(57)【要約】【課題】半導体チップを損傷させずに効率よくピックアップできるピックアップ装置を提供することにある。【解決手段】バックアップ体１内に上下方向に駆動可能に設けられ粘着テープ３を介して半導体チップ４をバックアップ体の上面から押し上げる押し上げ手段３３と、押し上げ手段によって押し上げられた半導体チップをピックアップするピックアップ手段を具備し、押し上げ手段は、上端面の全周が外方から内方に向かって低く傾斜した傾斜面３４ｂに形成された外側押し上げ体３４と、外側押し上げ体の内部に設けられ上端面によって半導体チップの周辺部よりも内側の部分を吸引して周辺部を上方に向かって傾斜させる内側押し上げ体３５，３６と、外側押し上げ体と内側押し上げ体を一体的に上昇方向に駆動して粘着シートを引き伸ばしてから、内側押し上げ体だけを上昇方向に駆動して半導体チップの周辺部から粘着シートを剥離させるカム体５３からなる。【選択図】      図２
2010212509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘着シートの上面に貼着された矩形状の半導体チップを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、
上面が上記粘着シートの下面を吸着保持する吸着面に形成されたバックアップ体と、
このバックアップ体内に上下方向に駆動可能に設けられ上記半導体チップを上記粘着テープを介して上昇方向に駆動して上記半導体チップを上記バックアップ体の上面から押し上げる押し上げ手段と、
この押し上げ手段によって押し上げられた半導体チップを上記粘着シートからピックアップするピックアップ手段を具備し、
上記押し上げ手段は、
角筒状に形成され上端面の全周が外方から内方に向かって低く傾斜した傾斜面に形成された外側押し上げ体と、
上記外側押し上げ体の内部に設けられ上端面が平坦面に形成され下降位置でその上端面が上記傾斜面の傾斜方向の下端とほぼ同じ高さに位置決めされ上記上端面によって上記半導体チップの上記周辺部よりも内側の部分を吸引することで上記周辺部を上方に向かって傾斜させる内側押し上げ体と、
上記傾斜面によって上記半導体チップの周辺部が上方に向かって傾斜された状態で上記外側押し上げ体と内側押し上げ体を一体的に上昇方向に駆動して上記粘着シートの上記半導体チップの周縁部に位置する部分を引き伸ばしてから、上記内側押し上げ体だけを上昇方向に駆動して上記半導体チップを押し上げてこの半導体チップの周辺部から上記粘着シートを剥離させる上下駆動手段と
によって構成されていることを特徴とする半導体チップのピックアップ装置。
【請求項２】
上記内側押し上げ体は、角筒状の第１の内側押し上げ体と、この第１の内側押し上げ体内に挿通された角柱状の第２の内側押し上げ体とによって構成されていて、
上記上下駆動手段は上記第１の内側押し上げ体と上記第２の内側押し上げ体を上記第１の内側押し上げ体の上昇限まで押し上げてから、上記第２の内側押し上げ体をさらに上昇させることを特徴とする請求項１記載の半導体チップのピックアップ装置。
【請求項３】
粘着シートの上面に貼着された矩形状の半導体チップを下方から押し上げてピックアップする半導体チップのピックアップ方法であって、
上記半導体チップの周辺部全体を上方に向かって傾斜させる工程と、
周辺部が傾斜させられた上記半導体チップを上昇方向に駆動して上記粘着テープの上記半導体チップの周辺部に位置する部分を引き伸ばす工程と、
粘着テープの周辺部を引き伸ばしたならば、上記半導体チップの周辺部よりも内側の部分を押し上げて上記半導体チップの周辺部から上記粘着テープを剥離する工程と、
周辺部から粘着テープが剥離された半導体チップをピックアップする工程と
を具備したことを特徴とする半導体チップのピックアップ方法。
【請求項４】
粘着シートの上面に貼着された矩形状の半導体チップを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、
上面が上記粘着シートの下面を吸着保持する吸着面に形成されたバックアップ体と、
このバックアップ体内に上下方向に駆動可能に設けられ上記半導体チップを上記粘着テープを介して上昇方向に駆動して上記半導体チップを上記バックアップ体の上面から押し上げる押し上げ手段と、
この押し上げ手段によって押し上げられた半導体チップを上記粘着シートからピックアップするピックアップ手段を具備し、
上記押し上げ手段は、
上端面が上記半導体チップの４つの側辺部のうちの１つの側辺部を除く３つの側辺部に対応するほぼコ字状であって、上記半導体チップの上記１つの側辺部に向かって低く傾斜した傾斜面に形成された第１の押し上げ体と、
上端面が平面であって上記半導体チップの上記３つの側辺部以外の部分に対応する形状に形成された筒状の第２の押し上げ体と、
上端面が平面であって上記第２の押し上げ体の内部に挿通された第３の押し上げ体と、
上記第１の押し上げ体を上昇方向に駆動してその傾斜面で上記半導体チップを湾曲させることなく傾斜させて上記粘着シートを引き伸ばしながら押し上げてから、上記第２、第３の押し上げ体を上昇方向に駆動して上記粘着シートをさらに引き伸ばしながら上記半導体チップを上記傾斜面から離れて水平になるまで上昇させた後、上記第３の押し上げ体を上昇方向に駆動して上記半導体チップを上記第２の押し上げ体の上面から離れる高さまで上昇させて上記半導体チップの周辺部から上記粘着シートを剥離させる上下駆動手段と
によって構成されていることを特徴とする半導体チップのピックアップ装置。
【請求項５】
粘着シートの上面に貼着された矩形状の半導体チップを下方から押し上げてピックアップする半導体チップのピックアップ方法であって、
水平に保持された上記半導体チップを湾曲させることなく幅方向一端から他端に向かって低くなるよう傾斜させて押し上げて上記粘着テープを引き伸ばす工程と、
