(57)【要約】　　　（修正有）【課題】半導体装置の製造過程において、基台シート上に貼り付けられた個片化された半導体チップを基台シートから剥離するための半導体チップ剥離装置およびその方法を提供する。【解決手段】中央に向かって次第に低くなるすり鉢形状の上面１２を有し、中央部に開口１１が設けられ、基台シートが上面１２に載置される真空吸着台１０と、開口１１内に配置され、垂直方向にそれぞれ独立に移動可能な複数の剥離部材から構成される剥離台１３と、剥離台１３の上方に位置する半導体チップ１を剥離台１３の反対側から吸着保持するコレット５を有する半導体チップ剥離装置。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台シートに貼り付けられた半導体チップを基台シートから剥離する半導体チップ剥離装置において、
中央に向かって次第に低くなるすり鉢形状の上面を有し、中央部に開口が設けられ、前記基台シートが該上面に載置される真空吸着台と、該開口内に配置され、垂直方向にそれぞれ独立に移動可能な複数の剥離部材から構成される剥離台と、該剥離台の上方に位置する半導体チップを該剥離台の反対側から吸着保持するコレットを有することを特徴とする半導体チップ剥離装置。
【請求項２】
前記剥離台は、半導体チップと同じかまたはそれ以下の面積の頂面を有することを特徴とする請求項１記載の半導体チップ剥離装置。
【請求項３】
前記剥離台は、入れ子状で嵌通する複数の剥離部材から構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の半導体チップ剥離装置。
【請求項４】
基台シートに貼り付けられた半導体チップを基台シートから剥離する半導体チップ剥離方法において、中央に向かって次第に低くなるすり鉢形状の上面を有し、中央部に開口が設けられ、前記基台シートが該上面に載置される真空吸着台と、該開口内に配置され、垂直方向にそれぞれ独立に移動可能な複数の剥離部材から構成されている剥離台を設け、該剥離台を所定位置に位置せしめた後、該真空吸着台により基台シートを吸着しながら該複数の剥離部材を所定の時間差を設けて順次下方へ降下せしめることを特徴とする半導体チップ剥離方法。
【請求項５】
降下した該剥離部材を所定時間後に再度上昇せしめることを特徴とする請求項４記載の半導体チップ剥離方法。
【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わり、特に半導体装置の製造工程において、基台シート上に貼り付けられた個片化された半導体チップを基台シートから剥離するための半導体チップ剥離装置および剥離方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程において、ウエハ上に形成された複数の半導体チップは、ダイシングにより個々の半導体チップに分離される。すなわち、該ウエハは粘着材を付着した基台シートに貼り付けられた状態で個々の半導体チップに分離されて個片化される。したがって、この個片化された半導体チップを使用するためには個々の半導体チップを基台シートから剥離しなければならない。
【０００３】
図７は、従来の半導体チップ剥離装置および剥離方法を説明するための簡略断面図を示す。個片化された複数の半導体チップ１が貼り付けられている基台シート２は、Ｘ−Ｙテーブル４上に載置されウエハリング３によって固定されている。基台シート２の上方には、上下方向に移動可能であり半導体チップ１を真空吸着するコレット５が設置されており、基台シート２の下方には上下方向に移動可能な剥離台６が設置されている。図７（Ａ）において、Ｘ−Ｙテーブル４により剥離すべき半導体チップ１を剥離台６の真上になるよう移動したのち、コレット５を半導体チップ１に接する位置まで下降して、かつ剥離台６を剥離台６の頂面が基台シート２に接する位置まで上昇させる。つぎに、図７（Ｂ）において、剥離台６の内部に収容され上部に鋭利なピン７を有し、かつ上下動可能な突き上げ機構８を上昇させて基台シート２の下面をある一定量突き上げる。ピン７の先端は基台シート２を貫通して半導体チップ１に突き当たる。同時にコレット５によって半導体チップ１を吸着してコレット５を上昇させ半導体チップ１を基台シート２から剥離する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の半導体チップ剥離装置では、先端が鋭利なピンを突き上げて半導体チップ１の裏面に当接させながら剥離するため、半導体チップ１の裏面に強い突き上げ力が加わり割れてしまうおそれがある。とくに最近では半導体パッケージの多様化が進み、ごく薄い厚さの半導体チップの要求も増しているので、割れやすい傾向は強まっている。また、半導体チップの剥離時に半導体チップが割れないまでも、半導体チップにピン７による突き上げ力によるストレスが残り、後工程でのワイヤボンディングや半導体パッケージのモールド形成時に受ける応力の影響で割れる可能性もある。