JP2011243797A - Pickup device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pickup device capable of quickly and surely peeling a semiconductor chip from a wafer sheet.SOLUTION: The pickup device for peeling semiconductor chips P affixed to a wafer sheet S individually from the wafer sheet is provided. The pickup device includes a recess 13 that is formed in a pickup stage 1 and has a plane size receiving the wafer sheet S and pieces of the semiconductor chips P, inserting means for inserting the wafer sheet S and the pieces of the semiconductor chips P in the recess, and a collet 3 for sucking and picking up the semiconductor chip S in the recess 13.

Description

本発明は、ウェーハシートに貼り付けられた半導体チップを個々にウェーハシートから剥離するピックアップ装置に関する。   The present invention relates to a pickup device for individually peeling semiconductor chips attached to a wafer sheet from the wafer sheet.

半導体装置の製造においては、ウェーハシートに貼り付けられ個片にダイシングされた半導体チップを、ピックアップステージにおいて個々にコレットで吸着してウェーハシートから剥離し、ボンディング工程に送る。   In the manufacture of a semiconductor device, semiconductor chips attached to a wafer sheet and diced into individual pieces are individually picked up by a collet on a pickup stage, separated from the wafer sheet, and sent to a bonding process.

従来のピックアップ装置は、移送された半導体チップのウェーハシートをピックアップステージに真空吸引すると共に、コレットで半導体チップを吸着しつつ、ステージから突上げ針を突出させて、半導体チップを持ち上げることにより、チップをウェーハシートから剥離していた。   The conventional pick-up device vacuum-sucks the transferred semiconductor chip wafer sheet to the pick-up stage, and sucks the semiconductor chip with a collet while protruding the protruding needle from the stage to lift the semiconductor chip. Was peeled from the wafer sheet.

また、突き上げ針を用いないピックアップ装置としては、ピックアップステージにチップ送り方向に延びる多数の吸着溝を形成し、その手前側に僅かに上方へ突出した駒を設けたものが提案されている（特許文献１）。この装置は、吸着溝で吸引しながらウェーハシート及び半導体チップを送って駒上を越えさせることにより、駒のエッジから吸着溝上に突出した部分のウェーハシートとチップを送りと共に順次剥離して行く。   In addition, as a pickup device that does not use a push-up needle, there has been proposed one in which a number of suction grooves extending in the chip feed direction are formed on a pickup stage, and a piece protruding slightly upward is provided on the front side thereof (patent) Reference 1). In this apparatus, the wafer sheet and the semiconductor chip are fed while being sucked by the suction groove so as to cross the top of the piece, so that the wafer sheet and the chip protruding from the edge of the piece onto the suction groove are sequentially peeled off together with the feed.

特開２００５−６４１７２号公報JP 2005-64172 A

半導体チップによっては、基板への接着用のダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）を下面に装着したものがある。ＤＡＦはダイシング時に半導体チップ単位に切り込みが形成され、半導体チップと共にウェーハシートから剥離される。しかしながら、この場合は、上記いずれの装置においても、ＤＡＦの粘着性のため、ウェーハシートからの剥離が不十分であったり、ウェーハシートから剥離した後に隣のチップのＤＡＦに接着したりすることがある。その結果、コレットによる適正な移送が行なわれず、製品不良を生じたり、制御パラメータの変更を要したりすることとなる。また、特許文献１の装置では、吸着溝で吸引しながら半導体チップを送るので、送り速度が制限されてしまい、剥離操作に時間を要するという欠点があった。   Some semiconductor chips have a die attach film (DAF) for adhesion to a substrate mounted on the lower surface. The DAF is notched for each semiconductor chip during dicing, and is peeled from the wafer sheet together with the semiconductor chip. However, in this case, in any of the above devices, due to the adhesiveness of DAF, peeling from the wafer sheet is insufficient, or after peeling from the wafer sheet, it may adhere to the DAF of the adjacent chip. is there. As a result, proper transfer by the collet is not performed, resulting in product defects or requiring control parameter changes. Moreover, in the apparatus of Patent Document 1, since the semiconductor chip is fed while being sucked by the suction groove, there is a drawback that the feeding speed is limited and the peeling operation takes time.

さらに、ＤＡＦを装着しない半導体チップであっても、ウェーハシートからの剥離をより迅速確実に行える装置が望まれている。   Furthermore, there is a demand for an apparatus capable of more quickly and reliably peeling a wafer sheet even if it is a semiconductor chip without a DAF.

そこで、本発明は、上記要請に応えるべく、半導体チップをウェーハシートから迅速確実に剥離し得るピックアップ装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a pickup device capable of quickly and surely peeling a semiconductor chip from a wafer sheet in order to meet the above demand.