傾斜させられた上記半導体チップを水平となるよう上昇させて上記粘着テープの上記半導体チップの幅方向他端に位置する部分を引き伸ばす工程と、
上記粘着テープの上記半導体チップの周辺部全体に位置する部分を引き伸ばしたならば、上記半導体チップをさらに水平に上昇させて上記半導体チップの周辺部から上記粘着テープを剥離する工程と、
周辺部から粘着テープが剥離された上記半導体チップをピックアップする工程と
を具備したことを特徴とする半導体チップのピックアップ方法。
【請求項６】
水平になった半導体チップをさらに上昇させるために上記半導体チップを押し上げるとき、半導体チップを水平に押し上げるときよりも小さな押圧面積で上記半導体チップを押し上げることを特徴とする請求項５記載の半導体チップのピックアップ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は粘着シートに貼着された半導体チップをピックアップするピックアップ装置及びピックアップ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハをさいの目状に切断して形成された半導体チップは粘着シートに貼着されており、この半導体チップを基板にボンディングする場合には吸着ノズルによって上記粘着シートから１つずつピックアップするようにしている。
【０００３】
半導体チップを粘着シートからピックアップする場合、従来は特許文献１に示されるように、半導体チップが貼着された粘着シートの下面をバックアップ体の上面によって吸着保持する。バックアップ体内には先端が鋭利な突き上げピンが上下駆動可能に設けられている。
【０００４】
そして、ピックアップされる半導体チップの上面を吸着ノズルによって吸着したならば、その半導体チップを下面側から上記突き上げピンによって突き上げるとともに、上記吸着ノズルを突き上げピンに連動させて上昇させる。
【０００５】
それによって、上記粘着シートは引き伸ばされて上記半導体チップの下面周縁部から徐々に剥離するから、上記吸着ノズルによって上記半導体チップを上記粘着シートからピックアップすることができるようになっている。
【０００６】
ところで、最近では半導体チップの厚さが５０μｍ以下と非常に薄い場合があり、そのように薄い半導体チップを突き上げピンによって粘着シートを引き伸ばしながら突き上げると、突き上げられた半導体チップに部分的に大きな応力が加わり、損傷するということがある。
【０００７】
そこで、特許文献２では半導体チップを突き上げピンによって突き上げず、バックアップホルダ内に半導体チップを支持する支持部を複数の可動軸によって構成し、これら可動軸の上端面を所定方向に沿って湾曲した湾曲面（窪み）に形成することが示されている。
【０００８】
上記半導体チップは、可動軸の上端面に形成された吸引溝によって上記湾曲面に倣って所定方向（幅方向とする）に沿って湾曲した状態で粘着シートを介して上記バックアップホルダ内で発生する吸引力によって吸着保持される。
【０００９】
半導体チップの下面側を上記湾曲面に吸着保持し、上面をピックアップ用のコレットで吸着保持した状態で、複数の可動軸を、上記湾曲面の湾曲方向に沿う幅方向両端に位置する可動軸から、幅方向中央に位置する可動軸の順で下降方向に駆動する。
【００１０】
それによって、半導体チップが貼着された粘着シートには上記可動軸が下降した部分からバックアップホルダ内に発生する吸引力が作用すること、及び半導体チップが幅方向に沿って湾曲して上向きに反っていることで、半導体チップから粘着シートが剥離されるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−１００６４４号公報
【特許文献２】特開２０００−３５３７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、特許文献２に示された発明は、半導体チップが幅方向に沿う方向に湾曲しているから、半導体チップの湾曲方向に沿う方向の縁部では粘着シートが下方へ強く引っ張られるために剥離し易い。
【００１３】
しかしながら、半導体チップは一方向（幅方向）だけが湾曲し、幅方向と直交する方向には湾曲していない。そのため、湾曲していない方向の半導体チップの縁部では粘着シートに強い引っ張り力が作用しないため、剥離し難いということがある。
【００１４】
すなわち、特許文献２によると、粘着シートから半導体チップを剥離する際、粘着シートの剥離は半導体チップの湾曲方向の両端縁からだけ進行するため、半導体チップが吸着ノズルによってピックアップ可能な状態となるまでに時間が掛かり、生産性を向上させることができないといことになる。
【００１５】
この発明は、半導体チップをピックアップするとき、その半導体チップを粘着シートから迅速かつ確実にピックアップ可能な状態に剥離することができるようにした半導体チップのピックアップ装置及びピックアップ方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明は、粘着シートの上面に貼着された矩形状の半導体チップを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、
上面が上記粘着シートの下面を吸着保持する吸着面に形成されたバックアップ体と、
このバックアップ体内に上下方向に駆動可能に設けられ上記半導体チップを上記粘着テープを介して上昇方向に駆動して上記半導体チップを上記バックアップ体の上面から押し上げる押し上げ手段と、
この押し上げ手段によって押し上げられた半導体チップを上記粘着シートからピックアップするピックアップ手段を具備し、
上記押し上げ手段は、
角筒状に形成され上端面の全周が外方から内方に向かって低く傾斜した傾斜面に形成された外側押し上げ体と、
上記外側押し上げ体の内部に設けられ上端面が平坦面に形成され下降位置でその上端面が上記傾斜面の傾斜方向の下端とほぼ同じ高さに位置決めされ上記上端面によって上記半導体チップの上記周辺部よりも内側の部分を吸引することで上記周辺部を上方に向かって傾斜させる内側押し上げ体と、
