JPH07240453A

JPH07240453A - 半導体ウエハ加工装置

Info

Publication number: JPH07240453A
Application number: JP5513694A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Kaneko; 薫金子; Akio Nakashita; 明夫中下
Original assignee: Seiko Seiki KK
Current assignee: Seiko Seiki KK
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1994-02-28
Publication date: 1995-09-12

Abstract

(57)【要約】【目的】床専有面積を小さくすることができ、ダイシ
ング工程〜ダイボンディング工程間の加工処理時間を短
かくすることができる半導体ウエハ加工装置を提供す
る。【構成】半導体ウエハＷは、ワックス塗布ローラ４２
によってワックスが塗布された搬送ベルト１６上に載置
され、スプロケット１２、１４等の駆動によって移動さ
れる搬送ベルト１６と共に左方に搬送される。搬送途中
において半導体ウエハＷは、ウエハ圧着部２６で搬送ベ
ルト１６に対して圧着固定され、Ｘ方向ダイシング部２
８及びＹ方向ダイシング部２９でダイシングされ、洗浄
部３０、乾燥部３４でそれぞれ洗浄、乾燥され、更にダ
イボンディング部３６まで搬送される。そして、ダイボ
ンディング部３６において、ダイシング加工された半導
体ウエハＷの各チップＣＰがリードフレーム９８上にダ
イボンディングされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハ加工装置
に係り、特に、素子形成工程の終了した半導体ウエハ
を、所定寸法にダイシング加工し、リードフレームの所
定位置にダイボンディングするまでの工程を自動化した
半導体ウエハ加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、個々の半導体集積回路（ＩＣ）
が完成するまでの半導体製造工程には、プロセス（素子
形成）工程を終了した半導体ウエハをダイシング加工
し、更に所定の加工処理を行ってリードフレームにダイ
ボンディングする工程が含まれる（この工程をダイシン
グ〜ダイボンディング工程と呼ぶ）。即ち、プロセス工
程を終了した半導体ウエハは、次の工程でチップにダイ
シング加工され、ダイシング加工された半導体ウエハは
洗浄処理され、洗浄処理された半導体ウエハ上の水分は
乾燥処理により除去され、更に半導体ウエハが分割され
て個々のチップが形成され、個々のチップはリードフレ
ームの所定位置にダイボンディング処理される。そし
て、このボンディング処理の終了後、リードフレームの
所定箇所とチップの所定箇所とが金線でワイヤボンディ
ングされ、更にプラスチック等でパッケージングされた
後、所定の検査等を経て、半導体集積回路が完成する。
従来のダイシング〜ダイボンディング工程では、図１２
に示すように、個々の処理加工を行う、例えばダイシン
グ装置等が、それぞれ独立して配置され、また、各装置
間には中間仕掛り品を作業員が運搬するための通路が設
けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように従来では、
半導体ウエハが、各装置においてそれぞれ独立に処理さ
れ、各装置間の半導体ウエハの搬送が作業者によって行
われていたため、従来のダイシング〜ダイボンディング
工程を行う処理加工装置には、次のような不都合があっ
た。作業員用の通路や、各装置毎に中間仕掛り品を一時的
にストックしておくカセットが必要となり、装置全体の
床専有面積が大きくなっていた。例えばダイシング工程のように、加工に長い時間を要
する工程では、複数台のダイシング装置を備えなければ
ならず、装置全体のラインバランスが良くなかった。個々の装置が独立していたため（バッチ処理）、不良
品がロット単位で発生していた。各装置間の仕掛り品の移載作業のような低付加価値作
業が介在し、ダイシング工程〜ダイボンディング工程間
の加工処理時間が長かった。工程が複雑化し、小ロット生産に適していなかった。

【０００４】そこで、本発明の目的は、床専有面積を小
さくすることができ、ダイシング工程〜ダイボンディン
グ工程間の加工処理時間を短かくすることができる半導
体ウエハ加工装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、帯状の搬送部材を長手方向に移動させる移動手段
と、この移動手段による移動途中において前記搬送部材
上に半導体ウエハを固定するウエハ固定手段と、このウ
エハ固定手段の下流側で前記搬送部材上の前記半導体ウ
エハをダイシング加工するダイシング手段と、このダイ
シング手段の下流側でダイシング加工を経て形成された
半導体チップをリードフレームにダイボンディングする
ダイボンディング手段とを半導体ウエハ加工装置に具備
させて前記目的を達成する。請求項２記載の発明では、
請求項１記載の半導体ウエハ加工装置において、前記移
動手段が、粘着材が付着されてロール状に巻かれた前記
搬送部材をローラで巻き取ることで長手方向に移動させ
ることによって前記目的を達成する。

【０００６】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
半導体ウエハ加工装置において、前記移動手段が、複数
のローラ間に巻きかけられた輪状の搬送部材を前記ロー
ラの回転により長手方向に移動させ、前記ウエハ固定手
段が、半導体ウエハを固定するための粘着材を前記ベル
ト上に付着させる粘着材付着手段とこの粘着材付着手段
によって粘着材が付着された前記ベルト上に半導体ウエ
ハを載置するウエハ載置手段とで構成されたことで前記
目的を達成する。請求項４記載の発明では、請求項１記
載の半導体ウエハ加工装置において、前記ダイシング手
段と前記ダイボンディング手段との間に、前記半導体ウ
エハの表面の付着物を除去する付着物除去手段が配設さ
れたことで前記目的を達成する。