本発明は、上記目的を達成するため、ウェーハシートに貼り付けられた半導体チップを個々にウェーハシートから剥離するピックアップ装置であって、ピックアップステージに形成されウェーハシートと共に半導体チップ個片を受け入れる平面寸法を有した凹陥部と、ウェーハシートと共に半導体チップ個片を該凹陥部に挿入するための挿入手段と、前記凹陥部内の半導体チップを吸着してピックアップするコレットとを備えたことを特徴とするピックアップ装置を提供するものである。   In order to achieve the above object, the present invention is a pickup device for individually peeling semiconductor chips attached to a wafer sheet from the wafer sheet, and is a planar dimension formed on the pickup stage and receiving semiconductor chip pieces together with the wafer sheet. A pickup comprising: a recessed portion having a recess; an insertion means for inserting a semiconductor chip piece into the recessed portion together with a wafer sheet; and a collet that sucks and picks up the semiconductor chip in the recessed portion. A device is provided.

本発明に係るピックアップ装置は、ピックアップステージに形成されウェーハシートと共に半導体チップ個片を受け入れる平面寸法を有した凹陥部と、ウェーハシートと共に半導体チップ個片を該凹陥部に挿入するための挿入手段と、前記凹陥部内の半導体チップを吸着してピックアップするコレットとを備えているので、挿入手段によりウェーハシートと共に半導体チップを凹陥部に挿入することにより、凹陥部内の半導体チップとその周囲に位置する半導体チップとの間に生じる段差により、半導体チップはウェーハシートから直ちに剥離される。また、半導体チップにＤＡＦが装着されている場合、隣り合う半導体チップのＤＡＦは、凹陥部の段差によって相互に引き離されるので、確実に分離され、剥離不良や隣りのＤＡＦへの接着の問題が回避される。   A pickup apparatus according to the present invention includes a recessed portion formed on a pickup stage and having a planar dimension for receiving a semiconductor chip piece together with a wafer sheet, and an insertion means for inserting the semiconductor chip piece together with the wafer sheet into the recessed portion. And a collet that picks up and picks up the semiconductor chip in the recessed portion, and by inserting the semiconductor chip into the recessed portion together with the wafer sheet by the inserting means, the semiconductor chip located in the recessed portion and the semiconductor located therearound The semiconductor chip is immediately peeled from the wafer sheet due to the step generated between the chip and the chip. In addition, when a DAF is mounted on a semiconductor chip, the DAFs of adjacent semiconductor chips are separated from each other by the stepped portion of the recessed portion, so that they are reliably separated to avoid the problem of peeling failure and adhesion to the adjacent DAF. Is done.

特に、半導体チップはウェーハシートと共に凹陥部上に送られた後に、コレットによる押し下げ、またはピックアップステージの減圧手段による吸引を挿入手段として作用させることにより、凹陥部上への送りと凹陥部内への挿入との双方を円滑に行なうことができるので、操作が迅速である。   In particular, after the semiconductor chip is sent together with the wafer sheet onto the recess, it is pushed down by the collet or sucked by the pressure reducing means of the pickup stage as an insertion means, so that the semiconductor chip is fed into the recess and inserted into the recess. Therefore, the operation is quick.

本発明の一実施形態に係るピックアップ装置の作動段階を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the operation | movement step of the pick-up apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図１に続くピックアップ装置の作動段階を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the operation | movement stage of the pick-up apparatus following FIG. 図１のピックアップ装置の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the pick-up apparatus of FIG. 本発明の他の実施形態に係るピックアップ装置の作動段階を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the operation | movement stage of the pick-up apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 図４に続くピックアップ装置の作動段階を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an operation stage of the pickup device following FIG. 4. 図５に続くピックアップ装置の作動段階を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing an operation stage of the pickup device following FIG. 5. 本発明のさらに他の実施形態に係るピックアップ装置の作動段階を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the operation | movement step of the pick-up apparatus which concerns on other embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。図１及び図２は、本発明の一実施形態に係るピックアップ装置について、ピックアップステージを中心にして、作動段階を示す断面図である。なお、以下の図では、理解を容易にするために、高さ方向の寸法を実際より拡大して示している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 and 2 are cross-sectional views showing an operation stage of a pickup apparatus according to an embodiment of the present invention, centering on a pickup stage. In the following drawings, the dimensions in the height direction are shown enlarged from the actual size for easy understanding.

ダイシング工程を経た半導体チップＰは、図外のウェーハリングに張設されたウェーハシートＳ上に貼り付けられた状態でピックアップステージに送られる。ピックアップステージでは、その周囲のテーブルＴに配置されたホルダによりウェーハシートＳを面方向に延伸する。この半導体チップＰは、下面にＤＡＦが装着されている。   The semiconductor chip P that has undergone the dicing process is sent to the pickup stage in a state of being stuck on a wafer sheet S stretched on a wafer ring (not shown). In the pickup stage, the wafer sheet S is stretched in the surface direction by a holder disposed on a table T around the pickup stage. The semiconductor chip P has a DAF attached to the lower surface.

