可能とした半導体製造装
置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、ダイシング用テープ上に接着剤によって接着された
半導体ウェーハをダイシングして得られた半導体チップ
を、前記ダイシング用テープを介して突き上げる突き上
げ機構を有するダイボンダを備え、このダイボンダは、
前記テープ上に接着された状態の前記半導体チップ及び
前記接着剤を冷却可能に構成されている、半導体製造装
置を提供するものである。

【００１７】半導体チップをダイシング用テープから分
離する場合に、半導体チップとダイシング用テープを冷
却するようにして、ダイシング用テープの接着力を弱
め、半導体チップに与えられる機械的なストレスを低減
しながら、小さな力で、半導体チップをダイシング用テ
ープから分離することを可能にしている。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施例を説明する。

【００１９】図１は本発明の一実施例に係る半導体製造
装置の側面図である。図において示すように、突き上げ
機構６の中には、冷却装置１０から冷却媒体を循環させ
られる冷却配管９が組み込まれている。この場合の冷却
媒体としては、水または他の溶液が用いられる。一方、
冷却装置１０としては、市販の小型ハンディクーラが適
用可能である。

【００２０】一方、ダイシング用テープ４としては、低
温において接着力の弱い、低温剥離性のある接着剤のも
のが用いられる。このような接着剤は、温度活性粘着剤
と呼ばれ、温度対接着力の関係は、図５に示すように、
常温および高温では接着力が強く、低温ではその接着力
が極度に低下するような特性となっている。そして、こ
のような接着剤を低密度ポリエチレン基材に塗布するこ
とによって、ダイシング用テープ４を構成する。

【００２１】したがって、突き上げ機構６に冷却配管９
を組み込むことにより、チップ２の真下のダイシング用
テープ４は冷却され、その接着力を弱められる。

【００２２】その結果、突き上げ機構６でダイシング用
テープ４とその上のチップ２を持ち上げ、ピックアップ
コレット８の真空吸引力でチップ２を吸い上げながら、
突き上げピン７をダイシング用テープ４を突き破りなが
ら、チップ２を突き上げる。この場合、ダイシング用テ
ープ４の接着力は冷却配管９の冷却作用により弱められ
ているため、チップ２は容易にダイシング用テープ４か
ら分離される。そして、この場合に必要な突き上げピン
７による突き上げ力も小さくてよく、また突き上げピン
７の先端部も鋭角にする必要がない。

【００２３】このため、ダイシング用テープ４からチッ
プ２を分離する場合に、チップ２に係る機械的なストレ
スが低減でき、結果として、チップ２の割れを防止で
き、更にチップ２裏面への接着剤の残渣を低減できる。

【００２４】その結果、チップ２の信頼性を大幅に向上
でき、チップ２の厚さも薄くできるので、様々な半導体
装置への適用が可能となる。

【００２５】なお、上記実施例では、突き上げ機構６に
冷却配管９を配置して、突き上げ機構６によるダイシン
グ用テープ４の冷却を例示したが、本発明の実施はこれ
に限定されるものではなく、空冷式やその他の冷却機構
を用いた構成としてもよいことはもちろんである。ま
た、ダイシング後のシリコンウェーハをダイボンダにセ
ットすることにより、シリコンウェーハは自動的に冷却
される。この冷却を用いたものでもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明の半導体製造装置は、以上のよう
に構成されるので、ダイボンディング工程において、半
導体チップをダイシング用テープから分離する際の、チ
ップに加わる機械的な力、ストレスを低減でき、またチ
ップ裏面に接着剤の残渣が残るのを防止できるので、チ
ップの割れを防止できると共に機械的なストレスが残る
ことによる信頼性の低下を防止でき、結果として半導体
製品の歩留を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る半導体製造装置の側面
図である。

【図２】従来の半導体製造装置の側面図である。

【図３】図２の装置の動作状態を説明するための側面図
である。

【図４】一般的なダイシング装置の断面図である。

【図５】温度活性粘着剤の温度対接着力の特性図であ
る。

【符号の説明】

１ ダイシング用カッタ ２ チップ ３ ウェーハキャリア ４ ダイシング用テープ ５ カット部 ６ 突き上げ機構 ７ 突き上げピン ８ ピックアップコレット ９ 冷却配管 １０ 冷却装置

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ダイシング用テープ上に接着剤によって接
   着された半導体ウェーハをダイシングして得られた半導
   体チップを、前記ダイシング用テープを介して突き上げ
   る突き上げ機構を有するダイボンダを備え、このダイボ
   ンダは、前記テープ上に接着された状態の前記半導体チ
   ップ及び前記接着剤を冷却可能に構成されている、半導
   体製造装置。
2. 【請求項２】前記ダイボンダは、前記冷却を積極的に行
   う冷却機構を有する、請求項１の半導体製造装置。
3. 【請求項３】前記ダイボンダは、前記テープ上に接着さ
   れた状態の前記半導体チップ及び前記接着剤を、前記テ
   ープが前記半導体チップと共に搬送されて、セットされ
   ることによって、自動的に前記冷却を行うものである、
   請求項１の半導体製造装置。
4. 【請求項４】温度活性粘着剤によってダイシング用テー
   プの上に接着された半導体ウェーハをダイシングにより
   分離して得られた半導体チップを、前記ダイシング用テ
   ープを通して突き上げる突き上げピンを有する突き上げ
   機構と、 前記半導体チップを真空力により吸い上げるピックアッ
   プコレットと、 前記半導体チップの真下の前記ダイシング用テープを冷
   却する冷却手段と、 を備えることを特徴とする半導体製造装置。
5. 【請求項５】前記冷却手段が、前記突き上げ機構の中に
   組み込まれている、請求項４の半導体製造装置。
6. 【請求項６】前記冷却手段が、前記突き上げ機構の中に
   組み込まれている冷却配管と、この冷却配管に冷媒を供
   給する冷却器とで構成される、請求項４の半導体製造装
   置。
7. 【請求項７】前記突き上げピンが、半導体チップに機械
   的なストレスを与えない程度の鈍角状先端を有する、請
   求項４の半導体製造装置。
8. 【請求項８】前記突き上げピンの突き上げ力が、前記半
   導体チップに機械的なストレスを与えない程度の力に抑
   制される、請求項４の半導体製造装置。