(57)【要約】  シート（１２）を吸着する吸着面（２２）を含むステージ（２０）と、シート（１２）を押し上げる押し上げ部材（３０）と、開口（２３）の開口圧力を真空に近い第１圧力と大気圧に近い第２圧力との間で切換える三方弁（６７）と、を備え、半導体ダイ（１５）を粘弾性フィルム（１１）と共にピックアップする際に、吸着面（２２）の吸着圧力を真空に近い第３圧力として押し上げ部材（３０）でシート（１２）を押し上げた状態で、開口圧力を粘弾性フィルム（１１）の粘弾性特性に応じた所定の周波数で振動させる。これにより、シートの表面に粘弾性フィルムを介して貼り付けられた薄い半導体ダイをシートの表面から粘弾性フィルムと共にピックアップする。
2018174138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートの表面に粘弾性フィルムを介して貼り付けられた半導体ダイを前記シートの前記表面から前記粘弾性フィルムと共にピックアップするピックアップ装置であって、
前記シートの裏面を吸着する吸着面を含むステージと、
前記ステージの前記吸着面に設けられた開口の中に配置され、先端が前記吸着面より突出して前記シートの裏面を押し上げる押し上げ部材と、
前記開口の開口圧力を真空に近い第１圧力と大気圧に近い第２圧力との間で切換える開口圧力切換機構と、を備え、
前記半導体ダイを前記粘弾性フィルムと共にピックアップする際に、前記吸着面の吸着圧力を真空に近い第３圧力として前記押し上げ部材で前記シートの裏面を前記吸着面から押し上げた状態で、前記開口圧力を前記粘弾性フィルムの粘弾性特性に応じた所定の周波数で前記第１圧力と前記第２圧力との間で振動させること、
を特徴とするピックアップ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のピックアップ装置であって、
前記粘弾性フィルムの緩和時間に基づいて前記第１圧力と前記第２圧力との間の前記開口圧力の振動数を変化させること、
を特徴とするピックアップ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のピックアップ装置であって、
前記粘弾性フィルムの前記緩和時間が長いほど前記第１圧力と前記第２圧力との間の前記開口圧力の振動数を高くすること、
を特徴とするピックアップ装置。
【請求項４】
請求項２に記載のピックアップ装置であって、
前記第１圧力と前記第２圧力との間の前記開口圧力の振動数は、１０Ｈｚから５０Ｈｚであること、
を特徴とするピックアップ装置。
【請求項５】
請求項３に記載のピックアップ装置であって、
前記第１圧力と前記第２圧力との間の前記開口圧力の振動数は、１０Ｈｚから５０Ｈｚであること、
を特徴とするピックアップ装置。
【請求項６】
請求項２から５のいずれか１項に記載のピックアップ装置であって、
前記押し上げ部材は、
前記シートの裏面の離間した複数の位置を押し上げる複数の突き上げピンで構成される突き上げピン組と、前記各突き上げピンの間および前記突き上げピン組の外周側の前記シートの裏面を押し上げる複数の突き上げ柱で構成される突き上げブロックとを含み、前記突き上げピン組の先端と前記突き上げブロックの先端とは、それぞれ前記吸着面より高い第１位置と前記第１位置より低い第２位置との間で移動し、
前記半導体ダイを前記粘弾性フィルムと共にピックアップする際に、
前記吸着圧力を前記第３圧力として前記突き上げピン組の先端と前記突き上げブロックの先端とを前記第１位置とし、前記開口圧力を前記粘弾性フィルムの粘弾性特性に応じた所定の周波数で前記第１圧力と前記第２圧力との間で振動させた後、
前記吸着圧力を前記第３圧力に保持し、前記突き上げピン組の先端を前記第１位置に保持した状態で、前記突き上げブロックの先端を前記第２位置として、前記開口圧力を前記第１圧力と前記第２圧力との間で振動させること、
を特徴とするピックアップ装置。
【請求項７】
請求項２から５のいずれか１項に記載のピックアップ装置であって、
前記押し上げ部材は、
前記シートの裏面の離間した複数の位置を押し上げる複数の突き上げピンで構成される突き上げピン組と、前記各突き上げピンの間および前記突き上げピン組の外周側の前記シートの裏面を押し上げる複数の突き上げ柱で構成される突き上げブロックとを含み、前記突き上げピン組の先端と前記突き上げブロックの先端とは、それぞれ前記吸着面より高い第３位置と前記第３位置より低い第４位置との間で移動し、
前記半導体ダイを前記粘弾性フィルムと共にピックアップする際に、
前記吸着圧力を前記第３圧力として前記突き上げピン組の先端と前記突き上げブロックの先端と前記第３位置と前記第４位置の間の第５位置とし、前記開口圧力を前記粘弾性フィルムの粘弾性特性に応じた所定の周波数で前記第１圧力と前記第２圧力との間で振動させた後、
前記吸着圧力を前記第３圧力に保持し、前記突き上げブロックの先端を前記第５位置に保持した状態で、前記突き上げピン組の先端を前記第３位置として、前記開口圧力を前記第１圧力と前記第２圧力との間で振動させること、
を特徴とするピックアップ装置。
【請求項８】
請求項２から５のいずれか１項に記載のピックアップ装置であって、
前記押し上げ部材は、
前記シートの裏面の離間した複数の位置を押し上げる複数の突き上げピンで構成される突き上げピン組と、前記各突き上げピンの間および前記突き上げピン組の外周側の前記シートの裏面を押し上げる複数の突き上げ柱で構成される突き上げブロックとを含み、前記突き上げピン組の先端と前記突き上げブロックの先端とは、それぞれ前記吸着面より高い第３位置と前記第３位置より低い第４位置との間で移動し、
前記半導体ダイを前記粘弾性フィルムと共にピックアップする際に、
前記吸着圧力を前記第３圧力として前記突き上げピン組の先端と前記突き上げブロックの先端と前記第３位置と前記第４位置の間の第５位置とし、前記開口圧力を前記粘弾性フィルムの粘弾性特性に応じた所定の周波数で前記第１圧力と前記第２圧力との間で振動させた後、
前記吸着圧力を前記第３圧力に保持した状態で、前記突き上げピン組の先端を前記第３位置とし、前記突き上げブロックの先端を前記第４位置として、前記開口圧力を前記第１圧力と前記第２圧力との間で振動させること、
を特徴とするピックアップ装置。
【請求項９】
請求項７に記載のピックアップ装置であって、
前記第４位置は、前記吸着面と同一、または、前記吸着面よりも低い位置であること、
を特徴とするピックアップ装置。
【請求項１０】
請求項８に記載のピックアップ装置であって、
前記第４位置は、前記吸着面と同一、または、前記吸着面よりも低い位置であること、
を特徴とするピックアップ装置。
【請求項１１】
シートの表面に粘弾性フィルムを介して貼り付けられた半導体ダイを前記シートの前記表面から前記粘弾性フィルムと共にピックアップするピックアップ方法であって、
前記シートの裏面を吸着する吸着面を含むステージと、前記ステージの前記吸着面に設けられた開口の中に配置され、先端が前記吸着面より突出して前記シートの裏面を押し上げる押し上げ部材と、前記開口の開口圧力を真空に近い第１圧力と大気圧に近い第２圧力との間で切換える開口圧力切換機構と、を備えるピックアップ装置を準備し、
前記吸着面の吸着圧力を真空に近い第３圧力として前記押し上げ部材で前記シートの裏面を前記吸着面から押し上げた状態で、前記開口圧力を前記粘弾性フィルムの粘弾性特性に応じた所定の周波数で前記第１圧力と前記第２圧力との間で振動させて前記半導体ダイを前記粘弾性フィルムと共にピックアップするピックアップ方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のピックアップ方法であって、
