特開 2024-158067 半導体ダイの押し上げ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024158067

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】半導体ダイの押し上げ装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/67 20060101AFI20241031BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023072917

(22)【出願日】2023-04-27

(71)【出願人】

【識別番号】519294332

【氏名又は名称】株式会社新川

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】前田 徹

(72)【発明者】

【氏名】土川 陽平

【テーマコード（参考）】

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F131AA04

5F131BA53

5F131BA54

5F131CA01

5F131CA24

5F131DA03

5F131DA33

5F131DA42

5F131DB22

5F131DB62

5F131EA07

5F131EB01

5F131EC33

5F131EC72

5F131EC74

(57)【要約】

【課題】ステージを磁気吸着する半導体ダイの押し上げ装置において、移動要素をスムーズに移動可能とする。
【解決手段】磁性体のステージ１０と、上部に複数の磁石２５、２６が取り付けられて上端面２２にステージ１０を磁気吸着するホルダ２０と、ホルダ２０の中央に設けられた穴２３の中に配置され、先端面がステージ１０の上面１１に設けられた開口１２を通して上面１１より低い第１位置と上面１１より高い第２位置との間で移動して、半導体ダイ５０をピックアップする際に、先端面がダイシングシート４０の下面４２から半導体ダイ５０を押し上げる外側移動要素３１と内側移動要素３４とを備え、複数の磁石２５、２６は、隣接する磁石の磁極が異なるように穴２３の外周部に取付けられる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ダイシングシートの表面に貼り付けられた半導体ダイをピックアップする際に前記半導体ダイを押し上げる半導体ダイの押し上げ装置であって、
前記ダイシングシートの下面を吸着する吸着面を含む磁性体のステージと、
上部に複数の磁石が取り付けられて上端面に前記ステージを磁気吸着するホルダと、
前記ホルダの中央に設けられた穴の中に配置され、先端面が前記ステージの前記吸着面に設けられた開口を通して前記吸着面より低い第１位置と前記吸着面より高い第２位置との間で移動して、前記半導体ダイをピックアップする際に、前記先端面が前記ダイシングシートの下面から前記半導体ダイを押し上げる複数の移動要素と、を備え、
複数の前記磁石は、隣接する磁石の磁極が異なるように前記穴の外周部に取付けられていること、
を特徴とする半導体ダイの押し上げ装置。

【請求項2】

請求項１に記載の半導体ダイの押し上げ装置であって、
複数の前記磁石は、隣接する磁石の磁極が周方向に交互に異なるように配置されていること、
を特徴とする半導体ダイの押し上げ装置。

【請求項3】

請求項１に記載の半導体ダイの押し上げ装置であって、
複数の前記磁石は、隣接する磁石の磁極が半径方向に異なるように配置されていること、
を特徴とする半導体ダイの押し上げ装置。

【請求項4】

請求項1に記載の半導体ダイの押し上げ装置であって、
前記複数の移動要素は、移動機構により前記第１位置から前記第２位置に移動され、自重により前記第２位置から前記第１位置に戻ること、
を特徴とする半導体ダイの押し上げ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ダイシングシートの表面に貼り付けられた半導体ダイをピックアップする際に前記半導体ダイを押し上げる半導体ダイの押し上げ装置の構造に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体ダイは、６インチや８インチの大きさのウェーハを所定の大きさに切断して製造される。切断の際には切断した半導体ダイがバラバラにならないように、下面にダイシングシートを貼り付け、表面側からダイシングソーなどによってウェーハを切断する。この際、下面に貼り付けられたダイシングシートは若干切り込まれるが切断されないで各半導体ダイを保持した状態となっている。そして切断された各半導体ダイは一つずつダイシングシートからピックアップされてダイボンディング等の次の工程に送られる。

【0003】

ダイシングシートから半導体ダイをピックアップする装置としては、複数の移動要素によりダイシングシートの下面から半導体ダイを押し上げる押し上げ装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５７１７９１０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、このような押し上げ装置では、いろいろな大きさの半導体ダイを押し上げられるように、移動要素と、移動要素が貫通する開口が設けられたステージが交換可能となっている場合がある。この場合、ステージは移動要素を収容するホルダの上部に磁気吸着で取付けられる。一方、移動要素は磁性体で構成されている為、磁石の吸引力によって移動要素の上下方向の移動が阻害される場合があった。

【0006】

そこで、本開示は、ステージを磁気吸着する半導体ダイの押し上げ装置において、移動要素をスムーズに移動可能とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の半導体ダイの押し上げ装置は、ダイシングシートの表面に貼り付けられた半導体ダイをピックアップする際に半導体ダイを押し上げる半導体ダイの押し上げ装置であって、ダイシングシートの下面を吸着する吸着面を含む磁性体のステージと、上部に複数の磁石が取り付けられて上端面にステージを磁気吸着するホルダと、ホルダの中央に設けられた穴の中に配置され、先端面がステージの吸着面に設けられた開口を通して吸着面より低い第１位置と吸着面より高い第２位置との間で移動して、半導体ダイをピックアップする際に、先端面がダイシングシートの下面から半導体ダイを押し上げる複数の移動要素と、を備え、複数の磁石は、隣接する磁石の磁極が異なるように穴の外周部に取付けられていること、を特徴とする。

