(57)【要約】【課題】ウェハの外周近傍のチップをピックアップすること。【解決手段】シート２が載置されるステージ４と、ステージ４に一部が載置され、後方側の端部５ｃがスライダ５を前進させた状態であるときにステージ４の後側端部４ａの位置と上下方向に揃うように形成され、後退動作を行うスライダ５と、を備え、左側端部４ｃと右側端部４ｄとを結ぶ線分の中点であって、この中点に線分の半分の長さの前側端部４ｂから引かれた垂線の端部が交わる点を基準点とし、基準点からの前側端部４ｂ、左側端部４ｃ、及び右側端部４ｄまでのそれぞれの長さは、チップ３ｂ，３ｃ，３ｄのそれぞれのチップ３ａから離れた側の端部がステージ４の端部４ｂ，４ｃ，４ｄに載置可能である長さで形成され、基準点からの後側端部４ａまでの長さは、基準点から前側端部４ｂまでの距離より短い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチップが所定間隔で貼り付けられたシートから、上面が矩形状であって左右方向及び前後方向に辺を有するチップを剥離してピックアップするピックアップ装置であって、
前記シートが載置されるステージと、
前記ステージに少なくとも一部が載置されているとともに、ピックアップ対象であるチップを載置した状態で後退動作を行うスライダと、を備え、
前記スライダは、後側の端部が、前記スライダを前進させた状態であるときに前記ステージの後側端部の位置と上下方向に揃うように形成されており、
前記ステージの左側端部と右側端部とを結ぶ線分の中点であるとともに、前記中点に対して前記左側端部と前記右側端部とを結ぶ前記線分の半分の長さであるように前側端部から引かれた垂線の端部が交わる点を基準点とし、
前記ステージの上面における前記基準点からの前側端部、左側端部、及び右側端部までのそれぞれの長さは、前記スライダに前記ピックアップ対象のチップを載置して前記シートの剥離を行う際に、前記ピックアップ対象のチップの前側、右側、左側の隣接している周辺のチップのそれぞれについて、前記ピックアップ対象のチップから離れた側の端部が前記ステージの端部に載置可能である長さであり、
前記ステージの上面における前記基準点からの後側端部までの長さは、前記基準点から前記前側端部までの距離より短い、
ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステージ上に配置されたチップのピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程において、ダイシングされた半導体チップ（以下、単にチップという。）をシートからピックアップする必要がある。
【０００３】
従来、このような分野の技術として、特開２０１６−１４６４２５号公報がある。この公報に記載されたピックアップ装置では、ステージとスライダを有しており、チップをコレットで吸着してスライダ上にチップを載置した後に、スライダを後退させ、チップをピックアップすることが記載されている。このピックアップ装置では、素子の載置面に貼られているテープを剥がしながら、素子をピックアップすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１４６４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、関連するピックアップ装置ではステージは平面円形状であって、直径が３２ｍｍ（φ３２）であるように形成されている。ここでステージの大きさは、チップを平面視した場合に、前後方向及び左右方向にチップ３つ分であるように設計されることが望ましい。これは、テープを剥がす対象のチップについて、チップの３辺のテープを剥がすための関係から支点及び力点となる点の距離を稼ぐためである。このとき例えば、ステージの直径は、３２ｍｍではチップ３つ分には足りず、理想的には直径が４２ｍｍ（φ４２）である。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、ステージが小さい場合に比べ、ステージが大きければ、チップに真空圧をかけた際に吸着面積が大きくなり、ステージの端部を支点としてチップに貼られたシートを剥離させるためにかかるモーメントを大きくできるというメリットがある。なお、図６（ａ）はステージが短く形成された状態であり、図６（ｂ）はステージが長く形成された状態である。
【０００６】
ここでステージの端部とスライダの端部は、チップをステージ外周で吸着するとともに、対象素子の３辺のテープを剥がすために真空気密を取る必要があるため、スライダと同じ高さで設計されている。なお、スライダの長さとは、スライダのストロークとスライダを支える部分とを合わせた長さであり、ステージ上においてスライダが前進している状態において、その後退端がステージの外周に合うように設計される。
