JPH10199961A - チップ剥離装置及びチップ剥離方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ウエハシートよりチップを剥離するためのチ
ップ剥離装置を提供する。 【解決手段】 チップ剥離装置は支持ハウジング１１の
上端に支持された剥離ベース１２を有し、剥離ベースの
上面の中心部には円柱状の凸部１２Ｅが形成され、その
周囲には環状の凹部１２Ｆが形成されている。また、剥
離ベース１２には排気孔が設けられている。ピン１８は
中心部の凸部１２Ｅを貫通して延在している。剥離すべ
きチップ１の下側に剥離ベースを配置し、ウエハシート
２を支持ハウジング１１の上端に接触させ、ウエハシー
トによって覆われた凹部１２Ｆ内を排気する。次にピン
１８を持ち上げ、ウエハシート越しにチップを突き上げ
る。それによってチップはウエハシートより剥離され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体の製造装置及
び方法に関し、より詳細にはウエハシートより半導体チ
ップを剥離するためのチップ剥離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体の製造工程において、ウエハ・プ
ロセスによって製造されたウエハは次のダイシング工程
で格子状に切断される。ウエハ・プロセスより搬出され
るウエハはウエハシート上に接着剤によって接着されて
いる。ダイシング工程では、ウエハはウエハシート上に
接着されて保持された状態で切断される。このとき、ウ
エハのみが切断されウエハシートは切断されない。

【０００３】図５に示すように、ダイシング工程を経る
と、ウエハーシート２上に接着剤によって接着された多
数の矩形又は正方形のチップ１が形成される。ウエハシ
ート２の周縁は２つの固定リング３、４によって挟ま
れ、所定の張力にて引っ張られた状態で固定されてい
る。ウエハシート２はこの状態で次のチップソータに供
給され、そこでチップ１はウエハシート２より１個づつ
剥離される。

【０００４】図６を参照してチップソータの剥離ユニッ
トの先端のヘッド部の構成及び動作を説明する。ヘッド
部は円筒形の支持ハウジング１１の上端に支持された剥
離ベース１２と案内部材１４と該案内部材１４に滑動可
能に装着されたピンベース１６と該ピンベース１６に取
り付けられた複数の、例えば４本のピン１８とを有す
る。

【０００５】ピン１８は剥離ベース１２に設けられた案
内孔１２Ａを貫通している。剥離ベース１２とピンベー
ス１６の間には支持ハウジング１１を円周壁とする空間
２０が形成されている。この空間２０は図示しない適当
な排気装置又は真空装置に接続されている。

【０００６】剥離ベース１２の上面１２Ｂには複数の環
状溝１２Ｃが形成され、斯かる環状溝１２Ｃの底面は剥
離ベース１２に設けられた孔１２Ｄによって空間２０に
接続されている。

【０００７】ピンベース１６は案内部材１４に対して相
対的に移動可能であり、ピンベース１６が移動するとピ
ン１８は剥離ベース１２の案内孔１２Ａによって案内さ
れながら、軸線方向に（図にて上下方向に）移動する。

【０００８】次にこの剥離ユニットの動作を説明する。
図６Ａに示すように、ウエハシート２に接着された多数
のチップのうち、剥離すべきチップ１の下側に剥離ユニ
ットの先端が配置される。図６Ａ及び図６Ｂでは１個の
チップのみを示すが、実際にはウエハシート２上には多
数のチップが接着されている。

【０００９】剥離ベース１２の上面１２Ｂが剥離すべき
チップ１の下側のウエハシート２に接触するように配置
される。次に空間２０が排気される。空間２０に接続さ
れた剥離ベース１２の上面１２Ｂの環状溝１２Ｃ内も真
空となり、ウエハシート２は剥離ベース１２の上面１２
Ｂに密着した状態で固定される。

【００１０】次に図６Ｂに示すように、ピンベース１６
が移動し、ピン１８は剥離ベース１２の案内孔１２Ａよ
り突出し、ウエハシート２越しにチップ１は上方に突き
上げられる。