ピックアップステージ１は、テーブルＴの装着孔内に配置されたハウジング１０を備えている。ハウジング１０は、上壁１１と、該上壁１１から垂下する側壁１２とを備え、下部は図外の吸引装置に接続されている。上壁１１は、テーブルＴと同一平面に並ぶ周縁部１４と、中央の凹陥部１３とを備えている。凹陥部１３は、ウェーハシートＳ及びＤＡＦと共に半導体チップＰを受け入れる平面寸法を有している。その深さは、半導体チップＰの挿入により以下に説明するウェーハシートＳからの剥離が行なわれるのに十分な寸法とされ、例えば、３００〜５００μｍとすることができる。周縁部１４には複数の吸引孔１６が形成され、凹陥部１３の中央部にはニードルの通し孔１５が形成され、各々上壁１１を上下方向に貫通している。   The pickup stage 1 includes a housing 10 disposed in a mounting hole of the table T. The housing 10 includes an upper wall 11 and a side wall 12 depending from the upper wall 11, and the lower part is connected to a suction device (not shown). The upper wall 11 includes a peripheral edge portion 14 aligned in the same plane as the table T, and a central recessed portion 13. The recessed portion 13 has a planar dimension for receiving the semiconductor chip P together with the wafer sheet S and DAF. The depth is set to a dimension sufficient for peeling from the wafer sheet S described below by the insertion of the semiconductor chip P, and can be, for example, 300 to 500 μm. A plurality of suction holes 16 are formed in the peripheral portion 14, and a needle through hole 15 is formed in the central portion of the recessed portion 13, and each penetrates the upper wall 11 in the vertical direction.

通し孔１５に臨む位置にニードル２が配置されている。ニードル２の下部は、図外の昇降装置に接続されており、該昇降装置の作動によりニードル２は、凹陥部１３より低い後退位置と、通し孔１５から凹陥部１３底面より上方へ突出した前進位置とをとり得るようになっている。この実施形態では、ニードル２はさらに、コレットの上昇に追随して動作する突上げ針としても機能する。   The needle 2 is disposed at a position facing the through hole 15. The lower part of the needle 2 is connected to a lifting device (not shown). By the operation of the lifting device, the needle 2 moves backward from the recessed portion 13 and advances forward from the bottom of the recessed portion 13 through the through hole 15. The position can be taken. In this embodiment, the needle 2 further functions as a push-up needle that operates following the rise of the collet.

ピックアップステージ１の上方には、コレット３が配置されている。コレット３は、吸引源に通じる吸着口を下面に備え、図外の駆動装置により上下動及び水平動を行ない、ウェーハシートＳ上の半導体チップＰを順次吸着してボンディング工程に移送する。   A collet 3 is disposed above the pickup stage 1. The collet 3 is provided with a suction port leading to a suction source on the lower surface, and moves up and down and horizontally by a driving device (not shown) to sequentially suck the semiconductor chips P on the wafer sheet S and transfer them to the bonding process.

以下、このピックアップ装置を用いて半導体チップＰをピックアップする工程について説明する。工程の段階を図１(a) 〜図２(e) に図示し、これに対応するタイミングチャートを図３に示す。   Hereinafter, the process of picking up the semiconductor chip P using this pickup device will be described. The steps of the process are shown in FIGS. 1 (a) to 2 (e), and the corresponding timing chart is shown in FIG.

図１(a) は、ＤＡＦを装着しウェーハシートＳに貼り付けられた半導体チップＰがピックアップステージ１上に移送された状態を示している（図３のタイミングチャートにおける段階１(a) ）。   FIG. 1 (a) shows a state where the semiconductor chip P attached with the DAF and attached to the wafer sheet S is transferred onto the pickup stage 1 (step 1 (a) in the timing chart of FIG. 3).

ニードル２は、凹陥部１３より低い後退位置にある。ハウジング１０から吸引孔１６を経た吸引は、ウェーハシートＳがピックアップステージ１上に移送した後に行なうようになっており、これにより、移送が円滑迅速に行なわれ、移送後は吸引によりウェーハシートＳが周縁部１４上に保持される。コレット３は、ピックアップステージ１の上方に待機している。   The needle 2 is in a retracted position lower than the recessed portion 13. The suction from the housing 10 through the suction hole 16 is performed after the wafer sheet S is transferred onto the pickup stage 1, whereby the transfer is performed smoothly and quickly, and after the transfer, the wafer sheet S is sucked by suction. It is held on the peripheral edge 14. The collet 3 stands by above the pickup stage 1.