前記粘弾性フィルムの緩和時間に基づいて前記第１圧力と前記第２圧力との間の前記開口圧力の振動数を変化させること、
を特徴とするピックアップ方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載のピックアップ方法であって、
前記粘弾性フィルムの前記緩和時間が長いほど前記第１圧力と前記第２圧力との間の前記開口圧力の振動数を高くすること、
を特徴とするピックアップ方法。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載のピックアップ方法であって、
前記第１圧力と前記第２圧力との間の前記開口圧力の振動数は、１０Ｈｚから５０Ｈｚであること、
を特徴とするピックアップ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ダイをシートからピックアップするピックアップ装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ダイは、８インチや１２インチの大きさのウェーハを所定の大きさに切断して製造される。製造されたウェーハの裏面には、ダイボンディングの際に基板と半導体ダイとの間に樹脂層を形成するＤＡＦと呼ばれる粘弾性フィルムが取り付けられる。また、ウェーハを切断する際に切断した半導体ダイがバラバラにならないように、ＤＡＦの裏面にダイシングシートを貼り付け、表面側からダイシングソーやレーザ光線などによってＤＡＦと共にウェーハを切断する。この際、裏面に貼り付けられたダイシングシートは若干切り込まれるが切断されないで各半導体ダイとＤＡＦとを保持した状態となっている。そして、切断された各半導体ダイはＤＡＦと共に一つずつダイシングシートからピックアップされてダイボンディング等の次の工程に送られる。【０００３】
ダイシングシートからＤＡＦと共に半導体ダイをピックアップするピックアップ装置としては、半導体ダイの周辺部をダイシングシートから初期剥離させた後、半導体ダイの中央部をダイシングシートから剥離させて、コレットで半導体ダイをピックアップするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このピックアップ装置は次のように動作する。まず、円筒状の吸着ステージの表面にダイシングシートを吸着させ、半導体ダイをコレットに吸着させた状態で、吸着ステージの中央部に配置された初期剥離用支柱とイジェクトピンを吸着ステージの表面より上に突出させて半導体ダイを押し上げる。また、同時に、吸着ステージの内部を真空にして半導体ダイの周辺に初期剥離を発生させる（特許文献１の図４ａ、図４ｂ参照）。次に、吸着ステージの内部を真空にした状態で、初期剥離用支柱を吸着ステージの表面まで降下させて、半導体ダイの中央部をダイシングシートから剥離させる（特許文献１の図６ａ、図６ｂ参照）。そして、コレットで半導体ダイをピックアップする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７，６６５，２０４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、半導体ダイは、非常に薄くなってきており、例えば、２０μｍ程度のものもある。一方、ダイシングシートの厚さは１００μｍ程度であるから、ダイシングシートの厚みは、半導体ダイの厚みの４〜５倍にもなっている。特許文献１に記載された従来技術のピックアップ装置では、吸着ステージの内部を真空にした際にイジェクトピンの間の半導体ダイとＤＡＦとがダイシングシートの下方向への変形に追従して下方向にたわんでしまい、ＤＡＦとダイシングシートとの間に剥離が発生せず、薄い半導体ダイ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、シートの表面に粘弾性フィルムを介して貼り付けられた薄い半導体ダイをシートの表面から粘弾性フィルムと共にピックアップすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のピックアップ装置は、シートの表面に粘弾性フィルムを介して貼り付けられた半導体ダイをシートの表面から粘弾性フィルムと共にピックアップするピックアップ装置であって、シートの裏面を吸着する吸着面を含むステージと、ステージの吸着面に設けられた開口の中に配置され、先端が吸着面より突出してシートの裏面を押し上げる押し上げ部材と、開口の開口圧力を真空に近い第１圧力と大気圧に近い第２圧力との間で切換える開口圧力切換機構と、を備え、半導体ダイを粘弾性フィルムと共にピックアップする際に、吸着面の吸着圧力を真空に近い第３圧力として押し上げ部材でシートの裏面を吸着面から押し上げた状態で、開口圧力を粘弾性フィルムの粘弾性特性に応じた所定の周波数で第１圧力と第２圧力との間で振動させること、を特徴とする。【０００８】
本発明のピックアップ装置において、粘弾性フィルムの緩和時間に基づいて第１圧力と第２圧力との間の開口圧力の振動数を変化させてもよい。【０００９】
本発明のピックアップ装置において、粘弾性フィルムの緩和時間が長いほど第１圧力と第２圧力との間の開口圧力の振動数を高くしてもよい。【００１０】
本発明のピックアップ装置において、第１圧力と第２圧力との間の開口圧力の振動数は、１０Ｈｚから５０Ｈｚとしてもよい。【００１１】
本発明のピックアップ装置において、押し上げ部材は、シートの裏面の離間した複数の位置を押し上げる複数の突き上げピンで構成される突き上げピン組と、各突き上げピンの間および突き上げピン組の外周側のシートの裏面を押し上げる複数の突き上げ柱で構成される突き上げブロックとを含み、突き上げピン組の先端と突き上げブロックの先端とは、それぞれ吸着面より高い第１位置と第１位置より低い第２位置との間で移動し、半導体ダイを粘弾性フィルムと共にピックアップする際に、吸着圧力を第３圧力として突き上げピン組の先端と突き上げブロックの先端とを第１位置とし、開口圧力を粘弾性フィルムの粘弾性特性に応じた所定の周波数で第１圧力と第２圧力との間で振動させた後、吸着圧力を第３圧力に保持し、突き上げピン組の先端を第１位置に保持した状態で、突き上げブロックの先端を第２位置として、開口圧力を第１圧力と第２圧力との間で振動させてもよい。【００１２】
本発明のピックアップ装置において、押し上げ部材は、シートの裏面の離間した複数の位置を押し上げる複数の突き上げピンで構成される突き上げピン組と、各突き上げピンの間および突き上げピン組の外周側のシートの裏面を押し上げる複数の突き上げ柱で構成される突き上げブロックとを含み、突き上げピン組の先端と突き上げブロックの先端とは、それぞれ吸着面より高い第３位置と第３位置より低い第４位置との間で移動し、半導体ダイを粘弾性フィルムと共にピックアップする際に、吸着圧力を第３圧力として突き上げピン組の先端と突き上げブロックの先端と第３位置と第４位置の間の第５位置とし、開口圧力を粘弾性フィルムの粘弾性特性に応じた所定の周波数で第１圧力と第２圧力との間で振動させた後、吸着圧力を第３圧力に保持し、突き上げブロックの先端を第５位置に保持した状態で、突き上げピン組の先端を第３位置として、開口圧力を第１圧力と第２圧力との間で振動させてもよい。【００１３】
