(57)【要約】【課題】例えば厚さが３０μｍ以下というように薄厚化した半導体チップをピックアップする場合においても、半導体チップを破損させることなく粘着シートからピックアップすることを可能にしたピックアップ装置を提供する。【解決手段】実施形態のピックアップ装置は、粘着シートの半導体チップの周辺部分に対応する部分を吸着保持する吸着面を有するバックアップ体１０と、軸心を同じにして互いに垂直方向に移動可能な状態でバックアップ体１０内に設けられた複数の押し上げ体３１〜３４を有する押し上げ機構３０と、複数の押し上げ体３１〜３４を昇降駆動する駆動機構と、粘着シートの剥離が進行した半導体チップをピックアップするピックアップ機構とを具備する。複数の押し上げ体３１〜３４の粘着シートとの接触面は、下降した状態で同一の平面を形成し、この平面の平面度が２０μｍ以下である。【選択図】図３
2020074397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘着シートに貼着させた四角形状の半導体チップを前記粘着シートからピックアップする半導体チップのピックアップ装置であって、
前記粘着シートのピックアップされる前記半導体チップの周辺部分に対応する部分を吸着保持する吸着面が上面に設けられたバックアップ体と、
軸心を同じにして互いに垂直方向に移動可能な状態で前記バックアップ体内に設けられた複数の押し上げ体を有し、前記複数の押し上げ体の前記粘着シートとの接触面は前記複数の押し上げ体が下降した状態で同一の平面を形成する押し上げ機構と、
前記複数の押し上げ体を昇降駆動させる駆動機構であって、前記粘着シートの前記ピックアップされる半導体チップが貼着された部分の下面を押圧し、少なくとも前記粘着シートと共に前記半導体チップを前記バックアップ体の上面から押し上げることによって、前記粘着シートの前記半導体チップからの剥離を進行させる駆動機構と、
前記粘着シートの剥離が進行した前記半導体チップを前記粘着シートからピックアップするピックアップ機構とを具備し、
前記下降状態における前記複数の押し上げ体の前記粘着シートとの接触面により形成される前記平面の平面度が２０μｍ以下である、半導体チップのピックアップ装置。
【請求項２】
前記複数の押し上げ体の前記接触面間の隙間が２μｍ以上１０μｍ以下である、請求項１に記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項３】
前記複数の押し上げ体の前記接触面の内周側の角部に切り欠きが設けられている、請求項１又は請求項２に記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項４】
前記複数の押し上げ体のうちの少なくとも最外周に位置する押し上げ体の上面には、前記半導体チップの４つの側辺部に対応する部分を部分的に支持する第１の凸部と、前記粘着シートとの間に吸引力が作用する凹部とが設けられている、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項５】
前記最外周に位置する押し上げ体の上面には、さらに前記半導体チップの角部に対応する部分を支持する第２の凸部が設けられている、請求項４に記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項６】
前記複数の押し上げ体は、最外周に位置する外周押し上げ体と、最内周に位置する内周押し上げ体と、前記外周押し上げ体と前記内周押し上げ体との間に配置された少なくとも１つの中間押し上げ体とを有し、
前記外周押し上げ体は、複数の前記第１の凸部と、前記複数の第１の凸部の間に配置された複数の前記凹部とを有し、
前記中間押し上げ体は、複数の前記第１の凸部と、前記複数の第１の凸部の間に前記外周押し上げ体の前記複数の凹部と互い違いに配置された複数の前記凹部とを有する、請求項４又は請求項５に記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項７】
前記押し上げ体の上面の周方向における前記凹部の長さは、前記第１の凸部の前記周方向の長さに対して０．８倍以上１．２倍以下に設定されている、請求項４ないし請求項６のいずれか１項に記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項８】
前記駆動機構は、外周側に位置する押し上げ体よりも内周側に位置する押し上げ体の方が高くなるように、前記複数の押し上げ体を昇降駆動させる、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項９】
前記駆動機構は、前記複数の押し上げ体を同じ高さまで上昇させてから、外周側に位置する押し上げ体よりも内周側に位置する押し上げ体の方が高くなるように順次上昇させる、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項１０】
前記駆動機構は、前記複数の押し上げ体を同じ高さまで上昇させてから、外周側に位置する押し上げ体の高さが内周側に位置する押し上げ体より低くなるように、前記外周側に位置する押し上げ体を下降させる、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項１１】
前記駆動機構は、前記複数の押し上げ体を同じ高さまで上昇させてから、外周側に位置する押し上げ体の高さが内周側に位置する押し上げ体より低くなるように、前記外周側に位置する押し上げ体を下降させると共に、最内周に位置する押し上げ体を上昇させる、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項１２】
前記粘着シートは、ゲージ圧で−８０ｋＰａ以下の圧力で前記バックアップ体に吸着保持される、請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項１３】
粘着シートに貼着させた四角形状の半導体チップを前記粘着シートからピックアップする半導体チップのピックアップ装置であって、
前記粘着シートのピックアップされる前記半導体チップの周辺部分に対応する部分を吸着保持する吸着面が上面に設けられたバックアップ体と、
軸心を同じにして互いに垂直方向に移動可能な状態で前記バックアップ体内に設けられた複数の押し上げ体を備える押し上げ機構と、
前記複数の押し上げ体を昇降駆動させる駆動機構であって、前記粘着シートの前記ピックアップされる半導体チップが貼着された部分の下面を押圧し、少なくとも前記粘着シートと共に前記半導体チップを前記バックアップ体の上面から押し上げることによって、前記粘着シートの前記半導体チップからの剥離を進行させる駆動機構と、
前記粘着シートの剥離が進行した前記半導体チップを前記粘着シートからピックアップするピックアップ機構とを具備し、
前記複数の押し上げ体は、少なくとも、最外周に位置する第１の押し上げ体と、前記第１の押し上げ体の内周側に隣接する第２の押し上げ体とを備え、
前記第１の押し上げ体および前記第２の押し上げ体は、それらの上面にそれぞれ設けられた、前記半導体チップの４つの側辺部に対応する部分を部分的に支持する複数の第１の凸部と、前記半導体チップの角部に対応する部分を支持する第２の凸部と、前記複数の第１の凸部間および前記第１の凸部と前記第２の凸部との間に位置し、前記粘着シートとの間に吸引力が作用する複数の凹部とを有し、
前記第２の押し上げ体の前記複数の凹部は、前記第１の押し上げ体の前記複数の凹部と互い違いに配置されている、半導体チップのピックアップ装置。
【請求項１４】
前記複数の押し上げ体は、さらに前記第２の押し上げ体の内周側に隣接する第３の押し上げ体を備え、
前記第３の押し上げ体は、その上面に設けられた、前記半導体チップの４つの側辺部に対応する部分を部分的に支持する複数の第１の凸部と、前記半導体チップの角部に対応する部分を支持する第２の凸部と、前記複数の第１の凸部間および前記第１の凸部と前記第２の凸部との間に前記第２の押し上げ体の前記複数の凹部と互い違いに配置され、前記粘着シートとの間に吸引力が作用する複数の凹部とを有する、請求項１３に記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項１５】
前記複数の押し上げ体は、さらに前記第３の押し上げ体の内周側に位置し、その上面が平面状の第４の押し上げ体を備える、請求項１４に記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項１６】
前記押し上げ体の上面の周方向における前記凹部の長さは、前記第１の凸部の前記周方向の長さに対して０．８倍以上１．２倍以下に設定される請求項１２又は請求項１３に記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項１７】
前記駆動機構は、外周側に位置する押し上げ体よりも内周側に位置する押し上げ体の方が高くなるように、前記複数の押し上げ体を昇降駆動させる、請求項１３ないし請求項１６のいずれか１項に記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項１８】
前記粘着シートは、ゲージ圧で−８０ｋＰａ以下の圧力で前記バックアップ体に吸着保持される、請求項１３ないし請求項１７のいずれか１項に記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項１９】
半導体チップを供給する供給部と、
基板を搬送する搬送部と、
前記供給部から前記半導体チップを取り出すピックアップ部であって、請求項１ないし請求項１８のいずれか１項に記載のピックアップ装置を備えるピックアップ部と、
前記ピックアップ部により取り出された前記半導体チップを、直接又は中間ステージを介して前記基板上に実装する実装部と
を具備する半導体チップの実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体チップのピックアップ装置及び実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップをリードフレームや配線基板、インターポーザ基板等の基板上に実装するにあたって、半導体チップ毎に切断されて個片化された半導体ウエーハが粘着シートに貼着されたウエーハシートから、半導体チップを１つずつ取り出し、基板上に移送して実装することが行われている。ウエーハシートからの半導体チップの取り出しには、半導体チップを吸着する吸着ノズルを有するピックアップ機構と、吸着ノズルに吸着された半導体チップを下面側から突き上げピンで突き上げて、粘着シートからの半導体チップの剥離及び取り出しを補助する突き上げ機構とを備えるピックアップ装置が用いられている。
【０００３】
ところで、最近の半導体チップは、その厚さが５０μｍ以下というように薄厚化が進められている。そのように薄い半導体チップを単に突き上げピンで粘着シートを引き伸ばしながら突き上げた場合には、半導体チップが損傷するおそれが大きくなる。そこで、特許文献１に示されるように、半導体チップの下面に貼着された粘着シートの剥離が半導体チップの周辺部から中心部に向かって徐々に進行するように、軸線を一致させて同心的に設けられた複数の押し上げ体を有するピックアップ装置が開発されている。このようなピックアップ装置において、複数の押し上げ体がなす上面形状は、通常、ピックアップされる半導体チップと同等の形状、例えば四角形に形成されている。
【０００４】