【０００７】

【作用】請求項１記載の半導体ウエハ加工装置では、帯
状の搬送部材が移動手段によってその長手方向に移動さ
れる。ウエハ固定手段は、この移動手段による移動途中
において搬送部材上に半導体ウエハを固定する。ダイシ
ング手段は、ウエハ固定手段の下流側で搬送部材上の半
導体ウエハをダイシング加工する。ダイボンディング手
段は、ダイシング手段の下流側でダイシング加工を経て
形成された半導体チップをリードフレームにダイボンデ
ィングする。請求項２記載の半導体ウエハ加工装置で
は、移動手段が、粘着材が付着されてロール状に巻かれ
た搬送部材をローラで巻き取ることで長手方向に移動さ
せる。

【０００８】請求項３記載の半導体ウエハ加工装置で
は、移動手段が、複数のローラ間に巻きかけられた輪状
の搬送部材をローラの回転により長手方向に移動させ
る。前記ベルト上には、粘着材付着手段によって半導体
ウエハを固定するための粘着材が付着され、この粘着材
が付着されたベルト上にウエハ載置手段は、半導体ウエ
ハを載置する。請求項４記載の半導体ウエハ加工装置で
は、ダイシング手段とダイボンディング手段との間に配
設された付着物除去手段が、搬送部材上の半導体ウエハ
表面の付着物を除去する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の半導体ウエハ加工装置におけ
る実施例を図１ないし図１１を参照して詳細に説明す
る。図１及び図２は、第１の実施例による半導体ウエハ
加工装置１０を表したものであり、図１は正面から、図
２は上方から見た場合の半導体ウエハ加工装置の内部を
表したものである。半導体ウエハ加工装置１０の両側に
は、２つのスプロケット１２、１４がそれぞれ配置され
ており、これらは、例えば、パルスモータ等の図示しな
いモータによって所定ピッチ毎に互いに同期した速度で
回転するようになっている。スプロケット１２とスプロ
ケット１４との間には、図１に示すように半導体ウエハ
加工装置１０のケーシングを長手方向に貫通する搬送ベ
ルト１６が巻き掛けられている。

【００１０】図２に示すように、搬送ベルト１６の両側
には、スプロケット１２、１４の突起１８に引っ掛かる
穴２０が全周に渡って形成され、スプロケット１２、１
４の回転に同期して移動されるようになっている。搬送
ベルト１６としては、スプロケット１２、１４による引
っ張りに対して変形しない強度を持ち、腐食しにくく、
かつ熱伝導性の良い材料が用いられる。例えば、０．３
〜０．５ｍｍ厚のステンレス製ベルトを用いる。また、
銅等、他の金属、あるいは金属以外のベルトでもよい。

【００１１】半導体ウエハ加工装置１０の本体部分は、
プロセス工程を終了した半導体ウエハＷに対して各種処
理を行う複数の処理部から主に構成されている。すなわ
ち、半導体ウエハ加工装置１０は、搬送ベルト１６表面
にワックスを塗布するワックス塗布部２２と、搬送ベル
ト１６上に半導体ウエハＷを載置するウエハセット部２
４と、搬送ベルト１６上に載置された半導体ウエハＷを
圧着するウエハ圧着部２６を備えている。また、半導体
ウエハ加工装置１０は、半導体ウエハＷをダイシング加
工するＸ方向ダイシング部２８及びＹ方向ダイシング部
２９と、ダイシング加工された半導体ウエハＷを洗浄す
る洗浄部３０と、洗浄部３０において半導体ウエハＷ表
面に付着した水滴等を除去する乾燥部３４と、乾燥後の
半導体ウエハＷをリードフレームにダイボンディングす
るダイボンディング部３６とを備えている。

【００１２】各処理部２２、２４、２６、２８、２９、
３０、３４、３６は、それぞれ隔壁によって外部や隣接
する処理部から隔離されており、例えば、Ｙ方向ダイシ
ング部２９で発生する切り粉の、洗浄部１６３への進
入、あるいは、洗浄部１６３で使用する洗浄水の乾燥部
３４への進入等が防止されるようになっている。図１に
示すように、ワックス塗布部２２では、搬送ベルト１６
の下面と接触して、これを支持する支持台４０が設けら
れている。この支持台４０の内部には、ヒータ３８が設
けられており、搬送ベルト１６を加熱するようになって
いる。ベルト固定台４０の上方には、スポンジ材料でな
るワックス塗布ローラ４２が、その外周面を搬送ベルト
１６上面に接触させて配設されている。

【００１３】図２に示すように、ワックス塗布ローラ４
２は、モータ４４によって回転されるようになってい
る。また、加熱されて液状となったワックスが図示しな
い供給装置によって矢印Ａで示すように供給されること
で、ワックス塗布ローラ４２の中心部分から外周面へと
ワックスがしみ出るようになっている。このワックスの
しみ出しによって搬送ベルト１６の上面にワックスが均
一に塗布され、例えば、厚さ０．３〜０．５ｍｍ程度の
ワックスの層が搬送ベルト１６上に形成される。なお、
このワックス塗布は、ワックスが浸された円盤形状のス
ポンジを、スタンプを押すように搬送ベルト１６の上面
に押しつけることによって行ってもよい。また、ワック
ス塗布部２２には、搬送ベルト１６を支持すると共に搬
送方向に送るための、ローラ機構４６が設けられてい
る。

