KR20010109463A - 반도체 칩의 박리·반송 방법 및 장치 - Google Patents

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데시로기가즈오
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곤노요시또
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Abstract

본 발명은 다이싱된 웨이퍼로부터 다이싱 테이프를 박리하여, 각 반도체 칩을 반송하는 반도체 칩 박리·반송 방법 및 장치에 관한 것이며, 박리법에 의해서 다이싱 테이프를 반도체 칩으로부터 분리하여 즉시 집어 올려서 반송할 수 있는 구성을 제공하는 것을 과제로 한다.
복수의 반도체 칩(20)이 형성되어 다이싱 테이프(18)가 접합된 웨이퍼를, 다이싱 테이프(18)를 남긴 상태로 다이싱한다. 각 반도체 칩(20)의 다이싱 테이프(18)가 접합된 면의 반대측 면을 진공 척 유닛(12)에 의해서 흡인 고정한다. 다이싱 테이프(18)를 반도체 칩(20)으로부터 박리하여, 반도체 칩(20)의 흡인 고정을 해제하는 동시에, 반도체 칩을 픽업 헤드(14)로 집어 올려서 반송한다.

Description

반도체 칩의 박리·반송 방법 및 장치{SEMICONDUCTOR CHIP REMOVING AND CONVEYING MOTHOD AND DEVICE}
본 발명은 반도체 칩의 박리·반송 방법 및 장치에 관한 것이며, 특히 웨이퍼 위에 형성되어 다이싱에 의해서 개편화(個片化)된 반도체 칩으로부터 다이싱 테이프를 박리하고, 다이싱 테이프가 박리된 반도체 칩의 반송을 행하는 반도체 칩의 박리·반송 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래 웨이퍼 위에 형성된 복수의 반도체 칩은 웨이퍼의 상태로 다이싱 테이프가 접합되어, 다이싱되어서 개별의 반도체 칩으로 분할된다. 개별로 분할된 각 반도체 칩은 다이싱 테이프가 박리되어, 진공 픽업 등으로 유지되면서 소기의 장소에 반송된다.
다이싱 테이프로서는 일반적으로 점착성의 자외선 경화 테이프(UV 테이프)가 사용된다. UV 테이프는 다이싱이 종료되면, 자외선이 조사되어서 경화된다. 이에 의해서 반도체 칩과의 접착력이 약해져 다이싱 테이프로부터 각 반도체 칩을 용이하게 분리할 수 있다.
일반적으로 반도체 칩은 니들(needle)에 의한 밀어올림 방식에 의해서 다이싱 테이프로부터 분리된다. 즉 다이싱 테이프의 이면측에서 니들을 반도체 칩에 꽉 눌러서, 반도체 칩을 밀어올림으로써, 각 반도체 칩은 다이싱 테이프로부터 분리된다. 니들의 선단은 예리한 형상으로 되어 있어, 니들은 다이싱 테이프를 돌파해서 반도체 칩에 맞닿아, 반도체 칩을 들어 올린다. 다이싱 테이프로부터 분리된 반도체 칩은 콜릿(collet)에 의해서 파지(把持)되어 반송된다.
근년 반도체 칩의 사이즈는 증대되고, 또한 두께는 감소되고 있다. 이와 같은 상황에서는 상술의 니들에 의한 밀어올림 방식을 사용하면, 반도체 칩이 손상될 가능성이 크다. 즉 니들이 맞닿은 부분에 응력이 집중하기 때문에 니들로 밀어 올렸을 때에, 반도체 칩이 깨지거나, 떨어져 나가거나 할 우려가 있다. 또 니들의 선단이 예리하기 때문에, 반도체 칩에 상처가 나서 그 후 칩이 깨지는 원인으로 될 우려도 있다.
본 발명은 상기의 점에 비추어서 된 것으로서, 다이싱 테이프에 접합되어 있는 반도체 칩을, 박리법에 의해서 다이싱 테이프로부터 분리하여 즉시 집어 올려서 반송할 수 있는 반도체 칩의 박리·반송 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치의 단면도.
도 3은 반도체 칩의 배치관계를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치의 평면도.
도 5는 도 4의 V-V선을 따른 단면도.
도 6은 도 4의 VI-VI선을 따른 단면도.
도 7은 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치의 평면도.
도 7의 IIV-IIV선을 따른 단면도.
도 9는 도 7의 IV-IV선을 따른 단면도.
도 10은 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치의 변형예를 나타낸 단면도.
도 11은 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치의 처리내용을 설명하기 위한 사시도.
도 12는 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치의 평면도.
도 13은 도 12의 XIII-XIII선을 따른 단면도.
도 14는 본 발명의 제 5 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치의 평면도.
도 15는 본 발명의 제 5 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치의 동작을 설명하기 위한 측면도.
