半导体裸片的拾取系统
文献发布时间:2023-06-19 09:52:39
技术领域
本发明涉及一种用于接合装置(接合系统(bonding system))的半导体裸片的拾取(pickup)系统。
背景技术
半导体裸片是将6英寸(inch)或8英寸大小的晶片(wafer)切断成规定的大小而制造。在切断时,在背面贴附切割片材(dicing sheet),并自表面侧通过切割锯等来切断晶片,以免切断后的半导体裸片七零八落。此时,贴附于背面的切割片材成为被稍许切入但未被切断且保持着各半导体裸片的状态。然后,被切断的各半导体裸片被逐个自切割片材拾取而送往裸片接合(die bonding)等下个步骤。
作为自切割片材拾取半导体裸片的方法,提出有下述方法:在使切割片材吸附于圆板状的吸附板的表面,并使半导体裸片吸附于吸头(collet)的状态下,利用配置于吸附板中央部的顶块(block)来顶起半导体裸片,并且使吸头上升,从而自切割片材拾取半导体裸片(例如参照专利文献1的图9至图23)。在使半导体裸片自切割片材剥离时,有效的做法是,首先使半导体裸片的周边部剥离,接下来使半导体裸片的中央部剥离,因此在专利文献1所记载的现有技术中,采用下述方法,即:将顶块分为顶起半导体裸片的周围部分的块、顶起半导体裸片的中央的块、与顶起半导体裸片的中间的块这3个块,首先使3个块上升至规定高度后,使中间与中央的块上升得高于周边的块,最后使中央的块上升得高于中间的块。
另外,也提出有下述方法:在使切割片材吸附于圆板状的顶帽(ejector cap)的表面,并使半导体裸片吸附于吸头的状态下,使吸头以及周边、中间、中央的各顶块上升至高于顶帽的表面的规定高度后,使吸头的高度仍保持所述高度,并使顶块依照周围的顶块、中间的顶块的顺序下降至顶帽表面之下的位置,从而自半导体裸片剥离切割片材(例如参照专利文献2)。
在利用专利文献1、专利文献2中记载的方法来使切割片材自半导体裸片剥离的情况下,如专利文献1的图40、图42、图44,专利文献2的图4A至图4D、图5A至图5D所记载那样,在半导体裸片剥离之前,半导体裸片有时会在仍贴附于切割片材的状态下与切割片材一同弯曲变形。若在半导体裸片发生弯曲变形的状态下继续进行切割片材的剥离动作,则半导体裸片有时会发生破损,因此提出有下述方法:如专利文献1的图31所记载那样,根据来自吸头的抽吸空气的流量变化来检测半导体裸片的弯曲,并如专利文献1的图43所记载那样,在检测到吸气流量时,判断为半导体裸片已发生变形而使顶块暂时下降后,再次使顶块上升。再者,在专利文献3中也公开了根据来自吸头的抽吸空气的流量的变化来检测(判别)半导体裸片的弯曲(挠曲)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4945339号公报
专利文献2:美国专利第8092645号说明书
专利文献3:日本专利第5813432号公报
发明内容
发明所要解决的问题
近年来,半导体裸片变得非常薄,例如也有20μm左右的半导体裸片。另一方面,切割片材的厚度为100μm左右,因此切割片材的厚度也达到半导体裸片的厚度的4倍~5倍。若欲使此种薄的半导体裸片自切割片材剥离,则容易更明显地产生追随于切割片材的变形的半导体裸片的变形。根据专利文献1,对半导体裸片的弯曲进行检测并变更剥离动作,因此在自切割片材拾取半导体裸片时,有能够抑制半导体裸片的损伤的可能性。
但是,由于一边检测正在进行拾取的半导体裸片的弯曲一边变更剥离动作(即时变更),因此拾取的控制变得非常复杂。由于多次重复进行半导体裸片的弯曲的检测、根据检测结果来判定是否变更剥离动作、根据判定结果来变更剥离动作或者不进行变更而使动作前进这一系列的处理,因此也担心剥离动作花费的时间变长。因此,实际上,在很多情况下不进行此种即时的剥离动作的变更,而是将假定了最难剥离的半导体裸片时的剥离动作一律应用于所有的半导体裸片。但是,在所述情况下,对于原本可应用简化的短时间的剥离动作的容易剥离的半导体裸片,也应用长时间的剥离动作,拾取变得低速。希望应用适合于各个半导体裸片的剥离动作,对于每个半导体裸片,使半导体裸片的损伤抑制与半导体裸片的拾取高速化的平衡适当。
此外,根据晶片中的半导体裸片的位置,有时半导体裸片自切割片材的剥离性会发生变化。例如,自晶片中的中心附近的半导体裸片向外周附近的半导体裸片,剥离性(易剥离性或难剥离性)有时会缓缓变化。或者,例如有晶片中的特定区域的半导体裸片的剥离性与其他区域的半导体裸片的剥离性大不相同的情况。关于此种与晶片的半导体裸片的位置对应的剥离性的倾向,在连续进行拾取的多个晶片中多数情况下为相同的。在连续拾取多个晶片的半导体裸片时,通过对处于容易剥离的位置的半导体裸片应用短时间的剥离动作,能够使拾取高速化。根据半导体裸片的各个位置的剥离性来应用适合于各个半导体裸片的剥离动作,能够使半导体裸片的损伤抑制与半导体裸片的拾取高速化的平衡适当。为了实现所述情况,需要一种用来把握与晶片的各半导体裸片的位置对应的各半导体裸片的剥离性的结构。另外,在把握了与晶片的各半导体裸片的位置对应的各半导体裸片的剥离性之后、或者在能够事先把握的情况下,需要一种用来应用适合于晶片的各个半导体裸片的剥离动作的结构。
本发明的目的在于使得能够应用适合于各半导体裸片的剥离动作(拾取动作)来进行各半导体裸片的拾取。或者,本发明的目的在于把握与晶片的各半导体裸片的位置对应的各半导体裸片的剥离性。
解决问题的技术手段
本发明的半导体裸片的拾取系统是将对晶片进行切割而成的半导体裸片自切割片材剥离并加以拾取的拾取系统,其特征在于包括:控制单元,基于用以自切割片材拾取半导体裸片的拾取条件,对拾取动作进行控制;以及生成单元,生成将多个拾取条件中的任意一个拾取条件与半导体裸片的个别信息建立了对应关系的对应信息,控制单元在拾取半导体裸片时,依照与每个半导体裸片建立了对应关系的所述对应信息,进行自切割片材拾取半导体裸片的控制。
在本发明的半导体裸片的拾取系统中,也可设为生成单元生成:等级表,将一片晶片中的各半导体裸片与作为多个拾取条件的识别符的等级值建立了对应关系;以及条件表,将多个等级值的任意一个与拾取条件的任意一个建立了对应关系,所述对应信息由等级表及条件表确定。
在本发明的半导体裸片的拾取系统中,也可设为:多个等级值是表示拾取所需时间的长短的值。
在本发明的半导体裸片的拾取系统中,也可设为包括:显示部,显示画面;以及显示控制单元,显示控制单元在显示部上显示模仿一片晶片的各半导体裸片而得的映射图像,在映射图像中,对与等级值建立了对应关系的半导体裸片所对应的半导体裸片图像,附加与等级值对应的颜色、图案、文字、数字及记号的至少一种。
在本发明的半导体裸片的拾取系统中,也可设为包括:输入部,输入信息,生成单元自输入部接受映射图像上的一个或多个半导体裸片图像的选择、以及自多个等级值中的一个等级值的选择,并使所选择的等级值与对应于所选择的半导体裸片图像的半导体裸片建立对应关系,来生成或更新等级表。
在本发明的半导体裸片的拾取系统中,也可设为包括:吸头,吸附半导体裸片;抽吸机构,与吸头连接,自吸头的表面抽吸空气;流量传感器,检测抽吸机构的抽吸空气流量;以及存储部,存储有期待流量信息,所述期待流量信息表示半导体裸片自切割片材的剥离良好的情况下的、所述半导体裸片的拾取时的流量传感器检测出的抽吸空气流量的时间变化,生成单元获取实际流量信息,所述实际流量信息表示在拾取一片晶片中的各半导体裸片时流量传感器检测出的抽吸空气流量的时间变化,所述生成单元求出多个半导体裸片各自的实际流量信息与期待流量信息的相关值,并基于多个相关值各者,使等级值与多个半导体裸片各者建立对应关系,来生成或更新等级表。
在本发明的半导体裸片的拾取系统中,也可设为:显示控制单元在显示部的映射图像中,在各半导体裸片图像或各半导体裸片图像的附近显示与各半导体裸片图像对应的各半导体裸片的相关值,或者在显示部中,在画面上的规定位置显示与特定的半导体裸片图像对应的半导体裸片的相关值。
在本发明的半导体裸片的拾取系统中,也可设为:在等级表中,随着自一片晶片的外周侧朝向内周侧,使拾取所需时间更短的等级值与各半导体裸片建立了对应关系。
