用于移除半导体芯片的设备和方法

专利名称：用于移除半导体芯片的设备和方法
技术领域：
本发明涉及用于移除半导体芯片的设备和方法以及用于输送半导体芯片的设备，其中由切割好的半导体晶片制成的多个半导体芯片中的一个从压敏粘板上被移除，所述压敏粘板通过将半导体芯片粘附到其上来保持半导体芯片，并且半导体芯片准备好从压敏粘板上被提取(拾取)。
背景技术：
传统上，由被切割的半导体晶片(以下称为晶片)形成的多个半导体芯片(以下称为IC芯片)以粘附到晶片板(或晶片带)的状态被储存和传送，其中晶片板是压敏粘板的例子。为了使粘附到晶片板上的各个IC芯片中的一个IC芯片准备好被提取，目标IC芯片从晶片板的底面被上推，由此IC芯片从晶片板被移除。
然而，IC芯片的厚度和尺寸正在变小，这样会产生问题即在利用上推销的上推操作中，这种较薄的IC芯片可能会经受损害，诸如IC芯片破损。
为了防止IC芯片发生这种损害，例如，可以考虑一种通过缓慢升高上推销而实施上推操作的方法，可是这种方法会花费很长时间，因此不实用。
进一步，为了解决这种问题，传统上构思了这样一种方法来防止IC芯片的损坏在上推装置与晶片板的接触表面上形成细微的凸起和凹陷部分，使用凸起和凹陷部分减轻IC芯片与晶片板之间的粘附，然后通过上推销来上推IC芯片，这样减小上推操作所需的力(例如参考日本未审查专利出版物No.H11-274181，以及日本未审查专利出版物No.2000-195877)。下面将参考附图描述这种方法。
图8是这种上推装置与晶片板之间的接触部分的部分放大剖视图的示意性视图。如图8所示，IC芯片112通过粘合剂(bond)113粘附到晶片板111的顶面上。例如，各个IC芯片112从晶片板111被移除，并且以被安装头抽吸和保持和保持的状态被取出，以便安装到电路板上。而且，如图8所示，在上推装置中的圆柱形胡椒罐(pepper pot)121内部，以允许上下移动的方式容纳有提升件122，其中所述胡椒罐121具有类似胡椒罐的圆柱形壳体。进一步地，用于上推IC芯片112的上推销123设置在提升件122的顶面上，盖板124设置在胡椒罐121的顶面上。应该指出的是，附图标记119表示用作止动件的外圆筒，用于将盖板124以可拆卸的方式连接到胡椒罐121上。
进一步地，如图8所示，多个尖的凸起和凹陷部分形成在盖板124的顶面上，多个孔部分125形成在各个凹陷部分中。在凹陷部分中，在中间的孔部分125是销孔，以便使上推销123从胡椒罐121的内部突出，围绕中间孔部分的孔部分125是真空孔，用于真空保持晶片板111。
以下将描述在具有这种结构的上推装置中通过IC芯片112的上推实施抽吸和保持和提取操作的过程。首先，如图8所示，胡椒罐121被升高以将盖板124压至晶片板111的底面。伴随这一过程，胡椒罐121的内部被未示出的真空抽吸装置抽真空，由此，晶片板111通过孔部分125被抽吸和保持在盖板124的顶面。并且，由于各个孔部分125形成在凹陷部分内，因此晶片111被吸向凹陷部分的表面，由此，如图9所示，晶片板111被迫从IC芯片112的底面被移除，IC芯片112以只部分地粘附到凸起部分顶面的状态被放置。在这种状态下，在安装头115的抽吸喷嘴116真空保持IC芯片112的同时，上推销123被升高并且从孔部分125突出以上推IC芯片112，从而使IC芯片112能够被提取。
在这种抽吸和保持和提取操作中，IC芯片112通过孔部分125的真空抽吸力从晶片板111上被部分地移除，并且在这种部分被移除的状态下，IC芯片112被上推销123向上推。结果，利用粘合剂113的IC芯片112的粘附被减弱，因此上推IC芯片112的力能够被减小，使得能够防止IC芯片112由于上推操作而被损坏。
然而，随着较薄IC芯片的发展，即使IC芯片至晶片板的粘附力通过部分移除而被减弱，仍存在这样的问题只要利用上推销实施上推操作，就存在IC芯片被上推操作损坏的可能。例如，与广泛使用的具有大约150至200微米厚度的传统IC芯片比较，厚度为大约50微米的较薄IC芯片被认为会产生这种损坏。
进一步地，在如前述日本未审查专利出版物No.2000-195877中所公开的移除方法中，有一种方法，其中利用上推销的上推操作被省略，并且IC芯片仅仅由被抽吸和保持在盖板124顶面上的晶片板111的底面来移除。在这种移除方法中，IC芯片以部分地从晶片板上被移除的状态由抽吸喷嘴抽吸和提取。结果，在该抽吸和提取操作中，从晶片板移除IC芯片的力被施加到IC芯片本身，尤其是较薄的IC芯片具有这样的问题力在IC芯片上造成损伤，或者如果力达不到造成损伤的程度，则不能彻底地实施移除操作。

发明内容
由此，为了解决以上问题，本发明的目的是提供一种用于移除半导体芯片的设备和方法以及用于输送半导体芯片的设备，而不会损坏尤其是较薄的半导体芯片，其中由切割好的半导体晶片制成的多个半导体芯片中的一个从通过粘附半导体芯片来保持半导体芯片的压敏粘板上被移除，这样半导体芯片能够从粘板上被提取。
