(57)【要約】【課題】ダイに余分な力を加えることなく、また必要以上の吸引力を加える必要がなく、かつ容易にウェーハシートからダイを剥離させることができる。【解決手段】ウェーハシート２に貼り付けられたダイ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ・・・を真空吸着する吸着ノズル３と、ウェーハシート２を真空吸着する吸着ステージ５とを備え、吸着ノズル３でダイ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ・・・をピックアップするダイピックアップ装置において、吸着ステージ５は、支軸７を中心に上下方向に回転自在に設けられ、吸着ノズル３でピックアップするダイ１Ａを真空吸着した状態及び吸着ステージ５でウェーハシート２を真空吸着した状態で、吸着ステージ５を回転駆動させるシリンダ１１を設けた。【選択図】      図１
2005011836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハシートに貼り付けられたダイを真空吸着する吸着ノズルと、前記ウェーハシートを真空吸着する吸着ステージとを備え、前記吸着ノズルでダイをピックアップするダイピックアップ方法において、前記吸着ノズルでピックアップするダイを真空吸着した状態及び前記吸着ステージでウェーハシートを真空吸着した状態で、前記吸着ステージ又は前記吸着ノズルを傾斜させ、ダイの一方端側より他方端側へウェーハシートを順次剥離させることを特徴とするダイピックアップ方法。
【請求項２】
ウェーハシートに貼り付けられたダイを真空吸着する吸着ノズルと、前記ウェーハシートを真空吸着する吸着ステージとを備え、前記吸着ノズルでダイをピックアップするダイピックアップ装置において、前記吸着ステージは、上下方向に回転自在に設けられ、前記吸着ノズルでピックアップするダイを真空吸着した状態及び前記吸着ステージでウェーハシートを真空吸着した状態で、前記吸着ステージを回転駆動させる回転駆動手段を設けたことを特徴とするダイピックアップ装置。
【請求項３】
前記吸着ステージの回転の中心である支軸は、吸着ステージの上面の一方端又は隅部の下方部分に設けられていることを特徴とする請求項２記載のダイピックアップ装置。
【請求項４】
ウェーハシートに貼り付けられたダイを真空吸着する吸着ノズルと、前記ウェーハシートを真空吸着する吸着ステージとを備え、前記吸着ノズルでダイをピックアップするダイピックアップ装置において、前記吸着ノズルは、上下方向に回転自在に設けられ、前記吸着ノズルでピックアップするダイを真空吸着した状態及び前記吸着ステージでウェーハシートを真空吸着した状態で、前記吸着ノズルを回転駆動させる回転駆動手段を設けたことを特徴とするダイピックアップ装置。
【請求項５】
吸着ノズルは、該吸着ノズルの下面の一方端又は隅部を中心として回転駆動されることを特徴とする請求項４記載のダイピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェーハシートに貼り付けられたダイを吸着ノズルで前記ウェーハシートから剥離してピックアップするダイピックアップ方法及びダイピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウェーハシートに貼り付けられたダイのピックアップ方法として、突き上げ針による方法が一般的に行われている。しかし、この方法は、ダイの厚みが約１００μｍ以下と薄い場合には、ダイが破損するという問題があった。そこで、突き上げ針を用いないでダイをウェーハシートよりピックアップさせる方法として、大別して次の３つの方法が提案されている。
【０００３】
第１の方法は、特許文献１及び２に示すように、吸着ノズルと吸着ステージとの真空吸引のみによる方法である。第２の方法は、特許文献３に示すように、吸着ノズルと吸着ステージとの真空吸引の方法に、更にダイに外力を加える方法である。第３の方法は、特許文献４に示すように、吸着ノズルと吸着ステージとの真空吸引の方法に、更にウェーハシートと吸着ステージとの平面的な位置関係を変える方法である。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２−１７６５１号公報
【特許文献２】
特開２０００−１９５８７７号公報
【特許文献３】
特開平２−２７４２７９号公報（特公平７−３２１９０号公報）
【特許文献４】
特開２００１−１１８８６２号公報（特許第３２０９７３６号公報）
【０００５】
