JP6626254B2 - 半導体デバイス測定方法 - Google Patents
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Description
以下、図面を参照しながら本発明の第1の実施の形態について説明する。
図1に示すように、半導体デバイス測定システム1は、シート自動貼付装置2、シートプリヒート装置3、半導体ストリップ自動貼付装置4、ダイシング装置5、測定装置6、UVキュア装置7および分類装置8によって構成されている。
図2に示すように、シート自動貼付装置2は、リングフレーム12にシート11を自動的に貼り付ける装置であり、ロール状に巻き取られた薄いシート体10から平面視円形状のシート11を切り出し、そのシート11をリングフレーム12に貼り付けるものである。ただし、これに限るものではなく、簡易的な位置決めを行ったうえで手動でシート11をリングフレーム12に貼り付けてもよい。
シート11は、リングフレーム12の開口12aよりも僅かに大きい直径を有している。また、シート11(図6参照。)は、PET(ポリエチレンテレフタラート)製の基材11aの上に、紫外線硬化型の粘着材11bが積層されたUV(Ultra Violet)シートである。このシート11に外部から紫外線を照射すると、その粘着材11bの粘着力が低下する。
シートプリヒート装置3は、図3に示すように、常温よりも高い温度、例えば100℃以上の高温雰囲気を生成可能な高温雰囲気炉17を有している。
半導体ストリップ自動貼付装置4は、シートプリヒート装置3によりプリヒートされたシート11の粘着材11b(図6参照。)に対して後述する半導体ストリップ13を自動的に貼り付ける装置である。ただし、これに限るものではなく、簡易的な位置決めを行ったうえで手動で半導体ストリップ13をシート11に貼り付けてもよい。
半導体ストリップ13は、図4Aおよび図4Bに示すように、複数の半導体デバイス14がマトリクス状に配置されて一体形成された集合体であり、リングフレーム12の開口12aよりも小さく形成されている。この半導体ストリップ13は、シート11の粘着材11b(図6参照。)に貼り付けられる。
ダイシング装置5は、図5A、図5Bおよび図6に示すように、半導体ストリップ13が貼り付けられているシート11と一体化されたリングフレーム12を保持した状態で、その半導体ストリップ13をダイシングブレード20により切断し、個々の半導体デバイス14に個片化する装置である。
測定装置6は、半導体デバイス14の実際の使用環境に合わせて、常温よりも高い温度、例えば125℃の高温測定環境を生成し、その高温測定環境において、シート11に貼り付けられた状態の個片化された複数の半導体デバイス14の電気的特性を測定する装置である。なお、この場合の高温測定環境は、その下限が常温であり、その上限が125℃とする。
UVキュア装置7は、半導体デバイス14の貼り付けられていないシート11の基材11a側から紫外線を照射する装置である。
分類装置8は、測定装置6のテスタ27による複数の半導体デバイス14の電気的特性の診断結果に基づいて当該複数の半導体デバイス14を良品または不良品に分類し、その分類結果に応じて良品と診断された複数の半導体デバイス14をシート11から取り外し、ピッカーによりピックアップする装置である。
このような構成の半導体デバイス測定システム1による半導体デバイス14の電気的特性の測定動作の一例について説明する。
図2に示すように、シート自動貼付装置2は、リングフレーム12の開口12aよりも大きい円形状のシート11をシート体10から切り出し、シート11の外周側縁部をリングフレーム12に貼り付ける。シート11が貼り付けられたリングフレーム12は、シート自動貼付装置2からシートプリヒート装置3へ受け渡される。
シートプリヒート装置3は、リングフレーム12に貼り付けられたシート11を高温雰囲気炉17内に収容し、100℃の高温雰囲気中で2分間(プリヒート時間)以上加熱した後、高温雰囲気炉17から取り出し、リングフレーム12に貼り付けられたシート11を常温環境下で自然冷却する。
次に、半導体ストリップ自動貼付装置4は、上述したプリヒート/冷却工程を経て弛みや皺の無い状態となったシート11の表面の粘着材11bが塗布された側に、半導体ストリップ13を載置して貼り付ける。その後、半導体ストリップ13が貼り付けられたシート11は、リングフレーム12ごとダイシング装置5へ受け渡される。
ダイシング装置5は、半導体ストリップ自動貼付装置4から受け渡されたシート11をリングフレーム12を介して保持し、そのシート11に貼り付けられている半導体ストリップ13をダイシングブレード20によって切断し、個々の半導体デバイス14に個片化する。
