(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハーシート上のダイシングされた半導体チップをピックアップする際、前記ダイシングされた半導体チップについて隣接しない半導体チップを順にピックアップすることを特徴とする半導体チップのピックアップ方法。
【請求項２】
ウエハーシート上にダイシングされた半導体チップを、前記ウエハーシートを介して突き上げ、この突き上げられた半導体チップをピックアップした後、次には、前記ウエハーシートの突き上げによる変化の影響がない場所であって隣接しない半導体チップを突き上げてピックアップすることを特徴とする半導体チップのピックアップ方法。
【請求項３】
一列上に並んだ半導体チップに対して、一つ飛ばしに半導体チップを突き上げてピックアップすることを特徴とする請求項２記載の半導体チップのピックアップ方法。
【請求項４】
ウエハーシート上にダイシングされた半導体チップを、前記ウエハーシートを介して突き上げ、この突き上げられた半導体チップをピックアップした後、次には、半導体チップの突き上げ量、ウエハーシートの弾性率を考慮して、前記ウエハーシートの突き上げによる変化の影響がない場所の半導体チップを突き上げてピックアップすることを特徴とする半導体チップのピックアップ方法。
【請求項５】
半導体チップの突き上げ量、ウエハーシートの弾性率を考慮して、予め突き上げ量によるウエハーシートの突き上げによる変化の影響がない場所を予測して、次にピックアップする半導体チップを決定し、この半導体チップを突き上げてピックアップすることを特徴とする請求項４記載の半導体チップのピックアップ方法。
【請求項６】
ダイシングされた半導体チップからなるウエハーを配したウエハーシートと、前記半導体チップをピックアップするピックアップ手段と、前記ウエハーシート側から順に隣接しない半導体チップをピックアップするように前記ピックアップ手段を駆動制御する制御手段からなることを特徴とする半導体チップのピックアップ装置。
【請求項７】
半導体チップの位置を認識する認識手段を設け、この認識手段により半導体チップの位置を認識し、その認識結果に基づいて制御手段がピックアップ手段を、隣接しない半導体チップを順にピックアップするように駆動制御することを特徴とする請求項６記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項８】
ダイシングされた半導体チップからなるウエハーを配したウエハーシートと、前記半導体チップをピックアップするピックアップ手段と、前記半導体チップを前記ウエハーシート側から突き上げる突き上げ手段と、前記ウエハーシートを介して半導体チップを突き上げて前記半導体チップをピックアップした後、前記ウエハーシートの突き上げによる変化の影響がない場所の半導体チップをピックアップするように前記ピックアップ手段を駆動制御する制御手段とからなり、
前記制御手段は、前記突き上げ手段による突き上げ量に対するウエハーシートの変形の状況を記憶した記憶部を備え、前記突き上げ手段による突き上げ量を考慮して、ウエハーシートの変形の影響がない場所を予測して、予め変形の影響がない場所の半導体チップを決定しておき、この決定された半導体チップをピックアップするように前記ピックアップ手段を駆動制御することを特徴とする半導体チップのピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体の実装に関連するもので、半導体チップのピックアップ方法及びピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の技術について図６〜図９を参照しながら説明する。
図６は、従来のウエハーシート上に配された半導体チップ吸着時のチップ突き上げ部の断面図である。図６において、ウエハーシート１に配されたダイシングされた半導体チップ２は、ピックアップ時、ピックアップ位置に固定してある突き上げユニット３内の突き上げピン４によりウエハーシート１ごと突き上げられ、半導体チップ２上に位置決めされた吸着ヘッド６の吸着ノズル５によりピックアップされていた。そして半導体チップ２のピックアップ順序は、図７のように順次、隣接した位置の半導体チップ２をピックアップするように設定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の技術によれば、順次、隣接した位置の半導体チップ２をピックアップすることから、半導体チップ２のピックアップが終わった後、図８に示すように、認識カメラ７により次にピックアップを行おうとする半導体チップ２Ａの位置を認識する際、突き上げピン４による突き上げが行なわれた直後のウエハーシート１は元の状態に戻っておらず変形している。
【０００４】
