JP5647308B2 - 半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents
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Description
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。
(a)ほぼ元のウエハの際の2次元的配置のままで、個々のチップ領域に分割された複数のチップを、それらの裏面を粘着テープに固定した状態でチップ処理装置に供給する工程;
(b)前記複数のチップの内の第1のチップの表面を吸着コレットで真空吸着し、且つ、前記第1のチップの前記裏面の前記粘着テープを下部基体の上面に真空吸着した状態で、前記粘着テープを前記第1のチップの前記裏面から剥離させる工程、
ここで、前記工程(b)は以下の下位工程を含む:
(b1)前記第1のチップが前記粘着テープから完全に剥離する以前の前記第1のチップの湾曲状態を、前記吸着コレットの真空吸着系の流量を計測することによってモニタする工程。
(b2)前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記剥離動作を継続または中断させる工程;
(b3)前記剥離動作を中断させている場合において、前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記剥離動作を再開する工程。
(b4)前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記剥離動作を継続または減速させる工程;
(b5)前記剥離動作を減速させている場合において、前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記剥離動作を再加速させる工程。
(b6)前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記剥離動作を継続させ、または前記第1のチップの前記湾曲状態が許容範囲内になるまで前記剥離動作を後退させる工程。
(b7)前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記剥離動作を継続させ、または前記第1のチップの前記湾曲状態が許容範囲内になるまで前記剥離動作を減速させる工程。
(b8)前記第1のチップの前記湾曲状態が許容範囲を超えるまで、前記吸着コレットを上昇させる工程;
(b9)前記下位工程(b8)の後、前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記吸着コレットの上昇を継続するか、または前記吸着コレットを前記第1のチップの前記湾曲状態が前記許容範囲内になるまで降下させる工程。
(b10)前記第1のチップの前記湾曲状態が許容範囲を超えるまで、前記吸着コレットを上昇させる工程;
(b11)前記下位工程(b10)の後、前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記吸着コレットの上昇を継続するか、または前記吸着コレットを前記第1のチップの前記湾曲状態が前記許容範囲内になるまで待機させる工程。
(b12)前記第1のチップの前記湾曲状態が許容範囲を超えるまで、前記吸着コレットを上昇させる工程;
(b13)前記下位工程(b12)の後、前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記吸着コレットの上昇を継続するか、または前記吸着コレットを前記第1のチップの前記湾曲状態が前記許容範囲内になるまで減速させる工程。
(b14)前記下部基体の主要部を成す突き上げブロックを、前記吸着コレットとともに、上昇させる工程;
(b15)前記工程(b14)の後、前記突き上げブロックおよび前記吸着コレットの内、前記突き上げブロックのみを、前記第1のチップの前記湾曲状態が許容範囲を超えるまで、降下させる工程;
(b16)前記下位工程(b15)の後、前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記突き上げブロックの降下を継続するか、または前記突き上げブロックを前記第1のチップの前記湾曲状態が前記許容範囲内になるまで上昇させる工程。
(b17)前記下部基体の主要部を成す突き上げブロックを、前記吸着コレットとともに、上昇させる工程;
(b18)前記工程(b17)の後、前記突き上げブロックおよび前記吸着コレットの内、前記突き上げブロックのみを、前記第1のチップの前記湾曲状態が許容範囲を超えるまで、降下させる工程;
(b19)前記下位工程(b18)の後、前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記突き上げブロックの降下を継続するか、または前記突き上げブロックを前記第1のチップの前記湾曲状態が前記許容範囲内になるまで待機させる工程。
(b20)前記下部基体の主要部を成す突き上げブロックを、前記吸着コレットとともに、上昇させる工程;
(b21)前記工程(b20)の後、前記突き上げブロックおよび前記吸着コレットの内、前記突き上げブロックのみを、前記第1のチップの前記湾曲状態が許容範囲を超えるまで、降下させる工程;
(b22)前記下位工程(b21)の後、前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記突き上げブロックの降下を継続するか、または前記突き上げブロックの降下を前記第1のチップの前記湾曲状態が前記許容範囲内になるまで減速させる工程。
(b23)前記第1のチップの前記湾曲状態が許容範囲を超えるまで、前記下部基体の主要部を成すスライド板を前記第1のチップとのオーバラップが減少するようにスライドさせる工程;
(b24)前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記スライド板を前記第1のチップの前記湾曲状態が前記許容範囲内になるまで待機させる工程。
(b25)前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記剥離動作を継続または中断させる工程;