도 16은 반도체 칩의 박리·반송 장치의 주변의 구성을 나타낸 사시도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 30, 40, 50, 60 반도체 칩의 박리·반송 장치
12, 42 진공 척 유닛(vacuum chuck unit)
12a 상면
12b 흡인 구멍
12c 흡인실
14 픽업 헤드(pick-up head)
16 박리판
18 다이싱 테이프(dicing tape)
20 반도체 칩
20a 회로 형성면
20b 배면
32 제 1 셔터
34 제 2 셔터
42a 척 프레임(chuck frame)
42b 이동 척(mobile chuck)
42c 흡인 통로
42d 전자 밸브
62 박리대(removing stage)
64 칩 받이(chip receptacle)
72 웨이퍼 매거진(wafer magazine)
74 수납 상자
상기의 과제를 해결하기 위해서 본 발명에서는 다음에 언급하는 각 수단을 강구한 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 1 기재의 발명은 반도체 칩의 박리·반송 방법으로서,
복수의 반도체 칩이 형성되어 다이싱 테이프가 접합된 웨이퍼를 다이싱 테이프를 남긴 상태로 다이싱하고,
각 반도체 칩의 다이싱 테이프가 접합된 면의 반대측 면을 흡인 고정하고,
다이싱 테이프를 반도체 칩으로부터 박리하여,
반도체 칩의 흡인 고정을 해제하는 동시에, 반도체 칩을 집어 올려서 반송하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또 청구항 2 기재의 발명은 청구항 1 기재의 반도체 칩의 박리·반송 방법으로서,
다이싱 테이프를 모든 반도체 칩에서 박리한 후에, 반도체 칩을 집어 올려서 반송하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또 청구항 3 기재의 발명은 청구항 1 기재의 반도체 칩의 박리·반송 방법으로서,
다이싱 테이프를 반도체 칩의 일렬분만 박리하고, 그 일렬분의 반도체 칩을 집어 올려서 반송한 후, 다이싱 테이프를 반도체 칩의 다음 열분만큼 박리하여, 반도체 칩의 일렬분씩 박리·반송을 반복하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또 청구항 4 기재의 발명은, 청구항 1 기재의 반도체 칩의 박리·반송 방법으로서,
웨이퍼를 다이싱할 때에 반도체 칩의 각 열에 대응하여 다이싱 테이프를 스트라이프 모양으로 분할하고,
일렬의 반도체 칩의 하나로부터 다이싱 테이프를 박리하여 즉시 그 반도체 칩을 집어 올려서 반송하고, 다음 반도체 칩으로부터 다이싱 테이프를 박리함으로써 반도체 칩을 개별로 박리·반송하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또 청구항 5 기재의 발명은 반도체 칩의 박리·반송 방법으로서,
복수의 반도체 칩이 형성되고 다이싱 테이프가 접합된 웨이퍼를 다이싱 테이프를 남긴 상태로 다이싱하고,
각 반도체 칩을 다이싱 테이프를 아래로 하여 박리대 위에 재치하고,
다이싱 테이프의 단부를 박리대의 가장자리로부터 아래쪽을 향해 구부려서 다이싱 테이프의 단부를 아래쪽으로 잡아당기면서 박리대를 이동함으로써 다이싱 테이프를 반도체 칩에서 박리하고,
박리대의 상기 가장자리에 칩 받이를 근접해서 배치하여 박리대와 함께 이동함으로써 다이싱 테이프가 박리된 반도체 칩을 칩 받이 위에 이동하고,
칩 받아 위에 이동한 반도체 칩을 집어 올려서 반송하는 것을 특징으로 하는것이다.
또 청구항 6 기재의 발명은 복수의 반도체 칩이 형성되고 다이싱 테이프를 남긴 상태로 다이싱된 웨이퍼로부터 다이싱 테이프를 박리하여 반도체 칩을 반송하는 반도체 칩의 박리·반송 장치로서,
반도체 칩의 다이싱 테이프가 접합된 면의 반대측 면을 흡인 고정하는 진공 척 유닛과,
다이싱 테이프를 반도체 칩에서 박리하는 박리기구와,
상기 진공 척 유닛의 흡인 고정부에 설치되어, 소정의 방향으로 이동 가능하고, 반송된 반도체 칩의 위치에 상당하는 흡인 고정용 개구를 폐쇄하는 제 1 셔터와,
상기 진공 척 유닛의 흡인 고정부에 설치되고, 상기 제 1 셔터의 이동방향에 수직 방향으로 이동 가능하고, 반도체 칩의 흡인 고정을 해제하기 위해서 흡인 고정용 개구를 폐쇄하는 제 2 셔터와,
흡인 고정이 해제된 반도체 칩을 집어 올려서 반송하는 픽업 헤드
를 갖는 것을 특징으로 한다.
또 청구항 7 기재의 발명은 복수의 반도체 칩이 형성되고 다이싱 테이프를 남긴 상태로 다이싱된 웨이퍼로부터 다이싱 테이프를 박리하여 반도체 칩을 반송하는 반도체 칩의 박리·반송 장치로서,
소정의 방향으로 이동 가능하고, 일렬분의 반도체 칩을 반도체 칩의 다이싱 테이프가 접합된 면의 반대측 면에서 개별로 흡인 고정하는 동시에, 임의의 반도체칩의 흡인 고정을 해제할 수 있는 이동 척과,
이동 척에 의해서 흡인 고정된 반도체 칩으로부터 다이싱 테이프를 박리하는 박리기구와,
흡인 고정이 해제된 반도체 칩을 집어 올려서 반송하는 픽업 헤드
를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기한 각 수단은, 다음과 같이 작용한다.
청구항 1 기재의 발명에 의하면, 다이싱 테이프가 접합된 면의 반대측 면을 흡인 고정하면서 다이싱 테이프를 반도체 장치로부터 박리한다. 즉 박리 공정에서는 니들에 의한 밀어올림 방식을 사용하지 않는다. 이 때문에 니들에 의한 반도체 칩의 손상을 방지할 수 있다. 또 니들에 의한 밀어올림 방식으로서는 곤란한 박형의 반도체 칩이라도, 용이하게 다이싱 테이프를 박리할 수 있다. 또 다이싱 테이프가 박리된 반도체 칩은 즉시 진공 픽업 등으로 집어 올릴 수 있어서, 그대로 반송 공정으로 옮길 수 있다. 따라서 다이싱 공정에서 다이싱 테이프의 박리 공정을 거처서 반송 공정으로 즉시 이행할 수 있어, 반도체 칩의 제조공정을 간략화할 수 있다.
청구항 2 기재의 발명에 의하면, 다이싱 테이프를 모든 반도체 칩으로부터 박리한 후에, 반도체 칩을 집어 올려서 반송하기 때문에, 박리 공정을 한번으로 끝낼 수 있어 공정이 간략화된다.