【００１１】ウエハシート２は剥離ベース１２の上面１
２Ｂに密着した状態で固定されているから、チップ１が
上方に突き上げられると、周囲よりウエハシート２は剥
離する。次に図示しない吸着装置によってチップ１は吸
着され、所定の位置に移送される。こうして、図５に示
したウエハシート２に接着されたチップ１は１個づつこ
の剥離ユニットによって剥離され、次の工程へ搬送され
又は包装材に包装される。

【００１２】図７を参照してチップソータの概略を説明
する。チップソータは、ウエハシート２を支持するため
のＸＹテーブル５１とウエハシート２の下側に配置され
た剥離ユニットのヘッド部５２とウエハシート２の上側
に配置された吸着ヘッド５３及びチップ認識カメラ５４
と吸着ヘッド５３及びチップ認識カメラ５４を支持する
ヘッド移動装置５５と空のトレイ５０を蓄積しそれを１
個づつ前方へ搬入するトレイ搬入コンベヤ５６とトレイ
５０を支持するトレイ支持装置５７とチップを収容した
トレイ５０を搬出するトレイ搬出コンベヤ５８とを有す
る。

【００１３】先ずＸＹテーブル５１に、図５に示した如
き、周囲が固定リング３、４によって固定され多数のチ
ップ１を有するウエハシート２が設定される。ＸＹテー
ブル５１はウエハシート２を支持し、ＸＹ方向及びθ方
向（回転）に移動させることができる。チップ認識カメ
ラ５４を含む画像処理装置によって剥離すべきチップが
検査される。検査に合格すると、チップはヘッド部５２
のピンによって突き上げられ、吸着ヘッド５３によって
取り上げられ、トレイ５０に収納される。

【００１４】吸着ヘッド５３及びチップ認識カメラ５４
を支持するためのヘッド移動装置５５は吸着ヘッド５３
及びチップ認識カメラ５４をＹ方向及びＺ方向に移動さ
せることができる。

【００１５】トレイ５０はトレイ搬入コンベヤ５６によ
って前方に１個づつ搬入され、トレイ支持装置５７によ
って保持される。トレイ５０を支持するためのトレイ支
持装置５７はトレイ５０をＸ方向及びＹ方向に移動させ
ることができる。吸着ヘッド５３によってウエハシート
２に接着されたチップ１は１個づつ取り上げられ、トレ
イ５０に収納される。トレイ５０に所定数のチップ１が
収容されるとそのトレイ５０はトレイ搬出コンベヤ５８
を経て次の工程へ搬出される。

【００１６】図８及び図９を参照してチップソータの動
作を説明する。図８を参照する。先ずステップ１０１に
てチップソータの動作フローが開始され、ステップ１０
２にてＸＹテーブル５１にウエハシート２が設定され、
ステップ１０３にてチップソータ装置のスイッチがオン
にされる。ステップ１０４にて、最初のチップが所定の
位置に配置されるように、ＸＹテーブル５１がＸＹ方向
に移動し、ステップ１０５にてウエハシート２の下側に
配置された剥離ユニットのヘッド部５２が上昇する。

【００１７】ステップ１０６にて最初のチップの位置が
検出される。チップ認識カメラ５４によって最初のチッ
プが撮像され、ステップ１０７にて、ＸＹテーブル５１
がＸＹ方向及びθ方向に移動し、最初のチップの位置の
補正がなされる。ステップ１０８にてバッドマーク検出
のための画像処理がなされる。ステップ１０９にてバッ
トマークが判定される。バットマーク判定の結果がイエ
スの場合にはステップ１１０に進み、このチップを剥離
するためのピックアップ動作が開始され、バットマーク
判定の結果がノーの場合にはステップ１１１に進み次の
チップの検査がなされる。

【００１８】図９を参照してチップを剥離するためのピ
ックアップ動作を説明する。ステップ２０１にてピック
アップ動作が開始され、ステップ２０２にてヘッド移動
装置５３がＸ方向に移動し、吸着ヘッドが剥離すべきチ
ップの上方の位置に配置され、次にステップ２０３にて
吸着ヘッドがＺ方向に移動する。即ち、吸着ヘッドが下
降し、その先端がチップの上面より０．１ｍｍの位置に
配置される。

