JPH05286568A - ウエハ吸着装置とこれを用いた半導体装置製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体素子に悪影響を及ぼさないウエハ吸着
装置とこれを用いた半導体装置製造方法を提供するこ
と。 【構成】 ウエハ１０を吸着する吸着ブロック群３とし
て、半導体素子１０ａの配列と対応した位置に上下動可
能な複数の吸着ブロック３１をステージ２に挿設し、各
吸着ブロック３１の間に所定の深さの溝を設ける。この
吸着ブロック群３上にウエハ１０を吸着して切断し個々
の半導体素子１０ａに分割する。そして、所定の半導体
素子１０ａが吸着された吸着ブロック３１を上方に押し
上げることで、この半導体素子１０ａをステージ２上に
配置した配線部材６に実装する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子が形成され
たウエハを吸着するウエハ吸着装置と、このウエハ吸着
装置を用いた半導体装置製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シリコン等のウエハには複数の半導体素
子が形成されており、格子状のストリートに沿って切断
することで、個々の半導体素子に分割される。個々の半
導体素子は、リードフレームやフィルムキャリアテープ
等の配線部材にそれぞれ接続され、プラスチック等のパ
ッケージ内に収納することにより半導体装置が形成され
る。

【０００３】このウエハの分割から配線部材への接続ま
での半導体装置製造方法を図６および図７の断面図を用
いて説明する。先ず、ウエハ接着工程として図６（ａ）
に示すように、ウエハ１０を樹脂シート１１上に接着す
る。すなわち、複数の半導体素子１０ａが形成されたウ
エハ１０を、粘着剤１１ａが塗布された樹脂シート１１
上に接着し固定する。

【０００４】次に、切断工程として図６（ｂ）に示すよ
うに、樹脂シート１１に接着されたウエハ１０をステー
ジ２上に搭載し、ダイアモンドブレード等を用いて個々
の半導体素子１０ａに分割する。

【０００５】次に、拡張工程として図７（ａ）に示すよ
うに、樹脂シート１１を引き延ばすことにより、個々の
半導体素子１０ａの間隔を広げる。このように、半導体
素子１０ａと半導体素子１０ａとの間隔が広がること
で、所定の半導体素子１０ａを取り出し易くする。

【０００６】そして、取り出し工程として図７（ｂ）に
示すように、所定の半導体素子１０ａの下方からピン１
４にて突き上げて、樹脂シート１１から引き剥がすとと
もに、吸着コレット１３等を用いてこの半導体素子１０
ａを取り出す。この半導体素子１０ａを吸着した吸着コ
レット１３を移動し、半導体素子１０ａをリードフレー
ムやフィルムキャリアテープ（図示せず）等の配線部材
に接続する。

【０００７】このように、ウエハ接着工程から取り出し
工程に至るまで、ウエハ１０および半導体素子１０ａを
樹脂シート１１上に接着して固定しており、ウエハ１０
の切断により形成された個々の半導体素子１０ａがばら
ばらにならないように保持している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな樹脂シートおよびこれを用いた半導体装置製造方法
には次のような問題がある。すなわち、樹脂シートの弾
性のため、ウエハを分割する際、回転するダイアモンド
ブレードの接触により振動が発生してしまい、半導体素
子にチッピングや欠け、クラック等の品質上の不都合が
生じてしまう。しかも、樹脂シートに塗布した粘着剤
は、一度粘着力が低下してしまうと再度使用することが
できないため不経済である。

【０００９】また、樹脂シートを用いた半導体装置製造
方法では、個々の半導体素子を樹脂シートから取り出す
工程で、半導体素子の下方をピンにより突き上げるた
め、半導体素子にクラックが生じ、機械的強度の低下を
招く恐れがある。さらに、吸着コレットによる吸着の
際、半導体素子の能動パターンと吸着コレットが接触し
て、この能動パターンに傷を与える可能性があり、半導
体素子の電気的特性に悪影響を及ぼすことになる。よっ
て、本発明は、半導体素子に悪影響を及ぼさないウエハ
吸着装置とこれを用いた半導体装置製造方法を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するためになされたウエハ吸着装置とこれを用いた
半導体装置製造方法である。すなわち、このウエハ吸着
装置は、複数の半導体素子が所定の配列で形成されたウ
エハを、ステージに設けられた吸着ブロック群にて吸着
するものである。この吸着ブロック群は、半導体素子の
配列と対応した位置に、上下動可能な複数の吸着ブロッ
クをステージに挿設したもので、しかも各吸着ブロック
の間に所定の深さの溝を設けるとともに、各吸着ブロッ
クの上面に、半導体素子を個別に吸着する吸気孔を有す
る吸着面を設けたものである。

【００１１】また、このウエハ吸着装置を用いた半導体
装置製造方法は、先ず第１工程として、半導体素子の配
列に対応した位置に吸着ブロックをそれぞれ配置して成
る吸着ブロック群にウエハを吸着する。次いで、第２工
程として、このウエハを個々の前記半導体素子に分割す
る。そして、第３工程として、このステージ上方に配線
部材を配置し、所定の半導体素子が吸着された吸着ブロ
ックを上方に押し上げることで、この半導体素子を配線
部材に接続するものである。

