JP2022021161A - ピックアップ方法、ピックアップ装置及び試験装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】チップの損傷を抑制することができること。【解決手段】ピックアップ方法は、ウェーハユニットのリングフレームをフレーム保持ユニットで保持する保持ステップ1001と、保持ステップ1001を実施した後、ウェーハユニットのテープ側から突き上げピンでテープを介してチップを突き上げる突き上げステップ1003と、ウェーハユニットを挟んで突き上げピンに対面するピックアップコレットで突き上げピンで突き上げられたチップを保持し、テープ上からピックアップするピックアップステップ1004と、突き上げステップ1003を実施する前に、突き上げステップ1003で突き上げるチップを撮像カメラで撮像して撮像画像を形成し、撮像画像からチップの損傷を検出する損傷検出ステップ1002と、を備えた。【選択図】図6
Description
本発明は、ウェーハユニットからチップをピックアップするピックアップ方法、ピックアップ装置及びピックアップ装置を備えた試験装置に関する。
複数のチップへと分割され、かつテープに貼着されるとともにテープの外周がリングフレームに装着されたウェーハのチップをテープから剥離するピックアップ装置が利用されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
前述した特許文献1及び特許文献2に示されたピックアップ装置は、突き上げ部材でチップを突き上げてテープからチップを剥離させた後、ピックアップヘッドや吸着ノズルでチップを保持してピックアップしている。
しかし、チップにクラックなどの損傷が生じている場合には、チップの突き上げ時にチップが破損してしまう。破損したチップをピックアップヘッドや吸着ノズルで保持してしまうと、保持面にチップの破損屑が付着してしまうおそれがある。保持面に破損屑が付着した状態で次のチップをピックアップすると、チップの被保持面を損傷してしまう、もしくはチップを破損させてしまうおそれもある。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、チップの損傷を抑制することができるピックアップ方法、ピックアップ装置及び試験装置を提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のピックアップ方法は、複数のチップへと分割されたウェーハがテープに貼着されるとともに該テープの外周がリングフレームに装着されたウェーハユニットからチップをピックアップするピックアップ方法であって、ウェーハユニットの該リングフレームをフレーム保持ユニットで保持する保持ステップと、該保持ステップを実施した後、ウェーハユニットの該テープ側から突き上げ部材で該テープを介してチップを突き上げる突き上げステップと、該ウェーハユニットを挟んで該突き上げ部材に対面するピックアップコレットで該突き上げ部材で突き上げられた該チップを保持し、該テープ上からピックアップするピックアップステップと、該突き上げステップを実施する前に、該突き上げステップで突き上げる該チップを撮像カメラで撮像して撮像画像を形成し、該撮像画像から該チップの損傷を検出する損傷検出ステップと、を備えたことを特徴とする。
前記ピックアップ方法において、該損傷検出ステップで損傷が検出されなかった場合に該突き上げステップと該ピックアップステップを実施しても良い。
本発明のピックアップ装置は、複数のチップへと分割されたウェーハがテープに貼着されるとともに該テープの外周がリングフレームに装着されたウェーハユニットからチップをピックアップするピックアップ装置であって、ウェーハユニットのリングフレームを保持するフレーム保持ユニットと、該フレーム保持ユニットで保持された該リングフレームを含む該ウェーハユニットの該テープを介してチップを突き上げる突き上げ部材と、該ウェーハユニットを挟んで該突き上げ部材に対面し該突き上げ部材で突き上げられたチップを保持して該テープ上からピックアップするピックアップコレットと、該突き上げ部材で突き上げるチップを撮像して撮像画像を形成する撮像カメラと、該フレーム保持ユニットと該突き上げ部材と該ピックアップコレットと該撮像カメラとを制御するコントローラと、を備え、該コントローラは、該撮像画像から該チップの損傷を検出する損傷検出部を有することを特徴とする。
本発明の試験装置は、前記ピックアップ装置と、所定の間隔を有して配設され、チップの下面を支持する一対の支持部を有した支持ユニットと、該支持ユニットより上方且つ一対の該支持部の間に配置された圧子と、対の該支持部で支持されたチップに対して該圧子を相対的に近接移動させる圧子移動ユニットと、該圧子が一対の該支持部で支持された試験片を押圧する荷重を計測する荷重計測器と、該ピックアップコレットでピックアップされたチップを該支持ユニットへと搬送する搬送ユニットと、を備えたことを特徴とする。
本発明は、チップの損傷を抑制することができるという効果を奏する。
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
〔実施形態1〕
本発明の実施形態1に係る試験装置及びプピックアップ装置を図面に基づいて説明する。図1は、実施形態1に係る試験装置の構成例の一部を示す斜視図である。図2は、図1に示された試験装置の要部の斜視図である。図3は、図1に示された試験装置の測定対象のウェーハを備えるウェーハユニットの斜視図である。
本発明の実施形態1に係る試験装置及びプピックアップ装置を図面に基づいて説明する。図1は、実施形態1に係る試験装置の構成例の一部を示す斜視図である。図2は、図1に示された試験装置の要部の斜視図である。図3は、図1に示された試験装置の測定対象のウェーハを備えるウェーハユニットの斜視図である。
実施形態1に係る図1及び図2に示す試験装置1は、図3に示すウェーハユニット17から試験片であるチップ14をピックアップし、チップ14を破壊して、チップ14の抗折強度を測定する装置である。
(ウェーハユニット)
実施形態1では、ウェーハユニット17は、図3に示すように、複数のチップ14へ分割されたウェーハ10がテープ15に貼着されているとともに、テープ15の外周が円環状のリングフレーム16に装着されて、構成されている。ウェーハ10は、シリコン、サファイア、ガリウムなどを基板11とする円板状の半導体ウェーハや光デバイスウェーハ等である。
実施形態1では、ウェーハユニット17は、図3に示すように、複数のチップ14へ分割されたウェーハ10がテープ15に貼着されているとともに、テープ15の外周が円環状のリングフレーム16に装着されて、構成されている。ウェーハ10は、シリコン、サファイア、ガリウムなどを基板11とする円板状の半導体ウェーハや光デバイスウェーハ等である。
ウェーハ10は、基板11の表面11-1に格子状に形成された複数の分割予定ライン12によって区画された領域にデバイス13が形成されている。実施形態1において、ウェーハ10は、外周にリングフレーム16が装着されたテープ15が下面11-2に貼着されて、リングフレーム16に支持されて、ウェーハユニット17を構成している。また、ウェーハ10は、分割予定ライン12に沿って切削加工等が施されて、個々のチップ14に個片化されている。即ち、ウェーハ10は、チップ14間にウェーハ10自体を貫通した切削溝18が形成されている。なお、チップ14は、基板11の一部とデバイス13とを備える。
なお、実施形態1では、ウェーハ10は、基板11の表面11-1にデバイス13が形成されているが、本発明では、試験装置1がウェーハ10を個々のチップ14に分割する所謂後工程の加工条件の妥当性を評価するために用いられる場合には、表面11-1にデバイス13が形成されていなくても良い。また、本発明では、ウェーハ10の表面11-1側がテープ15に貼着されていても良い。
(試験装置)
試験装置1は、図1に示すように、装置本体2上に設けられウェーハユニット17を複数収容するカセット4が載置されるカセット載置台3と、カセット4にウェーハユニット17を出し入れする搬出入ユニット5と、カセット4から搬出されたウェーハユニット17又はカセット4に搬入される前のウェーハユニット17が仮置きされる一対の仮置きレール6と、ピックアップ装置20とを備える。
試験装置1は、図1に示すように、装置本体2上に設けられウェーハユニット17を複数収容するカセット4が載置されるカセット載置台3と、カセット4にウェーハユニット17を出し入れする搬出入ユニット5と、カセット4から搬出されたウェーハユニット17又はカセット4に搬入される前のウェーハユニット17が仮置きされる一対の仮置きレール6と、ピックアップ装置20とを備える。
