(57)【要約】【課題】チップ移載時の余分な手間や労力を省くことができるとともに、設備投資を抑制したチップ移載装置を提供する。【解決手段】チップ移送機構部１５の動作を制御するコントローラ１９を有し、このコントローラ１９は、チップ保管モードではチップ移載機構部１５がインローダ部２にセットされたライン投入用のウェハリング６からアウトローダ部３にセットされたチップ保管用のトレイ１１にチップを移送し、また、ライン投入モードではチップ移載機構部１５がアウトローダ部３にセットされたトレイ１１からインローダ部２にセットされたウェハリング６へチップ７を移送するような可逆的な制御シーケンスを実行するようにしている。【選択図】　　　　図１
2004056041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハを個々に分割したチップをインローダ部にセットされるチップ保持具とアウトローダ部にセットされるチップ保持具との間でチップ移載機構部を介して移載するチップ移載装置であって、上記チップ移載機構部の動作を制御するコントローラを有し、このコントローラは、チップを一時的に保管するチップ保管モードでは前記チップ移載機構部が上記インローダ部にセットされたライン投入用のチップ保持具からアウトローダ部にセットされたチップ保管用のチップ保持具にチップを移送し、また、チップを生産ラインに投入するライン投入モードでは上記チップ移載機構部が上記アウトローダ部にセットされたチップ保管用のチップ保持具からインローダ部にセットされたライン投入用のチップ保持具へチップを移送するような制御シーケンスを実行するものであることを特徴とするチップ移載装置。
【請求項２】
上記チップ保管モードおよびライン投入モードのいずれにおいても、上記インローダ部にセットされるライン投入用のチップ保持具は粘着シートでチップを保持するウェハリングであり、上記アウトローダ部にセットされるチップ保管用のチップ保持具はトレイであることを特徴とする請求項１記載のチップ移載装置。
【請求項３】
上記チップ保管モードとライン投入モードとをそれぞれ設定する設定手段を備え、上記コントローラはこの設定手段で設定されたモードに応じて上記制御シーケンスを実行するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のチップ移載装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のチップ移載装置を用いて、受注個数に応じた数のチップを除く残余のチップをチップ保管用のチップ保持具に移載して保管しておき、新たな受注があった場合には、その新たな受注個数に応じたチップをチップ保管用のチップ保持具からライン投入用のチップ保持具に移載して生産ラインに投入することを特徴とする半導体生産方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハを個々に分割したチップをライン投入用とチップ保管用にそれぞれ適したチップ保持具の間で移載するチップ移載装置、およびこの装置を用いた半導体生産方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体装置の製造工程においては、半導体ウェハの裏面を粘着シート（ダイシングシート）に貼り付けた後にダイシングソーによって各チップに分割し、次に、分割して得られた各チップの内から良品のものを選別して粘着シートを貼ったウェハリングに一旦移し替えて整列させた後、これをダイボンディング装置に供給してリードフレームやパッケージベース等にチップをダイボンディングすることが行われている。
【０００３】
ところで、近年、半導体装置の少量多品種化の傾向により、１ロット当たりのチップ個数が少量となる場合がある一方、半導体ウェハのサイズが大きくなっているため、１枚の半導体ウェハを分割することで得られる全チップ数が増加している。したがって、１枚の半導体ウェハから得られる全チップ数よりも生産すべき半導体装置の１ロット当たりの個数が少ないことがある。
【０００４】
そのような場合には、図６に示すように、半導体ウェハを分割して得られたチップの内、生産ラインに投入する以外の残余のチップについては、トレイに一時的に保管しておき、同じ半導体装置についての新たな受注があった場合には、トレイに保管中のチップの内から新たな受注数に応じたチップをウェハリングに再度移し替えて生産ラインに投入することが行われている。
【０００５】
ところで、従来技術では、チップをウェハリングやトレイなどの所定のチップ保持具に移し替えるために、チップ移載装置が使用されている（たとえば、特開平５−３３８７３０号公報、特開２００１−１１８８６０号公報等参照）。そして、このようなチップ移載装置を使用してチップをウェハリングからトレイに移載するには、従来、図７のフローチャートに示すような手順によって行われている。