上記したピックアップ装置においては、まず複数の押し上げ体を同時に所定の高さまで上昇させてピックアップされる半導体チップの下面全体を押圧して押し上げた後、最も外側に位置する突き上げ体を残し、他の突き上げ体を所定の高さまでさらに上昇させる。次いで、２番目の突き上げ体を残して他の突き上げ体を上昇させる。半導体チップの下面の突き上げ体による支持は、周辺部から中心部に向かって順次開放されるため、半導体チップが粘着テープから剥離しやすくなる。さらに、半導体チップの下面からの粘着テープの剥離を促進するために、少なくとも最外周に位置する押し上げ体の粘着テープとの接触面（上面）に、粘着テープとの間に吸引力が作用する凹部を設けることが提案されている。押し上げ体の上面に設けられた凹部は、粘着シートが半導体チップから剥離し始める箇所となるため、剥離テープの半導体チップからの剥離を促進することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０５６４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したような複数の押し上げ体を有すると共に、少なくとも最外周に位置する押し上げ体の上面に凹部を設けたピックアップ装置を用いた場合においても、半導体チップに破損が生じる場合がある。半導体チップの破損の原因は明確ではないものの、厚さが例えば３０μｍ以下というように薄厚化された半導体チップを粘着シートから剥離してピックアップする際に、半導体チップの破損が生じやすい。また、半導体チップに形成される回路も半導体チップの高容量化や高機能化等を図るために高密度化しており、そのような回路形状も半導体チップの破損の一因と考えられる。
【０００７】
例えば、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ等のメモリチップにおいては、その厚さが年々薄厚化されており、上記したように３０μｍ以下、さらに２５μｍ以下、２０μｍ以下というような厚さを有する半導体チップの実用化が進められている。このため、そのような薄厚化された半導体チップをピックアップする場合においても、半導体チップに破損を生じさせることなく、より確実に半導体チップを粘着シートから剥離してピックアップすることが可能なピックアップ装置が求められている。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、例えば厚さが３０μｍ以下というように薄厚化した半導体チップをピックアップする場合においても、半導体チップを破損させることなく粘着シートからピックアップすることを可能にした半導体チップのピックアップ装置及びそれを用いた実装装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態の半導体チップのピックアップ装置は、粘着シートに貼着させた四角形状の半導体チップを前記粘着シートからピックアップする半導体チップのピックアップ装置であって、前記粘着シートのピックアップされる前記半導体チップの周辺部分に対応する部分を吸着保持する吸着面が上面に設けられたバックアップ体と、軸心を同じにして互いに垂直方向に移動可能な状態で前記バックアップ体内に設けられた複数の押し上げ体を有し、前記複数の押し上げ体の前記粘着シートとの接触面は前記複数の押し上げ体が下降した状態で同一の平面を形成する押し上げ機構と、前記複数の押し上げ体を昇降駆動させる駆動機構であって、前記粘着シートの前記ピックアップされる半導体チップが貼着された部分の下面を押圧し、少なくとも前記粘着シートと共に前記半導体チップを前記バックアップ体の上面から押し上げることによって、前記粘着シートの前記半導体チップからの剥離を進行させる駆動機構と、前記粘着シートの剥離が進行した前記半導体チップを前記粘着シートからピックアップするピックアップ機構とを具備し、前記下降状態における前記複数の押し上げ体の前記粘着シートとの接触面により形成される前記平面の平面度が２０μｍ以下である。
【００１０】
実施形態の半導体チップの実装装置は、半導体チップを供給する供給部と、基板を搬送する搬送部と、前記供給部から前記半導体チップを取り出すピックアップ部であって、実施形態のピックアップ装置を備えるピックアップ部と、前記ピックアップ部により取り出された前記半導体チップを、直接又は中間ステージを介して前記基板上に実装する実装部とを具備する。
【発明の効果】
【００１１】
実施形態のピックアップ装置によれば、例えば厚さが３０μｍ以下というように薄厚化された半導体チップであっても、半導体チップを破損させることなく粘着シートから確実にピックアップすることができる。さらに、そのようなピックアップ装置を用いた実装装置によれば、半導体チップの実装の歩留まりや信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態によるピックアップ装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示すピックアップ装置のバックアップ体を示す斜視図である。
【図３】図１に示すピックアップ装置の押し上げ機構を示す断面図である。
【図４】図３に示す押し上げ機構の押し上げ体の一例を示す平面図である。
【図５】図４に示す押し上げ体の斜視図である。
【図６】図４に示す押し上げ体の変形例を示す平面図である。
【図７】図６に示す押し上げ体による粘着シートの剥離状態を示す図である。
【図８】図１に示すピックアップ装置による半導体チップのピックアップ動作を示す断面図である。
【図９】図３に示す押し上げ機構の動作を示す断面図である。
【図１０】図３に示す押し上げ機構の動作を示す断面図である。
【図１１】図３に示す押し上げ機構の動作を示す断面図である。
【図１２】図３に示す押し上げ機構の動作を示す断面図である。
【図１３】第２の実施形態によるピックアップ装置のピックアップ動作の一例を示す断面図である。
【図１４】第２の実施形態によるピックアップ装置のピックアップ動作の他の例を示す断面図である。
【図１５】第３の実施形態によるピックアップ装置の押し上げ体の一例を示す平面図である。
【図１６】第３の実施形態によるピックアップ装置の押し上げ体の他の例を示す平面図である。
【図１７】第４の実施形態による半導体チップの実装装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態の半導体チップのピックアップ装置と実装装置について、図面を参照して説明する。以下に示す各実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、その説明を一部省略する場合がある。図面は模式的なものであり、厚さと平面寸法との関係、各部の厚さの比率等は現実のものとは異なる場合がある。説明中における上下の方向を示す用語は、特に明記が無い場合には後述する半導体チップのピックアップ面（後述する上部吸着ノズルに吸着される面）を上とした場合の相対的な方向を示す。
【００１４】
［第１の実施形態］
（ピックアップ装置の構成）
図１は実施形態の半導体チップのピックアップ装置の概略構成を示す図、図２は図１に示すピックアップ装置のバックアップ体の上面を示す斜視図、図３はバックアップ体の内部構造（押し上げ機構）を示す断面図である。図１に示すピックアップ装置１は、粘着シート２に貼着された複数の四角形状の半導体チップ３を粘着シート２から順に剥離して取り出す装置である。複数の半導体チップ３は、半導体ウエーハをさいの目状に切断して個片化したものであり、粘着シート２の上面に貼着されている。粘着シート２は、図示しないウエーハリングに張設されている。ピックアップ装置１は、粘着シート２の下面に対向して設けられたバックアップ体１０を備えている。
【００１５】
バックアップ体１０には、その内部等を吸引して粘着シート２を吸着する吸引ポンプ２０が接続されている。バックアップ体１０は、図示しないＺ駆動源によりＺ方向に、バックアップ体１０の上面が粘着シート２に接触する位置と、粘着シート２から離れた位置との間を駆動される。複数の半導体チップ３が貼着された粘着シート２は、図示しないウエーハリングをＸ方向及びＹ方向に駆動するＸ及びＹ駆動源によって、水平方向に移動させることが可能とされている。それによって、粘着シート２に貼着された半導体チップ３は、バックアップ体１０に対してＸ及びＹ方向に位置決めすることが可能となっている。なお、バックアップ体１０のＺ方向の駆動に代えて、ウエーハリングをＺ方向に駆動するようにしてもよい。粘着シート２が張設されたウエーハリングとバックアップユニット１０とが、相対的にＸ、Ｙ及びＺ方向に駆動されるように構成されていればよい。
【００１６】
バックアップ体１０の上方には、粘着シート２の上面側にピックアップ機構を構成する吸着ノズル体４が設けられている。吸着ノズル体４は、図示しないＸ、Ｙ及びＺ駆動源によりＸ、Ｙ及びＺ方向に駆動されるピックアップ軸５を有する。ピックアップ軸５の下端面には、凸部６が設けられている。ピックアップ軸５には、先端を凸部６の端面に開口させた吸引孔７が軸方向に沿って形成されている。吸引孔７は図１に示す吸引ポンプ２０に接続されている。凸部６には、ゴムや軟質の合成樹脂等の弾性材料により形成された上部吸着ノズル８が着脱可能に取り付けられている。上部吸着ノズル８には、一端が吸引孔７に連通し、他端が先端面に開口したノズル孔９が形成されており、下面が平坦面８ａとされている。ピックアップ軸５をＺ方向に駆動するＺ駆動源にはボイスコイルモータ等を用いて、吸着ノズル体４による押圧荷重が一定となるよう制御することが好ましい。
【００１７】
バックアップ体１０は、図２及び図３に示すように、略円筒状のバックアップ筒１１と、バックアップ筒１１の上部開口に取り付けられたバックアップキャップ１２とを備えている。バックアップキャップ１２は四角形、この実施形態では矩形状の開口部１３を有している。バックアップ体１０の内部には、矩形状の開口部１３に繋がる略中空円筒状の収容部１４が上下方向に沿って形成されている。開口部１３は、図２に破線で示すピックアップの対象となる矩形状の半導体チップ３よりもわずかに小さな矩形状に形成されている。つまり、開口部１３は半導体チップ３と相似形状を有している。なお、半導体チップ３は矩形状ではなく、正方形の場合もあり、そのような場合にはバックアップキャップ１２に形成される開口部１３を半導体チップ３よりやや小さな正方形とすればよい。
【００１８】
バックアップキャップ１２には、開口部１３を囲むように複数の吸引孔１５が設けられており、さらにその外側に環状の吸引溝１６が同心的に形成されている。環状の吸引溝１６は、バックアップ体１０の径方向に沿って形成された連通溝１７によって連通している。吸引孔１５及び連通溝１７は、バックアップ体１０の内部や図示しない吸引配管を介して吸引ポンプ２０に接続されている。吸引ポンプ２０を作動させることによって、複数の吸引孔１５及び連通溝１７を介して吸引溝１６に吸引力が発生する。従って、バックアップ体１０の上面を粘着シート２の下面に接触させれば、その上面に粘着シート２が吸着保持される。つまり、バックアップ体１０の上面は粘着シート２を吸着保持する吸着面を構成している。バックアップ体１０の吸引孔１５及び吸引溝１６は、粘着シート２のピックアップされる半導体チップ３の周辺部分に相当する部分を吸引保持する。
【００１９】