本発明のピックアップ装置において、押し上げ部材は、シートの裏面の離間した複数の位置を押し上げる複数の突き上げピンで構成される突き上げピン組と、各突き上げピンの間および突き上げピン組の外周側のシートの裏面を押し上げる複数の突き上げ柱で構成される突き上げブロックとを含み、突き上げピン組の先端と突き上げブロックの先端とは、それぞれ吸着面より高い第３位置と第３位置より低い第４位置との間で移動し、半導体ダイを粘弾性フィルムと共にピックアップする際に、吸着圧力を第３圧力として突き上げピン組の先端と突き上げブロックの先端と第３位置と第４位置の間の第５位置とし、開口圧力を粘弾性フィルムの粘弾性特性に応じた所定の周波数で第１圧力と第２圧力との間で振動させた後、吸着圧力を第３圧力に保持した状態で、突き上げピン組の先端を第３位置とし、突き上げブロックの先端を第４位置として、開口圧力を第１圧力と第２圧力との間で振動させてもよい。【００１４】
本発明のピックアップ装置において、第４位置は、吸着面と同一、または、吸着面よりも低い位置としてもよい。【００１５】
本発明のピックアップ方法は、シートの表面に粘弾性フィルムを介して貼り付けられた半導体ダイをシートの表面から粘弾性フィルムと共にピックアップするピックアップ方法であって、シートの裏面を吸着する吸着面を含むステージと、ステージの吸着面に設けられた開口の中に配置され、先端が吸着面より突出してシートの裏面を押し上げる押し上げ部材と、開口の開口圧力を真空に近い第１圧力と大気圧に近い第２圧力との間で切換える開口圧力切換機構と、を備えるピックアップ装置を準備し、吸着面の吸着圧力を真空に近い第３圧力として押し上げ部材でシートの裏面を吸着面から押し上げた状態で、開口圧力を粘弾性フィルムの粘弾性特性に応じた所定の周波数で第１圧力と第２圧力との間で振動させて半導体ダイを粘弾性フィルムと共にピックアップすることを特徴とする。【００１６】
本発明のピックアップ方法において、粘弾性フィルムの緩和時間に基づいて第１圧力と第２圧力との間の開口圧力の振動数を変化させてもよい。【００１７】
本発明のピックアップ方法において、粘弾性フィルムの緩和時間が長いほど第１圧力と第２圧力との間の開口圧力の振動数を高くしてもよい。【００１８】
本発明のピックアップ方法において、第１圧力と第２圧力との間の開口圧力の振動数は、１０Ｈｚから５０Ｈｚとしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、シートの表面に粘弾性フィルムを介して貼り付けられた薄い半導体ダイをシートの表面から粘弾性フィルムと共にピックアップすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態のピックアップ装置の構成を示す系統図である。
【図２】図１に示すピックアップ装置のステージを示す斜視図である。
【図３】半導体ダイと粘弾性フィルムとシートとの変形を示す説明図である。
【図４】半導体ダイと粘弾性フィルムとシートの積層体の物理モデルである。
【図５】図４に示す物理モデルのシート下側の面に振動圧力を印加した際のシートと粘弾性フィルムとの間の剥離力の変化を示す図である。
【図６】粘弾性フィルムの緩和時間と圧力振動の最適周波数との関係を示すグラフである。
【図７】図１に示すピックアップ装置の動作を示す説明図である（初期状態）。
【図８】図１に示すピックアップ装置の動作を示す説明図である（周辺剥離状態）。
【図９】図１に示すピックアップ装置の動作を示す説明図である（略全面剥離状態）。
【図１０】図７から図９に示す動作の際の開口圧力の振動を示すグラフである。
【図１１】図１に示すピックアップ装置の他の動作を示す説明図である（周辺剥離状態）。
【図１２】図１に示すピックアップ装置の他の動作を示す説明図である（略全面剥離状態）。
【図１３】図１に示すピックアップ装置の他の動作を示す説明図である（略全面剥離状態）。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜ピックアップ装置の構成＞
以下、図面を参照しながら実施形態のピックアップ装置１００について説明する。本実施形態のピックアップ装置１００は、樹脂製のシート１２の表面１２ａに粘弾性フィルム１１を介して貼り付けられた半導体ダイ１５をシート１２の表面１２ａから粘弾性フィルム１１と共にピックアップするものである。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態のピックアップ装置１００は、シート１２を保持するウェーハホルダ１０と、シート１２を吸着するステージ２０と、ステージ２０の開口２３の中に設けられた押し上げ部材３０と、ステージ２０のケーシング２１の内部に設けられて押し上げ部材３０を上下に駆動する駆動機構５０と、半導体ダイ１５をピックアップするコレット１８と、真空ポンプ６１と、ピックアップ装置１００の駆動制御を行う制御部７０とを備えている。
【００２３】
ウェーハホルダ１０は、円環状のエキスパンドリング１６と、エキスパンドリング１６のフランジ上にシート１２の周辺に取り付けられた金属製のリング１３を固定するリング押さえ１７とを有している。シート１２は、エキスパンドリング１６にセットされると、エキスパンドリング１６の上面とフランジ面との段差分だけエキスパンドリング上部の曲面に沿って引き伸ばされ、シート１２の中心から周囲に向かう引っ張り力が働く。この引張り力によってシート１２が延びるので、シート１２の上に貼り付けられた各半導体ダイ１５の間と粘弾性フィルム１１の間には隙間１４ができている。また、ウェーハホルダ１０は、図示しない移動機構によって水平方向と上下方向に移動することができる。
【００２４】
図２に示すように、ステージ２０は、円筒形で、上面にはシート１２の裏面１２ｂを吸着する吸着面２２が形成されている。吸着面２２の中央には、ケーシング２１の内部と連通する四角い開口２３が設けられ、開口２３には吸着面２２より突出してシート１２の裏面１２ｂを押し上げる押し上げ部材３０が配置されている。押し上げ部材３０は、突き上げピン組３２と突き上げブロック３４とで構成されている。突き上げピン組３２は、シート１２の裏面１２ｂの離間した複数の位置を押し上げる針状の複数の突き上げピン３１で構成されている。突き上げブロック３４は、各突き上げピン３１の間および突き上げピン組３２の外周側のシート１２の裏面１２ｂを押し上げる複数の四角柱状の突き上げ柱３３で構成されている。開口２３の周囲には、吸着溝２６が開口２３を取り巻くように二重に設けられている。各吸着溝２６には、吸着孔２７が設けられている。
【００２５】
図１に示すように、ステージ２０のケーシング２１の内部には、押し上げ部材３０を構成する突き上げピン組３２と突き上げブロック３４を上下に駆動する駆動機構５０が収納されている。駆動機構５０は、モータ５１と、モータ５１の回転移動を上下移動に変換するカム５２と、カム５２に接するカムフォロワ５３と、カムフォロワ５３が取り付けられ、モータ５１の回転によって上下方向に移動するロッド５４と、ロッド５４の上下移動を突き上げピン組３２、突き上げブロック３４の上下移動に変換する変換機構５５とを備えている。
【００２６】
コレット１８は、先端に半導体ダイ１５を吸着保持する保持面１８ａを有している。保持面１８ａには吸引孔１９が設けられている。コレット１８は、コレット駆動部８０によって水平方向と上下方向とに移動する。
【００２７】
