(57)【要約】【課題】複数チップを同時に分離でき、また多種チップも供給でき、チップ組付けの高速化、チップ供給機構のコンパクト化を図ること。【解決手段】本発明の半導体装置の製造方法は、半導体チップ１とダイシングリング３とを粘着支持しているダイシングテープ２が、エッジ部材４によってその移動方向が逆Ｕ字状に屈曲され、これに伴って該リングと該チップとが該テープから剥離され、この剥離された該チップがエッジ部材に隣接して配置されたベース部材６上に移動し、次いでこのベース部材上の該チップをチップ組付機９で吸着保持して被搭載部材７に移載して組み付けるようにしたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイシングテープ（２）上に互いに離れた状態に粘着支持された半導体チップ（１）と、同じく前記ダイシングテープ上に支持され、前記半導体チップを囲んで配置されたダイシングリング（３）とを、前記ダイシングテープの移動に伴って前記ダイシングテープから剥離し、所定の移動方向に沿って移動するチップ組付機（９）により、前記半導体チップを吸着し被搭載部材（７）に移載して半導体装置を製造する方法において、
前記ダイシングテープ（２）が、エッジ部材（４）によりその移動方向が逆Ｕ字状に屈曲され、これに伴って前記ダイシングリング（３）と前記半導体チップ（１）とが、前記ダイシングテープから剥離される工程と、
前記ダイシングテープから剥離された前記半導体チップが、前記エッジ部材（４）に隣接して配置されたベース部材（６）上に移動する工程と、
前記ベース部材（６）上に移動した前記半導体チップを前記チップ組付機により吸着保持して、前記エッジ部材と前記ベース部材とに隣接して配置された前記被搭載部材（７）に移載して組み付ける工程と、
よりなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記エッジ部材（４）及び前記ベース部材（６）の上面には、吸引用の複数の孔（４ａ，６ａ）が穿設されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記ダイシングテープ（２）が、適宜の引っ張り機構によってその先端が引っ張られると共に、前記ダイシングリング（３）が、その後端をガイド部材（５）に固定されて、引っ張り方向と逆の方向に動くことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記ベース部材（６）は、上下方向及び左右方向及び回転方向（θ）に移動可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記エッジ部材（４）と前記ベース部材（６）との間に位置して、前記ダイシングテープから剥離した、不良の半導体チップを除去するためのブロワー（１１）が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記ダイシングテープ（２）上に移動する方向と直交する方向に縦一列に並んだ複数の前記半導体チップが同時に前記ダイシングテープから剥離されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記チップ組付機（９）には、複数の吸着ノズル（１０）が設けられていると共に、前記エッジ部材と前記ベース部材との組み合わせが複数組、前記被搭載部材に沿って並んで配置され、これにより、多種の半導体チップを同時に前記被搭載部材に移載することができることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップをリードフレームなどの被搭載部材上に搭載して半導体装置を製造する方法に関し、特にダイシングテープからの半導体チップの分離・取出しに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、半導体装置の製造工程においては、１枚の半導体ウェハから多数の半導体チップが切り出され、個々の半導体チップがダイシングテープから剥がされ、ピックアップされてリードフレームなどの被搭載部材上に移動されて搭載されている。即ち、半導体ウェハは、粘着性かつ伸張性を有したダイシングテープ上の中央部に粘着支持され、この状態で半導体ウェハが切断されることにより、多数の半導体チップが得られる。なお、この場合、ダイシングテープにはダイシングリングが半導体ウェハと共に貼り付けられる。
【０００３】
