半導体素子の移送方法
【課題】半導体装置の製造歩留まり、生産性を向上させる。
【解決手段】移送用トレイによって、多数の半導体素子を移送する移送方法であって、移送用トレイの素子収納部に半導体素子を収容し、前記半導体素子上に、一方の主面に粘着層が形成されたフィルムを、前記粘着層を前記半導体素子に対向させて配置し、前記粘着層上に前記半導体素子を載置し、前記粘着層上に、前記半導体素子が載置された状態で前記半導体素子を前記移送用トレイにより移送する。このような移送方法によれば、半導体装置の製造歩留まり、生産性が向上する。
【解決手段】移送用トレイによって、多数の半導体素子を移送する移送方法であって、移送用トレイの素子収納部に半導体素子を収容し、前記半導体素子上に、一方の主面に粘着層が形成されたフィルムを、前記粘着層を前記半導体素子に対向させて配置し、前記粘着層上に前記半導体素子を載置し、前記粘着層上に、前記半導体素子が載置された状態で前記半導体素子を前記移送用トレイにより移送する。このような移送方法によれば、半導体装置の製造歩留まり、生産性が向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体素子の移送方法に関し、特にトレイを使用して半導体素子を移送する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子を実装・パッケージし、半導体装置として完成するには、その途中の段階において、ベアチップを移送する必要がある。特に、最近では、半導体装置の小型化が要求され、小型形状のベアチップの需要が増大している。そして、ベアチップの需要が増大すると共に、当該ベアチップを移送する頻度がますます増大している。
【０００３】
このような移送は、通常、移送用トレイ（チップトレイ）を用いた移送により行われている。
例えば、図７及び図８はベアチップの移送の一般的な方法を説明する概略図である。
【０００４】
図７（ａ）に示すように、移送用トレイ１００内に設けられた、各々のトレイポケット１０１の全てに、外部から搬送されたベアチップ１０２を収容した後、新しい移送用トレイ１００を積み重ね、当該移送用トレイ１００においても前記収容作業を行う。このような作業を繰り返し行い、複数のベアチップ１０２を満載した移送用トレイ１００が次々と積み重ねられる。
【０００５】
次に、図７（ｂ）に示すように、複数枚に重ねた移送用トレイ１００を、例えば、クリップ１０３で一体的に固定した後、固定された移送用トレイ１００を移送先まで移送する。ここで、積み重ねられた移送用トレイ１００の断面は、図８に示す通りである。
【０００６】
図８には、ベアチップ１０２を搭載した、移送用トレイ１００の断面の拡大図が示されている。
図示するように、移送用トレイ１００内に設けられた、各々の素子収納部（トレイポケット）１０１に、ベアチップ１０２が収容され、更に、移送用トレイ１００が複数枚になって積み重ねられている。
【０００７】
このような状態で、多数の移送用トレイ１００が一度に移送される。そして、その後においては、ベアチップ１０２を配線基板に実装し、更にパッケージング等をすることにより、半導体装置が形成される。
【０００８】
しかし、このような移送方法では、素子収納部１０１内にベアチップ１０２を収容した状態で、移送用トレイ１００を移送することから、搬送中に移送用トレイ１００が振動すると、当該振動がベアチップ１０２にまで伝動してしまう。
【０００９】
これにより、ベアチップ１０２が素子収納部１０１の内壁に接触したり、ベアチップ１０２が素子収納部１０１内で跳ね上がったりして、ベアチップ１０２の一部が欠けるという現象が起きている。これにより、微小・軽量の異物（半導体片）が素子収納部１０１内に飛散し、当該異物がベアチップ１０２に配設された電極に付着したりするということが起きていた。
【００１０】
このような問題に対し、移送用トレイの底面に粘着層を形成し、当該粘着層に電子部品を載置して、当該電子部品を移送する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−９７４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記の開示例を、図７及び図８に例示した移送方法に適用した場合、素子収納部１０１内の下地が直接、粘着層となるため、ベアチップ１０２を素子収納部１０１内に収容する際には、素子収納部１０１底面とベアチップ１０２間の“あそび”がなくなってしまう。即ち、素子収納部１０１底面が滑り難いために、かえって、ベアチップ１０２を素子収納部１０１内に収容し難くなってしまう。
【００１２】
特に、最近では、上記の収容を吸着コレットを用いた自動装置により実施しているため、上記“あそび”がないと、ベアチップ１０２が素子収納部１０１底面で引っ掛かり、ベアチップ１０２を載置する位置にずれが生じたり、或いは当該引っ掛かりによってベアチップ１０２が損傷を受けてしまうことがある。
【００１３】
また、素子収納部１０１底面に粘着層を設ける構成では、例えば、気中に存在する微小なごみ等が当該粘着層に落下・付着してしまい、当該粘着層を洗浄する工程が必要になる。更に、粘着層に強固に固着されたベアチップ１０２を、素子収納部１０１から取り出す場合は、粘着層の接着力を低減させる手段（例えば、加熱手段等）も必要になる。
【００１４】
このように、上述した移送方法では、ベアチップ１０２を実装・パッケージし、半導体装置として完成する前に、当該ベアチップ１０２に損傷が生じ、半導体装置の製造歩留まりを向上させることができなかった。また、ベアチップ１０２の位置ずれ、粘着層の洗浄、剥離手段により、半導体装置の生産性を向上させることができなかった。