したがって、図７のような半導体チップ２の吸着順序だと、隣にある次吸着チップ２Ａを認識する際、変化したウエハーシート（粘着シート）１が平らな状態に復帰するのに時間を要し、この復帰前に認識を行なうと、半導体チップ２の角度の関係により照明の反射光が認識カメラ７に入り、不良品と誤認識したり、また認識した半導体チップ２の重心位置にズレが生じるという現象が生じていた。
【０００５】
また、突き上げにより変形したウエハーシート１はすぐに本来の平面状態へ戻らないことから、さらにウエハーシート１は、エキスパンドの強さ、突き上げ時の突き上げ量ならびにウエハーシート１の厚み、弾性率などの諸条件により、変形したウエハーシート１が元の状態へ戻るまでの時間が変化することから、高速で連続ピックアップをしようとすると、隣接する半導体チップ２Ａをピックアップすることは困難となり、以てピックアップタクトの高速化に制限を受けるという問題点もあった。
【０００６】
また図９に示すように、吸着ノズルが角錐コレット５Ａの場合、突き上げの際に半導体チップ２の位置と角錐コレット５Ａの位置を精度良く合わすことができていないと、半導体チップ２を正確にピックアップできないという現象につながる。これは角錐コレット自体の形状が、ピックアップしようとする半導体チップ２の形状に合わせて専用化した吸着ノズルであるためである。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の課題を解決するため、ウエハーシート上に貼り付けられた半導体チップをピックアップする際、ピックアップのために突き上げられたウエハーシートの変形による次ピックアップチップの位置認識への影響を防ぐため、次には、ウエハーシート突き上げによる変形の影響を受けない位置に存在する半導体チップをピックアップすることを特徴とした半導体チップのピックアップ方法とその装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のうちで請求項１記載の半導体チップのピックアップ方法は、ウエハーシート上のダイシングされた半導体チップをピックアップする際、前記ダイシングされた半導体チップについて隣接しない半導体チップを順にピックアップすることを特徴としたものである。
【０００９】
また本発明の請求項２記載の半導体チップのピックアップ方法は、ウエハーシート上にダイシングされた半導体チップを、前記ウエハーシートを介して突き上げ、この突き上げられた半導体チップをピックアップした後、次には、前記ウエハーシートの突き上げによる変化の影響がない場所であって隣接しない半導体チップを突き上げてピックアップすることを特徴としたものである。
【００１０】
さらに本発明の請求項３記載の半導体チップのピックアップ方法は、上記した請求項２記載の構成において、一列上に並んだ半導体チップに対して、一つ飛ばしに半導体チップを突き上げてピックアップすることを特徴としたものである。
【００１１】
また本発明の請求項４記載の半導体チップのピックアップ方法は、ウエハーシート上にダイシングされた半導体チップを、前記ウエハーシートを介して突き上げ、この突き上げられた半導体チップをピックアップした後、次には、半導体チップの突き上げ量、ウエハーシートの弾性率を考慮して、前記ウエハーシートの突き上げによる変化の影響がない場所の半導体チップを突き上げてピックアップすることを特徴としたものである。
【００１２】
さらに本発明の請求項５記載の半導体チップのピックアップ方法は、上記した請求項４記載の構成において、半導体チップの突き上げ量、ウエハーシートの弾性率を考慮して、予め突き上げ量によるウエハーシートの突き上げによる変化の影響がない場所を予測して、次にピックアップする半導体チップを決定し、この半導体チップを突き上げてピックアップすることを特徴としたものである。
【００１３】
したがって、本発明の半導体チップのピックアップ方法によれば、ウエハーシート上に配されたダイシングされた半導体チップのピックアップにおいて、前回ピックアップ時の半導体チップの突き上げによるウエハーシートの変形の影響を受けることなく、次の半導体チップをピックアップできるという作用を有する。
【００１４】
本発明のうちで請求項６記載の半導体チップのピックアップ装置は、ダイシングされた半導体チップからなるウエハーを配したウエハーシートと、前記半導体チップをピックアップするピックアップ手段と、前記ウエハーシート側から順に隣接しない半導体チップをピックアップするように前記ピックアップ手段を駆動制御する制御手段からなることを特徴としたものである。
【００１５】
さらに本発明の請求項７記載の半導体チップのピックアップ装置は、上記した請求項６記載の構成において、半導体チップの位置を認識する認識手段を設け、この認識手段により半導体チップの位置を認識し、その認識結果に基づいて制御手段がピックアップ手段を、隣接しない半導体チップを順にピックアップするように駆動制御することを特徴としたものである。
【００１６】
