JPH1131734A - 半導体素子の剥離方法および半導体素子の剥離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 歩留まりよく、かつ信頼性の高い半導体装置
の製造を可能とするダイシングシートに整列的に分離し
て担持された半導体素子を剥離する方法および剥離装置
の提供。 【解決手段】 半導体素子の剥離方法の発明は、整列的
に互いに分離した半導体素子３を一主面に担持するダイ
シングシート16を吸引保持型の載置台10に載置し、ダイ
シングシート16の裏面側から対応する半導体素子３を個
々に突き上げロッド21で突き上げ、半導体素子３を個々
にダイシングシート16から剥離・分離する半導体素子の
剥離方法において、前記突き上げロッド21は、ダイシン
グシート16に対接する先端が平面を成し、かつ半導体素
子３の形状よりも小サイズでほぼ同じ形状を成している
ことを特徴とする半導体素子の剥離方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子の剥離方
法および剥離装置に係り、詳しくはダイシングシートに
整列的に互いに分離して担持された半導体素子をダイシ
ングシートから剥離する方法、およびその方法の実施に
適する剥離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子回路機構のコンパクト化などを目指
し、図６に要部構成を断面的に示すような半導体装置が
開発されている。すなわち、インナーリード1aおよびダ
イパッドを有するリードフレーム１と、前記リードフレ
ーム１のダイパッドに接着剤層２を介してマウントした
半導体素子（半導体チップ）３と、前記半導体素子３の
電極端子3aを対応するインナーリード1aに電気的に接続
するボンディングワイヤ４とを有する構成の COLタイプ
の半導体装置が知られている。なお、図６において、５
は封止樹脂層である。

【０００３】ところで、この種の半導体装置は、一般的
に、次のような手順で、組み立て・製造されている。

【０００４】図７は、 COLタイプの半導体装置を製造す
る装置の構成の概略を示す斜視図である。図７におい
て、６はリードフレームを順次供給するフレームロー
ダ、７はリードフレームを搬送するフィーダー、８は半
導体素子３をリードフレームに圧着するダイボンディン
グヘッド、９は半導体素子３をダイボンディングしたリ
ードフレームを収納するフレームマガジンである。

【０００５】また、10はダイシングシート（接着性シー
ト）に貼着・担持され、互いに半導体素子３が切断分離
されたウエハー11を載置するウエハーテーブル、12は前
記ウエハー11が切断分離されている半導体素子３を順次
ダイシングシートから引き剥がし、吸着把持するピック
アップヘッド、13は前記ピックアップヘッド12で吸着把
持された半導体素子３を載置し、位置・方向を修正する
位置修正ステージである。なお、図７において、14はウ
エハー検出器、15は位置補正用の検出器である。 ここ
で、ウエハー11は、図８に拡大して平面的に示すごと
く、互いに切断分離された半導体素子３が、ダイシング
シート16面に整列的に担持されている。また、切断分離
され、整列的に担持しているダイシングシート16からの
半導体素子３の引き剥がしは次のように行われる。

【０００６】すなわち、図９および図10に、それぞれ断
面的に示すごとく、ウエハー11をバックアップホルダー
17に載置し、ダイシングシート16側をバッキューム吸着
して保持する一方、突き上げピン18を上昇させて、ダイ
シングシート16の伸張性の利用などによって、ダイシン
グシート16から１個の半導体素子３を引き離すととも
に、ピックアップヘッド12のピックアップコレット 12a
で吸着把持して、位置修正ステージ13に移載する。ここ
で、前記突き上げピン18は、突き上げシャフト19に連設
したピンホルダー20に突設されており、また、その突き
上げは、ダイシングシート16を破損もしくは破損させず
に半導体素子３を突き上げ・引き離すように行われる。
このとき、隣接する半導体素子３などは、バックアップ
ホルダー17側にバッキューム吸着されている。

【０００７】なお、前記ダイシングシート16から半導体
素子３を引き離すに先立って、ウエハー検出器（たとえ
ば画像認識装置）14で、半導体素子３の位置および良品
／不良品の判別を行っている。そして、この半導体素子
３の位置および良品／不良品の判別は、ウエハー11内に
おける半導体素子３の良品／不良品の位置を記憶させた
データを使用して行ってもよい。また、図８における点
線は、半導体素子３をダイシングシート16から引き離す
ときの、突き上げピン18を突設させたピンホルダー20の
位置関係を透視的に示したものである。