【００１５】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、高い製造歩留まり、及び高い生産性をもって半導体装置を製造することができる半導体素子の移送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、移送用トレイの素子収納部に半導体素子を収容するステップと、前記半導体素子上に、一方の主面に粘着層が形成されたフィルムを、前記粘着層を前記半導体素子に対向させて配置するステップと、前記粘着層上に前記半導体素子を載置するステップと、前記粘着層上に、前記半導体素子が載置された状態で前記半導体素子を前記移送用トレイにより移送するステップと、を有することを特徴とする半導体素子の移送方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
上記手段によれば、高い製造歩留まり、及び高い生産性をもって半導体装置を製造することができる半導体素子の移送方法が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本実施の形態に係る半導体素子の移送方法を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は半導体素子の移送方法を説明するためのフロー図である。
先ず、半導体素子を移送するには、半導体素子を移送するための移送用トレイを準備し、当該移送用トレイに設けられた素子収納部に半導体素子を収容する（ステップＳ１）。
【００１９】
次に、上記素子収納部に収容された半導体素子上に、一方の主面に粘着層が形成されたフィルムを、当該粘着層を半導体素子に対向させ、配置する（ステップＳ２）。具体的には、一方の主面に粘着層が形成された層間フィルムを、移送用トレイの主面に貼り付ける。これにより、粘着層と半導体素子とが対向する。
【００２０】
次に、半導体素子を搭載した移送用トレイを複数個、積み重ねる（ステップＳ３）。これにより、一度に多数の半導体素子を移送することが可能になる。
次に、複数個、積み重ねた移送用トレイの上下を反転させ、半導体素子を粘着層に落下させ、粘着層上に半導体素子を載置する（ステップＳ４）。
【００２１】
そして、粘着層上に半導体素子が載置された状態で、半導体素子を移送用トレイにより、移送先まで移送する（ステップＳ５）。
このようなフローにより、多数の半導体素子が移送される。
【００２２】
更に、積み重ねた移送用トレイの上下を再度、反転させ、半導体素子の自重により、粘着層上に固着された半導体素子を粘着層から離反させ、素子収納部に半導体素子を収容する（ステップＳ６）。
【００２３】
次に、図１に例示したフロー図に基づき、半導体素子の移送方法を、図２〜図６を参照してより具体的に説明する。
先ず、図２に示す如く、移送用トレイ１０に配設された素子収納部１１の上方において、吸着コレット１２ａに吸着・保持された半導体素子１３の位置合わせを行う。ここで、素子収納部１１は、移送用トレイ１０の主面において複数個、縦横に周期的に配設されている。
【００２４】
また、素子収納部１１の寸法は、例えば、面内の縦横の幅が夫々２０ｍｍ以下である。即ち、チップ面積として、最大で２０ｍｍ×２０ｍｍの半導体素子を、当該素子収納部に収容することができる。また、素子収納部１１の深さは、約１．０ｍｍ以下であり、より好ましくは約０．６ｍｍである。また、当該移送用トレイ１０は、図示しないステージに保持されている。尚、吸着コレット１２ａは、自動制御されている。
【００２５】
そして、吸着コレット１２ａに吸着・保持された当該半導体素子１３を移送用トレイ１０に対向させ、矢印の方向に半導体素子１３を素子収納部１１内に対し、降下せしめる。
続いて、素子収納部１１の底面に半導体素子１３が接触した後には、吸着コレット１２ａによる半導体素子１３の吸着・保持を解除する（図示しない）。これにより、素子収納部１１内に半導体素子１３が搭載・収容される。
【００２６】
そして、このような作業を繰り返し行い、移送用トレイ１０に配設された、全ての素子収納部１１内に、半導体素子１３を搭載・収容する。
尚、素子収納部１１の深さは、上述した如く、半導体素子１３の厚みよりも深く構成されている。即ち、素子収納部１１以外の移送用トレイ１０の主面から上方に、半導体素子１３の主面が突き出ることはない。
【００２７】
また、素子収納部１１の底面には、図示するように、貫通孔１０ｈを設けてもよい。これにより、半導体素子１３を素子収納部１１内に搭載する際の半導体素子１３と素子収納部１１の底面との間に残存する空気が当該貫通孔１０ｈを通じて除去され、より確実に、素子収納部１１内に半導体素子１３を搭載・収容することができる。
【００２８】
また、半導体素子１３は、半導体基板にダイシング処理が適用されて、予め個片化されたベアチップが用いられる。このような半導体素子１３は、シリコン（Ｓｉ）あるいはガリウム砒素（ＧａＡｓ）などの半導体基板に、所謂ウェハプロセスが適用されて、その一方の主面にトランジスタなどの能動素子、容量素子などの受動素子並びに配線層をもって形成された電子回路層を有している。
【００２９】
また、移送用トレイ１０の材質は、例えば、アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合合成樹脂（ＡＢＳ樹脂）が適用される。また、移送用トレイ１０の表面抵抗値は、１×１０12Ω以下である。
【００３０】
次に、図３（ａ）に示す如く、フレキシブルな樹脂フィルムで構成された層間フィルム２０を素子収納部１１以外の移送用トレイ１０の主面に載置し、図３（ｂ）に示す如く、移送用トレイ１０の主面に層間フィルム２０を固着させる。
【００３１】
ここで、層間フィルム２０の材質は、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）が適用され、厚みは、２５μｍ〜５０μｍである。
また、層間フィルム２０の半導体素子１３に対向する側の主面には、例えば、シリコンゴムで構成される粘着層（図示しない）が形成している。当該粘着層の粘着力は、例えば、平面状ガラスに対して、１５〜３０Ｎ／ｃｍ2程度であり、より好ましくは、平面状ガラスに対して、約２３Ｎ／ｃｍ2である。この程度の粘着力であれば、電極等の配置により、表面が若干の凹凸形状を有する半導体素子１３であっても、層間フィルム２０の主面に容易に固着することが可能であり、更に、層間フィルム２０の主面から容易に剥離することも可能である（後述）。