【００１４】図３は、図１において左方から見た場合の
ローラ機構４６の詳細を表したものである。この図に示
すように、ローラ機構４６では、搬送ベルト１６を上側
ローラ５６と下側ローラ５４とで上下に挟んでおり、各
ローラ５４、５６は、モータ５８によってそれぞれ軸ａ
及びｂを中心に回転されることで、搬送ベルト１６を図
３の紙面垂直方向（図１、２において矢印Ｅ方向）に移
動させるようになっている。なお、モータ５８は、スプ
ロケット１２、１４に同期して回転し、ローラ５４、５
６による搬送ベルト１６の送り量が、スプロケット１
２、１４による送り量と同じになるようになっている。
上側ロータ５６の中間部５６ａは両側に比べ小径となっ
ており、上側ローラ５６が直接半導体ウエハＷの上面に
接触しないようになっている。なお、他の処理部２４、
２６、２８、２９、３０、３４において設けられる、各
ローラ機構４７、４８、４９、５０、５１、５２も同様
の構成となっている。

【００１５】図２に示すように、ウエハセット部２４に
は、複数の半導体ウエハＷが格納されたウエハカセット
６０から、半導体ウエハＷを取り出し、搬送ベルト１６
上の所定の位置に載置する搬送ロボット６２が配設され
ている。搬送ロボット６２は、そのアーム６３の先端に
取り付けられた図示しないカメラによって、半導体ウエ
ハＷのオリフラ（オリエンテーション・フラット）を基
準とした位置合わせを行い、半導体ウエハＷを正確に搬
送ベルト１６上の所定位置に載置するようになってい
る。搬送ベルト１６上に載置された半導体ウエハＷは、
スプロケット１２、１４や各ローラ機構４６、４７等に
よって搬送ベルト１６が矢印Ｅ方向に移動されること
で、ウエハ圧着部２６、Ｘ方向ダイシング部２８、Ｙ方
向ダイシング部２９、洗浄部３０、及び乾燥部３４を経
て、ダイボンディング部３６まで搬送されるようになっ
ている。なお、この半導体ウエハＷの搬送は、スプロケ
ット１２、１４の所定ピッチ毎の回転によって断続的に
行われ、各処理部２６、２８等において処理が行われる
ときには、搬送動作が停止するようになっている。

【００１６】ウエハ圧着部２６には、搬送ベルト１６を
支持する支持台７０が設けられており、その上方には、
回転ローラ６６を有するウエハ圧着ユニット６８が配設
されている。ウエハ圧着ユニット６８は回転ローラ６６
を、ウエハセット部２４から搬送されてきた半導体ウエ
ハＷ上で転がしながら矢印Ｄ方向に移動するようになっ
ている。これにより、半導体ウエハＷは、ワックスの塗
布されている搬送ベルト１６に対して圧着される。回転
ローラ６６の外周面には、接触時に半導体ウエハＷの上
面を保護するため、例えば、和紙が巻かれている。

【００１７】Ｘ方向ダイシング部２８には、円盤状のブ
レード７４をスピンドルモータ７２によって回転させて
半導体ウエハＷをＸ方向に切断加工するダイシング装置
７６が設けられている。また、Ｙ方向ダイシング部２９
には、スピンドルモータ８０によって回転するブレード
８２で半導体ウエハＷをＹ方向に切断加工するダイシン
グ装置８４が設けられている。このＹ方向ダイシング部
２９、及びＸ方向ダイシング部２８においては、搬送ベ
ルト１６を加工時に固定するための固定台８６、７８が
それぞれ設けられている。

【００１８】図４は、図１において左方から見た場合の
固定台８６の詳細を表したものである。固定台８６は、
通路１２８が形成されたベース部１２４と、このベース
部１２４上に固定され、通路１２８と連通する通路１３
０が形成されたベルト固定部１２０とを有している。ベ
ルト固定部１２０の凹部１２０ａには、多孔質材料１２
２が埋め込まれており、搬送ベルト１６の下面は、この
多孔質材料１２２の上面と接触するようになっている。
ブレード８２による切断加工を行うときには、加工中の
ブレード８２の移動を妨げないように一部が切り欠かれ
た円筒形状のストッパ部材１２６が、半導体ウエハＷの
外周を包囲する位置に降下し、搬送ベルト１６を多孔質
材料１２２との間で挟むようになっている。また、通路
１２８に対して矢印Ｂで示すように空気が吸引されるこ
とで、通路１３０及び多孔質材料１２２を透過する空気
の流通により搬送ベルト１６が多孔質材料１２２に対し
て吸着される。これにより、搬送ベルト１６が固定台８
６に対して固定されるようになっている。なお、ストッ
パ部材１２６を用いず、空気吸引のみによって搬送ベル
ト１６を固定してもよい。また、Ｘ方向ダイシング部２
８における固定台７８も固定台８６と同様の構成であ
る。