【０００８】そして、前記位置・方向を修正した半導体
素子３は、たとえば図11に拡大して断面的に示すよう
に、前記ダイボンディングヘッド８の設置領域に供給さ
れ、フィーダー７によりインナーリード1aを下側として
搬送されてくるリードフレームに対向・位置合わせが行
われる。その後、ダイボンディングヘッド８の駆動によ
るボンディングツール8aの圧着で、リードフレームのボ
ンディングパッドに接着剤層２を介して固定され、さら
に、半導体素子３の電極端子3aを対応するインナーリー
ド1aにボンディングワイヤ４で電気的な接続を行ってい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウエハ
ー11をバックアップホルダー17に載置し、ダイシングシ
ート16側をバッキューム吸着して保持する一方、突き上
げピン18を上昇させて、ダイシングシート16の伸張性の
利用などによって、ダイシングシート16から半導体素子
３を引き離す手段には、次のような不都合が認められ
る。すなわち、前記突き上げピン18は、先端部が曲率半
径の小さい形状を成すとともに、複数本が突設配置され
ている。

【００１０】一方、ダイシングシート16から引き離す半
導体素子３が、たとえば 1mm×18mmサイズなど長尺なチ
ップでバランスが悪い場合、その長尺チップ３（半導体
素子）をダイシングシート16から引き離す際、前記突き
上げピン18が隣接する半導体素子３と干渉し、隣接の半
導体素子３の損傷（チップの欠けや割れ）を招来し易
く、結果的に大量の不良品が生ずる恐れがある。

【００１１】そして、上記ダイシングシート16から半導
体素子３引き離すとき、半導体素子３の損傷が発生し易
いことは、半導体装置の製造歩留まり、あるいは製造さ
れた半導体装置の信頼性の点が懸念される。

【００１２】本発明は、上記事情に対処してなされたも
ので、歩留まりよく、かつ信頼性の高い半導体装置の製
造を可能とするダイシングシートに整列的に分離して担
持された半導体素子を剥離する方法およびその方法の実
施に適する剥離装置の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、整列
的に互いに分離した半導体素子を一主面に担持するダイ
シングシートを吸引保持型の載置台に載置し、ダイシン
グシートの裏面側から対応する半導体素子を個々に突き
上げロッドで突き上げ、半導体素子を個々にダイシング
シートから剥離・分離する半導体素子の剥離方法におい
て、前記突き上げロッドは、ダイシングシートに対接す
る先端が平面を成し、かつ半導体素子の形状よりも小サ
イズでほぼ同じ形状を成していることを特徴とする半導
体素子の剥離方法である。

【００１４】請求項２の発明は、互いに半導体素子が切
断分離されたダイシングシート付きのウエハーを載置す
るウエハーテーブルと、前記ウエハーテーブルに載置さ
れたウエハー内における半導体素子の良品／不良品を判
別するウエハー検出器と、前記切断分離されている半導
体素子をダイシングシートの裏面側から突き上げてダイ
シングシートから、前記半導体素子を引き剥がす突き上
げロッドと、前記突き上げで引き剥がされた半導体素子
を吸着把持するピックアップヘッドとを有し、前記突き
上げロッドは、ダイシングシートに対接する先端が半導
体素子の形状よりも小サイズでほぼ同じ形状の平面を成
していることを特徴とする半導体素子の剥離装置であ
る。

【００１５】請求項１の発明では、ダイシングシートに
対接したウエハーが切断・分離され、かつ整列的に担持
された半導体素子を突き上げロッドで突き上げ剥離する
に当たって、半導体素子の形状にほぼ対応するとともに
その面が平坦な突き上げロッドが使用される。すなわ
ち、順次、突き上げ剥離される半導体素子は、全体的に
ほぼ一様な力で突き上げられるため、半導体素子が長尺
な場合でも損傷など招来することなく、半導体素子を容
易に剥離することができる。また、この半導体素子の剥
離に当たって、隣接する半導体素子に干渉する恐れも低
減するので、前記干渉発生に伴う半導体素子（チップ）
の欠けや割れを招来する恐れも解消する。

【００１６】請求項２の発明では、請求項１の発明に係
る剥離方法、再現性よく、かつ量産的に実施できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図５を参照して実施
例を説明する。

【００１８】図１は、本発明に係る剥離装置の要部構成
を示す斜視図である。図１において、 はダイシングシ
ート（接着性シート）に貼着・担持され、互いに半導体
素子３が切断分離されたウエハー11を載置するウエハー
テーブル、12は前記切断分離されている半導体素子３を
順次ダイシングシートから引き剥がし、その半導体素子
３を吸着把持するピックアップヘッド、14は前記ウエハ
ー11内における半導体素子３の良品／不良品を判別する
ウエハー検出器である。