カセット4は、複数のウェーハユニット17を鉛直方向と平行なZ軸方向に間隔をあけて収容する収容容器であって、ウェーハ10を出し入れする開口8が設けられている。カセット載置台3は、上面にカセット4が載置され、カセット4をZ軸方向に昇降させる。
一対の仮置きレール6は、装置本体2上でかつカセット載置台3に載置されるカセット4の開口8の幅方向の両端に設けられ、水平方向と平行なY軸方向に直線状に延びている。一対の仮置きレール6は、互いに平行に配置され、Y軸方向に直交しかつ水平方向と平行なX軸方向に沿って互いに間隔をあけて配置されている。一対の仮置きレール6は、ウェーハユニット17のリングフレーム16が仮置きされる。
搬出入ユニット5は、図示しない移動機構によりY軸方向に移動自在に設けられている。搬出入ユニット5は、カセット4からウェーハユニット17を搬出して、仮置きレール6上に仮置きした後、ピックアップ装置20のフレーム保持ユニット7の降下したフレーム支持部材22の上面までウェーハユニット17を搬出して、フレーム支持部材22の上面に載置する。また、搬出入ユニット5は、フレーム保持ユニット7の降下したフレーム支持部材22の上面上のウェーハユニット17を仮置きレール6を介してカセット4内に搬入する。
(ピックアップ装置)
ピックアップ装置20は、前述したウェーハユニット17からチップ14をピックアップする装置である。ピックアップ装置20は、図2に示すように、フレーム保持ユニット7と、フレーム保持ユニット7をY軸方向とX軸方向とに移動する移動機構30と、突き上げ機構40と、光源ユニット50と、撮像カメラ60と、ピックアップ機構70と、コントローラである制御ユニット400とを備える。
ピックアップ装置20は、前述したウェーハユニット17からチップ14をピックアップする装置である。ピックアップ装置20は、図2に示すように、フレーム保持ユニット7と、フレーム保持ユニット7をY軸方向とX軸方向とに移動する移動機構30と、突き上げ機構40と、光源ユニット50と、撮像カメラ60と、ピックアップ機構70と、コントローラである制御ユニット400とを備える。
(フレーム保持ユニット)
フレーム保持ユニット7は、ウェーハユニット17のリングフレーム16を保持するものである。フレーム保持ユニット7は、移動テーブル21上に設置されている。フレーム保持ユニット7は、環状のフレーム支持部材22と、フレーム支持部材22の上方に配置されかつ固定された環状のフレーム押さえ部材23と、フレーム支持部材22を昇降させる図示しない昇降機構とを備える。フレーム支持部材22は、上昇される前では上面が仮置きレール6の上面と同一平面上に位置して、ウェーハユニット17のリングフレーム16が載置される。フレーム保持ユニット7は、フレーム支持部材22の上面にウェーハユニット17のリングフレーム16が載置されると、昇降機構がフレーム支持部材22を上昇させて、フレーム押さえ部材23とフレーム支持部材22との間にリングフレーム16を挟み込んで、ウェーハユニット17を固定する。
フレーム保持ユニット7は、ウェーハユニット17のリングフレーム16を保持するものである。フレーム保持ユニット7は、移動テーブル21上に設置されている。フレーム保持ユニット7は、環状のフレーム支持部材22と、フレーム支持部材22の上方に配置されかつ固定された環状のフレーム押さえ部材23と、フレーム支持部材22を昇降させる図示しない昇降機構とを備える。フレーム支持部材22は、上昇される前では上面が仮置きレール6の上面と同一平面上に位置して、ウェーハユニット17のリングフレーム16が載置される。フレーム保持ユニット7は、フレーム支持部材22の上面にウェーハユニット17のリングフレーム16が載置されると、昇降機構がフレーム支持部材22を上昇させて、フレーム押さえ部材23とフレーム支持部材22との間にリングフレーム16を挟み込んで、ウェーハユニット17を固定する。
(移動機構)
移動機構30は、装置本体2上に設けられかつ移動テーブル21をX軸方向に移動するX軸移動機構31と、X軸移動機構31によりX軸方向に移動される移動テーブル21上に設けられかつフレーム保持ユニット7をY軸方向に移動するY軸移動機構32とを備える。X軸移動機構31は、一対の仮置きレール6とY軸方向に並ぶ位置と一対の仮置きレール6から離れる位置とに亘って移動テーブル21即ちフレーム保持ユニット7をX軸方向に移動する。各移動機構31,32は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ33,34、ボールねじ33,34を軸心回りに回転させる周知のモータ35,36及び移動テーブル21又はフレーム保持ユニット7をX軸方向又はY軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレール37,38を備える。
移動機構30は、装置本体2上に設けられかつ移動テーブル21をX軸方向に移動するX軸移動機構31と、X軸移動機構31によりX軸方向に移動される移動テーブル21上に設けられかつフレーム保持ユニット7をY軸方向に移動するY軸移動機構32とを備える。X軸移動機構31は、一対の仮置きレール6とY軸方向に並ぶ位置と一対の仮置きレール6から離れる位置とに亘って移動テーブル21即ちフレーム保持ユニット7をX軸方向に移動する。各移動機構31,32は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ33,34、ボールねじ33,34を軸心回りに回転させる周知のモータ35,36及び移動テーブル21又はフレーム保持ユニット7をX軸方向又はY軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレール37,38を備える。
(突き上げ機構)
図4は、図1に示された試験装置の突き上げ機構等を示す断面図である。突き上げ機構40は、X軸移動機構31により一対の仮置きレール6から離れる位置に位置付けられたフレーム保持ユニット7の下方に配置される。突き上げ機構40は、装置本体2の凹部9内に設けられ、X軸移動機構31により一対の仮置きレール6から離れる位置に位置付けられたフレーム保持ユニット7で保持されたリングフレーム16を含むウェーハユニット17のテープ15を介していずれかのチップ14を突き上げるものである。
図4は、図1に示された試験装置の突き上げ機構等を示す断面図である。突き上げ機構40は、X軸移動機構31により一対の仮置きレール6から離れる位置に位置付けられたフレーム保持ユニット7の下方に配置される。突き上げ機構40は、装置本体2の凹部9内に設けられ、X軸移動機構31により一対の仮置きレール6から離れる位置に位置付けられたフレーム保持ユニット7で保持されたリングフレーム16を含むウェーハユニット17のテープ15を介していずれかのチップ14を突き上げるものである。
突き上げ機構40は、全体が一体として、モータ等で構成される昇降機構(図示せず)と接続され、Z軸方向に沿って昇降する。突き上げ機構40は、図4に示すように、中空の円筒状に形成された外層部41と、外層部41の内部に配置された四角柱状の突き上げ部42とを備える。外層部41の上面には、外層部41の周方向に沿って同心円状に形成された複数の吸引溝44が形成されている。吸引溝44はそれぞれ、突き上げ機構40の内部に形成された吸引路45及び開閉弁46を介して、エジェクタ等でなる吸引源47に接続している。
突き上げ部42は、四角柱状に形成された第1突き上げピン42-1と、四角筒状に形成され第1突き上げピン42-1を囲繞する第2突き上げピン42-2と、四角筒状に形成され第2突き上げピン42-2を囲繞する第3突き上げピン42-3とを備える。第1突き上げピン42-1、第2突き上げピン42-2、及び第3突き上げピン42-3は、それぞれ、フレーム保持ユニット7で保持されたリングフレーム16を含むウェーハユニット17のテープ15を介していずれかのチップ14を突き上げる突き上げ部材である。第1突き上げピン42-1、第2突き上げピン42-2、及び第3突き上げピン42-3は、それぞれ、モータ等で構成される昇降機構(図示せず)と接続され、Z軸方向に沿って昇降する。
突き上げ機構40は、フレーム保持ユニット7で保持されたリングフレーム16を含むウェーハユニット17が上方に位置付けられた状態で、外層部41の上面の吸引溝44が吸引源47により吸引されて、外層部41の上面にテープ15のチップ14の周囲を吸引保持する。突き上げ機構40は、外層部41の上面にテープ15のチップ14の周囲を吸引保持して、突き上げ部42の各突き上げピン42-1,42-2,42-3が上昇されることで、チップ14をテープ15よりも上方に突き上げる。なお、突き上げ機構40の寸法は、チップ14のサイズに応じて適宜調整される。
