(57)【要約】【課題】薄型で大きいサイズの半導体チップを対象とする場合にあっても、破損を生じることなく粘着シートを剥離させて半導体チップを正常にピックアップすることができる半導体チップのピックアップ装置、ピックアップ方法を提供する。【解決手段】半導体チップの真空吸着によるピックアップにおいて粘着シートからの剥離を促進する剥離機構に、剥離ツール５２において吸着面５２ａに設定されたチップ範囲の内側に設けられた開口部５２ｄに昇降自在に嵌合して設けられて半導体チップ８ａ＊を下方から突き上げる突き上げ部材５３の外側に、粘着シート８ｂの下面に当接した複数の凸部の間の吸引凹部から真空吸引して粘着シート８ｂをチップ下面から部分的に剥離させる吸引剥離エリア５２ｃを設け、吸引剥離エリア５２ｃが設けられる所定範囲Ｂ、オーバーハング量Ｂａを、粘着シート８ｂの剥離によって半導体チップ８ａが折損を生じない範囲に設定する。【選択図】図６
2014011416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハ状態で個片に分割され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であって、
前記粘着シートを保持するシート保持部と、
前記シート保持部に保持された粘着シートから吸着ノズルを備えたピックアップヘッドによって前記半導体チップをピックアップするピックアップ機構と、
前記シート保持部の下方に配設されて前記シート保持部に対して相対的に昇降し、上面に吸着面が設けられた吸着昇降部を有し、前記ピックアップにおいて前記粘着シートの下面を前記吸着面によって吸着保持するとともに前記半導体チップを下方から突き上げることにより、この半導体チップの粘着シートからの剥離を促進する剥離機構と、
前記ピックアップ機構および剥離機構とを制御する制御部とを備え、
前記剥離機構は、前記吸着昇降部において前記半導体チップの外縁形状に対応して前記吸着面に設定された矩形状のチップ範囲の内側に前記チップ範囲よりも小さい開口サイズで開口する開口部と、
前記開口部に相対昇降動作が自在に嵌合して設けられ上昇状態において上面が前記吸着面から突出して粘着シートを介して前記半導体チップを下方から突き上げる突き上げ部材と、
前記開口部の外側に前記チップ範囲の外縁部を含んだ所定範囲に形成され、前記粘着シートの下面に複数の凸部を当接させた状態で前記凸部の間の吸引凹部から真空吸引することにより前記吸引凹部に対応した範囲の粘着シートを半導体チップから剥離させる吸引剥離エリアと、
前記吸着面および吸引凹部から真空吸引する真空吸引部とを有し、
さらに前記所定範囲は、前記突き上げ部材によって中央部の下面側を支持されたピックアップ対象の半導体チップの外縁部が前記吸引剥離エリアに片持ち状態で延出した状態において、前記粘着シートの剥離または前記突き上げ部材による突き上げによって前記ピックアップ対象の半導体チップまたは隣接する半導体チップが折損を生じないように、当該半導体チップの抗折強度に応じて設定されており、
前記制御部が前記ピックアップ機構および剥離機構を制御することにより、前記シート保持部に対して前記吸着昇降部を上昇させて、前記吸着面によって前記粘着シートの下面を吸着保持し、次いで前記吸引凹部から真空吸引することにより前記吸引剥離エリアにおいて粘着シートを半導体チップから剥離させ、さらに前記突き上げ部材を上昇させてピックアップ対象の半導体チップを下方から突き上げるとともに、前記吸着ノズルによってこの半導体チップを上面から吸着保持してピックアップす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】
前記所定範囲は、ピックアップ対象の半導体チップに隣接する半導体チップのチップ範囲の外縁部を含んで設定され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】
粘着シートを保持するシート保持部と、前記シート保持部に保持された粘着シートから吸着ノズルを備えたピックアップヘッドによって前記半導体チップをピックアップするピックアップ機構と、前記シート保持部の下方に配設されて前記シート保持部に対して相対的に昇降し、上面に吸着面が設けられた吸着昇降部を有し、前記ピックアップにおいて前記粘着シートの下面を前記吸着面によって吸着保持するとともに前記半導体チップを下方から突き上げることにより、この半導体チップの粘着シートからの剥離を促進する剥離機構と、
前記ピックアップ機構および剥離機構とを制御する制御部とを備え、
前記剥離機構は、前記吸着昇降部において前記半導体チップの外縁形状に対応して前記吸着面に設定された矩形状のチップ範囲の内側に前記チップ範囲よりも小さい開口サイズで開口する開口部と、前記開口部に相対昇降動作が自在に嵌合して設けられ上昇状態において上面が前記吸着面から突出して粘着シートを介して前記半導体チップを下方から突き上げる突き上げ部材と、前記開口部の外側に前記チップ範囲の外縁を含んだ所定範囲に形成され、前記粘着シートの下面に複数の凸部を当接させた状態で前記凸部の間の吸引凹部から真空吸引することにより前記吸引凹部に対応した範囲の粘着シートを半導体チップから剥離させる吸引剥離エリアと、前記吸着面および吸引凹部から真空吸引する真空吸引部とを有する構成の半導体チップのピックアップ装置によって、ウェハ状態で個片に分割され前記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方法であって、
前記所定範囲は、前記突き上げ部材によって中央部の下面側を支持されたピックアップ対象の半導体チップの外縁部が前記吸引剥離エリアに片持ち状態で延出した状態において、前記粘着シートの剥離または前記突き上げ部材による突き上げによって前記ピックアップ対象の半導体チップまたは隣接する半導体チップが折損を生じないように、当該半導体チップの抗折強度に応じて設定されており、
前記制御部が前記ピックアップ機構および剥離機構を制御することにより、前記シート保持部に対して前記吸着昇降部を上昇させて、前記吸着面によって前記粘着シートの下面を吸着保持し、次いで前記吸引凹部から真空吸引することにより前記吸引剥離エリアにおいて粘着シートを半導体チップから剥離させ、さらに前記突き上げ部材を上昇させてピックアップ対象の半導体チップを下方から突き上げるとともに、前記吸着ノズルによってこの半導体チップを上面から吸着保持してピックアップすることを特徴とする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】