청구항 3 기재의 발명에 의하면, 다이싱 테이프를 반도체 칩의 일렬분씩 박리하여, 순차 반도체 칩을 반송하기 때문에, 반송전의 반도체 칩은 다이싱 테이프에 의해서 고정된 그대로이며, 또 다이싱 테이프에 의해서 보호된다.
청구항 4 기재의 발명에 의하면, 반도체 칩을 개별로 박리·반송하기 때문에 다이싱 테이프가 박리된 반도체 칩은 즉시 집어 올려져서 반송된다. 이 때문에 반도체 칩의 박리 공정의 직전까지 다이싱 테이프에 의해서 고정되고 또한 보호된다.
청구항 5 기재의 발명에 의하면, 다이싱 테이프의 박리 공정에 있어서 반도체 칩을 고정할 필요가 없어, 박리기구를 간략화할 수 있다. 또 박리 공정에서는 니들에 의한 밀어올림 방식을 사용하지 않기 때문에, 니들에 의한 반도체 칩의 손상을 방지할 수 있다. 또 니들에 의한 밀어올림 방식으로는 곤란한 박형의 반도체 칩이라도, 용이하게 다이싱 테이프를 박리할 수 있다. 또, 다이싱 테이프가 박리된 반도체 칩은 즉시 진공 픽업 등으로 집어 올릴 수 있고, 그대로 반송 공정으로 옮길 수 있다. 따라서 다이싱 공정에서 다이싱 테이프의 박리 공정을 거처서 반송 공정으로 즉시 이행할 수 있어, 반도체 칩의 제조공정을 간략화할 수 있다.
청구항 6 기재의 발명에 의하면 다이싱 테이프가 박리된 반도체 칩을 집어 올릴 때에, 집어 올리는 반도체 칩만의 흡인 고정을 제 2 셔터에 의해서 해제할 수 있기 때문에, 반송전의 반도체 칩을 계속해서 흡인 고정해 둘 수 있다. 또 반송된 반도체 칩이 있었던 부분의 개구는 제 1 셔터에 의해서 폐쇄되므로 반송되기 전의 반도체 칩의 흡인 고정을 적절히 유지할 수 있다.
또 청구항 7 기재의 발명에 의하면, 다이싱 테이프를 반도체 칩의 일렬분씩 박리하여, 순차 반도체 칩을 반송할 수 있기 때문에, 반송전의 반도체 칩은 다이싱 테이프에 의해서 고정된 채이며, 또한 다이싱 테이프에 의해서 보호된다. 또 일열분의 반도체 칩을 박리한 후, 일렬분의 반도체 칩을 개별로 흡인 고정하기 때문에, 흡인 고정의 해제도 개별로 할 수 있다. 따라서 일렬분의 반도체 칩을 모두 또는 임의의 수만큼 일괄하여 집어 올리는 것도 가능하게 된다.
실시예
다음에 본 발명의 실시형태에 대하여 도면과 함께 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치의 단면도이다.
본 발명의 제 1 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치(10)(이하 장치(10)라 칭한다)는 진공 척 유닛(12)과, 픽업 헤드(14)와, 박리판(16)을 갖는다.
진공 척 유닛(12)의 상면(12a)에는, 다이싱 테이프(18)에 접합된 복수의 반도체 칩(20)이 재치된다. 상면(12a)에는 반도체 칩의 각각에 대응한 위치에 흡인 구멍(12b)이 설치되어 있고, 흡인 구멍(12b)을 통해서 각 반도체 칩은 흡인되어 상면(12a) 위에 고정된다. 도 2에 나타낸 것과 같이, 진공 척 유닛(12)의 내부에는 흡인실(12c)이 설치되고, 각 흡인 구멍(12b)은 흡인실(12c)에 연통되어 있다. 흡인실(12c)은 흡인 펌프(도시하지 않음)에 접속된다.
진공 척 유닛(12)의 상면(12a)에 재치 고정되는 반도체 칩(20)은 웨이퍼의 다이싱에 의해서 개편화(個片化)된 것이며, 다이싱 테이프(18)에 접합된 상태의 것이다. 즉 웨이퍼에 형성된 상태의 각 반도체 장치(20)는 링 프레임(22)에 펼쳐진 다이싱 테이프(18)에 접착되어, 다이싱 테이프(18)를 남긴 상태로 다이싱된다. 다음에 다이싱 테이프(18)에 자외선이 조사되어서 다이싱 테이프(18)의 접착력이 약해진다. 그 후 반도체 칩(20)은 다이싱 테이프(18)를 위로 하여 진공 척 유닛(12)의 상면(12a)에 재치되어서 흡인 고정된다.
또 반도체 칩(20)이 진공 척 유닛(12)의 상면(12a)에 재치될 때는, 다이싱 테이프(18)는 링 프레임(22)에 펼쳐진 상태이고, 링 프레임(22)도 진공 척 유닛(12)의 상면(12a)에 흡인 고정된다.
반도체 칩(20) 및 링 프레임(22)이 진공 척 유닛(12)의 상면(12a)에 흡인 고정되면, 다이싱 테이프(18)의 위에 박리판(16)이 배치된다. 박리판(16)은 한 변에 경사면이 형성된 평판상의 부재이다. 박리판(16)은 경사면이 형성된 근방이 반도체 칩(20)의 정렬방향으로 평행하게 되도록 배치된다.
박리판(16)을 다이싱 테이프에 꽉 누른 상태로, 다이싱 테이프(18)의 단부를 박리판(16)의 방향으로 잡아당기면서 동시에 박리판(16)도 그 방향으로 슬라이드시킨다. 이에 의해서 다이싱 테이프(18)는 반도체 칩(20)으로부터 박리된다.