在实现这些和其他方面时，根据本发明的第一方面，提供一种用于移除半导体芯片的设备，其中由切割好的半导体晶片制成的多个半导体芯片中的一个从通过粘附半导体芯片来保持半导体芯片的压敏粘板上被移除，这样半导体芯片能够从粘板上被提取，所述设备包括移除件，所述移除件具有多个凸起部分，用于通过粘板与半导体芯片的底面接触；以及多个吸孔部分，所述多个吸孔部分形成在各个凸起部分之间的凹陷部分中，用于抽吸粘板，以便在抽吸位置处从半导体芯片部分地移除粘板；位于移除件周围的保持部分，用于抽吸和保持粘板；以及移除件移动装置，用于沿着半导体芯片的底面移动移除件，以便改变粘板与各个凸起部分的接触位置和粘板通过各个吸孔部分被抽吸的位置，其中在粘板的底面被保持部分抽吸和保持，并且粘板通过各个吸孔部分被抽吸以便被部分移除的状态下，通过利用移除件移动装置移动移除件来将各个接触位置移动至抽吸位置，这样半导体芯片的底面与粘板之间的部分移除区域被扩大。
根据本发明的第二方面，提供一种如第一方面所述的用于移除半导体芯片的设备，其中移除件形成为待移除的半导体芯片的、粘附到粘板的粘附区域被设置在粘板顶面的、与通过移除件移动装置被移动的移除件的各个凸起部分的移动区域对应的区域中。
根据本发明的第三方面，提供一种如第二方面所述的用于移除半导体芯片的设备，其中保持部分形成为粘板顶面的、与通过保持部分被抽吸的抽吸区域相对应的区域设置得与待移除的半导体芯片的粘附区域邻近或靠近。
根据本发明的第四方面，提供一种如第一方面所述的用于移除半导体芯片的设备，其中各个吸孔部分形成在各个凹陷部分的底部，以及设置在与彼此邻近的各个凸起部分接触的各个接触位置之间的粘板的底面通过各个吸孔被抽吸，以便与各个凹陷部分的顶面接触或靠近该顶面以便被移除。
根据本发明的第五方面，提供一种如第一方面所述的用于移除半导体芯片的设备，其中，将半导体芯片通过粘附而连接至粘板的几乎完全粘结改变成利用各个吸孔部分的抽吸的部分粘结，并且进一步通过移除件移动装置来移动移除件，以改变部分粘结的位置并降低粘附的粘结力，从而将半导体芯片从粘板上几乎完全移除。
根据本发明的第六方面，提供一种如第一方面所述的用于移除半导体芯片的设备，其中保持部分抽吸和保持压敏粘板的力被设置成大于各个吸孔部分抽吸压敏粘板的力。
根据本发明的第七方面，提供一种如第一方面所述的用于移除半导体芯片的设备，其中移除件中各个凸起部分的移动范围被设置成至少大于各个凸起部分的形成间隔。
根据本发明的第八方面，提供一种如第一方面所述的用于移除半导体芯片的设备，其中移除件通过移除件移动装置的移动是移除件沿半导体芯片底面的往复移动。
根据本发明的第九方面，提供一种如第一方面所述的用于移除半导体芯片的设备，其中移除件通过移除件移动装置的移动是移动件围绕几乎垂直于半导体芯片底面的方向的旋转运动。
根据本发明的第十方面，提供一种如第八方面所述的用于移除半导体芯片的设备，其中移除件移动装置可操作以往复地移动移除件，以便使移除件振动。
根据本发明的第十一方面，提供一种用于输送半导体芯片的设备，包括如第一方面所述的用于移除半导体芯片的设备；晶片保持单元，用来将半导体晶片保持在粘附于粘板的状态下；以及移除设备移动装置，用于沿着半导体晶片的表面相对地移动用于移除半导体芯片的设备，其中所述半导体晶片被晶片保持单元保持，并且所述移除设备移动装置用于使各个半导体芯片中的一个与移除件对准；其中，半导体芯片从粘板上被移除，以便输送半导体芯片。
根据本发明的第十二方面，提供一种用于移除半导体芯片的方法，其中由被切割的半导体晶片形成的多个半导体芯片中的一个从压敏粘板上被移除，使得半导体芯片能够从粘板上被提取，其中压敏粘板通过粘附半导体芯片来保持半导体芯片，所述方法包括在抽吸和保持粘板的、与半导体芯片的粘附区域相对应的底面侧区域附近的同时，通过粘板的该底面侧区域处的粘板，使移除件的多个凸起部分与半导体芯片的底面接触；抽吸各个凸起部分之间的粘板，以便在抽吸位置处从半导体芯片上部分地移除在粘附区域中的粘板；通过沿着半导体芯片的底面移动移除件，而将与凸起部分接触的各个接触位置移动到粘板的所述底面侧区域上的抽吸位置处，从而使得粘附区域中的部分移除区域被扩展。
根据本发明的第十三方面，提供一种如第十二方面所述的用于移除半导体芯片的方法，其中，用于抽吸和保持与粘附区域相对应的粘板的底面区域附近的力被设置成大于用于抽吸各个凸起部分之间的粘板的力。
根据本发明的第十四方面，提供一种如第十二方面所述的用于移除半导体芯片的方法，其中，移除件的移动是移除件沿着半导体芯片的底面的往复运动。
根据本发明的第十五方面，提供一种如第十四方面所述的用于移除半导体芯片的方法，其中，移除件往复运动的幅度大于各个凸起部分的形成间隔。
根据本发明的第十六方面，提供一种如第十二方面所述的用于移除半导体芯片的方法，其中，移除件的移动是移除件围绕几乎与半导体芯片的底面相垂直的方向的旋转运动。