【００１９】ステップ２０４にて剥離ユニットのヘッド
部５２の剥離ベースにおける吸着が開始され、ステップ
２０５にて吸着センサによって吸着がなされているか否
かが判定される。吸着が検出されないと再びステップ２
０４に戻る。吸着が検出されるとステップ２０６に進
み、吸着ヘッドによる吸着がなされる。

【００２０】ステップ２０７にて突き上げピンが上昇
し、ステップ２０８にて突き上げピンの上昇が完了した
か否かが判定される。突き上げピンの上昇が完了してい
ない場合には再びステップ２０７に戻り、突き上げピン
の上昇が完了している場合にはステップ２０９に進み、
吸着ヘッドが上昇し、このピックアップ動作はステップ
２１０にて終了する。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】従来のチップソータ装
置では、ウエハシート２よりチップ１を剥離するために
必要な力はピン１８による突き上げ力に頼っていた。図
６Ａに示すように、チップ１を剥離ベース１２の上面１
２Ｂに配置した状態では、ウエハシート２の周囲はウエ
ハシート２とチップ１の間の接着面と同一面に沿って延
在している。従ってチップ１を剥離するためにはピン１
８による突き上げ力を十分大きくする必要があり、その
ため、チップ１の裏面に傷が付くことがあった。

【００２２】また、ピン１８による突き上げ力によって
チップ１が撓むことがないように、４本のピン１８を互
いに所定の間隔にて隔置し、剥離すべきチップ１の周囲
に沿って配置する必要があった。従って、チップ１の寸
法が変化すると、ピン１８の位置を変化させる必要があ
った。

【００２３】本発明は斯かる点に鑑み、チップソータ装
置において、比較的小さなピンの突き上げ力によってウ
エハシート２よりチップ１を剥離することができるチッ
プ剥離ユニットを提供することを目的とする。

【００２４】本発明は斯かる点に鑑み、チップソータ装
置において、チップの寸法が変化しても、ピンの位置を
変化させる必要がないチップ剥離ユニットを提供するこ
とを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明によると、チップ
が接着されたウエハシートを裏側より支持するための剥
離ベースと、該剥離ベースを支持する支持ハウジング
と、剥離ベースを貫通し且つ剥離ベースの上面より突出
可能なピンと、を有するチップ剥離装置において、剥離
ベースの上面には中心部に配置された凸部と該凸部を囲
むように配置された凹部とが形成され、ピンは凸部を貫
通して配置されている。

【００２６】本発明によると、チップ剥離方法は、上面
の中心部に配置された凸部と該凸部を囲むように配置さ
れた凹部とを有する剥離ベースの上にチップが接着され
たウエハシートを支持することと、ウエハシートと凹部
によって囲まれた空間を排気してウエハシートを剥離ベ
ースに吸着させることと、剥離ベースの凸部より上方に
ピンを突出させウエハシート越しにチップを突き上げる
ことと、剥離ベース上のチップを吸着ヘッドによって吸
着することと、を含む。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下に図１及び図２を参照して本
発明によるチップソート装置、特に、チップ剥離ユニッ
トのヘッド部の構造及び動作の例を示す。ヘッド部は円
筒形の支持ハウジング１１の上端に支持された剥離ベー
ス１２を有し、剥離ベース１２の上面の中心部には円柱
状の凸部１２Ｅが形成され、その周囲には支持ハウジン
グ１１の頂点１１Ａより低い環状の凹部１２Ｆが形成さ
れている。

【００２８】ピン１８は中心部の凸部１２Ｅを貫通して
延在している。即ち、剥離ベース１２の中心部の凸部１
２Ｅを通るように、案内孔１２Ａが設けられている。

【００２９】本例によると、ピン１８の位置を変化させ
ることができないように構成されてよい。即ち、チップ
１の寸法が変化しても、ピン１８の位置を変化させるこ
とができないように構成されてよい。従って、例えば、
４本のピン１８を使用する場合には、４個の案内孔１２
Ａが形成され、予備の案内孔を設けなくてよい。