ケーシング２１の内部は配管６３を通して真空ポンプ６１に連通している。ステージ２０の開口２３は、吸着面２２とケーシング２１の内部と連通しているので、真空ポンプ６１は、配管６３、ケーシング２１を通して開口２３と接続されている。また、吸着孔２７も配管６４を通して真空ポンプ６１に連通している。コレット１８の吸引孔１９は、配管６５を通して真空ポンプ６１に連通している。また、各配管６３、６４、６５には、三方弁６７、６８、６９が配置されている。真空ポンプ６１の吸込管６６には、真空ポンプ６１の吸引圧力を検出する圧力センサ６２が取り付けられている。三方弁６７、６８、６９は、連通方向を真空ポンプ側と大気開放側とに切り替えることができるもので、真空ポンプ側に切り替えた場合には真空ポンプ６１と連通してケーシング２１、吸着溝２６、コレット１８の吸引孔１９を真空にする。逆に大気開放側とした場合には、大気開放端と連通してケーシング２１、吸着溝２６、コレット１８の吸引孔１９に空気を導入して真空を破壊する。三方弁６７は、配管６３を介してケーシング２１に接続されてケーシング２１の開口２３の圧力Ｐを真空と大気圧との間で切換えるもので、請求項に記載の開口圧力切換機構に対応する。なお、三方弁６７の大気開放側には、大気圧よりも高い圧縮空気源を接続してケーシング２１の開口２３の圧力Ｐを真空と大気圧よりも少し高い圧力との間で切換えるようにしてもよい。
【００２８】
制御部７０は、演算処理を行うＣＰＵ７１と、制御プログラムやデータを格納するメモリ７２と、機器・センサインターフェース７３とを含み、ＣＰＵ７１とメモリ７２と機器・センサインターフェース７３とがデータバス７４で接続されているコンピュータである。押し上げ部材３０を駆動する駆動機構５０のモータ５１、真空ポンプ６１、コレット駆動部８０、三方弁６７、６８、６９、図示しないウェーハホルダ１０の移動機構は、機器・センサインターフェース７３に接続され、制御部７０の指令によって駆動される。また、圧力センサ６２は、機器・センサインターフェース７３に接続され、検出信号は、制御部７０で処理される。
【００２９】
＜半導体ダイと粘弾性フィルムとシートの積層体の振動応答＞
図３に示すように、半導体ダイ１５は、粘弾性フィルム１１を介してシート１２に貼り付けられているので、半導体ダイ１５と粘弾性フィルム１１とシート１２とは、図３に示すような積層体となっている。なお、図３において符号１５ａ、１１ａ、１２ａは半導体ダイ１５、粘弾性フィルム１１、シート１２の各表面を示し、符号１５ｂ、１１ｂ、１２ｂは半導体ダイ１５、粘弾性フィルム１１、シート１２の各裏面を示す。半導体ダイ１５の厚さは、シート１２の厚さより薄く、半導体ダイ１５の曲げ剛性は、シート１２よりも小さい。ここで、図１、図２に示すステージ２０の開口２３の圧力Ｐを真空にすると、シート１２は図３に示すように下に凸に湾曲変形する。シート１２よりも曲げ剛性の小さい半導体ダイ１５と粘弾性フィルム１１とは、シート１２に追従して下に凸に湾曲変形する。
【００３０】
このような変形をする半導体ダイ１５と粘弾性フィルム１１とシート１２との積層体は、図４に示すような物理モデルとして取り扱うことができる。図４に示すように、個体で弾性体である半導体ダイ１５は、質量４１と曲げ剛性を示すばね４２の組み合わせで表される。同様に、個体で弾性体であるシート１２も図４に示すように、質量４６と曲げ剛性を示すばね４７との組み合わせで表すことができる。一方、粘弾性体である粘弾性フィルム１１は、質量４３と曲げ剛性を示すばね４４と粘性を示すダッシュポット４５を直列に接続したものとして表すことができる。そして、半導体ダイ１５と粘弾性フィルム１１とシート１２との積層体は、図４に示すように、質量４１とばね４２、質量４３とばね４４とダッシュポット４５、質量４６とばね４７とを直列に接続した物理モデルとして取り扱うことができる。
【００３１】
図４に示すシート１２の下端に加わる圧力Ｐを振動させると、物理モデルには、圧力Ｐ×受圧面積Ａの振動外力が加わる。図４に示す物理モデルの下端に図５に実線で示すように振動する圧力Ｐを外力として入力すると、固体の半導体ダイ１５やシート１２は圧力Ｐの時間変化に対応して遅れなく変化するのに対し、粘弾性フィルム１１の変位は圧力Ｐの時間変化に対して遅れて変化する。このため、シート１２と粘弾性フィルム１１との間に変位差が発生する。この変位差により、図５の一点鎖線に示すように、シート１２の表面１２ａと粘弾性フィルム１１の裏面１１ｂとの間を剥離させる方向の剥離力Ｆｐが発生する。シート１２と粘弾性フィルム１１との間の剥離力Ｆｐは、外力である圧力Ｐの振動の周波数ｆと粘弾性フィルム１１の緩和時間τによって変化する。
【００３２】
そこで、粘弾性フィルム１１の緩和時間τに応じて適切な圧力Ｐの振動の周波数ｆを選択すると、図５に示すように、圧力Ｐが最も低くなる時刻ｔ０から時間Δｔだけ遅れた時刻ｔ１に剥離力Ｆｐが最大となるようにすることができる。
【００３３】
図５に示す時間Δｔは、粘弾性フィルム１１の緩和時間τが長くなる、つまり、粘弾性フィルム１１の特性が弾性特性に近くなるほど短くなり、粘弾性フィルム１１の緩和時間τが短くなる、つまり、粘弾性フィルム１１の特性が粘性特性に近くなるほど長くなる。したがって、粘弾性フィルム１１の緩和時間τが長い場合には圧力Ｐの振動の周波数ｆを高く設定し、粘弾性フィルム１１の緩和時間τが短い場合には、圧力Ｐの振動の周波数ｆを低く設定することにより、圧力Ｐが最も低くなる時刻ｔ０から時間Δｔだけ遅れた時刻ｔ１に大きな剥離力Ｆｐを得ることができる。
【００３４】
ここで、粘弾性フィルム１１の緩和時間τは、粘弾性フィルム１１の粘弾性特性を示すものであり、一般的な粘弾性測定装置（レオメータ）で測定した物性値である。発明者の研究によると、粘弾性フィルム１１の緩和時間τが１０から２０（ｍｓ）の場合には、圧力Ｐの振動の周波数ｆを１０Ｈｚ〜５０Ｈｚとすることにより、大きな剥離力Ｆｐを得ることができることが分かっている。より好適には、圧力Ｐの振動の周波数ｆを１０Ｈｚ〜４０Ｈｚとすることにより、より大きな剥離力Ｆｐを得ることができる。さらに好適には、圧力Ｐの振動の周波数ｆを１０Ｈｚ〜３０Ｈｚとすることにより、さらに大きな剥離力Ｆｐを得ることができる。よりさらに好適には、圧力Ｐの振動の周波数ｆを２０Ｈｚとすることにより、より大きな剥離力Ｆｐを得ることができる。なお、圧力Ｐの振動の周波数ｆを２０Ｈｚとすることは一例であり、これに限らない。他の態様のとして圧力Ｐの振動の周波数ｆは、各１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０Ｈｚであり、これらの周波数のいずれか２つの範囲内であってもよい。
【００３５】
＜ピックアップ装置への応用＞
以上説明したように、半導体ダイ１５と粘弾性フィルム１１とシート１２との積層体に粘弾性フィルム１１の緩和時間τに応じた所定の周波数ｆで圧力Ｐの振動を加えると、粘弾性フィルム１１とシート１２との間に大きな剥離力Ｆｐを発生させることができる。本実施形態のピックアップ装置１００は、この原理を応用したもので、半導体ダイ１５を粘弾性フィルム１１と共にピックアップする際に、開口２３の圧力Ｐを所定の周波数ｆで真空に近い第１圧力Ｐ１と大気圧に近い第２圧力Ｐ２との間で振動させることにより、粘弾性フィルム１１とシート１２との間に大きな剥離力Ｆｐを発生させて半導体ダイ１５と粘弾性フィルム１１とをシート１２からピックアップするものである。なお、第２圧力Ｐ２は、大気圧に近い圧力であれば、大気圧と同一の圧力の他、大気圧よりも少し高い圧力および大気圧より少し低い圧力を含むものである。
【００３６】
ここで、開口２３の圧力Ｐを真空に近い第１圧力Ｐ１と大気圧に近い第２圧力Ｐ２との間で圧力Ｐを振動させることとは、圧力Ｐの第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２との間の振動が一周期以上あればよく、例えば、開口２３の圧力Ｐを大気圧に近い第２圧力Ｐ２から真空に近い第１圧力Ｐ１まで低下させた後、大気圧の近い第２圧力Ｐ２に戻すような圧力Ｐの変動を１回以上与えることをいう。
