(57)【要約】【課題】ダイシング不良と半導体チップの薄厚化による問題を抑制でき、低コストで高品質な半導体装置を製造できる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】素子形成が終了した半導体ウェーハ１００の素子形成面側に、ダイシングラインに沿って溝１２０を形成し、この素子形成面に粘着性テープ２４を貼り付ける。半導体ウェーハの裏面側を除去して薄厚化すると同時に個片化し、この個片化した半導体ウェーハの裏面側に接着剤１５０を塗布する。その後、複数の吸着エリアに分離された多孔質材からなるウェーハ吸着部を有する保持テーブル３で吸着固定して粘着性テープ２４を剥がす。この際、剥離が進むにしたがって吸着エリアと吸引経路を切り替える。そして、粘着性テープの剥離終了後に、個々の半導体チップ１を吸着コレットでピックアップする。【選択図】      図１５
2011181951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェーハの表面に素子を形成する工程と、
素子形成の終了した半導体ウェーハのダイシングラインまたはチップ分割ラインに沿って溝を形成する工程と、
前記半導体ウェーハの素子形成面に粘着性テープを貼り付ける工程と、
前記半導体ウェーハの素子形成面の裏面側を少なくとも前記溝に達する深さまで除去して前記半導体ウェーハを個片化する工程と、
個片化された半導体ウェーハの裏面に接着剤を塗布する工程と、
個片化された半導体ウェーハを、粘着性テープの剥離方向に対して、少なくとも２つの吸着エリアに分離された多孔質材からなるウェーハ吸着部を備える保持テーブルに載置し、前記吸着エリアに対応して設けられた第１の吸引経路で吸引して吸着固定する工程と、
前記粘着性テープの端部を引いて剥離する工程と、
隣接する吸着エリア近傍の粘着性テープの一部が剥離されたときに、前記吸着エリアに対応する第２の吸引経路に切り換えて前記半導体ウェーハを吸着固定する工程と、
前記粘着性テープの剥離終了後に、前記保持テーブルと吸着コレットとを相対的に移動させ、ピックアップの対象となる半導体チップ上に前記吸着コレットを移動させる工程と、
前記個々の半導体チップを前記吸着コレットで吸着してピックアップする工程と
を具備し、
前記個片化された半導体ウェーハの裏面に接着剤を塗布する工程において、前記個片化された半導体ウェーハ間の空隙に接着剤を埋め込み形成し、
前記個片化された半導体ウェーハの裏面に接着剤を塗布する工程の後で、且つ前記吸着エリアに対応して設けられた第１の吸引経路で吸引して吸着固定する工程の前に、前記接着剤を塗布する工程によって前記個片化された半導体ウェーハ間の空隙に埋め込み形成された接着剤を、その一部を個片化された半導体チップの側面全面に残した状態で切断または溶断する工程を更に具備し、
前記粘着性テープの端部を引いて剥離する工程において、前記接着剤の一部を前記個片化された半導体チップの側面全面に残した状態で前記粘着性テープを剥離する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記個片化された半導体ウェーハの裏面に接着剤を塗布する工程は、ジェットディスペンス方式、インクジェット方式、スプレー方式、霧状の塗布方式、スキージ方式、転写方式及び塗布方式のいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記個々の半導体チップを前記吸着コレットで吸着してピックアップする工程は、ピックアップする半導体チップの裏面側を前記第１及び第２の吸引経路の少なくとも一方で吸引した状態で行われることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体装置の実装技術に係るもので、特に素子形成が終了した半導体ウェーハを個片化した後、リードフレームや実装基板にマウントし、パッケージに封止するまでの半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、素子形成が終了した半導体ウェーハは、例えば次のような工程を経てパッケージに封止している。すなわち、半導体ウェーハの素子形成面の裏面を研削、あるいは研削した後にエッチングを行って所定の厚さまで薄く加工する。
【０００３】
次に、上記半導体ウェーハの裏面に、接着シート（例えば特許文献１参照）を貼り付ける。この接着シート（ＤＡＦ材とも呼ばれる）には、ダイシングテープと一体になったものや、接着シートとダイシングテープが別になったものがある。
【０００４】
その後、上記接着シートを貼り付けた半導体ウェーハをダイシングリング（ウェーハリング）に装着し、ブレードダイシングを行う。このダイシング工程では、半導体ウェーハと上記接着シートを切断して個片化し、半導体チップを形成する。ＵＶ型のダイシングテープを用いた場合は、引き続きＵＶ照射を行って接着シートとダイシングテープ上の糊材との接着力を低下させる。
【０００５】
次に、上記半導体ウェーハをダイボンディング装置に投入し、チップ毎に位置検出を実施する。そして、突き上げピン（突き上げニードル）でチップの裏面側よりダイシングテープを介してチップを突き上げて剥がす。ピックアップした各チップの裏面には接着シートが貼り付いた状態になる。
【０００６】
その後、実装基板やリードフレームにマウントし、樹脂等のパッケージに封止する。また、複数の半導体チップを積層するスタック型においては、実装基板やリードフレーム上にマウントされたチップ上に更にチップを積層してマウントし、一つのパッケージに封止する。
【０００７】
しかしながら、上記のような製造方法では、半導体ウェーハをダイシングブレードで個片化する際に、接着シートも同時に切断するためブレードの目詰まりが発生する。この結果、ダイシング不良となって切断部にチッピングが発生したり、接着シートの切り屑が切断面に付着して汚染したりする。しかも、半導体チップが薄い（１００μｍ以下）と、接着シートからピックアップする際に半導体チップがクラックする恐れがある。また、突き上げピン等で半導体チップの裏面を押し上げて剥離するので、突き上げピンが接触した部分にヒビが入り、その部分を起点にクラックが入る。
【０００８】