在本发明的半导体裸片的拾取系统中,也可设为包括:平台,包含吸附切割片材的背面的吸附面;以及开口压力切换机构,在接近真空的第一压力与接近大气压的第二压力之间切换设置于平台的吸附面的开口的开口压力,控制单元在拾取半导体裸片时,进行在第一压力与第二压力之间切换所述开口压力的控制,拾取条件的种类中包括在第一压力与第二压力之间切换所述开口压力的切换次数。
在本发明的半导体裸片的拾取系统中,也可设为:拾取条件的种类中包括将所述开口压力保持于第一压力的保持时间。
在本发明的半导体裸片的拾取系统中,也可设为:包括阶差面形成机构,所述阶差面形成机构包含多个移动元件,所述多个移动元件配置于所述开口中,且前端面在比吸附面高的第一位置与比第一位置低的第二位置之间移动,所述阶差面形成机构形成相对于吸附面的阶差面,在拾取半导体裸片时,控制单元进行使多个移动元件分别以规定时间的间隔依次自第一位置移动至第二位置、或者以规定的移动元件的组合同时自第一位置移动至第二位置的控制,拾取条件的种类中包括所述规定时间。
在本发明的半导体裸片的拾取系统中,也可设为:拾取条件的种类中包括同时自第一位置移动至第二位置的所述移动元件的数量。
在本发明的半导体裸片的拾取系统中,也可设为:包括吸附半导体裸片的吸头,拾取条件的种类中包括自吸头着落于半导体裸片起至开始所述半导体裸片的抬起为止的待机时间。
本发明的半导体裸片的拾取系统是拾取贴附于切割片材的表面的半导体裸片的半导体裸片的拾取系统,其特征在于包括:吸头,吸附半导体裸片;抽吸机构,与吸头连接,自吸头的表面抽吸空气;流量传感器,检测抽吸机构的抽吸空气流量;控制部,在拾取时,对用以自切割片材剥离半导体裸片的剥离动作进行控制;以及显示部,显示画面,控制部获取实际流量变化,所述实际流量变化是在拾取一片晶片中的各半导体裸片时,流量传感器检测出的抽吸空气流量的时间变化,所述控制部基于多个半导体裸片各自的实际流量变化,求出多个半导体裸片各自的自切割片材的剥离容易度或剥离困难度即剥离度,并在显示部上显示模仿一片晶片的各半导体裸片而得的映射图像,且在映射图像中,对与求出了剥离度的半导体裸片对应的半导体裸片图像附加与所述半导体裸片的剥离度对应的颜色、图案、文字、数字及记号的至少一种。
发明的效果
本发明具有如下效果:能够应用适合于各半导体裸片的剥离动作(拾取动作)来拾取各半导体裸片。或者,本发明具有如下效果:能够把握与一片晶片的各半导体裸片的位置对应的各半导体裸片的剥离性。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的半导体裸片的拾取系统的系统构成的说明图。
图2是表示本发明实施方式的半导体裸片的拾取系统的平台的立体图。
图3是表示贴附于切割片材的晶片的说明图。
图4是表示贴附于切割片材的半导体裸片的说明图。
图5A是表示晶片固持器的构成的说明图。
图5B是表示晶片固持器的构成的说明图。
图6是表示本发明实施方式的半导体裸片的拾取系统在规定等级值下的动作的说明图。
图7是表示本发明实施方式的半导体裸片的拾取系统在规定等级值下的动作的说明图。
图8是表示本发明实施方式的半导体裸片的拾取系统在规定等级值下的动作的说明图。
图9是表示本发明实施方式的半导体裸片的拾取系统在规定等级值下的动作的说明图。
图10是表示本发明实施方式的半导体裸片的拾取系统在规定等级值下的动作的说明图。
图11是表示本发明实施方式的半导体裸片的拾取系统在规定等级值下的动作的说明图。
图12是表示本发明实施方式的半导体裸片的拾取系统在规定等级值下的动作的说明图。
图13是表示本发明实施方式的半导体裸片的拾取系统在规定等级值下的动作的说明图。
图14是表示本发明实施方式的半导体裸片的拾取系统在规定等级值下的动作的说明图。
图15是表示本发明实施方式的半导体裸片的拾取系统在规定等级值下的动作的说明图。
图16是表示本发明实施方式的半导体裸片的拾取系统在规定等级值下的动作的说明图。
图17是表示本发明实施方式的半导体裸片的拾取系统在规定等级值下的动作的说明图。
图18是表示本发明实施方式的半导体裸片的拾取系统在规定的等级值下动作时的吸头高度、柱状移动元件位置、中间环状移动元件位置、周边环状移动元件位置、开口压力、以及吸头的空气泄漏量的时间变化的图。
图19是表示本发明实施方式的参数表的一例的图。
图20是表示本发明实施方式的半导体裸片的拾取系统在另一等级值下动作时的吸头高度、柱状移动元件位置、中间环状移动元件位置、周边环状移动元件位置、以及开口压力的时间变化的图。
图21是表示本发明实施方式的半导体裸片的拾取系统在又一等级值下动作时的吸头高度、柱状移动元件位置、中间环状移动元件位置、周边环状移动元件位置、以及开口压力的时间变化的图。
图22是关于本发明实施方式的一片晶片的各半导体裸片的识别编号的说明图。
图23是表示本发明实施方式的等级表的一例的图。
图24是表示与一片晶片的各半导体裸片建立了对应关系的等级值的一例的说明图。
图25是表示本发明实施方式的设定显示画面的图。
图26是表示本发明实施方式的设定显示画面的图。
图27是表示本发明实施方式的设定显示画面的图。
图28是表示本发明实施方式的初始剥离的规定期间内的开口压力的时间变化、以及期待流量变化及实际流量变化的一例的图。
图29是表示本发明实施方式的阈值表的一例的图。
图30是表示本发明实施方式的设定显示画面的图。
图31是表示本发明实施方式的设定显示画面的图。
图32是表示本发明实施方式的设定显示画面的图。
图33是表示与一片晶片的各半导体裸片建立了对应关系的等级值的另一例的说明图。
图34是表示与一片晶片的各半导体裸片建立了对应关系的等级值的又一例的说明图。
图35是表示与一片晶片的各半导体裸片建立了对应关系的等级值的又一例的说明图。
图36是本发明实施方式的控制部的功能框图。
具体实施方式
<构成>
以下,参照附图对本发明实施方式的半导体裸片的拾取系统进行说明。如图1所示,本实施方式的半导体裸片的拾取系统500包括:晶片固持器10,保持切割片材12,且沿水平方向移动,所述切割片材12在表面12a贴附有半导体裸片15;平台20,配置于晶片固持器10的下表面,且包含吸附面22,所述吸附面22吸附切割片材12的背面12b;多个移动元件30,配置在设置于平台20的吸附面22的开口23中;阶差面形成机构300,形成相对于吸附面22的阶差面;阶差面形成机构驱动部400,驱动阶差面形成机构300;吸头18,拾取半导体裸片15;开口压力切换机构80,切换平台20的开口23的压力;吸附压力切换机构90,切换平台20的吸附面22的吸附压力;抽吸机构100,自吸头18的表面18a抽吸空气;真空装置(VAC)140;晶片固持器水平方向驱动部110,沿水平方向驱动晶片固持器10;平台上下方向驱动部120,沿上下方向驱动平台20;吸头驱动部130,沿上下左右方向驱动吸头18;控制部150,进行半导体裸片的拾取系统500的控制;输入部410,其为输入信息的键盘或鼠标等;以及显示部450,其为显示画面的显示器。
阶差面形成机构300与阶差面形成机构驱动部400收纳于平台20的基体部24中。阶差面形成机构300位于平台20的上部,阶差面形成机构驱动部400位于平台20的下部。阶差面形成机构300包括沿上下方向移动的多个移动元件30。通过阶差面形成机构驱动部400,多个移动元件30的各前端面如图1所示的箭头a那样向下侧移动。之后将说明移动元件30的详情。
对平台20的开口23的压力进行切换的开口压力切换机构80包括三通阀81以及进行三通阀81的开闭驱动的驱动部82。三通阀81具有3个端口(port),第一端口利用配管83而连接于与平台20的开口23连通的基体部24,第二端口利用配管84而连接于真空装置140,第三端口连接于向大气开放的配管85。驱动部82使第一端口与第二端口连通而阻断第三端口,以将开口23的压力设为接近真空的第一压力P