実施形態1では、突き上げ機構40は、チップ14を突き上げる際に、昇降機構により第1突き上げピン42-1、第2突き上げピン42-2、及び第3突き上げピン42-3の上昇が同時に同速度で開始され、第2突き上げピン42-2が第3突き上げピン42-3よりも上側まで上昇され、第1突き上げピン42-1が第2突き上げピン42-2よりも上側まで上昇されて、それぞれの上昇が停止する。即ち、突き上げ機構40は、チップ14を突き上げる際に、第1突き上げピン42-1、第2突き上げピン42-2、及び第3突き上げピン42-3が同時に同速度で上昇を開始し、第3突き上げピン42-3、第2突き上げピン42-2、第1突き上げピン42-1が順に上昇を停止する。
(光源ユニット)
光源ユニット50は、装置本体2の凹部9内に設けられ、フレーム保持ユニット7で保持されたリングフレーム16を含むウェーハユニット17のテープ15越しにウェーハ10の突き上げ機構40の突き上げピン42-1,42-2,42-3により突き上げられるチップ14及びこのチップ14の周囲に照明光を照射するものである。光源ユニット50は、凹部9内の突き上げ機構40の隣に配置されている。
光源ユニット50は、装置本体2の凹部9内に設けられ、フレーム保持ユニット7で保持されたリングフレーム16を含むウェーハユニット17のテープ15越しにウェーハ10の突き上げ機構40の突き上げピン42-1,42-2,42-3により突き上げられるチップ14及びこのチップ14の周囲に照明光を照射するものである。光源ユニット50は、凹部9内の突き上げ機構40の隣に配置されている。
(撮像カメラ)
撮像カメラ60は、X軸移動機構31により一対の仮置きレール6から離れる位置に位置付けられたフレーム保持ユニット7の上方に配置される。撮像カメラ60は、X軸移動機構31により一対の仮置きレール6から離れる位置に位置付けられたフレーム保持ユニット7で保持されたリングフレーム16を含むウェーハユニット17のウェーハ10の突き上げ機構40の突き上げピン42-1,42-2,42-3により突き上げられるチップ14及びこのチップ14の周囲を撮像して、撮像画像501,502(図10及び図11に示す)を形成するものである。
撮像カメラ60は、X軸移動機構31により一対の仮置きレール6から離れる位置に位置付けられたフレーム保持ユニット7の上方に配置される。撮像カメラ60は、X軸移動機構31により一対の仮置きレール6から離れる位置に位置付けられたフレーム保持ユニット7で保持されたリングフレーム16を含むウェーハユニット17のウェーハ10の突き上げ機構40の突き上げピン42-1,42-2,42-3により突き上げられるチップ14及びこのチップ14の周囲を撮像して、撮像画像501,502(図10及び図11に示す)を形成するものである。
撮像カメラ60は、フレーム保持ユニット7で保持されたリングフレーム16を含むウェーハユニット17のウェーハ10の突き上げ機構40の突き上げピン42-1,42-2,42-3により突き上げられるチップ14及びこのチップ14の周囲を撮像する撮像素子(即ち、画素)を備えている。撮像素子は、例えば、CCD(Charge-Coupled Device)撮像素子又はCMOS(Complementary MOS)撮像素子である。撮像カメラ60は、フレーム保持ユニット7で保持されたリングフレーム16を含むウェーハユニット17のウェーハ10の突き上げ機構40の突き上げピン42-1,42-2,42-3により突き上げられるチップ14及びこのチップ14の周囲を撮影して、ウェーハ10の突き上げ機構40により突き上げられるチップ14と突き上げ機構40との位置合わせを行なうため等の撮像画像501,502を取得し、取得した撮像画像501,502を制御ユニット400に出力する。
(ピックアップ機構)
図5は、図1に示された試験装置のピックアップ機構の斜視図である。ピックアップ機構70は、複数のチップ14に分割されテープ15で支持されたウェーハ10から突き上げ機構40により突き上げられたチップ14をピックアップするものである。ピックアップ機構70は、図5に示すように、後述のコレット移動機構80によりY軸方向とZ軸方向とに移動される移動基台72と、移動基台72からコレット移動機構80から離れる方向にX軸方向に延在したアーム74と、アーム74の先端に設けられチップ14を保持するピックアップコレット76とを備える。
図5は、図1に示された試験装置のピックアップ機構の斜視図である。ピックアップ機構70は、複数のチップ14に分割されテープ15で支持されたウェーハ10から突き上げ機構40により突き上げられたチップ14をピックアップするものである。ピックアップ機構70は、図5に示すように、後述のコレット移動機構80によりY軸方向とZ軸方向とに移動される移動基台72と、移動基台72からコレット移動機構80から離れる方向にX軸方向に延在したアーム74と、アーム74の先端に設けられチップ14を保持するピックアップコレット76とを備える。
ピックアップコレット76は、X軸移動機構31により一対の仮置きレール6から離れる位置に位置付けられたフレーム保持ユニット7で保持されたウェーハユニット17を挟んで突き上げ機構40の突き上げピン42-1,42-2,42-3に対面し、突き上げ機構40の突き上げピン42-1,42-2,42-3で突き上げられたチップ14を保持して、テープ15からピックアップするものである。ピックアップコレット76は、アーム74の先端の下端部に取り付けられている。ピックアップコレット76は、下面78に吸引路73及び開閉弁75を介してエジェクタ等でなる吸引源77に接続した吸引溝79(図4に示す)が形成されている。
ピックアップコレット76は、下面78に突き上げピン42-1,42-2,42-3で突き上げられたチップ14を接触させた状態で、吸引溝79が吸引源77により吸引されて、チップ14を下面78に吸引保持する。ピックアップコレット76は、下面78に突き上げ機構40突き上げピン42-1,42-2,42-3で突き上げられたチップ14を吸引保持し、コレット移動機構80により上昇されることで、下面78に吸引保持したチップ14をテープ15からピックアップする。
また、実施形態1では、試験装置1は、突き上げ機構40の上面側にテープ15からピックアップされる際にチップ14にかかる荷重を計測する計測手段であるロードセルを備えても良い。ロードセルは、計測結果を制御ユニット400に出力する。なお、本発明では、計測手段であるロードセルをピックアップ機構70のピックアップコレット76の下面78側に設けても良い。
(コレット移動機構)
また、試験装置1は、図1及び図2に示すように、コレット移動機構80と、チップ観察機構100と、強度測定機構200とを備える。コレット移動機構80は、チップ14をテープ15からピックアップするピックアップ位置と、強度測定機構200の後述する支持ユニット210の支持突起214(図8に示す)上にチップ14を載置する載置位置との間でピックアップコレット76を移動するものである。コレット移動機構80は、ピックアップコレット76をピックアップ位置と載置位置との間で移動することで、ピックアップコレット76でピックアップされたチップ14を強度測定機構200の支持ユニット210に搬送する搬送ユニットである。
また、試験装置1は、図1及び図2に示すように、コレット移動機構80と、チップ観察機構100と、強度測定機構200とを備える。コレット移動機構80は、チップ14をテープ15からピックアップするピックアップ位置と、強度測定機構200の後述する支持ユニット210の支持突起214(図8に示す)上にチップ14を載置する載置位置との間でピックアップコレット76を移動するものである。コレット移動機構80は、ピックアップコレット76をピックアップ位置と載置位置との間で移動することで、ピックアップコレット76でピックアップされたチップ14を強度測定機構200の支持ユニット210に搬送する搬送ユニットである。
コレット移動機構80は、装置本体2上に設けられかつ移動テーブル83をY軸方向に移動する第2Y軸移動機構81と、第2Y軸移動機構81によりY軸方向に移動される移動テーブル83上に設けられかつ移動基台72即ちピックアップ機構70をZ軸方向に移動するZ軸移動機構82とを備える。