根据本发明的第一方面，在用于移除半导体芯片的设备中，移除件通过压敏粘板与待移除的半导体芯片的底面接触，并且移除件具有多个凸起部分，所述多个凸起部分通过粘板与半导体芯片的底面接触；以及多个吸孔部分，所述多个吸孔部分形成在各个凸起部分之间的凹陷部分中并且能够抽吸粘板。这样能够通过各个吸孔部分的抽吸，使得粘板靠近或接触各个凹陷部分的表面，从而在粘板的各个抽吸位置处从半导体芯片的底面部分地移除粘板。
进一步地，在实施了这种部分移除的状态下，移除件移动装置使移除件沿着半导体芯片的底面移动，以便改变各个凸起部分通过粘板与半导体芯片的接触位置和粘板通过各个吸孔部分被抽吸的抽吸位置(即，使接触位置和抽吸位置相互变换)。通过这种移动，半导体芯片的底面与粘板之间的部分移除区域被扩展，从而达到几乎完全被移除的状态，或者粘附的粘结力能够被极大地减小。
利用处于这种状态的半导体芯片，即使半导体芯片例如是厚度为50微米或更小的薄半导体芯片，利用吸嘴的抽吸和提取操作也能够容易地实施，而不用像传统移除设备一样，实施利用上推销的上推操作。并且，由于半导体芯片完全从粘板被移除，或者粘附的粘结力被极大地减小，因此，即使吸嘴的抽吸和提取操作向半导体芯片提供用于从粘板表面提升的力，也不会损坏半导体芯片。因此，尤其是刚性由于其形状而被降低的薄半导体芯片能够从粘板上被移除，并且准备好被提取，而不会被损坏。
进一步，由于用于移除半导体芯片的设备进一步包括保持部分，该保持部分用于抽吸和保持诸如移除件附近的粘板底面，因此，即使移除件为了移除半导体芯片而被移动，保持部分也能够可靠地保持和固定粘板。因此，移除件的移动能够实现将粘板从半导体芯片底面可靠而有效地移除。进一步地，能够防止移除操作对半导体芯片附近的粘板产生影响，这种影响包括对设置在其周围的其他半导体芯片的移除。
进一步地，根据本发明的另一方面，待移除的一个半导体芯片的粘附区域被设置在粘板的、与移动区域对应的顶面区域中，其中所述移动区域是移除件通过移除件移动装置移动的范围，并且其他相邻的半导体芯片的粘附区域没有设置在所述区域中。结果，移除件用于移除半导体芯片的移动操作能够可靠地只从将被移除的一个半导体芯片上移除粘板，而不会从相邻半导体芯片移除粘板。
进一步地，压敏粘板的、与通过保持部分被抽吸的粘板抽吸区域相对应的顶面区域设置成邻近或靠近待移除的半导体芯片的粘附区域，这使得在用于移除半导体芯片的移动操作期间，能够可靠地抽吸和保持粘板，并且防止移动操作的影响施加到相邻的半导体芯片等上。
进一步，将半导体芯片通过粘附而连接至粘板的几乎完全粘结改变成利用各个吸孔部分的抽吸的部分粘结，并且进一步移动移除件，以改变部分粘结的各个位置并显著降低通过粘附的粘结力，从而将半导体芯片从粘板上几乎完全移除。这样，逐渐减小利用粘附的粘结力使得能够移除半导体芯片，而不必通过移除操作将大的力施加到半导体芯片上，并且能够防止半导体芯片等被损坏。
进一步，保持部分的抽吸和保持粘板的力被设置成大于各个吸孔部分抽吸粘板的力，这样能够对抗移除件移动所产生的力而可靠地保持粘板，从而确保移除操作。
进一步，移除件中的各个凸起部分的移动范围被设置成至少大于各个凸起部分的形成间隔，这样能够可靠地改变各个凸起部分的顶部与半导体芯片的接触位置以及通过各个吸孔部分抽吸的位置，从而实现更可靠地移除操作。
进一步，移除件的移动是沿半导体芯片的底面的往复移动，这样能够在使移除件中的各个凸起部分的移动范围保持较小的同时，可靠地改变接触位置和抽吸位置。
进一步，如果移除件的移动是旋转运动，则移除件移动装置的结构能够被简化。并且，能够将各个凸起部分构造成在移除件自身的移动范围保持较小的同时，各个凸起部分能够在较大的范围内移动。
进一步，通过使移除件振动来实现移除件的往复运动，这样能够简化移除件移动装置的结构。


通过参考附图并结合优选实施例的以下描述，本发明的这些和其他方面及特征将变得清楚，其中图1是本发明一个实施例中用于输送IC芯片的设备的结构的示意性剖视图；图2是包括在图1所示的用于输送IC芯片的设备中的移除设备的结构的示意性剖视图；图3是图2所示移除设备的上部的部分放大剖视图；图4是图2所示移除设备的上部的示意性平面图；图5是通过移除部分的接触平面而使晶片板处于抽吸和保持状态的移除操作的示意性解释视图；图6是在图5所示通过接触平面的抽吸和保持状态之后的接触面状态下的往复移动操作的示意性视图；图7是在本发明修改例中移除设备的上部的示意性平面视图；图8是传统移除方法中在移除之前的状态的示意性解释图；以及图9是传统移动方法中在移除和上推操作状态下的示意性解释图。
具体实施例方式
在开始描述本发明之前，应该指出的是，在所有附图中相同的部件用相同的附图标记表示。
以下，将参考附图详细描述本发明的实施例。
图1是本发明一个实施例中用于输送IC芯片的设备50的示意性视图，用于输送IC芯片的设备50作为半导体芯片输送设备的例子，其中半导体芯片输送设备包括用于移除半导体芯片的设备。
如图1所示，用于输送IC芯片的设备50是这样一种设备其中由被切割的半导体晶片2(以下称为晶片)形成的多个IC芯片1例如被输送至吸嘴11，以便IC芯片1被准备好以安装到电路板上，其中所述吸嘴11包括在部件安装设备中的安装头10中。IC芯片1是比厚度大约为150至200微米的普通IC芯片薄的IC芯片，其厚度例如大约为50微米或更小。