对平台20的吸附面22的吸附压力进行切换的吸附压力切换机构90是与开口压力切换机构80同样地,包括具有3个端口的三通阀91以及进行三通阀91的开闭驱动的驱动部92,第一端口利用配管93而连接于与平台20的槽26连通的吸附孔27,第二端口利用配管94而连接于真空装置140,第三端口连接于向大气开放的配管95。驱动部92使第一端口与第二端口连通而阻断第三端口,以将槽26或吸附面22的压力设为接近真空的第三压力P
自吸头18的表面18a抽吸空气的抽吸机构100是与开口压力切换机构80同样地,包括具有3个端口的三通阀101以及进行三通阀101的开闭驱动的驱动部102,第一端口利用配管103而连接于与吸头18的表面18a连通的抽吸孔19,第二端口利用配管104而连接于真空装置140,第三端口连接于向大气开放的配管105。驱动部102使第一端口与第二端口连通而阻断第三端口,并自吸头18的表面18a抽吸空气以将吸头18的表面18a的压力设为接近真空的压力,或者使第一端口与第三端口连通而阻断第二端口,从而将吸头18的表面18a的压力设为接近大气压的压力。在将吸头18的抽吸孔19与三通阀101之间予以连接的配管103中,安装有流量传感器106,所述流量传感器106对自吸头18的表面18a抽吸至真空装置140的空气流量(抽吸空气流量)进行检测。
晶片固持器水平方向驱动部110、平台上下方向驱动部120、吸头驱动部130例如通过设置于内部的马达与齿轮(gear),来沿水平方向或上下方向等驱动晶片固持器10、平台20、吸头18。
控制部150是包含进行各种运算处理或控制处理的中央处理器(CentralProcessing Unit,CPU)151、存储部152以及设备/传感器界面(interface)153,且CPU 151、存储部152与设备/传感器界面153利用数据总线(data bus)154而连接的计算机(computer)。在存储部152中保存有:控制程序155,用以进行半导体裸片15的拾取控制;设定显示程序156,用以使拾取时的剥离动作与一片晶片的各半导体裸片15建立对应关系;等级表159(参照图23),将一片晶片的各半导体裸片15与剥离动作的等级值建立了对应关系;参数表160(参照图19),将等级值与各种剥离参数的参数值建立了对应关系;期待流量变化157,其为半导体裸片15自切割片材12的剥离良好的情况下的拾取时的、流量传感器106所检测出的抽吸空气流量的时间变化;实际流量变化158,其为拾取时流量传感器106所实际检测出的抽吸空气流量的时间变化。图36是控制部150的功能块图。控制部150通过执行控制程序155,作为拾取控制单元600(控制单元)发挥功能。另外,控制部150通过执行设定显示程序156,作为后述的生成单元602及显示控制单元604发挥功能。
如图1所示,开口压力切换机构80、吸附压力切换机构90、抽吸机构100的各三通阀81、三通阀91、三通阀101的各驱动部82、驱动部92、驱动部102及阶差面形成机构驱动部400、晶片固持器水平方向驱动部110、平台上下方向驱动部120、吸头驱动部130、真空装置140分别连接于设备/传感器界面153,根据控制部150的指令而受到驱动。另外,流量传感器106连接于设备/传感器界面153,检测信号被导入至控制部150中进行处理。另外,输入部410及显示部450也连接于设备/传感器界面153,来自输入部410的输入信息被导入至控制部150,来自控制部150的输出图像信息被送往显示部450。
接下来,对平台20的吸附面22与移动元件30的详情进行说明。如图2所示,平台20为圆筒形,且在上表面形成有平面状的吸附面22。在吸附面22的中央,设置有四方的开口23,在开口23中,安装有移动元件30。如图6所示,在开口23的内表面23a与移动元件30的外周面33之间设置有间隙d。如图2所示,在开口23的周围,以围绕开口23的方式设置有槽26。在各槽26中设置有吸附孔27,各吸附孔27连接于吸附压力切换机构90。
如图2所示,移动元件30包含配置于中央的柱状移动元件45;配置于柱状移动元件45周围的两个中间环状移动元件40、中间环状移动元件41;以及配置于中间环状移动元件40周围从而配置于最外周的周边环状移动元件31。再者,此处中间环状移动元件的数量为两个,但中间环状移动元件的数量也可为一个或三个以上。在图6及其以后的附图中,为了简化说明,中间环状移动元件40的数量为一个。如图6所示,柱状移动元件45、中间环状移动元件40、周边环状移动元件31各自的前端面47、前端面38b、前端面38a位于自平台20的吸附面22突出了高度H
<切割片材的设置(set)步骤>
此处,对将贴附有半导体裸片15的切割片材12设置于晶片固持器10的步骤进行说明。如图3所示,晶片11的背面贴附有粘接性的切割片材12,切割片材12被安装于金属制的环(ring)13。晶片11在如此那样经由切割片材12而安装于金属制的环13的状态下受到处理(handling)。而且,如图4所示,晶片11在切断步骤中自表面侧被切割锯等切断而成为各半导体裸片15。在各半导体裸片15之间,形成在切割时所形成的切入间隙14。切入间隙14的深度是自半导体裸片15到达切割片材12的一部分为止,但切割片材12未被切断,各半导体裸片15由切割片材12予以保持。
如此,安装有切割片材12与环13的半导体裸片15如图5A及图5B所示,被安装于晶片固持器10。晶片固持器10包括:圆环状的扩展环(expand ring)16,具有凸缘部;以及环按压件17,将环13固定于扩展环16的凸缘上。环按压件17通过未图示的环按压件驱动部,在朝向扩展环16的凸缘进退的方向上予以驱动。扩展环16的内径比配置有半导体裸片15的晶片的直径大,扩展环16具备规定的厚度,凸缘位于扩展环16的外侧,且以朝外侧突出的方式安装于离开切割片材12的方向的端面侧。另外,扩展环16的切割片材12侧的外周呈曲面构成,以使得在将切割片材12安装于扩展环16时,可顺利地拉延切割片材12。如图5B所示,贴附有半导体裸片15的切割片材12在被设置于扩展环16之前呈大致平面状态。
如图1所示,切割片材12在被设置于扩展环16时,沿着扩展环上部的曲面而被拉延扩展环16的上表面与凸缘面的阶差量,因此在被固定于扩展环16上的切割片材12,作用有自切割片材12的中心朝向周围的拉伸力。另外,切割片材12因所述拉伸力而延伸,因此贴附于切割片材12上的各半导体裸片15间的间隙14扩大。
<拾取动作>
接下来,对半导体裸片15的拾取动作进行说明。根据一片晶片中的各半导体裸片15的位置,各半导体裸片15自切割片材12的剥离性有时发生变化。例如,自晶片中的外周附近的半导体裸片15向中心附近的半导体裸片15,剥离容易度(易剥离性)有时缓缓变高。认为其原因在于:在将切割片材12设置于晶片固持器10的扩展环16时,切割片材12的中心附近与外周附近相比受到更大拉伸,因此晶片中心附近的半导体裸片15的剥离容易度进一步提高。关于此种与晶片的半导体裸片15的位置对应的剥离性的倾向,在连续进行拾取的多个晶片中多数情况下为相同的。在连续拾取多个晶片的半导体裸片15时,通过对处于容易剥离的位置的半导体裸片15应用简化的短时间的剥离动作(拾取动作),能够使拾取高速化,另一方面,通过对处于难以剥离的位置的半导体裸片15应用长时间的剥离动作(拾取动作),能够抑制半导体裸片15的损伤或拾取错误。因此,本实施方式的半导体裸片的拾取系统500能够按照一片晶片中的半导体裸片15来变更拾取时的剥离动作。
在存储部152中保存有:如图23所示的等级表159,将依照一片晶片中的各半导体裸片15的位置而附加的各半导体裸片15的识别编号(也称为裸片识别编号或个别信息)与等级值建立了对应关系;以及如图19所示的参数表160(条件表),将各等级值与多种剥离参数的参数值(也称为拾取条件)建立了对应关系。通过等级表159及参数表160,使所应用的剥离动作(剥离参数的参数值)与一片晶片中的各半导体裸片15建立了对应关系。在本实施方式中,等级值规定了自剥离动作所需时间(拾取时间)最短的等级1至剥离动作所需时间(拾取时间)最长的等级8。在拾取动作前,操作者等考虑与晶片中的各半导体裸片15的位置对应的各半导体裸片15的剥离性,经由后述的设定显示画面460(参照图25)使等级值与各半导体裸片15建立对应关系,生成等级表159。在进行拾取动作时,参照等级表159,对一片晶片中的每个半导体裸片15,根据建立了对应关系的等级值进行剥离动作(拾取动作)。以下,以应用参数表160的等级4的剥离动作来进行的半导体裸片15的拾取为例,对拾取的动作进行说明。再者,关于参数表160的各种剥离参数及设定显示画面460,将在之后进行详细说明。