【００３７】
＜ピックアップ装置の動作＞
以下、図７から図１０を参照しながら、ピックアップ装置１００の動作について説明する。以下の説明では、圧力振動の周波数ｆは、２０Ｈｚとして説明する。
【００３８】
図７に示すように、制御部７０は、図示しない移動機構によってウェーハホルダ１０の水平方向と上下方向の位置を調整し、半導体ダイ１５と粘弾性フィルム１１が貼り付けられたシート１２の裏面１２ｂがステージ２０の吸着面２２に接し、半導体ダイ１５と粘弾性フィルム１１の水平方向の位置が開口２３の直上となるようにする。そして、制御部７０は、三方弁６８を真空ポンプ側として真空ポンプ６１によってステージ２０の吸着溝２６の圧力を低下させ、シート１２の裏面１２ｂを吸着面２２に吸着固定する。この状態では、突き上げピン３１、突き上げ柱３３の各先端３１ａ、３３ａは吸着面２２と同一面の第２位置となっている。
【００３９】
次に、制御部７０は、図１０に示す時刻ｔ１に三方弁６７を真空ポンプ側にして真空ポンプ６１によってステージ２０の開口２３の圧力Ｐを大気圧に近い第２圧力Ｐ２から低下させる。また、制御部７０は、開口２３の圧力の低下の開始と略同時に、図８に示すように、駆動機構５０によって突き上げピン組３２、突き上げブロック３４の各突き上げピン３１、各突き上げ柱３３の各先端３１ａ、３３ａを吸着面２２より高さＨ１だけ高い第１位置まで上昇させる。更に、制御部７０は、三方弁６９を真空ポンプ側としてコレット１８の吸引孔１９の圧力を低下させる。図８に示すように、開口２３の周辺のシート１２は、吸着面２２に吸着固定されているので、突き上げピン３１、突き上げ柱３３の各先端３１ａ、３３ａの上昇により、シート１２は斜め下方向に引っ張られる。また、シート１２は開口２３の圧力Ｐによって下方向に引っ張られる。
【００４０】
この際、半導体ダイ１５は、吸引孔１９の真空によりコレット１８の保持面１８ａに吸着されている。しかし、開口２３の圧力Ｐを大気圧の近い第２圧力Ｐ２から真空に近い第１圧力Ｐ１まで低下させている図１０の時刻ｔ１からｔ２の間は、半導体ダイ１５はコレット１８の保持面１８ａから離れ、半導体ダイ１５と粘弾性フィルム１１とは図３に示すようにシート１２に追従して下側に湾曲している。このため、粘弾性フィルム１１とシート１２とは剥離していない。ただし、コレット１８の保持面１８ａがゴムなどの弾性体の場合、半導体ダイ１５が薄い為、わずかな押しつけ力で、半導体ダイ１５の外周部を図３に示したごとく、凸状に湾曲変形させてしまい、剥離抗力を発現させる。この場合、コレット１８は半導体ダイ１５にわずかな間隙で空中待機させる。コレット１８が半導体ダイ１５に非接触な状態でも、本件の剥離プロセスには何ら影響は無く剥離が終了すると、半導体ダイ１５はコレット１８に吸引吸着される。
【００４１】
図１０に示す時刻ｔ２に開口２３の圧力Ｐが真空に近い第１圧力Ｐ１に到達したら、制御部７０は、三方弁６７を大気開放側に切り替えて空気をケーシング２１の内部に導入する。これにより、開口２３の圧力Ｐは、時刻ｔ２の第１圧力Ｐ１から大気圧に近い第２圧力Ｐ２に向かって急速に上昇し時刻ｔ３に大気圧の近い第２圧力Ｐ２に戻る。
【００４２】
ピックアップ装置１００では、図１０に示すように、開口２３の圧力Ｐの低下を開始する時刻ｔ１から開口２３の圧力Ｐが真空に近い第１圧力Ｐ１に到達し、再度第２圧力Ｐ２に戻る時刻ｔ３までの時間Δｔ２（＝ｔ３−ｔ１）が所定の周期である２０Ｈｚの一周期である５０（ｍｓ）＝（１／２０Ｈｚ×１０００）となるように、真空ポンプ６１の空気吸引速度と三方弁６７による開口２３の真空開放速度とを調整している。
【００４３】
このため、図１０に示すように、開口２３の圧力Ｐが真空に近い第２圧力Ｐ２に到達してからΔｔ１時間後に粘弾性フィルム１１とシート１２との間に最大の剥離力Ｆｐが発生する。この剥離力Ｆｐにより、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間、つまり、図８に示すように、真空破壊時間の間に粘弾性フィルム１１の周辺部とシート１２との間に初期剥離が発生する。
【００４４】
次に、制御部７０は、再び三方弁６７を真空ポンプ側にして真空ポンプ６１によってステージ２０の開口２３の圧力Ｐを大気圧に近い第２圧力Ｐ２から低下させ始める。また、制御部７０は、開口２３の圧力Ｐの低下の開始と略同時に、図９に示すように、駆動機構５０によって突き上げピン３１の各先端３１ａの位置を第１位置に保ったまま、突き上げ柱３３の各先端３３ａを吸着面２２と同一高さ、つまり、第１位置よりも高さＨ１だけ低い第２位置まで降下させる。これにより、突き上げ柱３３によって押し上げられていたシート１２の部分が開口２３の大気圧よりも低い圧力によって下方向に引っ張られて下方向に湾曲する。
【００４５】
この際、半導体ダイ１５、粘弾性フィルム１１もシート１２に追従して下方向に湾曲する。この状態では、また、突き上げ柱３３によって押し上げられていたシート１２の部分の粘弾性フィルム１１とシート１２とは剥離していない。
【００４６】
次に、制御部７０は、開口２３の圧力Ｐが真空に近い第１圧力Ｐ１に到達したら、三方弁６７を大気開放側に切り替えて空気をケーシング２１の内部に導入する。これにより、開口２３の圧力Ｐは、第１圧力Ｐ１から大気圧に近い第２圧力Ｐ２に向かって上昇し大気圧の近い第２圧力Ｐ２に戻る。
【００４７】
図９の状態において、開口２３の圧力Ｐを第２圧力Ｐ２から第１圧力Ｐ１まで低下させた後、第２圧力Ｐ２まで戻すまでの時間Δｔ２は、先に、図８の状態で開口２３の圧力Ｐを第２圧力Ｐ２と第１圧力Ｐ１との間で、周波数２０Ｈｚで振動させたのと同様、２０ｚの一周期である５０（ｍｓ）＝（１／２０Ｈｚ×１０００）となるように真空ポンプ６１の空気吸引速度と三方弁６７による開口２３の真空開放速度とを調整してもよいし、これよりも長い時間となるように調整してもよい。
【００４８】
時間Δｔ２を５０（ｍｓ）に調整した場合には、図８を参照して説明したと同様、開口２３の圧力Ｐが第１圧力Ｐ１から第２圧力Ｐ２に戻る間にシート１２と粘弾性フィルム１１との間に最大の剥離力Ｆｐが発生し、この最大の剥離力Ｆｐによって突き上げ柱３３によって押し上げられていたシート１２の部分でシート１２と粘弾性フィルム１１との間の剥離が発生する。
【００４９】
一方、時間Δｔ２を５０（ｍｓ）より長くした場合、例えば、第２圧力Ｐ２から第１圧力Ｐ１に到達した後、少し時間をおいてから、真空破壊を開始した場合には、大気圧に近い第２圧力Ｐ２に戻る過程で開口２３の圧力Ｐが第２圧力Ｐ２に保持されている間に、突き上げピン３１の間の部分の半導体ダイ１５が弾性力により下に凸の湾曲変形から元の平面状態に戻ろうとする力によりシート１２と粘弾性フィルム１１との間に剥離が発生する。これは、突き上げピン３１の間の領域では、半導体ダイ１５は、突き上げピン３１の先端３１ａによって両持ち梁のように支持されることから、図８に示した周辺部よりも剛性が大きくなるので、半導体ダイ１５の剛性によってシート１２と粘弾性フィルム１１との剥離が促進されるためである。
【００５０】
そして、開口２３の圧力Ｐが大気圧に近い第２圧力Ｐ２に戻ると、中央部のシート１２と粘弾性フィルム１１との間に剥離が発生している。この後、制御部７０は、コレット駆動部８０によってコレット１８を上昇させて、半導体ダイ１５と粘弾性フィルム１１とをシート１２からピックアップする。