バックアップ体１０の収容部１４内には、ピックアップされる半導体チップ３を押し上げるための押し上げ機構３０が収容されている。押し上げ機構３０は、軸線を同じにして同心状に設けられた第１ないし第４の押し上げ体３１、３２、３３、３４と、これら押し上げ体３１〜３４を垂直方向に駆動する駆動軸３５とを有している。第１の押し上げ体３１が最も外側に位置し、それから内側に向けて第２の押し上げ体３２、第３の押し上げ体３３、中心に位置する第４の押し上げ体３４が順に同心状に配置されている。第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４は、それぞれ垂直方向（ピックアップされる半導体チップ３を貼着した粘着シート２の上面に対して垂直方向、本実施形態ではＺ方向。）に移動可能な状態でバックアップ体１０内に配置されており、駆動軸３５の上下動にしたがって垂直方向に駆動される。なお、押し上げ体の数は４個に限定されるものではなく、押し上げる半導体チップ３の大きさ等により適宜設定されるものであり、２個、３個、もしくは５個以上であってもよい。
【００２０】
第１の押し上げ体３１は、バックアップ体１０の収容部１４の内周壁に案内された状態で上下動可能に配置されている。第１の押し上げ体３１は、外形状が収容部１４とほぼ同じ円柱状をなし、下面が開放されていると共に、上面が中央の矩形の開口を除いて閉塞された第１の円筒部３１ａと、第１の円筒部３１ａの開口の周囲から上部に向けて立ち上げられた中空角筒状の第１の押し上げ部３１ｂとを有している。第１の押し上げ部３１ｂの先端面（上面）は、バックアップキャップ１２の開口部１３内に進入し露出している。第１の押し上げ部３１ｂの先端面は、平面視において押し上げる半導体チップ３と相似形状であって半導体チップ３よりもわずかに小さな大きさに形成されている。したがって、半導体チップ３を押し上げたとき、半導体チップ３の縁部が第１の押し上げ体３１ｂの周囲からわずかにはみ出すようになっている。
【００２１】
第２の押し上げ体３２は、第１の押し上げ体３１の内側に配置されており、第１の円筒部３１ａと略同様な円筒状をなし、下面が開放されていると共に、上面が中央の矩形の開口を除いて閉塞された第２の円筒部３２ａと、第２の円筒部３１ａの開口の周囲から上部に向けて立ち上げられ、第１の押し上げ部３１ｂと相似形状を有する中空角筒状の第２の押し上げ部３２ｂとを有している。第２の押し上げ部３２ｂは、第１の押し上げ部３１ｂの内側に所定のギャップを介して位置しており、その状態で第２の押し上げ部３２ｂの先端面（上面）はバックアップキャップ１２の開口部１３内に露出している。
【００２２】
第２の押し上げ体３２の第２の円筒部３２ａの下端部には、第１のフランジ部３２ｃが設けられている。第１のフランジ部３２ｃは、駆動軸３５に対して上下方向にスライド自在に設けられた環状部材３６と一体的に設けられている。第１の押し上げ体３１の第１の円筒部３１ａの下端部は、第１のフランジ部３２ｃ上に配置されている。第２の円筒部３２ａは、第１の円筒部３１ａの内周面との間に所定の間隙が設けられる外周面を有している。第１の円筒部３１ａと第２の円筒部３２ａとの間隙には、第１のコイルバネ３７が圧縮状態で配置されている。第１のコイルバネ３７は、第１のフランジ部３２ｃの上面と第１の円筒部３１ａの上面側閉塞部との間に挟まれており、これにより第１の押し上げ体３１を上方に付勢した状態で支持している。
【００２３】
駆動軸３５は第２のフランジ部３５ａと第３のフランジ部３５ｂとを有しており、第２のフランジ部３５ａと環状部材３６との間には駆動軸３５の周囲を取り囲む空間が形成されている。第３のフランジ部３５ｂは環状部材３６上に位置している。第２のフランジ部３５ａと環状部材３６との間に設けられた空間に、駆動軸３５の周りを囲むように第２のコイルバネ３８が圧縮状態で配置されている。第２のコイルバネ３８は、駆動軸３５の周囲に設けられた環状部材３６と第２のフランジ部３５ａとの間に挟まれており、これにより環状部材３６を介して第２の押し上げ体３２を上方に付勢した状態で支持している。
【００２４】
第３の押し上げ体３３は第２の押し上げ体３２の内側に配置されている。第３の押し上げ体３３は、第２の押し上げ部３２ｂの内側に配置され、第２の押し上げ部３２ｂと相似形状の中空角筒状の第３の押し上げ部３３ａと、第３の押し上げ部３３ａの下端部に設けられた第４のフランジ部３３ｂとを有している。第３の押し上げ部３３ａは、第２の押し上げ部３２ｂの内側に所定のギャップを介して位置しており、その状態で第３の押し上げ部３３ｂの先端面（上面）はバックアップキャップ１２の開口部１３内に露出している。
【００２５】
第４のフランジ部３３ｂ上には、左右に１つずつスペーサ３３ｃが配置されている。スペーサ３３ｃは中心に貫通孔が設けられた円盤形状を有する。第４のフランジ部３３ｂと第２の円筒部３２ａの上面側閉塞部との間には、第３のコイルバネ３９が圧縮状態で配置されている。第３のコイルバネ３９は、第３の押し上げ体３３を挟んで左右に１つずつ設けられており、スペーサ３３ｃの貫通孔内に配置されている。第３のコイルバネ３９によって、第２の押し上げ体３２は上方に付勢された状態で支持されている。
【００２６】
第４の押し上げ体３４は、第３の押し上げ体３３の内側に配置されている。第４の押し上げ体３４は、第３の押し上げ部３３ａの内側に所定のギャップを介して配置され、その状態で先端面（上面）がバックアップキャップ１２の開口部１３内に露出している、第３の押し上げ部３３ａと相似形状の中実角柱状の第４の押し上げ部３４ａと、第５のフランジ部３４ｂとを有している。第４の押し上げ体３４の下端面は、駆動軸３５の上端面に固定されており、駆動軸３５と一体に設けられている。
【００２７】
第３の押し上げ体３３の第４のフランジ部３３ｂの下面には、２本のガイドピン４０が固定されており、２本のガイドピン４０は第５のフランジ部３４ｂに設けられた開口に挿通されている。ガイドピン４０の下端には、抜け止め用の頭部が形成されている。２本のガイドピン４０の周囲には、それぞれ第４のコイルバネ４１が配置されている。２つの第４のコイルバネ４１は、それぞれ第４のフランジ部３３ｂと第５のフランジ部３４ｂとの間に圧縮状態で配置されている。このような第４のコイルバネ４１によって、第３の押し上げ体３３は第４の押し上げ体３４に対して上方に付勢された状態で支持されている。
【００２８】
第１の押し上げ体３１は、第１のコイルバネ３７により上方に付勢されているものの、図示しないピンの頭部が第２の押し上げ体３２に当接することによって、上昇端位置が規制されている。これによって、駆動軸３５が駆動していない下降状態において、第１の押し上げ体３１の第１の押し上げ部３１ｂの上面の位置は、第４の押し上げ体３４の第４の押し上げ部３４ａの上面の位置と一致している。第２の押し上げ体３２は、第２及び第３のコイルバネ３８、３９により上方に付勢されているものの、第１のフランジ部３２ｃと一体的に設けられた環状部材３６が駆動軸３５の第３のフランジ部３５ｂと当接することによって、上昇端位置が規制されている。これによって、駆動軸３５が駆動していない下降状態において、第２の押し上げ体３２の第２の押し上げ部３２ｂの上面の位置は、第４の押し上げ体３４の第４の押し上げ部３４ａの上面の位置と一致している。
【００２９】
同様に、第３の押し上げ体３３は、第４のコイルバネ４１により上方に付勢されているものの、ガイドピン４０の頭部が第４の押し上げ体３４の第５のフランジ部３４ｂと当接することによって、上昇端位置が規制されている。これによって、駆動軸３５が駆動していない下降状態において、第３の押し上げ体３３の第３の押し上げ部３３ａの上面の位置は、第４の押し上げ体３４の第４の押し上げ部３４ａの上面の位置と一致している。このように、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の第１ないし第４の押し上げ部３１ｂ、３２ｂ、３３ａ、３４ａの上面、具体的には粘着シート２との接触面は、駆動軸３５が駆動していない下降状態において、同一の高さに位置しており、同一の平面を形成している。なお、後述するように第１ないし第３の押し上げ部３１ｂ、３２ｂ、３３ａの上面には、凸部及び粘着シート２との間に吸引力が作用する凹部が設けられているため、同一の平面を形成する粘着シート２との接触面は、凸部の上面となる。
【００３０】
また、図３に示す状態では、第１ないし第４の押し上げ部３１ｂ、３２ｂ、３３ａ、３４ａの上面が、バックアップキャップ１２の上面の位置よりも下側に位置するように示されているが、後述する、ピックアップする半導体チップ３が貼着された粘着シート２の部分を下面から吸着するときには、バックアップキャップ１２の上面と同一の高さに移動する。この状態においても、第１ないし第４の押し上げ部３１ｂ、３２ｂ、３３ａ、３４ａの上面は同一の高さに位置しており、駆動軸３５が駆動していない下降状態に含まれる。つまり、駆動軸３５が駆動していない下降状態とは、第１ないし第４の押し上げ部３１ｂ、３２ｂ、３３ａ、３４ａの上面が同一の高さに位置することを意味する。
【００３１】
駆動軸３５は、例えばサーボモータにより駆動されるボールネジ機構やカムローラ機構等の駆動機構５０に接続されている。後に詳述するように、上記した下降状態から駆動機構５０により駆動軸３５を上昇駆動させることによって、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４は粘着シート２のピックアップする半導体チップ３が貼着された部分の下面を、外側から内側に向けて順に押圧する。押し上げ体３１〜３４で粘着シート２及び半導体チップ３を押圧するのに先立って、半導体チップ３は吸着ノズル体４の上部吸着ノズル８により吸着される。粘着シート２と共に半導体チップ３をバックアップ体１０の上面から順に押し上げることによって、粘着シート２の半導体チップ３からの剥離を進行させる。第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４による粘着シート２及び半導体チップ３の押し上げ動作については、後に詳述する。粘着シート２から剥離が進行した半導体チップ３は、上部吸着ノズル８により吸着された状態で、吸着ノズル体４をＺ方向、さらにＸ及びＹ方向に駆動することにより粘着シート３からピックアップされる。
【００３２】
上記した半導体チップ３の粘着シート２からのピックアップ動作において、半導体チップ３に破損を生じさせる要因としては、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４による粘着シート２及び半導体チップ３の押し上げ動作、粘着シート２が半導体チップ３から剥離し始める箇所やそれによる剥離の進行過程等が考えられる。さらに、本願発明者等は第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の粘着シート２との各接触面（先端面）が形成する平面の面精度（平面度）が、半導体チップ３の破損に影響を及ぼすことを見出した。すなわち、半導体チップ３をピックアップするにあたって、ピックアップ動作の初期段階として、粘着シート２の半導体チップ３に相当する部分に、下降状態にある第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の粘着シート２との各接触面が形成する平面を接触させる。
【００３３】