控制部150通过执行图1所示的控制程序155,作为拾取控制单元发挥功能来进行半导体裸片15的拾取动作的控制。控制部150对作为拾取动作的一部分的、用以将半导体裸片15自切割片材12剥离的剥离动作进行控制。控制部150最先通过晶片固持器水平方向驱动部110来使晶片固持器10沿水平方向移动至平台20的待机位置之上为止。然后,控制部150在使晶片固持器10移动至平台20的待机位置之上的规定位置后,暂时停止晶片固持器10的水平方向的移动。如之前所述,在初始状态下,各移动元件45、移动元件40、移动元件31的各前端面47、前端面38b、前端面38a处于自平台20的吸附面22突出了高度H
如图6所示,半导体裸片15的大小比平台20的开口23小,且比移动元件30的宽度或者纵深大,因此当平台20的位置调整结束时,半导体裸片15的外周端处于平台20的开口23的内表面23a与移动元件30的外周面33之间、即处于开口23的内表面23a与移动元件30的外周面33之间的间隙d的正上方。在初始状态下,平台20的槽26或者吸附面22的压力为大气压,开口23的压力也成为大气压。在初始状态下,各移动元件45、移动元件40、移动元件31的各前端面47、前端面38b、前端面38a处于自平台20的吸附面22突出了高度H
图18是表示等级4的剥离动作(拾取动作)时的吸头18的高度、柱状移动元件45的位置、中间环状移动元件40的位置、周边环状移动元件31的位置、开口23的开口压力、以及吸头18的空气泄漏量的时间变化的图。在图18(a)中示出了吸头18的表面18a的高度,且示出了在自时刻t=0起经过少许的时刻至时刻t2使吸头18移动的状态。控制部150在使吸头18移动的期间的时刻t1,通过抽吸机构100的驱动部102将三通阀101切换成使吸头18的抽吸孔19与真空装置140连通的方向。由此,抽吸孔19成为负压,空气自吸头18的表面18a流入抽吸孔19中,因此,如图18(f)所示,流量传感器106检测出的抽吸空气流量(空气泄漏量)自时刻t1至时刻t2逐渐增加。在时刻t2,当吸头18着落于半导体裸片15时,半导体裸片15被吸附固定于表面18a,无法自表面18a流入空气。由此,在时刻t2,流量传感器106检测出的空气泄漏量转为减少。吸头18着落于半导体裸片15时的吸头18的表面18a的高度如图6所示,成为将各移动元件45、移动元件40、移动元件31的各前端面47、前端面38b、前端面38a的高度(自吸附面22算起的高度H
接下来,控制部150在图18所示的时刻t2,输出将平台20的吸附面22的吸附压力(未图示)自接近大气压的第四压力P
如图18(e)所示,控制部150在时刻t3输出将开口压力自接近大气压的第二压力P
如图8所示,当半导体裸片15的周边部离开吸头18的表面18a时,如图8的箭头205所示,空气流入吸头18的抽吸孔19中。流入的空气流量(空气泄漏量)由流量传感器106予以检测。由此,如图18(f)所示,在时刻t2转为减少并持续减少的空气泄漏量在时刻t3再次开始增加。具体而言,自时刻t3朝向时刻t4,随着开口压力自接近大气压的第二压力P
然后,如图18(e)所示,控制部150在时刻t4至时刻t5的期间(时间HT4),将平台20的开口23保持于接近真空的第一压力P
图18的时刻t1~时刻t6是初始剥离。在半导体裸片15与切割片材12的剥离性差(剥离容易度低)的情况下,在如图8的箭头204那样半导体裸片15的周边部被切割片材12拉伸后,至如图9的箭头207那样半导体裸片15的周边部返回吸头18的表面18a为止花费大量的时间。对于此种半导体裸片15,应用将开口压力保持于第一压力P
另一方面,在半导体裸片15与切割片材12的剥离性良好(剥离容易度高)的情况下,在如图8的箭头204那样半导体裸片15的周边部被切割片材12拉伸后,至如图9的箭头207那样半导体裸片15的周边部返回吸头18的表面18a为止的时间短。对于此种半导体裸片15,应用将开口压力保持于第一压力P
另外,如上所述,根据半导体裸片15的剥离容易度,自半导体裸片15的周边部被切割片材12拉伸后至半导体裸片15的周边部返回吸头18的表面18a为止的时间发生变化,因此流量传感器106检测出的空气泄漏量的时间变化(实际流量变化)也发生变化。因此,如之后所详细说明那样,能够基于实际流量变化来判断半导体裸片15自切割片材12的剥离容易度。
继续进行拾取动作的说明。在图18的t6中,当开口压力上升至接近大气压的第二压力P
当如图18(e)所示在时刻t6开口压力成为接近大气压的第二压力P
接下来,如图18所示,控制部150自时刻t6至时刻t7保持状态。此时,开口23的压力成为接近大气压的第二压力P
如图18(e)所示,控制部150在时刻t7输出将开口压力自接近大气压的第二压力P
接下来,如图18(e)所示,控制部150在到达时刻t9时,输出使开口压力自接近真空的第一压力P
在图18的时刻t10,控制部150输出下述指令,所述指令是将中间环状移动元件40的前端面38b移动至自第一位置(自吸附面22算起的高度为H
接下来,如图18所示,控制部150自时刻t10至时刻t11保持状态。然后,控制部150在图18(e)的时刻t11输出将开口压力自接近大气压的第二压力P
接下来,如图18(e)所示,控制部150在时刻t13输出将开口压力自接近真空的第一压力P
接下来,在图18的时刻t14,控制部150输出下述指令,所述指令是将柱状移动元件45的前端面47移动至自第一位置(自吸附面22算起的高度为H
控制部150在图18的时刻t15输出使吸头18上升的指令。根据所述指令,图1所示的吸头驱动部130驱动马达,如图17所示那样使吸头18上升。当吸头18上升时,半导体裸片15在由吸头18吸附的状态下被拾取。
在拾取了半导体裸片15后,控制部150在时刻t16使各移动元件31、移动元件40、移动元件45的各前端面38a、前端面38b、前端面47返回第一位置,通过吸附压力切换机构90将平台20的吸附面22的吸附压力自接近真空的第三压力P
以上所说明的图18的时刻t6~时刻t16为正式剥离。在正式剥离中,自外侧的移动元件30向内侧的移动元件30依次使前端面自第一位置移动至第二位置,在第一压力P
此处,对以上所说明的图18的剥离动作的剥离参数进行确认。以上所说明的图18的剥离动作是应用图19的参数表160的等级4中所规定的各剥离参数的参数值来进行。具体而言,应用了以下剥离参数的参数值。“初始剥离时的开口压力的切换次数(自第二压力P
<参数表>
此处,对图19的参数表160更详细地进行说明。参数表160的各剥离参数的参数值与等级值的变化对应地具有如下倾向。如图19所示,自等级1向等级8,“初始剥离时的开口压力的切换次数”增加了数量。但是,此并不意味着每当等级值变化时切换次数必定会增加,有相邻的多个等级值中切换次数相同的情况。其他剥离参数也同样如此,所述情况并不意味着每当等级值变化时参数值均会变化,有相邻的多个等级值中参数值相同的情况。自等级1向等级8,“正式剥离时的开口压力的切换次数”增加了数量。另外,自等级1向等级8,“第一压力的保持时间”延长了时间。自等级1向等级8,“移动元件间的下降时间间隔”延长了时间间隔。另外,自等级1向等级8,“吸头待机时间”延长了时间。每当等级值变化时,“拾取时间”均会变化,且自等级1向等级8变长。再者,“拾取时间”与“吸头待机时间”类似,但不仅为吸头待机时间,也包含使吸头18自规定位置下降而着落于半导体裸片15为止的时间、以及自开始半导体裸片15的抬起至上升至规定位置为止的时间。再者,图19的参数表160也可称为“条件表”,剥离参数也可称为“拾取参数”。图19中所示出的具体的各参数值仅为一例,当然也可为其他值。