【００１９】ここで、ウエハー11は、図２に拡大して斜
視的に示すごとく、整列的に切断分離され、長方形の半
導体素子３が一定の間隔を採ってダイシングシート16面
に対接させて整列的に担持した構成を採っている。な
お、このダイシングシート付きウエハーは、ダイシング
シートの周縁部をリング状のホルダー11′で保持した構
成を採っている。

【００２０】また、ウエハー検出器（たとえば画像認識
装置）14は、ダイシングシート16から半導体素子３の引
き離しに先立って、ウエハー11内における半導体素子３
の良品／不良品の位置を判別するものである。そして、
この半導体素子３の位置および良品／不良品の判別は、
ウエハー11内における半導体素子３の良品／不良品の位
置を記憶させたデータを使用して行っている。

【００２１】さらに、ウエハーテーブル10は、図３に断
面的に示すごとく、ウエハー11を載置するバックアップ
ホルダー17、突き上げシャフト19に連設した突き上げロ
ッドホルダー20、この突き上げロッドホルダー20に突設
させた突き上げロッド21を備えている。なお、ウエハー
テーブル10は、Ｘ，Ｙ，θ軸方向に進退可能型に構成さ
れており、また、突き上げロッド21は、図４に斜視的に
示すごとく、ダイシングシート16に対接する先端が平面
を成し、かつ半導体素子３の形状よりも小サイズで、ほ
ぼ同じ形状を成している。たとえば分離して担持された
半導体素子３の形状が、 (a)正方形のときは小サイズの
正方形の平面、 (b)長方形のときは小サイズの長方形の
平面をそれぞれ成しており、１個の突き上げロッド21が
１個の半導体素子３に対応する。図４において、 21aは
平面に開口されたバッキューム吸着コレット部（溝）で
ある。

【００２２】そして、前記突き上げロッド21の突き上げ
により、図５に断面的に示すごとく、ダイシングシート
16を破損させずに、半導体素子３をダイシングシート16
から突き上げる。この突き上げ操作、突き上げロッド21
における吸着コレット部 21aのバッキューム力、および
ダイシングシート16の伸張性によって、ダイシングシー
ト16から半導体素子３を、ほぼ一様に引き離す一方、ピ
ックアップヘッド12のピックアップコレット 12aで吸着
把持して、次工程の位置修正ステージ13に移載する。

【００２３】なお、上記では、突き上げロッド21の先端
平面に、バッキューム溝 21aが設けられている構成を説
明したが、バッキューム溝 21aを省略してもよい。すな
わち、ダイシングシート16からの剥離は、半導体素子３
の突き上げ操作、およびダイシングシート16の伸張性に
よって、ダイシングシート16から半導体素子３を、ほぼ
一様に引き離す方式でもよい。

【００２４】次に、上記半導体素子の剥離装置による剥
離方法を説明する。

【００２５】先ず、ウエハーテーブル10面に、切断・分
離して整列的に半導体素子３が配置され、かつダイシン
グシート16に支持されたウエハー11を載置する。そし
て、ウエハー検出器（たとえば画像認識装置）14によっ
て、ウエハー11内における半導体素子３の良品／不良品
の位置を、予め記憶させておいたデータを使用して判別
する。そして、剥離の対象となっている半導体素子３が
良品と判別された場合、ウエハーテーブル10に、付設さ
れている突き上げロッド21を位置合わせする。

【００２６】つまり、良品と判別された半導体素子３の
下部に，突き上げロッド21が位置するように、ウエハー
テーブル10および突き上げロッド21を相対的に移動させ
る。一方、突き上げロッド21で対応する半導体素子３を
選択的に突き上げるとともに、この突き上げロッド21の
動作に応答したピックアップヘッド12によって、前記半
導体素子３が吸着される。

【００２７】上記、突き上げロッド21およびピックアッ
プヘッド12によって、所定の半導体素子３を両面から挟
着み、隣接もしくは近傍の半導体素子３よりも上昇させ
る一方、突き上げロッド21のほぼ一様な（平面）突き上
げ作用で、ダイシングシート16面に担持され、かつ分離
されている半導体素子３をほぼ一様もしくはバランスよ
く、ダイシングシート16面から剥離する。すなわち、剥
離の対象となったウエハー11内の半導体素子３は、隣接
する他の半導体素子３に干渉することなく、選択的に剥
離・分離されるので、この剥離・分離過程で隣接する他
の半導体素子３の損傷を招来することも全面的に解消す
る。