본 실시형태에서는 다이싱 테이프(18)는 상술의 박리 공정에 있어서 모든 반도체 칩(20)으로부터 박리된다. 모든 반도체 칩(20)으로부터 다이싱 테이프(18)가 박리된 후, 반도체 칩(20)에의 흡인 고정력은 해제되고, 반도체 칩(20)은 진공 척 유닛(12)의 상면(12a)에 재치된 만큼의 상태로 된다. 그 후 반도체 칩(20)은 픽업 헤드(14)에 의해 집어 올려져서 유지되고, 소기의 장소까지 반송된다. 픽업 헤드(14)는 진공 흡인력에 의해서 반도체 칩(20)을 흡인 유지하는 것이며, 종래의 구성을 사용할 수 있기 때문에 그 설명은 생략한다.
또 본 실시예에서 사용한 박리방법에 의하면, 반도체 칩(20)의 회로 형성면(20a)에 다이싱 테이프(18)가 접합되어 있는 경우(도 3a에 나타낸 경우)에도, 반도체 칩(20)의 배면(20b)에 다이싱 테이프(18)가 접합되어 있는 경우(도 3b에 나타낸 경우)에도, 똑 같은 박리 공정에 의해서 다이싱 테이프(18)를 박리할 수 있다.
도 3a에 나타낸 경우는 반도체 칩(20)의 배면(20b)을 연마하는 경우(소위 백 그라인딩)이고, 종래의 니들에 의한 밀어올림 법으로는, 회로 형성면(20a)을 니들에 의해서 손상될 우려가 있다 . 이 때문에 종래는 반도체 칩(20)의 배면(20b)에 새로이 점착 테이프를 붙여서 각 반도체 칩(20)을 고정한 후에 박리법에 의해서 다이싱 테이프(18)를 박리하고 있었다. 그러나 본 실시형태에서는 진공 척 유닛(12)에 의해서 각 반도체 칩(20)을 흡인 고정함으로써, 새로이 점착 테이프를 반도체 칩(20)의 배면(20b)에 붙일 필요가 없어져 공정을 간략화할 수 있다.
이상과 같이 본 실시형태에 의하면 반도체 칩을 진공 척 유닛(12)에 고정하여, 박리법에 의해서 다이싱 테이프(18)를 박리한 후에 그대로 반도체 칩(20)을 집어 올려서 반송할 수 있다. 따라서 종래와 같이 반도체 칩(20)을 니들로 밀어 올리는 공정은 불필요하여, 박리 공정에서 반도체 칩을 손상하는 일은 없다. 따라서 반도체 칩의 수율이 향상되어 신뢰성을 향상할 수 있다. 또 밀어올림 공정이 불필요하게 되었기 때문에, 장치의 간략화를 도모할 수 있고, 또한 공정이 간략화된다.
또 반도체 칩(20)의 회로 형성면(20a)이 다이싱 테이프(18)에 접합되어 있는 경우에도, 그대로 박리 공정에 걸 수 있다. 따라서 반도체 칩(20)을 다른 점착 테이프에 붙인 후에 다이싱 테이프(18)를 박리하는 것과 같은 공정은 불필요하게 된다. 또 다이싱 테이프(18)가 박리된 반도체 칩(20)은 즉시 집어 올려서 반송할 수 있고, 박리 공정이 종료된 후, 즉시 반송 공정으로 옮길 수 있다.
다음에 본 발명의 제 2 실시형태에 대하여 도 4 내지 도 6을 참조하면서 설명한다. 도 4는 제 2 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치의 평면도이다. 도 5는 도 4의 V-V선을 따른 단면도이고, 도 6은 도 4의 VI-VI선을 따른 단면도이다. 도 4 내지 도 6에 있어서, 도 1 및 도 2에 나타낸 구성부품과 동등한 부품에는 같은 부호를 붙여서 그 설명은 생략한다.
본 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치(30)(이하 장치(30)라 칭한다)는, 진공 척 유닛(12)에 제 1 셔터(32) 및 제 2 셔터(34)를 설치한 점 이외는, 상술의 제 1 실시형태에 의한 장치(10)와 같은 구성이다. 또 본 실시형태에서는, 진공 척 유닛(12)의 상면(12a)을 형성하는 면은 다공질의 부재로 되어 있고, 전면에서 흡착력이 발생하도록 되어 있다.
본 실시형태에 의한 장치(30)로서는 상술의 장치(10)와 같이, 반도체 장치(20)로부터 다이싱 테이프(18)가 박리된다. 그 후, 진공 척 유닛의 상면(12a) 위의 각 반도체 칩(20)은 흡인 고정된 상태로 유지되고, 다이싱 테이프(18)에 의한 고정력이 없어져도, 계속해서 흡인 고정력에 의해서 진공 척 유닛(12)에 고정된다.
여기서 반도체 칩(20)을 픽업 헤드(14)에 의해서 집어 올려 반송하기 위해서는 집어 올려야 할 반도체 칩(20)에 작용하고 있는 흡인 고정력을 해제할 필요가 있다. 그래서 본 실시형태의 장치(30)에는 제 1 셔터(32) 및 제 2 셔터(34)가 설치되어 있다.
제 1 셔터(32)는 도 4에 나타낸 것과 같이 그 한 변이 가장 끝에 위치하는 반도체 칩(20)에 정렬하도록 배치되고, 일렬의 반도체 칩(20)이 반송될 때마다 순차 도면 중의 화살표(A) 방향으로 이동된다. 제 2 셔터(34)는 제 1 셔터(32)의 상기 한 변을 따라 도면 중의 화살표(B) 방향으로 이동 가능하다. 또 제 1 셔터(32) 및 제 2 셔터(34)는 진공 척 유닛(12)의 흡인실(12c)을 기밀하게 유지한 상태로 이동 가능한 구성으로 되어 있다.