次に、ダイシングテープは側方に引っ張って伸張され、これにより、個々の半導体チップは互いに離れた状態になる。また、ダイシングリングは適宜な手段によりダイシングテープから取り除かれる。この状態でダイシングテープは横送りされ、テープの下方より、ピン等により半導体チップを突き上げる。突き上げられた半導体チップは、テープの上方に配置された吸着ノズル等によって吸着され、ダイシングテープから剥離されてピックアップされる。ピックアップされた半導体チップは、ダイシングテープの側方に配置されたリードフレーム等の被搭載部材上に移動され、所定の場所に搭載される。
【０００４】
この場合、大きな半導体ウェハから小さな半導体チップを切り出したようなときには、半導体チップの総数は莫大な数になる。そのため半導体チップのピックアップ装置の移動回数が多く、総移動距離も長くなり、半導体チップの被搭載部材上への搭載時間が長くなって半導体装置の製造に長時間を要し、生産効率があまり良くなかった。
【０００５】
このような半導体の製造工程においては、個々の半導体チップは平面上を横置きした状態で送られながら、ピックアップされる、所謂、横置き分離機があり、その代表的なものとして、特許文献１のピックアップ装置が知られている。しかしながら、このような横置き分離機は、その設置スペースが大きくなり、多種の半導体チップを組み付ける製品では、ウェハの種類毎に設備を使い分ける必要がある。
【０００６】
この従来の横置き分離機を改善するものとして、半導体チップを縦置きして送りながらピックアップする、所謂、縦置き分離機にしたものも、特許文献２により知られている。即ち、この従来技術では、図７，８に示すように半導体チップＡが粘着支持されたダイシングテープＢを屈曲補助板Ｃにより、移動方向にほぼ直交するように屈曲し、突き上げピンＤによって、半導体チップＡをダイシングテープＢに対して突き上げ、この突き上げられた半導体チップＡを吸着コレットＥによってピックアップして、被搭載部材Ｆに移載するようにしている。
【０００７】
しかしながら、この特許文献２の縦置き分離機では、突き上げピンを有しており小型化に限界があるという問題がある。また、突き上げピンを使用しない場合は、半導体チップの安定的な分離は現実的に不可能で不良が多発するという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１６０５６０号公報
【特許文献２】特開２００３−１０９９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体チップのダイシングテープからの安定的な分離と、多種の半導体チップをコンパクトに安価に供給でき、多種の半導体チップを使用するＨＩＣ製品の製造コストを低減できる半導体装置の製造方法を提供することである。
また、複数の半導体チップを同時に分離でき、半導体チップの被搭載部材への組み付けを高速化できる半導体装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載の半導体装置の製造方法を提供する。
請求項１に記載の半導体装置の製造方法は、ダイシングテープ（２）上に支持された半導体チップ（１）とダイシングリング（３）とを、その移動に伴ってダイシングテープから剥離し、チップ組付機（９）により半導体チップを被搭載部材（７）に移載して半導体装置を製造する方法であって、ダイシングテープがエッジ部材（４）によりその移動方向が逆Ｕ字状に屈曲され、これに伴ってダイシングリングと半導体チップとがダイシングテープから剥離される工程と、ダイシングテープから剥離された半導体チップが、エッジ部材に隣接して配置されたベース部材（６）上に移動する工程と、ベース部材上に移動した半導体チップをチップ組付機により吸着保持して、被搭載部材に移載して組み付ける工程とよりなるものである。このように、本発明では半導体チップはダイシングリング上に縦置きした状態で移送されるので、装置全体がコンパクトになると共に、突き上げピンを必要とすることなくラベラーの原理で半導体チップがダイシングテープより剥離することができるので、装置が一層小型化できる。また、ダイシングリングを貼付した状態のまま、半導体チップの剥離行程を行えるので、ダイシングリングをテープから分離する工程を省略することができる。
【００１１】
請求項２の該製造方法は、エッジ部材（４）とベース部材（６）の上面には、吸引用の複数の孔（４ａ，６ａ）が穿設されているものであり、これにより、半導体チップを安定的にダイシングテープから分離することができる。