例えば、厚さが３０μｍ以下というような半導体チップ３をピックアップする際に、下降状態にある第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の粘着シート２との各接触面が形成する平面の面精度（平面度）が例えば４０μｍ程度である場合、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の粘着シート２との各接触面の凹凸が半導体チップ３の厚さを超えることになる。このような状態で第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４を押し上げると、半導体チップ３の部位により押し上げ量（上下方向における変位）が異なることになり、この部位による押し上げ量の違いが半導体チップ３の破損を誘発することになる。特に、厚さが３０μｍ以下というような半導体チップ３は、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の粘着シート２との各接触面が形成する平面の面精度（平面度）の影響を受けやすく、半導体チップをピックアップする際に破損が生じやすくなる。
【００３４】
そこで、実施形態のピックアップ装置においては、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の粘着シート２との各接触面が形成する平面の面精度（平面度）を２０μｍ以下としている。第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の接触面が形成する平面の面精度（平面度）を２０μｍ以下とすることによって、半導体チップ３の部位による押し上げ量の違いを低減することができるため、半導体チップ３の破損を抑制することが可能になる。半導体チップ３の破損をより確実に抑制する上で、接触面が形成する平面の面精度（平面度）は１５μｍ以下とすることがより好ましく、１０μｍ以下とすることがさらに好ましい。
【００３５】
本願明細書における第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の粘着シート２との各接触面が形成する平面の面精度（平面度）は、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４がバックアップ体１０内で下降した状態において、各接触面が形成する平面の平面度を測定することにより規定される。各接触面が形成する平面の平面度は、例えば、測定顕微鏡等の非接触式の高さ測定器を用いて測定するものとする。具体的には、第１ないし第４の押し上げ部３１ｂ、３２ｂ、３３ａ、３４ａの上面における四隅部においてそれぞれ高さ測定し、測定した合計１６点の高さの最大値と最小値との差を求めることにより平面度を算出する。測定点の位置や数はこれに限られるものではなく、必要に応じて増やしたり減らしたりすることが可能である。測定点の数が多い程、精度良く平坦度を測定することが可能となる。なお、ダイヤルゲージ等の接触式の高さ測定器を用いることも可能である。ただし、接触により押し上げ部３１ｂ、３２ｂ、３３ａ、３４ａが動いたりすることを考慮すると非接触式の測定器を用いることが好ましい。
【００３６】
また、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の接触面が形成する平面の面精度（平面度）は、ピックアップする半導体チップ３の厚さにより考慮することが好ましい。例えば、ピックアップする半導体チップ３の厚さが３０μｍの場合には、接触面が形成する平面の面精度（平面度）を２０μｍ以下とすることで半導体チップ３の破損を抑制することができるものの、ピックアップする半導体チップ３の厚さが２０μｍの場合には、接触面が形成する平面の面精度（平面度）を１５μｍ以下、さらに１０μｍ以下とすることがより好ましい。このように、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の接触面が形成する平面の面精度（平面度）は、半導体チップ３の厚さに応じて設定することが好ましい。
【００３７】
ところで、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の接触面が形成する平面の面精度（平面度）を向上させるためには、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の各接触面の平面度及び高さの精度を高めることが考えられる。ただし、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４は、押し上げ機構３０として組み立てられ、その状態でバックアップ体１０内に取り付けられて使用されるため、個別に接触面の平面度が２０μｍ以下となるように、接触面の面精度や高さを調整しても、組み立て精度や取り付け精度によっては、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の接触面が形成する平面の面精度（平面度）を２０μｍ以下にできないおそれがある。そこで、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の接触面の最終的な加工は、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４で押し上げ機構３０をユニット化した後、あるいはバックアップ体１０までを含めてユニット化した後に実施することが好ましい。
【００３８】
ユニットを組んだ後に第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の接触面を加工（合わせ加工）することによって、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の接触面が形成する平面の面精度（平面度）をより確実に２０μｍ以下とすることができる。ユニット化した第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の接触面の加工には、例えば研削砥石や研磨砥石を用いた接触加工や放電加工のような非接触加工を適用することができる。特に、放電加工はユニット化された第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４に、例えばその配列方向（Ｘ−Ｙ方向）に対して機械的な応力等を生じさせることなく接触面の平面度を高めることができる。従って、ユニット化した第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の接触面以外の形状精度や組み立て精度等を低下させることなく、平面度を向上させることができる。
【００３９】
また、ユニット化した第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の接触面の合わせ加工は、研削砥石等を用いた接触加工により実施してもよい。ただし、研削砥石等を用いた場合には、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の配列方向（Ｘ−Ｙ方向）に対して機械的な応力が生じることになり、加工時に押し上げ体３１〜３４が配列方向に移動（微振動）することによって、接触面が曲面状に加工されて平面度が低下するおそれがある。このような点に対しては、押し上げ体３１〜３４の接触面間の隙間（ギャップ）及び接触面に至る押し上げ部３１ｂ、３２ｂ、３３ａ、３４ａの隙間（ギャップ）を狭くすることが好ましい。第１ないし第４の押し上げ部３１ｂ、３２ｂ、３３ａ、３４ａの隙間は１０μｍ以下とすることが好ましい。この隙間は７μｍ以下とすることがより好ましい。ただし、隙間が狭すぎると第１ないし第４の押し上げ部３１ｂ、３２ｂ、３３ａ、３４ａの上下方向の動作が妨げられるおそれがあるため、隙間は２μｍ以上とすることが好ましい。
【００４０】
第１ないし第４の押し上げ部３１ｂ、３２ｂ、３３ａ、３４ａの１０μｍ以下の隙間は、上下方向に駆動する際のがたつき等を防止し、それ自体も半導体チップ３の破損を抑制する要因となる。このため、接触面の合わせ加工に放電加工を適用する場合においても、押し上げ部３１ｂ、３２ｂ、３３ａ、３４ａの隙間は２μｍ以上１０μｍ以下とすることが好ましい。この隙間は７μｍ以下とすることがより好ましい。押し上げ部３１ｂ、３２ｂ、３３ａ、３４ａの隙間は、例えば、バックアップ体１０内で組み込まれた第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４が下降した状態において、押し上げ部３１ｂ、３２ｂ、３３ａ、３４ａの上下方向への各摺動面間の隙間を測定することにより規定できる。
【００４１】
さらに、ユニット化した第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の接触面の合わせ加工に研削砥石等を用いると、接触面の角部に隣接する接触面の方向に延びるバリを生じる場合がある。押し上げ部３１ｂ、３２ｂ、３３ａ、３４ａの隙間を狭くした場合、接触面のバリや微妙な部品の歪によって、押し上げ部３１ｂ、３２ｂ、３３ａ、３４ａの摺動性が低下するおそれがある。このような点に対しては、第１ないし第３の押し上げ体３１〜３３の接触面の内周側角部に一方の側面が開放された角溝や１／４円状の丸溝のような切り欠きを設けることが好ましい。内側に位置する押し上げ部の接触面の外周側に形成されたバリは、隣接する押し上げ部の接触面の内周側に形成された切り欠き内に位置するため、バリ同士が干渉して押し上げ部３１ｂ、３２ｂ、３３ａ、３４ａの摺動性を低下させることを抑制することができる。
【００４２】
第１ないし第３の押し上げ体３１〜３３（第１ないし第３の押し上げ部３１ｂ、３２ｂ、３３ａ）の上面を含む上部には、図４及び図５に示すように、それぞれ、四角形の４つの側辺部にそれぞれ位置する第１の凸部４２（４２ａ〜４２ｃ）と、四角形の４つの角部にそれぞれ位置する第２の凸部４３（４３ａ〜４３ｃ）と、第１の凸部４２と第２の凸部４３との間及び第１の凸部４２間に位置する凹部４４（４４ａ〜４４ｃ）とが設けられている。第４の押し上げ体３４の上面は、単一の平面状である。なお、図４では便宜的に凹部４４の形成位置に斜線を付している。第１の凸部４２（４２ａ〜４２ｃ）は、半導体チップ３の４つの側辺部を部分的に支持するように、四角形の第１ないし第３の押し上げ体３１〜３３の４つの側辺部にそれぞれ複数設けられている。第２の凸部４３は、半導体チップ３の角部をそれぞれ支持するように、四角形の第１ないし第３の押し上げ体３１〜３３の４つの角部にそれぞれ設けられている。
【００４３】
凹部４４には、バックアップ体１０内に設けられた図示しない吸引配管や押し上げ体３１〜３４間の隙間を通じて、吸引ポンプ２０の吸引力が伝わる。第１ないし第３の押し上げ体３１〜３３において、凹部４４（４４ａ〜４４ｃ）はそれぞれ、４つの側辺部にそれぞれ複数設けられている。隣接する第１の押し上げ体３１と第２の押し上げ体３２との間において、凹部４４ａと凹部４４ｂは互い違いに設けられている。同様に、隣接する第２の押し上げ体３２と第３の押し上げ体３３との間おいて、凹部４４ｂと凹部４４ｃは互い違いに設けられている。すなわち、第１ないし第３の押し上げ体３１〜３３の外周（外形辺）から中心に向かう方向において、第１の押し上げ体３１の凹部４４ａと第２の押し上げ体３２の凹部４４ｂの形成位置が一致しないように、第１の凸部４２と第２の凸部４３との間及び複数の第１の凸部４２間に互い違いに形成されている。第２の押し上げ体３２の凹部４４ｂと第３の押し上げ体３３の凹部４４ｃの形成位置も同様である。押し上げ体３１〜３３の外周から中心に向かう方向（四角形の外周辺から中心に向けて直交する方向）において、第１の押し上げ体３１の凹部４４ａの隣接する位置には、第２の押し上げ体３２の第１の凸部４２ｂが存在しており、第２の押し上げ体３２の凹部４４ｂの隣接する位置には、第３の押し上げ体３３の第１の凸部４２ｃが存在している。
【００４４】