更に、複数の半導体チップを積層して実装したパッケージにおいては、パッケージ封止（樹脂モールド）時に、封止剤に含まれるシリカ等が半導体チップの裏面と下段の半導体チップの主表面との間の隙間に入り込み、下段のチップの配線をショートさせて不良を誘発する。これは、半導体ウェーハをダイシングブレードで個片化する際に、接着シートを伸ばした状態で半導体ウェーハと同時に切断するため、切断後に接着シートが縮んで半導体チップ間に隙間が生ずるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特公平７−１５０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ダイシング不良と半導体チップの薄厚化による問題を抑制でき、低コストで高品質な半導体装置を製造できる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の一態様によると、半導体ウェーハの表面に素子を形成する工程と、素子形成の終了した半導体ウェーハのダイシングラインまたはチップ分割ラインに沿って溝を形成する工程と、前記半導体ウェーハの素子形成面に粘着性テープを貼り付ける工程と、前記半導体ウェーハの素子形成面の裏面側を少なくとも前記溝に達する深さまで除去して前記半導体ウェーハを個片化する工程と、個片化された半導体ウェーハの裏面に接着剤を塗布する工程と、個片化された半導体ウェーハを、粘着性テープの剥離方向に対して、少なくとも２つの吸着エリアに分離された多孔質材からなるウェーハ吸着部を備える保持テーブルに載置し、前記吸着エリアに対応して設けられた第１の吸引経路で吸引して吸着固定する工程と、前記粘着性テープの端部を引いて剥離する工程と、隣接する吸着エリア近傍の粘着性テープの一部が剥離されたときに、前記吸着エリアに対応する第２の吸引経路に切り換えて前記半導体ウェーハを吸着固定する工程と、前記粘着性テープの剥離終了後に、前記保持テーブルと吸着コレットとを相対的に移動させ、ピックアップの対象となる半導体チップ上に前記吸着コレットを移動させる工程と、前記個々の半導体チップを前記吸着コレットで吸着してピックアップする工程とを具備し、前記個片化された半導体ウェーハの裏面に接着剤を塗布する工程において、前記個片化された半導体ウェーハ間の空隙に接着剤を埋め込み形成し、前記個片化された半導体ウェーハの裏面に接着剤を塗布する工程の後で、且つ前記吸着エリアに対応して設けられた第１の吸引経路で吸引して吸着固定する工程の前に、前記接着剤を塗布する工程によって前記個片化された半導体ウェーハ間の空隙に埋め込み形成された接着剤を、その一部を個片化された半導体チップの側面全面に残した状態で切断または溶断する工程を更に具備し、前記粘着性テープの端部を引いて剥離する工程において、前記接着剤の一部を前記個片化された半導体チップの側面全面に残した状態で前記粘着性テープを剥離する半導体装置の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の概略を説明するためのもので、（ａ）図はハーフカットダイシング工程の斜視図、（ｂ）図はハーフカットダイシング工程の断面図。
【図２】この発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の概略を説明するためのもので、（ａ）図は裏面研削工程の斜視図、（ｂ）図は裏面研削工程の断面図。
【図３】この発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の概略を説明するためのもので、（ａ）図はポリッシング工程の斜視図、（ｂ）図はポリッシング工程の断面図。
【図４】この発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の概略を説明するためのもので、（ａ）図はポリッシング工程が終了した状態の斜視図、（ｂ）図はポリッシング工程が終了した状態の断面図。
【図５】この発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の概略を説明するためのもので、（ａ）図は接着剤の塗布工程の斜視図、（ｂ）図は接着剤の塗布工程の断面図。
【図６】この発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の概略を説明するためのもので、接着剤の第１の塗布状態を示す断面図。
【図７】この発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の概略を説明するためのもので、接着剤の第２の塗布状態を示す断面図。
【図８】この発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の概略を説明するためのもので、接着剤の第３の塗布状態を示す断面図。
【図９】この発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の概略を説明するためのもので、接着剤の第４の塗布状態を示す断面図。
【図１０】この発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の概略を説明するためのもので、接着剤の第５の塗布状態を示す断面図。
【図１１】この発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の概略を説明するためのもので、（ａ）図は接着剤層の切断工程を示す斜視図、（ｂ）図は接着剤層の切断工程を示す断面図。
【図１２】この発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の概略を説明するためのもので、（ａ）図は接着剤層の溶断工程を示す斜視図、（ｂ）図は接着剤層の溶断工程を示す断面図。
【図１３】この発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の概略を説明するためのもので、（ａ）図は接着剤層の切断工程を示す斜視図、（ｂ）図は接着剤層の切断工程を示す断面図。
【図１４】この発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の概略を説明するためのもので、（ａ）図は接着剤層の溶断工程を示す斜視図、（ｂ）図は接着剤層の溶断工程を示す断面図。
【図１５】この発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の概略を説明するためのもので、（ａ）図は粘着性テープの剥離工程を示す斜視図、（ｂ）図は粘着性テープの剥離工程を示す断面図。
【図１６】この発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の概略を説明するためのもので、（ａ）図はピックアップ工程を示す斜視図、（ｂ）図はピックアップ工程を示す断面図。
【図１７】この発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の概略を説明するためのもので、（ａ）図はマウント工程を示す斜視図、（ｂ）図はマウント工程を示す断面図。
【図１８】この発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法で用いるダイボンダーの概略構成を示す斜視図。
【図１９】剥離機構及びピックアップ機構で用いられるウェーハ吸着部の構成について説明するためのもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ１−Ｂ１’線に沿った断面図。
【図２０】ウェーハ吸着部と個片化された半導体ウェーハの配置について説明するためのもので、（ａ）図はウェーハ吸着部の上面図、（ｂ）図は個片化された半導体ウェーハの配置例を示す平面図、（ｃ）個片化された半導体ウェーハの他の配置例を示す平面図。
【図２１】ダイボンダーにおける粘着性テープの剥離機構について説明するための図。
【図２２】補助プレートの構成例について説明するためのもので、（ａ）図は断面図、（ｂ）図は他の構成例を示す断面図。
【図２３】ダイボンダーにおける半導体チップのピックアップ機構について説明するための図。