次に、図１(b) に示すように、ニードル２が前進位置に上昇する。この位置により、凹陥部１３内に挿入されるウェーハシートＳの高さが決められる（図３の段階１(b) ）。凹陥部１３からの突出高さは、凹陥部１３の深さの範囲内で適宜決めることができる。   Next, as shown in FIG. 1 (b), the needle 2 is raised to the advanced position. This position determines the height of the wafer sheet S inserted into the recess 13 (step 1 (b) in FIG. 3). The protruding height from the recessed portion 13 can be determined as appropriate within the range of the depth of the recessed portion 13.

次に、図１(c) に示すように、コレット３が下降し、半導体チップＰに接してさらに下降することにより、半導体チップＰを凹陥部１３内に挿入する（図３の段階１(c) ）。下降は、ウェーハシートＳがニードル２に当接するように、予め設定された距離に亘って行なわれる。このように、この実施形態では、コレット３が、ウェーハシートと共に半導体チップ個片を該凹陥部に挿入するための挿入手段として機能する。   Next, as shown in FIG. 1C, the collet 3 is lowered and further lowered in contact with the semiconductor chip P, thereby inserting the semiconductor chip P into the recessed portion 13 (step 1 (c) in FIG. )). The lowering is performed over a preset distance so that the wafer sheet S contacts the needle 2. Thus, in this embodiment, the collet 3 functions as an insertion means for inserting the semiconductor chip piece into the recess together with the wafer sheet.

ハウジング１０内の吸引力は、通し孔１５を通じて凹陥部１３内のウェーハシートＳにも作用する。この挿入の際、凹陥部１３内の半導体チップＰとその周囲に位置する半導体チップＰ’との間に生じる段差により、半導体チップＰはウェーハシートＳから直ちに剥離される。また、半導体チップＰのＤＡＦは、隣り合う半導体チップＰ’のＤＡＦから凹陥部の段差によって引き離されるので、確実に分離される。その結果、ＤＡＦの剥離不良や隣のＤＡＦへの接着が回避される。さらに、半導体チップＰを凹陥部１３内に挿入する際に、ウェーハシートＳが凹陥部１３の段差により引き伸ばされるので、半導体チップＰ周縁部に位置するウェーハシート部分が、面方向にずれる剪断作用によって剥がれを生じる。これにより、次のコレット３上昇による剥離がより円滑に行なわれる。   The suction force in the housing 10 also acts on the wafer sheet S in the recessed portion 13 through the through hole 15. During this insertion, the semiconductor chip P is immediately peeled off from the wafer sheet S due to a step generated between the semiconductor chip P in the recessed portion 13 and the semiconductor chip P ′ located around the semiconductor chip P. Further, since the DAF of the semiconductor chip P is separated from the DAF of the adjacent semiconductor chip P ′ by the step of the recessed portion, it is surely separated. As a result, defective peeling of DAF and adhesion to adjacent DAF are avoided. Further, when the semiconductor chip P is inserted into the recessed portion 13, the wafer sheet S is stretched by the step of the recessed portion 13, so that the wafer sheet portion located at the peripheral portion of the semiconductor chip P is sheared by shifting in the surface direction. Causes peeling. Thereby, peeling by the next collet 3 raise is performed more smoothly.

また、ニードル２が前進位置にあるので、半導体チップＰ及びウェーハシートＳは、下方からニードル２で支持された状態でコレット３から下降圧を受け、両者に挟まれた安定した状態で上記操作が行なわれる。   Further, since the needle 2 is in the forward position, the semiconductor chip P and the wafer sheet S are subjected to the lower pressure reduction from the collet 3 while being supported by the needle 2 from below, and the above operation is performed in a stable state sandwiched between the two. Done.

次に、図２(d) に示すように、コレット３が吸引を作用させながら上昇する（図３の段階２(d) ）。隣り合う半導体チップＰ’下面のウェーハシート部分は、吸引孔１６からの吸引により上壁１１上に吸着されているので、コレット３の上昇と共に、半導体チップＰはウェーハシートＳから剥離される。この時、剥離を生じる高さまたはその近傍まで、コレット３と同期してニードル２も上昇させるのが望ましい。これにより、ニードル２の押し上げ力がコレット３の吸引力を補足して、剥離操作をより確実にすることができる。尤も、コレット３による吸引のみで十分な場合は、ニードル２の同期上昇を省略してもよい。   Next, as shown in FIG. 2 (d), the collet 3 is lifted while acting (step 2 (d) in FIG. 3). Since the wafer sheet portion on the lower surface of the adjacent semiconductor chip P ′ is sucked onto the upper wall 11 by suction from the suction hole 16, the semiconductor chip P is peeled off from the wafer sheet S as the collet 3 rises. At this time, it is desirable that the needle 2 is also raised in synchronism with the collet 3 to a height at which peeling occurs or in the vicinity thereof. Thereby, the pushing-up force of the needle 2 supplements the suction force of the collet 3, and the peeling operation can be made more reliable. However, when only the suction by the collet 3 is sufficient, the synchronous rise of the needle 2 may be omitted.