此处,作为所述等级4的剥离动作以外的剥离动作的例子,对等级1与等级8的剥离动作进行说明。首先,对等级8的剥离动作进行说明。等级8是应与非常难以剥离的半导体裸片15建立对应关系的等级值。图20是表示等级8的剥离动作时的吸头18的高度、柱状移动元件45的位置、中间环状移动元件40的位置、周边环状移动元件31的位置、以及开口23的开口压力的图。比较图20的等级8的剥离动作与图18的等级4的剥离动作,可知以下情况。
在图20的等级8的剥离动作中,“初始剥离时的开口压力的切换次数”增加至4次(FSN8)。由此,即使在半导体裸片15的周围难以自切割片材12剥离的情况下,也能够将半导体裸片15的周围自切割片材12充分剥离。通过多次切换开口压力,是将附着于半导体裸片15周围的切割片材12抖落的印象(image),虽然花费时间,但能够切实地进行剥离。另外,在图20中,将初始剥离时的“第一压力的保持时间”(HT8)设为150ms(参照图19,以下同样,关于详细的参数值,参照所述图)而进行了延长。由此,能够促进半导体裸片15的周围自然地自切割片材12剥落。再者,在图19的例子中,关于“第一压力的保持时间”,在等级4与等级8中并无大的差别,但也可考虑使差别更大。
另外,在图20的等级8的剥离动作中,“正式剥离时的开口压力的切换次数”增至4次(SSN8)。由此,即使在半导体裸片15的比周围靠内侧的区域难以自切割片材12剥离的情况下,也能够以将附着于半导体裸片15的切割片材12抖落的方式进行切实剥离。另外,在图20中,将正式剥离时的“第一压力的保持时间”(HT8)设为150ms而进行了延长。由此,能够促进半导体裸片15的比周围靠内侧的区域自然地自切割片材12剥落。再者,在图19所示的参数表160中,在初始剥离时与正式剥离时,使“第一压力的保持时间”(HT8)相同,但也可在参数表160中规定初始剥离时与正式剥离时各自不同的“第一压力的保持时间”。另外,如图20所示,当在初始剥离时或正式剥离时多次切换开口压力故而存在多个保持于第一压力P
另外,在图20的等级8的剥离动作中,将“移动元件间的下降时间间隔”(IT8)设为450ms而进行了延长。若延长自使周边环状移动元件31的前端面38a自第一位置下降至第二位置、至使中间环状移动元件40的前端面38b自第一位置下降至第二位置为止的时间,则可促进半导体裸片15的与周边环状移动元件31的前端面38a相向的区域自然地自切割片材12剥落。同样地,若延长自使中间环状移动元件40的前端面38b自第一位置下降至第二位置、至使柱状移动元件45的前端面47自第一位置下降至第二位置为止的时间,则可促进半导体裸片15的与中间环状移动元件40的前端面38b相向的区域自然地自切割片材12剥落。再者,也可使周边环状移动元件31与中间环状移动元件40之间的下降时间间隔、和中间环状移动元件40与柱状移动元件45之间的下降时间间隔不同,在所述情况下,在参数表160中规定各个下降时间间隔。再者,如图2所示,中间环状移动元件40、中间环状移动元件41的数量有时为两个以上,在所述情况下,在剥离动作中,自外周侧的中间环状移动元件40向内周侧的中间环状移动元件41依次下降。在如此那样中间环状移动元件40、中间环状移动元件41的数量为两个以上的情况下,也可在参数表160中规定中间环状移动元件40与另一中间环状移动元件41之间的下降时间间隔。再者,例如也可在参数表160中规定自开始拾取动作的时间点(图20的时刻t1)、至使周边环状移动元件31(最先下降的移动元件30)自第一位置下降至第二位置的时间点为止的时间。
另外,在图20的等级8的剥离动作中,将“吸头待机时间”(WT8)设为1590ms而进行了延长。而且,在图20中,“拾取时间”(PT8)变为1700ms而变长。
接下来,对等级1的剥离动作进行说明。等级1是应与非常容易剥离的半导体裸片15建立对应关系的等级值。图21是表示等级1的剥离动作时的吸头18的高度、柱状移动元件45的位置、中间环状移动元件40的位置、周边环状移动元件31的位置、以及开口23的开口压力的图。比较图21的等级1的剥离动作与图18的等级4的剥离动作,可知以下情况。
在图21的等级1的剥离动作中,将初始剥离时的“第一压力的保持时间”(HT1)设为100ms而进行了缩短。在半导体裸片15容易自切割片材12剥离的情况下,即使缩短“第一压力的保持时间”,半导体裸片15的周围也自切割片材12充分剥离。通过如此那样缩短“第一压力的保持时间”,能够缩短剥离动作所需时间。
另外,在图21的等级1的剥离动作中,“正式剥离时的开口压力的切换次数”减少至1次(SSN1)。在半导体裸片15容易自切割片材12剥离的情况下,即使“正式剥离时的开口压力的切换次数”为1次,半导体裸片15的比周围靠内侧的区域也自切割片材12充分剥离。另外,在图21中,使3个移动元件30(周边环状移动元件31、中间环状移动元件40、柱状移动元件45)的前端面38a、前端面38b、前端面47同时自第一位置下降至第二位置以下,“同时下降的移动元件的数量”增至3个(DN1)。在半导体裸片15容易自切割片材12剥离的情况下,即使使多个移动元件30同时下降,半导体裸片15的比周围靠内侧的区域也会立即自切割片材12剥离。再者,在使周边环状移动元件31与中间环状移动元件40同时下降,并在其规定时间后使柱状移动元件45下降的情况下,“同时下降的移动元件的数量”变为2个。再者,在图19的参数表160中,规定了“同时下降的移动元件的数量”与“移动元件间的下降时间间隔”这两个剥离参数,但可代替这些而规定所述“周边环状移动元件31与中间环状移动元件40之间的下降时间间隔”、“中间环状移动元件40与柱状移动元件45之间的下降时间间隔”、“中间环状移动元件40与另一中间环状移动元件41之间的下降时间间隔”。在所述情况下,为了使多个移动元件30同时下降,可将这些下降时间间隔的一个或两个以上设定为0。
另外,在图21的等级1的剥离动作中,将“吸头待机时间”(WT1)设为460ms而进行了缩短。而且,在图21中,“拾取时间”(PT1)为570ms而变短。
如以上所说明那样,根据等级值而使各剥离参数的参数值不同,即,使剥离动作(拾取动作)不同。通过使接近等级8的等级值与一片晶片中的处于难以剥离的位置的半导体裸片15建立对应关系来进行剥离动作,能够抑制拾取时的半导体裸片15的破损或拾取错误。另一方面,通过使接近等级1的等级值与一片晶片中的处于容易剥离的位置的半导体裸片15建立对应关系来进行剥离动作,能够在短时间内进行拾取。再者,多个等级值可称为表示拾取所需时间的长短的值。各剥离参数的参数值可称为“拾取条件”,相同种类的剥离参数(例如“初始剥离时的开口压力的切换次数”)的等级1~等级8的参数值是“多个拾取条件”。另外,图19所示的剥离参数的种类可定义为“拾取条件的种类”。
<等级表>
接下来,对等级表159进行详细说明。图22是一片晶片的各半导体裸片15的识别编号(裸片识别编号、个别信息)的说明图,图23是表示等级表159的一例的图。如图22所示,包含一片晶片11的各半导体裸片15的X方向的位置(X座标)与Y方向的位置(Y座标)的识别编号与各半导体裸片15建立了对应关系。例如,处于晶片11最左上方的半导体裸片15由于X方向的位置为“1”、Y方向的位置为“9”,故与识别编号“1-9”建立了对应关系,同样地,所述半导体裸片15的右邻的半导体裸片15由于X方向的位置为“1”、Y方向的位置为“10”,故与识别编号“1-10”建立了对应关系。
如图23所示,等级表159将各半导体裸片的识别编号(裸片识别编号、个别信息)与等级值建立了对应关系。即,等级表159将一片晶片中的各半导体裸片与作为剥离参数的参数值(多个拾取条件)的识别符的等级值建立了对应关系。通过等级表159与参数表160,使等级值所对应的剥离动作与一片晶片的各半导体裸片15建立了对应关系。通过等级表159与参数表160,确定出将各种剥离参数中的多个拾取条件(等级1~等级8的参数值)中的一个拾取条件(参数值)与半导体裸片的个别信息(识别信息)建立了对应关系的对应信息。