第2Y軸移動機構81は、突き上げ機構40の外層部41の上面と下面78がZ軸方向に対面するピックアップ位置から移動テーブル83即ちピックアップ機構70をY軸方向に沿って強度測定機構200に向かって移動する。各移動機構81,82は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ84,85、ボールねじ84,85を軸心回りに回転させる周知のモータ86,87及び移動テーブル83又はピックアップ機構70をY軸方向又はZ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレール88,89を備える。
(チップ観察機構)
チップ観察機構100は、チップ14の表面11-1、下面11-2及び側面を撮像して観察するものである。チップ観察機構100は、図1及び図2に示すように、装置本体2上の突き上げ機構40のY軸方向の隣に配置された下方撮像ユニット102と、側方撮像ユニット112と、チップ14の上下を反転するチップ反転機構150とを備える。
チップ観察機構100は、チップ14の表面11-1、下面11-2及び側面を撮像して観察するものである。チップ観察機構100は、図1及び図2に示すように、装置本体2上の突き上げ機構40のY軸方向の隣に配置された下方撮像ユニット102と、側方撮像ユニット112と、チップ14の上下を反転するチップ反転機構150とを備える。
下方撮像ユニット102は、ピックアップ機構70のピックアップコレット76に保持されたチップ14を下方から撮像する下方撮像カメラ103を備える。下方撮像カメラ103は、ピックアップコレット76の移動経路と重なる位置に配置されている。下方撮像ユニット102は、下方撮像カメラ103がチップ14を下方から撮像し、撮像して得た画像を制御ユニット400に出力する。
側方撮像ユニット112は、チップ14を側方から即ちチップ14の側面を撮像するものである。側方撮像ユニット112は、下方撮像ユニット102のY軸方向の隣に配置され、実施形態1では、下方撮像ユニット102よりも突き上げ機構40から離れた側に配置されている。
側方撮像ユニット112は、チップ14を支持する柱状のチップ支持台114と、チップ14の側面を撮像する側面撮像カメラ113とを備える。
チップ支持台114は、装置本体2から上方に向かって延びており、下方撮像カメラ103とY軸方向に並ぶ位置(即ち、ピックアップコレット76の移動経路と重なる位置)に配置されている。チップ支持台114は、上面が水平方向と平行に平坦に形成され、上面上にピックアップ機構70のピックアップコレット76により搬送されたチップ14を支持する。また、チップ支持台114は、図示しない回転駆動源と接続されており、回転駆動源によりZ軸方向と平行な軸心回りに回転する。
側面撮像カメラ113は、チップ支持台114の上面上に配置されたチップ14の側面を撮影可能な位置に配置されている。側面撮像カメラ113は、チップ14の側面を撮像する撮像素子を備えている。撮像素子は、例えば、CCD(Charge-Coupled Device)撮像素子又はCMOS(Complementary MOS)撮像素子である。側面撮像カメラ113は、チップ支持台114の上面に配置されたチップ14の側面を撮像し、撮像して得た画像を制御ユニット400に出力する。
なお、試験装置1は、ピックアップコレット76の移動経路と重なる位置にチップ支持台114を設けているため、ピックアップコレット76によってチップ14をチップ支持台114の上面に配置できる。
側方撮像ユニット112は、チップ支持台114によって支持されたチップ14の一側面を側面撮像カメラ113によって撮像する。その後、チップ支持台114を所定の角度回転させた後、側面撮像カメラ113によってチップ14の他の側面を撮像する。このようにして、側方撮像ユニット112は、側面撮像カメラ113によってチップ14の全ての側面(例えば、チップ14の4辺の側面)が撮像し、チップ14の厚さや、チップ14に形成された欠け(チッピング)の大きさ等を含んだ画像を得て、得た画像を制御ユニット400に出力する。また、側方撮像ユニット112は、チップ支持台114の回転角度を制御することにより、チップ14が強度測定機構200に配置される際における、チップ14の水平方向の向き(角度)を調整できる。
上記の下方撮像ユニット102及び側方撮像ユニット112により、チップ観察機構100は、ピックアップコレット76にピックアップされたチップ14の表面11-1、下面11-2及び側面を撮像する。なお、本発明では、チップ14の側面を撮像する側面撮像カメラ113は、ピックアップコレット76によって保持された状態のチップ14の側面を撮像可能な位置に設けられていてもよい。この場合、チップ14をチップ支持台114で支持することなくチップ14の側面を観察できるため、チップ14をチップ支持台114上に配置することによってチップ14の下面11-2等が傷つくことを防止できる。
チップ反転機構150は、側方撮像ユニット112のチップ支持台114の上方に配置されている。チップ反転機構150は、先端部でチップ14を保持した状態で、X軸方向と平行な軸心回りに基底部151を180°回転可能に構成されている。
チップ反転機構150は、チップ14の上下に反転する際、チップ14を支持したチップ支持台114の上面に対して、図1及び図2中に実線で示す位置から基底部151を180°回転させて、図1及び図2中に点線で示す位置に位置付ける。チップ反転機構150は、先端部にチップ14を吸引保持し、基底部151を180°回転して、チップ14の上下を反転する。
チップ反転機構150により反転されたチップ14は、ピックアップ機構70のピックアップコレット76により吸引保持されて、チップ反転機構150の先端部の吸引保持が停止した後、コレット移動機構80に移動されるピックアップコレット76により下方撮像ユニット102上又は強度測定機構200に搬送される。このように、チップ反転機構150は、チップ14の上下を反転する。
(強度測定機構)
強度測定機構200は、ピックアップ機構70でピックアップされたチップ14の抗折強度を計測する計測手段である。強度測定機構200は、チップ観察機構100とY軸方向の隣に配置され、実施形態1では、チップ観察機構100よりも突き上げ機構40から離れた側に配置されている。また、実施形態1では、強度測定機構200は、ピックアップコレット76の移動経路と重なる位置に配置されている。
強度測定機構200は、ピックアップ機構70でピックアップされたチップ14の抗折強度を計測する計測手段である。強度測定機構200は、チップ観察機構100とY軸方向の隣に配置され、実施形態1では、チップ観察機構100よりも突き上げ機構40から離れた側に配置されている。また、実施形態1では、強度測定機構200は、ピックアップコレット76の移動経路と重なる位置に配置されている。
強度測定機構200は、支持ユニット210と、押圧ユニット220とを備える。支持ユニット210は、ピックアップ機構70のピックアップコレット76によりピックアップされかつチップ観察機構100により表面11-1、下面11-2及び側面が撮像されたチップ14を支持するものである。支持ユニット210は、ピックアップコレット76の移動経路と重なる位置に配置されている。このために、コレット移動機構80は、ピックアップコレット76を突き上げ機構40にZ軸方向に対向する位置から支持ユニット210とZ軸方向に対向する位置に移動する。
支持ユニット210は、図17等に示すように、所定間隔212を有して配設され、チップ14の下面11-2を支持する一対の支持部211と、支持部211それぞれのX軸方向における位置と一対の支持部211間の間隔212とを変更する図示しない支持台移動機構とを備える。一対の支持部211は、X軸方向に互いに所定間隔212をあけて配設されている。支持部211は、それぞれ、支持台213と、接触部材215とを備える。
支持台213は、直方体状に形成されている。一対の支持部211の支持台213は、互いにX軸方向に間隔をあけて配置され、互いの間に間隔212が設けられている。また、一対の支持台213は、上面の長手方向がY軸方向に沿って配置されている。一対の支持台213は、上面側に抗折強度が測定されるチップ14がピックアップコレット76等により配置される。なお、実施形態1では、支持台213は、チップ14の下面11-2側が載置される。
支持台213は、それぞれ上面の互いに隣接する縁部に上方に突出する柱状(棒状)の支持突起214が形成され、上面の前述した縁部以外が接触部材215で被覆されている。支持突起214は、例えばステンレス鋼材等の金属でなり、Y軸方向と平行に配置され、チップ14の下面11-2側を支持する。なお、実施形態1では、支持突起214の上面の断面形状は、上方に凸の曲面に形成されている。