第１の方法（特許文献１及び２参照）は、吸着ステージに真空吸引される複数の吸着穴又は複数の吸着溝を形成している。そこで、ダイをピックアップする時には、前記吸着穴又は吸着溝を通してウェーハシートを真空吸着することにより、ウェーハシートが前記吸着穴又は吸着溝の中に引き込まれて変形し、ウェーハシートが剥がれて分離したダイを吸着ノズルでピックアップする。
【０００６】
第２の方法（特許文献３参照）は、吸着ノズルのダイを吸引するための吸着穴が開口する吸着面をダイの上面より大きく形成し、かつ、前記吸着面に該吸着面の周縁をダイ側に該ダイの厚さ以上に突出させた剥離用側壁部を形成させている。これによって、前記吸着面と剥離用側壁部とでダイよりも容積が大きくかつダイ側が開口しているペレット収納空間を形成している。
【０００７】
そこで、ダイをピックアップする時には、吸着ノズルを下降させてウェーハシートに貼り付けられたピックアップすべきダイを前記ペレット収納空間内に入れる。次に吸着ノズルとウェーハシートとを該ウェーハシートに平行な方向に相対的に移動させ、前記剥離用側壁部でダイの側面を押圧してダイをウェーハシート上で移動させることによって粘着力を弱め、前記吸着面にダイを吸着している。
【０００８】
第３の方法（特許文献４参照）には、７つの実施例が開示されている。
【０００９】
実施例１、２及び３は、吸着ステージに形成する複数の吸引孔の外周に一部分がペレット（ダイ）の外形からはみ出すように形成している。そして、ダイをコレット（吸着ノズル）で保持した状態で、吸着ステージで粘着テープ（ウェーハシート）を吸引しながら水平上を移動（直進動或いは回転動）させてウェーハシートをダイから剥離させている。
【００１０】
実施例４、５及び７は、吸着ステージの上面が一部突出しており、この突出部分の周りで突出しない部分に吸引孔が設けられている。そして、ダイを吸着ノズルで保持した状態で、吸着ステージでウェーハシートを吸引しながら吸着ステージ全体、若しくは上面の一部突出した部分だけを平行移動させるか、又は吸着ステージ全体を回転させることにより、ウェーハシートをダイから剥離させている。
【００１１】
実施例６は、実施例４及び５において、吸着ステージの突出しない上面の部分は、その外周から前記突出した上面部分に向かって低くなったすり鉢状に形成されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
第１の方法は、ウェーハシートを真下に吸引して変形させている。ところで、一般に、接着されたダイとウェーハシートを分離させる場合、接着面に垂直な方向に力を加えて分離させると、非常に大きな力を要することは経験則の通りである。そこで、ダイの厚みが例えば５０μｍ以下と極薄厚の場合には、接着力が強いと、吸着ステージの吸引力によってウェーハシートと共にダイが変形及び破損する恐れがある。接着力を弱くすると、ピックアップ位置へのウェーハシートの供給等の移動により、ダイが位置ずれする恐れがある。
【００１３】
第２の方法は、吸着ノズルの剥離用側壁部でダイの側面を押圧するので、この押圧によってダイにダメージを与える恐れがある。またダイの厚さが薄い場合には、ダイの側面を確実に押圧できなく、ダイの上面に乗り上がって傷を付ける恐れがある。
【００１４】
第３の方法の実施例１、２及び３は、吸着ステージの吸引孔の吸引により該吸引孔上部の微少面積のウェーハシートを伸ばし、かつ形成された空間は高真空状態になるため、非常に強力な吸引力を必要とする。実施例４、５及び７は、最初は吸着ステージの外側部はウェーハシートに接触していないので、開放空間の空気を吸引しつつウェーハシートを吸引吸着するには、強力な吸引力を必要とする。実施例６は、実施例４、５及び７の問題点の他に次のような問題がある。吸着ステージがすり鉢状の斜面に形成されているので、ピックアップしない周辺のダイはダイの外辺が斜面に当たったとき、中央部はまだ接触しておらず空間がある。更に吸引すると、ダイは中央から湾曲し破損する虞がある。このため、ダイが湾曲しないように吸引力の微妙な調整が必要となる。
【００１５】
本発明の課題は、ダイに余分な力を加えることなく、また必要以上の吸引力を加える必要がなく、かつ容易にウェーハシートからダイを剥離させることができるダイピックアップ方法及びダイピックアップ装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の請求項１の方法は、ウェーハシートに貼り付けられたダイを真空吸着する吸着ノズルと、前記ウェーハシートを真空吸着する吸着ステージとを備え、前記吸着ノズルでダイをピックアップするダイピックアップ方法において、前記吸着ノズルでピックアップするダイを真空吸着した状態及び前記吸着ステージでウェーハシートを真空吸着した状態で、前記吸着ステージ又は前記吸着ノズルを傾斜させ、ダイの一方端側より他方端側へウェーハシートを順次剥離させることを特徴とする。