(b26)前記剥離動作を中断させている場合において、前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記剥離動作を再開させるか、または前記第1のチップの前記湾曲状態が前記許容範囲内になるまで前記剥離動作を後退させる工程。
(b27)前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記剥離動作を継続または減速させる工程;
(b28)前記剥離動作を減速させている場合において、前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記剥離動作を再加速させるか、または前記第1のチップの前記湾曲状態が許容範囲内になるまで前記剥離動作を後退させる工程。
(b29)前記第1のチップの前記湾曲状態が許容範囲を超えるまで、前記吸着コレットを上昇させる工程;
(b30)前記下位工程(b29)の後、前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記吸着コレットの上昇を継続するか、または前記吸着コレットを前記第1のチップの前記湾曲状態が前記許容範囲内になるまで待機させる工程;
(b31)前記吸着コレットを前記第1のチップの前記湾曲状態が前記許容範囲内になるまで待機させている場合において、前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記吸着コレットの上昇を再開するか、または前記吸着コレットを前記第1のチップの前記湾曲状態が前記許容範囲内になるまで降下させる工程。
(b32)前記下部基体の主要部を成す突き上げブロックを、前記吸着コレットとともに、上昇させる工程;
(b33)前記工程(b32)の後、前記突き上げブロックおよび前記吸着コレットの内、前記突き上げブロックのみを、前記第1のチップの前記湾曲状態が許容範囲を超えるまで、降下させる工程;
(b34)前記下位工程(b33)の後、前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記突き上げブロックの降下を継続するか、または前記突き上げブロックを前記第1のチップの前記湾曲状態が前記許容範囲内になるまで待機させる工程;
(b35)前記突き上げブロックを前記第1のチップの前記湾曲状態が前記許容範囲内になるまで待機させている場合において、前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記突き上げブロックの降下を再開させるか、または前記突き上げブロックを前記第1のチップの前記湾曲状態が前記許容範囲内になるまで上昇させる工程。
(b36)前記第1のチップの前記湾曲状態が許容範囲を超えるまで、前記吸着コレットを上昇させる工程;
(b37)前記下位工程(b36)の後、前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記吸着コレットの上昇を継続するか、または前記吸着コレットを前記第1のチップの前記湾曲状態が前記許容範囲内になるまで減速させる工程;
(b38)前記吸着コレットを前記第1のチップの前記湾曲状態が前記許容範囲内になるまで減速させている場合において、前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記吸着コレットの上昇を再開するか、または前記吸着コレットを前記第1のチップの前記湾曲状態が前記許容範囲内になるまで降下させる工程。
(b39)前記下部基体の主要部を成す突き上げブロックを、前記吸着コレットとともに、上昇させる工程;
(b40)前記工程(b39)の後、前記突き上げブロックおよび前記吸着コレットの内、前記突き上げブロックのみを、前記第1のチップの前記湾曲状態が許容範囲を超えるまで、降下させる工程;
(b41)前記下位工程(b40)の後、前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記突き上げブロックの降下を継続するか、または前記突き上げブロックの降下を前記第1のチップの前記湾曲状態が前記許容範囲内になるまで減速させる工程;
(b42)前記突き上げブロックを前記第1のチップの前記湾曲状態が前記許容範囲内になるまで待機させている場合において、前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記突き上げブロックの降下を再開させるか、または前記突き上げブロックを前記第1のチップの前記湾曲状態が前記許容範囲内になるまで上昇させる工程。
(a)ほぼ元のウエハの際の2次元的配置のままで、個々のチップ領域に分割された複数のチップを、それらの裏面を粘着テープに固定した状態でチップ処理装置に供給する工程;
(b)前記複数のチップの内の第1のチップの表面を吸着コレットで真空吸着し、且つ、前記第1のチップの前記裏面の前記粘着テープを下部基体の上面に真空吸着した状態で、前記粘着テープを前記第1のチップの前記裏面から剥離させる工程、
ここで、前記工程(b)は以下の下位工程を含む:
(b1)前記第1のチップが前記粘着テープから完全に剥離する以前の前記第1のチップの湾曲状態を、前記吸着コレットの真空吸着系の流量を計測することによってモニタする工程;
(b2)前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記剥離動作の最適速度(以後のチップに対して適用されるべき速度)を決定する工程、
ここで、前記半導体集積回路装置の製造方法は更に以下の工程を含む:
(c)前記工程(b)の後、前記複数のチップの内の第2のチップの表面を吸着コレットで真空吸着し、且つ、前記第2のチップの前記裏面の前記粘着テープを下部基体の上面に真空吸着した状態で、前記最適速度で前記剥離動作を実行することによって、前記粘着テープを前記第2のチップの前記裏面から剥離させる工程。
(a)ほぼ元のウエハの際の2次元的配置のままで、個々のチップ領域に分割された複数のチップを、それらの裏面を粘着テープに固定した状態でチップ処理装置に供給する工程;
(b)前記複数のチップの内の第1のチップの表面を吸着コレットで真空吸着し、且つ、前記第1のチップの前記裏面の前記粘着テープを下部基体の上面に真空吸着した状態で、前記粘着テープを前記第1のチップの前記裏面から剥離させる工程、