【０００７】
より具体的には、ステージにおけるスライダ後退側の端部は、真空気密を取る上ではステージより大きく設計する必要は無い。しかしながら、剥がすチップの部分では上面が低い位置となるように設計されているとともに、ステージ外周部と中央部をスロープでなだらかに繋げることで周辺チップにかかる応力を緩和することをはかるため、ステージをできるだけ大きく設計することとなる。このとき、ステージとスライダとの境界にできるスロープとシートの隙間を埋めるため、スライダの後退側端部とステージの端部とを合わせるように設計される。
【０００８】
また平面円形状のウェハの外周近傍には、チップ間にテンションを張って隣り合うチップが物理的に干渉しにくくするために、エキスパンダを設けている。このエキスパンダは、図７に示すように、スライダを動作させてウェハの外周近傍のチップをピックアップする際に、スライダの長さのためにスライダの後退端と干渉する場合がある。そのため、ピックアップしたいチップの中心と、スライダの後退側の端部との距離を小さくすることで、干渉の発生を抑制したいという要望がある。
本発明は、ウェハの外周近傍に配置されているチップをピックアップ可能なピックアップ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかるピックアップ装置は、複数のチップが所定間隔で貼り付けられたシートから、上面が矩形状であって左右方向及び前後方向に辺を有するチップを剥離してピックアップするピックアップ装置であって、前記シートが載置されるステージと、前記ステージに少なくとも一部が載置されているとともに、ピックアップ対象であるチップを載置した状態で後退動作を行うスライダと、を備え、前記スライダは、後側の端部が、前記スライダを前進させた状態であるときに前記ステージの後側端部の位置と上下方向に揃うように形成されており、前記ステージの左側端部と右側端部とを結ぶ線分の中点であるとともに、前記中点に対して前記左側端部と前記右側端部とを結ぶ前記線分の半分の長さであるように前側端部から引かれた垂線の端部が交わる点を基準点とし、前記ステージの上面における前記基準点からの前側端部、左側端部、及び右側端部までのそれぞれの長さは、前記スライダに前記ピックアップ対象のチップを載置して前記シートの剥離を行う際に、前記ピックアップ対象のチップの前側、右側、左側の隣接している周辺のチップのそれぞれについて、前記ピックアップ対象のチップから離れた側の端部が前記ステージの端部に載置可能である長さであり、前記ステージの上面における前記基準点からの後側端部までの長さは、前記基準点から前記前側端部までの距離より短い。
これにより、スライダが後退動作する際に、スライダの後退端がエキスパンダと干渉しない状態で動作させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
これにより、ウェハの外周近傍に配置されているチップをピックアップすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ピックアップ装置の上面図である。
【図２】スライダを後退させた状態のピックアップ装置の上面図である。
【図３】ウェハの周囲にエキスパンダが設けられた状態を示した図である。
【図４】ピックアップ装置のＡ−Ａ断面図である。
【図５】ピックアップ装置のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】関連するピックアップ装置において、ステージが小さい場合とステージが大きい場合のモーメント力の強さの違いを示した図である。
【図７】関連するピックアップ装置がエキスパンダに干渉する状態を示した図である。
【図８】上面視におけるステージの形状の他の例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、ピックアップ装置１は、シート２上に所定間隔で貼り付けられた複数の矩形状のチップ３ａ〜３ｄを、シート２から順次剥離して取り出し、ピックアップする装置である。ここで、チップ３ａがピックアップ対象のチップであるものとし、チップ３ｂ〜３ｄは、チップ３ａをピックアップする際にチップ３ａに隣接する周辺のチップである。なお以下では、図１における下側が前方であり、上側を後方とする。また、チップ３ａ〜３ｄは、上面視において、正方形であるものとして説明する。なお図１はピックアップ装置１の上面図であり、矩形状のチップ３ａ〜３ｄは点線で示しており、後述するステージ４とスライダ５を実線で示している。また、チップ３ａからシート２を剥がす際に、モーメント力の支点となる箇所を三角マークで示している。