并且，如图1所示，用于输送IC芯片的设备50包括晶片保持基件4(作为晶片保持单元的例子)，被切割的晶片2以粘附至晶片板3的状态被所述晶片保持基件4保持，其中晶片板3作为压敏粘板的例子；移除设备5(作为用于移除半导体芯片的设备的例子)，用于将粘附至晶片板3的各个IC芯片1从晶片板3移除，并且使IC芯片1准备好被输送至吸嘴11；以及移除设备移动装置6，用于相对于晶片保持基件4沿图中的X轴方向和Y轴方向移动移除设备5，以便使移除设备5与各个IC芯片1中的一个对齐。
并且，安装头10可以通过XY自动机械装置(机械手)12沿图中的X轴方向和Y轴方向移动。并且，包括在安装头10中的吸嘴11能够沿图中的Z轴方向移动，即能够上下移动，并且IC芯片1能够被它的头部抽吸和保持。进一步，在用于输送IC芯片的设备50的上方，设置了识别照相机13，用于识别沿X轴方向和Y轴方向设置在晶片保持基件4上的各个IC芯片1。
并且，晶片保持基件4能够实施所谓的扩展，即在保持晶片板3的同时沿径向扩展晶片板3，使得被切割并且粘附至晶片板3的晶片2中的相邻IC芯片1之间具有间距。通过实施这种扩展，一个IC芯片1能够被抽吸并且被提取，而不会触及邻近所述一个IC芯片1的IC芯片1，从而防止对邻近的IC芯片1的布置产生影响。应该指出的是，在图1中，X轴方向和Y轴方向是沿着晶片板3表面并且彼此垂直的方向，而Z轴方向是垂直于X轴方向和Y轴方向的方向。
在这种结构中，用于输送IC芯片的设备50能够通过移除设备5从晶片板3移除所需的IC芯片1，通过识别照相机13识别IC芯片1的布局，基于识别结果并通过XY自动机械装置12移动安装头10，使吸嘴11与IC芯片1对齐，以及上下移动吸嘴以抽吸并提取IC芯片1(即，从用于输送IC芯片的设备50输送IC芯片1)。
这里，将参考图2中移除设备5的示意性截面图，描述包括在用于输送IC芯片的设备50中的移除设备5的详细结构。
如图2所示，移除设备5包括移除部分21，作为移除件的例子，用于与晶片板3的底面接触，并且在利用真空抽吸晶片板3的同时，实施移除粘附至晶片板3的IC芯片1的操作；胡椒罐22，作为保持部分的例子，所述胡椒罐22是圆柱形的，以便将移除部分21容纳于其中，并且利用真空抽吸和保持与移除部分21接触的晶片板3的周围部分；真空泵23，用于产生各个真空；以及往复移动设备24，用于沿晶片板3的表面移动移除部分21，即，例如，沿晶片板3的表面以恒定的幅度往复移动移除部分21。应该指出的是，移除部分21被往复移动设备24支撑，并且往复移动设备24和胡椒罐22被固定至框架25。进一步，真空泵23、移除部分21和胡椒罐22通过连接管道26彼此连接，以便能够传递真空泵23所产生的真空。
这里，图3示出移除部分21和胡椒罐22的上部的放大示意性视图。如图3所示，移除部分21定位在胡椒罐22内，使得移除部分21与晶片板3的接触面21a以及胡椒罐22与晶片板3的接触面22a被定位在几乎相同的高度处。并且，多个凸起部分30形成在移除部分21的接触面21a上，多个吸孔部分32形成在形成于各个凸起部分30之间的凹陷部分31的底部上。并且，各个吸孔部分32通过形成在移除部分21内部的连接管道33和设置在连接管道33某一中点处的阀38(如图2所示)连接至移除部分21外部的连接管道26。这样，各个吸孔部分32通过连接管道33和26连接至真空泵23，这样使得能够将真空施加到各个吸孔部分32。进一步，打开阀38使真空传递，而关闭阀38使真空的传递被断开。应该指出的是，各个凸起部分30的形成间距依赖于移除目标(IC芯片1)的尺寸等。例如，在宽9毫米×长11毫米×厚50微米的IC芯片1的情况下，形成间距设置在1至1.5毫米。
并且，如图3所示，与形成为齿状的移除部分21的接触面21a不同，胡椒罐22的接触面22a形成为几乎平面，并且多个吸孔部分34形成在所述平面上。并且，各个吸孔部分34连接到罐22b的内部(胡椒罐22内部的空间)，罐22b的内部通过阀39连接到胡椒罐22外部的连接管道26(如图2所示)。这样，各个吸孔部分34通过罐22b的内部和连接管道26连接到真空泵23，这样使得能够将真空施加到各个吸孔部分34。并且，打开阀39允许真空传递，而关闭阀39允许真空的传递被断开。
并且，如图2所示，往复移动设备24包括凸轮部分40，所述凸轮部分40沿晶片板3的表面方向设置，并且具有偏置的旋转中心；L形部件42，所述L形部件42的端部具有与凸轮部分40的外周始终接触的凸轮从动部分41；以及往复移动块43，所述往复移动块43以能够沿图中水平方向(即，沿着晶片板3表面的方向)往复移动的方式被框架25的内部支撑，并且所述往复移动块43固定至L形部件42的另一端部且支撑移除部分21。并且，尽管在图2中未示出，往复移动设备24具有旋转驱动装置，所述旋转驱动装置将围绕旋转中心的旋转运动施加到凸轮部分40。并且，L形部件42具有与凸轮部分40的旋转中心设置在同一方向上的旋转中心，并且以能够围绕旋转中心转动的方式固定至框架25。