上記傾斜面によって上記半導体チップの周辺部が上方に向かって傾斜された状態で上記外側押し上げ体と内側押し上げ体を一体的に上昇方向に駆動して上記粘着シートの上記半導体チップの周縁部に位置する部分を引き伸ばしてから、上記内側押し上げ体だけを上昇方向に駆動して上記半導体チップを押し上げてこの半導体チップの周辺部から上記粘着シートを剥離させる上下駆動手段と
によって構成されていることを特徴とする半導体チップのピックアップ装置にある。
【００１７】
上記内側押し上げ体は、角筒状の第１の内側押し上げ体と、この第１の内側押し上げ体内に挿通された角柱状の第２の内側押し上げ体とによって構成されていて、
上記上下駆動手段は上記第１の内側押し上げ体と上記第２の内側押し上げ体を上記第１の内側押し上げ体の上昇限まで押し上げてから、上記第２の内側押し上げ体をさらに上昇させることが好ましい。
【００１８】
この発明は、粘着シートの上面に貼着された矩形状の半導体チップを下方から押し上げてピックアップする半導体チップのピックアップ方法であって、
上記半導体チップの周辺部全体を上方に向かって傾斜させる工程と、
周辺部が傾斜させられた上記半導体チップを上昇方向に駆動して上記粘着テープの上記半導体チップの周辺部に位置する部分を引き伸ばす工程と、
粘着テープの周辺部を引き伸ばしたならば、上記半導体チップの周辺部よりも内側の部分を押し上げて上記半導体チップの周辺部から上記粘着テープを剥離する工程と、
周辺部から粘着テープが剥離された半導体チップをピックアップする工程と
を具備したことを特徴とする半導体チップのピックアップ方法にある。
【００１９】
この発明は、粘着シートの上面に貼着された矩形状の半導体チップを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、
上面が上記粘着シートの下面を吸着保持する吸着面に形成されたバックアップ体と、
このバックアップ体内に上下方向に駆動可能に設けられ上記半導体チップを上記粘着テープを介して上昇方向に駆動して上記半導体チップを上記バックアップ体の上面から押し上げる押し上げ手段と、
この押し上げ手段によって押し上げられた半導体チップを上記粘着シートからピックアップするピックアップ手段を具備し、
上記押し上げ手段は、
上端面が上記半導体チップの４つの側辺部のうちの１つの側辺部を除く３つの側辺部に対応するほぼコ字状であって、上記半導体チップの上記１つの側辺部に向かって低く傾斜した傾斜面に形成された第１の押し上げ体と、
上端面が平面であって上記半導体チップの上記３つの側辺部以外の部分に対応する形状に形成された筒状の第２の押し上げ体と、
上端面が平面であって上記第２の押し上げ体の内部に挿通された第３の押し上げ体と、
上記第１の押し上げ体を上昇方向に駆動してその傾斜面で上記半導体チップを湾曲させることなく傾斜させて上記粘着シートを引き伸ばしながら押し上げてから、上記第２、第３の押し上げ体を上昇方向に駆動して上記粘着シートをさらに引き伸ばしながら上記半導体チップを上記傾斜面から離れて水平になるまで上昇させた後、上記第３の押し上げ体を上昇方向に駆動して上記半導体チップを上記第２の押し上げ体の上面から離れる高さまで上昇させて上記半導体チップの周辺部から上記粘着シートを剥離させる上下駆動手段と
によって構成されていることを特徴とする半導体チップのピックアップ装置にある。
【００２０】
この発明は、粘着シートの上面に貼着された矩形状の半導体チップを下方から押し上げてピックアップする半導体チップのピックアップ方法であって、
水平に保持された上記半導体チップを湾曲させることなく幅方向一端から他端に向かって低くなるよう傾斜させて押し上げて上記粘着テープを引き伸ばす工程と、
傾斜させられた上記半導体チップを水平となるよう上昇させて上記粘着テープの上記半導体チップの幅方向他端に位置する部分を引き伸ばす工程と、
上記粘着テープの上記半導体チップの周辺部全体に位置する部分を引き伸ばしたならば、上記半導体チップをさらに水平に上昇させて上記半導体チップの周辺部から上記粘着テープを剥離する工程と、
周辺部から粘着テープが剥離された上記半導体チップをピックアップする工程と
を具備したことを特徴とする半導体チップのピックアップ方法にある。
【００２１】
水平になった半導体チップをさらに上昇させるために上記半導体チップを押し上げるとき、半導体チップを水平に押し上げるときよりも小さな押圧面積で上記半導体チップを押し上げることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、半導体チップの周辺部全体を上方に向かって傾斜させてからその半導体チップを押し上げるようにしたから、粘着シートは半導体チップの周辺部全体から剥離される。  
そのため、粘着シートの剥離が半導体チップの周辺部全体から進行するから、ピックアップ可能な状態となるまでの粘着シートの剥離を短時間で実現することが可能となる。
【００２３】
また、この発明は、半導体チップを幅方向一端から他端に向かって低くなるよう傾斜させてから水平にした後、水平な状態で上昇させるようにしたから、半導体チップを湾曲させることなく、周辺部全体から粘着シートを剥離することができる。  
したがって、半導体チップを損傷させることなく、短時間でピックアップ可能な状態となるまで粘着シートを半導体チップから剥離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の第１の実施の形態を示すピックアップ装置の概略的構成図。
【図２】バックアップ体を示す縦断面図。
【図３】バックアップ体の上面を示す平面図。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は半導体チップをピックアップする手順を順次示した説明図。