【０００６】
すなわち、まず、準備段階として、インローダ部には保管対象となるチップが粘着シートに貼り付けられたウェハリングをセットする。また、アウトローダ部には、空のトレイをセットする（Ｓ２１）。
【０００７】
次に、インローダ部にセットされているチップ詰めのウェハリングおよびアウトローダ部にセットされている空のトレイをそれぞれ移載ステージ上に移送する（Ｓ２２）。
【０００８】
続いて、一方の移載ステージに載置されているウェハリングの粘着シート上のチップを吸着して他方の移載ステージ上に移送し、同移載ステージに載置されているトレイ内にチップを移し替える（Ｓ２３）。
【０００９】
そして、保管に必要な全てのチップがトレイに移し替えられると（Ｓ２４）、アウトローダ部にチップ詰めのトレイを移送し、また、インローダ部には空になったウェハリングを移送する（Ｓ２５）。
【００１０】
このように、従来のチップ移載装置は、インローダ部にセットされたチップ保持具（上記の例ではウェハリング）からアウトローダ部にセットされたチップ保持具（上記の例ではトレイ）にチップを移し替える一方向の不可逆的な制御シーケンスを実行するように構成されている。
【００１１】
したがって、たとえば、新たな半導体装置の受注があったために、トレイに保管中のチップの内から新たな受注個数に応じたチップをウェハリングで保持された粘着シート上に再び貼り付けるためには、次のような作業が必要であった。
【００１２】
▲１▼ウェハリングからトレイにチップを移載する場合に使用した装置とは別の装置を用いて、トレイに保管中のチップをウェハリングの粘着シートの上に移載する。
▲２▼ウェハリングからトレイにチップを移載したのと同じ一台のチップ移載装置を使用する場合には、インローダ部にトレイが、アウトローダ部にウェハリングがそれぞれセットできるようにカセット等の備品を交換した上で、インローダ部にセットされたチップ詰めのトレイをアウトローダ部にセットされたウェハリングの粘着シートの上に移載する。
▲３▼トレイに保管中のチップを手作業でウェハリングの粘着シートの上に移載する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記▲１▼のように別装置を使用するのは余分に設備投資を必要とし、また、▲２▼のように１台の装置を使用する場合に備品を交換するには、その段取りに余分な手間と時間とを要する。さらに、▲３▼のように手作業でチップを移載するのは極めて煩雑である。
【００１４】
このように、トレイに一旦保管したチップを再度ウェハリングに移載する際の手間と煩雑さを回避するために、従来は、半導体ウェハ単位で常にロットを構成し、たとえば図８に示すように、半導体ウェハを分割した１ロット分に含まれる全個数のチップを最終工程を経て製品化する。そして、受注した個数以外の残余の製品について、次の受注があるまで保管しておくことも行われている。
【００１５】
しかしながら、保管中の製品について長期にわたって受注がない場合には、その製品の特性が現在の要求性能を満たさなくなって旧式となることがあり、このような場合には製品を破棄するような事態が起こる。その場合、製品はチップ以降の多数の工程を経て作られたものであるから、それだけ余分な材料費や加工費がかかっており、したがって、製品の破棄には大きな無駄が生じる。
【００１６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、１台の装置でかつ備品交換等をしなくても、ライン投入用とチップ保管用の各チップ保持具の相互間でチップの移載を簡単に行えるようにして、従来のような余分な手間や労力を省くことができるとともに、設備投資を抑制したチップ移載装置を提供することを第１の目的とする。また、このチップ移載装置を使用することにより、装置の停止時間を短縮化して半導体装置の生産性を高め、しかも、余分な材料費や加工費を削減することができる半導体生産方法を提供することを第２の目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の各目的を達成するために、請求項１記載の発明に係るチップ移載装置は、半導体ウェハを個々に分割したチップをインローダ部にセットされるチップ保持具とアウトローダ部にセットされるチップ保持具との間でチップ移載機構部を介して移載する装置であって、上記チップ移載機構部の動作を制御するコントローラを有し、このコントローラは、チップを一時的に保管するチップ保管モードでは前記チップ移載機構部が上記インローダ部にセットされたライン投入用のチップ保持具からアウトローダ部にセットされたチップ保管用のチップ保持具にチップを移送し、また、チップを生産ラインに投入するライン投入モードでは上記チップ移載機構部が上記アウトローダ部にセットされたチップ保管用のチップ保持具からインローダ部にセットされたライン投入用のチップ保持具へチップを移送するような制御シーケンスを実行するものであることを特徴としている。