ここで、前記工程(b)は以下の下位工程を含む:
(b1)前記第1のチップが前記粘着テープから完全に剥離する以前の前記第1のチップの湾曲状態を、前記吸着コレットの真空吸着系の流量を計測することによってモニタする工程;
(b2)前記下部基体の主要部を成す突き上げブロックを、前記吸着コレットとともに、上昇させる工程;
(b3)前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記突き上げブロックの最適上昇高さを決定する工程、
ここで、前記半導体集積回路装置の製造方法は更に以下の工程を含む:
(c)前記工程(b)の後、前記複数のチップの内の第2のチップの表面を吸着コレットで真空吸着し、且つ、前記第2のチップの前記裏面の前記粘着テープを下部基体の上面に真空吸着した状態で、前記最適上昇高さだけ、前記突き上げブロックを上昇させる工程。
(a)ほぼ元のウエハの際の2次元的配置のままで、個々のチップ領域に分割された複数のチップを、それらの裏面を粘着テープに固定した状態でチップ処理装置に供給する工程;
(b)前記複数のチップの内の第1のチップの表面を吸着コレットで真空吸着し、且つ、前記第1のチップの前記裏面の前記粘着テープを下部基体の上面に真空吸着した状態で、前記粘着テープを前記第1のチップの前記裏面から剥離させる工程、
ここで、前記工程(b)は以下の下位工程を含む:
(b1)前記第1のチップが前記粘着テープから完全に剥離する以前の前記第1のチップの湾曲状態を、前記吸着コレットの真空吸着系の流量を計測することによってモニタする工程;
(b2)前記第1のチップの前記湾曲状態が許容範囲を超えるまで、前記下部基体の主要部を成すスライド板を前記第1のチップとのオーバラップが減少するようにスライドさせる工程;
(b3)前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記スライド板の最適スライド速度を決定する工程、
ここで、前記半導体集積回路装置の製造方法は更に以下の工程を含む:
(c)前記工程(b)の後、前記複数のチップの内の第2のチップの表面を吸着コレットで真空吸着し、且つ、前記第2のチップの前記裏面の前記粘着テープを下部基体の上面に真空吸着した状態で、前記最適スライド速度で前記スライド板を前記第2のチップとのオーバラップが減少するようにスライドさせることによって、前記粘着テープを前記第2のチップの前記裏面から剥離させる工程。
1.本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数の部分に分けて記載する場合もあるが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、記載の前後を問わず、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しを省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
実施の形態について更に詳述する。各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。
1.全体プロセス・装置説明(主に図1から30)
本実施の形態は、配線基板上にチップを実装する半導体パッケージの製造に適用したものであり、その製造方法を図1〜図29を用いて工程順に説明する。
処理方法は、ウエハの厚さ方向に進行する処理速度が、グラインダによる研削の速度に比べて遅い反面、ウエハ内部に与えるダメージがグラインダによる研削に比較して小さいだけでなく、グラインダによる研削で発生したウエハ内部のダメージ層を除去することができ、ウエハ1Aおよびチップが割れにくくなるという効果がある。
え板7とエキスパンドリング8によって水平方向の張力が加えられているダイシングテープ4に対して、さらに張力を加えることができるので、吸着駒102とダイシングテープ4をより確実に密着させることができる。
れるので、3個のブロック110a〜110cが同時に押し上げられる。そして、外側のブロック110aの一部(図の矢印で示す面)が吸着駒102の周辺部と接触することによって、ブロック110a〜110cの上昇が停止する。このとき、剥離の対象となるチップ1の大部分の領域は、3個のブロック110a〜110cの上面によって支えられており、ブロック110aの上面の外周(角部)よりも外側の領域において、チップ1とダイシングテープ4との界面での剥離が効率的に進行する。
図31から38を用いて、剥離動作制御、コレット105の詳細構造、およびそれらと下部基体102(吸着駒)との関係を説明する。
以下の剥離プロセスは、セクション1で説明した全体プロセスに適宜選択して単独でまたは複数組み合わせて適用することができる。
図39は突き上げブロック110の各サブブロック110aから110cを順次突き上げてダイシングテープ4を剥離する際に、リーク検出を利用する方法について具体的処理ステップを示すプロセスフロー図である。図40はその要部断面フロー図である。これらに基づいて、具体的ステップの進行を説明する。以下の各例では、明確に説明できるように、各剥離素過程ごとに最初はリークして2度目はリークしない例をあげて例示している。
(1)ダイシングテープ4を下部基体102上面に真空吸着する(テープ吸着ステップ31)。
(2)コレット105が真空吸引しながらチップ1の上面(限定はされないが一般にデバイス面)に着地する(コレット着地ステップ32)。着地した状態を図40aに示す。
(3)突き上げブロック110が一括上昇する(1段目上昇ステップ33)。チップ1およびコレット105もそれに連れて押し上げられる。このとき下部基体周辺部102aは動かないのでチップ1の外周のダイシングテープ4を剥離する張力が働く。また、このステップで、リークのモニタが開始されている。
(4)リークありを検知する(リーク検知ステップ34;図40b参照)。なお、リークなしの場合は即ステップ(9)に進む。リーク133を検出したときの状態を図40bに示す。