図４は、隣接する押し上げ体（３１と３２、及び３２と３３）における隣接する凹部４４（４４ａと４４ｂ、及び４４ｂと４４ｃ）の形成位置が一致しないように、各押し上げ体３１〜３３の凹部４４ａ〜４４ｃを配置した状態を示しているが、これに限られるものではない。例えば、図６に示すように、隣接する凹部４４ａと凹部４４ｂ及び凹部４４ｂと凹部４４ｃの端部が一部重なっていてもよい。ただし、凹部４４ａと凹部４４ｂ及び凹部４４ｂと凹部４４ｃの重なる長さが長くなりすぎると、下記に示す凹部４４ａ〜４４ｃを互い違いに配置したことによる粘着シート２の剥離性の向上効果、及び粘着シート２の剥離時における半導体チップ３へのダメージの抑制効果が低下する。このため、隣接する凹部４４ａ、４４ｂ及び凹部４４ｂ、４４ｃの重なる長さは、隣接する凹部４４ａ、４４ｂ及び凹部４４ｂ、４４ｃの周方向の長さ（側辺部に沿った方向の長さ）が同じとした場合、凹部４４の周方向の長さの２０％以下とすることが好ましい。隣接する凹部４４ａ、４４ｂ及び凹部４４ｂ、４４ｃの周方向の長さが異なる場合、長さが短い方の凹部４４の周方向の長さの２０％以下とすることが好ましい。
【００４５】
また、四角形の第１ないし第３の押し上げ体３１〜３３の４つの側辺部において、それぞれ複数配置される第１の凸部４２（４２ａ〜４２ｃ）の周方向の長さが短すぎると、半導体チップ３の支持性が低下し、また長すぎると第１の凸部４２間に配置される凹部４４の数や長さが減少する。このため、第１の凸部４２（４２ａ〜４２ｃ）の周方向の長さは０．４ｍｍ以上２ｍｍ以下とすることが好ましい。凹部４４（４４ａ〜４４ｃ）の周方向の長さは、第１の凸部４２（４２ａ〜４２ｃ）の周方向の長さと同一でもよいし、異なっていてもよいが、第１の凸部４２と同様に、周方向の長さを０．４ｍｍ以上２ｍｍ以下とすることが好ましい。上述した隣接する凹部４４ａ、４４ｂ及び４４ｂ、４４ｃの重なる長さを満足させる上で、凹部４４の周方向の長さは隣接する第１の凸部４２の周方向の長さの０．８倍以上１．２倍以下とすることが好ましい。
【００４６】
半導体チップ３が図２に鎖線で示すようにバックアップ体１０の上面に吸着保持され、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４が粘着シート２を引き伸ばしながら順に上昇する際に、第１の凸部４２は半導体チップ３の４つの側辺部を部分的に支持し、第２の凸部４３は半導体チップ３の角部をそれぞれ支持する。さらに、凹部４４に吸引ポンプ２０の吸引力が伝わることによって、凹部４４と粘着シート２との間には吸引力が作用する。凹部４４と粘着シート２との間に作用する吸引力によって、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４が粘着シート２を引き伸ばしながら順に上昇する際に、凹部４４の形状にしたがって半導体チップ３からの粘着シート２の剥離が進行する。
【００４７】
上記したように、凹部４４を半導体チップ３からの粘着シート２の剥離の起点とすることによって、半導体チップ３へストレス等を与えることなく、半導体チップ３からの粘着シート２の剥離を良好に進行させることができる。この際、隣接する第１ないし第３の押し上げ体３１〜３３の凹部４４が互い違いに形成されているため、例えば第２の押し上げ体３２の第１の凸部４２ｂは第１の押し上げ体３１の凹部４４ａの近傍を突き上げることになる。これによって、粘着シート２の剥離が第１の押し上げ体３１の凹部４４ａを起点として進行する。次いで、第３の押し上げ体３３を突き上げた状態において、剥離の進行が生じにくかった第１の凸部４２ａに隣接する凹部４４ｂを起点として、粘着シート２の剥離が進行する。このように、粘着シート２の剥離を互い違いに、言い換えると徐々に進行させることによって、半導体チップ３へのストレス等を抑制することができる。
【００４８】
さらに、第１ないし第３の押し上げ体３１〜３３の凹部４４による粘着シート２の剥離の進行形状は、図７に符号Ｐの部分（斜線で示した凹部４４内の白抜き部分）で示すように、例えば凹部４４ａの隣接位置に第１の凸部４２ｂが存在することで部分的となり、粘着シート２が剥離しやすくなると同時に、半導体チップ３に対するストレスが軽減される。凹部４４ｂや凹部４４ｃによる粘着シート２の剥離時においても、同様な形状で剥離が進行する。このような互い違いに形成された凹部４４に基づく剥離の進行に対して、凹部４４ａの隣接位置に凹部４４ｂが存在すると、粘着シート２の剥離が凹部４４ｂ内にまで進行するため、半導体チップ３に対するストレスが増大しやすくなる。また、凹部４４ａの幅が広すぎても、半導体チップ３に対するストレスが増大しやすくなる。
【００４９】
また、第１ないし第３の押し上げ体３１〜３３の第１の凸部４２が互い違いに存在するため、半導体チップ３の均等な支持性が向上してダメージが抑制される。さらに、半導体チップ３の角部は第１ないし第３の押し上げ体３１〜３３の上面の角部に設けられた第２の凸部４３で支持されているため、半導体チップ３の角部に力が加わることによる半導体チップ３の損傷等が抑制される。これらによって、半導体チップ３からの粘着シート２の剥離を良好に進行させつつ、半導体チップ３、特に厚さが３０μｍ以下というように薄厚化した半導体チップ３のピックアップ時における破損を抑制することができる。
【００５０】
（ピックアップ装置の動作）
次に、図８ないし図１２を参照して、実施形態のピックアップ装置１を用いて粘着シート２から半導体チップ３をピックアップする動作について説明する。まず、図８に示すように、ピックアップされる半導体チップ３をバックアップ体１０の上面の開口部１３に対して位置決めする。なお、図８では便宜的に開口部１３より半導体チップ３の方を小さく図示している。半導体チップ３が位置決めされたら、吸引ポンプ２０による吸引力で粘着シート２をバックアップ体１０の吸着孔１５及び吸着溝１６が形成された上面とバックアップ体１０内に配置された第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の上面により吸着保持する。粘着シート２は、ピックアップされる半導体チップ３の周辺部に対応する部分がバックアップ体１０の上面により吸着保持され、上記半導体チップ３の下面に対応する部分が第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の上面により吸着保持される。ピックアップされる半導体チップ３の裏面に貼着された粘着シート２の吸引力は、ゲージ圧（大気圧を零とした場合の負圧）で−８０ｋＰａ以下とすることが好ましく、さらに−８５ｋＰａ以下とすることがより好ましい。このような吸引力を粘着シート２に作用させることによって、粘着シート２の半導体チップ３からの剥離性を高めることができる。
【００５１】
上記した粘着シート２の半導体チップ３の下面に対応する部分は、下降した状態、つまり上面の高さがバックアップキャップ１２の上面に一致した状態の第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の上面により吸着保持され、続いて実施される第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の押し上げ動作を待つ待機状態とされている。このような待機状態において、前述したように第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の粘着シート２との接触面、具体的には第１ないし第３の押し上げ部３１ｂ、３２ｂ、３３ａの第１及び第２の凸部４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃの上面、及び第４の押し上げ部３４ａの上面が形成する平面の面精度（平面度）が２０μｍ以下とされている。従って、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の接触面は、平面度が２０μｍ以下の面精度に優れた状態で粘着シート２と接触しているため、そのような状態の粘着シート２に貼着された半導体チップ３の平面性が維持されている。
【００５２】
粘着シート２をバックアップ体１０等で吸着保持したら、吸着ノズル体４を下降させて上部吸着ノズル８によりピックアップされる半導体チップ３の上面を吸着する。この状態で押し上げ機構３０を駆動させる。押し上げ機構３０の具体的な動作を図９ないし図１２を参照して述べる。なお、図９ないし図１２は押し上げ機構３０の動作のみを示しており、半導体チップ３の図示は省略している。ただし、押し上げ機構３０と粘着シート２及び半導体チップ３との位置関係等は、図８に示した通りである。なお、図８では上部吸着ノズル８の図示を簡略化して四角形で示している。
【００５３】
まず、図９に示すように、駆動機構５０を動作させて駆動軸３５を上昇させることによって、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４を同時に所定の高さまで上昇させて粘着シート２及び半導体チップ３を押し上げる。第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４は、第１の押し上げ体３１の第１の円筒部３１ａの上面がバックアップキャップ１２の内面に突き当たることによって、同一の高さで停止する。このとき、吸着ノズル体４は半導体チップ３と共に上昇する。第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４が上昇して半導体チップ３を押し上げると、粘着シート２が引き伸ばされる。それによって、粘着シート２の半導体チップ３の周辺部に貼着された部分には張力と吸引力とが作用する。具体的には、半導体チップ３において第１の押し上げ体３１ｂの周囲からはみ出した縁部に対応する粘着シート２の部分に張力と吸引力が作用する。これによって、前記はみ出した縁部に対応する粘着シート２の部分が、半導体チップ３から剥離する。また、凹部４４ａに対応する粘着シート２の箇所には、吸引力が作用する。このため、粘着シート２の凹部４４ａに対応する箇所からも、図７に示すように、剥離が進行する。
【００５４】
次に、図９に示した状態から駆動軸３５をさらに上昇させると、第１の押し上げ体３１はバックアップキャップ１２の内面に突き当たっているため、図１０に示すように、第２ないし第４の押し上げ体３２〜３４のみが上昇する。この第２ないし第４の押し上げ体３２〜３４の上昇過程で、第１のコイルバネ３７が圧縮されていき、第２の押し上げ体３２はその第１のフランジ部３２ｃの上面が第１の押し上げ体３１の第１の円筒部３１ａの下端面に突き当たることによって停止する。第２ないし第４の押し上げ体３２〜３４のみを上昇させることによって、粘着シート２の第１の押し上げ体３１と接していた部分は粘着シート２に作用している張力と吸引力とで半導体チップ３に対して下側に引き下げられる。さらに、第１の押し上げ体３１の上面に設けられた凹部４４ａには、粘着シート２との間に吸引力が作用しているため、粘着シート２の凹部４４ａに対応する部分から剥離しはじめる。
【００５５】