【００１８】
請求項２記載の発明に係るチップ移載装置は、請求項１記載の発明の構成において、上記チップ保管モードおよびライン投入モードのいずれにおいても、上記インローダ部にセットされるライン投入用のチップ保持具は粘着シートでチップを保持するウェハリングであり、上記アウトローダ部にセットされるチップ保管用のチップ保持具はトレイであることを特徴としている。
【００１９】
請求項３記載の発明に係るチップ移載装置は、請求項１または請求項２記載の発明の構成において上記チップ保管モードとライン投入モードとをそれぞれ設定する設定手段を備え、上記コントローラはこの設定手段で設定されたモードに応じて上記制御シーケンスを実行するものであることを特徴としている。
【００２０】
請求項４記載の発明に係る半導体生産方法は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のチップ移載装置を用いて、受注個数に応じた数のチップを除く残余のチップをチップ保管用のチップ保持具に移載して保管しておき、新たな受注があった場合には、その新たな受注個数に応じたチップをチップ保管用のチップ保持具からライン投入用のチップ保持具に移載して生産ラインに投入することを特徴としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係るチップ移載装置の全体を示す斜視図、図２は同装置の制御系統のブロック図、図３は同装置の一対の移載ステージに載置されたウェハリングとトレイとの間でチップを移載する場合の状態を示す断面図である。
【００２２】
この実施の形態１のチップ移載装置１は、インローダ部２とアウトローダ部３とを備える。インローダ部２のカセット５内には、生産ラインへのチップ投入に適したチップ保持具であるウェハリング６が複数段にわたって収納されている。一方、アウトローダ部３のカセット１０内には、チップ保管に適したトレイ１１が複数段にわたって収納されている。
【００２３】
インローダ部２とアウトローダ部３との間には、一対の移載ステージ１２，１３が設けられるとともに、インローダ部２のカセット５内のウェハリング６を一方の移載ステージ１２に搬送するインローダ部側搬送機構１６、アウトローダ部３のカセット１０内のトレイ１１を他方の移載ステージ１３上に搬送するアウトローダ部側搬送機構１７、および両移載ステージ１２，１３に載置されているウェハリング６とトレイ１１と間でチップ７を移し替えるためのピックアップ搬送機構１８がそれぞれ設けられている。そして、ピックアップ搬送機構１８は、ガイドレール１８ａに沿ってチップ吸着用のコレット１８ｂが摺動可能に設けられている。
【００２４】
図２はこの実施の形態１に係るチップ移載装置の制御系統のブロック図である。
コントローラ１９は、チップ移送機構部１５を構成する各搬送機構１６，１７，１８の動作を制御するもので、チップ７を一時的に保管するチップ保管モードではチップ移載機構部１５がインローダ部２にセットされたウェハリング６からアウトローダ部３にセットされたトレイ１１にチップ７を移送し、また、チップ７を生産ラインに投入するライン投入モードではチップ移載機構部１５がアウトローダ部３にセットされたトレイ１１からインローダ部２にセットされたウェハリング６へチップ７を移送するような制御シーケンスを実行するように構成されている。
【００２５】
また、コントローラ１９に対しては、チップ保管モードとライン投入モードとをそれぞれ設定する設定器２０が設けられている。この設定器２０は、モード設定専用のボタン、あるいはキーボードやマウスなどで構成され、コントローラ１９はこの設定器２０で設定されたモードに応じて上記制御シーケンスを実行するようになっている。
【００２６】
次に、上記構成を有するチップ移載装置１において、チップ７を保管するチップ保管モードが設定された場合と、トレイ１１に保管されていたチップ７をラインに投入するライン投入モードが設定された場合の各々のチップ移載動作を、図４に示すフローチャートを参照して説明する。なお、符号Ｓはステップを意味する。
【００２７】
（１）　チップ保管モードが設定された場合の動作
まず、準備段階として、インローダ部２のカセット５には、生産ラインに投入される必要個数のチップを除いた残りの保管対象となるチップ７が貼り付けられたウェハリング６をセットする。また、アウトローダ部３のカセット１０には、空のトレイ１１をセットする（Ｓ１）。
【００２８】