【００３２】
また、層間フィルム２０は、肉眼、或いはカメラ等で、素子収納部１１内に収容された、半導体素子１３の外形が確認できるほどの透過性を有している。また、層間フィルム２０の表面抵抗値は、１×１０12Ω以下である。
【００３３】
また、半導体素子１３の厚みは、素子収納部１１の深さよりも薄く、層間フィルム２０を素子収納部１１以外の移送用トレイ１０の主面に固着させたことから、層間フィルム２０を移送用トレイ１０の主面に固着させた後の状態では、半導体素子１３と層間フィルム２０との間には、若干の間隙が生成する。
【００３４】
また、半導体素子１３と対向する層間フィルム２０の面においては、平坦性を維持している。
次に、図４（ａ）に示す如く、半導体素子１３を満載し、層間フィルム２０を載置した移送用トレイ１０を、複数個、積み重ねる。これにより、層間フィルム２０は、各々の移送用トレイ１０間で挟持される。また、積み重ねたことにより、各々の移送用トレイ１０は、素子収納部１１の蓋としても機能する。そして、複数個に積み重ねた移送用トレイ１０を、例えば、図７に示すクリップ１０３を用いて、一体的に固定する。
【００３５】
尚、積み重ねた移送用トレイ１０の最上段は、蓋（不図示）で覆うか、或いは、半導体素子１３を搭載しない移送用トレイ１０を最上段に載置する。これにより、素子収納部１１は、外部の雰囲気から遮断され、移送中において、雰囲気中に存在するダスト、水分、油分等が半導体素子１３に付着し難くなる。
【００３６】
また、素子収納部１１内の雰囲気は、特に、空気に限られるものではなく、必要に応じて、窒素（Ｎ2）、あるいはアルゴン（Ａｒ）などの不活性ガスを充填してもよい。また、静電気対策として、微量のイオン化ガスを含む空気、不活性ガスを適用してもよい。
【００３７】
続いて、図４（ｂ）に示す如く、複数個に積み重ねた移送用トレイ１０の上下を反転させる。例えば、外部に備え付けられた冶具等により、移送用トレイ１０の上下を反転する。
【００３８】
このような反転が行われると、半導体素子１３の自重により、半導体素子１３が層間フィルム２０上に落下する。
ここで、素子収納部１１には、貫通孔１０ｈが設けられていることから、空気が当該貫通孔１０ｈを通じて、容易に半導体素子１３の主面と素子収納部１１の底面の間に流入し、半導体素子１３と素子収納部１１の底面とが容易に離反する。
【００３９】
また、層間フィルム２０は、柔らかい樹脂により構成されていることから、半導体素子１３が層間フィルム２０上に落下しても、半導体素子１３に欠け、損傷が発生することはない。
【００４０】
また、移送用トレイ１０の表面抵抗値は上記の程度であることから、静電気作用によって半導体素子１３の主面が素子収納部１１の底面に付着することもなく、半導体素子１３と移送用トレイ１０とが容易に離反する。
【００４１】
そして、当該落下により、層間フィルム２０の半導体素子１３と対向する側の主面には、粘着層が形成されていることから、半導体素子１３が層間フィルム２０に載置され、半導体素子１３が層間フィルム２０に固着される。
【００４２】
続いて、半導体素子１３が層間フィルム２０に固定された状態で、移送用トレイ１０を移送先（目的地）まで移動する。これにより、複数の移送用トレイ１０に満載された多数の半導体素子１３が移送先まで移送される。
【００４３】
また、当該移送中においては、半導体素子１３が層間フィルム２０の粘着層に固定された状態が維持されているので、移送用トレイ１０が振動しても、当該半導体素子１３が素子収納部１１内で動き回ることはない。
【００４４】
従って、半導体素子１３が素子収納部１１の内壁に接触することはなく、半導体素子１３の一部が欠けたりすることがない。
また、層間フィルム２０の表面抵抗値は上記の程度であることから、移送中の振動により、静電気が層間フィルム２０付近に発生することがない。
【００４５】
ところで、本実施の形態の移送方法で使用した層間フィルム２０の性質について詳細に説明する。
層間フィルム２０に形成された粘着層にあっては、例えば、地面上に水平に層間フィルム２０を置き、層間フィルム２０上に半導体素子１３を載置した後、層間フィルム２０を傾斜させて、地面と層間フィルム２０とのなす角が５０°〜８０°で半導体素子１３が滑り始める程度の粘着力を有している。ここで、半導体素子１３が層間フィルム２０上で滑り始めるときの地面と層間フィルム２０とのなす角を、滑り出し角度θと呼ぶ。
【００４６】
そして、より具体的な滑り出し角度θを求めるために、市販されている半導体素子Ａ、半導体素子Ｂによる層間フィルム２０上での滑り出し角度θを確認した。
図５（ａ）に例示する如く、半導体素子Ａ、半導体素子Ｂの滑り出し角度θは、７０°、８０°になった。特に、図５（ｂ）に示すように、半導体素子１３の滑り出し重量が大きいほど、滑り出し角度は減少する傾向にあった。尚、滑り出し重量とは、滑り出し角度θにおいて、半導体素子の単位面積当たりの重量の地面に対する垂直成分として定義している。即ち、滑り出し重量とは、重量／ｃｍ2×ｓｉｎθである。
【００４７】
また、これらの半導体素子Ａ、半導体素子Ｂにおいて、地面と層間フィルム２０のなす角がほぼ０°である移送中においては、確実に層間フィルム２０に固定された。但し、地面と層間フィルム２０のなす角が８０°を超えると、半導体素子Ａ、半導体素子Ｂのいずれもが層間フィルム２０上で滑り出した。
【００４８】
このような性質の層間フィルム２０を、本実施の形態では用いている。
続いて、移送先に、半導体素子１３が到着したら、図６（ａ）に示す如く、複数個に積み重ねた移送用トレイ１０の上下を再度、反転させる。例えば、外部に備え付けられた冶具等により、移送用トレイ１０の上下を反転する。
【００４９】
このような反転が行われると、地面と層間フィルム２０のなす角は８０°をはるかに超えるので、半導体素子１３の自重により、半導体素子１３が層間フィルム２０から離反する。そして、半導体素子１３は、素子収納部１１の底面に落下する。