さらに説明すると、半導体チップ３の側辺部は第１の押し上げ体３１に形成された第１の凸部４２ａと第２の凸部４３ａにより部分的に支持されているため、第１の凸部４２ａによって支持されていない、凹部４４ａに対応する箇所に張力及び吸引力が加わりやすくなる。しかも、半導体チップ３の側辺部が第１の凸部４２ａによって部分的に支持され、さらに角部が第２の凸部４３ａによって支持されている。つまり、半導体チップ３の側辺部は第１の凸部４２ａと第２の凸部４３ａにより均一に支持されているため、半導体チップ３の周辺部が粘着シート２の張力によって下方へ撓むことがほとんどない。その結果、粘着シート２は、半導体チップ３の周辺部の第１の押し上げ体３４に形成された凹部４４ａに対応する箇所から先行して剥離しはじめることになる。すなわち、第２ないし第４の押し上げ体３２〜３４が上昇したことによって、第１の凸部４２ａおよび第２の凸部４３ａから離間した粘着シート２には、半導体チップ３に対して下側に引き下げる張力と吸引力が作用して剥離しはじめる。一方、先行して進行していた凹部４４ａに対応する個所の剥離はさらに進行し剥離を拡大する。これら双方の剥離が連結することで、第１の押し上げ体３１により支持されていた部分全体が速やかに剥離する。なお、この後、第２の押し上げ体３２の凹部４４ｂに対応する粘着シート２の箇所には吸引力が作用するから、第１の押し上げ体３１の凹部４４ａと同様に、粘着シート２の凹部４４ｂに対応する箇所が先行して剥離しはじめる。
【００５６】
次に、図１０に示した状態から駆動軸３５をさらに上昇させると、第２の押し上げ体３２は第１のフランジ部３２ｃが第１の押し上げ体３１に突き当たっているため、図１１に示すように、第３及び第４の押し上げ体３３、３４のみが上昇する。この第３及び第４の押し上げ体３３、３４の上昇過程で、第２及び第３のコイルバネ３８、３９が圧縮されていき、第３の押し上げ体３３はそのスペーサ３３ｃの上面が第２の押し上げ体３２の第２の円筒部３２ａの上面側閉塞部に突き当たることによって停止する。第３及び第４の押し上げ体３３、３４のみを上昇させることで、粘着シート２の第２の押し上げ体３２と接していた部分は粘着シート２に作用している張力と吸引力とで半導体チップ３に対して下側に引き下げられる。これにより、第１の凸部４２ｂおよび第２の凸部４３ｂに対応する粘着シート２の箇所が半導体チップ３から剥離しはじめる。さらに、第２の押し上げ体３２の上面に設けられた凹部４４ｂには、粘着シート２との間に吸引力が作用しているため、粘着シート２の凹部４４ｂに対応する部分の剥離が先行して進行している。この凹部４４ｂに対応する箇所では剥離が拡大し、第１の凸部４２ｂおよび第２の凸部４３ｂに対応する箇所の剥離と連結し、第２の押し上げ体３２により支持されていた部分全体が速やかに剥離する。なお、この後、第３の押し上げ体３２の凹部４４ｃに対応する粘着シート２の箇所には吸引力が作用するから、第１の押し上げ体３１の凹部４４ａと同様に、粘着シート２の凹部４４ｃに対応する箇所が先行して剥離しはじめる。
【００５７】
次に、図１１に示した状態から駆動軸３５をさらに上昇させると、第３の押し上げ体３３はスペーサ３３ｃが第２の押し上げ体３２に突き当たっているため、図１２に示すように、第４の押し上げ体３４のみが上昇する。第４の押し上げ体３４が上限位置で停止すると共に、第２及び第４のコイルバネ３８、４１が圧縮される。第４の押し上げ体３４のみを上昇させることで、粘着シート２の第３の押し上げ体３３と接していた部分は粘着シート２に作用している張力と吸引力とで半導体チップ３に対して下側に引き下げられる。これにより、第１の凸部４２ｃおよび第２の凸部４３ｃに対応する粘着シート２の箇所が半導体チップ３から剥離しはじめる。さらに、第３の押し上げ体３３の上面に設けられた凹部４４ｃには、粘着シート２との間に吸引力が作用しているため、粘着シート２の凹部４４ｃに対応する部分の剥離が先行して進行している。この凹部４４ｃに対応する箇所では剥離が拡大し、第３の押し上げ体３３により支持されていた部分全体が速やかに剥離する。このようにして、粘着シート２は第４の押し上げ体３４によって支持されている部分だけが半導体チップ３に貼着した状態として残る。
【００５８】
第４の押し上げ体３４は角柱形状を有し、第１ないし第３の押し上げ体３１〜３３に比べて上端面の面積は小さく設定されている。従って、図１２に示したように第４の押し上げ体３４だけが上昇した後、半導体チップ３の上面を吸着した吸着ノズル体４を上昇させることによって、半導体チップ３は粘着シート２から比較的容易に剥離されることになる。言い換えれば、第４の押し上げ体３４の上端面の面積は、粘着シート２の粘着力を考慮して、吸着ノズル体４の吸着力による引き上げによって半導体チップ３を粘着シート２から、半導体チップ３にストレスを生じさせることなく、剥離させることが可能な大きさに設定される。この後、吸着ノズル体４を上昇させることによって、半導体チップ３を粘着シート２からピックアップすることができる。
【００５９】
上述したように、半導体チップ３を粘着シート２から剥離してピックアップするにあたって、待機状態での第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の粘着シート２との接触面が形成する平面の面精度（平面度）が２０μｍ以下とされており、この状態で粘着シート２に貼着された半導体チップ３の平面性が維持されている。従って、その後の第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の上昇動作時において、半導体チップ３の部位により押し上げ量が変動することによる半導体チップ３の破損を抑制することができる。すなわち、他の押し上げ体よりも部分的に突出している押し上げ体が存在すると、その位置に相当する半導体チップ３の部分に過大な応力が生じ、突出している押し上げ体に沿って半導体チップ３に割れ等が生じやすくなるが、実施形態のピックアップ装置１ではそのような半導体チップ３の部分的な突出等を生じさせるおそれがないため、待機状態から押し上げ体３１〜３４の上昇動作時における半導体チップ３の破損を抑制することができる。
【００６０】
さらに、実施形態のピックアップ装置１においては、第１ないし第３の押し上げ体３１〜３３の各側辺部に第１の凸部４２を設けると共に、各角部に第２の凸部４３を設けているため、押し上げ機構３０を上昇させた際に半導体チップ３の各側辺部を均一に支持することができる。その状態で、第１の凸部４２間及び第１の凸部４２と第２の凸部４３との間に設けた凹部４４と粘着シート２との間に吸引力を作用させているため、押し上げ機構３０を上昇させた際に、粘着シート２が引き伸ばされることで発生する張力や粘着シート２を吸引する吸引力が粘着シート２の凹部４４に対応する部分に集中して作用させることができる。従って、粘着シート２は凹部４４に対応する箇所から円滑に剥離が開始されるため、粘着シート２の外側から内側に向けての剥離を良好に進行させることができる。
【００６１】
また、第１ないし第３の押し上げ体３１〜３３の周辺部に凹部４４を形成しているが、凹部４４に隣接して第１の凸部４２が設けられ、さらに角部には第２の凸部４３が設けられている。このため、半導体チップ３の周辺部から粘着シート２を剥離する際に、粘着シート２の剥離の起点となる凹部４４を設けつつ、半導体チップ３の各側辺部を第１の凸部４２によって支持し、角部を第２の凸部４３によって支持することができる。これらによって、凹部４４を起点とする粘着シート２の剥離を良好に進行させつつ、半導体チップ３の周辺部が下方へ大きく撓むことが抑制されるため、半導体チップ３の破損を防ぐことができる。しかも、半導体チップ３の角部を含む各側辺部は、第１の凸部４２と第２の凸部４３によって均一に支持されているため、半導体チップ３の各側辺部に粘着シート２の張力が不均一に加わり、その側辺部が損傷することも防止される。
【００６２】
［第２の実施形態］
（ピックアップ装置の動作）
図１３は押し上げ機構３０による押し上げ動作の他の例を示しており、図１４は押し上げ機構３０による押し上げ動作のさらに他の例を示している。なお、図１３及び図１４は押し上げ機構の構成を簡易的に示しているが、押し上げ機構及び各押し上げ体は図３ないし図６と同様な構成を有している。図１３及び図１４に示すように、押し上げ機構３０による押し上げ動作は、図９ないし図１２に示すように第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４を順に上昇させる動作に限られない。図１３は第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４を一定の高さまで上昇させた後、外側の押し上げ体３１〜３３を順に下降させることによって、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４をピラミッド状とする動作を示している。図１４は図９ないし図１２に示す動作と図１３に示す動作とを組み合わせた第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の動作を示している。
【００６３】
図１３に示す押し上げ機構３０の押し上げ動作について述べる。まず、図１３（ａ）に示すように、図９と同様に位置決めされた半導体チップ３に対応する粘着シート２の部分及びその周辺部分を、バックアップ体１０の上面とバックアップ体１０内に配置された第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の上面により吸着保持する。前述したように、この状態においては第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の粘着シート２との接触面が形成する平面の面精度（平面度）が２０μｍ以下とされており、粘着シート２に貼着された半導体チップ３の平面性が維持されている。なお、図１３では便宜的に開口部１３より半導体チップ３の方を小さく図示している。
【００６４】
次に、図１３（ｂ）に示すように、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４を同時に所定の高さまで上昇させて粘着シート２及び半導体チップ３を押し上げる。第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４が上昇して半導体チップ３を押し上げると、粘着シート２が引き伸ばされ、粘着シート２の半導体チップ３の周辺部を貼着した部分に張力と吸引力とが作用する。また、第１の押し上げ体３１の上面に設けられた凹部４４ａには、粘着シート２との間に吸引力が作用しているため、粘着シート２の凹部４４ａに対応する部分から剥離しはじめる。次いで、図１３（ｃ）に示すように、第１の押し上げ体３１を所定の高さまで下降させる。これによって、粘着シート２の第１の押し上げ体３１と接していた部分は粘着シート２に作用している張力と吸引力とで下側に引き下げられる。さらに、第２の押し上げ体３１の上面に設けられた凹部４４ｂには、粘着シート２との間に吸引力が作用しているため、粘着シート２の凹部４４ｂに対応する部分から剥離しはじめる。
【００６５】
次に、図１３（ｄ）に示すように、第１及び第２の押し上げ体３１、３２を図１３（ｃ）に示す状態からさらに所定の高さまで下降させる。これによって、粘着シート２の第２の押し上げ体３２と接していた部分は粘着シート２に作用している張力と吸引力とで下側に引き下げられる。さらに、第３の押し上げ体３３の上面に設けられた凹部４４ｃには、粘着シート２との間に吸引力が作用しているため、粘着シート２の凹部４４ｃに対応する部分の剥離が進行する。この後、図１３（ｅ）に示すように、第１ないし第３の押し上げ体３１〜３３を図１３（ｄ）に示す状態からさらに所定の高さまで下降させる。これによって、粘着シート２の第３の押し上げ体３３と接していた部分は粘着シート２に作用している張力と吸引力とで下側に引き下げられる。
【００６６】