【００５１】
以上説明したように、実施形態のピックアップ装置１００は、シート１２の表面１２ａに粘弾性フィルム１１を介して貼り付けられた薄い半導体ダイ１５をシート１２の表面１２ａから粘弾性フィルム１１と共にピックアップすることができる。
【００５２】
以上の説明では、制御部７０は、図８に示すような粘弾性フィルム１１の周辺部分とシート１２との間に初期剥離を発生させる場合には、開口２３の圧力Ｐを大気圧に近い第２圧力Ｐ２と真空に近い第１圧力Ｐ１との間で一回だけ圧力Ｐを振動させる、つまり、第２圧力Ｐ２から第１圧力Ｐ１の圧力Ｐを低下させた後、第２圧力Ｐ２に戻すこととして説明したが、圧力Ｐの振動は一周期に限らず、例えば、図１０の破線に示すように、二周期だけ圧力Ｐを第２圧力Ｐ２と第１圧力Ｐ１と間で振動させるようにしてもよい。この場合、剥離力Ｆｐが最大となる時点が二回発生するので、より好適にシート１２と粘弾性フィルム１１との剥離を行うことができる。
【００５３】
次に、図１１、図１２を参照しながら、ピックアップ装置１００の他の動作について説明する。先に、図７から図１０を参照して説明したのと同様の動作については、説明を省力する。
【００５４】
本動作は、図７に示す初期状態の後、図１１に示すように、制御部７０が突き上げピン３１の各先端３１ａと突き上げ柱３３の各先端３３ａを吸着面２２から高さＨ２の第５位置まで上昇させた後、開口２３の圧力Ｐを第２圧力Ｐ２と第１圧力Ｐ１との間で、周波数２０Ｈｚで一周期だけ振動させる。その後、制御部７０は、突き上げ柱３３の各先端３３ａの位置を第５位置に保ったまま、突き上げピン３１の先端３１ａを第５位置よりも高く、吸着面２２から高さＨ３の位置にある第３位置まで上昇させ、開口２３の圧力Ｐを第２圧力Ｐ２と第１圧力Ｐ１との間で振動させるものである。この場合、吸着面２２の位置が請求項に記載の第４位置となる。
【００５５】
ピックアップ装置１００は、上記の動作によっても、先に説明したのと同様、シート１２の表面１２ａに粘弾性フィルム１１を介して貼り付けられた薄い半導体ダイ１５をシート１２の表面１２ａから粘弾性フィルム１１と共にピックアップすることができる。
【００５６】
次に図１３を参照しながら、ピックアップ装置１００の他の動作について説明する。この動作は、図７に示す初期状態から、図１１に示すような初期剥離状態に移行した後、図１３に示すように、制御部７０は、突き上げ柱３３の各先端３３ａの位置を吸着面２２の高さと同様の高さの第４位置に降下させるとともに、突き上げピン３１の先端３１ａを第５位置よりも高く、吸着面２２から高さＨ３の位置にある第３位置まで上昇させ、開口２３の圧力Ｐを第２圧力Ｐ２と第１圧力Ｐ１との間で振動させるものである。この場合、吸着面２２の位置が請求項に記載の第４位置となる。
【００５７】
ピックアップ装置１００は、上記の動作によっても、先に説明したのと同様、シート１２の表面１２ａに粘弾性フィルム１１を介して貼り付けられた薄い半導体ダイ１５をシート１２の表面１２ａから粘弾性フィルム１１と共にピックアップすることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０  ウェーハホルダ、１１  粘弾性フィルム、１１ａ、１２ａ、１５ａ  表面、１１ｂ、１２ｂ、１５ｂ  裏面、１２  シート、１３  リング、１４  隙間、１５  半導体ダイ、１６  エキスパンドリング、１８  コレット、１８ａ  保持面、１９  吸引孔、２０  ステージ、２１  ケーシング、２２  吸着面、２３  開口、２６  吸着溝、２７  吸着孔、３０  押し上げ部材、３１  突き上げピン、３１ａ、３３ａ  先端、３２  突き上げピン組、３３  突き上げ柱、３４  突き上げブロック、４１、４３、４６  質量、４２、４４、４７  ばね、４５  ダッシュポット、５０  駆動機構、５１  モータ、５２  カム、５３  カムフォロワ、５４  ロッド、５５  変換機構、６１  真空ポンプ、６２  圧力センサ、６３、６４、６５  配管、６６  吸込管、６７、６８、６９  三方弁、７０  制御部、７１  ＣＰＵ、７２  メモリ、７３  機器・センサインターフェース、７４  データバス、８０  コレット駆動部、１００  ピックアップ装置。
【図１】
2018174138.tif 000003
【図２】
2018174138.tif 000004
【図３】
2018174138.tif 000005
【図４】
2018174138.tif 000006
【図５】
2018174138.tif 000007
【図６】
2018174138.tif 000008
【図７】
2018174138.tif 000009
【図８】
2018174138.tif 000010
【図９】
2018174138.tif 000011
【図１０】
2018174138.tif 000012
【図１１】
2018174138.tif 000013
【図１２】
2018174138.tif 000014
【図１３】
2018174138.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月18日(2019.1.18)
【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】
シートの表面に粘弾性フィルムを介して貼り付けられた半導体ダイを前記シートの前記表面から前記粘弾性フィルムと共にピックアップするピックアップ装置であって、
前記シートの裏面を吸着する吸着面を含むステージと、
前記ステージの前記吸着面に設けられた開口の中に配置され、先端が前記吸着面より突出して前記シートの裏面を押し上げる押し上げ部材と、
前記開口の開口圧力を真空に近い第１圧力と大気圧に近い第２圧力との間で切換える開口圧力切換機構と、
前記開口圧力切換機構の動作を調整する制御部と、を備え、
前記制御部は、
予め測定した前記粘弾性フィルムの粘弾性特性に基づいて、前記半導体ダイ及び前記粘弾性フィルムを前記シートからピックアップする際の剥離力が最大となる前記第１圧力と前記第２圧力とを切換える周波数を算出して設定し、
前記半導体ダイを前記粘弾性フィルムと共にピックアップする際に、前記吸着面の吸着圧力を真空に近い第３圧力として前記押し上げ部材で前記シートの裏面を前記吸着面から押し上げた状態で、前記開口圧力を設定した前記周波数で前記第１圧力と前記第２圧力との間で振動させること、
を特徴とするピックアップ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のピックアップ装置であって、
前記制御部は、
前記粘弾性フィルムの緩和時間に基づいて前記第１圧力と前記第２圧力とを切換える前記周波数を変化させること、
を特徴とするピックアップ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のピックアップ装置であって、
前記制御部は、
前記粘弾性フィルムの前記緩和時間が長いほど前記第１圧力と前記第２圧力とを切換える前記周波数を高くすること、
を特徴とするピックアップ装置。
【請求項４】
請求項２に記載のピックアップ装置であって、
前記第１圧力と前記第２圧力との切換え周波数は、１０Ｈｚから５０Ｈｚであること、
を特徴とするピックアップ装置。
【請求項５】
請求項３に記載のピックアップ装置であって、
前記第１圧力と前記第２圧力との切換え周波数は、１０Ｈｚから５０Ｈｚであること、
を特徴とするピックアップ装置。
【請求項６】