【００５０】
ここで、素子収納部１１には、貫通孔１０ｈが設けられていることから、空気が当該貫通孔を通じて、容易に除去され、半導体素子１３が素子収納部１１の底面に容易に接触する。
【００５１】
また、層間フィルム２０の表面抵抗値は上記の程度であることから、静電気作用によって半導体素子１３の主面が層間フィルム２０に付着することもなく、半導体素子１３と層間フィルム２０とが容易に離反する。
【００５２】
また、移送用トレイ１０は、上記樹脂により構成されていることから、半導体素子１３が素子収納部１１内に落下しても、半導体素子１３に欠け、損傷が発生することはない。
これにより、半導体素子１３が再び、素子収納部１１内に収容される。
【００５３】
尚、滑り出し角度が５０°未満の層間フィルム２０を用いた場合、移送用トレイ１０による半導体素子１３の移送中に、層間フィルム２０から半導体素子１３がずれる現象が生じた。また、滑り出し角度が８０°より大きい層間フィルム２０を用いた場合、移送用トレイ１０の上下を反転させても、半導体素子１３が層間フィルム２０に固着した状態が維持した。従って、上述した如く、滑り出し角度は、５０°〜８０°であることが望ましい。
【００５４】
また、より好ましくは、半導体素子１３の平面サイズとして、２０ｍｍ×２０ｍｍ以下の半導体素子を用い、半導体素子１３の滑り出し重量が１．１〜１．３（Ｎ／ｃｍ2）である場合、滑り出し角度が７０°〜８０°であることが望ましい。
【００５５】
また、半導体素子１３の自重により、半導体素子１３を層間フィルム２０から容易に離反させるために、必要に応じて、層間フィルム２０を加熱してもよい。
続いて、図６（ｂ）に示す如く、上記クリップ１０３による固定を解除して、複数の移送用トレイ１０を個々に分離する。そして、層間フィルム２０を移送用トレイ１０の主面から剥離する。ここで、層間フィルム２０の表面抵抗値は上記の程度であることから、当該剥離によって、半導体素子１３付近に静電気が発生することもない。
【００５６】
続いて、半導体素子１３の上方において、自動制御された吸着コレット１２ｂの位置合わせを行い（図示しない）、図６（ｃ）に示す如く、吸着コレット１２ｂにより、素子収納部１１から半導体素子１３を取り出す。
【００５７】
そして、このような作業を繰り返し行い、素子収納部１１内に収容された、全ての半導体素子１３を取り出す。尚、取り出された半導体素子１３においては、配線基板等への実装が施され、封止用樹脂によりパッケージングされ、所望の半導体装置として完成する。
【００５８】
このように、上記の半導体素子１３の移送方法では、素子収納部１１の底面に粘着層を形成させることなく、上記層間フィルム２０の粘着層に、半導体素子１３を固定して、当該半導体素子１３を移送する。
【００５９】
また、素子収納部１１の底面は移送用トレイ１０の素材で構成されていることから、半導体素子１３を素子収納部１１内に収容する際に、素子収納部１１底面と半導体素子１３間に“あそび”が生じている。これにより、半導体素子１３が素子収納部１１底面で引っ掛かることもなく、半導体素子１３が効率よく素子収納部１１に収容される。また、上記引っ掛かりによって半導体素子１３が損傷を受けることがない。
【００６０】
また、層間フィルム２０の粘着層を地面側に対向させているので、気中に存在する微小なごみ等が当該粘着層に落下・付着することがない。従って、層間フィルム２０を洗浄する必要はない。
【００６１】
また、上述した性質の層間フィルム２０を用いることから、簡便に、層間フィルム２０に半導体素子１３を固定させたり、層間フィルム２０から半導体素子１３を離反させたりすることができる。
【００６２】
また、半導体素子１３の移送中には、半導体素子１３が層間フィルム２０上に固定されているので、当該半導体素子１３に、欠け、損傷が生じることはない。
このように、本実施の形態の半導体素子の移送方法によれば、半導体装置の製造歩留まりを向上させることができ、半導体装置の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】半導体素子の移送方法を説明するためのフロー図である。
【図２】半導体素子の移送方法を説明するための要部図である（その１）。
【図３】半導体素子の移送方法を説明するための要部図である（その２）。
【図４】半導体素子の移送方法を説明するための要部図である（その３）。
【図５】層間フィルムの性質を説明するための図である。
【図６】半導体素子の移送方法を説明するための要部図である（その４）。
【図７】ベアチップの移送の一般的な方法を説明する概略図である（その１）。
【図８】ベアチップの移送の一般的な方法を説明する概略図である（その２）。
【符号の説明】
【００６４】
１０ 移送用トレイ
１０ｈ 貫通孔
１１ 素子収納部
１２ａ，１２ｂ 吸着コレット
１３ 半導体素子
２０ 層間フィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体素子の移送方法に関し、特にトレイを使用して半導体素子を移送する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子を実装・パッケージし、半導体装置として完成するには、その途中の段階において、ベアチップを移送する必要がある。特に、最近では、半導体装置の小型化が要求され、小型形状のベアチップの需要が増大している。そして、ベアチップの需要が増大すると共に、当該ベアチップを移送する頻度がますます増大している。
【０００３】
このような移送は、通常、移送用トレイ（チップトレイ）を用いた移送により行われている。
例えば、図７及び図８はベアチップの移送の一般的な方法を説明する概略図である。
【０００４】
図７（ａ）に示すように、移送用トレイ１００内に設けられた、各々のトレイポケット１０１の全てに、外部から搬送されたベアチップ１０２を収容した後、新しい移送用トレイ１００を積み重ね、当該移送用トレイ１００においても前記収容作業を行う。このような作業を繰り返し行い、複数のベアチップ１０２を満載した移送用トレイ１００が次々と積み重ねられる。