【0008】

これにより、磁石の磁束がホルダ中央の穴に収容された移動要素の中を通ることが抑制され、移動要素の上下方向の移動が阻害されることを抑制できる。

【0009】

本開示の半導体ダイの押し上げ装置において、複数の磁石は、隣接する磁石の磁極が周方向に交互に異なるように配置されてもよい。

【0010】

本開示の半導体ダイの押し上げ装置において、複数の磁石は、隣接する磁石の磁極が半径方向に異なるように配置されてもよい。

【0011】

本開示の半導体ダイの押し上げ装置において、複数の移動要素は、移動機構により第１位置から第２位置に移動され、自重により第２位置から第１位置に戻るようにしてもよい。

【0012】

これにより、簡便な構成で移動要素を上下方向に移動させることができる。

【発明の効果】

【0013】

本開示は、ステージを磁気吸着する半導体ダイの押し上げ装置において、移動要素をスムーズに移動可能とできる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態の半導体ダイの押し上げ装置を示す分解斜視図である。

【図2】図１に示すＡ－Ａ断面である。

【図3】図１に示す半導体ダイの押し上げ装置のホルダを上部から見た平面図である。

【図4】図１に示す半導体ダイの押し上げ装置の動作を示す説明図であって、移動要素の先端面が吸着面より低い第１位置にある状態を示す断面図である。

【図5】図１に示す半導体ダイの押し上げ装置の動作を示す説明図であって、移動要素の先端面が吸着面より高い第２位置にある状態を示す断面図である。

【図6】他の実施形態の半導体ダイの押し上げ装置のホルダを上部から見た平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照しながら実施形態の半導体ダイの押し上げ装置１００について説明する。図１に示すように、半導体ダイの押し上げ装置１００は、ステージ１０と、ホルダ２０と、移動体３０とで構成されている。

【0016】

ステージ１０は磁性体で構成された円板状の板部材である。上面１１は、ダイシングシート４０の下面４２（図４、５参照）を真空吸着する吸着面となっている。上面１１の中央には、移動体３０の突部３３、３６が貫通する開口１２が設けられている。上面１１の開口１２の外側には、複数条の真空吸着溝１３が設けられている。各真空吸着溝１３の底部には、下面１４まで貫通する真空孔（図示せず）が設けられている。

【0017】

ホルダ２０は、上蓋付円筒状のケーシングである。ホルダ２０の上蓋部の中央には四角い穴２３が設けられている。穴２３の内部には、移動体３０の本体３２、３５が上下方向に移動可能に収容されている。穴２３の外周部には、複数の磁石２５、２６が周方向に並べて取付けられている。各磁石２５、２６の各上面はホルダ２０の上端面２２から僅かに凹んでいる。磁石２５と磁石２６とは上面の磁極が異なっている。例えば、磁石２５は上面がＮ極であり、磁石２６は上面がＳ極である。このように、磁石２５と磁石２６とは、異なる磁極が周方向に交互に配置されるように穴２３の外周部に取付けられている。つまり、隣接する磁石２５と磁石２６とは、磁極が異なるように穴２３の外周部に取付けられている。また、穴２３の外周部には、磁石２５、２６と並んで複数の真空孔２９が配置されている。各真空孔２９は図示しない真空装置に接続されて内部が真空となる。

【0018】

図２に示すように、移動体３０は、外側移動要素３１と内側移動要素３４の複数の移動要素で構成される。外側移動要素３１と内側移動要素３４とは共に磁性体である。外側移動要素３１は、四角環状の本体３２と、本体３２の上面から上方に突出する四角環状の突部３３とで構成されている。内側移動要素３４は四角環状の本体３５と、本体３５の上面から上方に突出する四角柱状の突部３６とで構成されている。内側移動要素３４の本体３５と突部３６とは、外側移動要素３１の四角環状の本体３２と突部３３の内側に入れ子状に配置されている。また、本体３２の外側面は、ホルダ２０の穴２３の内面にガイドされて図２中の矢印９１に示すように上下方向に移動する。

【0019】

次に、図３を参照しながらホルダ２０に取付けられた磁石２５、２６の間の磁束の流れについて説明する。以下の説明では、磁石２５の上面はＮ極で、磁石２６の上面はＳ極であるとして説明する。磁束は、図３中の矢印９２に示すように、磁石２５の上面からホルダ２０の外周部を回って磁石２６の上面に流れる。尚、図示はしないが、磁石２６の下面はＮ極で、磁石２５の下面はＳ極となるから、各磁石２５、２６の下側では、磁束は磁石２６の下面からホルダ２０の下側の外周部を回って磁石２５の下面に流れる。このように、各磁石２５、２６の磁束はホルダ２０の外周部を流れるので、ホルダ２０の中央に配置されている移動体３０を通過する磁束は外周部よりも小さくなっている。