【００２８】なお、突き上げロッド21の平坦面にバッキ
ューム口 21aなどが形成されている場合は、ピックアッ
プヘッド12による半導体素子３の吸着、および突き上げ
ロッド21によるダイシングシート16の吸着によって、上
記半導体素子３の剥離が効率よく行われる。

【００２９】本発明は、上記実施例に限定されるもので
なく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を
採ることができる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、切断・分離さ
れて接着性シート（ダイシングシート）に整列的に担持
された半導体素子を、安定的なバランスが採られた突き
上げで、容易にダイシングシートから選択的に剥離する
ことができる。すなわち、半導体素子の形状にほぼ対応
し、かつその面が平坦な突き上げロッドで突き上げるた
め、突き上げ剥離される半導体素子は、全体的にほぼ一
様な力で選択的に突き上げられる。そして、この半導体
素子の剥離に当たっては、隣接する半導体素子に干渉す
る恐れも低減するので、前記干渉発生に伴う半導体素子
（チップ）の欠けや割れを招来する恐れも解消され、ウ
エハーから半導体素子を歩留まりよく分離ないし剥離す
ることが可能となって、半導体装置の生産性に大きく寄
与する。

【００３１】請求項２の発明によれば、上記半導体素子
の剥離を再現性よく、かつ量産的に実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る半導体素子の剥離装置の要部構成
を示す斜視図。

【図２】切断・分離されたウエハーがダイシングシート
に貼着されている状態を示す斜視図。

【図３】実施例に係る半導体素子の剥離装置における突
き上げピンおよびピックアップペッドの対応関係を示す
側面図。

【図４】実施例に係る半導体素子の剥離装置が具備する
突き上げピンの構造例を示す斜視図。

【図５】実施例に係る半導体素子の剥離装置によって切
断・分離された半導体素子をダイシングシートから引き
剥がす状態を模式的に示す側面図。

【図６】OLC型半導体装置の要部構成を示す断面図。

【図７】従来の半導体装置の製造装置の要部構成を示す
斜視図。

【図８】従来のダイシングシート付きウエハーの構造例
を示す平面図。

【図９】従来の製造方法でダイシングシートから切断・
分離された半導体素子を引き剥がす前の状態を模式的に
示す側面図。

【図１０】従来の製造方法でダイシングシートから切断
・分離された半導体素子を引き剥がす状態を模式的に示
す側面図。

【図１１】従来の製造方法で、位置修正後の半導体素子
をリードフレーム面に移載、ボンディングすの態様を模
式的に示す側面図。

【符号の説明】

３……半導体素子 10……ウエハーテーブル 11……半導体ウエハー 12……ピックアップヘッド 14……ウエハー検出器 16……ダイシングシート 17……バックアップホルダー 19……突き上げシャフト 20……ロッドホルダー 21……突き上げロッド 19……接着剤層 20……加圧ブロック 21……ヒーター

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 整列的に互いに分離した半導体素子を一
   主面に担持するダイシングシートを吸引保持型の載置台
   に載置し、ダイシングシートの裏面側から対応する半導
   体素子を個々に突き上げロッドで突き上げ、半導体素子
   を個々にダイシングシートから剥離・分離する半導体素
   子の剥離方法において、 前記突き上げロッドは、ダイシングシートに対接する先
   端が平面を成し、かつ半導体素子の形状よりも小サイズ
   でほぼ同じ形状を成していることを特徴とする半導体素
   子の剥離方法。
2. 【請求項２】 互いに半導体素子が切断分離されたダイ
   シングシート付きのウエハーを載置するウエハーテーブ
   ルと、 前記ウエハーテーブルに載置されたウエハー内における
   半導体素子の良品／不良品を判別するウエハー検出器
   と、 前記切断分離されている半導体素子をダイシングシート
   の裏面側から突き上げてダイシングシートから、前記半
   導体素子を引き剥がす突き上げロッドと、 前記突き上げで引き剥がされた半導体素子を吸着把持す
   るピックアップヘッドとを有し、 前記突き上げロッドは、ダイシングシートに対接する先
   端が半導体素子の形状よりも小サイズでほぼ同じ形状の
   平面を成していることを特徴とする半導体素子の剥離装
   置。