請求項２から５のいずれか１項に記載のピックアップ装置であって、
前記押し上げ部材は、
前記シートの裏面の離間した複数の位置を押し上げる複数の突き上げピンで構成される突き上げピン組と、前記各突き上げピンの間および前記突き上げピン組の外周側の前記シートの裏面を押し上げる複数の突き上げ柱で構成される突き上げブロックとを含み、前記突き上げピン組の先端と前記突き上げブロックの先端とは、それぞれ前記吸着面より高い第１位置と前記第１位置より低い第２位置との間で移動し、
前記半導体ダイを前記粘弾性フィルムと共にピックアップする際に、
前記吸着圧力を前記第３圧力として前記突き上げピン組の先端と前記突き上げブロックの先端とを前記第１位置とし、前記開口圧力を設定した前記周波数で前記第１圧力と前記第２圧力との間で振動させた後、
前記吸着圧力を前記第３圧力に保持し、前記突き上げピン組の先端を前記第１位置に保持した状態で、前記突き上げブロックの先端を前記第２位置として、前記開口圧力を前記第１圧力と前記第２圧力との間で振動させること、
を特徴とするピックアップ装置。
【請求項７】
請求項２から５のいずれか１項に記載のピックアップ装置であって、
前記押し上げ部材は、
前記シートの裏面の離間した複数の位置を押し上げる複数の突き上げピンで構成される突き上げピン組と、前記各突き上げピンの間および前記突き上げピン組の外周側の前記シートの裏面を押し上げる複数の突き上げ柱で構成される突き上げブロックとを含み、前記突き上げピン組の先端と前記突き上げブロックの先端とは、それぞれ前記吸着面より高い第３位置と前記第３位置より低い第４位置との間で移動し、
前記半導体ダイを前記粘弾性フィルムと共にピックアップする際に、
前記吸着圧力を前記第３圧力として前記突き上げピン組の先端と前記突き上げブロックの先端と前記第３位置と前記第４位置の間の第５位置とし、前記開口圧力を設定した前記周波数で前記第１圧力と前記第２圧力との間で振動させた後、
前記吸着圧力を前記第３圧力に保持し、前記突き上げブロックの先端を前記第５位置に保持した状態で、前記突き上げピン組の先端を前記第３位置として、前記開口圧力を前記第１圧力と前記第２圧力との間で振動させること、
を特徴とするピックアップ装置。
【請求項８】
請求項２から５のいずれか１項に記載のピックアップ装置であって、
前記押し上げ部材は、
前記シートの裏面の離間した複数の位置を押し上げる複数の突き上げピンで構成される突き上げピン組と、前記各突き上げピンの間および前記突き上げピン組の外周側の前記シートの裏面を押し上げる複数の突き上げ柱で構成される突き上げブロックとを含み、前記突き上げピン組の先端と前記突き上げブロックの先端とは、それぞれ前記吸着面より高い第３位置と前記第３位置より低い第４位置との間で移動し、
前記半導体ダイを前記粘弾性フィルムと共にピックアップする際に、
前記吸着圧力を前記第３圧力として前記突き上げピン組の先端と前記突き上げブロックの先端と前記第３位置と前記第４位置の間の第５位置とし、前記開口圧力を設定した前記周波数で前記第１圧力と前記第２圧力との間で振動させた後、
前記吸着圧力を前記第３圧力に保持した状態で、前記突き上げピン組の先端を前記第３位置とし、前記突き上げブロックの先端を前記第４位置として、前記開口圧力を前記第１圧力と前記第２圧力との間で振動させること、
を特徴とするピックアップ装置。
【請求項９】
請求項７に記載のピックアップ装置であって、
前記第４位置は、前記吸着面と同一、または、前記吸着面よりも低い位置であること、
を特徴とするピックアップ装置。
【請求項１０】
請求項８に記載のピックアップ装置であって、
前記第４位置は、前記吸着面と同一、または、前記吸着面よりも低い位置であること、
を特徴とするピックアップ装置。
【請求項１１】
シートの表面に粘弾性フィルムを介して貼り付けられた半導体ダイを前記シートの前記表面から前記粘弾性フィルムと共にピックアップするピックアップ方法であって、
前記シートの裏面を吸着する吸着面を含むステージと、前記ステージの前記吸着面に設けられた開口の中に配置され、先端が前記吸着面より突出して前記シートの裏面を押し上げる押し上げ部材と、前記開口の開口圧力を真空に近い第１圧力と大気圧に近い第２圧力との間で切換える開口圧力切換機構と、前記開口圧力切換機構の動作を調整する制御部と、を備えるピックアップ装置を準備し、
予め測定した前記粘弾性フィルムの粘弾性特性に基づいて、前記半導体ダイ及び前記粘弾性フィルムを前記シートからピックアップする際の剥離力が最大となる前記第１圧力と前記第２圧力とを切換える周波数を算出して設定し、
前記吸着面の吸着圧力を真空に近い第３圧力として前記押し上げ部材で前記シートの裏面を前記吸着面から押し上げた状態で、前記開口圧力を設定した前記周波数で前記第１圧力と前記第２圧力との間で振動させて前記半導体ダイを前記粘弾性フィルムと共にピックアップするピックアップ方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のピックアップ方法であって、
前記粘弾性フィルムの緩和時間に基づいて前記第１圧力と前記第２圧力とを切換える前記周波数を変化させること、
を特徴とするピックアップ方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載のピックアップ方法であって、
前記粘弾性フィルムの前記緩和時間が長いほど前記第１圧力と前記第２圧力とを切換える前記周波数を高くすること、
を特徴とするピックアップ方法。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載のピックアップ方法であって、
前記第１圧力と前記第２圧力とを切換える前記周波数は、１０Ｈｚから５０Ｈｚであること、
を特徴とするピックアップ方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
切換機構と、開口圧力切換機構の動作を調整する制御部と、を備え、制御部は、予め測定した粘弾性フィルムの粘弾性特性に基づいて、半導体ダイ及び粘弾性フィルムをシートからピックアップする際の剥離力が最大となる第１圧力と第２圧力とを切換える周波数を算出して設定し、半導体ダイを粘弾性フィルムと共にピックアップする際に、吸着面の吸着圧力を真空に近い第３圧力として押し上げ部材でシートの裏面を吸着面から押し上げた状態で、開口圧力を設定した周波数で第１圧力と第２圧力との間で振動させること、を特徴とする。
［０００８］
本発明のピックアップ装置において、制御部は、粘弾性フィルムの緩和時間に基づいて第１圧力と第２圧力とを切換える周波数を変化させてもよい。
［０００９］
本発明のピックアップ装置において、制御部は、粘弾性フィルムの緩和時間が長いほど第１圧力と第２圧力とを切換える周波数を高くしてもよい。
［００１０］
本発明のピックアップ装置において、第１圧力と第２圧力との切換え周波数は、１０Ｈｚから５０Ｈｚとしてもよい。
［００１１］
本発明のピックアップ装置において、押し上げ部材は、シートの裏面の離間した複数の位置を押し上げる複数の突き上げピンで構成される突き上げピン組と、各突き上げピンの間および突き上げピン組の外周側のシートの裏面を押し上げる複数の突き上げ柱で構成される突き上げブロックとを含み、突き上げピン組の先端と突き上げブロックの先端とは、それぞれ吸着面より高い第１位置と第１位置より低い第２位置との間で移動し、半導体ダイを粘弾性フィルムと共にピックアップする際に、吸着圧力を第３圧力として突き上げピン組の先端と突き上げブロックの先端とを第１位置とし、開口圧力を設定した周波数で第１圧力と第２圧力との間で振動させた後、吸着圧力を第３圧力に保持し、突き上げピン組の先端を第１位置に保持した状態で、突き上げブロックの先端を第２位置として、開口圧力を第１圧力と第２圧力との間で振動させてもよい。