【0020】

ホルダ２０の上端面２２にステージ１０の下面１４を密着させると、ステージ１０は磁石２５、２６の磁力によってホルダ２０の上端面２２に磁気吸着してホルダ２０の上端面２２に固定される。また、ステージ１０の真空吸着溝１３に設けられた真空孔はホルダ２０に設けられた真空孔２９と連通する。

【0021】

次に、図４、５を参照しながら実施形態の半導体ダイの押し上げ装置１００を用いて半導体ダイ５０をピックアップする工程について、説明する。

【0022】

図４に示すように、表面４１に半導体ダイ５０が貼り付けられたダイシングシート４０をステージ１０の上面１１に載置し、半導体ダイ５０の位置がステージ１０の開口１２の位置となるように位置合わせする。この際、移動体３０は、外側移動要素３１の突部３３の先端面と内側移動要素３４の突部３６の先端面とがステージ１０の上面１１よりも低い第１位置に位置している。

【0023】

次に図示しない真空装置によってホルダ２０の真空孔２９を真空にする。真空孔２９はステージ１０の真空孔と連通しているので、真空孔２９が真空になると、ステージ１０の真空孔と真空吸着溝１３が真空となる。これにより、ダイシングシート４０の下面４２がステージ１０の上面１１に真空吸着される。

【0024】

次に図５に示すように、図示しない移動機構により、外側移動要素３１と内側移動要素３４とを上方向に移動させる。そして、外側移動要素３１の突部３３の先端面と、内側移動要素３４の突部３６の先端面とをステージ１０の上面１１よりも上方に突出させて、各先端面をステージ１０の上面１１よりも高い第２位置まで上昇させる。この際、突部３６の先端面が突部３３の先端面よりも高くなるように内側移動要素３４を上方向に移動させる。これにより、図５に示すように、突部３３の先端面と突部３６の先端面とでダイシングシート４０の下面４２が押し上げられる。すると、ダイシングシート４０の表面４１と半導体ダイ５０の下面との間に隙間ができ、半導体ダイ５０の周辺部がダイシングシート４０の表面４１から剥がれる。この状態で、図示しないコレットによって半導体ダイ５０をピックアップする。

【0025】

半導体ダイ５０がピックアップされると、移動機構は外側移動要素３１、内側移動要素３４の上方への移動を開放する。先に説明したように、各磁石２５、２６の磁束はホルダ２０の外周部を流れるので、ホルダ２０の中央に配置されている移動体３０を通過する磁束は外周部よりも小さくなっている。このため、磁性体であるステージ１０と外側移動要素３１、内側移動要素３４との間を通過する磁束は小さく、磁力によって外側移動要素３１、内側移動要素３４がステージ１０に吸着してしまうことが抑制される。このため、移動機構が外側移動要素３１、内側移動要素３４の上方への移動を開放すると、外側移動要素３１、内側移動要素３４は、自重で下方向に移動し、図４に示す第１位置に戻る。

【0026】

以上、説明したように、実施形態の半導体ダイの押し上げ装置１００は、各磁石２５、２６の磁束がホルダ２０の中央の穴２３に収容された外側移動要素３１、内側移動要素３４の中を通ることが抑制され、外側移動要素３１、内側移動要素３４の上下方向の移動が阻害されることを抑制できる。また、外側移動要素３１、内側移動要素３４は、自重により下方向に移動して第２位置から第１位置まで戻るので、移動機構を簡便な構成とすることができる。

【0027】

また、ホルダ２０の磁石２５、２６は、周方向においてその磁極が異なるように配置されていると説明したがこれに限らない。例えば、図６に示すように、半径方向に隣接する磁石２５、２６の磁極が異なるように配置してもよい。図６では、磁石２５を内周に配置し、磁石２６を磁石２５の外周で磁石２６とホルダ２０の半径方向に並ぶように配置したものである。この場合も、磁束は図６中の矢印９３に示すように穴２３の外周部を通る。これにより、磁束が外側移動要素３１、内側移動要素３４の中を通ることが抑制され、外側移動要素３１、内側移動要素３４の上下方向の移動が阻害されることを抑制できる。

【符号の説明】

【0028】

１０ ステージ、１１ 上面、１２ 開口、１３ 真空吸着溝、１４ 下面、２０ ホルダ、２２ 上端面、２３ 穴、２５、２６ 磁石、２９ 真空孔、３０ 移動体、３１ 外側移動要素、３２、３５ 本体、３３、３６ 突部、３４ 内側移動要素、４０ ダイシングシート、４１ 表面、４２ 下面、５０ 半導体ダイ、１００ 半導体ダイの押し上げ装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】