【図２４】ダイボンダーにおける半導体チップのピックアップ機構の他の構成例について説明するための図。
【図２５】ピックアップした半導体チップの実装工程について説明するための概略図であり、（ａ）図は粘着性テープの剥離工程、（ｂ）図はピックアップ工程、（ｃ）図はマウント工程。
【図２６】ダイボンダーにおけるダイボンディング工程のフローチャート。
【図２７】ピッカーについて説明するためのもので、（ａ）図は粘着性テープの剥離工程、（ｂ）図はピックアップ工程、（ｃ）図はトレイ詰め工程。
【図２８】フリップチップボンダーについて説明するためのもので、（ａ）図は粘着性テープの剥離工程、（ｂ）図はピックアップ工程、（ｃ）図はフリップチップ接続工程。
【図２９】フィルム接着ボンダーについて説明するためのもので、（ａ）図は粘着性テープの剥離工程、（ｂ）図はピックアップ工程、（ｃ）図はマウント工程。
【図３０】インナーリードボンダーについて説明するためのもので、（ａ）図は粘着性テープの剥離工程、（ｂ）図はピックアップ工程、（ｃ）図はマウント工程。
【図３１】粘着性テープの他の例について説明するためのもので、粘着性テープの剥離工程を示す図。
【図３２】粘着性テープの他の例について説明するためのもので、半導体チップのピックアップ工程を示す図。
【図３３】剥離機構で用いられるウェーハ吸着部近傍の構成例を示す図。
【図３４】裏面研削工程が終了した状態を示しており、（ａ）図は斜視図、（ｂ）図は（ａ）図の１５Ｂ−１５Ｂ’線に沿った断面図。
【図３５】半導体ウェーハから粘着性テープを剥離し始めた状態を示しており、（ａ）図は斜視図、（ｂ）図は（ａ）図の１６Ｂ−１６Ｂ’線に沿った断面図。
【図３６】粘着性テープの剥離が進んだ状態を示しており、（ａ）図は斜視図、（ｂ）図は（ａ）図の１７Ｂ−１７Ｂ’線に沿った断面図。
【図３７】ピックアップ工程を示しており、（ａ）図は斜視図、（ｂ）図は（ａ）図の１８Ｂ−１８Ｂ’線に沿った断面図。
【図３８】粘着性テープの剥離が半導体ウェーハの外周部に到達したときの剥離角度について説明するためのもので、（ａ）図は粘着性テープの剥離が半導体チップの外周部に達した時の拡大断面図、（ｂ）図は（ａ）図の拡大断面図。
【図３９】この発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明するためのもので、概略構成を示す図。
【図４０】ウェーハ吸着部の他の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ２−Ｂ２’線に沿った断面図。
【図４１】ウェーハ吸着部の更に他の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ３−Ｂ３’線に沿った断面図。
【図４２】ウェーハ吸着部の別の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ４−Ｂ４’線に沿った断面図。
【図４３】ウェーハ吸着部の更に別の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ５−Ｂ５’線に沿った断面図。
【図４４】ウェーハ吸着部の他の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ６−Ｂ６’線に沿った断面図。
【図４５】ウェーハ吸着部の更に他の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ７−Ｂ７’線に沿った断面図。
【図４６】ウェーハ吸着部の別の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ８−Ｂ８’線に沿った断面図。
【図４７】ウェーハ吸着部の更に別の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＣ１−Ｃ１’線に沿った断面図。
【図４８】ウェーハ吸着部の他の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＣ２−Ｃ２’線に沿った断面図。
【図４９】ウェーハ吸着部の更に他の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＣ３−Ｃ３’線に沿った断面図。
【図５０】ウェーハ吸着部の別の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＣ４−Ｃ４’線に沿った断面図。
【図５１】ウェーハ吸着部の更に別の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＣ５−Ｃ５’線に沿った断面図。
【図５２】ウェーハ吸着部の他の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＣ６−Ｃ６’線に沿った断面図。
【図５３】ウェーハ吸着部の更に他の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＤ１−Ｄ１’線に沿った断面図。
【図５４】ウェーハ吸着部の別の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＤ２−Ｄ２’線に沿った断面図。
【図５５】ウェーハ吸着部の更に別の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＤ３−Ｄ３’線に沿った断面図。
【図５６】ウェーハ吸着部の他の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＤ４−Ｄ４’線に沿った断面図。
【図５７】ウェーハ吸着部の更に他の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＤ５−Ｄ５’線に沿った断面図。
【図５８】ウェーハ吸着部の別の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＤ６−Ｄ６’線に沿った断面図。
【図５９】ウェーハ吸着部の別の構成例を示すもので、（ａ）図は多孔質粘着性テープの断面図、（ｂ）図は支持部材の断面図。
【図６０】ウェーハ吸着部の別の構成例について説明するためのもので、図５９に示した多孔質粘着性テープと支持部材を貼り付けた状態を示す断面図。
【図６１】図５９及び図６０に示した多孔質粘着性テープを用いる場合の粘着性テープの剥離工程について説明するためのもので、（ａ）図は粘着性テープを剥離している状態の断面図、（ｂ）図は粘着性テープの剥離が終了してバキュームポンプによる吸引を停止した状態の断面図、（ｃ）図は固定治具を取り外した状態の断面図。
【図６２】図５９及び図６０に示した多孔質粘着性テープを用いる場合のピックアップ工程について説明するためのもので、（ａ）図はピックアップしている状態の断面図、（ｂ）図は良品の半導体チップのピックアップが終了し、不良半導体チップが多孔質粘着性テープ上に残った状態を示す断面図、（ｃ）図は支持部材を取り外した状態の断面図。
【図６３】多孔質粘着性テープを再利用するための不良半導体チップの除去工程について説明するためのもので、（ａ）図は粘着性テープを貼り付けた状態を示す断面図、（ｂ）図は粘着性テープとともに不良半導体チップを除去した状態を示す断面図。