상기 제 1 셔터(32) 및 제 2 셔터(34)는 진공 픽업 유니트(12)의 상면(12a)을 구성하는 부재의 저면에 접촉하면서 이동한다. 따라서 제 1 셔터(32) 및 제 2 셔터(34)에 의해서 아래 측에서 덮어진 부분의 상면(12a)은 흡착력이 해제되고, 그 부분에 배치되어 있는 반도체 칩(20)에는 흡인 고정력이 작용하지 않게 된다.
본 실시형태에 의한 장치(10)에서는 제 1 셔터(32) 및 제 2 셔터(34)를 순차 이동하면서, 반도체 칩(20)의 흡인 고정력을 하나하나 해제하여 픽업 헤드(14)에 의해 집어 올려져서 반송된다. 구체적으로는 제 2 셔터(34)를 도면 중의 우측에서 좌측으로 순차 이동하여 일렬분의 반도체 칩(20)의 집어 올리기가 종료되면, 제 2 셔터(34)는 우측 끝으로 되돌아온다. 계속해서 제 1 셔터(32)가 이동하고, 제거된 반도체 칩(20)의 열에 상당하는 영역을 덮는다. 다음에 제 2 셔터(34)를 도면 중 (B)방향으로 순차 이동하면서, 다음 열의 반도체 칩(20)을 픽업 헤드(14)에 의해서 순차 집어 올려서 반송한다.
상술의 동작을 반복함으로써, 진공 척 유닛(12) 위의 반도체 칩(20)을 픽업헤드(14)에 의해 모두 집어 올려져서 반송된다. 이 반송 공정에서는 진공 척 유닛(12) 위의 각 반도체 칩(20)은, 픽업 헤드(14)에 의해서 집어 올려지기 직전까지 흡인 고정되어 있고, 집어 올리기 전의 반도체 칩(20)의 위치가 어긋나는 것과 같은 일은 없다.
또 제 1 셔터(32)의 이동거리를 가변으로 하고, 제 2 셔터를 교환할 수 있는 구성으로 해두면, 처리되는 반도체 칩의 사이즈가 달라져 있어도, 진공 척 유닛(12)을 공통으로 사용할 수 있다.
다음에 본 발명의 제 3 실시형태에 대하여 도 7 내지 도 9를 참조하면서 설명한다. 도 7은 제 3 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치의 평면도이다. 도 8은 도 7의 IIX-IIX선을 따른 단면도이고, 도 9는 도 7의 IX-IX선을 따른 단면도이다. 도 7 내지 도 9에 있어서, 도 1 및 도 2에 나타낸 구성부품과 동등한 부품에는 같은 부호를 붙여서 그 설명은 생략한다.
본 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치(40)(이하, 장치(40)로 칭한다)는 진공 척 유닛(12) 대신으로 진공 척 유닛(42)을 사용한다. 진공 척 유닛(42)은 일렬분의 반도체 칩(20)만을 흡인 고정하도록 구성된 것이다.
진공 척 유닛(42)은 다이싱 테이프(18)에 접합된 상태의 반도체 칩(20)을 지지하기 위한 척 프레임(42a)과, 척 프레임(42a) 내에서 이동 가능한 이동 척(42b)으로 이루어 진다. 척 프레임(42a)에는 다이싱 테이프(18)가 접합된 링 프레임(22)이 부착되고, 이에 의해서 다이싱 테이프(18)에 접합된 반도체 칩(20)은 척 프레임(42a) 위에 지지된다.
이동 척(42b)은 반도체 칩(20)의 일렬에 대응한 형상이고, 일열의 반도체 칩(20)의 각각에 대응한 위치에 흡인통로(42c)를 갖고 있다. 각 흡인통로(42c)에는 개별로 전자밸브(42d)가 설치되어 있으며, 흡인통로(42c)를 개방 또는 차단한다. 전자밸브(42d)가 흡인통로(42c)를 개방한 경우에는 흡인통로(42c)의 단부에 위치하는 반도체 칩(20)은 흡인되어서 이동 척(42b) 위에 고정된다. 한편 전자밸브(42d)가 흡인통로(42c)를 차단한 경우에는 흡인통로(42c)의 단부에 위치하는 반도체 칩(20)에의 흡인 고정력은 해제된다.
본 실시형태에 의한 장치(40)에서는 다이싱 테이프(18)에 접합된 상태의 반도체 칩(20)이 척 프레임(42a)에 부착되면, 우선 반도체 칩(20)의 일렬분에 상당하는 부분의 다이싱 테이프(18)가 박리된다. 이 때 다이싱 테이프(18)가 박리되는 부분의 반도체 칩(20)의 바로 아래에 이동 척(42)을 이동해 두고, 각 전자밸브(42d)를 개방상태로 함으로써, 일열분의 반도체 칩(20)을 이동 척(42b) 위에 흡인 고정해 둔다.
다음에 집어 올려야 할 반도체 칩(20)의 바로 위에 픽업 헤드(14)를 이동하여 픽업 헤드(14)에 의해서 반도체 칩을 흡인 유지하는 동시에, 그 반도체 칩(20)을 흡인 고정하고 있던 흡인통로(42c)에 접속된 전자밸브(42d)를 폐쇄한다. 이에 의해서 반도체 칩(20)은 용이하게 픽업 헤드(14)에 유지되어서 소기의 장소로 반송된다.
상술의 조작을 반복하여, 일열분의 반도체 칩(20)을 집어 올려서 반송한다. 일열분의 반도체 칩(20)의 줍어올림이 종료되면, 이동 척(42b)은 다음 열의 반도체칩(20)의 바로 아래로 이동되고, 각 전자판은 개방되어서 반도체 칩(20)을 흡인 고정한다. 그리고 다이싱 테이프(18)는 반도체 칩의 일렬분이 박리되며, 상술의 동작이 반복된다.