【０００５】
次に、図７（ｂ）に示すように、複数枚に重ねた移送用トレイ１００を、例えば、クリップ１０３で一体的に固定した後、固定された移送用トレイ１００を移送先まで移送する。ここで、積み重ねられた移送用トレイ１００の断面は、図８に示す通りである。
【０００６】
図８には、ベアチップ１０２を搭載した、移送用トレイ１００の断面の拡大図が示されている。
図示するように、移送用トレイ１００内に設けられた、各々の素子収納部（トレイポケット）１０１に、ベアチップ１０２が収容され、更に、移送用トレイ１００が複数枚になって積み重ねられている。
【０００７】
このような状態で、多数の移送用トレイ１００が一度に移送される。そして、その後においては、ベアチップ１０２を配線基板に実装し、更にパッケージング等をすることにより、半導体装置が形成される。
【０００８】
しかし、このような移送方法では、素子収納部１０１内にベアチップ１０２を収容した状態で、移送用トレイ１００を移送することから、搬送中に移送用トレイ１００が振動すると、当該振動がベアチップ１０２にまで伝動してしまう。
【０００９】
これにより、ベアチップ１０２が素子収納部１０１の内壁に接触したり、ベアチップ１０２が素子収納部１０１内で跳ね上がったりして、ベアチップ１０２の一部が欠けるという現象が起きている。これにより、微小・軽量の異物（半導体片）が素子収納部１０１内に飛散し、当該異物がベアチップ１０２に配設された電極に付着したりするということが起きていた。
【００１０】
このような問題に対し、移送用トレイの底面に粘着層を形成し、当該粘着層に電子部品を載置して、当該電子部品を移送する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−９７４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記の開示例を、図７及び図８に例示した移送方法に適用した場合、素子収納部１０１内の下地が直接、粘着層となるため、ベアチップ１０２を素子収納部１０１内に収容する際には、素子収納部１０１底面とベアチップ１０２間の“あそび”がなくなってしまう。即ち、素子収納部１０１底面が滑り難いために、かえって、ベアチップ１０２を素子収納部１０１内に収容し難くなってしまう。
【００１２】
特に、最近では、上記の収容を吸着コレットを用いた自動装置により実施しているため、上記“あそび”がないと、ベアチップ１０２が素子収納部１０１底面で引っ掛かり、ベアチップ１０２を載置する位置にずれが生じたり、或いは当該引っ掛かりによってベアチップ１０２が損傷を受けてしまうことがある。
【００１３】
また、素子収納部１０１底面に粘着層を設ける構成では、例えば、気中に存在する微小なごみ等が当該粘着層に落下・付着してしまい、当該粘着層を洗浄する工程が必要になる。更に、粘着層に強固に固着されたベアチップ１０２を、素子収納部１０１から取り出す場合は、粘着層の接着力を低減させる手段（例えば、加熱手段等）も必要になる。
【００１４】
このように、上述した移送方法では、ベアチップ１０２を実装・パッケージし、半導体装置として完成する前に、当該ベアチップ１０２に損傷が生じ、半導体装置の製造歩留まりを向上させることができなかった。また、ベアチップ１０２の位置ずれ、粘着層の洗浄、剥離手段により、半導体装置の生産性を向上させることができなかった。
【００１５】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、高い製造歩留まり、及び高い生産性をもって半導体装置を製造することができる半導体素子の移送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、移送用トレイの素子収納部に半導体素子を収容するステップと、前記半導体素子上に、一方の主面に粘着層が形成されたフィルムを、前記粘着層を前記半導体素子に対向させて配置するステップと、前記粘着層上に前記半導体素子を載置するステップと、前記粘着層上に、前記半導体素子が載置された状態で前記半導体素子を前記移送用トレイにより移送するステップと、を有することを特徴とする半導体素子の移送方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
上記手段によれば、高い製造歩留まり、及び高い生産性をもって半導体装置を製造することができる半導体素子の移送方法が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本実施の形態に係る半導体素子の移送方法を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は半導体素子の移送方法を説明するためのフロー図である。
先ず、半導体素子を移送するには、半導体素子を移送するための移送用トレイを準備し、当該移送用トレイに設けられた素子収納部に半導体素子を収容する（ステップＳ１）。
【００１９】
次に、上記素子収納部に収容された半導体素子上に、一方の主面に粘着層が形成されたフィルムを、当該粘着層を半導体素子に対向させ、配置する（ステップＳ２）。具体的には、一方の主面に粘着層が形成された層間フィルムを、移送用トレイの主面に貼り付ける。これにより、粘着層と半導体素子とが対向する。
【００２０】
次に、半導体素子を搭載した移送用トレイを複数個、積み重ねる（ステップＳ３）。これにより、一度に多数の半導体素子を移送することが可能になる。
次に、複数個、積み重ねた移送用トレイの上下を反転させ、半導体素子を粘着層に落下させ、粘着層上に半導体素子を載置する（ステップＳ４）。
【００２１】
そして、粘着層上に半導体素子が載置された状態で、半導体素子を移送用トレイにより、移送先まで移送する（ステップＳ５）。
このようなフローにより、多数の半導体素子が移送される。
【００２２】