【００１９】洗浄部３０には、搬送ベルト１６の上下に
それぞれ回転ブラシ８８、８８が配設され、これらは、
それぞれモータ８５、８５によって回転するようになっ
ている。各回転ブラシ８８、８８には、図示しない供給
装置から洗浄水が供給されるようになっており、ブラシ
の先端部分に洗浄水が流出するようになっている。この
洗浄水が供給された回転ブラシ８８、８８を、回転させ
ながら半導体ウエハＷの上面と搬送ベルト１６の下面と
にそれぞれ接触させることで、半導体ウエハＷと搬送ベ
ルト１６下面の洗浄を行うようになっている。乾燥部３
４には、図示しないが、例えば、温風を吹きつけること
によって半導体ウエハＷ表面を乾燥させる乾燥装置が設
けられている。また、乾燥部３４には、内部の空気を排
気するための排気ダクト９１が取り付けられている。乾
燥装置としては、例えば、電熱線等で構成されたヒータ
等によって半導体ウエハＷを加熱することで乾燥する装
置や、また、真空乾燥を行う装置であってもよい。但
し、熱を加えて乾燥させる場合は、搬送ベルト１６に塗
布されたワックスが溶解温度以上にならないようにし、
ワックスによる半導体ウエハＷの固定状態を維持するよ
うにする。

【００２０】ダイボンディング部３６には、ヒータ１０
２を内蔵した支持台１０３が配設されており、この支持
台１０３によって搬送ベルト１６が加熱され、塗布され
ているワックスが溶解するようになっている。このワッ
クスの溶解によって、半導体ウエハＷの固定状態が解か
れ、各チップＣＰが搬送ベルト１６から容易に剥離でき
るようになる。また、ダイボンディング部３６は、半導
体ウエハＷの表面を上方から撮像する検査用カメラ１０
４が設けられており、この検査用カメラ１０４で撮像し
た画像を基に各チップＣＰのバッドマークの有無を調べ
ることにより、不良チップＣＰがあるか否かを検査する
ようになっている。更に、ダイボンディング部３６に
は、半導体ウエハＷの各チップＣＰを搬送して、リード
フレーム上に載置する搬送ロボット９２が配設されてい
る。搬送ロボット９２のアーム９３の先端には、例え
ば、図５に示すように、空気吸引でチップＣＰを保持す
る吸引管１３４や、チップＣＰを正確に保持したり、所
定の位置に正確に載置するための位置合わせ用のカメラ
が取り付けられている。

【００２１】また、ダイボンディング部３６には、搬送
ロボット９２によって搬送ベルト１６から剥離されたチ
ップＣＰの裏面に残存しているワックスを除去するため
のクリーニング装置９４が設けられている。クリーニン
グ装置９４では、２つのローラの間に巻き掛けられたク
リーニングベルトが、ローラの回転により一定方向に移
動するようになっており、このクリーニングベルト上面
にチップＣＰの裏面を接触させることでクリーニングを
行うようになっている。また、ダイボンディング部３６
には、リードフレーム９８を収納すると共にベルト９９
上に載せて送りだすリードフレームセンダ９６と、搬送
ロボット９２によってチップＣＰが載置されたリードフ
レーム９８を収容するリードフレームレシーバ１００と
が設けられている。

【００２２】図１に示すように、半導体ウエハ加工処理
装置１０は、ダイボンディング部３６から搬出された搬
送ベルト１６に残った不良チップＣＰを回収する不良チ
ップ回収器１０８を備えている。また、搬送ベルト１６
表面を、例えば、イソプロピルアルコールによって洗浄
して、ワックスを除去するベルト洗浄装置１１４を備え
ている。なお、支持台４０と支持台６４、支持台６４と
支持台７０、及び支持台７０と固定台７８の間隔等、各
処理部２３、２４、２６等において半導体ウエハＷの処
理が行われる位置（処理位置）の間隔はそれぞれ等し
く、これらの間隔と等しい間隔で搬送ベルト１６上に半
導体ウエハＷが載置されることで、全ての処理部２３、
２４、２６、２８、２９、３０、３４、３６において、
同時に半導体ウエハＷに対する処理が行われるようにな
っている。

【００２３】次に、このように構成された実施例の動作
について説明する。先ず、スプロケット１２、１４やロ
ーラ機構４６、４７等によって、搬送ベルト１６が、例
えば、１分毎に各処理位置の間隔に等しい距離だけ移動
される。搬送ベルト１６が移動される時間間隔は、最も
処理時間が長いダイシング処理部２８、２９での処理時
間に合わせて設定される。ワックス塗布部２２では、こ
の搬送ベルト１６の移動によって、その上面をワックス
塗布ローラ４２が転がり、これにより、搬送ベルト１６
上にワックスが塗布される。このとき、搬送ベルト１６
は、支持台４０のヒータ３８によって加熱されているの
で、塗布されたワックスは固化することなく、ウエハセ
ット部２４へと搬送される。

【００２４】ウエハセット部２４では、搬送ベルト１６
が移動される各ピッチ毎に、順次搬送ロボット６２が、
搬送ベルト１６上の所定位置に半導体ウエハＷを載置す
る。搬送ベルト１６上に載置された半導体ウエハＷは、
搬送ベルト１６の移動で、支持台７０上に搬送される。
そして、ウエハ圧着ユニット６８が、回転ローラ６６を
半導体ウエハＷ上で転がしながら矢印Ｄ方向に移動する
ことによって、回転ローラ６６による荷重で半導体ウエ
ハＷが、搬送ベルト１６に対して圧着される。ワックス
塗布部２２で塗布されたワックスは、この工程まで固化
しておらず、ほぼこの工程終了時に固化する。