이상과 같이 본 실시형태에서는 다이싱 테이프(18)가 반도체 칩(20)의 일렬분만 박리된 상태에서, 즉시 반송 공정으로 옮길 수 있어, 박리 공정과 반송 공정의 토탈 시간을 단축할 수 있다. 일렬분의 반도체 칩(20)의 반송 중에는 나머지의 반도체 칩(20)은 아직 다이싱 테이프(18)에 접합된 채로 있으므로, 반도체 칩(20)의 위치가 변하는 일은 없고, 또 반도체 칩(20)은 다이싱 테이프(18)에 의해서 보호된다.
본 실시형태에 있어서 픽업 헤드(14)를 도 10에 나타낸 것과 같이 일열분의 반도체 칩을 동시에 흡인 유지할 수 있는 것과 같은 구성의 픽업 헤드(44)와 교환함으로써, 일열분의 반도체 칩(20)을 동시에 집어 올려서 반송할 수도 있다. 이 때 예를 들면 사전의 시험에서 불량품으로 판정된 반도체 칩(20)에 대응하는 전자밸브(42d)를 개방한 채로 해두면, 그 반도체 칩(20)은 남겨놓고 다른 반도체 칩(20)을 집어 올려서 반송할 수 있다.
다음에 본 발명의 제 4 실시형태에 대하여 도 11 내지 도 13을 참조하면서 설명한다. 도 11은 제 4 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치의 처리내용을 설명하기 위한 사시도이다. 도 12는 제 4 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치의 평면도이다. 도 13은 도 12의 XIII-XIII선을 따른 단면도이다. 도 11 내지 도 13에 있어서, 도 7 내지 도 9에 나타낸 구성부품과 동등한 부품에는 같은 부호를 붙여서 그 설명은 생략한다.
본 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치(50)(이하 장치(50)라 칭한다)는 다이싱 테이프(18)를 반도체 칩의 일렬에 상당하는 부분으로 분할한 후에 박리하는 구성으로 되어 있다. 즉 도 11에 나타낸 것과 같이 웨이퍼에 있어서의 반도체 칩(20)을 다이싱할 때에 한 방향의 다이싱에서는 다이싱 테이프(18)를 남겨두고 웨이퍼만을 다이싱하고, 그것과 직각 방향인 다이싱에서는 다이싱 테이프(18)도 함께 다이싱되고 만다. 따라서 1매의 다이싱 테이프(18)는 복수의 스트라이프 형상의 테이프로 분할된다. 이 상태에서는 다이싱 테이프(18)는 링 프레임(22)에 걸쳐진 그대로 이다.
스트라이프 형상으로 분할된 다이싱 테이프(18)는 개개의 스트라이프마다 순차 박리된다. 여기서 스트라이프 형상의 다이싱 테이프(18)가 반도체 칩(20)의 1개분 박리되면 그 반도체 칩(20)의 흡인 고정이 해제되고, 즉시 픽업 헤드(14)에 의해서 집어 올려져서 반송된다.
일렬분의 반도체 칩(20)이 집어 올리기가 종료되면, 다음 열의 반도체 칩(20)에 대하여 같은 동작이 행하여진다. 따라서 본 실시형태에서는 다이싱 테이프(18)가 반도체 칩(20)의 1개분만 박리된 상태로, 즉시 반송 공정으로 옮길 수 있어, 박리 공정과 반송 공정의 총 시간을 단축할 수 있다. 집어 올려진 반도체 칩(20)의 반송 중에는 나머지의 반도체 칩(20)은 아직 다이싱 테이프(18)에 접합된 채로 있기 때문에, 반도체 칩(20)의 위치가 변하는 일은 없고, 또 반도체 칩(20)은 다이싱 테이프(18)에 의해서 보호된다.
또 다이싱 테이프(18)는 반도체 칩(20)의 1개분에 상당하는 부분만 박리되므로, 박리가 간단하게 되어, 박리 중에 반도체 칩(20)이 손상되는 것과 같은 일을 방지할 수 있다. 또 본 실시예에 사용되는 박리판(16)은 5 반도체 칩(20)의 폭이 있으면 된다.
다음에 본 발명의 제 5 실시형태에 대하여 도 14 및 도 15를 참조하면서 설명한다. 도 14는 제 5 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치의 평면도이다. 도 15는 제 5 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치의 동작을 설명하기 위한 측면도이다.
본 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치(60)(이하 장치(60)라 칭한다)는 상술의 제 1 내지 제 4 실시형태와는 달리, 다이싱 테이프(18)를 박리할 때에 반도체 칩(20)의 흡인 고정을 하지 않는다. 즉 반도체 칩(20)은 박리되는 동시에 칩 받이에 놓아지도록 구성되어 있다.
본 실시형태에서 다이싱 테이프(18)는 상술의 제 4 실시형태와 같이 스트라이프 형상으로 분할된다. 그리고 다이싱 테이프(18)에 접합되어 있는 개편화된 반도체 칩(20)을 다이싱 테이프(18)를 아래로 하여 배치한다.
그리고 도 15a에 나타낸 것과 같이, 박리대(62)를 스트라이프 형상의 다이싱 테이프(18)를 따라서 하측에 배치된다. 즉 반도체 칩(20)은 다이싱 테이프(18)를 통해서 박리대(62)에 재치된 상태로 된다. 그리고 스트라이프 형상의 다이싱 테이프의 일단을 박리대의 단부를 따라 아래쪽을 향해서 구부린다. 스트라이프 형상의 다이싱 테이프(18)가 뻗어나는 부분에 근접하여 칩 받이(64)가 이동 가능하게 설치된다. 다이싱 테이프(18)는 박리대(62)와 칩 받이(64) 사이의 간극을 통해서 아래쪽을 향해서 뻗어나와 있는 상태로 된다.