接触部材215は、支持突起214よりも柔軟な材質(例えば、スポンジゴム等)により構成され、厚みが一定の板状に形成されている。接触部材215は、平面形状が矩形状に形成され、変形していない状態の厚みが支持突起214の上面からの突出量よりも厚い。
接触部材215は、上面にチップ14の下面11-2が重ねられて、チップ14を支持する。このために、接触部材215の上面は、チップ14の下面11-2を支持する。なお、実施形態1では、変形していない状態の接触部材215の上面は、支持突起214の上端よりも1mm程度上方に配置される。このために、支持台213上に配置されたチップ14は、下面11-2が支持突起214から間隔をあけて、接触部材215の上面に接触する。また、支持突起214の上端214-1(支点に相当)には、圧子221がチップ14を押圧すると、接触部材215が変形してチップ14の下面11-2に接触して、下面11-2を支持する。このために、支持突起214の上端214-1は、チップ14の下面11-2を支持する。
押圧ユニット220は、支持ユニット210に支持されたチップ14を圧子221で押圧し、チップ14の押圧時に押圧ユニット220にかかる荷重を測定するとともに、支持ユニット210に支持されたチップ14を押圧して破壊するものである。押圧ユニット220は、支持ユニット210の上方に設けられている。
押圧ユニット220は、図1及び図2に示すように、圧子221と、圧子移動ユニット222と、荷重計測器223とを備える。
圧子221は、支持ユニット210より上方且つ、チップ14の下面11-2を支持する一対の支持部211の間の上方に配置されている。圧子移動ユニット222は、一対の支持部211で支持されたチップ14に対して圧子221をZ軸方向に沿って相対的に近接移動させるものである。圧子移動ユニット222は、圧子221を下端に支持して、圧子221を支持ユニット210の一対の支持部211の間とZ軸方向に沿って対向させて、圧子221をZ軸方向に沿って昇降移動させる。
荷重計測器223は、圧子221が支持部211で支持されたチップ14を押圧する荷重を計測するものである。実施形態1では、荷重計測器223は、圧子移動ユニット222によって圧子221とともにZ軸方向に沿って昇降移動される。荷重計測器223は、周知のロードセル等により構成され、圧子221が一対の支持部211で支持されたチップ14を押圧する荷重を計測し、計測結果を制御ユニット400に出力する。
強度測定機構200は、チップ14の抗折強度を測定する際は、一対の支持部211上にピックアップコレット76等によりチップ14が載置される。このとき、チップ14は、両端部が一対の支持部211によって支持され、中央部が間隔212と重なる。
強度測定機構200は、圧子221を圧子移動ユニット222により降下させて、圧子221でチップ14を押圧し、チップ14を押圧する圧子221にかかる荷重(Z軸方向の力)を荷重計測器223によって計測し、計測結果を適宜制御ユニット400に出力しながら圧子221でチップ14を破壊する。強度測定機構200は、チップ14の一対の支持突起214及び圧子221を用いた3点曲げ試験を行い、この3点曲げ試験により、チップ14の曲げ強度(抗折強度)を計測し、計測結果を制御ユニット400に出力する。
(制御ユニット)
制御ユニット400は、試験装置1の上述した各構成ユニットをそれぞれ制御して、チップ14の抗折強度を測定するなどの各チップ14に対する測定動作を試験装置1に実施させるものである。即ち、制御ユニット400は、ピックアップ装置20の上述した各構成ユニットであるフレーム保持ユニット7と、突き上げ機構40即ち突き上げピン42-1,42-2,42-3と、ピックアップ機構70即ちピックアップコレット76と、光源ユニット50と、撮像カメラ60とをそれぞれ制御して、ウェーハユニット17からチップ14をピックアップするピックアップ動作をピックアップ装置20に実施させるものである。
制御ユニット400は、試験装置1の上述した各構成ユニットをそれぞれ制御して、チップ14の抗折強度を測定するなどの各チップ14に対する測定動作を試験装置1に実施させるものである。即ち、制御ユニット400は、ピックアップ装置20の上述した各構成ユニットであるフレーム保持ユニット7と、突き上げ機構40即ち突き上げピン42-1,42-2,42-3と、ピックアップ機構70即ちピックアップコレット76と、光源ユニット50と、撮像カメラ60とをそれぞれ制御して、ウェーハユニット17からチップ14をピックアップするピックアップ動作をピックアップ装置20に実施させるものである。
制御ユニット400は、CPU(central processing unit)のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ROM(read only memory)又はRAM(random access memory)のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット400の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、試験装置1を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して試験装置1の上述した各ユニットに出力する。
また、制御ユニット400は、測定動作の状態や画像などを表示する表示画面301を有する表示手段である表示ユニット300と、制御ユニット400に接続されかつオペレータが試験装置1の制御ユニット400に情報などを入力する際に用いる入力手段であるタッチパネル302とが接続されている。表示ユニット300は、液晶表示装置などにより構成される。タッチパネル302は、表示ユニット300の表示画面301に重ねられる。
また、制御ユニット400は、撮像画像501,502からチップ14の損傷を検出する損傷検出部401を備える、損傷検出部401の機能は、演算処理装置が記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施することにより実現される。
(ピックアップ方法)
次に、本明細書は、実施形態1に係るピックアップ方法を図面に基づいて説明する。図6は、実施形態1に係るピックアップ方法の流れを示すフローチャートである。ピックアップ方法は、ウェーハユニット17からチップ14をピックアップする方法であるとともに、実施形態1では、ウェーハユニット17からピックアップしたチップ14に対して試験装置1が測定動作を実施する方法、即ちチップ14の抗折強度を測定する方法でもある。即ち、実施形態1では、ピックアップ方法は、試験装置1の測定動作である。
次に、本明細書は、実施形態1に係るピックアップ方法を図面に基づいて説明する。図6は、実施形態1に係るピックアップ方法の流れを示すフローチャートである。ピックアップ方法は、ウェーハユニット17からチップ14をピックアップする方法であるとともに、実施形態1では、ウェーハユニット17からピックアップしたチップ14に対して試験装置1が測定動作を実施する方法、即ちチップ14の抗折強度を測定する方法でもある。即ち、実施形態1では、ピックアップ方法は、試験装置1の測定動作である。
実施形態1に係るピックアップ方法は、オペレータが複数のウェーハユニット17を収容したカセット4をカセット載置台3に設置し、タッチパネル302を操作して、測定内容情報を制御ユニット400に入力し、制御ユニット400がオペレータの測定開始指示を受け付けると、試験装置1により実施される。なお、測定内容情報は、抗折強度等の測定対象であるテープ15から突き上げピン42-1,42-2,42-3により突き上げられるチップ14、即ちテープ15からピックアップされるピックアップ対象のチップ14の位置を含む。
即ち、テープ15からピックアップされるピックアップ対象のチップ14の位置は、実施形態1に係るピックアップ方法が実施される前に、制御ユニット400に予め登録されている。なお、本明細書では、ピックアップ方法の実施中に、チップ14をピックアップする度に、オペレータがタッチパネル等を操作して、テープ15からピックアップするチップ14を選定しても良い。ピックアップ方法は、図6に示すように、保持ステップ1001と、損傷検出ステップ1002と、突き上げステップ1003と、ピックアップステップ1004と、測定ステップ1005とを備える。
(保持ステップ)
図7は、図6に示されたピックアップ方法の保持ステップを示す断面図である。保持ステップ1001は、ウェーハユニット17のリングフレーム16をフレーム保持ユニット7で保持するステップである。