【００１７】
上記課題を解決するための本発明の請求項２の第１の装置は、ウェーハシートに貼り付けられたダイを真空吸着する吸着ノズルと、前記ウェーハシートを真空吸着する吸着ステージとを備え、前記吸着ノズルでダイをピックアップするダイピックアップ装置において、前記吸着ステージは、上下方向に回転自在に設けられ、前記吸着ノズルでピックアップするダイを真空吸着した状態及び前記吸着ステージでウェーハシートを真空吸着した状態で、前記吸着ステージを回転駆動させる回転駆動手段を設けたことを特徴とする。
【００１８】
上記課題を解決するための本発明の請求項３の装置は、上記請求項２において、前記吸着ステージの回転の中心である支軸は、吸着ステージの上面の一方端又は隅部の下方部分に設けられていることを特徴とする。
【００１９】
上記課題を解決するための本発明の請求項４の装置は、ウェーハシートに貼り付けられたダイを真空吸着する吸着ノズルと、前記ウェーハシートを真空吸着する吸着ステージとを備え、前記吸着ノズルでダイをピックアップするダイピックアップ装置において、前記吸着ノズルは、上下方向に回転自在に設けられ、前記吸着ノズルでピックアップするダイを真空吸着した状態及び前記吸着ステージでウェーハシートを真空吸着した状態で、前記吸着ノズルを回転駆動させる回転駆動手段を設けたことを特徴とする。
【００２０】
上記課題を解決するための本発明の請求項５の装置は、上記請求項４において、吸着ノズルは、該吸着ノズルの下面の一方端又は隅部を中心として回転駆動されることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１及び図２により説明する。ダイ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ・・・が貼り付けられたウェーハシート２の外周は、図示しないウェーハリングに固定されている。ウェーハリングは、平面方向のＸＹ軸方向に駆動される図示しないウェーハ支持枠に固定される。ダイ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ・・・は、吸着穴３ａが形成された吸着ノズル３によって真空吸着されてピックアップされる。以上は周知の技術である。
【００２２】
ピックアップするダイ１Ａに対応したウェーハシート２の部分を真空吸着する吸着ステージ５には、吸着穴５ａが形成されており、吸着穴５ａは、吸着穴５ｂ、５ｃに連通している。吸着穴５ｃにはニップル６が取付けられ、ニップル６は図示しない真空源に接続されている。吸着ステージ５には、上面の一方端の下方部分に支軸７が固定されており、支軸７は支持支柱８に回転自在に支承されている。
【００２３】
吸着ステージ５には、支軸１０が固定されており、支軸１０にはシリンダ１１の作動ロッドに固定された連結駒１２が回転自在に支承されている。シリンダ１１は、ブラケット１３を介して支持支柱８に固定されている。支持支柱８には、シリンダ１１と反対側に吸着ステージ５の上面を水平に位置させるためのストッパネジ１４が螺合されている。
【００２４】
次に作用について説明する。図１に示すように、吸着ノズル３はピックアップ位置の上方に位置した状態にある。また、図示しないウェーハリングに固定されたウェーハシート２は図示しないＸＹ軸駆動手段でＸＹ軸方向に移動させられ、ピックアップするダイ１Ａがピックアップ位置に位置決めされる。吸着ステージ５の吸着穴５ａによって、ウェーハシート２が真空吸着される。また同時に吸着ノズル３が下降し、図２に示すように、ダイ１Ａを吸着ノズル３の吸着穴３ａによって真空吸着する。
【００２５】
続いて図２及び図３に示すように、シリンダ１１の作動ロッドが引っ込む。これにより、吸着ステージ５は支軸７を中心として回転し、支軸７の上方の吸着ステージ５の上面端部と反対側の上面端部が下方に傾斜する。この動作によって、ウェーハシート２は図２に示すようにダイ１Ａの一方の端面側１ａより図３に示すように他方の端面１ｂ側へ順次剥離して行き、ウェーハシート２はダイ１Ａより完全に剥離される。
【００２６】
ウェーハシート２の剥離が終了すると、ダイ１Ａを真空吸着した吸着ノズル３は、図４に示すように、図示しない移送手段により上昇及びＸＹ軸方向に移動させられ、次工程、例えばダイボンディング、ダイ詰め等の工程を行う。ダイ１Ａがピックアップされると、シリンダ１１の作動ロッドが突出して吸着ステージ５は前記と逆方向にストッパネジ１４に当接するまで回転し、吸着ステージ５の吸着穴５ａの真空がオフとなる。次にウェーハシート２が固定された図示しないウェーハリングがＸＹ軸方向に１ピッチ分移動させられ、図５に示すように、次にピックアップされるダイ１Ｂが吸着ステージ５の上方のピックアップ位置に位置決めされる。そして、以後、前記した工程を行う。