图24是依照图23的等级表159,对一片晶片的各半导体裸片15附加与各半导体裸片15建立了对应关系的等级值所对应的浓淡或阴影而成的图。如上所述,自一片晶片中的外周附近的半导体裸片15向中心附近的半导体裸片15,剥离容易度(易剥离性)有时缓缓变高。在所述情况下,如图24所示,自晶片中的外周附近的半导体裸片15向中心附近的半导体裸片15,使建立对应关系的等级值变低(使剥离动作简化,以使得剥离动作所需时间变短)。在图24中,使等级7与最外周的半导体裸片15e(附加有左侧高斜线的阴影的半导体裸片)建立了对应关系,使等级6与半导体裸片15e的内周侧的半导体裸片15d(附加有右侧高斜线的阴影的半导体裸片)建立了对应关系,且分别使等级5与半导体裸片15d的内周侧的半导体裸片15c(附加有深灰色的半导体裸片)、等级4与半导体裸片15c的内周侧的半导体裸片15b(附加有浅灰色的半导体裸片)、等级3与中心附近的半导体裸片15a(附加有白色的半导体裸片)建立了对应关系。再者,关于以下说明的图25~图27、图30~图35中的附加于各半导体裸片15或各半导体图像(后述)的与图24相同的浓淡或阴影,是指与和图24的各等级值相同的等级值建立了对应关系。如图24所示,通过对处于难以剥离的位置的半导体裸片15应用充分促进剥离的剥离动作(高等级值),能够抑制拾取时的半导体裸片的损伤或拾取错误,且对处于容易剥离的位置的半导体裸片15应用简易的剥离动作(低等级值),能够以短时间进行拾取。在多个晶片中,与各半导体裸片15的位置对应的各半导体裸片15的剥离性显示出同样的倾向,因此使用图23、图24那样的等级表159,来连续地拾取多个晶片的半导体裸片15。
<设定显示画面>
接下来,对用以供操作者等进行等级表159的生成或编辑(更新)的设定显示画面460进行说明。图25~图27是表示设定显示画面460的一例的图。控制部150通过执行保存于存储部152中的设定显示程序156,在显示部450(显示器)上显示设定显示画面460,并接受等级表159的读出、生成、更新。控制部150作为显示控制单元发挥功能,由此在显示部450上显示设定显示画面460。另外,如后所述,通过执行设定显示程序156而接受自动获取与晶片的各半导体裸片15的位置对应的各半导体裸片15的剥离性的指示。如图25所示,设定显示画面460具有:映射图像480,模仿一片晶片的各半导体裸片而得,且包含多个半导体裸片图像482;操作按钮群组464,包含各种操作用的按钮468;以及等级值按钮群组462,包含“等级1”~“等级8”的各按钮466。
在如图23、图24那样等级值已与各半导体裸片15建立了对应关系的情况下,即已生成了等级表159的情况下,操作者等能够在设定显示画面460的映射图像480中显示等级表159所规定的对应关系。具体而言,操作者等通过鼠标(输入部410),如图25那样将处于设定显示画面460上的指标478移动至“读出”的按钮468的位置,并点选(选择)所述按钮。由此,读出等级表159所规定的对应关系,且所述对应关系被显示于映射图像480。具体而言,在映射图像480中,对与各半导体裸片15对应的各个半导体裸片图像482,附加与各半导体裸片15建立了对应关系的等级值所对应的颜色。在图25中,示出了已读出具有图23、图24所示的各半导体裸片15与等级值的对应关系的等级表159的情况。如此,通过对各半导体裸片图像482附加与等级值对应的颜色,操作者等能够容易地把握哪一等级值与处于各位置的半导体裸片建立了对应关系。再者,此处设为对各半导体裸片图像482附加与等级值对应的颜色,但也可对映射图像480的各半导体裸片图像482附加与等级值对应的颜色、图案、文字、数字及记号的至少一种。
操作者等能够对设定显示画面460的映射图像480中读出的等级表159进行编辑。关于所述情况,在说明新生成等级表159的方法之后进行说明。再者,在本实施方式中,设为在指标478的移动或按钮的选择中使用鼠标,但也可使用摇杆等。
图26是表示新生成等级表159时的设定显示画面460的一例的图。操作者等将指标478移动至“新增”的按钮468,并点选所述按钮468,由此,设定显示画面460成为等级表159的新增的画面。此时,制作将预设的等级值与一片晶片的所有半导体裸片15建立了对应关系的暂时的等级表159,并对映射图像480的各半导体裸片图像482附加与预设的等级值对应的颜色。在图26中,预设的等级值为等级3,对各半导体裸片图像482附加了与等级3对应的颜色(白色)。操作者等通过自所述状态,使所期望的等级值与各半导体裸片图像482建立对应关系,从而使等级值与各半导体裸片图像482所对应的半导体裸片15建立对应关系。
具体而言,首先,如图26所示,使指标478移动至所希望的等级值(在图26中为等级5)的按钮466,并通过点选所述按钮466来选择等级值。然后,如图27那样使指标478移动至欲与所选择的等级值建立对应关系的半导体裸片图像482b,并点选所述半导体裸片图像482b。由此,使所选择的等级值与对应于所点选的半导体裸片图像482b的半导体裸片建立对应关系。另外,对半导体裸片图像482b附加与所选择的等级值对应的颜色。在图27中,示出了通过点选三个半导体裸片图像482b,而对这些半导体裸片图像482b附加与所选择的等级5对应的颜色的状态。操作者等通过如此那样反复进行等级值的选择、以及与所选择的等级值建立对应关系的半导体裸片图像(半导体裸片)的选择,来制作或编辑等级表159。控制部150作为生成单元发挥功能,接受所述等级值的选择以及半导体裸片图像(半导体裸片)的选择。
然后,当等级表159的制作或编辑完成时,使指标478移动至“重写存储”的按钮468,并点选(选择)所述按钮468,由此结束等级表159的制作(生成)。当点选“重写存储”的按钮468时,控制部150作为生成单元发挥功能,生成等级表159。再者,当存在多个等级表159时,为了识别各等级表159,可考虑如下形态:对等级表159附加档案名并保存至存储部152,在读出时指定档案名并自存储部152读出等级表159。在所述形态的情况下,利用指标478点选“另存新档”的按钮468,自输入部410的键盘等附加档案名,将等级表159保存至存储部152。再者,在所述情况下,当点选“另存新档”的按钮468时,控制部150作为生成单元发挥功能,并生成等级表159。然后,当利用指标478点选所述“读出”的按钮468时,自多个等级表159中指定欲读出的等级表159的档案名,由此在设定显示画面460中读出所希望的等级表159。
如所述图25那样,当在设定显示画面460的映射图像480中读出等级表159后对等级表159进行编辑(更新)时,也通过与所述新增的情况相同的方法来进行。即,在图25中,在利用指标478点选(选择)所希望的等级值的按钮466后,利用指标478点选欲变更为所选择的等级值的半导体裸片图像482(半导体裸片)。由此,使所选择的等级值与对应于所点选的半导体裸片图像482的半导体裸片15建立对应关系,并根据等级值对半导体裸片图像482附加颜色。
操作者等于在设定显示画面460中读出了等级表159的状态、即在对映射图像480的各半导体裸片图像482附加了与等级值对应的颜色的状态下,通过按下未图示的执行拾取的按钮,而开始半导体裸片15的拾取。再者,执行拾取的按钮可为利用输入部410的鼠标点选显示于画面上的按钮的形态,或者为操作者等利用手或手指按下物理上存在的按钮的形态。通过按下执行拾取的按钮,控制部150执行存储部152中所保存的控制程序155,来进行半导体裸片15的拾取。此时,对于各晶片的各半导体裸片15,依照在设定显示画面460的映射图像480中读出的等级表159来进行剥离动作。
<一片晶片中的各半导体裸片的剥离性的获取>
接下来,对一片晶片的各半导体裸片15的剥离性的获取进行说明。操作者等通过把握与晶片的各半导体裸片15的位置对应的各半导体裸片15的剥离性(易剥离性或难剥离性),能够使更准确的等级值与各半导体裸片15建立对应关系。因此,本实施方式的半导体裸片的拾取系统500能够自动获取与晶片的各半导体裸片的位置对应的各半导体裸片的剥离性。以下,对各半导体裸片15的剥离性的自动获取进行详细说明。
<剥制性的检测方法>