本発明は、ウェハ状態で個片に分割され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半導体チップのピックアップ装置およびピックアップ方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程において、半導体チップ（以下、単に「チップ」と略記する。）は複数のチップより成る半導体ウェハから切り出されて個片に分割される。分割後の個片のチップは、粘着シートにウェハ状態で貼着保持されており、これらのチップの取り出しの際には、吸着ノズルによって吸着保持されて粘着シートからピックアップされる。このピックアップ作業においては、チップを粘着シートから剥離する必要があり、このチップ剥離の方法として、従来より粘着シートに貼着された状態のウェハを吸引溝が設けられた吸着ステージに載置し、粘着シートを下面側から吸引することにより、粘着シートをチップの下面から剥離させる吸着剥離方式が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献例に示す先行技術においては、チップが貼着されたダイシングシートを引張状態でシート保持機構に保持させておき、チップ寸法に対応した複数の吸引溝が設けられた吸着ステージをダイシングシートの下面に当接させて吸引溝から真空吸引することにより、ダイシングシートを吸引溝毎に剥離させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３３５４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年の電子部品の小型化に伴ってチップは薄型化する傾向にあり、１００μｍ以下の極薄のチップが実用化されるようになっている。このように薄型化したチップは低剛性で撓みやすく、特に平面サイズが大きい大型部品の場合には取り扱いが難しく極めて破損しやすい。このため従来技術で用いられていた吸着剥離方法で半導体チップを粘着シートから剥離させる場合には、吸引溝のサイズや形状に起因して以下のような問題が生じていた。
【０００５】
すなわち、吸引溝のピッチを狭く設定するとチップと粘着シートとの接触点が多くなり実際に粘着シートが剥離される範囲が狭くなるため、チップと粘着シートとの貼着力を十分に弱めて剥離を容易にすることができず、チップを正常にピックアップすることが難しい。これに対し吸引溝のピッチを広く設定すると粘着シートを吸引する際にチップに作用する曲げ外力が大きくなり、チップの抗斥力が曲げ外力に耐えられずに破損する。また、吸引剥離における上述のような破損を避けるため、エジェクタピンによって突き上げることにより剥離させる方式を採用する場合にあっても、薄型で大型サイズのチップでは突き上げ力によって同様に破損を生じやすい。このように、従来のチップのピックアップにおいては、薄型で大きいサイズのチップを対象とする場合にはチップの破損を生じることなく粘着シートを剥離させてチップをピックアップすることが困難であった。
【０００６】
そこで本発明は、薄型で大きいサイズの半導体チップを対象とする場合にあっても、チップの破損を生じることなく粘着シートを剥離させて半導体チップを正常にピックアップすることができる半導体チップのピックアップ装置およびピックアップ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】
【０００７】
本発明の半導体チップのピックアップ装置は、ウェハ状態で個片に分割され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であって、前記粘着シートを保持するシート保持部と、前記シート保持部に保持された粘着シートから吸着ノズルを備えたピックアップヘッドによって前記半導体チップをピックアップするピックアップ機構と、前記シート保持部の下方に配設されて前記シート保持部に対して相対的に昇降し、上面に吸着面が設けられた吸着昇降部を有し、前記ピックアップにおいて前記粘着シートの下面を前記吸着面によって吸着保持するとともに前記半導体チップを下方から突き上げることにより、この半導体チップの粘着シートからの剥離を促進する剥離機構と、前記ピックアップ機構および剥離機構とを制御する制御部とを備え、前記剥離機構は、前記吸着昇降部において前記半導体チップの外縁形状に対応して前記吸着面に設定された矩形状のチップ範囲の内側に前記チップ範囲よりも小さい開口サイズで開口する開口部と、前記開口部に相対昇降動作が自在に嵌合して設けられ上昇状態において上面が前記吸着面から突出して粘着シートを介して前記半導体チップを下方から突き上げる突き上げ部材と、前記開口部の外側に前記チップ範囲の外縁部を含んだ所定範囲に形成され、前記粘着シートの下面に複数の凸部を当接させた状態で前記凸部の間の吸引凹部から真空吸引することにより前記吸引凹部に対応した範囲の粘着シートを半導体チップから剥離させる吸引剥離エリアと、前記吸着面および吸引凹部から真空吸引する真空吸引部とを有し、さらに前記所定範囲は、前記突き上げ部材によって中央部の下面側を支持されたピックアップ対象の半導体チップの外縁部が前記吸引剥離エリアに片持ち状態で延出した状態において、前記粘着シートの剥離または前記突き上げ部材による突き上げによって前記ピックアップ対象の半導体チップまたは隣接する半導体チップが折損を生じないように、当該半導体チップの抗折強度に応じて設定されており、前記制御部が前記ピックアップ機構および剥離機構を制御することにより、前記シート保持部に対して前記吸着昇降部を上昇させて、前記吸着面によって前記粘着シートの下面を吸着保持し、次いで前記吸引凹部から真空吸引することにより前記吸引剥離エリアにおいて粘着シートを半導体チップから剥離させ、さらに前記突き上げ部材を上昇させてピックアップ対象の半導体チップを下方から突き上げるとともに、前記吸着ノズルによってこの半導体チップを上面から吸着保持してピックアップする。
【０００８】
本発明の半導体チップのピックアップ方法は、粘着シートを保持するシート保持部と、前記シート保持部に保持された粘着シートから吸着ノズルを備えたピックアップヘッドによって前記半導体チップをピックアップするピックアップ機構と、前記シート保持部の下方に配設されて前記シート保持部に対して相対的に昇降し、上面に吸着面が設けられた吸着昇降部を有し、前記ピックアップにおいて前記粘着シートの下面を前記吸着面によって吸着保持するとともに前記半導体チップを下方から突き上げることにより、この半導体チップの粘着シートからの剥離を促進する剥離機構と、前記ピックアップ機構および剥離機構とを制御する制御部とを備え、前記剥離機構は、前記吸着昇降部において前記半導体チップの外縁形状に対応して前記吸着面に設定された矩形状のチップ範囲の内側に前記チップ範囲よりも小さい開口サイズで開口する開口部と、前記開口部に相対昇降動作が自在に嵌合して設けられ上昇状態において上面が前記吸着面から突出して粘着シートを介して前記半導体チップを下方から突き上げる突き上げ部材と、前記開口部の外側に前記チップ範囲の外縁を含んだ所定範囲に形成され、前記粘着シートの下面に複数の凸部を当接させた状態で前記凸部の間の吸引凹部から真空吸引することにより前記吸引