図7は、図6に示されたピックアップ方法の保持ステップを示す断面図である。保持ステップ1001は、ウェーハユニット17のリングフレーム16をフレーム保持ユニット7で保持するステップである。
保持ステップ1001では、制御ユニット400は、搬出入ユニット5を制御して試験前のウェーハ10を含むウェーハユニット17をカセット4から搬出させて一対の仮置きレール6上に仮置きさせ、搬出入ユニット5を制御して、仮置きレール6上に仮置きされたウェーハユニット17のリングフレーム16をフレーム保持ユニット7の降下したフレーム支持部材22上に載置させる。保持ステップ1001では、制御ユニット400は、フレーム保持ユニット7を制御して、フレーム支持部材22を上昇させて、図7に示すように、フレーム押さえ部材23とフレーム支持部材22との間にリングフレーム16を挟み込んで、ウェーハユニット17をフレーム保持ユニット7で固定する。
(損傷検出ステップ)
図8は、図6に示されたピックアップ方法の損傷検出ステップを示す断面図である。図9は、図6に示されたピックアップ方法の損傷検出ステップのウェーハ上の撮像ユニットの撮像範囲を示す平面図である。図10は、図6に示されたピックアップ方法の損傷検出ステップにおいて、撮像ユニットが取得した撮像画像の一例を示す図である。図11は、図6に示されたピックアップ方法の損傷検出ステップにおいて、撮像ユニットが取得した撮像画像の他の例を示す図である。
図8は、図6に示されたピックアップ方法の損傷検出ステップを示す断面図である。図9は、図6に示されたピックアップ方法の損傷検出ステップのウェーハ上の撮像ユニットの撮像範囲を示す平面図である。図10は、図6に示されたピックアップ方法の損傷検出ステップにおいて、撮像ユニットが取得した撮像画像の一例を示す図である。図11は、図6に示されたピックアップ方法の損傷検出ステップにおいて、撮像ユニットが取得した撮像画像の他の例を示す図である。
損傷検出ステップ1002は、突き上げステップ1003を実施する前に、突き上げステップ1003で突き上げピン42-1,42-2,42-3により突き上げるチップ14を撮像カメラ60で撮像して撮像画像501,502を形成し、撮像画像501,502からチップ14の損傷である傷141を検出するステップである。損傷検出ステップ1002では、制御ユニット400は、測定内容情報に基づいて移動機構30を制御しフレーム保持ユニット7を移動して、図8に示すように、フレーム保持ユニット7で保持されたリングフレーム16を含むウェーハユニット17のテープ15からピックアップされるチップ14を突き上げ機構40の上方でかつ撮像カメラ60の下方に位置付ける。
このとき、実施形態1では、ウェーハ10の表面11-1上において、撮像カメラ60の撮像範囲61(図9に一点鎖線で示す)の中央に突き上げピン42-1,42-2,42-3により突き上げられる突き上げ対象即ちテープ15からピックアップされるピックアップ対象のチップ14(以下、符号14-1で示す)が位置している。損傷検出ステップ1002では、制御ユニット400は、光源ユニット50からテープ15越しに光をウェーハ10に照射して、撮像カメラ60にフレーム保持ユニット7に固定されたウェーハユニット17のウェーハ10のチップ14-1及びチップ14-1の周囲を撮像させて、図10及び図11に示す撮像画像501,502を取得する(ステップ1002-1)。
撮像画像501,502は、光源ユニット50から光を照射して撮像カメラ60がチップ14-1等を撮像して取得されるので、切削溝18(図10及び図11では、白地で示す)がチップ14-1,14(図10及び図11では、黒地で示す)よりも明るく(光量が高く)なっている。制御ユニット400は、撮像画像501,502の光量が所定値を超えた画素を切削溝18として検出し、チップ14-1の外縁の位置を検出する。
損傷検出ステップ1002では、制御ユニット400の損傷検出部401は、位置を検出したチップ14-1の外縁よりもチップ14-1の内側に光量が所定値を超えた画素の数が所定数を超えているか否かを判定して、チップ14-1に傷141が有るか否かを判定する(ステップ1002-2)。チップ14-1に傷141がない場合、撮像画像501は、図10に示すように、チップ14-1の外縁よりも内側全体の画素の光量が所定値以下となる。また、チップ14-1にこのチップ14-1を貫通した傷19が有る場合、傷141が光源ユニット50からの光を通すので、撮像画像502は、図11に示すように、チップ14-1の外縁より内側に傷141を示す光量が所定値を超えた画素の数が所定数を超える。なお、本発明では、損傷検出ステップ1002において、制御ユニット400の損傷検出部401は、撮像画像501,502に二値化処理やラベリング処理を施しても良い。
損傷検出ステップ1002では、制御ユニット400の損傷検出部401は、図10に示すように、位置を検出したチップ14-1の外縁よりもチップ14-1の内側に光量が所定値を超えた画素の数が所定数以下であると判定すると、チップ14-1に傷141がないと判定(ステップ1002-2:No)し、突き上げステップ1003に進む。実施形態1において、損傷検出ステップ1002では、制御ユニット400の損傷検出部401は、図11に示すように、位置を検出したチップ14-1の外縁よりもチップ14-1の内側に光量が所定値を超えた画素の数が所定数を超えていると判定すると、チップ14-1に傷141があると判定(ステップ1002-2:Yes)して、ピックアップ方法を終了する。
(突き上げステップ)
図12は、図6に示されたピックアップ方法の突き上げステップにおいて、チップと突き上げ機構とを位置合わせした状態の断面図である。図13は、図6に示されたピックアップ方法の突き上げステップにおいて、テープを突き上げ機構の外層部に吸引保持した状態の断面図である。図14は、図6に示されたピックアップ方法の突き上げステップにおいて、ピックアップ対象のチップにピックアップコレットの下面を接触した状態の断面図である。
図12は、図6に示されたピックアップ方法の突き上げステップにおいて、チップと突き上げ機構とを位置合わせした状態の断面図である。図13は、図6に示されたピックアップ方法の突き上げステップにおいて、テープを突き上げ機構の外層部に吸引保持した状態の断面図である。図14は、図6に示されたピックアップ方法の突き上げステップにおいて、ピックアップ対象のチップにピックアップコレットの下面を接触した状態の断面図である。
突き上げステップ1003は、保持ステップ1001を実施した後、ウェーハユニット17のテープ15側から突き上げピン42-1,42-2,42-3でテープ15を介してチップ14-1を突き上げるステップである。突き上げステップ1003では、制御ユニット400は、開閉弁46,75を閉じた状態で、損傷検出ステップ1002で検出したチップ14-1の外縁の位置に基づいて、移動機構30を制御しフレーム保持ユニット7を移動の位置を調整するとともに、コレット移動機構80を制御しピックアップコレット76を移動して、図12に示すように、ウェーハ10のチップ14-1、突き上げ機構40及びピックアップコレット76との位置合わせを遂行する。なお、実施形態1において、位置合わせでは、チップ14-1の外縁と突き上げピン42-3の外縁とを鉛直方向に沿って対面させ、チップ14-1の外縁とピックアップコレット76の下面78の外縁とを鉛直方向に沿って対面させる。
突き上げステップ1003では、制御ユニット400が突き上げ機構40を制御して、突き上げピン42-1,42-2,42-3を下降させた状態で、突き上げ機構40全体を上昇させて、突き上げ機構40の外層部41及び突き上げピン42-1,42-2,42-3の上面をテープ15に接触させる。また、突き上げステップ1003では、制御ユニット400が、開閉弁46を開いて、図13に示すように、突き上げ機構40の外層部41の上面にテープ15を吸引保持する。
突き上げステップ1003では、図14に示すように、制御ユニット400がコレット移動機構80を制御し、ピックアップコレット76を下降して、ピックアップコレット76の下面78をチップ14-1に接触させる。突き上げステップ1003では、制御ユニット400が突き上げ機構40を制御して突き上げピン42-1,42-2,42-3を上昇させるとともに、コレット移動機構80を制御してピックアップコレット76を上昇させる。このとき、突き上げステップ1003では、制御ユニット400は、突き上げピン42-1,42-2,42-3の上昇動作と、ピックアップコレット76との上昇動作とを、第1突き上げピン42-1の上面とピックアップコレット76の下面78との距離がチップ14-1の厚みに応じた距離(実施形態1では、チップ14-1の厚みとテープ15の厚みとを合わせたなる距離)となるように連動させる。こうして、突き上げステップ1003では、突き上げピン42-1,42-2,42-3がテープ15を介して突き上げて、特に、第2突き上げピン42-2及び第3突き上げピン42-3上のテープ15からチップ14が剥離される。