また、信頼性評価時にも、半導体チップが割れたり、電気的特性劣化などに結びつき、品質や信頼性にも影響を与えるという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１の発明では、基台シートに貼り付けられた半導体チップを基台シートから剥離する半導体チップ剥離装置において、中央に向かって次第に低くなるすり鉢形状の上面を有し、中央部に開口が設けられ、基台シートが該上面に載置される真空吸着台と、この開口内に配置され、垂直方向にそれぞれ独立に移動可能な複数の剥離部材から構成される剥離台と、該剥離台の上方に位置する半導体チップを該剥離台の反対側から吸着保持するコレットを有することを特徴とする。請求項２の発明では、剥離台は、半導体チップと同じかまたはそれ以下の面積の頂面を有することを特徴とする。請求項３の発明では、剥離台は、入れ子状で嵌通する複数の剥離部材から構成されていることを特徴とする。請求項４の発明では、基台シートに貼り付けられた半導体チップを基台シートから剥離する半導体チップ剥離方法において、中央に向かって次第に低くなるすり鉢形状の上面を有し、中央部に開口が設けられ、基台シートが該上面に載置される真空吸着台と、開口内に配置され、垂直方向にそれぞれ独立に移動可能な複数の剥離部材から構成されている剥離台を設け、該剥離台を所定位置に位置せしめた後、真空吸着台により基台シートを吸着しながら複数の剥離部材を所定の時間差を設けて順次下方へ降下せしめることを特徴とする。請求項５の発明では、降下した該剥離部材を所定時間後に再度上昇せしめることを特徴とする。
【０００６】
すなわち、本発明は、すり鉢状の上面を有する真空吸着台と、この真空吸着台の中央部の開口内に配置され、垂直方向にそれぞれ独立に移動可能な複数の剥離部材から構成される剥離台をもつ半導体チップ剥離装置を使用し、この真空吸着台により、半導体チップが貼り付けられた基台シートを吸着しながら複数の剥離部材を所定の時間差を設けて段階的に順次下方へ降下せしめている。従って、半導体チップを基台シートから少しずつ徐々に剥離することができ、半導体チップを基台シートから剥離する際の、半導体チップに加わる機械的ストレスを低減でき、半導体チップ割れを防止できると共に機械的ストレスが残ることによる半導体チップ自体の信頼性の低下を防止できる半導体チップ剥離装置および剥離方法を提供することが可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例による半導体チップ剥離装置について図１〜図３を用いて説明する。
図１は、本発明の実施例による半導体チップ剥離装置の概略斜視図、図２は、本発明の実施例による半導体チップ剥離装置の概略構成図、図３は、図１における要部（真空吸着台１０および剥離台１３）の斜視図を示す。基台シート２上の半導体チップ１は光学カメラ９よって撮像され、撮像回路１４を通して制御装置１５に送られる。この撮像された情報に基づき制御装置１５がＸ−Ｙテーブル駆動回路１７を介してＸ−Ｙテーブル４を制御する。そして剥離すべき半導体チップ１は真空吸着台１０の中央部に設けられた剥離台１３の真上に位置づけられる。真空吸着台１０の上面１２は中央に向かって次第に低くなるすり鉢状の形状をしており、この中央部に開口１１を有している。この開口１１内には、垂直方向にそれぞれ独立に移動可能で入れ子状の複数の剥離部材１３−１〜１３−３から構成される剥離台１３が設けられている。剥離台１３は図３に示すように、３個の剥離部材１３−１、１３−２、１３−３から構成され、剥離部材１３−３は四角な筒状で、内部に剥離部材１３−２が嵌通する。剥離部材１３−２も四角な筒状で、さらに内部に剥離部材１３−１が嵌通している。中心の剥離部材１３−１は四角柱形状をしており、３個の剥離部材１３−１は剥離部材駆動回路２１により、また剥離部材１３−２は剥離部材駆動回路２０により、さらに剥離部材１３−３は剥離部材駆動回路１９によりそれぞれ独立に垂直方向に移動可能となっている。この剥離台１３は、半導体チップと同じかまたはそれ以下の面積の頂面を有している。なお、この真空吸着台１０自体も真空吸着台駆動回路１８により上下動可能である。そして、上方にはコレット駆動回路１６により上下動および左右方向に移動可能で、かつ半導体チップ１を真空吸着保持するコレット５が設置されている。
【０００８】
次に、図４および図５により本発明の第１の実施例による半導体チップ剥離方法を説明する。
図４は本発明の第１の実施例による半導体チップ剥離方法を説明するための図。図５は図４における要部拡大斜視図および断面図を示す。
図４（Ａ）に示すように、Ｘ−Ｙテーブル４を移動させ、基台シート２上の剥離すべき半導体チップ１をコレット５の真下になるよう位置づける。つぎに、図４（Ｂ）に示すように、すり鉢状の上面を有する真空吸着台１０を少し上昇させるとともにコレット５を下降させて半導体チップ１を真空吸着する。この時の真空吸着台１０の剥離台１３の各剥離部材１３−１〜１３−３の頂面は図５（Ａ）に示す位置にある。つぎに図４（Ｃ）に示すように剥離台１３の一番外側の剥離部材１３−３を下降させ、真空吸着台１０で基台シート２を吸着すると、まづ半導体チップ１の一番外側の部分の基台シート２が剥離される。つぎに、図４（Ｄ）に示すように剥離部材１３−２を下降させ、真空吸着台１０で基台シート２を吸着すると、その内側の部分の基台シート２が半導体チップ１から剥離される。