(5)所定の時間だけ、またはリークがなくなるまで(3)の上昇動作を減速(停止を含む)する(図40c参照)。すなわち、「待機ステップ」である。この間も、リークのモニタが連続的または断続的に実行されている。なお、リークがなくなればステップ(7)へ進む。ただ、このステップは(4)から即次のステップ(6)に移行する場合には省略可能である。その方が処理時間が短くなる場合もある。なお、以下の例でも同じであるが、一般に粘着テープからの剥離は、レオロジー的な現象であり、高速では剥離困難でも、弱めの張力をかけながら時間を置くと簡単に剥離する場合が多い。従って、停止待機や減速待機は有効な場合が多い。
(6)ステップ(3)の開始前に戻る。または、リークモニタでリークがなくなるまで(3)の処理を後退させる。すなわち、突き上げブロック110を一括降下させる。すなわち、「後退ステップ」である。これは以下の例でも同じであるが、チップが湾曲することで、張力が緩和され、その結果、時間をかけても剥離が一向に進行しない場合に有効である。このようにもとの状態に戻ると粘着テープは再びチップの裏面に粘着することになるが、一般に再粘着時の粘着力は初期粘着の際の粘着力と比較して弱いと考えられる。また、UV硬化型テープでUV照射されたものは、特に再粘着時の粘着力は大幅に減少している。
(7)突き上げブロック110が一括再上昇する(1段目上昇)。
(8)リークなしを検知する。リークがなくなった状態を図40cに示す。なお、所定の回数繰り返しても「リークなし」とならないときは、設定により、そのチップをスキップするか、リークが出ないように初期上昇量を下げて再実行するか、アラームを表示して(またはアラーム信号をホストに送信)停止するいずれかまたはそのうちの複数を選択する。
(9)突き上げブロック110bおよび110cが一括上昇する(2段目上昇ステップ35)。このとき、突き上げブロック110aや下部基体周辺部102aは動かない。
(10)リークあり(リーク検知ステップ36)。なお、リークなしの場合は即ステップ(15)に進む。
(11)所定の時間だけ、またはリークがなくなるまで(9)の上昇動作を減速(停止を含む)する。すなわち、「待機ステップ」である。この間も、リークのモニタが連続的または断続的に実行されている。なお、リークがなくなればステップ(13)へ進む。ただ、このステップは(10)から即次のステップ(12)に移行する場合には省略可能である。その方が処理時間が短くなる場合もある。
(12)ステップ(9)の開始前に戻る。または、リークモニタでリークがなくなるまで(9)の処理を後退させる。すなわち、突き上げブロック110bおよび110cを一括降下させる。
(13)2段目を再上昇させる(2段目再上昇)。
(14)リークなし。なお、所定の回数繰り返しても「リークなし」とならないときは、設定により、そのチップをスキップするか、リークが出ないように初期上昇量を下げて再実行するか、アラームを表示して(またはアラーム信号をホストに送信)停止するいずれかまたはそのうちの複数を選択する。
(15)最終段すなわち突き上げブロック110cを単独上昇させる(最終段上昇ステップ37)。当然、チップ1とコレット105はそれに伴って上昇する。
(16)リークあり(リーク検知ステップ38)。なお、リークなしの場合は即ステップ(21)に進む。
(17)所定の時間だけ、またはリークがなくなるまで(15)の上昇動作を減速(停止を含む)する。すなわち、「待機ステップ」である。この間も、リークのモニタが連続的または断続的に実行されている。なお、リークがなくなればステップ(19)へ進む。ただ、このステップは(16)から即次のステップ(18)に移行する場合には省略可能である。その方が処理時間が短くなる場合もある。
(18)ステップ(15)の開始前に戻る。または、リークモニタでリークがなくなるまで(15)の処理を後退させる。すなわち、突き上げブロック110cを単独降下させる。当然、チップ1とコレット105はそれに伴って降下する。
(19)最終段を再上昇させる(最終段再上昇)。
(20)リークなし。なお、所定の回数繰り返しても「リークなし」とならないときは、設定により、そのチップをスキップするか、リークが出ないように初期上昇量を下げて再実行するか、アラームを表示して(またはアラーム信号をホストに送信)停止するいずれかまたはそのうちの複数を選択する。
(21)コレットが上昇して完全剥離する(完全剥離ステップ39)。
図41は主にコレット105の上昇・下降を繰り返すことによってダイシングテープ4を剥離する際に、リーク検出を利用する方法について具体的処理ステップを示すプロセスフロー図である。図42はその要部断面フロー図である。これらに基づいて、具体的ステップの進行を説明する。
(1)ダイシングテープ4を下部基体102上面に真空吸着する(テープ吸着ステップ41)。
(2)コレット105が真空吸引しながらチップ1の上面(限定はされないが一般にデバイス面)に着地する(コレット着地ステップ42)。着地した状態を図42aに示す。
(3)突き上げブロック110が一括上昇する(1段目上昇ステップ43;図42b参照)。チップ1およびコレット105もそれに連れて押し上げられる。このとき下部基体周辺部102aは動かないのでチップ1の外周のダイシングテープ4を剥離する張力が働く。また、このステップで、リークのモニタが開始されている。
(4)リークありを検知する(リーク検知ステップ44)。なお、リークなしの場合は即ステップ(9)に進む。
(5)所定の時間だけ、またはリークがなくなるまで(3)の上昇動作を減速(停止を含む)する。すなわち、「待機ステップ」である。この間も、リークのモニタが連続的または断続的に実行されている。なお、リークがなくなればステップ(7)へ進む。ただ、このステップは(4)から即次のステップ(6)に移行する場合には省略可能である。その方が処理時間が短くなる場合もある。
(6)ステップ(3)の開始前に戻る。または、リークモニタでリークがなくなるまで(3)の処理を後退させる。すなわち、突き上げブロック110を一括降下させる。すなわち、「後退ステップ」である。
(7)突き上げブロック110が一括再上昇する(1段目再上昇)。
(8)リークなしを検知する。なお、所定の回数繰り返しても「リークなし」とならないときは、設定により、そのチップをスキップするか、リークが出ないように初期上昇量を下げて再実行するか、アラームを表示して(またはアラーム信号をホストに送信)停止するいずれかまたはそのうちの複数を選択する。
(9)チップ1を真空吸着した状態でコレット105を上昇させる(コレット単独上昇ステップ45;図42cおよびd参照)。