(ピックアップステップ)
図15は、図6に示されたピックアップ方法のピックアップステップにおいて、ピックアップ対象のチップをピックアップコレットの下面で吸引保持した状態の断面図である。図16は、図6に示されたピックアップ方法のピックアップステップにおいて、ピックアップコレットが吸引保持したチップをテープからピックアップした状態の断面図である。ピックアップステップ1004は、ウェーハユニット17を挟んで突き上げピン42-1,42-2,42-3に対面するピックアップコレット76で突き上げピン42-1,42-2,42-3で突き上げられたチップ14-1を保持し、テープ15上からピックアップするステップである。
図15は、図6に示されたピックアップ方法のピックアップステップにおいて、ピックアップ対象のチップをピックアップコレットの下面で吸引保持した状態の断面図である。図16は、図6に示されたピックアップ方法のピックアップステップにおいて、ピックアップコレットが吸引保持したチップをテープからピックアップした状態の断面図である。ピックアップステップ1004は、ウェーハユニット17を挟んで突き上げピン42-1,42-2,42-3に対面するピックアップコレット76で突き上げピン42-1,42-2,42-3で突き上げられたチップ14-1を保持し、テープ15上からピックアップするステップである。
ピックアップステップでは、制御ユニット400は、図15に示すように、開閉弁75を開いて、ピックアップコレット76の下面78にチップ14-1を吸引保持する。ピックアップステップでは、制御ユニット400は、コレット移動機構80を制御して、ピックアップコレット76を上昇して、図16に示すように、ピックアップコレット76の下面78に吸引保持したチップ14-1をテープ15からピックアップする。
(測定ステップ)
図17は、図6に示されたピックアップ方法の測定ステップにおいて支持ユニットの一対の支持部がチップを支持した状態を示す断面図である。図18は、図17に示されたチップが圧子に押圧されて支持部の支持突起の上端に接触した状態を示す断面図である。図19は、図18に示されたチップが破壊された状態を示す断面図である。
図17は、図6に示されたピックアップ方法の測定ステップにおいて支持ユニットの一対の支持部がチップを支持した状態を示す断面図である。図18は、図17に示されたチップが圧子に押圧されて支持部の支持突起の上端に接触した状態を示す断面図である。図19は、図18に示されたチップが破壊された状態を示す断面図である。
測定ステップ1005は、ピックアップコレット76で支持したチップ14-1を一対の支持部211上に載置し、次いで一対の支持部211で支持されたチップ14-1を圧子221で押圧して破壊し、チップ14-1が破壊した際の荷重を荷重計測器223で検出するステップである。実施形態1において、測定ステップ1005では、制御ユニット400は、コレット移動機構80を制御してピックアップコレット76を適宜移動させ、チップ観察機構100を制御して、測定内容情報で定められた表面11-1、下面11-2及び側面を撮像してこれらの画像を取得し、記憶装置に記憶した後、強度測定機構200の一対の支持部211上にチップ14-1の下面11-2を載置する。
実施形態1において、測定ステップ1005では、制御ユニット400は、強度測定機構200を制御して圧子移動ユニット222により圧子221を降下させて、図17に示すように、圧子221の先端をチップ14-1の表面11-1側に接触させ、チップ14-1を圧子221により押圧する。また、チップ14-1の押圧によって圧子221にかかる荷重(Z軸方向の力)が、荷重計測器223によって計測され、計測結果が適宜制御ユニット400に出力される。
測定ステップ1005では、制御ユニット400は、強度測定機構200を制御して、圧子221等を更に降下させて、チップ14-1を圧子221により更に押圧し、チップ14-1を支持する接触部材215を変形させるとともにチップ14-1を撓ませる。その結果、図18に示すように、チップ14-1の下面11-2側が支持台213の支持突起214と接触して、チップ14-1が一対の支持突起214によって支持され、チップ14-1を押圧する圧子221にかかる荷重が増大する。なお、このとき、接触部材215の柔軟性によっては、接触部材215の変形のみが生じチップ14-1の撓みが生じない場合もある。
測定ステップ1005では、制御ユニット400は、強度測定機構200を制御して、圧子221を更に降下させ、図19に示すように、チップ14-1を破壊する。チップ14-1が破壊されると、荷重計測器223によって測定される荷重が最大値からゼロになる。そのため、強度測定機構200は、荷重計測器223によって測定された荷重の値の変化からチップ14-1が破壊されたタイミングを検出できる。また、荷重計測器223によって測定された荷重の最大値が、チップ14-1の抗折強度に対応する。なお、本発明では、測定ステップ1005において、制御ユニット400は、測定された荷重の最大値と支持部211の支点214-1間の距離、チップ14-1の厚み及びチップ14-1の幅(支点間の方向に直交する方向)をもとにσ=3LW/2bh2(L:支点間距離(mm)、W:圧子221の荷重値(N)、b:チップ14-1の幅(mm)、h:チップ14-1の厚み(mm))から抗折強度の値σを算出し、チップ14-1の位置情報やチップ14-1の損傷有無とともに抗折強度の値σを制御ユニット400で記憶しておく。
試験装置1の制御ユニット400は、測定内容情報に位置が入力されたチップ14-1の全ての抗折強度を測定すると、測定方法を終了する。
こうして、実施形態1に係るピックアップ方法は、損傷検出ステップ1002で損傷である傷141が検出されなかった場合に突き上げステップ1003とピックアップステップ1004と測定ステップ1005を実施する。
以上説明したように、実施形態1に係るピックアップ方法は、突き上げステップ1003を実施する前に、チップ14-1の傷141を検出する損傷検出ステップ1002を実施する。このために、ピックアップ方法は、損傷検出ステップ1002においてチップ14-1の傷141の有無を検出しておくことで、傷141が有るチップ14-1をピックアップすることを抑制できる。その結果、ピックアップ方法は、チップ14-1の破損屑がピックアップコレット76の下面78に付着することを抑制でき、チップ14-1の損傷を抑制することができるという効果を奏する。
また、実施形態1に係るピックアップ装置20及び試験装置1は、前述したピックアップ方法を実施するので、チップ14-1の破損屑がピックアップコレット76の下面78に付着することを抑制でき、チップ14-1の損傷を抑制することができるという効果を奏する。
〔実施形態2〕
本発明の実施形態2に係るピックアップ方法、ピックアップ装置及び試験装置を図面に基づいて説明する。図20は、実施形態2に係る試験装置の構成例の一部を示す斜視図である。図21は、図20に示された試験装置の要部の斜視図である。図22は、実施形態2に係るピックアップ方法の流れを示すフローチャートである。図20、図21及び図22は、実施形態1と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
本発明の実施形態2に係るピックアップ方法、ピックアップ装置及び試験装置を図面に基づいて説明する。図20は、実施形態2に係る試験装置の構成例の一部を示す斜視図である。図21は、図20に示された試験装置の要部の斜視図である。図22は、実施形態2に係るピックアップ方法の流れを示すフローチャートである。図20、図21及び図22は、実施形態1と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
実施形態2に係るピックアップ装置20-2及び試験装置1-2は、図20及び図21に示すように、ピックアップコレット76の下面78を清掃する清掃具90を支持する清掃具支持部91を備えること以外、実施形態1のピックアップ装置20及び試験装置1と同じである。実施形態2では、清掃具支持部91は、下方撮像ユニット102のY軸方向の隣(即ち、ピックアップコレット76の移動経路と重なる位置)に配置されている。実施形態2では、清掃具支持部91は、下方撮像ユニット102の下方撮像カメラ103と、チップ支持台114との間に配置されている。清掃具支持部91は、装置本体2から立設した柱状に形成され、吸引源から吸引されることで上面に清掃具90を吸引保持する。