［００１２］
本発明のピックアップ装置において、押し上げ部材は、シートの裏面の離間した複数の位置を押し上げる複数の突き上げピンで構成される突き上げピン組と、各突き上げピンの間および突き上げピン組の外周側のシートの裏面を押し上げる複数の突き上げ柱で構成される突き上げブロックとを含み、突き上げピン組の先端と突き上げブロックの先端とは、それぞれ吸着面より高
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
い第３位置と第３位置より低い第４位置との間で移動し、半導体ダイを粘弾性フィルムと共にピックアップする際に、吸着圧力を第３圧力として突き上げピン組の先端と突き上げブロックの先端と第３位置と第４位置の間の第５位置とし、開口圧力を設定した周波数で第１圧力と第２圧力との間で振動させた後、吸着圧力を第３圧力に保持し、突き上げブロックの先端を第５位置に保持した状態で、突き上げピン組の先端を第３位置として、開口圧力を第１圧力と第２圧力との間で振動させてもよい。
［００１３］
本発明のピックアップ装置において、押し上げ部材は、シートの裏面の離間した複数の位置を押し上げる複数の突き上げピンで構成される突き上げピン組と、各突き上げピンの間および突き上げピン組の外周側のシートの裏面を押し上げる複数の突き上げ柱で構成される突き上げブロックとを含み、突き上げピン組の先端と突き上げブロックの先端とは、それぞれ吸着面より高い第３位置と第３位置より低い第４位置との間で移動し、半導体ダイを粘弾性フィルムと共にピックアップする際に、吸着圧力を第３圧力として突き上げピン組の先端と突き上げブロックの先端と第３位置と第４位置の間の第５位置とし、開口圧力を設定した周波数で第１圧力と第２圧力との間で振動させた後、吸着圧力を第３圧力に保持した状態で、突き上げピン組の先端を第３位置とし、突き上げブロックの先端を第４位置として、開口圧力を第１圧力と第２圧力との間で振動させてもよい。
［００１４］
本発明のピックアップ装置において、第４位置は、吸着面と同一、または、吸着面よりも低い位置としてもよい。
［００１５］
本発明のピックアップ方法は、シートの表面に粘弾性フィルムを介して貼り付けられた半導体ダイをシートの表面から粘弾性フィルムと共にピックアップするピックアップ方法であって、シートの裏面を吸着する吸着面を含むステージと、ステージの吸着面に設けられた開口の中に配置され、先端が吸着面より突出してシートの裏面を押し上げる押し上げ部材と、開口の開口圧
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
力を真空に近い第１圧力と大気圧に近い第２圧力との間で切換える開口圧力切換機構と、開口圧力切換機構の動作を調整する制御部と、を備えるピックアップ装置を準備し、予め測定した粘弾性フィルムの粘弾性特性に基づいて、半導体ダイ及び粘弾性フィルムをシートからピックアップする際の剥離力が最大となる第１圧力と第２圧力とを切換える周波数を算出して設定し、吸着面の吸着圧力を真空に近い第３圧力として押し上げ部材でシートの裏面を吸着面から押し上げた状態で、開口圧力を設定した周波数で第１圧力と第２圧力との間で振動させて半導体ダイを粘弾性フィルムと共にピックアップすることを特徴とする。
［００１６］
本発明のピックアップ方法において、粘弾性フィルムの緩和時間に基づいて第１圧力と第２圧力とを切換える周波数を変化させてもよい。
［００１７］
本発明のピックアップ方法において、粘弾性フィルムの緩和時間が長いほど第１圧力と第２圧力とを切換える周波数を高くしてもよい。
［００１８］
本発明のピックアップ方法において、第１圧力と第２圧力とを切換える周波数は、１０Ｈｚから５０Ｈｚとしてもよい。
発明の効果
［００１９］
本発明は、シートの表面に粘弾性フィルムを介して貼り付けられた薄い半導体ダイをシートの表面から粘弾性フィルムと共にピックアップすることができる。
図面の簡単な説明
［００２０］
［図１］実施形態のピックアップ装置の構成を示す系統図である。
［図２］図１に示すピックアップ装置のステージを示す斜視図である。
［図３］半導体ダイと粘弾性フィルムとシートとの変形を示す説明図である。
［図４］半導体ダイと粘弾性フィルムとシートの積層体の物理モデルである。
［図５］図４に示す物理モデルのシート下側の面に振動圧力を印加した際のシートと粘弾性フィルムとの間の剥離力の変化を示す図である。
［図６］粘弾性フィルムの緩和時間と圧力振動の最適周波数との関係を示すグラフである。
［図７］図１に示すピックアップ装置の動作を示す説明図である（初期状態）。
［図８］図１に示すピックアップ装置の動作を示す説明図である（周辺剥離状態）。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
発生する。この変位差により、図５の一点鎖線に示すように、シート１２の表面１２ａと粘弾性フィルム１１の裏面１１ｂとの間を剥離させる方向の剥離力Ｆｐが発生する。シート１２と粘弾性フィルム１１との間の剥離力Ｆｐは、外力である圧力Ｐの振動の周波数ｆと粘弾性フィルム１１の緩和時間τによって変化する。
［００３２］
そこで、粘弾性フィルム１１の緩和時間τに応じて適切な圧力Ｐの振動の周波数ｆを選択すると、図５に示すように、圧力Ｐが最も低くなる時刻ｔ０から時間Δｔだけ遅れた時刻ｔ１に剥離力Ｆｐが最大となるようにすることができる。
［００３３］
図５に示す時間Δｔは、粘弾性フィルム１１の緩和時間τが短くなる、つまり、粘弾性フィルム１１の特性が弾性特性に近くなるほど短くなり、粘弾性フィルム１１の緩和時間τが長くなる、つまり、粘弾性フィルム１１の特性が粘性特性に近くなるほど長くなる。したがって、粘弾性フィルム１１の緩和時間τが長い場合には圧力Ｐの振動の周波数ｆを高く設定し、粘弾性フィルム１１の緩和時間τが短い場合には、圧力Ｐの振動の周波数ｆを低く設定することにより、圧力Ｐが最も低くなる時刻ｔ０から時間Δｔだけ遅れた時刻ｔ１に大きな剥離力Ｆｐを得ることができる。
［００３４］
ここで、粘弾性フィルム１１の緩和時間τは、粘弾性フィルム１１の粘弾性特性を示すものであり、一般的な粘弾性測定装置（レオメータ）で測定した物性値である。発明者の研究によると、粘弾性フィルム１１の緩和時間τが１０から２０（ｍｓ）の場合には、圧力Ｐの振動の周波数ｆを１０Ｈｚ〜５０Ｈｚとすることにより、大きな剥離力Ｆｐを得ることができることが分かっている。より好適には、圧力Ｐの振動の周波数ｆを１０Ｈｚ〜４０Ｈｚとすることにより、より大きな剥離力Ｆｐを得ることができる。さらに好適には、圧力Ｐの振動の周波数ｆを１０Ｈｚ〜３０Ｈｚとすることにより、さらに大きな剥離力Ｆｐを得ることができる。よりさらに好適には、圧力Ｐの振動の周波数ｆを２０Ｈｚとすることにより、より大きな剥離力Ｆｐを得ることができる。なお、圧力Ｐの振動の周波数ｆを２０Ｈｚとすることは一例
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2018174138.tif 000016
【国際調査報告】
2018174138.tif 000017
2018174138.tif 000018
2018174138.tif 000019
2018174138.tif 000020