【００３０】本例の剥離ユニットのヘッド部の構造は図
６に示した従来の剥離ユニットのヘッド部の構造と比較
して、剥離ベース１２の上面１２Ｂに凸部１２Ｅを設け
その周囲に凹部１２Ｆを設け、ピン１８を凸部１２Ｆを
通るように中心位置付近に配置し、ピン１８の位置を変
化させることができないように構成した点が異なり、そ
れ以外の構造は同様であってよい。従ってそれ以外の構
造の詳細な説明は省略する。

【００３１】次にこの剥離ユニットのヘッド部の動作を
説明する。先ず、図１Ａに示すように、ウエハシート２
に接着された多数のチップのうち、剥離すべきチップ１
の下側に剥離ユニットの先端が配置される。次に、図１
Ｂに示すように、ヘッド部は更に剥離ベース１２の凸部
１２Ｅの高さに等しい距離だけ上方に配置される。ウエ
ハシート２は固定されているから、チップ１は剥離ベー
ス１２の凸部１２Ｅによって突き上げられ、支持ハウジ
ング１１の上端１１Ａがウエハシート２に接触する。

【００３２】次に図２Ａに示すように、空間２０が排気
される。空間２０に接続された剥離ベース１２の凹部１
２Ｆとウエハシート２の間の空間も真空となり、ウエハ
シート２は凹部１２Ｆの底面に密着するように引っ張ら
れる。それによってウエハシート２は固定されるが、チ
ップ１はウエハシート２より少しだけ剥離される。

【００３３】次に図２Ｂに示すように、ピンベース１６
が移動し、ピン１８は剥離ベース１２の案内孔１２Ａよ
り突出し、ウエハシート２越しにチップ１は上方に突き
上げられる。それによってウエハシート２はチップ１よ
り略完全に剥離される。

【００３４】ウエハシート２のうちピン１８によって突
き上げられた部分の内側は、未だチップ１に接着されて
いるが、本例では、ピン１８は中心付近に配置されてい
るから、残された接着部分の面積は小さい。従ってピン
１８の突き上げ力は小さくて良い。

【００３５】図３及び図４を参照して、チップソータ装
置の動作を説明する。チップソータ装置は図７を参照し
て説明してチップソータ装置と同様な構成であってよ
い。図３Ａに示すように、上面にチップ１が接着された
ウエハシート２が設定される。ウエハシート２の下面に
は剥離ユニットのヘッド部３１が配置される。剥離ユニ
ットは図示のような適当なアクチュエータ装置によって
上下方向に作動されてよい。

【００３６】次に図３Ｂに示すように、チップソータ装
置の画像処理装置によって剥離すべきチップ１の位置が
検出される。図示のようにモニタの画面の中心位置とチ
ップ１の中心位置のズレが検出されると、図３Ｃに示す
ように、モニタの画面の中心位置にチップ１の中心位置
が配置されるように、チップ１の位置決めがなされる。
チップ１の位置決めは、ウエハシート２を支持するＸＹ
テーブルによってなされる。

【００３７】図３Ｄ〜図４Ｄには、剥離ユニットのヘッ
ド部３１の上端とその上側に配置された剥離すべきチッ
プ１のみを拡大して図示する。図３Ｄに示すように、ウ
エハシート２と剥離ベースの上面の凹部１２Ｆとの間の
空間が排気され、ウエハシート２は剥離ベースの上面の
凹部１２Ｆに吸い付けられる。それによってチップ１は
ウエハシート２より部分的に剥離する。

【００３８】図４Ａに示すように、上方より吸着ノズル
３１が下降し、剥離すべきチップ１の上側に配置され
る。図４Ｂに示すように、ピン１８が上昇しウエハシー
ト２越しにチップ１を下から突き上げる。

【００３９】吸着ノズル３１は図示しないばねによって
後退（上昇）可能に構成されており、少なくとも、ピン
１８が完全に上死点まで移動することができるように構
成されている。

【００４０】例えば、図４Ａに示す状態にて、吸着ノズ
ルの下端とチップ１の間の間隔ｄがｄ＝０．１ｍｍであ
ると仮定する。ピン１８による突き上げ量Ｄは、この間
隔ｄ＝０．１ｍｍより大きく、例えば、Ｄ＝０．４ｍｍ
であってよい。この場合、吸着ノズル３１は、両者の差
Ｄ−ｄ＝０．３ｍｍに相当する距離だけ（上方に）移動
する。