次に、設定器２０によりチップ保管モードが設定された場合（Ｓ２）、これに応じてコントローラ１９は、インローダ部側搬送機構１６を制御してインローダ部２にセットされている所定の一つのウェハリング６を移載ステージ１２上に移送し、また、アウトローダ部側搬送機構１７を制御してアウトローダ部３にセットされている空のトレイ１１を移載ステージ１３上に移送する（Ｓ３）。
【００２９】
続いて、コントローラ１９は、ピックアップ搬送機構１８を制御して、一方の移載ステージ１２に載置されているウェハリング６の粘着シート８上のチップ７をコレット１８ｂで吸着した後、ガイドレール１８ａに沿って他方の移載ステージ１３上に移送し、同移載ステージ１３に載置されているトレイ１１内にチップ７を移し替える（Ｓ４）。
【００３０】
そして、保管に必要な個数のチップ７がトレイ１１に移し替えられると（Ｓ５）、コントローラ１９は、アウトローダ部側搬送機構１７を制御してアウトローダ部３にチップ７が移載されたトレイ１１を移送し、また、インローダ部側搬送機構１６を制御してインローダ部２に空状態になったウェハリング６を移送する（Ｓ６）。
【００３１】
このように、チップ保管モードが設定された場合には、インローダ部２にセットされたライン投入用のウェハリング６からアウトローダ部３にセットされたチップ保管用のトレイ１１にチップ７が移載される。
【００３２】
（２）　ライン投入モードが設定された場合
まず、準備段階として、アウトローダ部３のカセット１０には、チップ７が保管されたトレイ１１をセットする。また、インローダ部２のカセット５には、空のウェハリング６をセットする（Ｓ１）。
【００３３】
次に、設定器２０によりライン投入モードが設定された場合には（Ｓ２）、これに応じてコントローラ１９は、アウトローダ部側搬送機構１７を制御してアウトローダ部３にセットされているチップ詰めの一つのトレイ１１を移載ステージ１３上に移送し、また、インローダ部側搬送機構１６を制御してインローダ部２にセットされている空のウェハリング６を移載ステージ１２上に移送する（Ｓ７）。
【００３４】
続いて、コントローラ１９は、ピックアップ搬送機構１８を制御して、一方の移載ステージ１３に載置されているトレイ１１内のチップ７をコレット１８ｂで吸着した後、ガイドレール１８ａに沿って他方の移載ステージ１２上に移送し、同移載ステージ１２に載置されているウェハリング６の粘着シート８の上にチップ７を移し替える（Ｓ８）。
【００３５】
そして、生産ラインに投入すべき必要な個数のチップ７がウェハリング６に移し替えられると（Ｓ９）、コントローラ１９は、インローダ部側搬送機構１６を制御してインローダ部２にチップ詰め後のウェハリング６を移送し、また、アウトローダ部側搬送機構１７を制御してアウトローダ部３にトレイ１１を移送する（Ｓ１０）。その後は、ウェハリング６の粘着シート８上に移載された後のチップ７が生産ラインに投入される。
【００３６】
このように、ライン投入モードが設定された場合には、アウトローダ部３にセットされたチップ保管用のトレイ１１からインローダ部２にセットされたライン投入用のウェハリング６にチップ７が移送される。
【００３７】
以上のように、この実施の形態１のチップ移載装置１は、チップ保管モードではライン投入用のウェハリング６からチップ保管用のトレイ１１にチップ７を移送し、ライン投入モードではチップ７が保管されたトレイ１１からライン投入用のウェハリング６にチップ７を移送するような可逆的な制御シーケンスが実行されるため、１台の装置でもって、かつ備品の交換等をしなくてもウェハリング６とトレイ１１間でチップ７の相互の移載を容易に行うことができる。
【００３８】
このため、従来に比較すると、トレイ１１に保管中のチップ７を再度ウェハリング６に移載して生産ラインに投入する場合に、別の装置は不要なので設備投資を抑制することができる。また、同じ１台の装置を使用する場合でも備品交換等の余分な手間や労力を省くことができる。しかも、チップ７の保管はトレイ１１に収納された状態となるため、粘着シート８上に貼り付けた状態で保管される場合よりも長期間の保管が可能になる。
【００３９】
実施の形態２．
図５は上記の実施の形態１で示したチップ移載装置を用いて、半導体装置を生産する場合の方法を示すフローチャートである。
【００４０】
この実施の形態２の半導体生産方法では、１枚の半導体ウェハをダイシングして得られる全チップ数よりも少ない受注個数の半導体装置を生産する場合、受注個数に対応する必要なチップ７は当然にそれ以降の工程の生産ラインに投入されるが、それ以外の残余のチップ７については、実施の形態１のチップ移載装置１を使用して、トレイ１１に移載して保管しておく。
【００４１】
そして、新たな製品受注があった場合には、上記と同じチップ移載装置１を使用して新たな受注個数に応じたチップ７をトレイ１１からライン投入用のウェハリング６の粘着シート８の上に移載する。そして、ウェハリング６の粘着シート８上に所要のチップ７が移載されると、これを生産ラインに投入する