請求項３の該製造方法は、ダイシングテープ（２）が適宜の引っ張り機構によってその先端が引っ張られると共に、ダイシングリング（３）が、その後端をガイド部材（５）に固定されて引っ張り方向と逆の方向に動くようにしたものであり、これにより、半導体チップと共にダイシングリングも、ダイシングテープから剥離することができる。
【００１２】
請求項４の該製造方法は、ベース部材（６）を上下方向及び左右方向及び回転方向（θ）に移動できるようにしたものであり、これにより、分離した前方の半導体チップに後続の半導体チップが接触したり、乗り上げたりすることなく、確実に１個ずつ半導体チップをダイシングテープから分離してベース部材に移載することができる。
請求項５の該製造方法は、エッジ部材（４）とベース部材（６）との間に位置して、ダイシングテープから剥離した、ウェハ端部の欠片又は特性不良チップ等の不良の半導体チップを被搭載部材上に搭載前に取り除くことができる。
【００１３】
請求項６の該製造方法は、ダイシングテープ（２）上に移動する方向と直交する方向に縦一列に並んだ複数の半導体チップが、同時にダイシングテープから剥離されるようになっているものであり、このように同列の半導体チップが同時に分離されることで、チップ分離の高速化を図ることができる。
請求項７の該製造方法は、チップ組付機（９）には、複数の吸着ノズル（１０）が設けられていると共に、エッジ部材とベース部材との組み合わせが複数組、被搭載部材に沿って並んで配置され、これにより、多種の半導体チップを同時に被搭載部材に移載することができるようにしたものであり、これにより、異なる半導体チップを使用する半導体装置の製造の効率化を図ることができ、コストの低減化を実現できる。
【００１４】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的手段を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例である半導体装置の製造方法を説明する概念図である。
【図２】本発明におけるダイシングリングのダイシングテープからの剥離を説明する図である。
【図３】ベース部材とエッジ部材の高さ方向の位置関係を示す図であり、（ａ）は、ベース部材とエッジ部材のオフセット量が適正である状態を示し、（ｂ）は、オフセット量が少ない場合を示し、（ｃ）はオフセット量が多過ぎる場合を示している。
【図４】半導体チップのベース部材への移載時のベース部材の動作を説明する図である。
【図５】ベース部材とエッジ部材の吸引用の孔を説明する図であり、（ａ）は孔の穿設位置を説明する図であり、（ｂ）は吸引用孔の作用を説明する図である。
【図６】複数組のベース部材とエッジ部材とを設置した場合のチップ組付機と被搭載部材との位置関係を説明する概念図である。
【図７】従来技術のウェハの縦置き分離機を示す図である。
【図８】従来技術における突き出しピンを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
〔実施例〕
以下、図１〜６に従って本発明の実施例の半導体装置の製造方法について説明する。図１は、本発明における半導体装置の製造方法を説明する概念図であり、図２は、ダイシングテープからのダイシングリングの剥離を説明する図である。
【００１７】
柔軟で粘着性及び伸張性を備えたほぼ円形のダイシングテープ２の一方の面に、種々の素子形成工程及び配線工程等を経た半導体ウェハが粘着支持されると共に、ダイシングテープ２の同じ面に半導体ウェハを囲むようにダイシングリング３が粘着支持されている。この状態でダイシングテープ２の辺に沿う方向にダイシングソー（図示せず）を操作して半導体ウェハを切断することにより、多数の半導体チップ１がダイシングテープ２上に形成される。ダイシングソーの刃幅分、互いに離間した多数の半導体チップ１が得られる。ダイシングリング３もそのままダイシングテープ２上に粘着支持されている。
【００１８】
このように、互いに離間した多数の半導体チップ１とダイシングリング３とを粘着支持しているダイシングテープ２は、図１に示されるように上端面が長辺に比して短辺が極端に短い細長い四角形状をした板状のエッジ部材４の上端面を回り込むように、逆Ｕ字状に屈曲されながら移送される。この場合、当然、ダイシングテープ２のチップ非搭載面が、エッジ部材４の上端面にあてがわれていて、ダイシングテープ２のチップ搭載面が外側になり、チップ非搭載面が内側になるように屈曲され、移送され、その屈曲角度はほぼ直角に屈曲する。
【００１９】