本発明のうちで請求項８記載の半導体チップのピックアップ装置は、ダイシングされた半導体チップからなるウエハーを配したウエハーシートと、前記半導体チップをピックアップするピックアップ手段と、前記半導体チップを前記ウエハーシート側から突き上げる突き上げ手段と、前記ウエハーシートを介して半導体チップを突き上げて前記半導体チップをピックアップした後、前記ウエハーシートの突き上げによる変化の影響がない場所の半導体チップをピックアップするように前記ピックアップ手段を駆動制御する制御手段とからなり、前記制御手段は、前記突き上げ手段による突き上げ量に対するウエハーシートの変形の状況を記憶した記憶部を備え、前記突き上げ手段による突き上げ量を考慮して、ウエハーシートの変形の影響がない場所を予測して、予め変形の影響がない場所の半導体チップを決定しておき、この決定された半導体チップをピックアップするように前記ピックアップ手段を駆動制御することを特徴としたものである。
【００１７】
したがって、本発明の半導体チップのピックアップ装置によれば、ウエハーシート上に配されたダイシングされた半導体チップのピックアップにおいて、前回ピックアップ時の突き上げ手段による半導体チップの突き上げによるウエハーシートの変形の影響を受けることなく認識手段により認識して、次の半導体チップを突き上げ手段により突き上げてピックアップ手段によりピックアップできるという作用を有する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１〜図５に基づいて説明する。
図１は本発明を用いた設備の外観図である。ダイシングされたウエハーシート１はウエハー供給マガジン部１５よりウエハーステージ１６に搬入後、エキスパンドされ、所定の半導体チップピックアップ位置で位置決めされる。半導体チップピックアップ位置上には、ピックアップする半導体チップ２の位置を認識するウエハー認識カメラ（認識手段の一例）７が取り付けられている。半導体チップ２は移載ヘッド（ピックアップ手段の一例）６の吸着ノズル５により吸着され、トレイ用ステージ１７上のトレイ９の所定位置へ移載される。１８は段積みトレイ供給・収納部を示す。
【００１９】
図２は一連の半導体チップ２の吸着からトレイ９への移載動作を示す要部拡大正面図である。図２において、ピックアップ位置上に固定してあるウエハー認識カメラ７は、ウエハーシート１上に配されたダイシングされた半導体チップ２を認識する。
そして、そのデータをもとに装置全体を制御するメイン制御装置（制御手段の一例）１３は、ウエハーシートＸＹ位置決め装置１１を作動させ、これによりピックアップの対象となる半導体チップ２を、突き上げユニット（突き上げ手段の一例）３の突き上げピン４上に移動させる。同様に、吸着ノズル５を備えた移載ヘッド６も、前記メイン制御装置１３からの制御を受けたヘッド駆動装置１２による移載ロボット８の作動、ならびにウエハーシート位置決め装置１１の作動により、図２の仮想線に示されるように、ピックアップを行なう半導体チップ２上へ移動されて位置決めを行う。
【００２０】
次いで、突き上げピン制御装置１０によって制御された突き上げピン４により、ウエハーシート１ごと半導体チップ２を突き上げるとともに、ヘッド駆動装置１２の作動により移載ヘッド６を下降動させ、これにより図３に示されるように吸着ノズル５を介して半導体チップ２を吸着した後、トレイ９の所定の位置に移載する。
【００２１】
本発明の吸着方法の一実施例について、図３、図４、図５で説明する。図３は半導体チップ吸着時のチップ吸着部の断面図である。吸着時に半導体チップ２は、突き上げピン制御装置１０によって制御された突き上げピン４によって、ウエハーシート１ごと下から突き上げられ、上面が移載ヘッド６の吸着ノズル５で吸着される。ここで突き上げピン４により突き上げるのは、ウエハーシート１上に粘着保持されている半導体チップ２が剥れやすくするためである。
【００２２】
しかし、突き上げピン４による突き上げ直後、ウエハーシート１は図５のように変形し、隣りに連続した半導体チップ２の吸着順序（図７参照）だと、隣にある次の吸着チップの認識の際、変化したウエハーシート１が平らな状態に復帰するのに時間を要し、この復帰前にウエハー認識カメラ７により認識を行なうと誤認識が生じてしまう。また、ウエハーシート１はエキスパンドの強さ、突き上げ時の突き上げ量、ならびにウエハーシート１の厚み、弾性率等の諸条件により変形したウエハーシート１が元の状態へ戻るまでの時間が変化する。このため高速で連続ピックアップをしようとすると、隣接する半導体チップ２をピックアップすることは困難となる。
【００２３】
そこで、本発明によるピックアップ方法によれば、第一の方法として図４に示すように、一列上に並んだ半導体チップ２に対して、一つ飛ばしに半導体チップ２を突き上げてピックアップを行なう。
この第一の方法によると、図５に示すように、次にピックアップを行う半導体チップ２ａは、前にピックアップした半導体チップ２の突き上げ位置、すなわち重心位置Ａより距離が離れているので、ウエハーシート１のたるみによる影響を受けず、ウエハー認識カメラ７により正確な位置認識を行うことができる。