【００１２】

【作用】個々の吸着ブロックに真空源を取り付け、各吸
着面に設けられた吸気孔から空気を吸い込むことによ
り、吸着ブロック群の全体でウエハを吸着する。また、
各吸着ブロックは半導体素子の大きさに対応していると
ともに、各吸着ブロックの間に所定の深さの溝が設けら
れているため、この溝に合わせてウエハを切断すること
により、吸着ブロックを切断することなくウエハを個々
の半導体素子に分割することができる。

【００１３】さらに、ウエハを切断して分割された個々
の半導体素子が各吸着ブロックの吸着面にそれぞれ保持
されており、このうち配線部材との接続に必要な半導体
素子が保持された吸着ブロックを上方に押し上げれば、
その半導体素子が他の半導体素子よりも上方に突出する
ため、容易に取り出すことができる。また、この配線部
材をステージの上方に配置することで、吸着ブロックを
上方に押し上げると同時に配線部材と半導体素子との接
続を得ることができる。

【００１４】

【実施例】以下に、本発明のウエハ吸着装置とこれを用
いた半導体装置製造方法を図に基づいて説明する。図１
は、本発明のウエハ吸着装置を説明する断面図である。
すなわち、このウエハ吸着装置１は、ステージ２と、こ
のステージ２に設けられた吸着ブロック群３とから構成
され、吸着ブロック群３上に半導体素子１０ａが形成さ
れたウエハ１０を吸着するものである。

【００１５】吸着ブロック群３は、半導体素子１０ａの
個数と等しい数の吸着ブロック３１が上下動可能な状態
でステージ２内に挿設されたものであり、しかもその配
置が半導体素子１０ａの配列と対応している。また、こ
の各吸着ブロック３１の間には、所定の深さの溝３４が
設けられている。すなわち、この溝３４は、ウエハ１０
の上面に形成された各半導体素子１０ａの境界部分、い
わゆるストリート１０ｂに対応しており、ウエハ１０を
吸着ブロック群３上に搭載した状態で、この溝３４とス
トリート１０ｂとの位置が一致する状態となる。なお、
この溝３４は、ウエハ１０を分割する際に使用するダイ
アモンドブレードが入る幅、および深さを有しており、
例えば、幅１ｍｍ程度、深さ３ｍｍ程度のものである。

【００１６】この各吸着ブロック３１の上面には、半導
体素子１０ａの大きさに対応した吸着面３３が設けられ
ており、各吸着面３３の略中央部に吸気孔３２が形成さ
れている。吸気孔３２は、吸着ブロック３１内に設けら
れた流通孔３５と連通しており、この流通孔３５に真空
源４がそれぞれ取り付けられている。したがって、この
真空源４の負圧を利用することで、各吸気孔３２から空
気が吸い込まれ、この吸引力によりウエハ１０が吸着ブ
ロック群３上に吸着される。

【００１７】次に、このウエハ吸着装置１の動作状態を
図２の断面図に基づいて説明する。すなわち、ウエハ１
０をストリート１０ｂに沿って切断し、個々の半導体素
子１０ａに分割した状態において、吸着ブロック３１上
に半導体素子１０ａがそれぞれ吸着されている。この状
態で、必要な半導体素子１０ａが吸着された吸着ブロッ
ク３１を上方に押し上げて、この半導体素子１０ａをハ
ンドリングロボット５等により挟持する。この状態で、
真空源４の動作を停止すれば、半導体素子１０ａを吸着
面３３から取り外せる。

【００１８】このように、ステージ２を支えにして吸着
ブロック３１を正確にしかも確実に上方に押し上げるこ
とができるため、所望の半導体素子１０ａを吸着ブロッ
ク３１に吸着したままの状態で、他の半導体素子１０ａ
より上方に突出させることができる。したがって、ハン
ドリングロボット５は、半導体素子１０ａの上面（能動
パターン側）と接触することなく、半導体素子１０の側
面側を確実に挟持することができる。

【００１９】次に、このウエハ吸着装置１を用いた半導
体装置製造方法を図に基づいて説明する。図３〜図５
は、本発明のウエハ吸着装置１を用いた半導体装置製造
方法を工程順に説明する断面図である。以下、この工程
順に説明を行う。

【００２０】先ず、ウエハ吸着工程として図３に示すよ
うに、ステージ２に設けられた吸着ブロック群３上に複
数の半導体素子１０ａが形成されたウエハ１０を吸着す
る。この状態では、各吸着ブロック３の吸着面３３が略
同一面上になっており、ウエハ１０を吸着ブロック群３
上に均一に吸着している。なお、このウエハ１０の吸着
において、ウエハ１０のストリート１０ｂの位置と吸着
ブロック群３の溝３４の位置とが一致するように位置決
めする。