【００２７】
このように、ダイ１Ａを吸着ノズル３で吸着保持し、ウェーハシート２を吸着ステージ５で吸着保持した状態で、吸着ステージ５の一方側を下方に傾斜させ、ダイ１Ａの一方の端部から順次他方の端部へウェーハシート２を剥離させる。即ち、ダイ１Ａには余分な力を加えないので、ダイ１Ａに損傷を与えない。また従来のようにウェーハシート２を下方に吸引して剥離させるのではなく、ダイ１Ａの一方の端部から剥離させるので、容易にウェーハシート２からダイ１Ａを剥離させることができる。更に密閉空間の空気を吸引するだけであるので、必要以上の吸引力を加える必要がない。
【００２８】
図６及び図７は本発明の他の実施の形態を示す。なお、図１乃至図５と同じ又は相当部材には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。上記実施の形態は、支軸７を吸着ステージ５の上面の一方端の下方部分に設けた。本実施の形態は、支軸７を吸着ステージ５の上面の隅部の下方部に固定した。図６において、斜線の部分５ｄは、吸着ステージ５の吸着面５ｅより低く形成し、吸着ステージ５が傾斜した時にピックアップするダイ１Ａに隣接するダイに干渉しないようになっている。そこで、図２及び図３に示すように吸着ステージ５を傾けると、ウェーハシート２は支軸７と反対側に対応したダイ１Ａの隅部より剥離されていく。即ち、ウェーハシート２は、ダイ１Ａとの接着面が最小の所から剥離されるので、前記実施の形態より更に容易に剥離される。
【００２９】
なお、上記実施の形態においては、吸着ステージ５の駆動にシリンダ１１を用いたが、シリンダ１１に限定されるものではない。例えば、ボールネジ駆動、カム駆動又はソレノイド駆動等でもよい。また駆動シリンダ１１により吸着ステージ５を直接傾けたが、吸着ステージ５に固定されている支軸７を直接又は間接に駆動手段で回転させて吸着ステージ５を傾けても良い。また図示しないが、吸着ノズル３を該吸着ノズル３の下面の一方端又は隅部を中心として回転駆動手段で回転駆動させて傾けても良い。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、ウェーハシートに貼り付けられたダイを真空吸着する吸着ノズルと、前記ウェーハシートを真空吸着する吸着ステージとを備え、前記吸着ノズルでダイをピックアップするダイピックアップ方法において、前記吸着ノズルでピックアップするダイを真空吸着した状態及び前記吸着ステージでウェーハシートを真空吸着した状態で、前記吸着ステージを傾斜させ、ダイの一方端側より他方端側へウェーハシートを順次剥離させるので、ダイに余分な力を加えることなく、また必要以上の吸引力を加える必要がなく、かつ容易にウェーハシートからダイを剥離させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のピックアップ装置の一実施の形態を示す一部断面正面図である。
【図２】ウェーハシートの剥離の初期状態を示す一部断面正面図である。
【図３】ウェーハシートの剥離が終了した状態を示す一部断面正面図である。
【図４】吸着ノズルによるダイピックアップ終了状態を示す一部断面正面図である。
【図５】次にピックアップするダイがピックアップ位置に位置決めされた状態を示す一部断面正面図である。
【図６】本発明のピックアップ装置の吸着ステージ部分の他の実施の形態を示す平面図である。
【図７】図６の矢視Ａ図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ・・・      ダイ
２    ウェーハシート
３    吸着ノズル
５    吸着ステージ
７    支軸
８    支持支柱
１１    シリンダ
１４    ストッパネジ
【図１】
2005011836.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005011836.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005011836.tif 000007
【図６】
2005011836.tif 000008
【図７】
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