首先,对半导体裸片的拾取系统500进行的、半导体裸片15自切割片材12的剥离性的检测方法进行说明。能够根据流量传感器106所检测出的吸头18的抽吸空气流量的时间变化(实际流量变化)来检测半导体裸片15自切割片材12的剥离性。
图28是表示初始剥离时的开口压力与流量传感器106检测出的吸头18的空气泄漏量(抽吸空气流量)的时间变化的图,t1、t2、t3、t4的各时刻的含义与图18所示的所述各时刻的含义相同。图28的空气泄漏量的曲线图中的实线157是半导体裸片15自切割片材12的剥离良好的情况(剥离容易度非常高的情况)下的空气泄漏量的时间变化即期待流量变化157,期待流量变化157预先保存于存储部152中。具体而言,保存于存储部152中的期待流量变化157可为以规定的采样周期获取的多个抽吸空气流量的集合,且为与多个离散的时刻t建立了对应关系的抽吸空气流量。图28的空气泄漏量的曲线图中的单点划线158a与双点划线158b是实际自切割片材12拾取半导体裸片15时检测出的空气泄漏量的时间变化即实际流量变化158的例子。实际流量变化158在每次拾取半导体裸片15时被保存至存储部152。具体而言,保存至存储部152的实际流量变化158只要是能够与期待流量变化157对比的形态即可,例如与期待流量变化157同样地,可为以规定的采样周期获取的多个抽吸空气流量的集合,且为与多个离散的时刻t建立了对应关系的抽吸空气流量。再者,可将实际流量变化称为“实际流量信息”,可将期待流量变化称为“期待流量信息”。
在半导体裸片15自切割片材12的剥离良好的情况下,当在时刻t3开口压力向接近真空的第一压力P
另一方面,在半导体裸片15自切割片材12的剥离性差的情况下(剥离容易度低的情况下),当在时刻t3开口压力向接近真空的第一压力P
另外,在半导体裸片15自切割片材12的剥离性非常差的情况下(剥离容易度非常低的情况下),即使在半导体裸片15的周围自吸头18的表面18a离开后经过一定程度的时间,半导体裸片15的周围也不会返回吸头18的表面18a。因此,如图28的实际流量变化158b那样,即使在自开口压力达到接近真空的第一压力P
如此,半导体裸片15自切割片材12的剥离性越差,实际流量变化158越偏离期待流量变化157。因此,将实际流量变化158与期待流量变化157相比,实际流量变化158越与期待流量变化157类似,则判断为剥离性越良好(剥离容易度越高)。或者,实际流量变化158与期待流量变化157的相关性越强,则判断为剥离性越良好(剥离容易度越高)。在本实施方式中,将实际流量变化158与期待流量变化157进行比较,求出这些的相关值。相关值是0~1.0的值,在实际流量变化158与期待流量变化157完全一致时设为1.0,且自0越接近1.0,则判断为剥离容易度越高。再者,在本实施方式中,将相关值取值的范围设为0~1.0,但当然也可为除此之外的值。
关于对实际流量变化158与期待流量变化157进行比较的期间,例如设为作为初始剥离期间的一部分的图28的时刻t1(自吸头18的表面18a开始抽吸空气的时刻
时刻)~时刻tc_end(自最先开口压力达到第一压力P
再者,作为半导体裸片15自切割片材12的剥离性,也可求出实际流量变化158与期待流量变化157的相关值以外的值。例如,图28的时刻tc_end处的期待流量变化157的值与所述时刻处的实际流量变化158的值的差越小,则也可判断为剥离性越良好(剥离容易度越高)。另外,例如,作为期待流量变化157中的空气泄漏流量自增加转为减少的时间点的时刻tr_exp与作为实际流量变化158中的空气泄漏流量自增加转为减少的时间点的时刻tr_rel的差越小,则也可判断为剥离容易度越高。另外,例如,在图28的时刻t3以后检测出的期待流量变化157的空气泄漏流量的最大值与在所述时刻以后检测出的实际流量变化158的空气泄漏流量的最大值的差越小,则也可判断为剥离容易度越高。
另外,也考虑不使用期待流量变化157而检测半导体裸片15自切割片材12的剥离性。例如,图28的时刻tc_end处的实际流量变化158的值越小,则也可判断为剥离性越良好(剥离容易度越高)。再者,也可将基于实际流量变化158而获得的、所述相关值或代替所述相关值的表示半导体裸片15自切割片材12的剥离性的指标值称为“评价值”。
<剥离性在设定显示画面上的显示>
接下来,对将如上所述那样检测出的半导体裸片15自切割片材12的剥离性显示于设定显示画面460的方法进行说明。操作者等在欲把握一片晶片的各半导体裸片15的位置上的各半导体裸片15的剥离性的情况下,如图30那样,利用指标478点选“自动获取”的按钮468。由此,控制部150执行存储部152的控制程序155,并以规定的等级值的剥离动作(拾取操作)拾取一片晶片的各半导体裸片15。此时,控制部150作为生成单元发挥功能,每当拾取半导体裸片15时,获取实际流量变化158,求出实际流量变化158与期待流量变化157之间的相关值,并将实际流量变化158与相关值保存至存储部152。
而且,每当拾取半导体裸片15时,控制部150(生成单元)对相关值与图29所示的阈值表161的各等级值的阈值TH1、阈值TH2进行比较。图29是阈值表161的一例,阈值表161是预先保存于存储部152中的表,且是用以基于相关值来决定应对半导体裸片15应用哪一等级值的表。在阈值表161中,各等级值的范围通过下侧阈值TH1、上侧阈值TH2来设定,等级值越低,则设定越大的阈值TH1、阈值TH2。例如,等级4的范围为0.81(下侧阈值TH1)~0.85(上侧阈值TH2),等级1的范围为0.96(下侧阈值TH1)以上,等级8的范围为0.65(上侧阈值TH2)以下。控制部150(生成单元)搜寻所求出的相关值属于哪一等级值的范围,获取相关值所属的等级值。例如,若求出的相关值为0.78,则获取等级5(范围:0.76~0.80)。如此,每当拾取一片晶片的各半导体裸片15时,控制部150自阈值表161获取相关值所属的等级值。然后,控制部150使所述等级值与求出了相关值的半导体裸片15(裸片识别编号)建立对应关系。即,控制部150(生成单元)逐渐制作等级表159。而且,控制部150基于缓缓制作而成的等级表159,如图30所示那样对映射图像480的各半导体裸片图像482附加与等级值对应的颜色。
如此,将各半导体裸片15的相关值(剥离容易度)的大小以等级值阶段性地表示于映射图像480。操作者等通过观察图30那样的映射图像480,便能够容易地把握哪一位置的半导体裸片具有何种程度的剥离容易度。另外,由于仅通过点选“自动获取”的按钮468便可制作等级表159,故在拾取以后的多片晶片的各半导体裸片时,也可直接应用所述等级表159。另外,操作者等也能够对如图30那样自动地使等级值与各半导体裸片15建立了对应关系的等级表159进行编辑。即,与所述编辑等级表159的情况相同,在图30的设定显示画面460中,在利用指标478选择了所希望的等级值的按钮466后,利用指标478选择映射图像480中的欲变更等级值的半导体裸片图像482即可。再者,此处设为对映射图像480的各半导体裸片图像482附加与等级值对应的颜色,但也可以对各半导体裸片图像482附加根据相关值(剥离容易度)的大小而更细微地变化的颜色、图案、文字、数字及记号的至少一种。
进而,本实施方式的半导体裸片的拾取系统500具有能够供操作员等详细把握一片晶片的各半导体裸片15的剥离性的结构。如图31所示,当使指标478移动至映射图像480的规定的半导体裸片图像482c时,出现气泡486,在气泡486中,显示与指标478所处位置的半导体裸片图像482c对应的、半导体裸片15的实际流量变化的波形以及相关值。在图31所示的气泡486中,不仅以实线显示了实际流量变化,也以虚线显示了期待流量变化。如此,在设定显示画面460中显示出各半导体裸片15的实际流量变化以及相关值,因此操作员等能够详细地知悉各半导体裸片15的剥离性。再者,在映射图像480中,也可对各半导体裸片图像482附加与各半导体裸片图像482对应的各半导体裸片15的相关值。或者,也可将与特定的一个或多个半导体裸片图像482对应的半导体裸片15的相关值显示于设定显示画面460上的规定位置。
<作用效果>