【００２１】次に、ウエハ１０の切断工程として図４に
示すように、ウエハ１０をストリート１０ｂに沿って切
断する。すなわち、ダイアモンドブレード等（図示せ
ず）を用いて、格子状のストリート１０ｂを切断し、個
々の半導体素子１０ａに分割する。この際、ウエハ１０
を完全に切断（フルカット）するため、ダイアモンドブ
レードによる切り込み深さをウエハ１０の厚さより多く
する。このため、切り込まれたダイアモンドブレード
は、ウエハ１０を貫通して、溝３４にまで達することに
なる。

【００２２】そして、実装工程として図５に示すよう
に、ステージ２の上方にリードフレームやフィルムキャ
リアテープ等の配線部材６を配置して、実装に必要な半
導体素子１０ａが吸着された吸着ブロック３１を上方に
押し上げる。この上方への押し上げと同時に半導体素子
１０ａと配線部材６との接触が得られ、半田や接着剤等
を用いて接続を行う。そして、真空源４の動作を停止す
ることで、吸着面３３から半導体素子１０ａを取り外
し、吸着ブロック３を降下させてステージ２内に戻す。
一つの半導体素子１０ａの実装が終了した後、配線部材
６を一定量移動して、他の半導体素子１０ａを同様の手
順で実装する。

【００２３】なお、吸着ブロック３はステージ２により
支えられているため、確実に上方へ押し上げることがで
きる。このため、吸着ブロック３を移動すると同時に配
線部材６の所定位置へ半導体素子１０ａを正確に接続す
ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のウエハ吸
着装置とこれを用いた半導体装置製造方法によれば次の
ような効果がある。すなわち、このウエハ吸着装置を用
いてウエハをステージ上に保持すれば、ウエハの分割の
際に発生する振動が、樹脂シートを使用する場合に比べ
て小さくすることができるため、半導体素子にチッピン
グや欠け、クラック等の発生を低減することができる。
さらに、真空源の負圧を利用してウエハおよび半導体素
子を吸着するため、何度でも使用することができ、コス
トダウンを図ることができる。

【００２５】また、このウエハ吸着装置を用いた半導体
装置製造方法では、半導体素子の取り外しの際、ピンを
使用することがないため、半導体素子にクラックが発生
しない。さらに、吸着ブロックを上方へ押し上げると同
時に半導体素子と配線部材との接続を行えば、吸着コレ
ットやハンドリングロボット等を用いて半導体素子を移
動しなくてよい。したがって、半導体素子の能動パター
ンに一切触れることなく実装することが可能となるた
め、半導体素子に悪影響を及ぼすことなく実装できる。
これにより、半導体装置の生産歩留りを向上することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のウエハ吸着装置を説明する断面図であ
る。

【図２】ウエハ吸着装置の動作状態を説明する断面図で
ある。

【図３】ウエハ吸着工程を説明する断面図である。

【図４】切断工程を説明する断面図である。

【図５】実装工程を説明する断面図である。

【図６】従来例を説明する断面図（その１）で、（ａ）
はウエハ接着工程、（ｂ）は切断工程である。

【図７】従来例を説明する断面図（その２）で、（ｃ）
は拡張工程、（ｄ）は取り出し工程である。

【符号の説明】

１ ウエハ吸着装置 ２ ステージ ３ 吸着ブロック群 ４ 真空源 ５ ハンドリングロボット ６ 配線部材 １０ ウエハ １０ａ 半導体素子 １０ｂ ストリート １１ 樹脂シート １１ａ 粘着剤 １３ 吸着コレット １４ ピン ３１ 吸着ブロック ３２ 吸気孔 ３３ 吸着面 ３４ 溝 ３５ 流通孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の半導体素子が所定の配列で形成さ
   れたウエハを、ステージに設けられた吸着ブロック群に
   て吸着するウエハ吸着装置であって、 前記吸着ブロック群は、前記半導体素子の配列と対応し
   た位置に、上下動可能な複数の吸着ブロックが前記ステ
   ージに挿設されたもので、 前記各吸着ブロックの間には、所定の深さの溝が設けら
   れているとともに、 前記各吸着ブロックの上面には、前記半導体素子を個別
   に吸着する吸気孔を有する吸着面が設けられていること
   を特徴とするウエハ吸着装置。
2. 【請求項２】 所定の配列で半導体素子が形成されたウ
   エハをステージ上に吸着した後、前記ウエハを個々の半
   導体素子に分割し、前記半導体素子を配線部材に接続し
   て成るウエハ吸着装置を用いた半導体装置製造方法にお
   いて、 前記半導体素子の配列と対応した位置に吸着ブロックを
   それぞれ配置して成る吸着ブロック群に前記ウエハを吸
   着する第１工程と、 次いで、前記ウエハを個々の前記半導体素子に分割する
   第２工程と、 そして、前記ステージ上方に前記配線部材を配置し、所
   定の半導体素子が吸着された前記吸着ブロックを上方に
   押し上げることで、前記半導体素子を前記配線部材に接
   続する第３工程とから成ることを特徴とするウエハ吸着
   装置を用いた半導体装置製造方法。