【図６４】支持部材のより具体的な構成例について説明するためのもので、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＥ１−Ｅ１’線に沿った断面図。
【図６５】支持部材のより具体的な他の構成例について説明するためのもので、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＥ２−Ｅ２’線に沿った断面図。
【図６６】支持部材のより具体的な更に他の構成例について説明するためのもので、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＥ３−Ｅ３’線に沿った断面図。
【図６７】支持部材のより具体的な更に別の構成例について説明するためのもので、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＥ４−Ｅ４’線に沿った断面図。
【図６８】支持部材のより具体的な他の構成例について説明するためのもので、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＥ５−Ｅ５’線に沿った断面図。
【図６９】支持部材のより具体的な更に他の構成例について説明するためのもので、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＥ６−Ｅ６’線に沿った断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。  
ここでは図１乃至図１７により本実施形態に係る半導体装置の製造工程の概略を説明し、その後、図１８乃至図６９により要部の詳細な製造工程と本実施形態に係る半導体装置の製造方法で用いる粘着性テープの剥離機構、粘着性テープの剥離装置、粘着性テープの剥離方法、半導体チップのピックアップ装置、半導体チップのピックアップ方法及び半導体装置の製造装置等について詳しく説明する。
【００１４】
まず、周知の製造工程により、半導体ウェーハ１００の主表面に種々の半導体素子２００を集積形成する。
【００１５】
次に、図１（ａ），（ｂ）に示すように、上記半導体ウェーハ１００の主表面（素子形成面）に、ダイヤモンドブレード１１０等により溝１２０−１，１２０−２，１２０−３，…を形成する（ハーフカットダイシング）。これらの溝１２０−１，１２０−２，１２０−３，…はダイシングラインまたはチップ分割ラインに沿って形成し、その深さは最終チップ厚より所定の深さ、例えば５μｍだけ深く形成する。溝１２０−１，１２０−２，１２０−３，…の形成には、上述したダイヤモンドブレード１１０のような機械的な方法に代えて、エッチングのような化学的な方法やレーザーのような光学的な方法を用いることもできる。
【００１６】
引き続き、図２（ａ），（ｂ）に示すように、上記半導体ウェーハ１００の主表面に粘着性テープ（ＢＳＧテープ）２４を貼り付け、裏面を機械研削、すなわち研削用砥石１３０等で研削して所望の厚さに仕上げる。研削面が溝１２０−１，１２０−２，１２０−３，…の底部に達すると、半導体ウェーハ１００が個片化されて半導体チップ１，１，…が形成される。個片化後も更に研削を続けることで（５μｍ程度）、ダイシング時にチップ１，１，…の切断面の裏面側に発生したチッピングや細かなクラック等の傷を除去する。この裏面研削工程は、上述した機械研削にエッチングを組み合わせることもできる。
【００１７】
次に、図３（ａ），（ｂ）に示すように、研削面をプラズマエッチング、ウエットエッチング、ドライポリッシュ、ガスエッチング、ＣＭＰあるいはバフがけ等によって鏡面加工する。図３（ａ），（ｂ）では、ポリッシングホイール１４０を用いたポリッシング工程を代表的に示した。この工程は必須ではないが、半導体チップ１の完成時の厚さが１００μｍより薄い場合や、チップの曲げ強度を向上させたい場合には施すのが好ましい。これによって、個片化された半導体ウェーハ１００（半導体チップ１，１，…）は最終チップ厚となり、図４（ａ），（ｂ）に示すように主表面側が粘着性テープ２４に貼り付けられた状態となる。
【００１８】
その後、上記個片化された半導体ウェーハ１００の鏡面加工した面（Ｓｉ面）に接着剤１５０を塗布する。この接着剤１５０を塗布する方式としては、ジェットディスペンス方式、インクジェット方式、スプレー方式、霧状の塗布方式、スキージ方式、転写方式及び塗布方式等がある。特に薄く接着剤１５０を塗布する場合は、図５（ａ），（ｂ）に示すようにノズル１６０を用いて接着剤を塗布するジェットディスペンス方式やインクジェット方式が望ましい。
【００１９】
接着剤１５０の塗布は、図６に示すように半導体チップ１，１，…の鏡面加工した裏面のみに施しても良いし、図７に示すように半導体チップ１，１，…の裏面とダイシングした切断面に形成しても良い。また、図８に示すように半導体チップ１，１，…間に空洞１７０を形成するように接着剤層を形成しても良く、図９に示すように半導体チップ１，１，…間を接着剤１５０で埋め込んでも良い。更に、図１０に示す例では、溝を起点にして半導体ウェーハ１００を劈開して半導体チップ１，１，…を形成し、主表面側に溝の一部が残っている場合に半導体チップ１，１，…間を接着剤１５０で埋め込んでいる。
【００２０】
上記接着剤１５０は選択的に塗布することが可能であり、良品チップのみに塗布し、不良品には塗らないようにしたり、ウェーハの周辺部のチップとして機能しない部分を除いたりすることで無駄を省くことができる。また、チップの中央部を厚めにして周辺部は薄くすることで、チップ１，１，…の反りに合わせて接着剤１５０を塗布することもできる。更に、チップ１，１，…の側面にも塗ることで水分の侵入を防ぐことができ、パッケージの材料に近い樹脂系の材料を用いることで密着性と耐湿性を上げることもできる。
【００２１】
次に、半導体チップ１，１，…間が膜状に固化した接着剤１５０で繋がっている場合（図８参照）や半導体チップ１，１，…間の隙間を接着剤１５０で埋め込んだ場合（図９、図１０参照）は、図１１乃至図１４に示すように接着剤１５０を切断または溶断して半導体チップ１，１，…毎に切り離す。この切り離しには、半導体チップ１，１，…間に空隙がある場合には図１１（ａ），（ｂ）に示すように接着剤１５０のみをブレード１８０等で機械的に切断する方法と、図１２（ａ），（ｂ）に示すようにレーザー照射装置１９０からレーザーを照射して接着剤１５０のみを溶断する方法がある。
【００２２】
一方、半導体チップ１，１，…間の隙間が接着剤１５０で埋め込まれている場合には、図１３（ａ），（ｂ）に示すように接着剤１５０を粘着性テープ２４に達する深さまで機械的に切断する方法と、図１４（ａ），（ｂ）に示すように接着剤１５０にレーザーを照射して粘着性テープ２４に達する深さまで溶断する方法がある。
【００２３】
次に、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、上記半導体ウェーハ１００の粘着性テープ２４側を上にして真空で吸引して保持テーブル３に吸着固定し、粘着性テープ２４を図示矢印方向に剥がす。上記保持テーブル３のウェーハ吸着部は後述するように２つ以上の吸着エリアに分割された多孔質材で形成されており、２系統以上の吸引経路を用いて吸着固定を行う。そして、粘着性テープ２４の剥離状態に応じて各多孔質エリアの配管系統を切り替えて吸着を行いつつ粘着性テープ２４を剥離する。