図１において、エッジ部材４の上端面には、短辺が半導体チップ１が３個分、載置される程の長さになっているが、短辺の長さは少なくとも半導体チップ１が１個分載置される長さが必要である。また、エッジ部材４の上端面の長辺の長さは、少なくとも縦一列の複数個の半導体チップ１が全て載置される程の長さが好ましい。また、エッジ部材４の上端面の長辺は、半導体ウェハの切断方向のうちの一方（縦方向）とその長さ方向が一致するようにする。これにより、エッジ部材４の上端面には、半導体チップ１が列をなして配される。例えば、図１に示すように半導体チップ１が縦方向に３列をなして配される。
【００２０】
ダイシングテープ２は、その先端（図１において左側）が図示しない引っ張り機構に結合され、この引っ張り機構に引っ張られることにより移動する。ダイシングテープ２の後端側（図１において右側）では、図２（ａ）に示すように、ダイシングリング３がその後端をガイド部材５に固定されている。ダイシングテープ２上に粘着支持されているダイシングリング３は、一般に金属製であり、ダイシングリング３の重さが引っ張り方向と同じ方向に働くことで、ダイシングテープ２は、緊張状態を保持した状態でエッジ部材４上を移動することができる。
【００２１】
エッジ部材４に隣接して、ダイシングテープ２から剥離された半導体チップ２を移載するためのベース部材６が設けられている。このベース部材６は、エッジ部材４と同様にその上端面が細長い四角形状をした板状部材からなり、エッジ部材４の長辺に沿って、その長辺同志が向き合う形で配置されている。ベース部材４の上端面の長辺の長さは、エッジ部材４の長辺の長さと略等しく、また短辺の長さは、少なくとも半導体チップ１が１個分が十分に移載可能な長さであれば十分である。また、このベース部材６は、図示しない駆動機構により、上下方向及び左右方向及び回転方向（θ）に移動できるようになっており、ベース部材６との高さ方向の位置及びベース部材６との離間間隙を調節できるようになっている。
【００２２】
更に、エッジ部材４とベース部材６の間隙の上方に位置するようにして、ブロワー１１が設けられている。このブロワー１１は、ウェハ端部に位置する部分的に欠けた半導体チップや電気特性不良の半導体チップをダイシングテープ２から分離後に吹き飛ばすことによって取り除くためのものである。
【００２３】
次に、半導体チップ１のダイシングテープ２からの剥離作用（ラベラーの原理）について説明する。ダイシングテープ２は、軟かく伸張性のある材質で形成されているので、エッジ部材４の後縁側（図１で右側）を移動するとき、ほぼ直角状に屈曲して移動するのに対し、半導体チップ１は、ダイシングテープ２よりも剛性があるため、直角状に曲がることができず、半導体チップ１はダイシングテープ２からその先端側から剥離しながらその形状を維持した状態で、エッジ部材４の後縁側を曲がる。この状態で、半導体チップ１は、部分的にダイシングテープ２から剥離される。
【００２４】
次いで、ダイシングテープ２がエッジ部材４の平らな上端面に移動すると、ダイシングテープ２と半導体チップ１とは平らな状態に戻し、半導体チップ１は再びダイシングテープ２に粘着支持される。しかしながら、半導体チップ１は単にダイシングテープ２に載置されるだけでその粘着力は弱くなっている。この状態でダイシングテープ２がエッジ部材４の前縁側（図１で左側）を移動するとき、ダイシングテープ２は直角状に屈曲して移動するのに対し、半導体チップ１は、その先端から容易に剥離が始まり、ダイシングテープ２の移動する力に押される形で剥離が進行すると共に、半導体チップ１は、隣接するベース部材６上に乗り移って、最終的には、半導体チップ１は完全にダイシングテープ２から剥離して、ベース部材６上に移載することになる。
【００２５】
図２は、ダイシングリング３のダイシングテープ２からの剥離（分離）の状況を示す図であり、引っ張り機構によって、ダイシングテープ２の先端が引っ張られて、移動すると、ダイシングリング３の先端からダイシングテープ２から剥離される。ダイシングテープ２の移動が進行するにつれ、ダイシングリング３はガイド部材５に沿って、ダイシングテープ２の引っ張り方向とは逆方向で、垂直方向に上方に移動し、剥離が増加する。最終的には、ダイシングリング３はダイシングテープ２から完全に剥離され、人手又は機械によって取り除かれる。
【００２６】
図３は、ベース部材６とエッジ部材４との高さ方向のオフセット量の良否を説明する図である。このベース部材６とエッジ部材４との高さ方向の位置関係は重要であり、図３（ａ）に示すように、ベース部材６を半導体チップ１の厚みｔ分程度下側にエッジ部材４よりオフセットさせる必要がある。図３（ｂ）は、ベース部材６とエッジ部材４との高さ方向のオフセット量が少ない場合を示しており、このような状況では次にくる半導体チップ１が前の半導体チップ１に接触し、チップ欠けやチップ位置ずれを発生する恐れがある。また、図３（ｃ）に示すようにベース部材６とエッジ部材４との高さ方向のオフセット量が多い場合には、剥離された後の半導体チップ１が傾き過ぎて安定した分離ができない恐れがある。このように、ベース部材６の高さ方向の位置を調整することが重要である。