凹部に対応した範囲の粘着シートを半導体チップから剥離させる吸引剥離エリアと、前記吸着面および吸引凹部から真空吸引する真空吸引部とを有する構成の半導体チップのピックアップ装置によって、ウェハ状態で個片に分割され前記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方法であって、前記所定範囲は、前記突き上げ部材によって中央部の下面側を支持されたピックアップ対象の半導体チップの外縁部が前記吸引剥離エリアに片持ち状態で延出した状態において、前記粘着シートの剥離または前記突き上げ部材による突き上げによって前記ピックアップ対象の半導体チップまたは隣接する半導体チップが折損を生じないように、当該半導体チップの抗折強度に応じて設定されており、前記制御部が前記ピックアップ機構および剥離機構を制御することにより、前記シート保持部に対して前記吸着昇降部を上昇させて、前記吸着面によって前記粘着シートの下面を吸着保持し、次いで前記吸引凹部から真空吸引することにより前記吸引剥離エリアにおいて粘着シートを半導体チップから剥離させ、さらに前記突き上げ部材を上昇させてピックアップ対象の半導体チップを下方から突き上げるとともに、前記吸着ノズルによってこの半導体チップを上面から吸着保持してピックアップする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、半導体チップの真空吸着によるピックアップにおいて粘着シートからの剥離を促進する剥離機構に、吸着昇降部において半導体チップの外縁形状に対応して吸着面に設定された矩形状のチップ範囲の内側に前記チップ範囲よりも小さい開口サイズで開口する開口部と、この開口部に相対昇降動作が自在に嵌合して設けられ上昇状態において上面が吸着面から突出して粘着シートを介して半導体チップを下方から突き上げる突き上げ部材と、開口部の外側にチップ範囲の外縁を含んだ所定範囲に形成され、粘着シートの下面に複数の凸部を当接させた状態で凸部の間の吸引凹部から真空吸引することにより吸引凹部に対応した範囲の粘着シートを半導体チップから剥離させる吸引剥離エリアとを備え、この吸引剥離エリアが形成される所定範囲を、突き上げ部材によって中央部の下面側を支持されたピックアップ対象の半導体チップの外縁部が吸引剥離エリアに片持ち状態で延出した状態において、粘着シートの剥離または突き上げ部材による突き上げによってピックアップ対象の半導体チップまたは隣接する半導体チップが折損を生じない範囲に設定することにより、薄型で大きいサイズの半導体チップを対象とする場合にあっても、チップの破損を生じることなく粘着シートを剥離させて半導体チップを正常にピックアップすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態の部品実装装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の部品実装装置の側断面図
【図３】本発明の一実施の形態の半導体チップのピックアップ装置における剥離機構の斜視図
【図４】本発明の一実施の形態の半導体チップのピックアップ装置における剥離ツールの構成説明図
【図５】本発明の一実施の形態の半導体チップのピックアップ装置における剥離ツールの部分断面図
【図６】本発明の一実施の形態の半導体チップのピックアップ装置における剥離ツールの機能説明図
【図７】本発明の一実施の形態の部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図
【図８】本発明の一実施の形態の半導体チップのピックアップ方法の工程説明図
【図９】本発明の一実施の形態の半導体チップのピックアップ方法の工程説明図
【図１０】本発明の一実施の形態の半導体チップのピックアップ装置における剥離ツールの構成説明図
【図１１】本発明の一実施の形態の半導体チップのピックアップ方法の工程説明図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
まず図１、図２を参照して、本実施の形態の半導体チップのピックアップ装置が組み込まれた部品実装装置１の全体構成を説明する。部品実装装置１は、電子部品が実装された実装基板を製造する電子部品実装ラインに用いられ、基板に半導体チップなどの部品をボンディングによって実装する機能を有している。図１において、基台２上には、部品供給ステージ３、ユニット集合ステージ４および基板保持ステージ７がＹ方向に配列されており、基板保持ステージ７のＸ方向の上流側には基板搬送部５が配設されている。
【００１２】
部品供給ステージ３に備えられた保持テーブル３ａには、ウェハ状態で個片に分割された複数の半導体チップ８ａを粘着シート８ｂによって貼着保持した構成の半導体ウェハユニット８が保持されている。保持テーブル３ａは粘着シート８ｂを保持するシート保持部となっている。ユニット集合ステージ４は、直動機構（図２に示すＸ軸移動機構４０参照）によってＸ方向に往復動する移動テーブル４ａに、後述するツールストッカ１７、中継ステージ１８、部品認識カメラ１９などの機能ユニットを集合的に配設した構成となっている。基板保持ステージ７は、搬送レール７ａによって搬入された基板６を下受け保持する基板保持テーブル７ｂをＸＹテーブル機構７３（図２参照）によって水平駆動する構成となっており、基板６には半導体チップ８ａが実装される。基板保持ステージ７には、基板搬送部５の搬送レール５ａによって基板６が上流側から搬入される。
【００１３】
部品供給ステージ３、ユニット集合ステージ４および基板保持ステージ７の上方には、基台２のＸ方向の端部に位置して、Ｙ軸フレーム１１が支持ポスト１１ａによって両端部を支持されてＹ方向に架設されている。Ｙ軸フレーム１１の前面には、以下に説明する第１ヘッド１３、第２ヘッド１４をリニアモータ駆動によりＹ方向に案内して駆動するヘッド移動機構１２が組み込まれている。第１ヘッド１３には半導体チップ８ａを保持して基板６に搭載する機能を有する搭載ユニット２０が装着されており、第２ヘッド１４には基板６に電子部品接合用の接着剤を塗布する機能を有する塗布ユニット２１が装着されている。
【００１４】
部品供給ステージ３、中継ステージ１８および基板保持ステージ７の上方には、位置認識のために第１カメラ２２、第２カメラ２３、第３カメラ２４が配設されている。第１カメラ２２は部品供給ステージ３において取り出し対象の半導体チップ８ａを撮像する。第２カメラ２３は部品供給ステージ３から取り出されて中継ステージ１８に位置補正のために仮置きされた半導体チップ８ａを撮像する。また第３カメラ２４は、基板保持ステージ７に保持された基板６を撮像して部品実装点の位置を認識する。またユニット集合ステージ４に配設された部品認識カメラ１９は、部品供給ステージ３から取り出された半導体チップ８ａを下方から撮像する。
【００１５】