【００２４】
その後、図１６（ａ），（ｂ）に示すように吸着コレット１０を用いて半導体チップ１，１，…をピックアップし、図１７（ａ），（ｂ）に示すように保持テーブル３から剥離した半導体チップ１，１，…を、個別に実装基板（配線基板）やリードフレーム等にマウントする。図１７（ａ），（ｂ）では、複数の半導体チップを実装基板１６に積層するスタック型を例にとっており、実装基板１６上にマウントされたチップ１上に別のチップ１を積層してマウントし、樹脂等のパッケージに封止する。
【００２５】
次に、上述したこの発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法で用いる粘着性テープの剥離機構、粘着性テープの剥離装置、粘着性テープの剥離方法、半導体チップのピックアップ装置、半導体チップのピックアップ方法及び半導体装置の製造装置についてダイボンダーを例にとって説明する。
【００２６】
図１８はダイボンダーの概略構成を示す斜視図、図１９は剥離機構及びピックアップ機構で用いられるウェーハ吸着部の構成について説明するための図、図２０はウェーハ吸着部と個片化された半導体ウェーハの配置について説明するための図、図２１は上記ダイボンダーにおける粘着性テープの剥離機構について説明するための図、図２２は補助プレートの構成例について説明するための図、図２３及び図２４はそれぞれ上記ダイボンダーにおける半導体チップのピックアップ機構について説明するための図、図２５はピックアップした半導体チップの実装工程について説明するための概略図、図２６は上記ダイボンダーにおけるダイボンディング工程のフローチャートである。
【００２７】
図１８に示すダイボンダーは、粘着性テープを剥離するための剥離機構、半導体チップをピックアップするピックアップ機構、ピックアップした半導体チップをリードフレーム上に移送する移送機構、及びリードフレームを搬送する搬送機構等から構成されている。上記剥離機構は、保持テーブル３、ＴＶカメラ４、剥離爪２１、補助プレート２２及び吸引装置２０等から構成されている。上記ピックアップ機構は、上記保持テーブル３、上記ＴＶカメラ４、吸着コレット１０及び上記吸引装置２０等から構成され、剥離機構とピックアップ機構とで上記保持テーブル３、上記ＴＶカメラ４及び上記吸引装置２０が共用される。
【００２８】
上記保持テーブル３は、粘着性テープ２４の剥離方向に対して、少なくとも２つの吸着エリアに分離された（部屋分けされた）多孔質材、例えばフィルム状のセラミック材／ガラスエポキシ基盤からなるウェーハ吸着部２を備えている。本例では、図１９（ａ），（ｂ）に示すように、ウェーハ吸着部２が７つの吸着エリア２−１〜２−７を備えている。各々の吸着エリア２−１〜２−７の下部には、真空配管を接続するための接続孔２３−１〜２３−７が設けられている。このウェーハ吸着部２には、素子形成が終了し、個片化された半導体チップ１を粘着性テープ２４に貼り付けた半導体ウェーハのウェーハ側が吸着されて固定される。
【００２９】
この際、図２０（ａ），（ｂ）に示すように、剥離方向に対して各半導体チップ１の辺が直交するように配置すれば、ピックアップの際の各半導体チップ１の位置認識が容易になる。図２０（ａ），（ｃ）に示すように、剥離方向に対して各半導体チップ１の対角線が平行な方向（半導体チップが正方形の場合には４５度の傾きを持つ）に配置すれば、粘着性テープ２４の剥離が半導体チップ１のコーナー部から始まるため、容易に剥離できる。どちらの配置を選択するかは、半導体チップ１のサイズや厚さ、粘着性テープ２４の粘着力等を考慮して決定すれば良い。
【００３０】
上記保持テーブル３は、半導体ウェーハ１００をＸＹ方向に移動させることにより、吸引装置２０上に個々の半導体チップ１を移動させるようになっている。上記ＴＶカメラ４は、上記半導体チップ１の表面をモニタするためのものである。上記吸引装置２０は、上記保持テーブル３の下側に設置されており、ウェーハ吸着部２の各々の吸着エリア２−１〜２−７に対応して設けられた少なくとも２系統の真空（吸引）配管とそれぞれに対応する２つの真空（吸引）ポンプ、上記真空配管を切り換える切換弁、この切換弁を制御する制御装置等を有している。
【００３１】
また、上記半導体チップ１をリードフレーム上に移送する移送機構は、ボンディングツール８、吸着コレット１０、位置修正ステージ１１、及びボンディングヘッド１２等から構成されている。上記吸着コレット１０は、上記ピックアップ時にも用いられるもので、粘着性テープ２４から剥離された半導体チップ１を吸着して上記位置修正ステージ１１上に移送する。この位置修正ステージ１１上で、半導体チップ１の位置が修正される。位置が修正された半導体チップ１は、ボンディングヘッド８によりリードフレーム上に移送される。
【００３２】
更に、リードフレームを搬送する搬送機構は、リードフレーム供給部５、リードフレーム搬送装置６、ペースト供給装置７、及びリードフレーム収納部９等から構成されている。上記リードフレーム供給部５には、ダイボンディング前のリードフレームが収容されており、リードフレームをリードフレーム搬送装置６に順次送り出すようになっている。上記ペースト供給装置７は、リードフレーム搬送装置６を搬送されたリードフレームのベッド部に、導電性ペーストを塗布するものである。また、上記リードフレーム収納部９は、ダイボンディングが終了したリードフレームを収容する。
【００３３】
上記のような構成のダイボンダーの全体の概略的な動作は次の通りである。まず、素子形成の終了したウェーハに素子形成面側からダイシングライン（またはチップ分割ライン）に沿った切り溝を形成し、この素子形成面側に粘着性テープ２４を貼り付けた後、ウェーハの裏面を少なくとも上記切り溝に達するまで研削することによって個片化し（先ダイシング）、複数の半導体チップ１を形成したものを、上記保持テーブル３に装着する。次に、吸引装置２０で半導体チップ１を直接的に吸着固定し、剥離爪２１と補助プレート２２を用いて上記粘着性テープ２４を剥離する。引き続き、保持テーブル３をＸＹ方向に移動させ、ＴＶカメラ１４を用いて半導体チップ１の表面をモニタし、このモニタで得た画像データを二値化もしくは多値化して半導体チップ１の位置検出、及び良品／不良品を判別するためのマーク検出等を行う。そして、上記吸引装置２０によるバキュームで吸引しつつ（半導体チップ１のサイズや厚さによっては、必ずしもバキュームで吸引する必要はない）、半導体チップ１を吸着コレット１０で吸着してピックアップして上記位置修正ステージ１１上に移送し、半導体チップ１の位置や必要に応じて表裏を修正した後、ボンディングヘッド８によりリードフレーム上に移送する。
【００３４】
上記ピックアップの終了後、次にピックアップする半導体チップ１の位置へ保持テーブル３を移動し、上述した動作を繰り返す。
【００３５】
一方、上記リードフレーム供給部５は、リードフレームをリードフレーム搬送装置６に順次送り出し、リードフレーム搬送装置６を搬送されるリードフレームのベッド部には、上記ペースト供給装置７から導電性ペーストが塗布される。そして、上記ボンディングヘッド８で移送された半導体チップ１が、上記リードフレームのベッド部上にマウント（ダイボンディング）される。ダイボンディングが終了したリードフレームは、リードフレーム収納部９に収容され、このような動作を順次繰り返す。