【図５】この発明の第２の実施の形態を示す第１乃至第３の押し上げ体の平面図。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は半導体チップをピックアップする手順を順次示した説明図。
【図７】この発明の第３の実施の形態を示す第１乃至第３の押し上げ体の平面図。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は半導体チップをピックアップする手順を順次示した説明図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。  
図１乃至図４はこの発明の第１の実施の形態であって、図１に示すピックアップ装置はバックアップユニット１０を備えている。このバックアップユニット１０はバックアップ体１を備えている。このバックアップ体１は、ウエハリング２に張設された粘着シート３の下面側に対向して設けられ、図示しないＺ駆動源によってＺ方向において、後述するごとくバックアップ体１の上面が粘着シート３の下面に接触する位置と、粘着シート３から離れた位置との間で駆動されるようになっている。
【００２６】
上記ウエハリング２は固定リング５の上面に押圧リング６によって押圧保持される。このとき、ウエハリング２に保持された粘着シート３の下面周辺部はエキスパンドリング７に当たる。それによって、上記粘着シート３が引き伸ばされ、この粘着シート３の上面に多数の半導体チップ４に分割されて貼着された半導体ウエハが引き伸ばされ、各半導体チップ４の間隔が拡大される。
【００２７】
上記固定リング５、押圧リング６及びエキスパンドリング７はエキスパンド機構８を構成し、このエキスパンド機構８は図示しないＸ及びＹ駆動源によって水平方向に駆動可能になっている。それによって、粘着シート３に貼着された複数の半導体チップ４のうち、ピックアップされる半導体チップ４はバックアップユニット１０に対してＸ及びＹ方向に位置決め可能となっている。
【００２８】
なお、バックアップユニット１０に代わり、エキスパンド機構８をＺ方向に駆動するようにしてもよく、要はウエハリング２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なっていればよい。
【００２９】
上記粘着シート３の上面側で、上記バックアップユニット１０の上方にはピックアップ手段１１が設けられている。このピックアップ手段１１は可動体１２を有する。この可動体１２には軸線を垂直にして配置された駆動ねじ軸１３が螺合されている。この駆動ねじ軸１３は上下駆動モータ１４によって回転駆動される。それによって、上記可動体１２は上下方向である、Ｚ方向に駆動されるようになっている。この可動体１２には吸着ノズル１７が設けられている。それによって、吸着ノズル１７はＺ方向に駆動可能となっている。  
なお、上記上下駆動モータ１４は制御装置１８によって駆動が制御されるようになっている。
【００３０】
上記バックアップ体１は、図２と図３に示すように上端面に矩形状の開口部２３が形成され下端面が閉塞された角筒状をなしている。つまり、バックアップ体１には角柱状の収容部２４が上下方向に沿って形成されている。上記開口部２３は、図３に鎖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４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２３は半導体チップ４と相似形状に形成されている。
【００３１】
図３に示すように、上記バックアップ体１の上面には、上記開口部２３を囲む３つの環状溝２５が同心的に形成されている。３つの環状溝２５はバックアップ体１の径方向に沿って形成された４つの連通溝２６によって連通している。４つの連通溝２６の１つには吸引孔２８の一端が開口している。この吸引孔２８は上記バックアップ体１の周壁に上下方向に沿って穿設されていて、その他端はバックアップ体１の下部側面に開口している。
【００３２】
上記吸引孔２８の他端には上記制御装置１８によって作動が制御される吸引ポンプ３１が配管３２（ともに図１に示す）によって接続されている。吸引ポンプ３１が作動すれば、吸引孔２８及び連通溝２６を介して３つの環状溝２５に吸引力が発生する。
【００３３】
したがって、バックアップ体１の上面を粘着シート３の下面に接触させれば、その上面に粘着シート３が吸着保持される。つまり、バックアップ体１の上面は粘着シート３を吸着保持する吸着面となっている。
【００３４】
上記バックアップ体１の角柱状の収容部２４にはピックアップされる半導体チップ４を押し上げるための押し上げ手段３３を構成する外側押し上げ体３４、第１の内側押し上げ体３５及び第２の内側押し上げ体３６が収容されている。
【００３５】
上記外側押し上げ体３４は外形状が上記収容部２４とほぼ同じ形状をなした角筒状であって、その上端面は全周にわたって外周から内周に向かって低く傾斜した傾斜面３４ｂに形成されている。この傾斜面３４ｂの傾斜角度は１０〜３０度の範囲に設定される。なお、傾斜面３４ｂは平面であるが、凹状に湾曲した湾曲面であってもよい。
【００３６】
上記外側押し上げ体３４の下端部の外周面の対向する一対の側面には図２に示すように断面形状がＬ字状の一対の第１の鍔３７が設けられている。
【００３７】
上記第１の鍔３７は上記収容部２４の対向する一対の内面に形成された第１の凹部３８に上下方向に移動可能に収容されている。つまり、第１の凹部３８の高さ寸法は上記第１の鍔３７の高さ寸法よりも大きく設定されている。
【００３８】
上記第１の鍔３７と上記第１の凹部３８の上面との間には第１のばね３９が圧縮状態で収容されている。それによって、上記外側押し上げ体３４は上記第１の鍔３７の下端面が上記第１の凹部３８の下端面に当たる位置で弾性的に保持されている。その状態において、外側押し上げ体３４の傾斜面３４ｂの傾斜方向の上端は上記バックアップ体１の上面と同じ高さになっている。