【００２５】搬送ベルト１６に圧着され、ワックスが固
化した半導体ウエハＷは、Ｘ方向ダイシング部２８の固
定台７８上に搬送され、固定台７８によって搬送ベルト
１６が固定されると共に、回転するブレード７４によっ
てＸ方向にダイシング加工される。Ｘ方向のダイシング
が終了した半導体ウエハＷは、更にＹ方向ダイシング部
２９の固定台８６上に搬送され、ブレード８２によって
Ｙ方向にダイシング加工される。これらＸ方向ダイシン
グ部２８とＹ方向ダイシング部２９での工程により、半
導体ウエハＷは、采の目上に切断され、各チップＣＰ毎
に分割される。なお、ここでのダイシング加工は、半導
体ウエハＷを完全に切断するフルカット加工である。続
いて、半導体ウエハＷは、洗浄部３０内に搬送され、回
転ブラシ８８によって洗浄される。また、このとき搬送
ベルト１６の裏面も下側の回転ブラシ８８によって洗浄
され、Ｘ方向ダイシング部２８やＹ方向ダイシング部２
９で付着した切り粉等が除去される。そして、半導体ウ
エハＷは、乾燥部３４に搬送されると共に乾燥されて、
更に、ダイボンディング部３６の支持台１０３上に搬送
される。このダイボンディング部３６で、半導体ウエハ
Ｗは、先ず、支持台１０３のヒータ１０２によるワック
スの溶解で、搬送ベルト１６から剥離可能となる。そし
て、検査用カメラ１０４によって不良チップＣＰの検査
を行い、不良チップＣＰ以外のチップＣＰを、例えば、
図５に示すように、搬送ロボット９２の吸引管１３４に
よって保持し、搬送ベルト１６から剥離する。

【００２６】搬送ベルト１６から半導体ウエハＷを剥離
したら、搬送ロボット９２は、先ず、チップＣＰをクリ
ーニング装置９４に搬送し、その裏面のワックスを落と
す。そして、図示しないポジショナーに一旦載置してチ
ップＣＰの角度を合わせをする。例えば、図６に示すよ
うな形状の２つ保持具３２で、チップＣＰを挟むこと
で、チップＣＰの角度を修正する。このとき、カメラ３
１によってチップＣＰの角を撮像することで、チッピン
グの有無を検査してもよい。一方、ダイボンディング部
３６における搬送ベルト１６の前方（図２において下
方）に位置するベルト９９には、所定位置に接着剤が塗
布されたリードフレーム９８が、順次リードフレームセ
ンダ９６からリードフレームレシーバ１００へと搬送さ
れている。

【００２７】搬送ロボット９２は、角度修正後のチップ
ＣＰを再び保持して、アーム９３先端に取り付けられた
カメラでリードフレーム９８に対して位置合わせをしな
がら、リードフレーム９８上の接着剤が塗布された所定
位置にチップＣＰを載置する。これにより、リードフレ
ーム９８上にチップＣＰが固定され、チップＣＰが固定
されたリードフレーム９８が、リードフレームレシーバ
１００内に収容される。ダイボンディング工程が終わ
り、搬送ベルト１６上に残された不良チップＣＰは、ダ
イボンディング部３６の外に搬出され、不良チップ回収
器１０８の爪１１０によってかき取られる。

【００２８】不良チップＣＰがかき取られた後、搬送ベ
ルト１６は、ベルト洗浄装置１１４によって洗浄され
て、再び、ワックス塗布部２２まで移動する。なお、以
上の各工程において異常が発生した場合には、運転ラン
プ１０６の警告灯が点灯し、作業者に知らせるようにな
っている。以上の実施例では、ワックスを搬送ベルト１
６上に塗布することで、半導体ウエハＷを固定していた
が、ワックスの代わりに熱によって粘着力が低下する接
着剤を塗布してもよい。但し、接着剤としては、熱や特
定の薬品等で容易に溶解、あるいは剥離できるものを使
用する。また、ワックスの代わりに導伝性材料を使用し
てもよい。

【００２９】図７及び図８は、第２の実施例による半導
体ウエハ加工装置を表したものであり、図７は正面か
ら、図８は側面から見た場合の半導体ウエハ加工装置を
表したものである。本実施例による半導体ウエハ加工装
置１５０は、半導体ウエハＷを搬送するための搬送部材
として粘着フィルム１５６を用いる。すなわち、図７に
示すように、粘着フィルム１５６が巻かれた送りだしロ
ーラ１５２と、粘着フィルム１５６を巻き取る巻き取り
ローラ１５４とが、半導体ウエハ加工装置１５０の両側
に設けられている。送りだしローラ１５２と巻き取りロ
ーラ１５４とは、図示しない駆動モータによって、それ
ぞれ矢印Ｐ、Ｑで示す方向に回転するようになってお
り、送りだしローラ１５２から巻き取りローラ１５４へ
の粘着フィルム１５６の巻き取り動作によって、粘着フ
ィルム１５６が図７において左方から右方へと移動し、
移動途中で粘着フィルム１５６上に載置される半導体ウ
エハＷを搬送するようになっている。粘着フィルム１５
６は、例えば、ポリプロピレンからなり、その表面に粘
着材が塗布されている。なお、粘着材が塗布された面
は、図４においては上面となっている。