次に、図２(e) に示すように、半導体チップＰがコレット３に吸着された状態で、ニードル２は下降して後退位置に戻る（図３の段階２(e) ）。これにより、コレット３は、所定位置に水平移動して半導体チップＰをボンディング工程に移送することができる。   Next, as shown in FIG. 2 (e), with the semiconductor chip P adsorbed by the collet 3, the needle 2 descends and returns to the retracted position (step 2 (e) in FIG. 3). Thereby, the collet 3 can move horizontally to a predetermined position and transfer the semiconductor chip P to the bonding process.

図４及び図５は、本発明の他の実施形態に係るピックアップ装置の作動段階を、ピックアップステージを中心に示す断面図である。図中、先の実施形態と同一又は同種の部分については、同じ番号を付して説明を一部省略する。   4 and 5 are cross-sectional views showing the operation stage of the pickup device according to another embodiment of the present invention, focusing on the pickup stage. In the figure, the same or similar parts as those in the previous embodiment are denoted by the same reference numerals and a part of the description is omitted.

このピックアップ装置のハウジング１０内には、ピックアップステージの周縁部１に対して上下動可能に支持された可動ブロック１７が設けられている。ハウジング１０内には側壁１２の内側に案内壁１９が固定されており、可動ブロック１７は案内壁１９に沿って上下動可能となっている。可動ブロック１７の下端部には駆動ロッド１８が結合され、該駆動ロッドは図外の駆動装置に連結され、該駆動装置の作動により可動ブロック１７は、ピックアップステージの周縁部１４と同じ高さの待機位置と、上方に凹陥部１３を形成する下降位置とをとるように上下動する。ハウジング１０内にはまた、凹陥部１３内における半導体チップの挿入深さを決めるためのニードル２が備えられている。ニードル２は、先の実施形態において説明したものと同様の構成とすることができる。   In the housing 10 of the pickup device, a movable block 17 is provided that is supported so as to move up and down with respect to the peripheral edge 1 of the pickup stage. A guide wall 19 is fixed inside the side wall 12 in the housing 10, and the movable block 17 can move up and down along the guide wall 19. A driving rod 18 is coupled to the lower end portion of the movable block 17, and the driving rod is connected to a driving device (not shown). By the operation of the driving device, the movable block 17 has the same height as the peripheral portion 14 of the pickup stage. It moves up and down so as to take a standby position and a lowered position at which the recessed portion 13 is formed. A needle 2 for determining the insertion depth of the semiconductor chip in the recessed portion 13 is also provided in the housing 10. The needle 2 can have the same configuration as that described in the previous embodiment.

可動ブロック１７は、先の実施形態において説明した凹陥部に対応する平面寸法を有し、この実施形態では、平面視において外形が矩形をなし、中央部にはニードル２を緩く通すための縦孔２１が形成されている。これに代えて、可動ブロック１７は、半導体チップＰの搬送方向またはこれに垂直な方向に２個のブロック体が並び間にニードル２を通す間隙を設けた形態とすることもできる。   The movable block 17 has a planar size corresponding to the recessed portion described in the previous embodiment. In this embodiment, the outer shape is rectangular in plan view, and a vertical hole for loosely passing the needle 2 through the center portion. 21 is formed. Instead of this, the movable block 17 may be configured such that two block bodies are arranged in the direction in which the semiconductor chip P is conveyed or perpendicular thereto, and a gap through which the needle 2 passes is provided.

図４(a) は、可動ブロック１７及びニードル２が下降位置にある状態を示しており、可動ブロック１７の上方が凹陥部１３となっている。図４(b) は、可動ブロック１７及びニードル２が待機位置にある状態を示しており、可動ブロック１７及びニードル２はピックアップステージ１の周縁部１４と同じ高さとなっている。   FIG. 4A shows a state where the movable block 17 and the needle 2 are in the lowered position, and the concave portion 13 is located above the movable block 17. FIG. 4B shows a state where the movable block 17 and the needle 2 are in the standby position, and the movable block 17 and the needle 2 are at the same height as the peripheral edge portion 14 of the pickup stage 1.