【００３９】
上記第１の内側押し上げ体３５は上記外側押し上げ体３４内に収容される大きさの角筒状であって、その下端部の対向する一対の側面には断面形状がＬ字状の一対の第２の鍔４１が設けられている。この第２の鍔４１は上記外側押し上げ体３４の対向する一対の内面に形成された第２の凹部４２に上下方向に移動可能に収容されている。つまり、第２の凹部４２の高さ寸法は上記第２の鍔４１の高さ寸法よりも大きく設定されている。
【００４０】
上記第２の鍔４１と上記第２の凹部４２の上面との間には上記第１のばね３９よりも荷重に対する変形量が小さい、つまり強い第２のばね４３が圧縮状態で収容されている。それによって、上記第１の内側押し上げ体３５は上記第２の鍔４１の下端面が上記第２の凹部４２の下端面に当たる位置で弾性的に保持されている。その状態において、第１の内側押し上げ体３５の上端面３５ｂは上記外側押し上げ体３４の傾斜面３４ｂの傾斜方向の下端と同じ高さになっている。
【００４１】
上記第２の内側押し上げ体３６は上記第１の内側押し上げ体３５内に収容される大きさの角軸状であって、その下端部の対向する一対の側面には断面形状がＬ字状の一対の第３の鍔４４が設けられている。この第３の鍔４４は上記第１の内側押し上げ体３５の対向する一対の内面に形成された第３の凹部４５に上下方向に移動可能に収容されている。つまり、第３の凹部４５の高さ寸法は上記第３の鍔４４の高さ寸法よりも大きく設定されている。
【００４２】
上記第３の鍔４４と上記第３の凹部４５の上面との間には上記第２のばね４３よりも強い第３のばね４６が圧縮状態で収容されている。それによって、上記第２の内側押し上げ体３６は上記第３の鍔４４の下端面が上記第３の凹部４５の下端面に当たる位置で弾性的に保持されている。その状態において、第２の内側押し上げ体３６の上端面３６ｂは上記第１の内側押し上げ体３５の上端面３５ｂと同じ高さになっている。
【００４３】
上記第２の内側押し上げ体３６の下端には駆動軸部４８が下方に向けて延出されている。この駆動軸部４８は上記バックアップ体１の底壁に形成された通孔５１から外部に気密に突出していて、その下端部にはカムフォロア５２が設けられている。
【００４４】
上記カムフォロア５２はカム体５３の外周面に当接している。このカム体５３は図１に示す回転モータ５４によって回転駆動される。回転モータ５４は上記制御装置１８によって駆動が制御される。カム体５３が回転駆動されると、上記第２の内側押し上げ体３６はこのカム体５３の上死点と下死点との間で上下駆動される。図２は第２の内側押し上げ体３６が下降位置にある状態を示している。上記カム体５３と回転モータ５４は上下駆動手段５６を構成し、この上下駆動手段５６は上記外側押し上げ体３４、第１、第２の内側押し上げ体３５，３６とで上記押し上げ手段３３を構成している。
【００４５】
上記カム体５３が回転駆動されて上記第２の内側押し上げ体３６が上昇方向に駆動されると、この第２の内側押し上げ体３６の上昇に上記第１の内側押し上げ体３５と外側押し上げ体３４が第３、第２のばね４６，４３を介して連動する。このとき、押し上げ手段３３の最も外側に位置する外側押し上げ体３４は第１のばね３９を圧縮する。
【００４６】
第１のばね３９を圧縮しながら外側押し上げ体３４が上昇し、その第１の鍔３７の上端が第１の凹部３８の上面に当たると、この外側押し上げ体３４の上昇が停止する。しかしながら、第１の内側押し上げ体３５は第２のばね４３を圧縮しながらさらに上昇し、それに第２の内側押し上げ体３６が第３のばね４６を介して連動する。
【００４７】
第２のばね４３が圧縮されて第１の内側押し上げ体３５の第２の鍔４１の上端が第２の凹部４２の上面に当たると、この第１の内側押し上げ体３５の上昇が停止して第２の内側押し上げ体３６だけが第３のばね４６を圧縮しながら上昇する。
【００４８】
そして、上記駆動軸部４８に設けられたカムフォロア５２が上記カム体５３の上死点に移行したときに、上記第２の内側押し上げ体３６の上昇が最大となる。その後、カム体５３の回転によって第３乃至第１の各可動部材３６，３５，３４はそれぞれ第３乃至第１のばね４６，４２，３９の復元力によって上昇時とは逆方向に順次下降位置に戻ることになる。
【００４９】
すなわち、第１乃至第３のばね３９，４３，４６の強さを順次強くしたことで、第１乃至第２の内側押し上げ体３４〜３６を段階的に上昇させることができるようになっている。
【００５０】
なお、押し上げ手段３３は上記実施の形態の構成に限られず、各押し上げ体３４、３５，３６を他の構成の上下駆動手段、たとえばリニアモータやシリンダなどの上下駆動手段によってそれぞれ上下駆動させるようにしてもよい。
【００５１】
図３に示すように、上記外側押し上げ体３４と第１の内側押し上げ体３５の周壁には上下方向に貫通した複数の吸引孔３４ａ，３５ａが周方向に所定間隔で穿設されている。上記第２の内側押し上げ体３６の中心部には一端を上面に開口させた吸引孔３６ａが穿設されている。この吸引孔３６ａの他端は図２に示すように上記第２の内側押し上げ体３６の下端から延出された駆動軸部４８の上記収容部２４内に位置する部分の外周面に開口している。
【００５２】
上記バックアップ体１の周壁の下端部には上記収容部２４に連通する連通孔５５が形成されていて、この連通孔５５は上記吸引ポンプ３０に配管３２によって接続されている。それによって、上記吸引ポンプ３０の吸引力は、各可動部材３４〜３６に形成された吸引孔３４ａ〜３６ａを通じてこれら可動部材３４〜３６の上面に作用することになる。
【００５３】
つぎに、上記構成のピックアップ装置の作用を図４（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。  