在这种结构的往复移动设备24中，通过驱动未示出的旋转驱动装置，将旋转运动施加至凸轮部分40，由此与凸轮部分40的外周始终接触的凸轮从动部分41能够以特定的幅度沿凸轮部分40的径向往复地移动。这是因为，凸轮部分40的外周形成为偏斜圆。并且，当凸轮从动部分41往复运动时，L形部件42能够旋转，使得另一端部以特定幅度振动，而转动中心作为支撑点。这使得往复移动块43在框架25内部往复移动，因此固定至往复移动块43的移除部分21能够以特定的幅度产生往复移动，例如振动等往复移动。应该指出的是，移除部分21的这种往复移动的幅度优选应该设置成几乎等于或大于形成在移除部分21的接触面21a上的各个凸起部分30的形成间距，即大约例如为1至1.5毫米。并且，即使实施这种往复移动，往复移动块43也能设置成不被框架25触碰，并且移除部分21能够移动而不触碰胡椒罐22的内侧。
这里，图4示出从上面看时移除设备5中胡椒罐22的移除面22a和移除部分21的接触面21a的示意性平面视图。如图4所示，在几乎呈圆形的胡椒罐22的接触面22a上，多个吸孔部分34被设置成以特定间隔排列在圆周方向上。并且，在吸孔部分34的圆形阵列内部，形成有移除部分可移动开口22c，所述开口22c以大致矩形形状打开。并且，同样形成为几乎矩形形状的移除部分21的接触面21a设置在移除部分可移动开口22c的内部。应该指出的是，移除部分21的接触面21a形成为稍微小于移除部分可移动开口22c，因此即使通过往复移动，接触面21a将不与移除部分可移动开口22c接触。并且，移除部分可移动开口22c的形成区域几乎与接触面21a的移动范围相匹配。
接下来的描述是参考附图3讨论待移除的IC芯片1的布置与移除部分21的接触面21a和胡椒罐22的接触面22a的布置之间的布置关系。如图3所示，移除部分可移动开口22c布置成与待移除的IC芯片1粘附至晶片板3的粘附区域R1相等。换言之，IC芯片1粘附至晶片板3上方的、与移动区域R2相等的区域，其中移动区域R2是移除部分21的接触面21a的移动范围。并且，与几乎邻近或靠近IC芯片1的粘附区域R1的区域相等(对应)的晶片板3的底面侧区域是被各个吸孔部分34抽吸的晶片板3的抽吸区域R3。应该指出的是，与每个吸孔部分34相等的区域及其附近是抽吸区域R3。IC芯片1的粘附区域R1、移除部分21的接触面21a的移动区域R2以及各个吸孔部分34的抽吸区域R3以这样的方式被布置只有待移除的IC芯片1的粘附区域R1被设置在晶片板3的与移动区域R2相对应的顶面区域上，不应被移除的其他IC芯片1的粘附区域R4不设置在相关区域中。进一步，抽吸区域R3设置在移动区域R2的周围，这使得能够可靠地保持晶片板3，以便围绕移动区域R2。
进一步，如图2所示，移除设备5包括控制部分9，所述控制部分9全面地实施对以下操作的控制通过往复移动设备24进行的移除部分21的往复操作；真空泵23的驱动和驱动终止操作；以及控制每个阀38、39的打开/关闭操作，同时使这些操作彼此相关。这样，控制部分9的存在使得能够控制通过每个吸孔部分32、34的抽吸操作的时间安排(timing)以及移除部分21的往复移动操作的时间安排，同时使这些时间安排的操作彼此相关。并且，控制部分9被构造成例如与未示出的控制部分形成一体或与之相关，未示出的控制部分包括在用于输送IC芯片的设备50中，这使得能够控制利用晶片保持基件4保持晶片板3的操作、利用移除设备移动装置6移动移除设备5的操作、以及移除设备5中的各个操作，同时使这些控制操作彼此相关。
接下来的描述是讨论具有上述构造的用于输送IC芯片的设备50中的操作，其中粘附到晶片板3上的一个IC芯片1通过移除设备5被移除，并且被准备好由吸嘴11抽吸和提取。应该指出的是，以下的各个操作完全由包括在用于输送IC芯片的设备50中的控制部分或包括在移除设备5中的控制部分9控制，同时使这些控制彼此相关。
首先，如图1所示，在处于被扩展状态下的晶片2附着于其上的晶片板3上，应该被移除(应该被抽吸和提取)的一个IC芯片1和移除设备5被移除设备移动装置6对齐。应该指出的是，移除设备5的移动在作为移除设备5上部的各个接触面21a和22b始终接触晶片板3底面的状态下被进行。并且，在移动操作期间，各个阀38、39处于关闭状态，因此晶片板3不被各个吸孔部分32、34抽吸。应该理解的是，各个接触面21a、22a始终接触晶片板3底面的情况可以被没有接触地实施移除设备5的移动的情况所代替。在这种情况下，需要提供用于升高移除设备5或用于降低晶片保持基件4的装置，以便在移除设备5移动之后，使各个接触面21a、22a与晶片板3的底面接触。