部品供給ステージ３はＸＹテーブル機構３１を備えており、ＸＹテーブル機構３１の上面に装着された水平な移動プレート３２には、複数の支持部材３３が立設されている。支持部材３３は、上面に半導体ウェハユニット８が装着保持される保持テーブル３ａを支持している。半導体ウェハユニット８は粘着シート８ｂに複数の半導体チップ８ａを所定配列で貼着した構成となっている。粘着シート８ｂには、個片に分割された状態の複数の半導体チップ８ａが、能動面を上向きにしたフェイスアップ姿勢で貼着保持されている。
【００１６】
部品供給ステージ３には、半導体ウェハユニット８から半導体チップ８ａをピックアップするためのピックアップ作業位置［Ｐ１］が設定されている。第１カメラ２２の位置はピックアップ作業位置［Ｐ１］に対応しており、第１カメラ２２によって半導体ウェハユニット８を撮像した撮像結果を認識処理することにより、ピックアップ対象の半導体チップ８ａの位置が検出される。保持テーブル３ａの内部においてピックアップ作業位置［Ｐ１］に対応する位置には、剥離機構３４が配設されている。
【００１７】
剥離機構３４は、ピックアップにおいて粘着シート８ｂの下面を吸着保持するとともに半導体チップ８ａを下方から突き上げることにより、半導体チップ８ａの粘着シート８ｂからの剥離を促進する機能を有している。半導体チップ８ａの取り出し時に剥離機構３４を昇降させて粘着シート８ｂの下面に当接させることにより、後述するピックアップヘッド１６による半導体チップ８ａの粘着シート８ｂからの取り出しを容易に行うことができる。部品取り出し動作においては、ＸＹテーブル機構３１を駆動して粘着シート８ｂをＸＹ方向に水平移動させることにより、粘着シート８ｂに貼着された複数の半導体チップ８ａのうち、取り出し対象となる所望の半導体チップ８ａをピックアップ作業位置［Ｐ１］に位置させる。
【００１８】
部品供給ステージ３の上方には、半導体チップ８ａを吸着して保持するピックアップノズル１６ａを備えたピックアップヘッド１６が配設されている。ピックアップヘッド１６はピックアップアーム１５ａによって保持されており、ピックアップアーム１５ａは、Ｙ軸フレーム１１の下面に縣吊して配置されたピックアップヘッド移動機構１５から、部品供給ステージ３の上方に延出して設けられている。ピックアップヘッド移動機構１５を駆動することにより、ピックアップアーム１５ａはＸＹＺ方向に移動するとともに、Ｘ方向の軸廻りに回転する。
【００１９】
これによりピックアップヘッド１６は、部品供給ステージ３から半導体チップ８ａをピックアップして、ユニット集合ステージ４に設けられた中継ステージ１８に移送する動作を行う。また必要時には、ピックアップヘッド１６をピックアップ作業位置［Ｐ１］の上方からＸ方向に退避させることが可能となっており、さらにピックアップアーム１５ａを回転させてピックアップヘッド１６を反転させることにより、ピックアップノズル１６ａに保持した半導体チップ８ａの姿勢を表裏反転させることが可能となっている。上述構成において、ピックアップヘッド移動機構１５、ピックアップヘッド移動機構１５によって移動し，吸着ノズルであるピックアップノズル１６ａが装着されたピックアップヘッド１６は、シート保持部である保持テーブル３ａに保持された粘着シート８ｂからピックアップノズル１６ａを備えたピックアップヘッド１６によって半導体チップ８ａをピックアップするピックアップ機構となっている。
【００２０】
ユニット集合ステージ４および基板保持ステージ７は、ベースプレート７２の上面に設けられており、ベースプレート７２は基台２の上面に立設された複数の支持ポスト７１によって下方から支持されている。ベースプレート７２の上面に配置されたプレート４１には、Ｘ軸移動機構４０を介して移動テーブル４ａがＸ方向に移動自在に設けられている。移動テーブル４ａ上には、図１に示すツールストッカ１７、中継ステージ１８および部品認識カメラ１９が集合的に配設されている。ツールストッカ１７には、搭載ユニット２０に装着される部品保持ノズル２０ａなど、部品種に応じて交換されて使用される複数の作業ツールが各部品種毎に収納される。
【００２１】
中継ステージ１８は、部品供給ステージ３と基板保持ステージ７との間に配置されてツールストッカ１７と一体的に設けられた形態となっており、中継ステージ１８には、部品供給ステージ３からピックアップヘッド１６によって取り出された半導体チップ８ａが位置補正のために載置される。中継ステージ１８には中継位置［Ｐ２］が設定されており、第２カメラ２３は中継位置［Ｐ２］に対応して配置されている。Ｘ軸移動機構４０によって中継ステージ１８を移動させることにより、中継ステージ１８に載置された半導体チップ８ａを中継位置［Ｐ２］に位置させて第２カメラ２３によって撮像することができ、これにより中継ステージ１８に載置された半導体チップ８ａの位置が検出される。部品認識カメラ１９は中継ステージ１８に隣接させて配置されており、同様にＸ軸移動機構４０を駆動することにより、撮像位置を部品認識位置［Ｐ３］に位置させることができる。
【００２２】
基板保持ステージ７は、ＸＹテーブル機構７３上に基板６を保持する基板保持テーブル７ｂを設けた構成となっている。基板保持ステージ７には、半導体チップ８ａを基板保持テーブル７ｂに下受け保持された基板６に実装するための実装作業位置［Ｐ４］が設定されており、第３カメラ２４は実装作業位置［Ｐ４］に対応して配置されている。第３カメラ２４によって基板６を撮像することにより、基板６に設定された部品実装点６ａの位置が検出される。そしてＸＹテーブル機構７３を駆動することにより、基板保持テーブル７ｂは基板６とともにＸＹ方向に水平移動し、基板６に設定された任意の部品実装点６ａを実装作業位置［Ｐ４］に位置させることができる。
【００２３】
次に、第１ヘッド１３、第２ヘッド１４について説明する。図２においてＹ軸フレーム１１に設けられたヘッド移動機構１２の前面には、第１ヘッド１３および第２ヘッド１４をＹ方向にガイドするための２条のガイドレール１２ａが設けられており、これらのガイドレール１２ａの間には以下に説明する第１ヘッド１３および第２ヘッド１４をＹ方向に駆動するためのリニアモータを構成する固定子１２ｂが配設されている。ガイドレール１２ａには図示しないスライダがＹ方向にスライド自在に嵌合しており、このスライダは垂直な移動プレート１３ａ、１４ａの背面に固着されている。
【００２４】
移動プレート１３ａ、１４ａの背面には、固定子１２ｂに対向してリニアモータを構成する可動子（図示省略）が配設されている。これらのリニアモータを駆動することにより、第１ヘッド１３および第２ヘッド１４はガイドレール１２ａによってガイドされて、それぞれＹ方向に移動する。移動プレート１３ａ、１４ａの前面には、それぞれ昇降機構１３ｂ、１４ｂが配設されており、昇降機構１３ｂ、１４ｂの前面には昇降プレート１３ｃ、１４ｃが垂直方向にスライド自在に配設されている。昇降機構１３ｂ、１４ｂを駆動することにより、昇降プレート１３ｃ、１４ｃはそれぞれ昇降する。昇降プレート１３ｃには、下部に部品保持ノズル２０ａを備えた搭載ユニット２０が着脱自在に装着されており、昇降プレート１４ｃには、塗布ユニット２１が着脱自在に装着されている。