図１及び図４（ａ）に示すようにバックアップ体１を、その吸着面としての上面が粘着シート３の下面に接触する位置まで上昇させたならば、粘着シート３が張設されたウエハリング２を含むエキスパンド機構８をＸ、Ｙ方向に駆動し、ピックアップする半導体チップ４がバックアップ体１の上面の開口部２３の上方に位置決めする。つまり、半導体チップ４はその中心が開口部２３の中心に一致するよう位置決めされる。
【００５４】
ピックアップされる半導体チップ４を位置決めしたならば、上下駆動モータ１４を作動させる。それによって、吸着ノズル１７が下降してその吸着面１７ａがピックアップされる半導体チップ４の上面に接触する。この時点では吸着ノズル１７に吸引力は発生させない。
【００５５】
上記吸着ノズル１７を下降させ、その吸着面１７ａが半導体チップ４の上面に接触すると同時に、回転モータ５４を作動させてから、吸引ポンプ３１を作動させる。
【００５６】
上記回転モータ５４を作動させることで、図４（ｂ）に示すように押し上げ手段３３の外側押し上げ体３４、第１、第２の内側押し上げ体３５，３６が一緒に上昇する。それによって、粘着シート３の半導体チップ４の周辺部に位置する部分が引き伸ばされる。このとき、上記吸着ノズル１７は各押し上げ体３４，３５，３６の上昇に連動して上昇する。
【００５７】
上記吸引ポンプ３１が作動すると、図４（ｂ）に示すようにバックアップ体１の上面の環状溝２５と外側押し上げ体３４及び第１乃至第２の内側押し上げ体３５，３６の吸引孔３４ａ〜３６ｃに吸引力が生じる。それによって、その吸引力で粘着シート３のピックアップされる半導体チップ４が貼着された部分の下面がバックアップ体１及び各押し上げ体３４〜３６の上端面に吸着保持される。
【００５８】
上記外側押し上げ体３４の上端面は全長にわたって外方から内方に向かって低く傾斜した傾斜面３４ｂに形成されている。そのため、上記半導体チップ４の周辺部は上記傾斜面３４ｂの傾斜角度に応じた角度で上方に向かって湾曲傾斜する。
【００５９】
上記半導体チップ４の周辺部が上方に向かって湾曲傾斜すると、その周辺部から粘着シート３が剥離され易い角度となっている。そのため、粘着テープ３に加わった張力によって上記半導体チップ４の周縁部全体から粘着テープ３の剥離が開始されることになる。
【００６０】
このような状態から、上記回転モータ５４によってカム体５３がさらに回転させられると、図４（ｃ）に示すように外側押し上げ体３４は上昇せずに、第１の内側押し上げ体３５と第２の内側押し上げ体３６が一体的に上昇する。このとき、吸着ノズル１７に吸引力を発生させて半導体チップ４を吸着保持する。
【００６１】
第１の内側押し上げ体３５と第２の内側押し上げ体３６が一体的に上昇すると、外側押し上げ体３４によって引き伸ばされた粘着シート３の半導体チップ４の周辺部に位置する部分にさらに引っ張り力が加わって引き伸ばされるとともに、半導体チップ４の周辺部が外側押し上げ体３４の傾斜面３４ｂから上昇する。
【００６２】
それによって、粘着シート３の剥離は半導体チップ４の周縁部から第１の内側押し上げ体３５の外周縁の箇所まで進行することになる。
【００６３】
このとき、上方に向かって傾斜湾曲した半導体チップ４の周辺部は、外側押し上げ体３４の傾斜面３４ｂから離れてゆくことで、傾斜した状態から水平方向に戻ることになることで、下方へ湾曲し易くなる虞がある。
【００６４】
しかしながら、半導体チップ４の周縁部からの粘着シート３の剥離は、半導体チップ４の周辺部が上方に向かって傾斜した状態のときにすでに開始されている。そのため、半導体チップ４の周辺部が傾斜した状態から水平になるときに粘着シート３の剥離が進行しても、そのときには粘着シート３の剥離が半導体チップ４の周辺部に大きな負荷を加えることなく進行するから、半導体チップ３の周辺部に粘着シート３の張力が加わっても、下方へ大きく湾曲して損傷するようなことがない。
【００６５】
しかも、半導体チップ４は吸着ノズル１７によって吸着保持されているから、そのことによっても周辺部が下方へ湾曲変形するのが阻止される。
【００６６】
上記第１の内側押し上げ体３５と第２の内側押し上げ体３６とが所定の高さ、つまり第１の内側押し上げ体３５の上昇限まで上昇すると、つぎは図４（ｄ）に示すように第２の内側押し上げ体３６だけが上昇する。
【００６７】
それによって、半導体チップ４の下面からの粘着シート３の剥離がさらに進行し、第２の内側押し上げ体３６によって支持された部分だけが粘着シート３に貼着した状態となる。つまり、半導体チップ４は吸着ノズル１７によって粘着シート３からピックアップ可能な状態となる。
【００６８】
上記吸着ノズル１７には図４（ｃ）の状態のときに吸引力が発生させられる。それによって、粘着シート３が図４（ｄ）の状態まで剥離された半導体チップ４は上記吸着ノズル１７によってピックアップされることになる。
【００６９】
すなわち、上記構成のピックアップ装置によれば、半導体チップ４の周辺部を上方に向かって傾斜湾曲させた状態で、この半導体チップ４の周縁部から粘着シート３を剥離を開始させるため、半導体チップ４の周辺部に粘着シート３の引っ張り力が加わっても、その周辺部が下方に向かって大きく湾曲して損傷するということがない。
【００７０】
しかも、粘着シート３の剥離が半導体チップ４の周辺部全体から同時に進行するため、半導体チップ４がピックアップ可能となるまでの粘着シート３の剥離を短時間で行なうことができる。それによって、生産性の向上を図ることができる。
【００７１】
上記半導体チップ４の周辺部を上方に向かって傾斜させた状態で粘着シート３を引き伸ばして剥離するため、半導体チップ４の周縁から粘着シート３が剥離され易い角度となる。そのため、半導体チップ４からの粘着シート３の剥離を確実かつ迅速に行なうことができる。
【００７２】
なお、上記第１の実施の形態において、外側押し上げ体３４の傾斜面３４ｂに吸引力を発生させるようにしたが、第１、第２の内側押し上げ体３５，３６の上端面に吸引力を発生させれば、半導体チップ４の周辺部を傾斜湾曲させることが可能であるから、外側押し上げ体３４の傾斜面３４ｂに吸引力を発生させなくとも差し支えない。