一旦实施了对齐操作，所述一个IC芯片1的粘附区域R1和移除部分21的移动区域R2处于几乎匹配的状态，如图3所示。这以后，真空泵23被启动(或它可能被预先启动)，并且各个阀38、39被置于打开状态。结果，在真空泵23中产生的真空通过连接管道26、阀38和连接管道33被传递至各个吸孔部分32，并且通过连接管道26、阀39和罐22b的内部被传递至各个吸孔部分34。结果，在移除部分21的接触面21a上，尽管各个凸起部分30通过晶片板3与IC芯片1的底面接触，然而，利用各个吸孔部分32对晶片板3的抽吸，晶片板3被置于被抽吸以便接触或靠近各个凹陷部分31的表面的状态。更具体地，在移动区域R2和粘附区域R1中，晶片板3被置于保持波形形状的状态，以便与移除部分21的接触面21a的凹陷和凸起部分紧密接触。
该状态为如图5所示的状态。在粘附区域R1中，处于几乎完全被粘结至晶片板3的状态下(例如，表面粘结状态下)的IC芯片1在与各个凹陷部分31相对应的部分处从晶片板3被部分地移除，并且被置于在与各个凸起部分30的顶部相对应的部分处被部分地粘结的状态下，例如，点粘结状态。
与IC芯片1的几乎整个底面粘附至晶片板3的几乎整个粘结不同，这里的部分粘结是指局部粘结，其中IC芯片1是以充分小于IC芯片1的底面面积的面积被表面粘结的。这种充分小面积是指包括如上所述各个凸起部分30的顶部及其附近的区域。并且，利用这种充分小面积的表面粘结(即，部分粘结)包括在细长带状平面上的粘结。这是因为，各个凸起部分30的顶部可能形成为线形。
在设置在移动区域周围的抽吸区域R3中，晶片板3被置于被传递的真空所抽吸和保持的状态。
然后，在往复移动设备24中，未示出的旋转驱动装置可转动地驱动凸轮部分40，凸轮部分40的旋转运动通过凸轮从动部分41、L形部件42以及往复移动块43被传递，并且转换成移除部分21的往复运动。通过移除部分21的往复运动，接触面21a在抽吸晶片板3的状态下被往复移动。这种状态如图6所示。
如图6所示，沿着IC芯片1的底面以特定的幅度往复移动接触面21a使得能够改变各个凸起部分30和凹陷部分31的位置。这使得能够将与各个凸起部分30的顶部相对应的点粘结位置(接触位置)移动至与各个凹陷部分31相对应的部分。结果，在各个点粘结位置中，晶片板3能够从IC芯片1的底面上被移除。即，IC芯片1的底面与晶片板3之间的部分移除区域能够被扩展，这样晶片板3能够被移除。
进一步，即使移除部分21往复运动，晶片板3也被移除部分21周围的各个吸孔部分34抽吸和保持，这使得能够防止晶片板3发生不对准等。进一步，由于其他IC芯片1的粘附区域R4不与晶片板3的与移动区域R2相对应的顶面区域重叠，因此，能够防止其他IC芯片1从晶片板3被移除。
这以后，如图1所示，吸嘴11和IC芯片1被XY自动机械装置12对齐，吸嘴11被降低，处于被移除状态中的IC芯片1的顶面被吸嘴11抽吸和保持。然后，通过升高吸嘴11，IC芯片1从晶片板3的顶面被抽吸并且被提取。
应该理解的是，在移除操作的上述描述中，已经解释了移除部分21的接触面21a的往复移动改变位于各个凸起部分30的顶部处的点粘结位置以从IC芯片1的底面移除晶片板3的的情况。然而，代替这种情况，可以通过改变各个点粘结位置极大地减小IC芯片1的底面与晶片板3之间的粘附力(即，粘结力)。粘附力的这种极大减小能够通过吸嘴11的抽吸和提取操作所产生的力容易地移除IC芯片1，而不会损坏IC芯片1。
并且，本实施例不限于通过传递至移除部分21的接触面21a上的各个吸孔部分32的吸力来抽吸晶片板3的力基本等于通过传递至胡椒罐22的接触面22a上的各个吸孔部分34的抽吸压力来抽吸和保持晶片板3的力的情况。代替这种情况，可以采用这种情况传递至每个吸孔部分32和34的各个抽吸压力被阀38和39区分，以使各个压力彼此不同。在这种情况下，优选将利用各个吸孔部分34来抽吸和保持晶片板3的力设置成大于通过各个吸孔部分32抽吸晶片板3以移除晶片板3的力。通过这种设置，能够在可靠地抽吸和保持晶片板3的同时，实施晶片板3的移除操作，而不受移除部分21的往复移动的影响。
并且，在移除设备5中，已经描述了通过往复移动设备24沿晶片板3的表面方向往复移动移除部分21，使得晶片板3从IC芯片1的底面被移除的情况。然而，用于移除晶片板3的移除部分21的移动操作不限于这种情况。以下，将描述根据本发明修改例的移除部分71的结构和操作。
图7示出包括该移除部分71的移除设备的上部的示意性平面图。如图7所示，移除部分71的接触面71a形成为大致圆形，并且在胡椒罐72的接触面72a的中心部分处的也形成为大致圆形的移除部分可移动开口72c的内部，设置移除部分71的接触面71a。并且，移除部分71的接触面71a能够围绕大致圆形的中心被未示出的驱动装置驱动而可转动地移动。
这样，通过利用接触面71a的旋转运动的往复运动，接触面71a上的各个凸起部分30的位置能够被改变，通过改变IC芯片1的底面与晶片板3之间的各个点粘结位置可以实施晶片板3的移除操作。进一步，采用涉及移除部分71的旋转运动的结构不再需要用于将旋转运动转化为往复运动的结构，与实施往复运动的结构相比，能够简化设备结构。
进一步，可以用例如对移除部分21施加振动以便使其沿晶片板3的表面方向不规则地移动的情况来代替通过往复移动设备24沿特定方向往复移动移除部分21的情况。