【００２７】
図４は、ベース部材６の左右方向の動きを説明する図である。半導体チップ１をダイシングテープ２から剥離してベース部材６上に移載する状況においては、ベース部材６をエッジ部材４に近づけて（右方向に移動）、近接配置する。その後、半導体チップ１がダイシングテープ２から完全に剥離されて、ベース部材６上に移載したら、ベース部材６をエッジ部材４から遠ざける方向（左方向）に移動する。これは、ベース部材６からの半導体チップ１のピックアップ時において、次の半導体チップ１との干渉を避けるためである。
【００２８】
図５（ａ）に示すように、エッジ部材４の上端面には、ベース部材６と向き合う側の側辺に沿って縦方向に１列に整列した吸引用（バキューム用）の多数の孔４ａが穿設されている。これによって、ダイシングテープ２をエッジ部材４の上端面に密着させることができ、半導体チップ２のダイシングテープ２からの剥離を促進することができる。
また、ベース部材６の上端面にも、エッジ部材４と向き合う側の側辺に沿って縦方向に１列に整列した吸引用（バキューム用）の多数の孔６ａが穿設されている。これによって、ダイシングテープ２から剥離後の半導体チップ１をベース部材６上に確実に、しっかりと保持することができる。図５（ｂ）は、エッジ部材４とベース部材６のバキューム状況を示している。
これにより、縦方向に１列に整列した複数の半導体チップ１を同時にダイシングテープ２から分離することができる。
【００２９】
図６は、エッジ部材４とベース部材６との組を４組設置した実施例を示している。４組のエッジ部材４とベース部材６とが、リードフレーム等の被搭載部材７を載置している移送部８に沿って設置される。この場合、エッジ部材４及びベース部材６の各々の短辺側が移送部８の側辺に向き合うように配置される。また、移送部８の上方には、ベース部材６と被搭載部材７間を移動するチップ組付機９が設置されている。チップ組付機９は、４つの吸引ノズル１０を有しており、４個の半導体チップ１を同時にベース部材６から被搭載部材７へとピックアップして搭載することができる。なお、吸引ノズル１０の数及びエッジ部材４とベース部材６の組数は、これに限定されるものではない。
【００３０】
このようにエッジ部材４とベース部材６との組を複数組設置した場合においては、それぞれの組で異なる種類の半導体チップ１をダイシングテープ２から分離することができ、多種の半導体チップ１をコンパクトに、かつ安価に供給でき、多種の半導体チップ１を必要とするＨＩＣ製品の製造コストを低減できる。
【００３１】
以上説明したように、本発明では、半導体チップとダイシングリングとが支持されているダイシングテープを逆Ｕ字状に屈曲して移送することにより、吸着コレットや突き上げピン等の補助具を必要とすることなく、半導体チップとダイシングリングとをダイシングテープから分離することができ、このような分離システムを簡素化できると共にコンパクト化を図ることができる。また、複数のまた多種の半導体チップを同時に分離することができ、半導体装置の生産の効率化を図ることができる。更には、事前にダイシングリングをダイシングテープから分離する必要がなく、作業工程の効率化を図ることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１    半導体チップ
２    ダイシングテープ
３    ダイシングリング
４    エッジ部材
４ａ    吸引用の孔
５    ガイド部材
６    ベース部材
６ａ    吸引用の孔
７    被搭載部材
８    移送部
９    チップ組付機
１０    吸引ノズル
１１    ブロワー
ｔ    チップ厚さ
【図１】
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【図２】
2013162081.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2013162081.tif 000008
【図７】
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【図８】
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