【００７３】
図５と図６（ａ）〜（ｄ）はこの発明の第２の実施の形態を示す。  
この第２の実施の形態は押し上げ手段の変形例であって、この押し上げ手段３３Ａは図５に示すように平面形状が矩形状の半導体チップ４の３つの側辺に対応するコ字状をなした第１の押し上げ体６１と、筒状に形成され上記半導体チップ４の３つの側辺部以外の部分に対応する形状、つまり側辺部６２ａ及び上記第１の押し上げ体６１の内部に入り込む矩形部６２ｂを有する第２の押し上げ体６２と、この第２の押し上げ体６２の矩形部６２ｂに形成された断面矩形状の挿通部６３に挿通された角柱状の第３の押し上げ体６４からなる。
【００７４】
上記第１の押し上げ体６１の上端面はコ字状の閉塞端側から開放端側に向かって低くなる傾斜面６１ａに形成され、上記第２の押し上げ体６２と第３の押し上げ体６４の上端面は平坦面に形成されている。上記傾斜面６１ａの傾斜角度は１０〜３０度の範囲に設定されることが好ましい。
【００７５】
上記第１乃至第３の押し上げ体６１，６２，６４は図６に示すようにバックアップ体１内に上下方向に移動可能に設けられ、第１の実施の形態と同様、押し上げ手段３３の上下駆動手段５６によって順次上昇限まで上昇方向に駆動される。
【００７６】
なお、第１乃至第３の押し上げ体６１，６２，６４には上端面に開口する貫通孔（図示せず）が形成され、これら貫通孔にはバックアップ体１の内部空間を介して吸引力が発生するようになっている。
【００７７】
つぎに、図６（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、半導体チップ４をピックアップする動作を説明する。
【００７８】
初期状態では図６（ａ）に示すように第１の押し上げ体６１の傾斜面６１ａの傾斜方向の上端がバックアップ体１の上端面と同じ高さに位置決めされ、第２、第３の押し上げ体６２，６４の上端面は上記傾斜面６１ａの傾斜方向下端と同じ高さに位置決めされている。その状態で上記バックアップ体１はＸ、Ｙ方向に駆動されてピックアップされる半導体チップ４の下面に位置決めされ、さらにＺ方向に駆動されて上端面が粘着シート３の下面に接触する高さに位置決めされる。
【００７９】
位置決めされると、バックアップ体１の上端面に粘着シート３を吸着したなら、吸着ノズル１７を下降させてから、第１乃至第３の押し上げ体６１，６２，６４を、これらの上端面に吸引力を発生させながら、上下駆動手段５６（第１の実施の形態に示す）によって一体的に上昇させる。
【００８０】
それによって、まず、図６（ｂ）に示すように第１の押し上げ体６１の傾斜面６１ａは、粘着シート３の半導体チップ４の３つの側辺部の外側に位置する部分を引き伸ばしながら、半導体チップ４を上記傾斜面６１ａの傾斜角度に応じて傾斜上昇させる。このように、半導体チップ４が傾斜させられると、その３つの側辺部の外縁から粘着シート３の剥離が開始する。
【００８１】
このとき、吸着ノズル１７は半導体チップ３の上面を吸着した状態で、上記第１乃至第３の押し上げ体６１，６２，６４の上昇に応じて上昇する。
【００８２】
上記第１の押し上げ体６１が上昇限まで上昇すると、つぎに図６（ｃ）に示すように第２の押し上げ体６２と第３の押し上げ体６４が上昇し、これらの平坦な上端面によって上記傾斜面６１ａによって傾斜させられた半導体チップ４を上記傾斜面６１ａから押し上げながら水平な状態で上昇させる。
【００８３】
半導体チップ４が傾斜した状態から水平な状態に角度を変えながら上昇させられると、上記傾斜面６１ａによって傾斜させられるときに引き伸ばされた、粘着シート３がさらに引き伸ばされる。それと同時に、粘着シート３の半導体チップ４の残りの１つの側辺部に対応する部分が上記第２の押し上げ体６２の側辺部６２ａによって引き伸ばされる。
【００８４】
それによって、半導体チップ４の上記３つの側辺部からの粘着テープ３の剥離がさらに進行するとともに、残りの１つの側辺部からの剥離も開始される。そして、その剥離は第２の押し上げ体６２の外縁まで進行する。
【００８５】
第２、第３の押し上げ体６２，６４が上昇限まで上昇すると、つぎは図６（ｄ）に示すように第３の押し上げ６４だけが上昇する。それによって、半導体チップ４からの粘着シート３の剥離がさらに進行し、第３の押し上げ体６４の上面を除く部分が全て剥離されることになる。すなわち、粘着シート３は半導体チップ４を吸着ノズル１７によってピックアップが可能となる状態まで剥離される。
【００８６】
したがって、第３の押し上げ体６４が上昇限まで上昇した後、上記半導体チップ４は上記吸着ノズル１７によってピックアップされる。
【００８７】
このような構成のピックアップ装置によれば、半導体チップ４を第１の押し上げ体６１の傾斜面６１ａで傾斜させながら押し上げ、粘着シート３の半導体チップ４の三辺の外方に位置する部分を引き伸ばして剥離を開始させてから、上記半導体チップ４を第２、第３の押し上げ体６２，６４で水平にしながら押し上げることで、上記粘着シート３の上記三辺に対応する部分をさらに引き伸ばすとともに、残りの一辺に対応する部分も引き伸ばして剥離を開始させるようにした。
【００８８】
そのため、半導体チップ４を湾曲させることなく、その周辺部全体から粘着シート３を剥離することができるから、湾曲させることで半導体チップ４を損傷させるということがないばかりか、ピックアップ可能な状態となるまでに要する剥離時間を短縮し、生産性の向上を図ることができる。
【００８９】
しかも、半導体チップ４を傾斜させた状態で粘着シート３を引き伸ばして剥離するため、半導体チップ４の周縁から粘着シート３が剥離し易くなる。そのため、半導体チップ４からの粘着シート３の剥離を確実かつ迅速に行なうことができる。
【００９０】