상술의 상태에 있어서 다이싱 테이프(18)의 아래쪽을 향해서 뻗어나와 있는 단부를 아래쪽으로 잡아당기면서 박리대(62)와 칩 받이(64)를 도 15 중 좌측 방향으로 이동한다. 그러면 도 15b에 나타낸 것과 같이 다이싱 테이프의 아래쪽으로 굴곡된 부분이 반도체 칩(20)의 접합된 부분으로 이동한다. 다이싱 테이프는 급격하게 아래쪽으로 굴곡되어 있기 때문에, 반도체 칩(20)은 수평위치를 유지하면서 반도체 칩(20)으로부터 분리된다. 또 박리대(62)와 칩 받이(64)의 이동을 계속하면, 도 15c에 나타낸 것과 같이 반도체 칩(20)은 칩 받이(64) 위에 이동한다. 그 후 칩 받이 위에 이동한 반도체 칩(20)을 픽업 헤드(14)로 흡착 유지하여 소기의 장소로 반송한다.
이상과 같이 본 실시형태에서는 다이싱 후의 반도체 칩(20)을 흡인 고정하지 않고, 다이싱 테이프(18)를 박리할 수 있고, 다이싱 테이프(18)가 박리된 반도체 칩(20)은 자동적으로 칩 받이로 이동하기 때문에 용이하게 픽업 헤드(14)에 의해서 집어 올릴 수 있다.
다음에 본 발명의 제 2 내지 제 4 실시형태에 의한 반도체 칩의 박리·반송 장치의 주변부분의 구성의 일례에 대하여 도 16을 참조하면서 설명한다.
상술의 제 2 내지 제 4 실시형태에 의한 장치(30, 40, 50)에서는, 다이싱된 반도체 칩의 각각은 다이싱 테이프(18)가 박리되어 픽업 헤드에 의해서 흡착 유지될 때까지, 진공 척 유닛(12 또는 42)에 의해서 흡인 고정되어 있다. 따라서 웨이퍼를 수직으로 배치하여도 반도체 칩(20)이 낙하되는 일은 없다. 또 도 16은 장치(30)를 사용한 예를 나타내고 있다. 즉 장치(30)의 진공 척 유닛(12)을 그 상면(12a)이 수직으로 되도록 배치할 수 있다.
이에 의해서 다이싱된 웨이퍼를 수용하는 웨이퍼 매거진(72)을 장치(30)의 위쪽에 배치하고, 중력을 이용하여 웨이퍼를 장치(30)까지 반송하는 것이 가능하게 된다. 또 장치(30)의 아래쪽으로 수납 상자(74)를 설치해 두고, 반도체 칩(20)이 집어 올려져서 반송된 후의, 불필요한 다이싱 테이프(18), 웨이퍼의 불필요한 부분, 및 링 프레임(22)을 중력을 이용하여 수납 상자(74)에 수용할 수 있다. 이에 의해서 장치(30)의 주변의 기구를 간소화할 수 있다.
상술과 같이 본 발명에 의하면, 다음에 언급하는 여러 가지의 효과를 실현할 수 있다. 청구항 1 기재의 발명에 의하면, 다이싱 테이프가 접합된 면의 반대측 면을 흡인 고정하면서 다이싱 테이프를 반도체 장치로부터 박리한다. 즉 박리 공정에서는 니들에 의한 밀어올림 방식을 사용하지 않는다. 이 때문에 니들에 의한 반도체 칩의 손상을 방지할 수 있다. 또 니들에 의한 밀어올림 방식으로서는 곤란한 박형의 반도체 칩이라도, 용이하게 다이싱 테이프를 박리할 수 있다. 또 다이싱 테이프가 박리된 반도체 칩은 즉시 진공 픽업 등으로 집어 올릴 수 있고, 그대로 반송 공정으로 옮길 수 있다. 따라서 다이싱 공정에서 다이싱 테이프의 박리 공정을 거처서 반송 공정으로 즉시 이행할 수 있어, 반도체 칩의 제조공정을 간략화할 수 있다.
청구항 2 기재의 발명에 의하면, 다이싱 테이프를 모든 반도체 칩으로부터 박리한 후에, 반도체 칩을 집어 올려서 반송하기 때문에 박리 공정을 한번에 끝낼 수 있어 공정이 간략화된다.
청구항 3 기재의 발명에 의하면, 다이싱 테이프를 반도체 칩의 일렬분씩 박리하여, 순차 반도체 칩을 반송하기 때문에 반송전의 반도체 칩은 다이싱 테이프에 의해서 고정된 채로 있고, 또 다이싱 테이프에 의해서 보호된다.
청구항 4 기재의 발명에 의하면 반도체 칩을 개별로 박리·반송하기 때문에 다이싱 테이프가 박리된 반도체 칩을 즉시 집어 올려져서 반송된다. 이 때문에 반도체 칩은 박리 공정의 직전까지 다이싱 테이프에 의해서 고정되고 또한 보호된다.
청구항 5 기재의 발명에 의하면 다이싱 테이프의 박리 공정에서 반도체 칩을 고정할 필요 없어 박리기구를 간략화할 수 있다. 또 박리 공정에서는 니들에 의한 밀어올림 방식을 사용하지 않기 때문에, 니들에 의한 반도체 칩의 손상을 방지할 수 있다. 또 니들에 의한 밀어올림 방식으로서는 곤란한 박형의 반도체 칩이라도, 용이하게 다이싱 테이프를 박리할 수 있다. 또 다이싱 테이프가 박리된 반도체 칩은, 즉시 진공 픽업 등으로 집어 올릴 수 있어서 그대로 반송 공정으로 옮길 수 있다. 따라서 다이싱 공정에서 다이싱 테이프의 박리 공정을 거처서 반송 공정으로 즉시 이행할 수 있어, 반도체 칩의 제조공정을 간략화할 수 있다.