複数の半導体デバイス14は、ダイシング工程を経てそれぞれ個片化されるが、複数の半導体デバイス14は全て粘着材11bによってシート11に貼り付けられたままの状態(図7)である。したがって、個片化された複数の半導体デバイス14は、粘着材11bを介してシート11に貼り付けられたままの状態でそれぞれ電気的特性が測定される。
UVキュア装置7は、シート11の基材11a側から複数のブラックライト28による紫外線を照射する。これにより、シート11の粘着材11bの粘着力が低下し、複数の半導体デバイス14がシート11から容易に取り外され得る状態となり、分類装置8へ受け渡される。
分類装置8は、測定装置6のテスタ27から半導体デバイス14ごとの診断結果を受信部31により受信し、その診断結果に基づいて分類部32により複数の半導体デバイス14を良品または不良品に分類する。分類部32は良品と分類した半導体デバイス14については突き上げピン30により突き上げるように命令する。
このように、リングフレーム12に貼り付けられたシート11は、プリヒート/冷却工程を経て弛みや皺の無い状態にされ、そのシート11が測定装置6におけるホットプレート50の載置面53a上に載置された状態でヒータ51により125℃に加熱されるが、ホットプレート50の載置面53a上にシート11が吸着固定されているため、シート11は高温測定環境においても伸張することがない。
以下、図面を参照しながら本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、第2の実施の形態において、図16に示された半導体デバイス測定システム101におけるシート自動貼付装置2、シートプリヒート装置3、半導体ストリップ自動貼付装置4、ダイシング装置5、測定装置6、UVキュア装置7および分類装置8は、第1の実施の形態における半導体デバイス測定システム1と同一の構成要素であり、処理工程の順番が異なるだけであるため、その詳細な説明は省略する。
以下、図面を参照しながら本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、第3の実施の形態においても、図17に示された半導体デバイス測定システム102におけるシート自動貼付装置2、シートプリヒート装置3、半導体ストリップ自動貼付装置4、ダイシング装置5、測定装置6、UVキュア装置7および分類装置8は、第1、第2の実施の形態における半導体デバイス測定システム1、101と同一の構成要素であり、処理工程の順番が異なるだけであるため、その詳細な説明は省略する。
以下、図面を参照しながら本発明の第4の実施の形態について説明する。なお、第4の実施の形態において、図18に示されたホットプレート70は、第1乃至第3の実施の形態における測定装置6のホットプレート50に代わるものである。
なお、上述した第1乃至第4の実施の形態においては、半導体ストリップ13をダイシングすることにより得られた半導体デバイス14を高温測定対象とするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、半導体ウェハをダイシングすることにより得られた半導体チップを半導体デバイスとして高温測定対象とするようにしても良い。
Claims (1)
- 常温よりも高い所定温度以上に加熱した後に常温雰囲気に冷却すると収縮する特性を持つシートを常温雰囲気中で平面視リング状のリングフレームに貼り付けるシート貼付ステップと、
複数の半導体デバイスがマトリクス状に形成された集合体を前記常温雰囲気中で前記シートの表面に貼り付ける集合体貼付ステップと、
前記シートの表面に貼り付けられた前記集合体をダイシングして前記複数の半導体デバイスに個片化するダイシングステップと、
常温より高い所定温度の高温測定環境において前記複数の半導体デバイスの電気的特性を測定する測定ステップと、
前記シート貼付ステップの後から前記測定ステップの前までに、前記シートを前記所定温度以上に加熱した後に前記常温雰囲気に冷却することにより、前記リングフレームに貼り付けられた前記シートを弛みなく張られた状態にするプリヒートステップと
を有し、
前記測定ステップは、個片化された前記複数の半導体デバイスが貼り付けられている前記シートを、前記高温測定環境を生成する加熱装置の載置面に載置し、前記シートを弛みなく張られた状態で前記載置面に吸着させるステップと、
前記シートに貼り付けられた前記複数の半導体デバイスを前記加熱装置によって前記高温測定環境に置くステップと、
前記高温測定環境の中で前記載置面に吸着された前記シートを伸長させずに前記複数の半導体デバイスの電気的特性を測定するステップとを有する
ことを特徴とする半導体デバイス測定方法。
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