清掃具90は、実施形態1では、平面形状が正方形でかつ厚みが一定の板状に形成されている。また、実施形態1では、清掃具90は、不織布により構成されている。
実施形態2に係るピックアップ方法は、図22に示すように、損傷検出ステップ1002を実施した後、損傷検出ステップ1002の判定結果、即ちチップ14の傷141の有無にかかわらず、突き上げステップ1003、ピックアップステップ1004及び測定ステップ1005を実施し、測定ステップ1005後に、損傷検出ステップ1002においてチップ14-1に傷141を検出したか否かを判定(ステップ1006)し、傷141を検出したと判定(ステップ1006:Yes)した場合、清掃ステップ1007を実施し、傷141を検出しなかったと判定(ステップ1006:No)した場合、終了する事以外、実施形態1のピックアップ方法と同じである。
清掃ステップ1007は、ピックアップコレット76のチップ14-1を保持する保持面である下面78を清掃するステップである。清掃ステップ1007では、制御ユニット400は、コレット移動機構80を制御して、ピックアップコレット76の下面78を清掃具支持部91に支持された清掃具90上を所定回数摺動させて、ピックアップコレット76の下面78から破損屑を除去する。
実施形態2に係るピックアップ方法、ピックアップ装置20-2及び試験装置1-2は、突き上げステップ1003を実施する前に、チップ14-1の損傷を検出する損傷検出ステップ1002を実施する。このために、実施形態2に係るピックアップ方法、ピックアップ装置20-2及び試験装置1-2は、損傷検出ステップ1002においてチップ14-1の損傷の有無を検出しておくことで、損傷しているチップ14-1をピックアップした場合、清掃ステップ1007でピックアップコレット76の下面78を清掃し、下面78から破損屑を除去することを抑制できる。その結果、実施形態2に係るピックアップ方法、ピックアップ装置20-2及び試験装置1-2は、実施形態1と同様に、テープ15から剥離するチップ14-1の損傷を抑制することができるという効果を奏する。
なお、本発明は、上記実施形態等に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。実施形態では、試験装置1は、チップ14-1の抗折強度を測定したが、本発明では、チップ14-1に限らず、種々の試験片の強度を測定しても良い。また、実施形態1では、ピックアップ装置20,20-2は、試験装置1,1-2の一部分を構成したが、本発明では、これに限定されずに、試験装置1,1-2等の他の装置を構成せずに、単体でも良い。
1,1-2 試験装置
7 フレーム保持ユニット
10 ウェーハ
11-2 下面
14,14-1 チップ(試験片)
15 テープ
16 リングフレーム
17 ウェーハユニット
20,20-2 ピックアップ装置
42-1 第1突き上げピン(突き上げ部材)
42-2 第2突き上げピン(突き上げ部材)
42-3 第3突き上げピン(突き上げ部材)
60 撮像カメラ
76 ピックアップコレット
80 コレット移動機構(搬送ユニット)
141 傷(損傷)
210 支持ユニット
211 支持部
212 所定間隔
221 圧子
222 圧子移動ユニット
223 荷重計測器(荷重計測手段)
400 制御ユニット(コントローラ)
401 損傷検出部
501,502 撮像画像
1001 保持ステップ
1002 損傷検出ステップ
1003 突き上げステップ
1004 ピックアップステップ
7 フレーム保持ユニット
10 ウェーハ
11-2 下面
14,14-1 チップ(試験片)
15 テープ
16 リングフレーム
17 ウェーハユニット
20,20-2 ピックアップ装置
42-1 第1突き上げピン(突き上げ部材)
42-2 第2突き上げピン(突き上げ部材)
42-3 第3突き上げピン(突き上げ部材)
60 撮像カメラ
76 ピックアップコレット
80 コレット移動機構(搬送ユニット)
141 傷(損傷)
210 支持ユニット
211 支持部
212 所定間隔
221 圧子
222 圧子移動ユニット
223 荷重計測器(荷重計測手段)
400 制御ユニット(コントローラ)
401 損傷検出部
501,502 撮像画像
1001 保持ステップ
1002 損傷検出ステップ
1003 突き上げステップ
1004 ピックアップステップ
Claims (4)
- 複数のチップへと分割されたウェーハがテープに貼着されるとともに該テープの外周がリングフレームに装着されたウェーハユニットからチップをピックアップするピックアップ方法であって、
ウェーハユニットの該リングフレームをフレーム保持ユニットで保持する保持ステップと、
該保持ステップを実施した後、ウェーハユニットの該テープ側から突き上げ部材で該テープを介してチップを突き上げる突き上げステップと、
該ウェーハユニットを挟んで該突き上げ部材に対面するピックアップコレットで該突き上げ部材で突き上げられた該チップを保持し、該テープ上からピックアップするピックアップステップと、
該突き上げステップを実施する前に、該突き上げステップで突き上げる該チップを撮像カメラで撮像して撮像画像を形成し、該撮像画像から該チップの損傷を検出する損傷検出ステップと、を備えた、ピックアップ方法。 - 該損傷検出ステップで損傷が検出されなかった場合に該突き上げステップと該ピックアップステップを実施する、請求項1に記載のピックアップ方法。
- 複数のチップへと分割されたウェーハがテープに貼着されるとともに該テープの外周がリングフレームに装着されたウェーハユニットからチップをピックアップするピックアップ装置であって、
ウェーハユニットのリングフレームを保持するフレーム保持ユニットと、
該フレーム保持ユニットで保持された該リングフレームを含む該ウェーハユニットの該テープを介してチップを突き上げる突き上げ部材と、
該ウェーハユニットを挟んで該突き上げ部材に対面し該突き上げ部材で突き上げられたチップを保持して該テープ上からピックアップするピックアップコレットと、
該突き上げ部材で突き上げるチップを撮像して撮像画像を形成する撮像カメラと、
該フレーム保持ユニットと該突き上げ部材と該ピックアップコレットと該撮像カメラとを制御するコントローラと、を備え、
該コントローラは、該撮像画像から該チップの損傷を検出する損傷検出部を有する、ピックアップ装置。 - 請求項3に記載のピックアップ装置と、
所定の間隔を有して配設され、チップの下面を支持する一対の支持部を有した支持ユニットと、
該支持ユニットより上方且つ一対の該支持部の間に配置された圧子と、
一対の該支持部で支持されたチップに対して該圧子を相対的に近接移動させる圧子移動ユニットと、
該圧子が一対の該支持部で支持された試験片を押圧する荷重を計測する荷重計測器と、
該ピックアップコレットでピックアップされたチップを該支持ユニットへと搬送する搬送ユニットと、を備えた試験装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020124609A JP2022021161A (ja) | 2020-07-21 | 2020-07-21 | ピックアップ方法、ピックアップ装置及び試験装置 |
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JP (1) | JP2022021161A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN117790379A (zh) * | 2024-02-27 | 2024-03-29 | 深圳市金创图电子设备有限公司 | 一种双工位mini芯片搬移控制*** |
-
2020
- 2020-07-21 JP JP2020124609A patent/JP2022021161A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN117790379A (zh) * | 2024-02-27 | 2024-03-29 | 深圳市金创图电子设备有限公司 | 一种双工位mini芯片搬移控制*** |
CN117790379B (zh) * | 2024-02-27 | 2024-04-26 | 深圳市金创图电子设备有限公司 | 一种双工位mini芯片搬移控制*** |
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