更に、積み重ねた移送用トレイの上下を再度、反転させ、半導体素子の自重により、粘着層上に固着された半導体素子を粘着層から離反させ、素子収納部に半導体素子を収容する（ステップＳ６）。
【００２３】
次に、図１に例示したフロー図に基づき、半導体素子の移送方法を、図２〜図６を参照してより具体的に説明する。
先ず、図２に示す如く、移送用トレイ１０に配設された素子収納部１１の上方において、吸着コレット１２ａに吸着・保持された半導体素子１３の位置合わせを行う。ここで、素子収納部１１は、移送用トレイ１０の主面において複数個、縦横に周期的に配設されている。
【００２４】
また、素子収納部１１の寸法は、例えば、面内の縦横の幅が夫々２０ｍｍ以下である。即ち、チップ面積として、最大で２０ｍｍ×２０ｍｍの半導体素子を、当該素子収納部に収容することができる。また、素子収納部１１の深さは、約１．０ｍｍ以下であり、より好ましくは約０．６ｍｍである。また、当該移送用トレイ１０は、図示しないステージに保持されている。尚、吸着コレット１２ａは、自動制御されている。
【００２５】
そして、吸着コレット１２ａに吸着・保持された当該半導体素子１３を移送用トレイ１０に対向させ、矢印の方向に半導体素子１３を素子収納部１１内に対し、降下せしめる。
続いて、素子収納部１１の底面に半導体素子１３が接触した後には、吸着コレット１２ａによる半導体素子１３の吸着・保持を解除する（図示しない）。これにより、素子収納部１１内に半導体素子１３が搭載・収容される。
【００２６】
そして、このような作業を繰り返し行い、移送用トレイ１０に配設された、全ての素子収納部１１内に、半導体素子１３を搭載・収容する。
尚、素子収納部１１の深さは、上述した如く、半導体素子１３の厚みよりも深く構成されている。即ち、素子収納部１１以外の移送用トレイ１０の主面から上方に、半導体素子１３の主面が突き出ることはない。
【００２７】
また、素子収納部１１の底面には、図示するように、貫通孔１０ｈを設けてもよい。これにより、半導体素子１３を素子収納部１１内に搭載する際の半導体素子１３と素子収納部１１の底面との間に残存する空気が当該貫通孔１０ｈを通じて除去され、より確実に、素子収納部１１内に半導体素子１３を搭載・収容することができる。
【００２８】
また、半導体素子１３は、半導体基板にダイシング処理が適用されて、予め個片化されたベアチップが用いられる。このような半導体素子１３は、シリコン（Ｓｉ）あるいはガリウム砒素（ＧａＡｓ）などの半導体基板に、所謂ウェハプロセスが適用されて、その一方の主面にトランジスタなどの能動素子、容量素子などの受動素子並びに配線層をもって形成された電子回路層を有している。
【００２９】
また、移送用トレイ１０の材質は、例えば、アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合合成樹脂（ＡＢＳ樹脂）が適用される。また、移送用トレイ１０の表面抵抗値は、１×１０12Ω以下である。
【００３０】
次に、図３（ａ）に示す如く、フレキシブルな樹脂フィルムで構成された層間フィルム２０を素子収納部１１以外の移送用トレイ１０の主面に載置し、図３（ｂ）に示す如く、移送用トレイ１０の主面に層間フィルム２０を固着させる。
【００３１】
ここで、層間フィルム２０の材質は、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）が適用され、厚みは、２５μｍ〜５０μｍである。
また、層間フィルム２０の半導体素子１３に対向する側の主面には、例えば、シリコンゴムで構成される粘着層（図示しない）が形成している。当該粘着層の粘着力は、例えば、平面状ガラスに対して、１５〜３０Ｎ／ｃｍ2程度であり、より好ましくは、平面状ガラスに対して、約２３Ｎ／ｃｍ2である。この程度の粘着力であれば、電極等の配置により、表面が若干の凹凸形状を有する半導体素子１３であっても、層間フィルム２０の主面に容易に固着することが可能であり、更に、層間フィルム２０の主面から容易に剥離することも可能である（後述）。
【００３２】
また、層間フィルム２０は、肉眼、或いはカメラ等で、素子収納部１１内に収容された、半導体素子１３の外形が確認できるほどの透過性を有している。また、層間フィルム２０の表面抵抗値は、１×１０12Ω以下である。
【００３３】
また、半導体素子１３の厚みは、素子収納部１１の深さよりも薄く、層間フィルム２０を素子収納部１１以外の移送用トレイ１０の主面に固着させたことから、層間フィルム２０を移送用トレイ１０の主面に固着させた後の状態では、半導体素子１３と層間フィルム２０との間には、若干の間隙が生成する。
【００３４】
また、半導体素子１３と対向する層間フィルム２０の面においては、平坦性を維持している。
次に、図４（ａ）に示す如く、半導体素子１３を満載し、層間フィルム２０を載置した移送用トレイ１０を、複数個、積み重ねる。これにより、層間フィルム２０は、各々の移送用トレイ１０間で挟持される。また、積み重ねたことにより、各々の移送用トレイ１０は、素子収納部１１の蓋としても機能する。そして、複数個に積み重ねた移送用トレイ１０を、例えば、図７に示すクリップ１０３を用いて、一体的に固定する。
【００３５】
尚、積み重ねた移送用トレイ１０の最上段は、蓋（不図示）で覆うか、或いは、半導体素子１３を搭載しない移送用トレイ１０を最上段に載置する。これにより、素子収納部１１は、外部の雰囲気から遮断され、移送中において、雰囲気中に存在するダスト、水分、油分等が半導体素子１３に付着し難くなる。
【００３６】
また、素子収納部１１内の雰囲気は、特に、空気に限られるものではなく、必要に応じて、窒素（Ｎ2）、あるいはアルゴン（Ａｒ）などの不活性ガスを充填してもよい。また、静電気対策として、微量のイオン化ガスを含む空気、不活性ガスを適用してもよい。
【００３７】
続いて、図４（ｂ）に示す如く、複数個に積み重ねた移送用トレイ１０の上下を反転させる。例えば、外部に備え付けられた冶具等により、移送用トレイ１０の上下を反転する。
【００３８】