【００２５】
搭載ユニット２０は部品保持ノズル２０ａによって実装対象の部品である半導体チップ８ａを保持する機能を有しており、部品供給ステージ３から供給された半導体チップ８ａを、基板保持ステージ７に保持された基板６に搭載する。塗布ユニット２１は、部品接着用の接着剤を収納したシリンジ２１ａおよび接着剤を吐出する塗布ノズル２１ｂを備えており、塗布ノズル２１ｂから吐出した接着剤を基板６の部品実装点６ａに塗布する。
【００２６】
上記構成において、部品供給ステージ３、ピックアップヘッド移動機構１５、ピックアップノズル１６ａが装着されピックアップヘッド移動機構１５によって移動するピックアップヘッド１６および以下に説明する剥離機構３４は、ウェハ状態で個片に分割され粘着シートである粘着シート８ｂに貼着された半導体チップ８ａをピックアップするピックアップ装置を構成する。
【００２７】
図３は半導体チップのピックアップ装置において、保持テーブル３ａの下方に配設された剥離機構３４の構成を示している。剥離機構３４は、機構本体部５０，機構本体部５０に昇降自在に保持された支持軸部５１および剥離ツール５２より構成される。剥離ツール５２は対象となる半導体チップ８ａの形状・サイズに応じて別体で準備され、支持軸部５１の上面に交換自在に装着される。
【００２８】
機構本体部５０内にはツール昇降機構（図示省略）が内蔵されており、ツール昇降機構を駆動することにより、剥離ツール５２は保持テーブル３ａに保持された粘着シート８ｂに対して下面側から相対的に昇降する（矢印ａ）。剥離ツール５２の上面はシート剥離動作において粘着シート８ｂの下面を吸着する吸着面５２ａとなっている。したがって、剥離ツール５２は、粘着シート８ｂの下面を吸着する吸着面５２ａが設けられ保持テーブル３ａに対して相対的に昇降する吸着昇降部となっている。
【００２９】
吸着面５２ａには、ピックアップの対象となる半導体チップ８ａの外縁形状に対応して設定されるチップ範囲５２ｇ（図４（ａ）参照）を包含するサイズで、平面視して矩形状の吸引剥離エリア５２ｃが設けられている。吸引剥離エリア５２ｃは、半導体チップ８ａのピックアップに際し、粘着シート８ｂを下面側から吸引して剥離を促進させる機能を有するものである。さらに吸引剥離エリア５２ｃの内側には、チップ範囲５２ｇよりも小さい開口サイズで開口する矩形の開口部５２ｄが、チップ範囲５２ｇと相似の矩形形状で設けられており、開口部５２ｄには突き上げ部材５３が昇降自在に嵌合している。
【００３０】
吸着面５２ａには粘着シート８ｂの下面を吸着するための吸着孔５２ｂが所定配列で形成されており、突き上げ部材５３の上面部５３ａには吸着孔５３ｂが開口している。なお、開口部５２ｄの形状は必ずしもチップ範囲５２ｇと相似である必要はなく、後述する突き上げ部材５３による半導体チップ８ａの突き上げ動作時に粘着シート８ｂのチップ下面からの剥離不具合を生じないような形状であればよい。
【００３１】
図４（ａ）は、剥離ツール５２の吸着面５２ａに、ピックアップ対象の半導体チップ８ａの配列を重ね合わせた状態を示しており、中央に位置する半導体チップ８ａ＊が当該ピックアップ動作における作業対象となっている。すなわち剥離ツール５２は、半導体チップ８ａ＊の中心に突き上げ部材５３が位置するように位置合わせされており、この状態では半導体チップ８ａ＊の外縁部は吸引剥離エリア５２ｃの範囲内に包摂されている。
【００３２】
さらに吸引剥離エリア５２ｃの所定範囲には、ピックアップ対象の半導体チップ８ａ＊に隣接する半導体チップ８ａのチップ範囲の外縁部を含むようになっている。吸着面５２ａに開口した吸着孔５２ｂは、吸着面５２ａに円周状および放射状に形成された複数の吸引溝５２ｈと連通しており、吸着孔５２ｂから真空吸引することにより、これらの吸引溝５２ｈを介して吸着面５２ａの広い範囲で粘着シート８ｂを吸着することが可能となっている。なお図３では、吸引溝５２ｈの図示を省略している。
【００３３】
図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＡ−Ａ断面を示している。剥離ツール５２、突き上げ部材５３は、機構本体部５０に内蔵された第１の昇降機構５４，第２の昇降機構５５とそれぞれ機構的に結合されている。第１の昇降機構５４を駆動することにより、剥離ツール５２全体が昇降する（矢印ｂ）。これにより、吸着面５２ａを保持テーブル３ａに保持された粘着シート８ｂの下面に接離させることができる。
【００３４】
また第２の昇降機構５５を駆動することにより、突き上げ部材５３を剥離ツール５２に対して相対的に昇降させることができ（矢印ｃ）、これにより、上昇状態において突き上げ部材５３の上面部５３ａが吸着面５２ａから突出して、粘着シート８ｂを介して半導体チップ８ａ＊のみを下方から突き上げることができる。吸着孔５２ｂおよび吸着孔５３ｂは真空吸引部５６に接続されており、真空吸引部５６を駆動することにより、吸着孔５２ｂ、５３ｂから真空吸引する（図５に示す矢印ｄ、ｅ参照）。
【００３５】
ここで剥離ツール５２に設けられた吸引剥離エリア５２ｃおよび突き上げ部材５３の構成および機能について説明する。図５（ａ）に示すように、吸着面５２ａにおいて、突き上げ部材５３が嵌合した開口部５２ｄの外側には、以下に説明する構成の吸引剥離エリア５２ｃが、ピックアップ対象の半導体チップ８ａ＊のチップ範囲の外縁部Ｅ１、半導体チップ８ａ＊に隣接する半導体チップ８ａのチップ範囲の外縁部Ｅ２をいずれも含んだ所定範囲Ｂで形成されている。吸引剥離エリア５２ｃには、複数の凸部５２ｅが規則配列（ここでは格子点状）で設けられており、これらの凸部５２ｅの間は上方に開孔した吸引凹部５２ｆを形成する。また突き上げ部材５３の上面部５３ａにも、吸引剥離エリア５２ｃにおける凸部５２ｅ、吸引凹部５２ｆと同様の凸部５３ｅ、吸引凹部５３ｆが形成されている。
【００３６】
凸部５２ｅ、５３ｅ、吸引凹部５２ｆ、５３ｆは、吸着面５２ａ、上面部５３ａに格子状の溝を加工することなどによってによって形成される。なおここでは、吸引剥離エリア５２ｃのみならず、突き上げ部材５３の上面部５３ａにも凸部５３ｅ、吸引凹部５３ｆを形成した例を示しているが、突き上げ部材５３についてはこのような凸部５３ｅ、吸引凹部５３ｆは必ずしも必須ではなく、単なる突起部を設けるのみでもよい。
【００３７】
図５（ｂ）は、剥離ツール５２を上昇させて吸着面５２ａを粘着シート８ｂの下面に当接させた状態を示している。この状態で、真空吸引部５６（図４参照）を駆動して吸着孔５２ｂ、５３ｂから真空吸引することにより（矢印ｄ，ｅ）吸引剥離エリア５２ｃ、上面部５３ａにおいて吸引凹部５２ｆ、５３ｆ内が真空吸引される。これにより、図５（ｃ）に示すように、吸引剥離エリア５２ｃ、上面部５３ａにおいて吸引凹部５２ｆ、５３ｆに対応した範囲の粘着シート８ｂが下方に吸引され、半導体チップ８ａ＊，８ａから剥離される。