【００３０】半導体ウエハ加工装置１５０の本体部分
は、第１の実施例における半導体ウエハ加工装置１０と
同様にプロセス工程を終了した半導体ウエハＷに対して
各種処理を行う複数の処理部から主に構成されている。
すなわち、半導体ウエハ加工装置１５０は、粘着フィル
ム１５６上に半導体ウエハＷを載置し固定するウエハセ
ット部１６０と、半導体ウエハＷをそれぞれＸ方向（図
７において左右方向）とＹ方向（図７の紙面に垂直方
向）にダイシング加工するＸ方向ダイシング部１６１及
びＹ方向ダイシング部１６２と、ダイシング加工された
半導体ウエハＷを洗浄する洗浄部１６３と、半導体ウエ
ハＷを乾燥させる乾燥部１６４と、乾燥後の半導体ウエ
ハＷをリードフレームにダイボンディングするダイボン
ディング部１６６とを備えている。

【００３１】図７に示すように、各処理部１６０、１６
１等には、それぞれ図３のローラ機構４６等と同様に粘
着フィルム１５６を支持するローラ機構１６８、１６
９、１７０、１７１、１７２が設けられている。ウエハ
セット部１６０には、半導体ウエハＷを複数枚格納した
図示しないウエハカセットから半導体ウエハＷを取り出
して粘着フィルム１５６上の所定位置に載置するウエハ
載置ユニット１７６が設けられている。また、ウエハ載
置ユニット１７６によって粘着フィルム１５６上に載置
されて搬送途中にある半導体ウエハＷ（図７において点
線で示す）を粘着フィルム１５６と共にローラで上下か
ら挟み込むことによって、半導体ウエハＷを粘着フィル
ム１５６に対して圧着する圧着ローラ機構１８０が設け
られている。この圧着ローラ機構１８０の、半導体ウエ
ハＷと接触する上側のローラには、半導体ウエハＷの表
面を保護するため、例えば、和紙等が巻かれている。

【００３２】Ｘ方向ダイシング部１６１には、固定台１
８６上に搬送された半導体ウエハＷをブレード１８２に
よってＸ方向にダイシング加工するＸ方向ダイシング装
置１８３が設けられている。また、Ｙ方向ダイシング部
１６２には、ブレード１８８によって半導体ウエハＷを
Ｙ方向にダイシング加工するＹ方向ダイシング装置１９
０が設けられている。Ｘ方向ダイシング部１６１の固定
台１８６と、Ｙ方向ダイシング部１６２の固定台１９２
は、図４に示した固定台８６と同様に空気吸引により粘
着フィルム１５６を固定するようになっている。洗浄部
１６３には、第１の実施例と同様に、洗浄水が供給され
る回転ブラシ１９４によって半導体ウエハＷ表面を洗浄
するウエハ洗浄装置１９６が設けられている。また、粘
着フィルム１５６を固定する固定台１９７が設けられて
いる。

【００３３】乾燥部１６４には、粘着フィルム１５６の
上下に、上側ヒータ２００と、下側ヒータ２０２が設け
られており、上側ヒータ２００によって半導体ウエハＷ
が、下側ヒータ２０２によって粘着フィルム１５６の裏
面が乾燥されるようになっている。乾燥部１６４の内部
の気体は、排気ダクト２０４から外部に排出されるよう
になっている。この乾燥部１６４での乾燥は、温風乾燥
や真空乾燥等によって行ってもよい。ダイボンディング
部１６６では、半導体ウエハＷ表面を撮像して不良チッ
プＣＰの検査を行うための検査用カメラ２０６と、図２
に示した搬送ロボット９２と同様に、半導体ウエハＷの
各チップＣＰを搬送する図示しない搬送ロボットが設け
られている。また、粘着フィルム１５６の下方にウエハ
突き上げ台２１０が設けられている。

【００３４】図９は、このウエハ突き上げ台２１０の構
造を表したものである。この図に示すように、ウエハ突
き上げ台２１０は、円筒形状のフィルム支持部材２１２
と、その内側で図示しない駆動装置により上下動する円
柱形状の突き上げ部材２１４とを有している。また、こ
のウエハ突き上げ台２１０の上方には、フィルム支持部
材２１２とほぼ同径の円筒形状を有するフィルム押さえ
リング２１６が配設されている。このフィルム押さえリ
ング２１６は、半導体ウエハＷがウエハ突き上げ台２１
０上の所定位置に搬送されたときに、粘着フィルム１５
６上に降下して、図９に示すように、フィルム支持部材
２１２との間で挟み込むことで、粘着フィルム１５６を
保持するようになっている。突き上げ部材２１４は、そ
の上面がほぼ球面となっており、フィルム押さえリング
２１６とフィルム支持部材２１２とによって突き上げ部
材２１４が保持されたときに、図９に矢印で示すように
下から粘着フィルム１５６を突き上げることで、点線で
示すように粘着フィルム１５６を撓ませるようになって
いる。

【００３５】粘着フィルム１５６が撓んだ状態では、ダ
イシング工程を終えた半導体ウエハＷの各チップＣＰ間
の距離が広がる。例えば、５０μｍから０．１ｍｍまで
広がる。従って、図示しない搬送ロボットによって、例
えば、図５に示すようにチップＣＰを粘着フィルム１５
６から剥離させるときに、吸引管１３４と粘着フィルム
１５６上の他のチップＣＰとが接触することなく、特定
のチップＣＰをより容易に保持することができる。