【０００９】
この時の真空吸着台１０の剥離台１３の各剥離部材１３−１〜１３−３の頂面は図５（Ｂ）に示す位置にある。つぎに、図４（Ｅ）に示すように中心部の剥離部材１３−１を下降させ、真空吸着台１０で基台シート２を吸着すると、基台シート２が半導体チップ１から完全に剥離される。この時の真空吸着台１０の剥離台１３の各剥離部材１３−１〜１３−３の頂面は図５（Ｃ）に示す位置にある。
【００１０】
このように、本発明の第１の実施例では、真空吸着台１０により、半導体チップ１が貼り付けられた基台シート２を吸着しながら複数の剥離部材１３−３〜１３−１を所定の時間差を設けて段階的に順次下方へ降下せしめている。従って、半導体チップ１を基台シート２から少しずつ徐々に剥離することができ、半導体チップ１を基台シート２から剥離する際の、半導体チップ１に加わる機械的ストレスを低減でき、半導体チップ割れを防止できると共に機械的ストレスが残ることによる半導体チップ自体の信頼性の低下を防止できる。
【００１１】
つぎに、本発明の第２の実施例による半導体チップ剥離方法を説明する。
図６は本発明の第２の実施例による半導体チップ剥離方法を説明するための図である。最初に、真空吸着台１０の剥離台１３の各剥離部材１３−１〜１３−３の頂面は図６（Ａ）に示す位置にある。つぎに図６（Ｂ）に示すように剥離台１３の一番外側の剥離部材１３−３を下降させ、真空吸着台１０で基台シート２を吸着すると、まづ半導体チップ１の一番外側の部分の基台シート２が半導体チップから剥離される。つぎに、剥離部材１３−２を下降させ、真空吸着台１０で基台シート２を吸着すると、その内側の部分の基台シート２が半導体チップ１から剥離される。ここまでの工程は、実施例１の剥離方法と同じであるが、実施例２の剥離方法では、つぎに、図６（Ｃ）に示すように一旦下降した剥離部材１３−３を再度上昇させ半導体チップの周囲を保持せしめる。その後、図６（Ｄ）に示すように中心の剥離部材１３−１を下降させ基台シートと半導体チップを剥離する。ここで、剥離部材１３−３の部分に対応する基台シートは、一旦半導体チップから剥離されているので、すでに粘着力を失っており再度粘着することはない。この後、図６（Ｄ）示す剥離部材１３−３を下降させてもよい。
【００１２】
この実施例２の剥離方法によると、中心の剥離部材１３−１を下降させる前に、上昇した剥離部材１３−３により半導体チップの周囲を一旦保持しているので、剥離時における半導体チップにかかる機械的ストレスをさらに低減でき、とくに厚さの薄い半導体チップまたは面積の大きな半導体チップまたは面積が大きくかつ厚さの薄い半導体チップを基台シートから剥離する場合に有効な方法である。
【００１３】
なお、本発明の実施例では、四角形状の３個の剥離部材を組み合わせた剥離台を使用した半導体チップ剥離装置を説明したが、半導体チップの面積、形状に合わせて楕円形状、菱形、台形等の剥離部材を使用し、組み合わせる剥離部材の個数も２個、または３個以上であってもよい。
また、複数個の剥離部材の下降順序やそのタイミング、一旦下降させた剥離部材を再度上昇させる等の設定は、半導体チップの大きさ、厚さ、基台シートの材質、その他の条件に応じて適宜変更可能である。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、半導体チップを基台シートから少しずつ徐々に剥離することができ、半導体チップを基台シートから剥離する際の、半導体チップに加わる機械的ストレスを低減でき、半導体チップ割れを防止できると共に機械的ストレスが残ることによる半導体チップ自体の信頼性の低下を防止できる半導体チップ剥離装置および剥離方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による半導体チップ剥離装置の概略斜視図。
【図２】本発明の実施例による半導体チップ剥離装置の概略構成図。
【図３】図１における要部拡大斜視図。
【図４】本発明の第１の実施例による半導体チップ剥離方法を説明するた
めの図。
【図５】図４における要部拡大斜視図および断面図。
【図６】本発明の第２の実施例による半導体チップ剥離方法を説明するた
めの図。
【図７】従来の半導体チップ剥離装置および剥離方法を説明するための図。
【符号の説明】
１　　　　半導体チップ　　　　　　　　１９〜２１　　剥離部材駆動回路
２　　　　基台シート
３　　　　ウェハリング
４　　　　Ｘ−Ｙテーブル
５　　　　コレット
６　　　　剥離台
７　　　　ピン
８　　　　突き上げ機構
９　　　　光学カメラ
１０　　　真空吸着台
１１　　　開口
１２　　　真空吸着台の上面
１３　　　剥離台
１４　　　撮像回路
１５　　　制御装置
１６　　　コレット駆動回路
１７　　　Ｘ−Ｙテーブル駆動回路
１８　　　真空吸着台駆動回路
【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】
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【図７】
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