【００４２】
したがって、従来のようなチップ移載時の煩雑さを伴うことなく、モード設定を変更するだけでトレイ１１に保管されていたチップ７をウェハリング６の粘着シート８上へ簡単に移載することができる。このため、従来のような装置の切り替えや備品の交換等の手間が不要であるとともに、装置の停止時間を短縮化できるので、半導体装置の生産性を高めることが可能となる。
【００４３】
しかも、半導体装置を生産する工程において、比較的早期の工程であるチップ製作段階で保存を行うので、チップ７を破棄するような事態となった場合でも、最終工程を経て作られた製品を破棄する場合に比べて、余分な材料費や加工費がかかっていない分だけ無駄を少なくなることができる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果が得られる。
（１）　請求項１記載の発明に係るチップ移載装置は、チップ保管モードではライン投入用のチップ保持具からチップ保管用のチップ保持具にチップを移送し、ライン投入モードではチップ保管用のチップ保持具からライン投入用のチップ保持具へチップを移送するような制御シーケンスが実行されるため、１台の装置でもって備品交換等をすることなく可逆的かつ簡単にチップの移載を行うことができる。このため、従来よりも設備投資を抑制することができるとともに、備品交換のための余分な手間や労力を省くことができる。
【００４５】
（２）　請求項２記載の発明に係るチップ移載装置は、請求項１記載の発明の効果に加えて、チップはトレイに収納された状態で常に保管されるので、粘着シート上に貼り付けた状態で保管される場合よりも長期間の保管が可能になる。
【００４６】
（３）　請求項３記載の発明に係るチップ移載装置は、請求項１または請求項２記載の発明の効果に加えて、チップ保管モードとライン投入モードとを設定するだけでチップ移載の制御シーケンスを実行できるため、設定操作が容易で、チップ移載時の手間をさらに省くことができる。
【００４７】
（４）　請求項４記載の発明に係る半導体生産方法は、本発明のチップ移載装置を用いるので、受注個数に応じた数のチップを除く残余のチップをチップ保管用のチップ保持具に移載して保管した状態において、次に新たな受注があった場合には、従来のようなチップ移載時の煩雑さを伴うことなく、その新たな受注個数に応じたチップをチップ保管用のチップ保持具からライン投入用のチップ保持具に簡単に移載して生産ラインに投入することができる。このため、装置の切り替えや部品の交換等の手間が不要となり、装置の停止時間を短縮化でき、半導体装置の生産性を高めることができる。
【００４８】
しかも、生産ラインの早期の工程であるチップ製作段階で保存を行うので、チップを破棄するような事態となった場合にも、最終工程を経て作られた製品を破棄するような場合に比べて、余分な材料費や加工費がかかっていない分だけ無駄な費用を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るチップ移載装置の全体を示す斜視図である。
図である。
【図２】同装置の制御系統のブロック図である。
【図３】同装置の一対の移載ステージに載置されたウェハリングとトレイとの間でチップ移載する場合の状態を示す断面図である。
【図４】同装置において、チップ保管モードが設定された場合とライン投入モードが設定された場合の各々のチップ移載動作の説明に供するフローチャートである。
【図５】実施の形態１に係るチップ移載装置を用いて半導体装置を生産する場合の生産手順を示すフローチャートである。
【図６】半導体ウェハを切断して得られるチップを生産ラインに投入する場合と保管する場合の説明図である。
【図７】従来のチップ移載装置におけるチップ移載動作の手順を説明するためのフローチャートである。
【図８】チップ移載装置を使用せずに半導体装置を生産する場合の従来の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　チップ移載装置、２　インローダ部、３　アウトローダ部、６　ウェハリング（ライン投入用のチップ保持具）、７　チップ、８　粘着シート、１１　トレイ（チップ保管用のチップ保持具）、１５　チップ移載機構部、１９　コントローラ、２０　設定器（設定手段）。
【図１】
2004056041.tif 000003
【図２】
2004056041.tif 000004
【図３】
2004056041.tif 000005
【図４】
2004056041.tif 000006
【図５】
2004056041.tif 000007
【図６】
2004056041.tif 000008
【図７】
2004056041.tif 000009
【図８】
2004056041.tif 000010