このような反転が行われると、半導体素子１３の自重により、半導体素子１３が層間フィルム２０上に落下する。
ここで、素子収納部１１には、貫通孔１０ｈが設けられていることから、空気が当該貫通孔１０ｈを通じて、容易に半導体素子１３の主面と素子収納部１１の底面の間に流入し、半導体素子１３と素子収納部１１の底面とが容易に離反する。
【００３９】
また、層間フィルム２０は、柔らかい樹脂により構成されていることから、半導体素子１３が層間フィルム２０上に落下しても、半導体素子１３に欠け、損傷が発生することはない。
【００４０】
また、移送用トレイ１０の表面抵抗値は上記の程度であることから、静電気作用によって半導体素子１３の主面が素子収納部１１の底面に付着することもなく、半導体素子１３と移送用トレイ１０とが容易に離反する。
【００４１】
そして、当該落下により、層間フィルム２０の半導体素子１３と対向する側の主面には、粘着層が形成されていることから、半導体素子１３が層間フィルム２０に載置され、半導体素子１３が層間フィルム２０に固着される。
【００４２】
続いて、半導体素子１３が層間フィルム２０に固定された状態で、移送用トレイ１０を移送先（目的地）まで移動する。これにより、複数の移送用トレイ１０に満載された多数の半導体素子１３が移送先まで移送される。
【００４３】
また、当該移送中においては、半導体素子１３が層間フィルム２０の粘着層に固定された状態が維持されているので、移送用トレイ１０が振動しても、当該半導体素子１３が素子収納部１１内で動き回ることはない。
【００４４】
従って、半導体素子１３が素子収納部１１の内壁に接触することはなく、半導体素子１３の一部が欠けたりすることがない。
また、層間フィルム２０の表面抵抗値は上記の程度であることから、移送中の振動により、静電気が層間フィルム２０付近に発生することがない。
【００４５】
ところで、本実施の形態の移送方法で使用した層間フィルム２０の性質について詳細に説明する。
層間フィルム２０に形成された粘着層にあっては、例えば、地面上に水平に層間フィルム２０を置き、層間フィルム２０上に半導体素子１３を載置した後、層間フィルム２０を傾斜させて、地面と層間フィルム２０とのなす角が５０°〜８０°で半導体素子１３が滑り始める程度の粘着力を有している。ここで、半導体素子１３が層間フィルム２０上で滑り始めるときの地面と層間フィルム２０とのなす角を、滑り出し角度θと呼ぶ。
【００４６】
そして、より具体的な滑り出し角度θを求めるために、市販されている半導体素子Ａ、半導体素子Ｂによる層間フィルム２０上での滑り出し角度θを確認した。
図５（ａ）に例示する如く、半導体素子Ａ、半導体素子Ｂの滑り出し角度θは、７０°、８０°になった。特に、図５（ｂ）に示すように、半導体素子１３の滑り出し重量が大きいほど、滑り出し角度は減少する傾向にあった。尚、滑り出し重量とは、滑り出し角度θにおいて、半導体素子の単位面積当たりの重量の地面に対する垂直成分として定義している。即ち、滑り出し重量とは、重量／ｃｍ2×ｓｉｎθである。
【００４７】
また、これらの半導体素子Ａ、半導体素子Ｂにおいて、地面と層間フィルム２０のなす角がほぼ０°である移送中においては、確実に層間フィルム２０に固定された。但し、地面と層間フィルム２０のなす角が８０°を超えると、半導体素子Ａ、半導体素子Ｂのいずれもが層間フィルム２０上で滑り出した。
【００４８】
このような性質の層間フィルム２０を、本実施の形態では用いている。
続いて、移送先に、半導体素子１３が到着したら、図６（ａ）に示す如く、複数個に積み重ねた移送用トレイ１０の上下を再度、反転させる。例えば、外部に備え付けられた冶具等により、移送用トレイ１０の上下を反転する。
【００４９】
このような反転が行われると、地面と層間フィルム２０のなす角は８０°をはるかに超えるので、半導体素子１３の自重により、半導体素子１３が層間フィルム２０から離反する。そして、半導体素子１３は、素子収納部１１の底面に落下する。
【００５０】
ここで、素子収納部１１には、貫通孔１０ｈが設けられていることから、空気が当該貫通孔を通じて、容易に除去され、半導体素子１３が素子収納部１１の底面に容易に接触する。
【００５１】
また、層間フィルム２０の表面抵抗値は上記の程度であることから、静電気作用によって半導体素子１３の主面が層間フィルム２０に付着することもなく、半導体素子１３と層間フィルム２０とが容易に離反する。
【００５２】
また、移送用トレイ１０は、上記樹脂により構成されていることから、半導体素子１３が素子収納部１１内に落下しても、半導体素子１３に欠け、損傷が発生することはない。
これにより、半導体素子１３が再び、素子収納部１１内に収容される。
【００５３】
尚、滑り出し角度が５０°未満の層間フィルム２０を用いた場合、移送用トレイ１０による半導体素子１３の移送中に、層間フィルム２０から半導体素子１３がずれる現象が生じた。また、滑り出し角度が８０°より大きい層間フィルム２０を用いた場合、移送用トレイ１０の上下を反転させても、半導体素子１３が層間フィルム２０に固着した状態が維持した。従って、上述した如く、滑り出し角度は、５０°〜８０°であることが望ましい。
【００５４】
また、より好ましくは、半導体素子１３の平面サイズとして、２０ｍｍ×２０ｍｍ以下の半導体素子を用い、半導体素子１３の滑り出し重量が１．１〜１．３（Ｎ／ｃｍ2）である場合、滑り出し角度が７０°〜８０°であることが望ましい。
【００５５】
また、半導体素子１３の自重により、半導体素子１３を層間フィルム２０から容易に離反させるために、必要に応じて、層間フィルム２０を加熱してもよい。
続いて、図６（ｂ）に示す如く、上記クリップ１０３による固定を解除して、複数の移送用トレイ１０を個々に分離する。そして、層間フィルム２０を移送用トレイ１０の主面から剥離する。ここで、層間フィルム２０の表面抵抗値は上記の程度であることから、当該剥離によって、半導体素子１３付近に静電気が発生することもない。
【００５６】