【００１３】
本実施の形態において用いられるチップ３ａ〜３ｄの厚み寸法は、隣接するチップについて、相対している端部の間の寸法より大きいものとする。なお、チップ３ｂは、チップ３ａの前方に配置され、チップ３ｃは、チップ３ａの左側に配置され、チップ３ｄはチップ３ａの右側に配置され、それぞれの寸法は同一であり、前後、左右の位置は揃っているものとする。
【００１４】
ピックアップ装置１は、シート２が下面に貼り付けられた状態のチップ３ａ〜３ｄが載置されるステージ４と、ステージ４上においてスライド動作を行うスライダ５と、を備える。図２は、図１のステージ４のスライダ５を、後退動作させた状態を示している。
【００１５】
また、図３に示すように、チップ群である上面円形状であるウェハの外周近傍に、シート２のテンションを確保するためのエキスパンダ６が設けられている。なお図３（ａ）は、スライダを前進させた状態であり、図３（ｂ）はスライダを後退動作させた状態を示している。
【００１６】
図１及び図２に示すように、ステージ４は、上面視において後側が短く形成された８角形の形状である。より具体的には、ステージ４は上面視において、後側において左右方向に延びる辺である後側端部４ａ、前方側において左右方向に延びる辺である前側端部４ｂと、左側において前後方向に延びる辺である左側端部４ｃ、右側において前後方向に延びる辺である右側端部４ｄと、を有している。
【００１７】
さらにステージ４は上面視において、後側端部４ａと左側端部４ｃの間、後側端部４ａと右側端部４ｄの間、前側端部４ｂと左側端部４ｃの間、前側端部４ｂと右側端部４ｄの間を直線状に繋いだ形状であって、これにより、前後方向の長さが左右方向の長さより短い８角形で形成されているものとする。また、ステージ４は上面視において、左右方向における中心を通り前後方向に延びる軸を対象軸として、左右方向に線対称で形成されている。
【００１８】
なお、ステージ４では、ステージ４上に設けられたチップ３ａ〜３ｄに対して、真空機密による吸引を行うことで、チップ３ａ〜３ｄの下面に張られているシート２を剥離させる。
【００１９】
また以下では、チップ３ａの中心を中心点とする。なおこの中心点は、チップ３ａとチップ３ｂのそれぞれについて、上面視で左右方向に延びる辺の中心同士を結んだ直線（図１におけるＡ−Ａと一致）と、チップ３ｃとチップ３ｄのそれぞれについて上面視で前後方向に延びる辺の中心同士を結んだ直線（図１におけるＢ−Ｂと一致）と、の交点と一致するものとして説明する。
【００２０】
またステージ４の上面において、左側端部４ｃと右側端部４ｄとを結ぶ線分の中点であるとともに、中点に対して左側端部４ｃと右側端部４ｄとを結ぶ線分の半分の長さであるように前側端部４ｂから引かれた垂線の端部が交わる点を、基準点とする。以下では、中心点と基準点の位置が一致した状態となるように、チップ３ａ〜３ｄと、ステージ４が配置されているものとして説明する。
【００２１】
さらに以下では、チップの辺とは、直方体状であるチップを水平面に載置した状態で、上面視において正方形であるチップにおける１辺のこととして説明する。
【００２２】
前側端部４ｂは、上面視において矩形状であるチップ３ｂの前側の辺と重なるように、チップ３ｂの前側の辺の左右方向の長さと同程度の長さで形成されている。
【００２３】
左側端部４ｃは、上面視において矩形状であるチップ３ｃの左側の辺と重なるように、チップ３ｃの左辺の前後方向の長さと同程度の長さで形成されている。
【００２４】
右側端部４ｄは、上面視において矩形状であるチップ３ｄの右側の辺と重なるように、チップ３ｂの右辺の前後方向の長さと同程度の長さで形成されている。したがって、ステージ４においてチップ３ｃ、３ｄと上下に揃えた場合の左右方向の長さはチップの約３枚分である。言い換えると、ステージ４の左右方向の長さは、１つのチップの１辺の約３倍の長さとなる。
【００２５】
さらに言い換えると、ステージ４の上面において、基準点からの前側端部４ｂ、及び左側端部４ｃ、右側端部４ｄまでの長さは、スライダ５にピックアップ対象のチップ３ａを載置した状態で、ピックアップ対象のチップの前側、右側、左側の隣接している周辺のチップのそれぞれについて、ピックアップ対象のチップ３ａから離れた側の端部がステージ４の端部に載置可能である長さで形成されている。
【００２６】
後側端部４ａは、前側端部４ｂと同程度の長さで左右方向に延びるように形成されている。例えば、後側端部４ａの位置は、基準点からチップの約１枚分と同等または１枚分より短く形成されている。