【００３６】図１０は、上方から見た場合のダイボンデ
ィング部１６６を表したものである。この図に示すよう
に、ダイボンディング部１６６には、粘着フィルム１５
６に沿って、リードフレーム２３０が収容されたリード
フレームセンダ２２４と、ダイボンディングされたリー
ドフレーム２３０が収容されるリードフレームレシーバ
２２６とが設けられている。リードフレームセンダ２２
４とリードフレームレシーバ２２６との間には、リード
フレーム２３０をリードフレームセンダ２２４からリー
ドフレームレシーバ２２６へと搬送する搬送ベルト２２
８が設けられている。また、搬送ベルト２２８と粘着フ
ィルム１５６との間には、搬送ベルト２２８上のリード
フレーム２３０に接着剤を塗布する接着剤塗布器２２０
と、図示しない搬送ロボットによって粘着フィルム１５
６から剥離されたチップＣＰの角度を調整するためのポ
ジショナー２２２が配設されている。このポジショナー
２２２は、例えば、図５に示すように、チップ保持具３
２によってチップＣＰを挟むことで、その角度合わせを
行うものである。

【００３７】図７に示すように、ダイボンディング部１
６６には、図示しない搬送ロボットによるチップＣＰの
搬送作業終了後に、粘着フィルム１５６上を検査して、
不良チップＣＰ以外のチップＣＰが取り残されていない
かを検査するためのカメラ２０８が設けられている。な
お、本実施例でも、各処理部１６０、１６１、１６２、
１６３、１６４、１６６の間は、互いに隔離されてい
る。また、各処理部１６０〜１６６における半導体ウエ
ハＷの処理位置の間隔はそれぞれ等しく、これらの間隔
と等しい間隔で粘着フィルム１５６上に半導体ウエハＷ
が載置されることで、全ての処理部１６０、１６１、１
６２、１６３、１６４、１６６において、同時に半導体
ウエハＷに対する処理が行われるようになっている。

【００３８】次に、このように構成された実施例の動作
について説明する。粘着フィルム１５６は、例えば、１
分毎に各処理位置の間隔に等しい距離だけ移動される。
この粘着フィルム１５６の移動により、ウエハセット部
１６０で、粘着フィルム１５６上に圧着固定された半導
体ウエハＷは、先ず、支持台１７８上から固定台１８６
上に搬送され、Ｘ方向ダイシング装置１８３によってＸ
方向にダイシング加工される。次に、半導体ウエハＷ
は、固定台１９２上に搬送され、Ｙ方向ダイシング装置
１９０によってＹ方向にダイシング加工されて、各チッ
プＣＰ毎の大きさに切断される。なお、ここでのダイシ
ング加工は、半導体ウエハの厚さを若干残す切溝加工で
あってもよい。ダイシング工程が終了した半導体ウエハ
Ｗは、洗浄部１６３内に搬送され、ウエハ洗浄装置１９
６によって洗浄される。これにより、ダイシング工程で
付着した切り粉等が除去される。

【００３９】続いて、半導体ウエハＷは、乾燥部３４に
搬送されて、上側ヒータ２００によって乾燥される。ま
た、同時に、粘着フィルム１５６の裏面が、下側ヒータ
２０２によって乾燥される。乾燥が終了した半導体ウエ
ハＷは、次にダイボンディング部１６６のウエハ突き上
げ台２１０上に搬送され、図９に示したように、フィル
ム押さえリング２１６とウエハ突き上げ台２１０によっ
て保持される。そして、粘着フィルム１５６が、突き上
げ部材２１４によって下から突き上げられ、各チップＣ
Ｐの間隔が広がる。ダイシング部１６１、１６２におい
て切溝加工が行われた場合には、この突き上げによっ
て、各チップＣＰが分割される。

【００４０】次に、検査用カメラ２０６によって不良チ
ップＣＰを検査して、ダイボンディング部１６６の図示
しない搬送ロボットが、互いの間隔を広げたチップＣＰ
の内、不良チップＣＰ以外のチップＣＰを保持して、粘
着フィルム１５６から図１０に示したポジショナー２２
２上に載置する。ポジショナー２２２でのチップＣＰの
角度修正を終了したら、搬送ロボットが、再びチップＣ
Ｐを保持して、接着剤が塗布された搬送ベルト２２８上
のリードフレーム２３０の所定の位置に載置する。そし
て、この搬送動作が繰り返されて不良チップＣＰ以外の
全てのチップＣＰがダイボンドされる。チップＣＰが載
置されたリードフレーム２３０は、ヒータ２３２によっ
て加熱され、これにより、塗布された接着剤が硬化して
チップＣＰがリードフレーム２３０に対して固定され
る。

【００４１】以上説明したように、半導体ウエハ加工装
置１０、１５０によれば、半導体ウエハＷが、搬送ベル
ト１６、あるいは粘着フィルム１５６によってダイシン
グからダイボンディング工程まで連続的に搬送され、各
処理部２６、２８、２９、３０、３４、３６、及び１６
１、１６２、１６３、１６４、１６６では、半導体ウエ
ハＷの処理が同時に進行するので、従来は１日以上かか
っていたダイシング工程〜ダイポンディング工程間の処
理時間を大幅に短縮することができる。また、半導体ウ
エハＷが、中間仕掛り品として一時的にストックされる
ことなく、１つの搬送部材１６、１５６によって連続的
に搬送されるので、ラインバランスが良い。また、ダイ
シング〜ダイボンディング工程までを行う各処理部が、
搬送ベルト１６あるいは粘着フィルム１５６に沿って、
一体的に配置されているので、装置の床専有面積を小さ
くすることができる。