(10)リークありを検知する(リーク検知ステップ46)。なお、リークなしの場合はそのまま完全剥離する。
(11)所定の時間だけ、またはリークがなくなるまで(9)の上昇動作を減速(停止を含む)する。すなわち、「待機ステップ」である。この間も、リークのモニタが連続的または断続的に実行されている。なお、リークがなくなればステップ(13)へ進む。ただ、このステップは(10)から即次のステップ(12)に移行する場合には省略可能である。その方が処理時間が短くなる場合もある。
(12)ステップ(9)開始前の状態に戻る(コレット降下ステップ47;図42e参照)。または、リークモニタでリークがなくなるまで(9)の処理を後退させる。すなわち、コレット105を降下させる。すなわち、「後退ステップ」である。
(13)突き上げブロック110bおよび110cが一括上昇する(2段目上昇ステップ48)。このとき、突き上げブロック110aや下部基体周辺部102aは動かない。
(14)リークあり(リーク検知ステップ49)。なお、リークなしの場合は即ステップ(19)に進む。
(15)所定の時間だけ、またはリークがなくなるまで(13)の上昇動作を減速(停止を含む)する。すなわち、「待機ステップ」である。この間も、リークのモニタが連続的または断続的に実行されている。なお、リークがなくなればステップ(17)へ進む。ただ、このステップは(14)から即次のステップ(16)に移行する場合には省略可能である。その方が処理時間が短くなる場合もある。
(16)ステップ(13)の開始前に戻る。または、リークモニタでリークがなくなるまで(13)の処理を後退させる。すなわち、突き上げブロック110bおよび110cを一括降下させる。
(17)2段目を再上昇させる(2段目再上昇)。
(18)リークなし。なお、所定の回数繰り返しても「リークなし」とならないときは、設定により、そのチップをスキップするか、リークが出ないように初期上昇量を下げて再実行するか、アラームを表示して(またはアラーム信号をホストに送信)停止するいずれかまたはそのうちの複数を選択する。
(19)チップ1を真空吸着した状態でコレット105を上昇させる(コレット単独上昇ステップ50)。
(20)リークありを検知する(リーク検出ステップ51)。なお、リークなしの場合はそのまま完全剥離する。
(21)所定の時間だけ、またはリークがなくなるまで(19)の上昇動作を減速(停止を含む)する。すなわち、「待機ステップ」である。この間も、リークのモニタが連続的または断続的に実行されている。なお、リークがなくなればステップ(23)へ進む。ただ、このステップは(20)から即次のステップ(22)に移行する場合には省略可能である。その方が処理時間が短くなる場合もある。
(22)ステップ(19)開始前の状態に戻る(コレット降下ステップ52)。または、リークモニタでリークがなくなるまで(19)の処理を後退させる。すなわち、コレット105を降下させる。すなわち、「後退ステップ」である。
(23)最終段すなわち突き上げブロック110cを単独上昇させる(最終段上昇ステップ53)。当然、チップ1とコレット105はそれに伴って上昇する。
(24)リークあり(リーク検知ステップ54)。なお、リークなしの場合は即ステップ(29)に進む。
(25)所定の時間だけ、またはリークがなくなるまで(23)の上昇動作を減速(停止を含む)する。すなわち、「待機ステップ」である。この間も、リークのモニタが連続的または断続的に実行されている。なお、リークがなくなればステップ(27)へ進む。ただ、このステップは(24)から即次のステップ(26)に移行する場合には省略可能である。その方が処理時間が短くなる場合もある。
(26)ステップ(23)の開始前に戻る。または、リークモニタでリークがなくなるまで(23)の処理を後退させる。すなわち、突き上げブロック110cを単独降下させる。当然、チップ1とコレット105はそれに伴って降下する。
(27)最終段を再上昇させる(最終段再上昇)。
(28)リークなし。なお、所定の回数繰り返しても「リークなし」とならないときは、設定により、そのチップをスキップするか、リークが出ないように初期上昇量を下げて再実行するか、アラームを表示して(またはアラーム信号をホストに送信)停止するいずれかまたはそのうちの複数を選択する。
(29)コレットが上昇して完全剥離する(完全剥離ステップ55)。
図43は、突き上げブロック110が一旦上昇し、コレット105がチップ1を吸着した状態で、突き上げブロック110のみが降下することによって、剥離を進行させるプロセスを示す。図44はその要部断面フロー図である。これらに基づいて、具体的ステップの進行を説明する。
(1)ダイシングテープ4を下部基体102上面に真空吸着する(テープ吸着ステップ61)。
(2)コレット105が真空吸引しながらチップ1の上面(限定はされないが一般にデバイス面)に着地する(コレット着地ステップ62)。着地した状態を図44aに示す。
(3)突き上げブロック110が一括上昇する(1段目上昇ステップ63;図44b参照)。チップ1およびコレット105もそれに連れて押し上げられる。このとき下部基体周辺部102aは動かないのでチップ1の外周のダイシングテープ4を剥離する張力が働く。また、このステップで、リークのモニタが開始されている。
(4)リークありを検知する(リーク検知ステップ64)。なお、リークなしの場合は即ステップ(9)に進む。
(5)所定の時間だけ、またはリークがなくなるまで(3)の上昇動作を減速(停止を含む)する。すなわち、「待機ステップ」である。この間も、リークのモニタが連続的または断続的に実行されている。なお、リークがなくなればステップ(7)へ進む。ただ、このステップは(4)から即次のステップ(6)に移行する場合には省略可能である。その方が処理時間が短くなる場合もある。
(6)ステップ(3)の開始前に戻る。または、リークモニタでリークがなくなるまで(3)の処理を後退させる。すなわち、突き上げブロック110を一括降下させる。すなわち、「後退ステップ」である。
(7)突き上げブロック110が一括再上昇する(1段目再上昇)。
(8)リークなしを検知する。なお、所定の回数繰り返しても「リークなし」とならないときは、設定により、そのチップをスキップするか、リークが出ないように初期上昇量を下げて再実行するか、アラームを表示して(またはアラーム信号をホストに送信)停止するいずれかまたはそのうちの複数を選択する。