【００３８】
このとき、吸引剥離エリア５２ｃが形成された所定範囲Ｂは、ピックアップ対象の半導体チップ８ａ＊のチップ範囲の外縁部Ｅ１、半導体チップ８ａ＊に隣接する半導体チップ８ａのチップ範囲の外縁部Ｅ２をいずれも含んで設定されていることから、当該ピックアップ動作によって取り出す半導体チップ８ａ＊の外縁部のみならず、隣接する半導体チップ８ａの外縁部近傍において粘着シート８ｂをチップ下面から吸引凹部５２ｆ、５３ｆの配列に応じて部分的に剥離させることができる。この吸引剥離エリア５２ｃによる剥離はピックアップ動作に先立って行われることから、ピックアップ動作に際してチップ折損などの不具合が生じやすい範囲の粘着シート８ｂの付着力を大幅に弱めておくことができる。したがって、薄型で平面サイズが大きく低剛性で破損しやすい半導体チップを対象とする場合にあっても、ピックアップ時の粘着シート８ｂの剥離を容易にすることが可能となっている。
【００３９】
このように、剥離ツール５２に吸引剥離エリア５２ｃを設けて予め粘着シート８ｂの剥離を容易にする方式を採用するには、吸引剥離エリア５２ｃが形成される所定範囲Ｂを、対象とする半導体チップ８ａの特性に応じて適切に設定する必要がある。すなわち、ピックアップ時における半導体チップの折損特性は、半導体チップ８ａ＊の端面から突き上げ部材５３の端面までの距離（オーバーハング量）に依存しているが、このオーバーハング量は所定範囲Ｂの設定如何によって規定される。
【００４０】
ここで図６を参照して、所定範囲Ｂおよびオーバーハング量の設定の適否とピックアップ動作に際して生じるチップ折損などの不具合との関係について説明する。ここでは、吸引剥離エリア５２ｃによって所定範囲Ｂの粘着シート８ｂを予め部分的に剥離した後に、ピックアップノズル１６ａによって吸着保持された半導体チップ８ａ＊を、突き上げ部材５３によって突き上げながら上昇させるピックアップ動作における半導体チップ８ａ＊，８ａ、粘着シート８ｂの挙動を示している。
【００４１】
まず図６（ａ）は、作業対象の半導体チップ８ａの平面サイズ、厚さなどの抗折特性に対して吸引剥離エリア５２ｃの所定範囲Ｂ１およびピックアップ対象の半導体チップ８ａ＊が吸引剥離エリア５２ｃ上へ片持ち状態で延出するオーバーハング量Ｂ１ａが適切に設定された例を示している。すなわちここでは、吸引剥離エリア５２ｃにおいて半導体チップ８ａから剥離された後に、吸引剥離エリア５２ｃに吸着保持された状態の粘着シート８ｂが、突き上げ部材５３によって突き上げられて上方に変位した半導体チップ８ａ＊の下面と連結された状態において、吸引剥離エリア５２ｃから分離して斜め上方に立ち上がる分離点Ｆ１が、半導体チップ８ａ＊の下方に位置するように、所定範囲Ｂ１およびオーバーハング量Ｂ１ａが設定されている。これにより、以下の２例にて発生するチップ折損を有効に防止することが可能となっている。
【００４２】
すなわち、図６（ｂ）は、半導体チップ８ａの平面サイズ、厚さなどの抗折特性に対して吸引剥離エリア５２ｃの所定範囲Ｂ２およびピックアップ対象の半導体チップ８ａ＊のオーバーハング量Ｂ２ａが図６（ａ）に示す適正例よりも過小に設定された例を示している。ここでは所定範囲Ｂ２およびオーバーハング量Ｂ２ａが小さく、突き上げ部材５３の端面から隣接する半導体チップ８ａの端面までの距離が小さい。したがって吸引剥離エリア５２ｃから分離して上方に立ち上がる分離点Ｆ２は，半導体チップ８ａ＊ではなく隣接する半導体チップ８ａの下方に位置する。このため、突き上げ部材５３によって突き上げられて粘着シート８ｂが上方に変位する過程において、半導体チップ８ａの端部近傍が粘着シート８ｂによって持ち上げられて、部分的に折損部（８ａ）となる不具合が生じる。
【００４３】
これに対し、図６（ｃ）は、ピックアップ対象の半導体チップ８ａ＊の平面サイズ、厚さなどの抗折特性に対して吸引剥離エリア５２ｃの所定範囲Ｂ３および半導体チップ８ａ＊のオーバーハング量Ｂ３ａが、図６（ａ）に示す適正例よりも過大に設定された例を示している。ここでは所定範囲Ｂ３が大きくオーバーハング量Ｂ３ａを大きくすることができることから、吸引剥離エリア５２ｃによって粘着シート８ｂが半導体チップ８ａから剥離される範囲は十分に確保され、剥離後の粘着シート８ｂは吸引剥離エリア５２ｃに広い範囲で吸着保持される。そしてこの状態で突き上げ部材５３によって半導体チップ８ａ＊を突き上げると、大きいオーバーハング量Ｂ３ａで片持ち状態となった半導体チップ８ａ＊の端部近傍には未剥離部分に残存する粘着シート８ｂの粘着力によって下向きの外力が作用し、この外力によって曲げ剛性に乏しい半導体チップ８ａ＊には、部分的に折損部（８ａ＊）が生じる。
【００４４】
上述のように、剥離ツール５２に設けられる吸引剥離エリア５２ｃを有効に機能させるには、吸引剥離エリア５２ｃが形成される所定範囲Ｂを適切に設定して、ピックアップ動作において半導体チップ８ａ＊が吸引剥離エリア５２ｃ上に延出するオーバーハング量を適正に確保可能であることが求められる。すなわち、突き上げ部材５３によって中央部の下面側を支持されたピックアップ対象の半導体チップ８ａ＊の外縁部が吸引剥離エリア５２ｃに片持ち状態で延出した状態において、粘着シート８ｂの剥離または突き上げ部材５３による突き上げによって、ピックアップ対象の半導体チップ８ａ＊または隣接する半導体チップ８ａのいずれにも折損を生じないように、当該半導体チップの抗折強度に応じて所定範囲Ｂを設定する。この設定に際しては、実際に作業対象となる半導体チップについて、吸引剥離エリア５２ｃのサイズを変化させた複数種類の剥離ツール５２を用いて複数回の試行を行い、これらの結果を勘案して適正な所定範囲を求める。
【００４５】
次に、図７を参照して制御系の構成を説明する。図７において、制御部６０は、記憶部６４に記憶された制御プログラムに基づき、機構駆動部６１を介して以下の機構部を制御する。これにより、部品供給ステージ３から半導体チップ８ａを取り出し、さらに取り出した半導体チップ８ａを基板保持ステージ７に保持された基板６に実装するための各動作が実行される。まず、部品供給ステージ３、ユニット集合ステージ４、基板保持ステージ７を制御することにより、部品供給ステージ３におけるＸＹテーブル機構３１や剥離機構３４による部品供給動作が制御され、またユニット集合ステージ４におけるＸ軸移動機構４０の動作が制御され、さらに基板保持ステージ７におけるＸＹテーブル機構７３の動作が制御される。
【００４６】
次いで、ヘッド移動機構１２、第１ヘッド１３、第２ヘッド１４、ピックアップヘッド移動機構１５を制御することにより、部品供給ステージ３から半導体チップ８ａを取り出すピックアップ動作や、剥離機構３４による粘着シート８ｂの剥離動作が実行され、さらに取り出された半導体チップ８ａを基板６に移送搭載してボンディングする実装動作が実行される。すなわちピックアップヘッド移動機構１５を制御することによりピックアップ動作が実行され、また搭載ユニット２０が装着された第１ヘッド１３をヘッド移動機構１２と併せて制御することにより、半導体チップ８ａを基板６に移送搭載する搭載動作が実行される。