【００４１】次に図４Ｃに示すように、吸着ノズル３１
によってチップ１は吸引される。それによってチップ１
は吸着ノズルに完全に支持される。最後に図４Ｄに示す
ようにチップ１は吸着ノズル３１によってトレイに収容
される。ピン１８は元の位置に戻る。

【００４２】以上本発明の実施の形態について詳細に説
明したが、本発明はこれらの例に限定されることなく特
許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更等
が可能であることは当業者にとって理解されよう。

【００４３】

【発明の効果】本発明によると、ウエハシートよりチッ
プを剥離するとき、剥離ベースの上面の凸部を利用して
吸引力によって部分的に剥離させ、次に突き上げピンに
よって更に剥離させるから、突き上げピンによる突き上
げ力を小さくすることができる利点を有する。

【００４４】本発明によると、ウエハシートよりチップ
を剥離するとき、突き上げピンによる突き上げ力を小さ
くすることができるから、チップへの衝撃が小さくなり
チップを傷つける可能性が少なくなる利点を有する。

【００４５】本発明によると、ウエハシートよりチップ
を剥離するとき、最初に剥離ベースの上面の凸部を利用
して吸引力によって周辺部より部分的に剥離させるか
ら、従来のように突き上げピンだけによって剥離する場
合より、効率的に剥離させることができる利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるチップ剥離装置のヘッド部の構成
及び動作を示す図である。

【図２】本発明によるチップ剥離装置のヘッド部の構成
及び動作を示す図である。

【図３】本発明によるチップ剥離装置の動作を説明する
ための説明図である。

【図４】本発明によるチップ剥離装置のの動作を説明す
るための説明図である。

【図５】ウエハシートに接着されたチップを示す図であ
る。

【図６】従来のチップ剥離装置のヘッド部の構成及び動
作を示す図である。

【図７】従来のチップソータの概略図である。

【図８】従来のチップソータの動作を示す流れ図であ
る。

【図９】従来のチップソータの動作を示す流れ図であ
る。

【符号の説明】

１ チップ 、２ ウエハシート 、１１ 支持ハウジ
ング 、１２ 剥離ベース 、１２Ａ 孔 、１２Ｂ
上面 、１２Ｃ 溝 、１２Ｄ 孔 、１２Ｅ凸部 、
１２Ｆ 凹部 、１４ 案内部材 、１６ ピンベース
、１８ ピン、２０ 空間

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チップが接着されたウエハシートを裏側
   より支持するための剥離ベースと、該剥離ベースを支持
   する支持ハウジングと、上記剥離ベースを貫通し且つ上
   記剥離ベースの上面より突出可能なピンと、を有するチ
   ップ剥離装置において、 上記剥離ベースの上面には中心部に配置された凸部と該
   凸部を囲むように配置された凹部とが形成され、上記ピ
   ンは上記凸部を貫通して配置されていることを特徴とす
   るチップ剥離装置。
2. 【請求項２】 上記剥離ベースには上記凹部に開口を有
   する吸引孔が設けられ、該吸引孔は真空装置に接続され
   ていることを特徴とするチップ剥離装置。
3. 【請求項３】 上記ピンを支持するピンベースが移動可
   能に上記支持ハウジングに支持され、上記吸引孔は上記
   剥離ベースと上記ピンベースと上記支持ハウジングによ
   って囲まれる空間に接続されていることを特徴とするチ
   ップ剥離装置。
4. 【請求項４】 上面の中心部に配置された凸部と該凸部
   を囲むように配置された凹部とを有する剥離ベースの上
   にチップが接着されたウエハシートを支持することと、
   上記ウエハシートと上記凹部によって囲まれた空間を排
   気して上記ウエハシートを上記剥離ベースに吸着させる
   ことと、上記剥離ベースの凸部より上方にピンを突出さ
   せ上記ウエハシート越しに上記チップを突き上げること
   と、上記剥離ベース上のチップを吸着ヘッドによって吸
   着することと、を含むチップ剥離方法。