このピックアップ装置は、次のように作動する。ＤＡＦを装着しウェーハシートＳに貼り付けられた半導体チップＰがピックアップステージ１上に移送される間は、図４(b) に示すように、可動ブロック１７及びニードル２は待機位置にある。この段階では、ハウジング１０内の吸引は作用していない。   This pickup device operates as follows. While the DAF is attached and the semiconductor chip P attached to the wafer sheet S is transferred onto the pickup stage 1, the movable block 17 and the needle 2 are in the standby position as shown in FIG. At this stage, suction in the housing 10 is not acting.

所定の半導体チップＰがピックアップステージ１上に到達すると、ハウジング１０内に吸引が作用すると共に、コレット３が下降して半導体チップＰの上面に接する。この状態で、図５(c) に示すように、可動ブロック１７及びニードル２が下降し、コレット３もこれらと同期して下降する。これに伴って、半導体チップＰはウェーハシートＳと共に可動ブロック１７及びニードル２の上端に支持された状態で下降する。   When a predetermined semiconductor chip P reaches the pickup stage 1, suction acts in the housing 10, and the collet 3 descends to contact the upper surface of the semiconductor chip P. In this state, as shown in FIG. 5C, the movable block 17 and the needle 2 are lowered, and the collet 3 is also lowered in synchronization therewith. Accordingly, the semiconductor chip P is lowered together with the wafer sheet S while being supported by the movable block 17 and the upper end of the needle 2.

したがって、例えば、図４(a) の状態から突然吸引が作用したときには半導体チップＰ及びウェーハシートＳが急激に下降して衝撃を受け、位置ずれや傾斜等の支障を生じる畏れがあるが、可動ブロック１７及びニードル２の上端に支持されることにより、半導体チップＰ及びウェーハシートＳは吸引作用下でも所定速度で下降するので、そのような支障が回避される。   Therefore, for example, when suction is suddenly applied from the state shown in FIG. 4 (a), the semiconductor chip P and the wafer sheet S are suddenly lowered to receive an impact, which may cause problems such as displacement and tilting. By being supported by the block 17 and the upper end of the needle 2, the semiconductor chip P and the wafer sheet S are lowered at a predetermined speed even under the suction action, so that such trouble is avoided.

次に、図５(d) に示すように、可動ブロック１７は、上方に凹陥部１３を形成する高さまで下降し、ニードル２の先端部が、凹陥部１３内に挿入されるウェーハシートＳの高さを決める。すなわち、先の実施形態に従って記述すると、ニードル２は、図４(a) の後退位置に対して、図５(c) では凹陥部１３底面より上方へ突出した前進位置をとる。こうして、半導体チップＰ及びウェーハシートＳは、下方からニードル２で支持された状態でコレット３から下降圧を受け両者に挟まれた安定した状態で凹陥部１３内に挿入される。この挿入による作用効果は、先の実施形態において説明した内容と同じであるので、ここでは説明を省略する。   Next, as shown in FIG. 5 (d), the movable block 17 is lowered to a height at which the concave portion 13 is formed above, and the tip of the needle 2 is inserted into the concave portion 13. Determine the height. That is, according to the previous embodiment, the needle 2 takes an advanced position that protrudes upward from the bottom surface of the recessed portion 13 in FIG. 5 (c) with respect to the retracted position in FIG. 4 (a). In this way, the semiconductor chip P and the wafer sheet S are inserted into the recessed portion 13 in a stable state where the semiconductor chip P and the wafer sheet S are supported by the needle 2 from below and receive the lower pressure from the collet 3 and are sandwiched between them. Since the effect by this insertion is the same as the content demonstrated in previous embodiment, description is abbreviate | omitted here.

次に、図６(e) に示すように、コレット３が吸引を作用させながら上昇する。これにより、図２(d) について説明したのと同様にして、半導体チップＰはウェーハシートＳから剥離される。この時、コレット３の吸引力を補足するように、剥離を生じる高さまたはその近傍まで、コレット３と同期してニードル２も上昇させるのが望ましい。ただし、コレット３による吸引のみで十分な場合は、ニードル２の同期上昇を省略してもよい。   Next, as shown in FIG. 6 (e), the collet 3 rises while acting suction. As a result, the semiconductor chip P is peeled off from the wafer sheet S in the same manner as described with reference to FIG. At this time, it is desirable that the needle 2 is also raised in synchronism with the collet 3 to a height at which separation occurs or in the vicinity thereof so as to supplement the suction force of the collet 3. However, when the suction by the collet 3 is sufficient, the synchronous rise of the needle 2 may be omitted.

次に、図６(f) に示すように、ニードル２は下降して後退位置に戻り、コレット３は、所定位置に水平移動して半導体チップＰをボンディング工程に移送することができる。   Next, as shown in FIG. 6 (f), the needle 2 descends and returns to the retracted position, and the collet 3 can move horizontally to a predetermined position to transfer the semiconductor chip P to the bonding process.