(9)コレット105がチップ1を真空吸着した状態で、突き上げブロック110のみを降下させる(突き上げブロック一括単独降下ステップ65;図44c参照)。
(10)リークありを検知する(リーク検知ステップ46)。なお、リークなしの場合はそのまま(13)に進む。
(11)所定の時間だけ、またはリークがなくなるまで(9)の降下動作を減速(停止を含む)する。すなわち、「待機ステップ」である。この間も、リークのモニタが連続的または断続的に実行されている。なお、リークがなくなればステップ(13)へ進む。ただ、このステップは(10)から即次のステップ(12)に移行する場合には省略可能である。その方が処理時間が短くなる場合もある。
(12)ステップ(9)開始前の状態に戻る(突き上げブロック再上昇ステップ67;図44d参照)。または、リークモニタでリークがなくなるまで(9)の処理を後退させる。すなわち、突き上げブロック110のみを降下させる。すなわち、「後退ステップ」である。
(13)突き上げブロック110bおよび110cが一括上昇する(2段目上昇ステップ68)。このとき、突き上げブロック110aや下部基体周辺部102aは動かない。
(14)リークあり(リーク検知ステップ69)。なお、リークなしの場合は即ステップ(19)に進む。
(15)所定の時間だけ、またはリークがなくなるまで(13)の上昇動作を減速(停止を含む)する。すなわち、「待機ステップ」である。この間も、リークのモニタが連続的または断続的に実行されている。なお、リークがなくなればステップ(17)へ進む。ただ、このステップは(14)から即次のステップ(16)に移行する場合には省略可能である。その方が処理時間が短くなる場合もある。
(16)ステップ(13)の開始前に戻る。または、リークモニタでリークがなくなるまで(13)の処理を後退させる。すなわち、突き上げブロック110bおよび110cを一括降下させる。
(17)コレット105がチップ1を真空吸着した状態で、突き上げブロック110bおよび110cのみを降下させる(突き上げブロック一括単独降下ステップ70)。
(18)リークありを検知する(リーク検知ステップ71)。なお、リークなしの場合はそのまま(21)に進む。
(19)所定の時間だけ、またはリークがなくなるまで(17)の降下動作を減速(停止を含む)する。すなわち、「待機ステップ」である。この間も、リークのモニタが連続的または断続的に実行されている。なお、リークがなくなればステップ(21)へ進む。ただ、このステップは(18)から即次のステップ(20)に移行する場合には省略可能である。その方が処理時間が短くなる場合もある。
(20)ステップ(17)開始前の状態に戻る(突き上げブロック再上昇ステップ72)。または、リークモニタでリークがなくなるまで(17)の処理を後退させる。すなわち、突き上げブロック110bおよび110cのみを降下させる。すなわち、「後退ステップ」である。
(21)最終段すなわち突き上げブロック110cを単独上昇させる(最終段上昇ステップ73)。当然、チップ1とコレット105はそれに伴って上昇する。
(22)リークあり(リーク検知ステップ74)。なお、リークなしの場合は即ステップ(27)に進む。
(23)所定の時間だけ、またはリークがなくなるまで(21)の上昇動作を減速(停止を含む)する。すなわち、「待機ステップ」である。この間も、リークのモニタが連続的または断続的に実行されている。なお、リークがなくなればステップ(27)へ進む。ただ、このステップは(22)から即次のステップ(24)に移行する場合には省略可能である。その方が処理時間が短くなる場合もある。
(24)ステップ(21)の開始前に戻る。または、リークモニタでリークがなくなるまで(21)の処理を後退させる。すなわち、突き上げブロック110cを他のブロックとともに降下させる。当然、チップ1とコレット105はそれに伴って降下する。
(25)最終段を再上昇させる(最終段再上昇)。
(26)リークなし。なお、所定の回数繰り返しても「リークなし」とならないときは、設定により、そのチップをスキップするか、リークが出ないように初期上昇量を下げて再実行するか、アラームを表示して(またはアラーム信号をホストに送信)停止するいずれかまたはそのうちの複数を選択する。
(27)コレットが上昇して完全剥離する(完全剥離ステップ75)。
先のセクションまでの剥離装置では、チップ1の下部には突き上げブロック110があったが、他の装置では、図46bに示すように、その代わりにスライド板183が水平方向にスライドすることによって、剥離を進行させるものがある。同図において、構造を説明する。図46aは対象とするチップ1側から見た上面図である。吸着駒102にはスライド板183を収容するためのリセス部181が設けられており、リセス部181の底面には真空吸引孔182があり、他の装置同様にリセス部181外部周辺の吸着駒102には真空吸引孔103が設けられている。図45はこの装置によってダイシングテープ4を剥離する際に、リーク検出を利用する方法について具体的処理ステップを示すプロセスフロー図である。図47はその要部断面フロー図である。図45から47に基づいて、具体的ステップの進行を説明する。
(1)ダイシングテープ4を下部基体102上面に真空吸着する(テープ吸着ステップ81)。
(2)コレット105が真空吸引しながらチップ1の上面(限定はされないが一般にデバイス面)に着地する(コレット着地ステップ82)。着地した状態を図47aに示す。
(3)コレットリークありを検出する(リーク検出ステップ83;図47b)。
(4)待機する(流量設定値到達待ちステップ84;図47c)。リーク量が許容範囲になったら次のステップに進む。
(5)スライド板183をチップ1とのオーバーラップが減少する方向にスライド開始する(スライド・ステップ85;図47d)。コレットリークありを検出するまでそのままスライドする。
(6)リークありを検出する。
(7)スライド速度をリークが許容範囲となるまで減速する(または、停止して、待つ)。すなわち、待機ステップ86である。
(8)リークなし検出。
(9)スライド再開し、スライド・ストローク・エンドに到達し、コレットが上昇を開始する(スライド・エンド&コレット上昇ステップ87)。
(10)リークありを検出する(リーク検出ステップ88)。