続いて、半導体素子１３の上方において、自動制御された吸着コレット１２ｂの位置合わせを行い（図示しない）、図６（ｃ）に示す如く、吸着コレット１２ｂにより、素子収納部１１から半導体素子１３を取り出す。
【００５７】
そして、このような作業を繰り返し行い、素子収納部１１内に収容された、全ての半導体素子１３を取り出す。尚、取り出された半導体素子１３においては、配線基板等への実装が施され、封止用樹脂によりパッケージングされ、所望の半導体装置として完成する。
【００５８】
このように、上記の半導体素子１３の移送方法では、素子収納部１１の底面に粘着層を形成させることなく、上記層間フィルム２０の粘着層に、半導体素子１３を固定して、当該半導体素子１３を移送する。
【００５９】
また、素子収納部１１の底面は移送用トレイ１０の素材で構成されていることから、半導体素子１３を素子収納部１１内に収容する際に、素子収納部１１底面と半導体素子１３間に“あそび”が生じている。これにより、半導体素子１３が素子収納部１１底面で引っ掛かることもなく、半導体素子１３が効率よく素子収納部１１に収容される。また、上記引っ掛かりによって半導体素子１３が損傷を受けることがない。
【００６０】
また、層間フィルム２０の粘着層を地面側に対向させているので、気中に存在する微小なごみ等が当該粘着層に落下・付着することがない。従って、層間フィルム２０を洗浄する必要はない。
【００６１】
また、上述した性質の層間フィルム２０を用いることから、簡便に、層間フィルム２０に半導体素子１３を固定させたり、層間フィルム２０から半導体素子１３を離反させたりすることができる。
【００６２】
また、半導体素子１３の移送中には、半導体素子１３が層間フィルム２０上に固定されているので、当該半導体素子１３に、欠け、損傷が生じることはない。
このように、本実施の形態の半導体素子の移送方法によれば、半導体装置の製造歩留まりを向上させることができ、半導体装置の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】半導体素子の移送方法を説明するためのフロー図である。
【図２】半導体素子の移送方法を説明するための要部図である（その１）。
【図３】半導体素子の移送方法を説明するための要部図である（その２）。
【図４】半導体素子の移送方法を説明するための要部図である（その３）。
【図５】層間フィルムの性質を説明するための図である。
【図６】半導体素子の移送方法を説明するための要部図である（その４）。
【図７】ベアチップの移送の一般的な方法を説明する概略図である（その１）。
【図８】ベアチップの移送の一般的な方法を説明する概略図である（その２）。
【符号の説明】
【００６４】
１０ 移送用トレイ
１０ｈ 貫通孔
１１ 素子収納部
１２ａ，１２ｂ 吸着コレット
１３ 半導体素子
２０ 層間フィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移送用トレイの素子収納部に半導体素子を収容するステップと、
前記半導体素子上に、一方の主面に粘着層が形成されたフィルムを、前記粘着層を前記半導体素子に対向させて配置するステップと、
前記粘着層上に前記半導体素子を載置するステップと、
前記粘着層上に、前記半導体素子が載置された状態で前記半導体素子を前記移送用トレイにより移送するステップと、
を有することを特徴とする半導体素子の移送方法。
【請求項２】
前記移送用トレイを複数個、積み重ねた状態で前記半導体素子を移送することを特徴とする請求項１記載の半導体素子の移送方法。
【請求項３】
前記半導体素子の前記フィルムに対する滑り出し角度が５０°〜８０°の前記フィルムを用いて、前記半導体素子を移送することを特徴とする請求項１記載の半導体素子の移送方法。
【請求項４】
前記半導体素子の自重により、前記粘着層上に固着された前記半導体素子を前記粘着層から離反し、前記半導体素子を前記素子収納部に収容することを特徴とする請求項１記載の半導体素子の移送方法。
【請求項１】
移送用トレイの素子収納部に半導体素子を収容するステップと、
前記半導体素子上に、一方の主面に粘着層が形成されたフィルムを、前記粘着層を前記半導体素子に対向させて配置するステップと、
前記粘着層上に前記半導体素子を載置するステップと、
前記粘着層上に、前記半導体素子が載置された状態で前記半導体素子を前記移送用トレイにより移送するステップと、
を有することを特徴とする半導体素子の移送方法。
【請求項２】
前記移送用トレイを複数個、積み重ねた状態で前記半導体素子を移送することを特徴とする請求項１記載の半導体素子の移送方法。
【請求項３】
前記半導体素子の前記フィルムに対する滑り出し角度が５０°〜８０°の前記フィルムを用いて、前記半導体素子を移送することを特徴とする請求項１記載の半導体素子の移送方法。
【請求項４】
前記半導体素子の自重により、前記粘着層上に固着された前記半導体素子を前記粘着層から離反し、前記半導体素子を前記素子収納部に収容することを特徴とする請求項１記載の半導体素子の移送方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２３１３３８（Ｐ２００９−２３１３３８Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７１４９９（Ｐ２００８−７１４９９）
【出願日】平成２０年３月１９日（２００８．３．１９）
【出願人】（３０８０１４３４１）富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 (2,507)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１９日（２００８．３．１９）
【出願人】（３０８０１４３４１）富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 (2,507)
【Ｆターム（参考）】
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