図７(e') は、コレット３上昇時の変形態様を示している。図６(e) では、ニードル２のみが上昇したが、ここでは、図６(d) の状態から可動ブロック１７及びニードル２が上昇する。ピックアップステージ１の周縁部１４より高い所定の位置（剥離高さ）まで、ニードル２はコレット３と同期して上昇し、可動ブロック１７は上昇途中で停止して周縁部１４とニードル２との間の高さに留まる。このように、可動ブロック１７で或る程度持ち上げた状態で、ニードル２が突出するので、ウェーハシートＳは、半導体チップＰからより広範囲に亘って剥離される。また、ウェーハシートＳがニードル２から受ける突上げ力が緩和される。そしてこの後は、図６(f) と同じ状態となる。   FIG. 7 (e ′) shows a deformation mode when the collet 3 is raised. In FIG. 6 (e), only the needle 2 is raised, but here, the movable block 17 and the needle 2 are raised from the state of FIG. 6 (d). The needle 2 rises in synchronism with the collet 3 to a predetermined position (peeling height) higher than the peripheral edge 14 of the pickup stage 1, and the movable block 17 stops in the middle of the ascent and stops between the peripheral edge 14 and the needle 2. Stay at the height of Thus, since the needle 2 protrudes with the movable block 17 lifted to some extent, the wafer sheet S is peeled from the semiconductor chip P over a wider range. Further, the push-up force that the wafer sheet S receives from the needle 2 is reduced. Thereafter, the state is the same as in FIG.

このように、可動ブロック１７が上下動可能になっているので、前述のように半導体チップＰの下降速度を制御することができる他、可動ブロック１７の下降距離を調節することにより、凹陥部１３の深さを変えることができ、さらにニードル２の高さを変えることにより、操作のフレキシブル性が高まり、凹陥部への挿入量を容易に最適化することができる。   Thus, since the movable block 17 can be moved up and down, the lowering speed of the semiconductor chip P can be controlled as described above, and the concave portion 13 can be adjusted by adjusting the lowering distance of the movable block 17. By changing the depth of the needle 2 and further changing the height of the needle 2, the flexibility of the operation is enhanced, and the amount of insertion into the recessed portion can be easily optimized.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、ハウジングに作用させる吸引は、ウェーハシートの移動が可能であれば、ピックアップ操作の段階を通じて連続して作用させてもよい。そのためには、ニードルを周縁部と同じまたはこれに近い高さまで上昇させて、ウェーハシートが凹陥部内に進入することなく移動できるようにするのが望ましい。   The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, the suction applied to the housing may be continuously applied throughout the stage of the pickup operation as long as the wafer sheet can be moved. For this purpose, it is desirable to raise the needle to a height equal to or close to the peripheral edge so that the wafer sheet can move without entering the recess.

半導体チップがＤＡＦを備えない場合にも、上記と同様の操作により半導体チップＰのピックアップを行なうことができる。この場合にも、凹陥部への挿入により、半導体チップはウェーハシートから迅速且つ確実に剥離される。   Even when the semiconductor chip does not include the DAF, the semiconductor chip P can be picked up by the same operation as described above. Also in this case, the semiconductor chip is quickly and reliably peeled from the wafer sheet by being inserted into the recessed portion.

ニードルは、前進位置を調節可能とすることにより、異なる厚さの半導体チップ、ウェーハシート等に対応することができるが、それらの厚さが一定の場合には、前進位置を所定高さに設定することもできる。またそれらの厚さが一定の場合には、ニードルを凹陥部の底面から突出した位置に固定し、或いは、ニードルを省略して凹陥部底面でウェーハシートを受けるようにしてもよい。その場合は、凹陥部から昇降可能な突上げ針を別個に設け、半導体チップを下方から支持しながら、コレットと同期して上昇させるのが望ましい。   By making the advance position adjustable, the needle can handle different thicknesses of semiconductor chips, wafer sheets, etc. If the thickness is constant, the advance position is set to a predetermined height. You can also When the thicknesses are constant, the needle may be fixed at a position protruding from the bottom surface of the recess, or the needle may be omitted and the wafer sheet may be received at the bottom of the recess. In that case, it is desirable to separately provide a push-up needle that can be moved up and down from the recessed portion, and to raise it in synchronism with the collet while supporting the semiconductor chip from below.

また、凹陥部への半導体チップの挿入量を決めるニードルとは別個に突上げ針を設け、吸着した半導体チップを伴って上昇するコレットと同期して突上げ針を上昇させるようにすることもできる。この場合は、ニードルと突上げ針とに各々の駆動源を接続するのが望ましい。   Also, a push-up needle can be provided separately from the needle that determines the amount of the semiconductor chip inserted into the recess, and the push-up needle can be raised in synchronism with the collet that rises with the adsorbed semiconductor chip. . In this case, it is desirable to connect each drive source to the needle and the push-up needle.