【００２７】
さらに言い換えると、ステージ４の上面における基準点からの後側端部４ａまでの長さは、基準点から前側端部４ｂまでの距離より短く形成されている。
【００２８】
図４（ａ）は、図１に示したステージ４のＡ−Ａ断面図である。ステージ４の上面において、凹部４ｅが、基準点よりやや前方から後側端部４ａにかけて形成されている。例えば、凹部４ｅは、後側端部４ａから、基準点より前方にチップの辺の半分の長さだけ前方まで形成されている。また、凹部４ｅの底部の左右方向の長さは、チップの各辺と同程度より僅かに短く形成されているともに、スライダ５が凹部４ｅ内に載置可能であるように、スライダ５の左右方向の長さと略同じ長さで形成されている。なお、凹部４ｅの底部は平面状に形成されている。ここで、図４（ｂ）は、スライダ５が後退動作をした状態を示している。
【００２９】
図５は、図３に示したステージ４のＢ−Ｂ断面図である。ステージ４の上面は、前方、左側、右側のそれぞれについて、端部の位置が高く中央部が凹んだ、すり鉢状に形成されている。なお、すり鉢状を形成しているテーパ面は、前方、左側、右側のそれぞれの中央寄りの位置において、凹部４ｅを形成している壁面の上部に繋がるように形成されている。
【００３０】
すり鉢を形成しているテーパ面において吸引を行うことで、シート２をチップ３ｂ〜３ｄから剥離させることができる。なお、テーパ面における吸引は、図示しない真空ポンプ等を用いて、テーパ面に設けられている複数の吸引口から吸引をすることにより実行できる。
【００３１】
スライダ５は、平板部５ａと、平板部５ａの後方側端部から下方に延びる後方垂直部５ｂと、を備える。スライダ５は、平板部５ａがステージ４上に載置された状態において、前後方向にスライド動作を行う。これによりスライダ５では、後述するように、後退動作することによりピックアップ対象であるチップ３ａからシート２を剥離させ、チップ３ａをピックアップした状態とする。
【００３２】
具体的には、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、平板部５ａは、略直方体であって、下面がステージ４の凹部４ｅの底部上に配置される。なお平板部５ａは、上面視において矩形状であるとともに、左右方向の幅は凹部４ｅの底部の左右方向の長さと同一であり、チップの辺より僅かに短く形成されている。また、平板部５ａの前後方向の長さは、平板部５ａを凹部４ｅ内において最も前方まで移動させた状態で、平板部５ａの後方側の端部５ｃが、ステージ４の後側端部４ａより僅かに後方側に突出するように形成されている。例えば、平板部５ａの前後方向の長さは、チップの辺の１．５枚分より、僅かに長く形成されている。
【００３３】
なお、平板部５ａの上下方向の厚さは、上面の高さがステージ４の前側端部４ｂ、左側端部４ｃ、右側端部４ｄを形成しているそれぞれの端部の高さと、ほぼ同様の高さとなるように形成されている。
【００３４】
後方垂直部５ｂは、平板部５ａの後方側の端部５ｃの近傍の下面から、下方に向けて延びるように形成された板である。後方垂直部５ｂの左右方向の幅は、平板部５ａと略同一とする。例えば、後方垂直部５ｂは、平板部５ａを凹部４ｅ内において最も前方まで移動させた状態において、ステージ４の後側端部４ａを形成している後側の面に対して、前方側の面５ｄが当接するように配置されている。この後方垂直部５ｂを利用して、スライダ５を支えることができる。
【００３５】
次に、チップ３ａをピックアップする際の、ピックアップ装置１の動作について説明する。ここでは、ステージ４の前後方向に関して、チップ３ａの下面に貼り付けられたシート２の剥離を行う動作について説明する。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、剥離を行う対象であるチップ３ａが、スライダ５の平板部５ａの上面に載置される。このとき、チップ３ａの前方側の端部が、平板部５ａの前方側の端部より前方に僅かに突出した状態で、チップ３ａが載置されている。なおチップ３ａは、図４（ａ）に示すようなコレットによって、上方から吸着されている。
【００３７】
このとき、周辺チップであるチップ３ｂの前方側の端部が、ステージ４の前側端部４ｂである端部と揃っている。さらに、チップ３ｂの下面には、ステージ４のテーパ面からの吸引により、下方向の力が加わる。このとき、チップ３ｂの前方側の端部はモーメントの支点となり、シート２には後方側ほど大きな下方向の力が加わる状態となる。
【００３８】
これにより、チップ３ａの下方において、前方側の端部のシート２が剥離される。さらにスライダを後方に移動させることにより、チップ３ａの下方において前方側から徐々にシート２が剥離される。