【００３６】
次に、上述したようなダイボンダーにおける粘着性テープの剥離機構と半導体チップのピックアップ機構並びにこれらを用いた剥離方法及びピックアップ方法について図２１乃至図２６により詳しく説明する。
【００３７】
まず、半導体素子形成面に粘着性テープ２４が貼り付けられた、個片化された半導体ウェーハ（半導体チップ１）を用意し（ＳＴＥＰ１）、保持テーブル３にセットする（ＳＴＥＰ２）。保持テーブル３には、図２１に示すように２系統の真空配管２５−１，２５−２、配管の切換弁２６−１〜２６−７、及び２つのバキュームポンプ２７−１，２７−２が設けられており、これらを用いて粘着性テープ２４の剥離が行われる。そして、第１の系統の真空配管２５−１と第１のバキュームポンプ２７−１を用いて粘着性テープ２４に接着された半導体ウェーハをバキューム吸引して吸着固定し（ＳＴＥＰ３）、この状態で粘着性テープ２４の剥離を開始する。
【００３８】
剥離に際しては、粘着性テープ２４の一端側を剥離爪２１で保持し、粘着性テープ２４の上部に剥離を補助する補助プレート２２をセットし、この補助プレート２２で粘着性テープ２４の上面を抑えて粘着性テープ２４を曲げつつ、剥離爪２１で粘着性テープ２４の一端を図示矢印方向に０．１ｍｍ〜５０ｍｍ／ｓｅｃの速度、より好ましくは０．１ｍｍ〜１０ｍｍ／ｓｅｃの速度で引く（ＳＴＥＰ４）。この時、剥離爪２１を引く強度に強弱を付けても良いし、剥離爪２１と補助プレート２２を一定の速度で移動させて剥離しても良い。また、剥離爪２１で一定の距離引いた後、補助プレート２２で粘着性テープ２４の上面を抑える動作を繰り返しても良い。そして、ウェーハ吸着部２の隣接する吸着エリア２−１〜２−７近傍の粘着性テープ２４の一部が剥離されたときに、切換弁２６−１〜２６−７により第２系統の真空配管２５−２に切り換え第２のバキュームポンプ２７−２を用いて剥離された吸着エリアの半導体チップ１を吸着して固定する（ＳＴＥＰ５）。図２１では、剥離が吸着エリア２−１と吸着エリア２−２の境界領域まで進み、切換弁２６−１が切り換えられた状態を示している。
【００３９】
以下同様に、粘着性テープ２４の剥離にしたがって切換弁２６−２〜２６−７を順次切り換えて行く。そして、粘着性テープ２４が完全に剥離された状態では、各半導体チップ１は粘着性テープ２４からウェーハ吸着部２に転写され、第２のバキュームポンプ２７−２により第２系統の真空配管２５−２を介して各半導体チップが吸着されて固定される（ＳＴＥＰ６）。
【００４０】
なお、上記補助プレート２２は、図２２（ａ）に示すように先端にアールが付いているものや図２２（ｂ）に示すように先端が鋭角なものを用いることができる。先端部の形状は、粘着性テープ２４の厚さや粘着力、柔軟性等によって決定すれば良い。
【００４１】
次に、半導体チップ１の位置検出及び良品検出を行った後（ＳＴＥＰ７）、上記ウェーハ吸着部２から個々の半導体チップ１のピックアップを開始する。ピックアップの開始直後は、各半導体チップ１は第２のバキュームポンプ２７−１により第２系統の真空配管２５−２で吸着されて固定されており、この状態で吸着コレット１０を用いて吸着力のみでピックアップする（ＳＴＥＰ８）。そして、ピックアップが進行して吸着エリアの境界近傍まで進んだ時点で、切換弁を切り換えて第１系統の真空配管２５−１に切り換え、第１のバキュームポンプ２７−１を用いてピックアップされた吸着エリアを吸引する（ＳＴＥＰ９−１）。図２３ではピックアップが吸着エリア２−１までほぼ終了し、吸着エリア２−１に対応する切換弁２６−１が閉じた状態を示している。
【００４２】
これによって、半導体チップ１をピックアップしてウェーハ吸着部２の一部が露出されることによって、第２のバキュームポンプ２７−２の吸引力が低下するのを防止するとともに、露出されたウェーハ吸着部２に残存されている不良チップや製品にならないウェーハの周辺部の素子を吸着して固定できる。
【００４３】
なお、ピックアップが進行して吸着エリア内の半導体チップをピックアップした時点で、図２４に示すように切換弁を閉じて吸着を停止しても良い（ＳＴＥＰ９−２）。図２４ではピックアップが吸着エリア２−４まで進み、吸着エリア２−１〜２−３に対応する切換弁２６−１〜２６−３が閉じた状態を示している。
【００４４】
その後、図２５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すようにリードフレームにダイボンディングする（ＳＴＥＰ１０）。図２５（ａ）は粘着性テープ２４の剥離工程、図２５（ｂ）はピックアップ工程、図２５（ｃ）は半導体チップ１をリードフレーム１３へ導電性ペースト１４等でマウントする工程をそれぞれ概略的に示している。
【００４５】
そして、不良品及びウェーハ外周部の製品とならない素子を破棄する（ＳＴＥＰ１１）。
【００４６】
上述したように、半導体ウェーハの裏面に接着剤１５０を塗布することにより、ＢＳＧ面（研削面）の保持力を高くできる。なぜなら、個片化された半導体ウェーハ１００の裏面側を２分割以上された保持テーブル３で真空吸着し、主表面側の粘着性テープ２４を剥離する際に、チップ間の隙間のリークで保持力が低下してしまう。特に、チップサイズが小さいと、吸着面積が小さくなるだけでなくチップ間の隙間の数が多くなるためリーク面積が多く不利である。しかし、上記接着剤１５０によってＢＳＧ面（研削面）の保持力を高くできる。
【００４７】
一般的なダイシングテープの粘着力を測定する方法と同じ方法で、チップ裏面に塗布した接着剤１５０の粘着力（タック力）を測定し、『粘着力＋真空吸着された状態でのチップの保持力』を測定した。その結果、チップ裏面に６ｍＮ／２５ｍｍの粘着力（タック力）がある場合では、チップ裏面がＢＳＧ面（研削面）である時の保持力を１とすると、単位面積あたりＢＳＧ面の約１．０８倍となり、単位面積あたりＢＳＧ面の約４．６倍程度の保持力となることが分かった。
【００４８】
実験結果では、同じ保持力を確保しようとすると、ＢＳＧ面ではチップサイズが約１０ｍｍ／□程度のものと、チップ裏面側が１１０ｍＮ／２５ｍｍのタック力を有する場合にはチップサイズが４．７ｍｍ／□程度のものと同等の保持力を示す。
【００４９】
また、チップが極薄となっているものでは、薄くなるほど素子の剛性がなくなり（曲がり易くなる）、主表面側の粘着性テープを剥離する際にチップが剥がれ難くなる。そこで、チップの裏面側に粘着性（タック力）を与えることで、真空吸引しているテーブル３の保持力を向上でき、薄いチップでも比較的容易に粘着性テープを剥がすことができる。
【００５０】
更に、チップ１の裏面に塗布する接着剤１５０のタック力を制御することで、粘着性テープ剥離時のチップのテーブル保持力を向上できるとともに、その後のチップのピックアップ工程において真空吸引力を変えることで容易にピックアップが可能となる。
【００５１】
従って、上記のような構成並びに方法によれば、個片化された半導体ウェーハを粘着性テープの剥離位置や半導体チップのピックアップ状態に応じた最適な吸引力で効果的に吸着固定できるので、半導体チップの薄型化によって問題となる、粘着性テープの剥離時やピックアップ時における半導体チップのクラックやチッピングを防止できる。また、吸着のみでピックアップを行うので、従来の突き上げピンによるピックアップで問題となっていた突き上げピン接触部での半導体チップへのダメージも防止できる。