このようにして、粘着シート２は第４の押し上げ体３４によって支持されている部分だけが半導体チップ３に貼着した状態として残る。第１の実施形態と同様に、第４の押し上げ体３４は角柱形状を有し、第１ないし第３の押し上げ体３１〜３３に比べて上端面の面積は小さく設定されているため、半導体チップ３の上面を吸着した吸着ノズル体４を上昇させることによって、半導体チップ３は粘着シート２から比較的容易に剥離されることになる。この後、吸着ノズル体４を上昇させることによって、半導体チップ３を粘着シート２からピックアップすることができる。なお、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４に図１３に示す動作を行わせる場合には、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４毎に個別に上下駆動軸を設けるようにするとよい。図１４に示す動作の場合も同様である。
【００６７】
第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、待機状態での第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の粘着シート２との接触面が形成する平面の面精度（平面度）が２０μｍ以下とされており、この状態で粘着シート２に貼着された半導体チップ３の平面性が維持される。従って、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４の昇降動作時において、半導体チップ３の部位により移動量が変動することによる半導体チップ３の破損を抑制することができる。さらに、第２の実施形態においては、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４を同じ高さまで上昇させた後、第１ないし第３の押し上げ体３１〜３３を順に下降させてピラミッド状としているため、最終的に第４の押し上げ体３４の周囲の粘着シート２が押し上げ体３１〜３３側に引き込まれる。従って、半導体チップ３の良好なピックアップ性を維持しつつ、ピックアップされる半導体チップ３の周囲に存在する半導体チップ３の周辺部の持ち上がりやそれによるクラックの発生等を抑制することができる。
【００６８】
次に、図１４に示す押し上げ機構３０の押し上げ動作について述べる。図１４に示す押し上げ動作において、図１４（ａ）〜（ｄ）に示す動作は、図１３（ａ）〜（ｄ）に示す動作と同様である。図１４（ｅ）に示すように、最終的な動作は第４の押し上げ体３４を所定の高さまで上昇させることにより実施される。これによって、第４の押し上げ体３４による突き上げ量を増やすことができるため、粘着シート２を第４の押し上げ体３４のみで支持した際の粘着テープ２の半導体チップ３からの剥離性を高めることができる。これ以外については、図１３に示す押し上げ動作と同様な効果が得られる。なお、図１４では便宜的に開口部１３より半導体チップ３の方を小さく図示している。
【００６９】
［第３の実施形態］
（ピックアップ装置の構成）
図１５及び図１６は押し上げ機構３０を構成する複数の押し上げ体の他の例を示している。図１５及び図１６に示すように、複数の押し上げ体の構成は、図４及び図５に示す第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４に限られない。図１５及び図１６は、それぞれ第１ないし第３の押し上げ体３１〜３３を有する押し上げ機構３０を示している。このように、押し上げ体の数は特に限定されるものではなく、複数の押し上げ体で半導体チップ３をピラミッド状に押し上げることが可能であればよく、押し上げる半導体チップ３の大きさによっては２個、３個、４個、さらに５個以上であってもよい。
【００７０】
さらに、押し上げ体３１〜３３の粘着シート２との接触面の形状も特に限定されるものではない。図１５に示す第１及び第２の押し上げ体３１〜３２の上面を含む上部には、第１の実施形態と同様に、四角形の４つの側辺部にそれぞれ位置する第１の凸部４２（４２ａ、４２ｂ）と、四角形の４つの角部にそれぞれ位置する第２の凸部４３（４３ａ、４３ｂ）と、第１の凸部４２と第２の凸部４３との間及び第１の凸部４２間に位置する凹部４４（４４ａ、４４ｂ）とが設けられている。図１６に示す第１ないし第３の押し上げ体３１〜３３の上面には、中央に十字状の凹部４４が設けられており、十字状の凹部４４が粘着シート２に吸引力を作用させる機能を有している。
【００７１】
このように、複数の押し上げ体３１〜３３の上面は、粘着シート２を吸引して剥離の始点となる凹部４４を有していることが好ましいものの、凹部４４の形成位置は特に限定されるものではない。また、図４ないし図６に示す押し上げ体３１〜３４、及び図１５に示す押し上げ体３１〜３３において、中央に位置する押し上げ体（３４、３３）には凹部を設けていないが、半導体チップ３の形状や大きさ等によっては中央に位置する押し上げ体（３４、３３）に凹部を設けてもよい。凹部４４は複数の押し上げ体（３１〜３４、３１〜３３）の少なくとも最外周に位置する押し上げ体３１に形成されていればよいが、最内周の押し上げ体（３４、３３）を除いて、最外周の押し上げ体３１及びそれらの中間の押し上げ体（３２〜３３、３２）に形成されていることが好ましい。ただし、図１６に示すように、場合によっては中央に位置する押し上げ体３３に凹部を設けてもよい。さらに、複数の押し上げ体をピラミッド状に上昇又は下降させることによって、粘着シート２を剥離することが可能であれば、複数の押し上げ体の上面に凹部を設けなくてもよい。
【００７２】
なお、上述した各実施形態においては、半導体チップ３が粘着シート２に直接貼着されている場合を例に挙げて説明したが、これに限られるものではない。例えば、裏面にＤＡＦ（Ｄｉｅ  Ａｔｔａｃｈ  Ｆｉｌｍ）が貼付けられた半導体チップを、ＤＡＦを介して粘着シートに貼着する場合があり、そのような場合であっても、上述した各実施形態のピックアップ装置１を適用することができる。また、ピックアップする半導体チップ３は、特に限定されるものではなく、ダイボンディングされる半導体チップであってもよいし、フリップチップボンディングされる半導体チップであってもよい。
【００７３】
［第４の実施形態］
（半導体チップの実装装置）
図１７は第４の実施形態による半導体チップの実装装置の概略構成を示している。図１７に示す実装装置１００は、半導体チップ３を基板１０１上にダイボンディングするダイボンダである。実装装置１００は、半導体チップ３を供給する供給部１１０と、基板１０１を搬送する搬送部１２０と、半導体チップ３をピックアップするピックアップ部１３０と、半導体チップ３を基板１０１に実装する実装部１４０とを備えている。これら各部の動作は図示しない制御手段により統括制御される。
【００７４】
半導体チップ３の供給部１１０は、複数の半導体チップ３が貼着された粘着シート２が張設されたウエーハリング１１１が図示しないウエーハリング供給装置により供給されるウエーハテーブル１１２を有している。ウエーハテーブル１１２は、図示しないＸ及びＹ駆動源、θ方向駆動源に接続されている。ウエーハテーブル１１２は、供給されたウエーハリング１１１を保持すると共に、図中Ｘ及びＹ軸方向とθ軸方向に駆動される。基板１０１の搬送部１２０は、リードフレームや樹脂製シート等の基板１０１の搬送及び支持手段としての一対のガイドレール１２１を備えている。一対のガイドレール１２１は、図中Ｘ軸方向に沿って配置され、基板１０１を図示しない搬送機構によりピッチ送りする。
【００７５】
ピックアップ部１３０は、一部図示を省略しているが、前述した第１ないし第３の実施形態によるピックアップ装置１を備えている。すなわち、ピックアップ部１３０は、複数の半導体チップ３が貼着された粘着シート２を有するウエーハリング１１１の上方に配置された吸着ノズル体４と、ウエーハリング１１１の下方に配置された、図示しない押し上げ機構を有するバックアップ体とを備えている。ピックアップ装置１の具体的な構成は、前述した通りである。ピックアップ部１３０においては、図示しないピックアップ装置（バックアップ体）上にウエーハテーブル１１２の駆動源により位置決めされた半導体チップ３を前述したピックアップ動作に基づいて吸着ノズル体４によりピックアップする。
【００７６】
実装部１４０は、供給部１１０から取り出された半導体チップ３が一旦載置される中間ステージとしてのプリサイサステージ１４１と、プリサイサステージ１４１に載置された半導体チップ３を基板１０１に実装する実装ツール１４２とを備えている。半導体チップ３を供給部１１０からピックアップした吸着ノズル体４を、図示しないＸ、Ｙ及びＺ駆動源によりＸ、Ｙ及びＺ軸方向に駆動することによって、プリサイサステージ１４１上に吸着ノズル体４から半導体チップ３を載置する。プリサイサステージ１４１に載置された半導体チップ３は、実装ツール１４２により吸着保持され、図示しないＸ、Ｙ及びＺ駆動源により実装ツール１４２をＸ、Ｙ及びＺ軸方向に駆動することによって、ガイドレール１２１に保持された基板１０１の上方の実装位置に位置決めされる。この状態から実装ツール１４２は下降方向に駆動され、半導体チップ３を基板１０１に実装する。
【００７７】
上述した実施形態の実装装置１００においては、供給部１１０から半導体チップ３をピックアップするピックアップ部１３０に、前述した実施形態のピックアップ装置１を用いているため、例えば厚さが３０μｍ以下というような薄厚化された半導体チップ３を実装する場合においても、半導体チップ３の破損等を抑制しつつ、粘着シート２から半導体チップ３をより確実にピックアップすることができる。従って、半導体チップ３の基板１０１上への実装歩留まりや実装信頼性を高めることができる。
【００７８】
なお、上述した実施形態では実装装置をダイボンダに適用した例を示したが、これに限られるものではない。実施形態の実装装置は、フリップチップボンダに適用することも可能である。また、供給部１１０からピックアップした半導体チップ３をプリサイサステージ１４１に載置する構成を示したが、これに限られるものではなく、ピックアップした半導体チップ３を直接基板１０１上に実装するようにしてもよい。つまり、吸着ノズル体４が実装ツール１４２を兼用するようにしてもよい。さらに、搬送部１２０はリードフレームや樹脂製シート等の基板１０１を搬送及び支持する一対のガイドレール１２１に限られるものではなく、使用する基板に応じた構成が適用される。例えば、回路基板やインターポーザ基板等の上に半導体チップ３を実装する場合には、個片化された基板又は複数の実装領域を有する基板を搬送する機構が適用される。このように、実施形態の実装装置の各部１１０、１２０、１４０には、ピックアップ装置１の構成を除いて、各種公知の構成を適用することができる。
【実施例】
【００７９】
次に、本発明の実施例とその評価結果について述べる。
【００８０】
（実施例１）
前述した第１の実施形態のピックアップ装置１を組み立て、以下の条件でピックアップ試験を行なった。押し上げ機構には、図４及び図５に示した第１ないし第４の押し上げ体を使用した。第１ないし第４の押し上げ体の粘着シートとの接触面は、ユニット化した状態で平面度が１０μｍ以下となるように合わせ加工した。ユニットとしての第１ないし第４の押し上げ体の接触面の平面度は９μｍであった。そのような第１ないし第４の押し上げ体を用いたピックアップ装置において、図９ないし図１２に示した押し上げ動作を適用して、以下の半導体チップのピックアップ試験を行った。その結果を表１に示す。
【００８１】
＜試験条件＞
（１）直径３００ｍｍのウエーハから１０×１２ｍｍの半導体チップを１００個ピックアップし、ピックアップ時に割れが発生した半導体チップ数を測定した。