【００３９】
ここで、チップ３ａの左側、右側についても同様である。例えば、周辺チップであるチップ３ｃの下面において下方向に吸着を行うことで、チップ３ａの左側の端部において、シート２を下方に剥離する力が発生する。このようにして、チップ３ａの左右の端部でもシート２を剥離させる力を発生させながら、スライダ５を後退動作させることにより、チップ３ａの前方側から徐々にシート２が剥離される。
【００４０】
このようにして、ピックアップ対象であるチップの中心と、スライダの後方側の端部との距離を短く設計したピックアップ装置１を用いて、チップ３ａからシート２の剥離を行い、チップ３のピックアップを行うことができる。
【００４１】
さらに、ピックアップ対象であるチップの中心とスライダ５の後側の端部との距離が短くなるように形成されたピックアップ装置１を用いることによって、ウェハの外周近傍に設けられたエキスパンダとの干渉が発生しにくい状態とすることができ、ウェハの外周近傍に配置されているチップのピックアップが可能となる。
【００４２】
より具体的には、基準点からステージ４の後側端部４ａまでの距離が短く形成されていることにより、ピックアップ対象とするチップの中心とスライダ５の後側の端部との距離を短くすることができる。したがって、ウェハ外周近傍のチップをピックアップする場合に、図６に示すように、後側端部を短く形成していないステージではスライダの後側の端部がエキスパンダに接触するような場合であっても、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、チップの中心とスライダ５の後側の端部との距離が短くなるように形成されたピックアップ装置１を用いることによって、スライダ５をエキスパンダ６に干渉させずに、ピックアップを実行できる。
【００４３】
さらにステージ４では、後側のみ短く形成し、前側、左側、右側については、後側に比べて長く形成された形状である。これにより、ピックアップ対象であるチップ３ａに対してシート２を剥離するために発生させるモーメント力を発生させる際に、モーメント力の発生の際の支点となるステージ４の端部４ｂ，４ｃ，４ｄからチップ３ａまでの距離を十分に長くすることができ、モーメント力を十分に確保できる。
【００４４】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００４５】
上記では、ステージ４の形状は、８角形であるものとして説明したがこれに限られない。例えば、図８（ａ）で示すように、ステージの形状を上面視で楕円形状とすることができる。この形状のステージを用いる場合には、ピックアップを行う際に、ステージの位置の中心位置がチップに対して前方寄りとなるように配置することで、チップの中心とスライダの後側の端部との距離が短い状態とすることができる。
【００４６】
また例えば、上記したようにステージ４は８角形であり、左右方向に延びる後側端部４ａ、前側端部４ｂ、と、前後方向に延びる左側端部４ｃ、右側端部４ｄと、を有しており、さらに後側端部４ａと左側端部４ｃの間、後側端部４ａと右側端部４ｄの間、前側端部４ｂと左側端部４ｃの間、前側端部４ｂと右側端部４ｄの間を直線状に繋ぐものとして説明したが、図８（ｂ）に示すように上面視において、後側端部４ａ、前側端部４ｂ、左側端部４ｃ、右側端部４ｄの間を円弧などの曲線状に繋いだ形状としてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１            ピックアップ装置
２            シート
３ａ            チップ（ピックアップ対象）
３ｂ−３ｄ        チップ（周辺）
４            ステージ
４ａ            後側端部
４ｂ            前側端部
４ｃ            左側端部
４ｄ            右側端部
４ｅ            凹部
５            スライダ
５ａ            平板部
５ｂ            後方垂直部
５ｃ            後方側の端部
５ｄ            前方側の面
６            エキスパンダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020155703.tif 000008
【図７】
2020155703.tif 000009
【図８】
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