进一步，可以考虑采用多种模式作为形成在移除部分21的接触面21a上的各个凸起部分30和凹陷部分31的布置模式。例如，可以将各个凹陷部分31形成为线形凹槽，并且交替地布置各个线形凸起部分30和各个线形凹陷部分31。在这种情况下，优选实施沿垂直于线形凸起部分30和凹陷部分31的方向的往复移动。并且，还可以将各个凹陷部分31形成为同心凹槽，并且同心地布置各个凸起部分30和凹陷部分31。进一步，可行的是，将各个凸起部分30和凹陷部分31形成为不规则地排列。
根据以上实施例，可以获得以下各种效果。
首先，在移除设备5中，在通过晶片板3a与待移除的IC芯片1的底面接触的移除部分21的接触面21a上，形成多个凸起部分30和多个吸孔部分32，其中多个凸起部分30通过晶片板3与底面接触(或支撑IC芯片1)，而多个吸孔部分32形成在各个凸起部分30之间的凹陷部分31中，并且能够抽吸晶片板3。结果，抽吸压力被传递至各个吸孔部分32，从而晶片板3能够以晶片板3靠近或接触各个凹陷部分31的表面的方式在各个抽吸位置处从IC芯片1的底面被部分地移除。
进一步，提供往复移动设备24，用于沿IC芯片1的底面移动(例如，往复移动)移除部分21的接触面21a，以便在这种状态下，改变IC芯片1通过晶片板3被各个凸起部分30支撑的位置(接触位置)以及晶片板3被各个吸孔部分32抽吸的位置。通过这种运动，处于部分被移除的状态下的晶片板3进一步被移除，达到完全被移除的状态，或者使粘附的粘结力极大地减小。
更具体而言，晶片板3粘附至IC芯片1的表面粘结通过各个吸孔部分32的抽吸而被改变至点粘结，进一步，移除部分21的接触面21a如上所述被移动，使得各个点粘结位置能够被改变，从而能够极大地减小粘附的粘结力。
通过处于这种状态的IC芯片1，即使IC芯片1例如是厚度为50微米或更小的较薄半导体芯片，通过吸嘴的抽吸和提取操作也能够容易地实施，而不需要利用上推销的上推操作。并且，由于IC芯片1完全从晶片板3被移除，或者粘附的粘结力被极大地减小，因此，即使利用吸嘴的抽吸和提取操作向IC芯片提供力以将IC芯片1从晶片板3的表面提起，IC芯片1也不会被损坏。因此，较薄的IC芯片能够可靠地从晶片板上被移除，并且被准备好不受损害地被提取。
此外，移除设备5进一步包括胡椒罐22，所述胡椒罐22具有多个吸孔部分34，用于在移除部分21的接触面21a附近抽吸和保持晶片板3的底面。结果，即使移除部分21被移动以移除IC芯片，向各个吸孔部分34施加吸力也能够在移除部分21的接触面21a附近可靠地保持和固定晶片板3。因此，移除部分21的接触面21a的移动能够使晶片板3从IC芯片的底面可靠地、有效地被移除。此外，能够防止在接触面21a附近由于移除操作对晶片板3产生影响，这种影响包括移除邻近部分。
此外，接触面21a形成为只有待移除的一个IC芯片1设置在与移动区域R2对应的晶片板3的顶面区域中，其中移动区域R2是移除部分21的接触面21a通过往复移动设备24被往复移动的区域，而其他相邻的IC芯片1不设置在该区域中。结果，接触面21a为了移除IC芯片而实施的移动操作使得能够仅从待移除的一个IC芯片1可靠地移除晶片板3，而不会从相邻的IC芯片1移除晶片板3。
此外，晶片板3的、与形成在胡椒罐22的接触面22a上的各个吸孔部分34对晶片板3的抽吸区域R3相对应的顶面区域设置成邻近待移除的IC芯片1的粘附区域R1，这使得能够在用于移除半导体芯片的移动操作期间可靠地抽吸和保持晶片板3，并且防止移动操作的影响施加到相邻IC芯片1等上。
此外，IC芯片1不在IC芯片1被吸嘴抽吸和保持的状态下、而是在晶片板3从其底面被抽吸和保持的状态下从晶片板3被移除，这样能够允许独立于安装头一侧的操作实施移除操作。更具体地，无论安装头是否处于准备抽吸和提取IC芯片1的备用状态，IC芯片1的移除都能够被实施。结果，IC芯片1的移除操作能够例如在利用安装头的安装操作过程中被实施，从而允许有效地输送IC芯片。
通过适当地结合前述多个实施例中的任意实施例，能够产生各实施例所产生的效果。
尽管已经参考附图、结合本发明的优选实施例详细描述了本发明，然而，应该指出的是，各种改变和变更实施方式对于本领域普通技术人员来说是明显的。应当理解，这种改变和变更实施方式也包括在所附权利要求限定的本发明的范围内，除非它们超出了所述范围。
2003年9月8日递交的日本专利申请No.2003-315269的公开内容，包括说明书、附图和权利要求，通过引用而被合并于本文中。
权利要求