【００４７】
また塗布ユニット２１が装着された第２ヘッド１４をヘッド移動機構１２と併せて制御することにより、部品接着用のペーストを塗布ノズル２１ｂから吐出して基板に供給するペースト塗布機能が実行される。上述の各種動作制御に際しては、制御部６０が認識処理部６２を制御することにより、以下の各カメラによる撮像結果の認識処理が行われる。第１カメラ２２による撮像結果を認識処理することにより、部品供給ステージ３に保持された半導体ウェハユニット８における半導体チップ８ａの位置が検出され、この検出結果に基づいて制御部６０がＸＹテーブル機構３１を制御することにより、ピックアップ対象の半導体チップ８ａをピックアップ作業位置［Ｐ１］に正しく位置合わせすることができる。また第２カメラ２３による撮像結果を認識処理することにより、中継ステージ１８に載置された状態における半導体チップ８ａの位置が検出され、この検出結果に基づいて制御部６０が第１ヘッド１１およびＸ軸移動機構４０を制御することにより、ピックアップ対象の半導体チップ８ａに対して部品保持ノズル２０ａを正しく位置合わせすることができる。また第２カメラ２３によってツールストッカ１７の収納凹部に収納された作業ツールを撮像することにより、前述のように当該作業ツールの種類を識別することができる。
【００４８】
さらに第３カメラ２４による撮像結果を認識処理することにより、基板保持ステージ７に保持された状態における基板６の部品実装点６ａの位置が検出され、この検出結果に基づいて制御部６０がＸＹテーブル機構７３を制御することにより、部品実装点６ａを実装作業位置［Ｐ４］に対して位置合わせして、部品保持ノズル２０ａに保持された半導体チップ８ａを部品実装点６ａに正しく搭載することができる。そして部品認識カメラ１９による撮像結果を認識処理することにより、部品保持ノズル２０ａに保持された状態における半導体チップ８ａの位置が検出され、搭載ユニット２０による搭載動作においては、この検出結果を加味して搭載時の位置補正が行われる。
【００４９】
上記構成において、制御部６０がピックアップ機構および剥離機構３４を制御することにより、半導体チップのピックアップ作業が実行される。すなわち、シート保持部である保持テーブル３ａに対して吸着昇降部である剥離ツール５２を上昇させて、吸着面５２ａによって粘着シート８ｂの下面を吸着保持し、次いで吸引凹部５２ｆから真空吸引することにより吸引剥離エリア５２ｃにおいて粘着シート８ｂを半導体チップ８ａから剥離させ、さらに突き上げ部材５３を上昇させてピックアップ対象の半導体チップ８ａ＊を下方から突き上げるとともに、ピックアップノズル１６ａによってこの半導体チップ８ａ＊を上面から吸着保持してピックアップする。
【００５０】
この半導体チップのピックアップ装置は上記のように構成されており、次に図８，図９を参照して、このピックアップ装置によるピックアップ動作の流れを説明する。図８（ａ）は、保持テーブル３ａに保持された半導体ウェハユニット８を移動させて、剥離機構３４の剥離ツール５２にピックアップ対象となる半導体チップ８ａ＊を位置合わせした状態を示している。この状態では、半導体チップ８ａ＊の中心部の下方に突き上げ部材５３が位置する。この後、図８（ｂ）に示すように、剥離ツール５２を上昇させて（矢印ｆ）、吸着面５２ａを粘着シート８ｂの下面に当接させる。これにより、凸部５２ｅ、５３ｅが粘着シート８ｂの下面に接触した状態となる。次いで図８（ｃ）に示すように、ピックアップノズル１６ａをピックアップ対象の半導体チップ８ａ＊に対して位置合わせして下降させる（矢印ｇ）。
【００５１】
この後、半導体チップ８ａ＊のピックアップに先立って、吸引剥離エリア５２ｃおよび突き上げ部材５３の上面部５３ａによる粘着シート８ｂの剥離が行われる。すなわち真空吸引部５６を駆動して、図９（ａ）に示すように、吸着孔５２ｂ、５３ｂから真空吸引する（矢印ｄ、ｅ）。これにより、吸引剥離エリア５２ｃおよび突き上げ部材５３の上面部５３ａにおいて吸引凹部５２ｆ、５３ｆに相当する部分の粘着シート８ｂが、半導体チップ８ａ＊の下面から剥離され、吸引剥離エリア５２ｃおよび突き上げ部材５３によって吸着保持される。これに先立って、ピックアップノズル１６ａから真空吸引することにより（矢印ｈ）、半導体チップ８ａ＊はピックアップノズル１６ａの下面に吸着保持された状態にある。これにより、吸着孔５２ｂ、５３ｂによる真空吸引時に半導体チップ８ａ＊が下方に吸引されることによる波状の変形を抑制する効果を得る。
【００５２】
次に、第２の昇降機構５５（図４参照）を駆動することにより、図９（ｂ）に示すように、突き上げ部材５３を上昇させて（矢印ｉ）、上面部５３ａによって粘着シート８ｂを介して半導体チップ８ａ＊を下方から突き上げる。このとき、粘着シート８ｂは吸引剥離エリア５２ｃの底部に吸着保持されて、半導体チップ８ａ＊の下方に位置する分離点Ｆから斜め上方に立ち上がって上面部５３ａと連結された状態となることから、図６（ｂ）に示すような、隣接する半導体チップ８ａの端部が粘着シート８ｂによって持ち上げられて折損する不具合が生じない。また、吸引剥離エリア５２ｃの所定範囲Ｂ１やオーバーハング量Ｂ１ａは、予め作業対象の半導体チップ８ａの抗折特性を考慮して設定されていることから、図６（ｃ）に示すような、ピックアップ対象の半導体チップ８ａ＊の端部が粘着シート８ｂの粘着力によって折損する不具合が生じない。
【００５３】
このようにして、ピックアップノズル１６ａによる半導体チップ８ａ＊の取り出し動作に先立って吸引剥離エリア５２ｃに相当する範囲の粘着シート８ｂを部分的にチップ下面から剥離した後、ピックアップノズル１６ａを上昇させることにより（矢印ｊ）、半導体チップ８ａ＊を突き上げ部材５３の上面部５３ａに保持された粘着シート８ｂから完全に剥離させて、保持テーブル３ａに保持された半導体ウェハユニット８から取り出す。
【００５４】
図１０は、図４に示す剥離ツール５２において、突き上げ部材５３の構成および形状を変更した例を示している。すなわち、図４に示す突き上げ部材５３では、上面部５３ａに凸部５３ｅ、吸引凹部５３ｆを形成した構成例を示したが、ここではこのような構成の突き上げ部材５３の替わりに、以下のような構成の突き上げ部材５３Ａを用いている。すなわち突き上げ部材５３Ａは、突き上げ部材５３と同様に開口部５２ｄ内に昇降自在に嵌合して設けられ、第２の昇降機構５５によって昇降する。突き上げ部材５３Ａの内部には、さらに突出部材５７が第３の昇降機構５８によって昇降自在に嵌合している。そして図４に示す実施例と同様に、吸引剥離エリア５２ｃには同様機能の凸部５２ｅ、吸引凹部５２ｆが形成されている。
【００５５】