以上所说明的半导体裸片的拾取系统500在存储部152中存储有将一片晶片中的各半导体裸片15与各种剥离参数中的多个拾取条件(等级1~等级8的参数值)中的一个拾取条件(参数值)建立了对应关系的对应信息(等级表159及参数表160)。而且,在拾取一片晶片的各半导体裸片15时,参照所述对应信息,依照与每个半导体裸片15建立了对应关系的剥离动作,将半导体裸片15自切割片材12剥离并加以拾取。因此,能够应用适合于一片晶片中的各半导体裸片15的剥离动作来进行拾取。另外,根据以上所说明的半导体裸片的拾取系统500,能够把握与一片晶片的各半导体裸片15的位置对应的各半导体裸片15的剥离性。
<其他>
在以上所说明的实施方式中,设定显示画面460是用以进行等级表159的制作或更新等的画面。但是,也可在设定显示画面460中进行参数表160(条件表)的各参数值的设定。例如,如图32所示,使参数值设定用的视窗490显示于设定显示画面460,以使得能够进行参数值的设定。具体而言,首先,利用指标478选择(点选)欲设定参数值的等级值的按钮466,然后利用指标478点选“详细设定”的按钮470。由此,如图32那样出现所选择的等级值的剥离参数的参数值设定用的视窗490。然后,利用指标478点选视窗490内的欲进行变更或重新设定的参数值的文字盒492,并自输入部410的键盘输入参数值。然后,当结束所有参数值的输入时,利用指标478点选视窗490内的“存储”的按钮472。由此变更或重新设定所选择的等级值的剥离参数的参数值。所述参数值的接受、通过点选“存储”的按钮472而进行的参数表160的更新或生成是由控制部150作为生成单元发挥功能来进行。如此,若能够在设定显示画面460中变更、设定参数表160的各参数值,则能够非常简单地调整各等级值的剥离参数的参数值。
另外,在以上所说明的实施方式中,以自晶片中的外周附近的半导体裸片15向中心附近的半导体裸片15而剥离容易度(易剥离性)缓缓变高的情况为例进行了说明。但是,除此之外,也有各种与晶片中的各半导体裸片15的位置对应的各半导体裸片15的剥离性的样式。在半导体裸片15的背面,有时会贴附被称为裸片贴合膜(die attachment film,DAF)的膜。DAF在贴附于半导体裸片15的背面的状态下与半导体裸片15一起被拾取后,在将半导体裸片15裸片接合于基板时,作为半导体裸片15与基板之间的粘接剂发挥功能。在半导体裸片15贴附于切割片材12的状态下,在半导体裸片15与切割片材12之间存在DAF。为了使贴附于半导体裸片15的背面的DAF与切割片材12的剥离性良好,有时在拾取晶片的各半导体裸片15之前,对切割片材12照射紫外线。照射紫外线以使切割片材12的粘合力降低。有时所述紫外线的照射会产生不均,根据一片晶片的各半导体裸片15的位置,各半导体裸片15的剥离性有时会发生变化。基于此种因素,与晶片中的各半导体裸片15的位置对应的各半导体裸片15的剥离性有各种样式,操作人员等把握所述样式,使适当的等级值与一片晶片的各半导体裸片15建立对应关系。例如,可考虑如图33那样将晶片在周向上分割成两个以上(在图33中为四个),并使不同的等级值与属于多个分割部分各者的半导体裸片15a、半导体裸片15b、半导体裸片15c、半导体裸片15d建立对应关系。或者,例如可考虑如图34那样将晶片在径向上分割成两个以上(在图34中为六个),并使不同的等级值与属于多个分割部分各者的半导体裸片15a、半导体裸片15b、半导体裸片15c、半导体裸片15d、半导体裸片15e、半导体裸片15f建立对应关系。或者,例如可考虑如图35那样部分地划分晶片,并使不同的等级值与分别属于各部分的半导体裸片15a、半导体裸片15b、半导体裸片15c、半导体裸片15d建立对应关系。
另外,在以上所说明的实施方式中,作为用以把握半导体裸片15的剥离性的指标,求出了实际流量变化与期待流量变化的相关值。相关值取0~1.0的值,值越大,表示半导体裸片15越容易自切割片材12剥离,从而相关值为剥离容易度。另一方面,自1.0减去相关值后的值(1.0-相关值)取0~1.0的值,值越大,表示半导体裸片15越难以自切割片材12剥离,从而所述值为剥离困难度。作为用以把握半导体裸片15的剥离性的指标,可代替相关值(剥离容易度)而使用剥离困难度。在以上所说明的实施方式中,使用了以相关值(剥离容易度)、与相关值的取值范围(0~1.0)为前提的图29的阈值表161(等级值越低,则设定了越大的阈值TH1、阈值TH2的表),来使等级值与各半导体裸片15建立了对应关系。但是,也可使用将剥离困难度(1.0-相关值)、与剥离困难度的取值范围(0~1.0)作为前提的阈值表161(等级值越低,则设定了越小的阈值TH1、阈值TH2的表),来使等级值与各半导体裸片15建立对应关系。再者,剥离容易度、或剥离困难度也可称为剥离度。
另外,在以上所说明的实施方式中,用以求出相关值的将期待流量变化157与实际流量变化158进行对比的期间是初始剥离中的规定期间。但是,将期待流量变化157与实际流量变化158进行对比的期间也可为初始剥离的整个期间、或者正式剥离的整个期间、或者正式剥离中的规定期间、或者使初始剥离与正式剥离组合的期间。期待流量变化157仅在与实际流量变化158对比的期间预先保存于存储部152中。
另外,在以上所说明的剥离动作中,在初始剥离时及正式剥离时,将平台20的吸附面22的吸附压力保持于接近真空的第三压力P
另外,在以上所说明的实施方式中,如图36所示,一个控制部150作为拾取控制单元600、生成单元602、及显示控制单元604发挥了功能。但是,半导体裸片的拾取系统500也可包括两个以上的控制部150,且例如一个控制部150作为拾取控制单元600发挥功能,另一控制部150作为生成单元602及显示控制单元604发挥功能。
半导体裸片的拾取系统500也可称为半导体裸片的拾取装置。另外,半导体裸片的拾取系统500可为接合装置(接合机、接合系统)、或者裸片接合装置(裸片接合机、裸片接合系统)的一部分,也可以这些名称来称谓。
<附记>
以上对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不受所述实施方式的任何限定,当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内以各种方式来实施。
符号的说明
10:晶片固持器
11:晶片
12:切割片材
12a:表面
12b:背面
13:环
14:间隙
15、15a、15b、15c、15d、15e、15f:半导体裸片
16:扩展环
17:环按压件
18:吸头
18a:表面
19:抽吸孔
20:平台
22:吸附面
23:开口
23a:内表面
24:基体部
26:槽
27:吸附孔
30:移动元件
31:周边环状移动元件
33:外周面
38a、38b、47:前端面
40、41:中间环状移动元件
45:柱状移动元件
80:开口压力切换机构
81、91、101:三通阀
82、92、102:驱动部
83~85、93~95、103~105:配管
90:吸附压力切换机构
100:抽吸机构
106:流量传感器
110:晶片固持器水平方向驱动部
120:平台上下方向驱动部
130:吸头驱动部
140:真空装置
150:控制部
151:CPU
152:存储部
153:设备/传感器界面
154:数据总线
155:控制程序
156:设定显示程序
157:期待流量变化
158、158a、158b:实际流量变化
159:等级表
160:参数表
161:阈值表
300:阶差面形成机构
400:阶差面形成机构驱动部
410:输入部
450:显示部
460:设定显示画面
462:等级值按钮群组
464:操作按钮群组
466、468、470、472:按钮
478:指标
480:映射图像
482、482a、482b、482c:半导体裸片图像
486:气泡
490:视窗
492:文字盒
500:半导体裸片的拾取系统
600:拾取控制单元(控制单元)
602:生成单元
604:显示控制单元
- 半导体裸片的拾取系统
- 制造半导体裸片的方法、半导体裸片、封装件以及电子系统