【００５２】
従来の技術では半導体チップの厚さが５０μｍ以下になると、半導体チップのピックアップ時にクラックが多発していたが（１００ｐｃｓ／１００ｐｃｓ）、本実施形態を適用することにより半導体チップの厚さが５０μｍ以下であってもクラックの発生をほとんど無視できる（０／１００ｐｃｓ）までに低減できた。
【００５３】
なお、ダイボンダーを例にとって説明したが、図２７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように粘着性テープ２４を剥離した後、個々の半導体チップ１をピックアップしてトレイ１５に詰めるピッカー、図２８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように粘着性テープ２４を剥離した後、個々の半導体チップ１をピックアップして実装基板１６上にフリップチップ接続で実装するフリップチップボンダー、図２９（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように粘着性テープ２４を剥離した後、個々の半導体チップ１をピックアップして熱可塑性のフィルム基板１７上にマウントするフィルム接着ボンダー、図３０（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように粘着性テープ２４を剥離した後、個々の半導体チップ１をピックアップして、加熱ツール１９ａ，１９ｂを用いてＴＡＢテープ１８にマウントするインナーリードボンダー等、粘着性テープの剥離機構や半導体チップのピックアップ装置が必要となる他の半導体製造装置にも適用できるのは勿論である。
【００５４】
また、上記粘着性テープ２４には、剥離の際にテープのベース層２４−１と粘着層２４−２とが分離されるものを用いることもできる。この場合には、図３１に示すように、粘着性テープを剥離する際に、テープのベース層２４−１のみが剥離され、粘着層２４−２は半導体チップ１に粘着された状態で残存する。そして、半導体チップ１をピックアップする際には、図３２に示すように、吸着コレット１０にてチップ１を粘着層２４−２に粘着された状態のまま吸着し、粘着層２４−２を引きちぎってピックアップする。粘着層２４−２の強度が高い場合には、チップ１間の領域にレーザーを照射し、粘着層２４−２を溶断してからピックアップしても良い。あるいは、鋭利な刃物で粘着層２４−２を切断しても良いし、溶剤を用いて少なくともチップ１間の領域の粘着層２４−２を除去してからピックアップしても良い。
【００５５】
図３３は、上述した剥離機構で用いられるウェーハ吸着部２の別の構成例を示している。この剥離機構では、粘着性テープ２４の剥離量に応じて切換弁２６−１〜２６−７を切り換える制御装置３１を設けている。図３３において図４と同一構成部には同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５６】
本例では、粘着性テープ２４の剥離量を剥離爪２１の位置（例えばＬａ〜Ｌｆ）、補助プレート２２の位置、及びバキュームポンプ２７−１，２７−２の吸引力の変化等に応じて隣接する吸着エリア２−１〜２−７間の移動を検知し、この検知結果に応じて切換弁２６−１〜２６−７を切り換えるようにしている。
【００５７】
なお、上記剥離爪２１（または補助プレート２２）の位置Ｌａ〜Ｌｆの検出誤差Δ１は±０．５〜１０ｍｍ、より好ましくは±０．５〜５ｍｍの範囲内、補助プレート２２の高さΔ２は粘着性テープ２４の表面から０〜１０ｍｍ、より好ましくは０〜５ｍｍの範囲内にあることが好ましい。
【００５８】
このような構成によれば、より高精度化でき、粘着性テープ２４の剥離をする際に、薄い半導体チップであってもクラックやチッピング等を防止できる。
【００５９】
前記制御装置３１による切換弁２６−１〜２６−７の制御は、半導体チップのピックアップにも適用できるのは勿論である。
【００６０】
図３４乃至図３８はそれぞれ更に他の例について説明するためのもので、粘着性テープの剥離工程と半導体チップのピックアップ工程を順次示している。本例は、半導体チップのサイズが小さい（例えば、３ｍｍ□以下）場合、粘着性テープと半導体チップの表面に形成された膜（例えば表面保護膜）の密着性が非常に高い場合、あるいは表面にバンプが形成されている製品等のように半導体チップの表面に大きな凹凸がある場合等に好適なものである。
【００６１】
図３４（ａ），（ｂ）は、研削工程が終了した状態を示しており、（ａ）図は斜視図、（ｂ）図は（ａ）図の１５Ｂ−１５Ｂ’線に沿った断面図である。粘着性テープ２４はウェーハリング３２に貼り付けられており、個片化された半導体ウェーハ１００（半導体チップ１）は上記粘着性テープ２４に貼り付けられている。上記ウェーハリング３２と粘着性テープ２４は、半導体ウェーハ１００の裏面研削工程で用いられたものである。ここで、上記粘着性テープ２４は、上記個片化された半導体ウェーハ１００の外周部から突出するサイズ（例えば、２ｍｍ以上大きい）が好ましい。
【００６２】
上記半導体ウェーハ１００から粘着性テープ２４を剥離する際には、図３５（ａ），（ｂ）に示すように、ウェーハリング３２に貼り付けられている粘着性テープ２４の外周部に剥離用テープ３３を接着し、この剥離用テープ３３を剥離爪２１で掴み、半導体チップ１００の吸着面と平行な方向に引いて剥離する。もしくは粘着性テープ２４の端部を剥離爪２１で直接掴み、半導体チップ１の吸着面と平行な方向に引いて剥離する。そして、まずウェーハリング３２から粘着性テープ２４を剥離する。
【００６３】
粘着性テープ２４の剥離が進んで、ウェーハ吸着部（吸着ステージ）に固定されている半導体ウェーハ１００（半導体チップ）の外周部に達した時には、図３８（ａ）に示すように、粘着性テープ２４は既にある一定以上の長さ（ΔＬ）剥離されている。よって、半導体ウェーハ１００の外周部に到達したときの剥離角度は、図３８（ｂ）に示すように、半導体チップ１の表面を基準として鈍角ΔＸ（９０度以上）となる。
【００６４】
これによって、半導体チップ１から粘着性テープ２４を剥離するのに必要な力を非常に小さくできるので、半導体チップ１のサイズが小さい場合、半導体チップ１の表面保護膜と粘着性テープ２４との密着性が非常に高い場合、及び半導体チップ１の表面に大きな凹凸がある場合等であっても比較的容易に剥離できる。従って、剥離不良となって外周部の半導体チップ１が粘着性テープ２４に接着されたまま残存することはない。
【００６５】
以降の工程は、上述した例と同様であり、図３６（ａ），（ｂ）に示すように、粘着性テープ２４の剥離が個片化された半導体ウェーハの外周部に位置する部分を過ぎたら、粘着性テープ２４の剥離量（移動量）に合わせて、ウェーハ吸着部２の部屋分けされた吸着エリアの切換弁２６−１〜２６−７を順次切り換えてバキューム吸引することにより吸着固定しつつ、粘着性テープ２４を剥離する。
【００６６】
その後、粘着性テープ２４からウェーハ吸着部２に転写（吸着固定）された半導体チップ１の素子検出を行い、図３７（ａ），（ｂ）に示すように、良品素子のみ吸着コレット１０にて吸着し、順次ピックアップする。