図１０（ａ）に示すように、突出部材５７は平面視してＸ字形状であり、図１０（ｂ）に示すように、上面部５７ａには当接凸部５７ｂが形成されている。第１の昇降機構５４を駆動することにより、剥離ツール５２全体が昇降し（矢印ｋ）、これにより吸着面５２ａを保持テーブル３ａに保持された粘着シート８ｂの下面に接離させることができる。
【００５６】
また第２の昇降機構５５を駆動することにより、突き上げ部材５３Ａを剥離ツール５２に対して相対的に昇降させることができ（矢印ｌ）、これにより、上昇状態において突出部材５７の上面部５７ａが吸着面５２ａから突出して、粘着シート８ｂを介して半導体チップ８ａ＊のみを下方から突き上げることができる。吸着孔５２ｂは真空吸引部５６（図４参照）に接続されており、真空吸引部５６を駆動することにより、吸着孔５２ｂから真空吸引する（図１１（ａ）に示す矢印ｄ参照）。
【００５７】
次に図１１を参照して、図１０に示す突き上げ部材５３Ａが装着された剥離ツール５２によって、ピックアップ動作時の剥離動作を行う例を説明する。図１１（ａ）は、剥離ツール５２にピックアップ対象となる半導体チップ８ａ＊を位置合わせして、剥離ツール５２を上昇させて吸着面５２ａを粘着シート８ｂの下面に当接させた状態を示している。
【００５８】
ここではさらにピックアップノズル１６ａをピックアップ対象の半導体チップ８ａ＊に対して位置合わせして下降させた状態で、第２の昇降機構５５を駆動して突き上げ部材５３Ａを突出部材５７とともに上昇させ（矢印ｎ）、粘着シート８ｂを介して半導体チップ８ａ＊を下方から突き上げる。これに先立って、真空吸引部５６（図４）を駆動して吸着孔５２ｂから真空吸引する（矢印ｄ）。これにより、図９（ｂ）に示す状態と同様に、吸引剥離エリア５２ｃにおいて吸引凹部５２ｆ、５３ｆに相当する部分の粘着シート８ｂが、半導体チップ８ａ＊の下面から剥離され、吸引剥離エリア５２ｃによって吸着保持される。このとき、ピックアップノズル１６ａから真空吸引することにより（矢印ｈ）、半導体チップ８ａ＊はピックアップノズル１６ａの下面に吸着保持された状態にある。
【００５９】
次に、第２の昇降機構５５（図４参照）を駆動することにより、図１１（ｂ）に示すように、突出部材５７を突き上げ部材５３Ａに対して上昇させて（矢印ｏ）、当接凸部５７ｂによって粘着シート８ｂを介して半導体チップ８ａ＊を下方から突き上げるとともに、ピックアップノズル１６ａを上昇させることにより（矢印ｐ）、半導体チップ８ａ＊を突き上げ部材５３の上面部５３ａに保持された粘着シート８ｂから完全に剥離させて、保持テーブル３ａに保持された半導体ウェハユニット８から取り出す。
【００６０】
この構成においても、粘着シート８ｂは吸引剥離エリア５２ｃの底部に吸着保持されて、半導体チップ８ａ＊の下方に位置する分離点Ｆから斜め上方に立ち上がって突き上げ部材５３Ａの上面と連結された状態となることから、図６（ｂ）に示すような、隣接する半導体チップ８ａの端部が粘着シート８ｂによって持ち上げられて折損する不具合が生じない。また、吸引剥離エリア５２ｃの所定範囲Ｂ１やオーバーハング量Ｂ１ａは、予め作業対象の半導体チップ８ａの抗折特性を考慮して設定されていることから、図６（ｃ）に示すような、ピックアップ対象の半導体チップ８ａ＊の端部が粘着シート８ｂの粘着力によって折損する不具合が生じない。
【００６１】
なお本実施の形態において、突き上げ部材５３の構成には各種のバリエーションが可能であり、図４，図９にそれぞれ示す突き上げ部材５３、５３Ａの構成には限定されない。例えば、図１１（ｃ）に示すように、図４の突き上げ部材５３において、上面部５３ａから突出して進退するエジェクタピン５９を設けた構成の突き上げ部材５３Ｂを用いるようにしてもよい。すなわちこの例では、図９（ｂ）（ｃ）に示すように半導体チップ８ａ＊を保持したピックアップノズル１６ａを上昇させて（矢印ｏ）半導体チップ８ａ＊を取り出すピックアップ動作時に、エジェクタピン５９を粘着シート８ｂを貫通して上昇させ（矢印ｑ）、半導体チップ８ａ＊の下面を突き上げることにより、粘着シート８ｂの剥離をより確実に促進するようにしている。
【００６２】
上記説明したように、本実施の形態に示す半導体チップのピックアップ装置、ピックアップ方法では、半導体チップ８ａの真空吸着によるピックアップにおいて粘着シート８ｂからの剥離を促進する剥離機構３４に、剥離ツール５２において半導体チップ８ａの外縁形状に対応して吸着面に設定された矩形状のチップ範囲５２ｇの内側にチップ範囲５２ｇよりも小さい開口サイズで開口する開口部５２ｄと、この開口部５２ｄに相対昇降動作が自在に嵌合して設けられ上昇状態において上面が吸着面５２ａから突出して粘着シート８ｂを介して半導体チップ８ａ＊を下方から突き上げる突き上げ部材５３と、開口部５２ｄの外側にチップ範囲５２ｇの外縁を含んだ所定範囲Ｂに形成され、粘着シート８ｂの下面に複数の凸部５２ｅを当接させた状態で凸部５２ｅの間の吸引凹部５２ｆから真空吸引することにより吸引凹部５２ｆに対応した範囲の粘着シート８ｂを半導体チップから剥離させる吸引剥離エリア５２ｃとを備えた構成としている。
【００６３】
そして吸引剥離エリア５２ｃが形成される所定範囲Ｂを、突き上げ部材５３によって中央部の下面側を支持されたピックアップ対象の半導体チップ８ａ＊の外縁部が吸引剥離エリア５２ｃに片持ち状態で延出した状態において、粘着シート８ｂの剥離によって半導体チップ８ａ、８ａ＊が折損を生じない範囲に設定することにより、薄型で大きいサイズの半導体チップを対象とする場合にあっても、半導体チップの破損を生じることなく粘着シート８ｂを剥離させて、半導体チップ８ａを正常にピックアップすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の半導体チップのピックアップ装置およびピックアップ方法は、薄型で大きいサイズの半導体チップを対象とする場合にあっても、チップの破損を生じることなく粘着シートを剥離させて半導体チップを正常にピックアップすることができるという効果を有し、薄型の半導体チップをピックアップ対象として粘着シートから取り出して基板に実装する分野において有用である。
【符号の説明】
【００６５】
１  部品実装装置
３  部品供給ステージ
６  基板
８  半導体ウェハユニット
８ａ、８ａ＊  半導体チップ
８ｂ  粘着シート
１５  ピックアップヘッド移動機構
１６  ピックアップヘッド
１６ａ  ピックアップノズル
３４  剥離機構
５２  剥離ツール
５２ａ  吸着面
５２ｂ、５３ｂ  吸着孔
５２ｃ  吸引剥離エリア
５２ｄ  開口部
５２ｅ，５３ｅ  凸部
５２ｆ、５３ｆ  吸引凹部
５２ｇ  チップ範囲
５３，５３Ａ，５３Ｂ  突き上げ部材
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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