1.一种用于移除半导体芯片的设备(5)，其中由被切割的半导体晶片(2)形成的多个半导体芯片(1)中的一个从通过粘附半导体芯片来保持半导体芯片的压敏粘板(3)被移除，以便半导体芯片能够从粘板上被提取，所述设备包括移除件(21)，所述移除件(21)具有多个凸起部分(30)和多个吸孔部分(32)，所述多个凸起部分(30)用于通过粘板与半导体芯片的底面接触，所述多个吸孔部分(32)形成在各个凸起部分之间的凹陷部分(31)中，用于抽吸粘板，以便在抽吸位置处从半导体芯片部分地移除粘板；保持部分(22)，用于抽吸和保持移除件周围的粘板；以及移除件移动装置(24)，用于沿半导体芯片的底面移动移除件，以便改变粘板与各个凸起部分的接触位置以及粘板通过各个吸孔部分被抽吸的抽吸位置，其中在粘板的底面被保持部分抽吸和保持，并且粘板通过各个吸孔部分被抽吸以便被部分移除的状态下，通过用移除件移动装置移动移除件而将各个接触位置移动至抽吸位置，使得半导体芯片的底面与粘板之间的部分移除区域被扩展。
2.如权利要求1所述的用于移除半导体芯片的设备，其中，移除件被形成为待移除的半导体芯片的、粘附至粘板的粘附区域(R1)被设置在粘板顶面的、与被移除件移动装置移动的移除件的各个凸起部分的移动区域(R2)相对应的区域中。
3.如权利要求2所述的用于移除半导体芯片的设备，其中，保持部分被形成为粘板顶面的、与通过保持部分被抽吸的抽吸区域(R3)相对应的区域被设置成邻近或靠近待移除的半导体芯片的粘附区域。
4.如权利要求1所述的用于移除半导体芯片的设备，其中，各个吸孔部分形成在各个凹陷部分的底部上，以及位于与彼此相邻的各个凸起部分接触的各个接触位置之间的粘板底面通过各个吸孔部分被抽吸，以便与各个凹陷部分的顶面接触或靠近，以用于移除。
5.如权利要求1所述的用于移除半导体芯片的设备，其中，将半导体芯片通过粘附而连接至粘板的几乎完全粘结改变成通过各个吸孔部分的抽吸的部分粘结，并且通过移除件移动装置来移动移除件以改变部分粘结的位置并降低粘附的粘结力，而将半导体芯片从粘板上几乎完全移除。
6.如权利要求1所述的用于移除半导体芯片的设备，其中，保持部分的抽吸和保持压敏粘板的力被设置成大于各个吸孔部分抽吸压敏粘板的力。
7.如权利要求1所述的用于移除半导体芯片的设备，其中，移除件中的各个凸起部分的移动范围被设置成至少大于各个凸起部分的形成间隔。
8.如权利要求1所述的用于移除半导体芯片的设备，其中，移除件通过移除件移动装置的移动是移除件沿着半导体芯片底面的往复运动。
9.如权利要求1所述的用于移除半导体芯片的设备，其中，移除件通过移除件移动装置的移动是移除件围绕几乎与半导体芯片的底面相垂直的方向而作的旋转运动。
10.如权利要求8所述的用于移除半导体芯片的设备，其中，移除件移动装置可操作以使移除件往复移动，以便使移除件振动。
11.一种用于输送半导体芯片的设备，包括如权利要求1所述的用于移除半导体芯片的设备(5)；晶片保持单元(4)，用于保持粘附至粘板的半导体晶片；以及移除设备移动装置(6)，用于沿着半导体晶片的表面相对地移动用于移除半导体芯片的设备，其中所述半导体晶片被晶片保持单元保持，并且，所述移除设备移动装置用于使各个半导体芯片中的一个与移除件对准；其中，半导体芯片从粘板上被移除，以便输送半导体芯片。
12.一种用于移除半导体芯片的方法，其中由被切割的半导体晶片(2)形成的多个半导体芯片(1)中的一个从通过粘附半导体芯片来保持半导体芯片的压敏粘板(3)上被移除，以便半导体芯片能够从粘板上被提取，所述方法包括在抽吸和保持粘板的与半导体芯片的粘附区域(R1)相对应的底面侧区域(R2)的附近的同时，使移除件(21)的多个凸起部分(30)通过粘板底面侧上的区域(R2)处的粘板与半导体芯片的底面接触；抽吸各个凸起部分之间的粘板，以便在抽吸位置处从半导体芯片上部分地移除在粘附区域中的粘板；通过沿着半导体芯片的底面移动移除件，而将与凸起部分接触的各个接触位置移动到粘板的底面侧区域上的抽吸位置处，使得粘附区域中的部分移除区域被扩展。
13.如权利要求12所述的用于移除半导体芯片的方法，其中，用于抽吸和保持与粘附区域相对应的粘板的底面侧区域的附近的力被设置成大于用于抽吸各个凸起部分之间的粘板的力。
14.如权利要求12所述的用于移除半导体芯片的方法，其中，移除件的移动是移除件沿着半导体芯片的底面的往复运动。
15.如权利要求14所述的用于移除半导体芯片的方法，其中，移除件往复运动的幅度大于各个凸起部分的形成间隔。
16.如权利要求12所述的用于移除半导体芯片的方法，其中，移除件的移动是移除件围绕几乎与半导体芯片的底面相垂直的方向而作的旋转运动。
全文摘要
在压敏粘板(3)的、与半导体芯片(1)的粘附区域(R1)相对应的底面侧区域的附近被抽吸和保持的同时，移除件(21)的多个凸起部分(30)通过粘板在所述区域处与半导体芯片的底面相接触。并且，粘板被在各个凸起部分之间抽吸和保持，以便将半导体芯片通过粘附而粘附至粘板的表面粘结变成点粘结，并且进一步地，移除件沿着半导体芯片的底面被移动，以便改变点粘结的位置，并且降低通过粘附粘附至粘板的粘结力。然后，半导体芯片从粘板被移除。
文档编号B23D59/00GK1894787SQ20048002576
公开日2007年1月10日 申请日期2004年9月7日 优先权日2003年9月8日
发明者壁下朗, 滨崎库泰, 南谷昌三, 牧野洋一, 谷则幸 申请人:松下电器产业株式会社