(11)コレット上昇速度をリークが許容範囲となるまで減速する(または、停止して、待つ)。すなわち、待機ステップ89である。
(12)リークなしを検出。
(13)コレットが上昇して完全剥離する(完全剥離ステップ90)
この剥離プロセスのメリットは比較的簡単なステップ構成で実行できるところにある。
以下のティーチング・プロセスはセクション3で説明した各種の剥離プロセス、セクション2で説明した各種のコレット構造、およびセクション1で説明した全体プロセスに適宜選択して単独でまたは複数組み合わせて適用することができる。
図48は、リーク検出とそれを用いたプロセスパラメータの自動取得すなわちティーチング・プロセスの原理を説明するための説明図である。図48a、b、およびcはその要部断面フロー図であり、図48dは図31に説明したリーク検出の原理との関係を示すタイミングチャートである。これらに基づいて、具体的ステップの進行を説明する。
(1)目的とするチップ1が吸着駒(下部基体)102と吸着コレット105の中心に来るように位置あわせする。ここで流量検出がオンになる(検出動作開始ステップすなわちティーチング開始ステップ151)。
(2)ダイシングテープ4を下部基体102上面に真空吸着する(テープ吸着ステップ152)。
(3)コレット105が真空吸引しながらチップ1の上面(限定はされないが一般にデバイス面)に着地する(コレット着地ステップ153)。着地した状態を図48aに示す。
(4)十分に遅い速度(初期速度)で突き上げブロック(突き上げ治具)全体が上面をそろえて上昇する(突き上げブロック上昇ステップ154)。
(5)リークありを検出する(リーク検出ステップ157)。その突き上げ高さ(「リーク検出開始高さ」)を記憶する。
(6)十分に遅い速度(初期速度)で突き上げブロック全体が上面をそろえてリークが許容範囲になるまで降下する。その高さ(「リーク検出終了高さ」)を記憶する。すなわち、これを「暫定第1段目上昇高さ」として記憶する(突き上げたかさ記憶ステップ158)。
(7)十分に遅い速度(初期速度)で突き上げブロックの内、突き上げブロック(突き上げ治具)110bおよび110cのみが上面をそろえて上昇する(2段目突き上げブロック上昇ステップ)。
(8)リークありを検出する(リーク検出ステップ159)。その突き上げ高さ(「リーク検出開始高さ」)を記憶する。
(9)十分に遅い速度(初期速度)で突き上げブロックの内、突き上げブロック(突き上げ治具)110bおよび110cのみが上面をそろえてリークが許容範囲になるまで降下する。その高さ(「リーク検出終了高さ」)を記憶する。すなわち、これを「暫定第2段目上昇高さ」として記憶する(突き上げたかさ記憶ステップ160)。
(10)十分に遅い速度(初期速度)で突き上げブロックの内、突き上げブロック(突き上げ治具)110cのみが上昇する(3段目突き上げブロック上昇ステップ)。
(11)リークありを検出する。その突き上げ高さ(「リーク検出開始高さ」)を記憶する。
(12)十分に遅い速度(初期速度)で突き上げブロックの内、突き上げブロック(突き上げ治具)110cのみが上面をそろえてリークが許容範囲になるまで降下する。その高さ(「リーク検出終了高さ」)を記憶する。すなわち、これを「暫定第3段目上昇高さ」として記憶する。
(13)ここで、「暫定第3段目上昇高さ」でリークなし(リーク検出ステップ161)となっているかを突き上げブロック(突き上げ治具)110cのみを追加上昇(追加上昇162)させて確認する。
(14)これにより、最終的にリークなしとなる「設定暫定第3段目上昇高さ」すなわち、「上死点」(3段目上昇高さ設定値)を記憶する(上死点設定ステップ155)。
(15)「暫定第1段目上昇高さ」、「暫定第2段目上昇高さ」および「設定暫定第3段目上昇高さ」を停止高さとして設定する(停止高さ設定ステップ156)。
(16)次に、(15)で設定した停止高さで対応するセクション3のいずれかのピックアップを実行する。そして、各回ごとに上昇速度を徐々に上げて、または下げて最適速度を記憶し、それに変更する。これは、非製品チップでも可能であるが、製品チップのピックアップを実行しながら行うことが効率的である。
ここでは、セクション3−4に説明した装置構成でのスライド速度のティーチング方法を説明する。図50はそのプロセスフロー図である。図46から47および図50に基づいて具体的ステップの進行を説明する。
(1)目的とするチップ1が吸着駒(下部基体)102と吸着コレット105の中心に来るように位置あわせする。ここで流量検出がオンになる(検出動作開始ステップすなわちティーチング開始ステップ171)。
(2)ダイシングテープ4を下部基体102上面に真空吸着する(テープ吸着ステップ172)。
(3)コレット105が真空吸引しながらチップ1の上面(限定はされないが一般にデバイス面)に着地する(コレット着地ステップ173)。
(4)十分に遅い速度(初期速度)で第1のチップに対してスライド動作を開始する(スライド開始ステップ174)。リークなければストロークエンドまでスライドする(ストロークエンド・ステップ176)。製品チップの場合は剥離完了まで進む。そのスライド速度を記憶する。
(5)もう少し早い速度で第2のチップに対してスライド動作を開始する。リークなければストロークエンドまでスライドする。製品チップの場合は剥離完了まで進む。そのスライド速度を記憶する。
(6)これを繰り返して、n番目のチップでリークありを検出する(リーク検出ステップ175)。
(7)そのn番目のチップに対するスライド速度を記憶する。
(8)リークが許容範囲になるまで待機してその待機時間を記憶する。
(9)スライド動作を再開し、リークありを検出すると(8)に戻り、リークなしであれば次に進む。
(10)ストロークエンドまでスライドする。ここで、(7)またはそれ以前に記憶した速度から最適速度を所定のルールに従って選択または算出する場合は以後のステップは不要となる。
(11)必要に応じて、更に速度を上げて(6)かた(10)を繰り返し、そこで得られたデータから最適速度を設定し記憶する(最適速度記憶ステップ177)。