凹陥部に作用する吸引により、半導体チップ個片をウェーハシートと共に凹陥部に挿入することもでき、この場合は、凹陥部に吸引を作用させる減圧手段が挿入手段として機能する。この吸引は、半導体チップが凹陥部上に移動した後に作用させるのが望ましい。また、コレットによる押し下げと、凹陥部に作用する吸引との双方を、挿入手段とすることもできる。   The semiconductor chip pieces can be inserted into the recessed portion together with the wafer sheet by suction acting on the recessed portion, and in this case, the decompression means that acts on the recessed portion functions as the inserting means. This suction is preferably applied after the semiconductor chip has moved onto the recess. Further, both the pressing by the collet and the suction acting on the recessed portion can be used as the insertion means.

ウェーハシート上の半導体チップを順次ピックアップするために、１つのピックアップ操作が終了する毎に、コレットを水平方向に移動させるのに代えて、ピックアップステージを水平方向に移動させてもよい。   In order to sequentially pick up the semiconductor chips on the wafer sheet, the pickup stage may be moved in the horizontal direction instead of moving the collet in the horizontal direction every time one pickup operation is completed.

１ ピックアップステージ
２ ニードル
３ コレット
１３ 凹陥部
１７ 可動ブロック１７
Ｐ 半導体チップ
Ｓ ウェーハシート 1 Pickup Stage 2 Needle 3 Collet 13 Recessed Part 17 Movable Block 17
P Semiconductor chip S Wafer sheet

Claims (7)

ウェーハシートに貼り付けられた半導体チップを個々にウェーハシートから剥離するピックアップ装置であって、
ピックアップステージに形成されウェーハシートと共に半導体チップ個片を受け入れる平面寸法を有した凹陥部と、ウェーハシートと共に半導体チップ個片を該凹陥部に挿入するための挿入手段と、前記凹陥部内の半導体チップを吸着してピックアップするコレットとを備えたことを特徴とするピックアップ装置。 A pick-up device for individually peeling semiconductor chips attached to a wafer sheet from the wafer sheet,
A recess formed on the pickup stage and having a planar dimension for receiving a semiconductor chip piece together with the wafer sheet; an insertion means for inserting the semiconductor chip piece together with the wafer sheet; and the semiconductor chip in the recess. A pickup device comprising a collet that picks up and picks up. 前記挿入手段が、前記コレットにより半導体チップを前記凹陥部内に押し下げる操作によって達成されることを特徴とする請求項１に記載のピックアップ装置。   The pickup device according to claim 1, wherein the insertion unit is achieved by an operation of pushing down the semiconductor chip into the recessed portion by the collet. 前記挿入手段が、ピックアップステージにおいてウェーハシートと共に半導体チップを凹陥部内へ吸引する減圧手段により達成されることを特徴とする請求項１に記載のピックアップ装置。   2. The pickup apparatus according to claim 1, wherein the inserting means is achieved by a pressure reducing means for sucking the semiconductor chip together with the wafer sheet into the recessed portion in the pickup stage. 前記凹陥部内への半導体チップの挿入深さを決めるために、前記凹陥部の底面から突出するニードルをさらに備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のピックアップ装置。   4. The pickup device according to claim 1, further comprising a needle protruding from a bottom surface of the recessed portion in order to determine an insertion depth of the semiconductor chip into the recessed portion. 前記ニードルが、前記凹陥部の底面から突出する高さを調節可能とされていることを特徴とする請求項４に記載のピックアップ装置。   The pickup device according to claim 4, wherein a height of the needle protruding from a bottom surface of the recessed portion is adjustable. ピックアップステージに対して上下動可能に支持された可動ブロックをさらに備え、該可動ブロックは、前記凹陥部に対応する平面寸法を有し、前記ピックアップステージの周縁部と同じ高さの待機位置と、上方に前記凹陥部を形成する下降位置とをとるように上下動することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のピックアップ装置。   A movable block supported to be movable up and down with respect to the pickup stage, the movable block having a planar dimension corresponding to the recessed portion, and a standby position having the same height as the peripheral edge of the pickup stage; 6. The pickup device according to claim 1, wherein the pickup device moves up and down so as to take a lowered position where the concave portion is formed. 前記凹陥部内における半導体チップの挿入深さを決め得るように上下動可能に設けられたニードルをさらに備え、前記可動ブロックには、前記ニードルを通すための縦孔が形成されていることを特徴とする請求項６に記載のピックアップ装置。   It further comprises a needle provided so as to be movable up and down so that the insertion depth of the semiconductor chip in the recessed portion can be determined, and the movable block has a vertical hole through which the needle is passed. The pickup device according to claim 6.
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