（２）半導体チップは、厚さが３０μｍ、２０μｍの２種類準備し、それぞれについてピックアップ試験を実施した。
【００８２】
（実施例２）
実施例１のピックアップ装置において、図１３に示した押し上げ動作を適用する以外は、実施例１と同様にしてピックアップ試験を行った。その結果を表１に示す。
【００８３】
（実施例３）
実施例１のピックアップ装置において、図１４に示した押し上げ動作を適用する以外は、実施例１と同様にしてピックアップ試験を行った。その結果を表１に示す。
【００８４】
（実施例４）
実施例１のピックアップ装置において、図１５に示した第１ないし第３の押し上げ体を用いる以外は、実施例１と同様にしてピックアップ試験を行った。その結果を表１に示す。
【００８５】
（実施例５）
実施例１のピックアップ装置において、図１６に示した第１ないし第３の押し上げ体を用いる以外は、実施例１と同様にしてピックアップ試験を行った。その結果を表１に示す。
【００８６】
（比較例１）
実施例１と同様に、図４及び図５に示した第１ないし第４の押し上げ体を用いたピックアップ装置を組み立てた。ただし、第１ないし第４の押し上げ体の粘着シートとの接触面は、個別に平面度が２０μｍ以下となるように加工した。ユニットとしての第１ないし第４の押し上げ体の接触面の平面度は４８μｍであった。そのような第１ないし第４の押し上げ体を有するピックアップ装置を用いる以外は、実施例１と同様にして半導体チップのピックアップ試験を行った。その結果を表１に示す。
【００８７】
【表１】
2020074397.tif 000003
【００８８】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施し得るものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
例えば、上記実施形態においては、第１ないし第４の押し上げ体３１〜３４を垂直方向に駆動させるものとしたが、垂直方向とは、ウエーハステージ１１２に保持されたウエーハリング１１１の粘着シート２の上面に対して垂直方向であって、必ずしも水平面に対して垂直方向である必要はない。すなわち、粘着シート２が水平面に対して垂直に保持されているのであれば、垂直方向は水平方向であってもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１…ピックアップ装置、２…粘着シート、３…半導体チップ、４…吸着ノズル体、８…上部吸着ノズル、１０…バックアップ体、１１…バックアップ筒、１２…バックアップキャップ、１３…開口部、１５…吸引孔、１６…吸引溝、２０…吸引ポンプ、３０…押し上げ機構、３１…第１の押し上げ体、３１ｂ…第１の押し上げ部、３２…第２の押し上げ体、３２ｂ…第２の押し上げ部、３３…第３の押し上げ体、３３ａ…第３の押し上げ部、
３４…第４の押し上げ体、３４ａ…第４の押し上げ部、３５…駆動軸、４２…第１の凸部、４３…第２の凸部、４４…凹部、５０…駆動機構、１００…実装装置、１０１…基板、１１０…供給部、１２０…搬送部、１３０…ピックアップ部、１４０…実装部。
【図１】
2020074397.tif 000004
【図２】
2020074397.tif 000005
【図３】
2020074397.tif 000006
【図４】
2020074397.tif 000007
【図５】
2020074397.tif 000008
【図６】
2020074397.tif 000009
【図７】
2020074397.tif 000010
【図８】
2020074397.tif 000011
【図９】
2020074397.tif 000012
【図１０】
2020074397.tif 000013
【図１１】
2020074397.tif 000014
【図１２】
2020074397.tif 000015
【図１３】
2020074397.tif 000016
【図１４】
2020074397.tif 000017
【図１５】
2020074397.tif 000018
【図１６】
2020074397.tif 000019
【図１７】
2020074397.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月12日(2019.11.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘着シートに貼着させた四角形状の半導体チップを前記粘着シートからピックアップする半導体チップのピックアップ装置であって、
前記粘着シートのピックアップされる前記半導体チップの周辺部分に対応する部分を吸着保持する吸着面が上面に設けられたバックアップ体と、
軸心を同じにして互いに垂直方向に移動可能な状態で前記バックアップ体内に設けられた複数の押し上げ体を備える押し上げ機構と、
前記複数の押し上げ体を昇降駆動させる駆動機構であって、前記粘着シートの前記ピックアップされる半導体チップが貼着された部分の下面を押圧し、少なくとも前記粘着シートと共に前記半導体チップを前記バックアップ体の上面から押し上げることによって、前記粘着シートの前記半導体チップからの剥離を進行させる駆動機構と、
前記粘着シートの剥離が進行した前記半導体チップを前記粘着シートからピックアップするピックアップ機構とを具備し、
前記複数の押し上げ体は、最外周に位置する外周押し上げ体と、最内周に位置する内周押し上げ体と、前記外周押し上げ体と前記内周押し上げ体との間に配置された少なくとも１つの中間押し上げ体とを備え、
前記外周押し上げ体および前記中間押し上げ体は、それらの上面にそれぞれ設けられた、前記半導体チップの４つの側辺部に対応する部分を部分的に支持する複数の第１の凸部と、前記半導体チップの角部に対応する部分を支持する第２の凸部と、前記複数の第１の凸部間および前記第１の凸部と前記第２の凸部との間に位置し、前記粘着シートとの間に吸引力が作用する複数の凹部とを有し、
前記中間押し上げ体の前記複数の凹部は、当該中間押し上げ体の外周側に隣接する前記外周押し上げ体または他の中間押し上げ体の前記複数の凹部と互い違いに配置されている、半導体チップのピックアップ装置。
【請求項２】
粘着シートに貼着させた四角形状の半導体チップを前記粘着シートからピックアップする半導体チップのピックアップ装置であって、
前記粘着シートのピックアップされる前記半導体チップの周辺部分に対応する部分を吸着保持する吸着面が上面に設けられたバックアップ体と、
軸心を同じにして互いに垂直方向に移動可能な状態で前記バックアップ体内に設けられた複数の押し上げ体を備える押し上げ機構と、
前記複数の押し上げ体を昇降駆動させる駆動機構であって、前記粘着シートの前記ピックアップされる半導体チップが貼着された部分の下面を押圧し、少なくとも前記粘着シートと共に前記半導体チップを前記バックアップ体の上面から押し上げることによって、前記粘着シートの前記半導体チップからの剥離を進行させる駆動機構と、
前記粘着シートの剥離が進行した前記半導体チップを前記粘着シートからピックアップするピックアップ機構とを具備し、
前記複数の押し上げ体は、少なくとも、最外周に位置する第１の押し上げ体と、前記第１の押し上げ体の内周側に隣接する第２の押し上げ体とを備え、
前記第１の押し上げ体および前記第２の押し上げ体は、それらの上面にそれぞれ設けられた、前記半導体チップの４つの側辺部に対応する部分を部分的に支持する複数の第１の凸部と、前記半導体チップの角部に対応する部分を支持する第２の凸部と、前記複数の第１の凸部間および前記第１の凸部と前記第２の凸部との間に位置し、前記粘着シートとの間に吸引力が作用する複数の凹部とを有し、
前記第２の押し上げ体の前記複数の凹部は、前記第１の押し上げ体の前記複数の凹部と互い違いに配置されている、半導体チップのピックアップ装置。
【請求項３】
前記複数の押し上げ体は、さらに前記第２の押し上げ体の内周側に隣接する第３の押し上げ体を備え、
前記第３の押し上げ体は、その上面に設けられた、前記半導体チップの４つの側辺部に対応する部分を部分的に支持する複数の第１の凸部と、前記半導体チップの角部に対応する部分を支持する第２の凸部と、前記複数の第１の凸部間および前記第１の凸部と前記第２の凸部との間に前記第２の押し上げ体の前記複数の凹部と互い違いに配置され、前記粘着シートとの間に吸引力が作用する複数の凹部とを有する、請求項２に記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項４】
前記複数の押し上げ体は、さらに前記第３の押し上げ体の内周側に位置し、その上面が平面状の第４の押し上げ体を備える、請求項３に記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項５】
前記押し上げ体の上面の周方向における前記凹部の長さは、前記第１の凸部の前記周方向の長さに対して０．８倍以上１．２倍以下に設定される請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項６】
前記粘着シートは、ゲージ圧で−８０ｋＰａ以下の圧力で前記バックアップ体に吸着保持される、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項７】
半導体チップを供給する供給部と、
基板を搬送する搬送部と、
前記供給部から前記半導体チップを取り出すピックアップ部であって、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のピックアップ装置を備えるピックアップ部と、
前記ピックアップ部により取り出された前記半導体チップを、直接又は中間ステージを介して前記基板上に実装する実装部と
を具備する半導体チップの実装装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
実施形態の半導体チップのピックアップ装置は、粘着シートに貼着させた四角形状の半導体チップを前記粘着シートからピックアップする半導体チップのピックアップ装置であって、
前記粘着シートのピックアップされる前記半導体チップの周辺部分に対応する部分を吸着保持する吸着面が上面に設けられたバックアップ体と、
軸心を同じにして互いに垂直方向に移動可能な状態で前記バックアップ体内に設けられた複数の押し上げ体を備える押し上げ機構と、
前記複数の押し上げ体を昇降駆動させる駆動機構であって、前記粘着シートの前記ピックアップされる半導体チップが貼着された部分の下面を押圧し、少なくとも前記粘着シートと共に前記半導体チップを前記バックアップ体の上面から押し上げることによって、前記粘着シートの前記半導体チップからの剥離を進行させる駆動機構と、
前記粘着シートの剥離が進行した前記半導体チップを前記粘着シートからピックアップするピックアップ機構とを具備し、
前記複数の押し上げ体は、最外周に位置する外周押し上げ体と、最内周に位置する内周押し上げ体と、前記外周押し上げ体と前記内周押し上げ体との間に配置された少なくとも１つの中間押し上げ体とを備え、
前記外周押し上げ体および前記中間押し上げ体は、それらの上面にそれぞれ設けられた、前記半導体チップの４つの側辺部に対応する部分を部分的に支持する複数の第１の凸部と、前記半導体チップの角部に対応する部分を支持する第２の凸部と、前記複数の第１の凸部間および前記第１の凸部と前記第２の凸部との間に位置し、前記粘着シートとの間に吸引力が作用する複数の凹部とを有し、
前記中間押し上げ体の前記複数の凹部は、当該中間押し上げ体の外周側に隣接する前記外周押し上げ体または他の中間押し上げ体の前記複数の凹部と互い違いに配置されている。