セクション3の各剥離プロセスは、典型的な例についてその類型に分類して説明したが、実際には適宜取捨選択して、または適宜相互に組み合わせて実行するとピックアップ効率が向上したり、製品信頼性が向上することが期待できる。たとえば、セクション3−2のコレット上昇セグメント(図41ステップ45から47または50から52)すなわち、ステップの集合は剥離プロセス3のステップ67の後や剥離プロセス4の適切なステップとパラレルに適用するとピックアップ時間短縮に有効である。
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて正方形のシリコン・チップを例にとり具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
4 粘着テープ
100 チップ装置剥離(チップ処理装置)
102 下部基体(吸着駒)
105 吸着コレット
107 真空吸着系
Claims (7)
- 以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法:
(a)ほぼ元のウエハの際の2次元的配置のままで、個々のチップ領域に分割された複数のチップを、それらの裏面を粘着テープに固定した状態でチップ処理装置に供給する工程;
(b)前記複数のチップの内の第1のチップの表面を吸着コレットで真空吸着し、且つ、前記第1のチップの前記裏面の前記粘着テープを下部基体の上面に真空吸着した状態で、前記粘着テープを前記第1のチップの前記裏面から剥離させる工程、
ここで、前記工程(b)は以下の下位工程を含む:
(b1)前記第1のチップが前記粘着テープから完全に剥離する以前の前記第1のチップの湾曲状態を、前記吸着コレットの真空吸着系の流量を計測することによってモニタする工程;
(b2)前記下位工程(b1)のモニタ情報に基づいて、前記剥離動作の最適速度を決定する工程、
ここで、前記工程(b2)は以下の下位工程を含む:
(b2−1)前記下部基体に設置された突き上げ治具を前記第1のチップの前記裏面に向かって初期速度で上昇させ、前記モニタによりリークを検出する工程、
(b2−2)前記(b2−1)工程の後、前記初期速度で前記突き上げ治具を、前記モニタによりリークが許容範囲となるまで、降下させ、前記突き上げ治具の上面の前記下部基体の上面からの高さを記憶し、前記高さを停止高さとして設定する工程、
(b2−3)前記(b2−2)工程の後、前記停止高さに対応する前記剥離動作を実行し、前記複数のチップのそれぞれに対して前記剥離動作ごとに上昇速度を前記初期速度より上げて、または、下げて、前記最適速度を記憶し、変更する工程。 - 請求項1に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記半導体集積回路装置の製造方法は更に以下の工程を含む:
(c)前記工程(b)の後、前記複数のチップの内の第2のチップの表面を吸着コレットで真空吸着し、且つ、前記第2のチップの前記裏面の前記粘着テープを下部基体の上面に真空吸着した状態で、前記最適速度で前記剥離動作を実行することによって、前記粘着テープを前記第2のチップの前記裏面から剥離させる工程。 - 請求項1に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第1のチップは非製品チップまたは製品チップである。
- 請求項2に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第2のチップは製品チップである。
- 請求項1から4のいずれか一つに記載された半導体集積回路装置の製造方法において、前記第1のチップおよび前記第2のチップの前記裏面にはあらかじめダイ・ボンディング用接着剤層が形成されている。
- 請求項1に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、
前記突き上げ治具は複数のサブブロックから構成された多段の突き上げブロックであって、
前記複数のサブブロックは、第1突き上げブロックと前記第1突き上げブロックを取り囲む第2突き上げブロックを備え、
前記多段の突き上げブロックが一括上昇する1段目上昇工程と、
前記1段目上昇工程の後、前記第1突き上げブロックが上昇する2段目上昇工程と、
を含み、
前記第1上昇工程は、前記下部基体に設置された前記多段の突き上げブロックを初期速度で上昇させ、前記モニタによりリークを検出する工程と、
前記初期速度で前記多段の突き上げブロックを、前記モニタによりリークが許容範囲となるまで、降下させ、前記多段の突き上げブロックの上面の前記下部基体の上面からの第1の高さを記憶し、前記第1の高さを第1の停止高さとして設定する工程と、
前記第1の停止高さに対応する前記剥離動作を実行し、前記複数のチップのそれぞれに対して前記剥離動作ごとに上昇速度を前記初期速度より上げて、または、下げて、前記最適速度を記憶し、変更する工程と、を含み、
前記第2上昇工程は、前記第1突き上げブロックを初期速度で上昇させ、前記モニタによりリークを検出する工程と、
前記初期速度で前記第1突き上げブロックを、前記モニタによりリークが許容範囲となるまで、降下させ、前記第1突き上げブロックの上面の前記下部基体の上面からの第2の高さを記憶し、前記第2の高さを第2の停止高さとして設定する工程と、
前記第2の停止高さに対応する前記剥離動作を実行し、各剥離動作ごとに上昇速度を前記初期速度より上げて、または、下げて、前記最適速度を記憶し、変更する工程とを含む。 - 請求項6に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、
前記複数のサブブロックは、更に前記第1突き上げブロックに取り囲まれた第3ブロックを備え、
前記2段目上昇工程の後、前記第3ブロックが上昇する3段目上昇工程と、
を含み、
前記第3上昇工程は、前記第3突き上げブロックを初期速度で上昇させ、前記モニタによりリークを検出する工程と、
前記初期速度で前記第3突き上げブロックを、前記モニタによりリークが許容範囲となるまで、降下させ、前記第3突き上げブロックの上面の前記下部基体の上面からの第3の高さを記憶し、前記第3の高さを第3の停止高さとして設定する工程と、
前記第3の停止高さに対応する前記剥離動作を実行し、前記複数のチップのそれぞれに対して前記剥離動作ごとに上昇速度を前記初期速度より上げて、または、下げて、前記最適速度を記憶し、変更する工程と、を含む。
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