【００２４】
なお、この第一の方法は、ダイシングされた半導体チップ２について、隣接しない半導体チップ２を順にピックアップするピックアップ方法の一例にもなる。また第一の方法は、ウエハーシート１上にダイシングされた半導体チップ２を、前記ウエハーシート１を介して突き上げ、この突き上げられた半導体チップ２をピックアップした後、次には、前記ウエハーシート１の突き上げによる変化の影響がない場所の半導体チップ２を突き上げてピックアップするピックアップ方法の一例にもなる。さらに第一の方法は、突き上げられた半導体チップ２をピックアップした後、次には、隣接しない半導体チップ２を突き上げてピックアップするピックアップ方法の一例にもなる。
【００２５】
本発明によるピックアップの第二の方法としては、あらかじめ設定しておいたＸ，Ｙそれぞれの方向の半導体チップ重心間距離に基づき、その位置にある半導体チップ２ａを、次にピックアップする半導体チップ２ａとしてピックアップを行う方法も実施できる。
この第二の方法は、半導体チップ２の突き上げ量、ウエハーシート１の弾性率を考慮して、ウエハーシート１を介しての突き上げによる変化の影響がない場所の半導体チップ２ａを、次に突き上げてピックアップするピックアップ方法の一例にもなる。
【００２６】
本発明によるピックアップの第三の方法としては、前記ウエハーシート１の厚みや弾性率、半導体チップ２の突き上げ量などの諸条件を予めデータベースとして登録することで、次にピックアップする半導体チップ２ａまでの最適な重心間距離（Ｘ、Ｙ方向）を自動的に算出し、以て次にピックアップする半導体チップ２ａを決定することも可能である。
【００２７】
この第三の方法は、半導体チップ２の突き上げ量、ウエハーシート１の弾性率を考慮して、予め突き上げ量によるウエハーシート１の突き上げによる変化の影響がない場所を予測して、次にピックアップする半導体チップ２ａを決定し、この半導体チップ２ａを突き上げてピックアップするピックアップ方法の一例にもなる。
【００２８】
第二の方法や第三の方法の実現のために、メイン制御装置（制御手段）１３は、突き上げユニット（突き上げ手段）３による突き上げ量に対するウエハーシート１の変形の状況を記憶した記憶部を備え、前記突き上げユニット３による突き上げ量を考慮して、ウエハーシート１の変形の影響がない場所を予測して、半導体チップ２をピックアップするように移載ヘッド（ピックアップ手段）６を駆動制御する構成を有する。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明のように本発明の半導体チップのピックアップ方法とその装置によれば、ウエハーシート上に配されたダイシングされた半導体チップのピックアップにおいて、前回ピックアップ時の突き上げ手段による半導体チップ突き上げによるウエハーシートの変形の影響を受けることがなく、次ピックアップチップの誤認識を減少させ認識率を向上させるだけでなく、ピックアップ時の吸着ミスも低減することにより、装置の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示し、半導体チップのピックアップ装置を用いた設備の外観図
【図２】同半導体チップ吸着方法と装置を説明する要部拡大正面図
【図３】同半導体チップ吸着時のチップ突き上げ部の断面図
【図４】同半導体チップ吸着順序図
【図５】同連続吸着時におけるチップ突き上げ部の断面図
【図６】従来例を示し、半導体チップ吸着時のチップ突き上げ部の断面図
【図７】同半導体チップ吸着順序図
【図８】同連続吸着時におけるチップ突き上げ部の断面図
【図９】同角錐コレット詳細図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図
【符号の説明】
１    ウエハーシート
２    半導体チップ
２ａ  次の半導体チップ
３    突き上げユニット（突き上げ手段）
４    突き上げピン
５    吸着ノズル
６    移載ヘッド（ピックアップ手段）
７    ウエハー認識カメラ（認識手段）
８    移載ロボット
９    トレイ
１０    突き上げピン制御装置
１１    ウエハーシートＸＹ位置決め装置
１２    ヘッド駆動装置
１３    メイン制御装置（制御手段）
１５    ウエハー供給マガジン部
１６    ウエハーステージ
１７    トレイ用ステージ
１８    段積みトレイ供給・収納部
Ａ    重心位置
【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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【図８】
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【図９】
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