図７と図８（ａ）〜（ｄ）はこの発明の第３の実施の形態を示す。この実施の形態は押し上げ手段の変形例であって、この押し上げ手段３３Ｂは平面形状が矩形状の半導体チップ４の３つの側辺に対応するコ字状をなした第１の押し上げ体６６と、筒状に形成され上記半導体チップ４の３つの側辺部以外の部分に対応する形状、つまり側辺部６７ａ及び上記第１の押し上げ体６６の内部に入り込む矩形部６７ｂを有する第２の押し上げ体６７と、この第２の押し上げ体６７の矩形部６７ｂに形成された断面矩形状の空間部６８に挿通された角柱状の第３の押し上げ体６９からなる。
【００９１】
上記第１の押し上げ体６６の上端面はコ字状の閉塞端側から開放端側に向かって低く傾斜した第１の傾斜面６６ａに形成され、第２の押し上げ体６７の上端面は側辺部６７ａから矩形部６７ｂに向かって低く傾斜した第２の傾斜面６７ｃに形成されている。つまり、第１の傾斜面６６ａと第２の傾斜面６７ｃは逆向きに傾斜している。上記第１、第２の傾斜面６６ａ，６７ｃの傾斜角度は１０〜３０度の範囲に設定されることが好ましい。
【００９２】
なお、第３の押し上げ体６９の上端面は平坦面に形成されている。
【００９３】
上記第１乃至第３の押し上げ体６６，６７，６９はバックアップ体１内に上下方向に移動可能に設けられ、第１の実施の形態と同様、上下駆動手段５６によって後述するように上下方向に駆動される。
【００９４】
なお、第１乃至第３の押し上げ体６６，６７，６９には上端面に開口する貫通孔（図示せず）が形成され、これら貫通孔にはバックアップ体１の内部空間を介して吸引力が発生するようになっている。
【００９５】
つぎに、図８（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、半導体チップ４をピックアップする動作を説明する。
【００９６】
初期状態では図８（ａ）に示すように第１の押し上げ体６６の第１の傾斜面６６ａの傾斜方向の上端がバックアップ体１の上端面と同じ高さに位置決めされ、第２の押し上げ体６７の第２の傾斜面６７ｃの傾斜方向上端は上記第１の傾斜面６６ａの傾斜方向下端とほぼ同じ高さになっている。
【００９７】
第３の押し上げ体６４の上端面は第２の傾斜面６７ｃの中途部に位置し、その傾斜面６７ｃから上方に突出しない高さに位置決めされている。
【００９８】
その状態で上記バックアップ体１はＸ、Ｙ方向に駆動されてピックアップされる半導体チップ４の下面に位置決めされ、さらにＺ方向に駆動されて上端面が粘着シート３の下面に接触する高さに位置決めされる。そして、吸着ノズル１７によって半導体チップ４の上面が吸着される。
【００９９】
ついで、バックアップ体１の上端面で粘着シート３を吸着したなら、第１乃至第３の押し上げ体６６，６７，６９を、これらの上端面に吸引力を発生させながら、上下駆動手段５６によって一体的に上昇させる。それによって、図８（ｂ）に示すように第１の押し上げ体６６の第１の傾斜面６６ａは、粘着シート３の半導体チップ４の３つの側辺部の外側に位置する部分を引き伸ばしながら、半導体チップ４を上記第１の傾斜面６６ａの傾斜角度に応じて傾斜させる。
【０１００】
上記吸着ノズル１７は第１乃至第３の押し上げ体６６，６７，６９の上昇に応じて上昇する。  
半導体チップ４を上記第１の傾斜面６６ａによって傾斜させると、その３つの側辺部の縁部から粘着シート３の剥離が開始される。
【０１０１】
上記第１の押し上げ体６６が上昇限まで上昇すると、つぎに図８（ｃ）に示すように第２の押し上げ体６７と第３の押し上げ体６９が上昇し、上記第１の傾斜面６６ａによって傾斜させられた半導体チップ４が、第１の傾斜面６６ａと逆方向に傾斜した第２の押し上げ体６７の第２の傾斜面６７ｃによって押し上げられる。
【０１０２】
このとき、吸着ノズル１７によって半導体チップ４の上面に吸着保持する。それによって、半導体チップ４は第１、第２の傾斜面６６ａ，６７ｃに沿って湾曲することなく、水平な状態が維持される。
【０１０３】
このようにして半導体チップ４を押し上げると、粘着シート３の半導体チップ４の周辺部に位置する部分が全体にわたって十分に引き伸ばされるから、半導体チップ４の周辺部全体の縁部から粘着シート３が剥離される。
【０１０４】
第２、第３の押し上げ体６７，６９が上昇限まで上昇すると、つぎは図８（ｄ）に示すように第３の押し上げ体６９だけが上昇する。それによって、半導体チップ４からの粘着シート３の剥離がさらに進行し、粘着シート３は第３の押し上げ体６９の上面に対応する部分だけが貼着した状態となる。
【０１０５】
したがって、粘着シート３から半導体チップ４をピックアップ可能な状態となるから、吸着ノズル１７によってその半導体チップ４をピックアップすることができる。
【０１０６】
このような構成のピックアップ装置によれば、粘着シート３の剥離を、矩形状の半導体チップ４の周辺部全体から進行させることができるから、半導体チップ４をピックアップ可能な状態となるまで粘着シート３を剥離するために要する時間を短縮することができる。
【０１０７】
しかも、半導体チップ４を傾斜させた状態で粘着シート３を引き伸ばして剥離するため、その傾斜角度によって半導体チップ４の周縁から粘着シート３が剥離し易くなる。そのため、半導体チップ４からの粘着シート３の剥離を確実かつ迅速に行なうことができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１…バックアップ体、３…粘着シート、４…半導体チップ、１０…バックアップユニット、１１…ピックアップ手段、１７…吸着ノズル、３３…押し上げ手段、３４…外側押し上げ体、３５…第１の内側押し上げ体、３６…第２の内側押し上げ体、３９，４３，４６…ばね、５３…カム体、５６…上下駆動手段、６１，６６…第１の押し上げ体、６２，６７…第２の押し上げ体、６４，６９…第３の押し上げ体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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