【００４２】以上の各実施例では、Ｘ方向ダイシング部
２８、１６１とＹ方向ダイシング部２９、１６２おい
て、それぞれ１つづつダイシング装置７６や１８３、及
び８４や１９０が設けられていたが、Ｘ方向ダイシング
部２８、１６１とＹ方向ダイシング部２９、１６２とに
それぞれ、２つづつダイシング装置を配設してもよい。
例えば、図１１に示すように、１つ目のＸ方向用のダイ
シング装置で、先ず半導体ウエハＷの点線Ｘ１で示す部
分を切断加工し、その後、２つ目のＸ方向用のダイシン
グ装置で点線Ｘ２の部分を切断加工する。ダイシング加
工に費やす時間は、他の工程での処理時間に比べ長いた
め、全体の処理時間を長くしてしまうが、このように１
方向のダイシング加工を２つのダイシング装置に分けて
行うことで、１つのダイシング装置による処理時間を半
減させることができる。従って、搬送ベルト１６や粘着
フィルム１５６を送る間隔を短くして、装置全体の処理
時間を短縮することができる。また、ダイボンディング
工程における処理時間は、洗浄工程や乾燥工程等に比べ
て長いので、ダイボンディング工程も複数の装置で分担
して並列処理してもよい。例えば、ダイシング部では前
述のようにダイシング装置を２台づつ計４台配置すると
ともに、ダイボンディング部では、ダイボンディング工
程を分担した２台のダイボンディング装置を設ける。こ
れにより、ダイボンディング工程の処理時間も短縮さ
れ、各工程での処理時間が平均化されてラインバランス
を良くし、半導体ウエハ加工装置全体の処理時間を更に
短縮することができる。

【００４３】

【発明の効果】本発明の半導体ウエハ加工装置によれ
ば、床専有面積を小さくすることができ、ダイシング工
程〜ダイボンディング工程間の加工処理時間を短かくす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による半導体ウエハ加工
装置の正面図である。

【図２】同装置の平面図である。

【図３】同装置のローラ機構を示した説明図である。

【図４】同装置におけるダイシング部の一部を示した説
明図である。

【図５】チップを保持する機構の一例を示した説明図で
ある。

【図６】ポジショナーの一例を示した説明図である。

【図７】本発明の第２の実施例による半導体ウエハ加工
装置の正面図である。

【図８】同装置の側面図である。

【図９】同装置のダイボンディング部の一部を示した説
明図である。

【図１０】同ダイボンディング部の平面図である。

【図１１】ダイシング工程での他の処理方法を示した説
明図である。

【図１２】従来の各半導体ウエハ加工装置の配置を示し
た平面図である。

【符号の説明】

１０、１５０半導体ウエハ加工装置１２、１４スプロケット１６搬送ベルト２２ワックス塗布部２４ウエハセット部２６ウエハ圧着部２８、１６１Ｘ方向ダイシング部２９、１６２Ｙ方向ダイシング部３０、１６３洗浄部３４、１６４乾燥部３６、１６６ダイボンディング部３８、１０２ヒータ４０、６４、７０、１０３、１７８支持台４２ワックス塗布ローラ４４モータ４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、１６８、
１６９、１７０、１７１、１７２ローラ機構６０ウエハカセット６２搬送ロボット６３アーム６６回転ローラ６８ウエハ圧着ユニット７４、８２、１８２、１８８ブレード７６Ｘ方向ダイシング装置７８、８６、１８６、１９２、１９７固定台８０スピンドルモータ８４Ｙ方向ダイシング装置８５モータ８８、１９４、回転ブラシ９４クリーニング装置９６、２２４リードフレームセンダ９８、２３０リードフレーム９９ベルト１００、２２６リードフレームレシーバ１９６ウエハ洗浄装置２１０ウエハ突き上げ台Ｗ半導体ウエハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/52 Ｆ 21/301 Ｈ０１Ｌ 21/78 Ｑ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯状の搬送部材を長手方向に移動させる
移動手段と、この移動手段による移動途中において前記搬送部材上に
半導体ウエハを固定するウエハ固定手段と、このウエハ固定手段の下流側で、前記搬送部材上の前記
半導体ウエハをダイシング加工するダイシング手段と、このダイシング手段の下流側で、ダイシング加工を経て
形成された半導体チップをリードフレームにダイボンデ
ィングするダイボンディング手段とを具備することを特
徴とする半導体ウエハ加工装置。
【請求項２】前記移動手段は、粘着材が付着されてロ
ール状に巻かれた前記搬送部材をローラで巻き取ること
で長手方向に移動させることを特徴とする請求項１記載
の半導体ウエハ加工装置。
【請求項３】前記移動手段は、複数のローラ間に巻き
かけられた輪状の搬送部材を、前記ローラの回転により
長手方向に移動させ、前記ウエハ固定手段は、半導体ウエハを固定するための
粘着材を前記ベルト上に付着させる粘着材付着手段と、
この粘着材付着手段によって粘着材が付着された前記ベ
ルト上に半導体ウエハを載置するウエハ載置手段とで構
成されたことを特徴とする請求項１記載の半導体ウエハ
加工装置。
【請求項４】前記ダイシング手段と前記ダイボンディ
ング手段との間に、前記半導体ウエハの表面の付着物を
除去する付着物除去手段が配設されたことを特徴とする
請求項１記載の半導体ウエハ加工装置。