청구항 6 기재의 발명에 의하면, 다이싱 테이프가 박리된 반도체 칩을 집어 올릴 때에, 집어 올리는 반도체 칩만의 흡인 고정을 제 2 셔터에 의해서 해제할 수 있기 때문에, 반송전의 반도체 칩을 계속해서 흡인 고정해 둘 수 있다. 또 반송된반도체 칩이 있었던 부분의 개구는 제 1 셔터에 의해서 폐쇄되므로 반송되기 전의 반도페 칩의 흡수 고정을 적절하게 유지할 수 있다.
또 청구항 7 기재의 발명에 의하면 다이싱 테이프를 반도체 칩의 일렬분씩 박리하고, 순차 반도체 칩을 반송할 수 있기 때문에 반송전의 반도체 칩은 다이싱 테이프에 의해서 고정된 채이고, 또 다이싱 테이프에 의해서 보호된다. 또 일열분의 반도체 칩을 박리한 후, 일열분의 반도체 칩을 개별로 흡인 고정하기 때문에 흡인 고정의 해제도 개별로 할 수 있다. 따라서 일열분의 반도체 칩을 모두 또는 임의의 수만큼 일괄해서 집어 올리는 것도 가능해 진다.

Claims (7)

  1. 복수의 반도체 칩이 형성되고 다이싱 테이프가 접합된 웨이퍼를 다이싱 테이프를 남긴 상태로 다이싱하고,
    각 반도체 칩의 다이싱 테이프가 접합된 면의 반대측 면을 흡인 고정하고,
    다이싱 테이프를 반도체 칩으로부터 박리하고,
    반도체 칩의 흡인 고정을 해제하는 동시에, 반도체 칩을 집어 올려서 반송하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 박리·반송 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    다이싱 테이프를 모든 반도체 칩으로부터 박리한 후에, 반도체 칩을 집어 올려서 반송하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 박리·반송 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    다이싱 테이프를 반도체 칩의 일렬분만 박리하고, 그 일렬분의 반도체 칩을 집어 올려서 반송한 후, 다이싱 테이프를 반도체 칩의 다음 열분만 박리하여 반송하는 방식으로, 반도체 칩의 일렬분씩 박리·반송을 반복하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 박리·반송 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    웨이퍼를 다이싱할 때에, 반도체 칩의 각 열에 대응하여 다이싱 테이프를 스트라이프 모양으로 분할하고,
    일렬의 반도체 칩의 하나로부터 다이싱 테이프를 박리하여 즉시 그 반도체 칩을 집어 올려서 반송하고, 다음 반도체 칩으로부터 다이싱 테이프를 박리함으로써 반도체 칩을 개별로 박리·반송하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 박리·반송 방법.
  5. 복수의 반도체 칩이 형성되고 다이싱 테이프가 접합된 웨이퍼를 다이싱 테이프를 남긴 상태로 다이싱하고,
    각 반도체 칩을 다이싱 테이프를 아래로 하여 박리대 위에 재치하고,
    다이싱 테이프의 단부를 박리대의 가장자리에서 아래쪽을 향하여 구부려서 다이싱 테이프의 단부를 아래쪽으로 잡아당기면서 박리대를 이동함으로써 다이싱 테이프를 반도체 칩으로부터 박리하고,
    박리대의 상기 가장자리에 칩 받이를 근접해서 배치하여 박리대와 함께 이동시킴으로써, 다이싱 테이프가 박리된 반도체 칩을 칩 받이 위로 이동하고,
    칩 받이 위로 이동한 반도체 칩을 집어 올려서 반송하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 박리·반송 방법.
  6. 복수의 반도체 칩이 형성되고 다이싱 테이프를 남긴 상태로 다이싱된 웨이퍼로부터 다이싱 테이프를 박리하여 반도체 칩을 반송하는 반도체 칩의 박리·반송장치로서,
    반도체 칩의 다이싱 테이프가 접합된 면의 반대측 면을 흡인 고정하는 진공 척 유닛과,
    다이싱 테이프를 반도체 칩으로부터 박리하는 박리기구와,
    상기 진공 척 유닛의 흡인 고정부에 설치되어, 소정의 방향으로 이동 가능하고, 반송된 반도체 칩의 위치에 상당하는 흡인 고정용 개구를 폐쇄하는 제 1 셔터와,
    상기 진공 척 유닛의 흡인 고정부에 설치되고, 상기 제 1 셔터의 이동방향에 수직인 방향으로 이동 가능하고, 반도체 칩의 흡인 고정을 해제하기 위해서 흡인 고정용 개구를 폐쇄하는 제 2 셔터와,
    흡인 고정이 해제된 반도체 칩을 집어 올려서 반송하는 픽업(pick up) 헤드
    를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 박리·반송 장치.
  7. 복수의 반도체 칩이 형성되고 다이싱 테이프를 남긴 상태로 다이싱된 웨이퍼로부터 다이싱 테이프를 박리하여 반도체 칩을 반송하는 반도체 칩의 박리·반송 장치로서,
    소정의 방향으로 이동 가능하고, 일렬분의 반도체 칩을 반도체 칩의 다이싱 테이프가 접합된 면의 반대측 면에서 개별로 흡인 고정하는 동시에, 임의의 반도체 칩의 흡인 고정을 해제할 수 있는 이동 척과,
    이동 척에 의해서 흡인 고정된 반도체 칩으로부터 다이싱 테이프를 박리하는박리기구와,
    흡인 고정이 해제된 반도체 칩을 집어 올려서 반송하는 픽업 헤드
    를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 박리·반송 장치.
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