【００６７】
そして、上記ピックアップした半導体チップ１に対して、ダイボンディング工程やトレイ詰め工程等を行う。
【００６８】
本例によれば、半導体チップのサイズが小さく、真空吸着によって保持する力が弱い場合、粘着性テープと半導体チップの表面に形成された膜の密着性が非常に高い場合、あるいは半導体チップの表面に大きな凹凸がある場合等にも、粘着性テープの良好な剥離が行え、且つ半導体チップを確実にピックアップできる。
【００６９】
なお、ウェーハリング３２を用いる場合を例にとって説明したが、ウェーハリングを用いなくても良い。この場合には、粘着性テープ２４のサイズを半導体ウェーハの外周部よりも大きく（例えば２ｍｍ以上）して、外周部から突出させることにより、剥離開始時に粘着性テープ２４を剥がし易くできる。また、ウェーハの外周部に配置されている半導体チップ１から粘着性テープ２４を剥がし始めるときの角度を、半導体チップ１の表面を基準として鈍角にすることにより、半導体チップ１が粘着性テープ２４に残って剥離不良となるのを防止できる。
【００７０】
図３９は、本発明の別の例について説明するためのもので概略構成を示している。本例では、チャンバー２７に粘着性テープ２４の剥離機構を収容（保持テーブルの上面側を気密封止）し、剥離する粘着性テープ２４側を加圧するようにしている。この際、ウェーハ吸着部２は裏面側から真空吸引する。これによって、チャンバー２７の内部と半導体チップ１固定部の圧力差が大きくなり、半導体チップ１を強い吸着力で固定して粘着性テープ２４を半導体チップ１から剥離できる。
【００７１】
このような構成によれば、個片化された半導体ウェーハの吸着力を高めることができるので、粘着力の強い粘着性テープであっても比較的容易に剥離することができる。
【００７２】
勿論、粘着性テープの剥離機構だけでなく、ピックアップ装置をチャンバーに収容しても良い。また、このような粘着性テープの剥離機構やピックアップ装置を他の半導体装置の製造装置に適用することもできる。
【００７３】
図４０乃至図５８はそれぞれ、上述した例において適用されるウェーハ吸着部の種々の構成例を示している。図４０（ａ），（ｂ）はウェーハ吸着部の多孔質材を粘着性テープの剥離方向に対して２つの吸着エリアに分離したものである。図４１（ａ），（ｂ）はウェーハ吸着部の多孔質材を粘着性テープの剥離方向に対して５つの吸着エリアに分離したものである。図４２（ａ），（ｂ）はウェーハ吸着部の多孔質材を粘着性テープの剥離方向に対して９つの吸着エリアに分離したものである。
【００７４】
図４３（ａ），（ｂ）乃至図４６（ａ），（ｂ）はそれぞれ、ウェーハ吸着部の多孔質材を粘着性テープの剥離方向に対して複数に分割するだけでなく、剥離方向と直交する方向にも２分割することにより、それぞれ吸着エリアを４、１０、１４、１８個設けたものである。
【００７５】
図４７乃至図５２はそれぞれ、ウェーハ吸着部の多孔質材上に多数の透孔を有するプレート２８を設け、このプレート２８を介在して個片化された半導体ウェーハ１００を吸着するものである。図４７（ａ），（ｂ）では多孔質材が粘着性テープの剥離方向に対して２つの吸着エリアに分離され、図４８（ａ），（ｂ）では５つのエリアに分離され、図４９（ａ），（ｂ）では７つのエリアに分離されている。また、図５０（ａ），（ｂ）では多孔質材が粘着性テープの剥離方向及びこの方向と直交する方向に対してそれぞれ２分割されて４つの吸着エリアに分離され、図５１（ａ），（ｂ）では１０の吸着エリアに分離され、図５２（ａ），（ｂ）では１４の吸着エリアに分離されている。
【００７６】
図５３乃至図５８はそれぞれ、ウェーハ吸着部の多孔質材上に、各半導体チップに対応する透孔を有するプレート３０を設け、このプレート３０を介在して個々の半導体チップを吸着するものである。図５３（ａ），（ｂ）では多孔質材が粘着性テープの剥離方向に対して２つの吸着エリアに分離され、図５４（ａ），（ｂ）では５つのエリアに分離され、図５５（ａ），（ｂ）では７つのエリアに分離されている。また、図５６（ａ），（ｂ）では多孔質材が粘着性テープの剥離方向及びこの方向と直交する方向に対してそれぞれ２分割されて４つの吸着エリアに分離され、図５７（ａ），（ｂ）では１０の吸着エリアに分離され、図５８（ａ），（ｂ）では１４の吸着エリアに分離されている。
【００７７】
このような構成であっても基本的には図１９（ａ），（ｂ）に示したウェーハ吸着部と同様であり、半導体チップ１のサイズや厚さ、粘着性テープ２４の粘着力、厚さ、柔軟性等を考慮して最適な構造を選択すれば良い。
【００７８】
図５９（ａ），（ｂ）はそれぞれ、上述した例において適用されるウェーハ吸着部の別の構成例について説明するためのもので、多孔質粘着性テープとその支持部材を用いて、個片化された半導体ウェーハを吸着するものである。図５９（ａ）は多孔質粘着性テープの断面図、図５９（ｂ）は支持部材の断面図である。
【００７９】
多孔質粘着性テープ４０は、上記粘着性テープ２４が貼り付けられた半導体チップ１を転写するために用いられる。上記多孔質粘着性テープ４０には、多孔質材４１の両面に、一方の面と他方の面との間で空気が貫通する多数の孔を塞がないように、通気性を有した状態で粘着剤４２−１，４２−２が塗布されている。上記多孔質材４１には、多孔質であればセラミックや樹脂等のいかなる材料も用いることができる。また、上記粘着剤４２−１，４２−２の粘着力は通常の粘着性テープよりも弱く設定されている。上記多孔質粘着性テープ４０は、半導体ウェーハの外形に適合するように円形形状を有し、その側面には空気が抜けないように空気抜け防止用具４３が設けられている。この空気抜け防止用具４３は、例えば粘着性樹脂や粘着性テープ等により形成できる。
【００８０】
一方、支持部材４５には、一方の面と他方の面とを貫通する真空吸着用の透孔４４−１〜４４−７が開孔されている。これらの透孔４４−１〜４４−７はそれぞれ、例えば図２１における２系統の真空配管２５−１，２５−２の切換弁２６−１〜２６−７に対応して設けられる。
【００８１】
そして、図６０に示すように、上記多孔質粘着性テープ４０における半導体チップの吸着（転写）面と反対側の面を支持部材４５に貼り付けて用いる。
【００８２】
次に、上記図５９（ａ），（ｂ）及び図６０に示した多孔質粘着性テープ４０を用いる場合の粘着性テープ２４の剥離工程について図６１（ａ），（ｂ），（ｃ）により説明する。
【００８３】
まず、図６１（ａ）に示すように、支持部材４５の下面に支持部材４５の真空吸着用の透孔４４−１〜４４−７に対応し、真空配管を接続するための接続孔を有する固定治具４６を配置し、支持部材４５の真空吸着用の透孔と固定治具４６の接続孔、及び多孔質粘着性テープ４０に存在する多数の孔を介して、バキュームポンプ２７−１を用いてバキューム吸引する。これによって、バキュームポンプ２７−１による真空吸着力と粘着剤４２−１による接着力とで個片化された半導体ウェーハ（半導体チップ１）が多孔質粘着性テープ４０に固定される。この結果、真空吸着力で多孔質粘着性テープ４０の粘着力が弱いのを補うことができる。
【００８４】
支持部材４５を介して半導体チップ１を真空吸着させた状態で、半導体チップ１に貼り付けられていた粘着性テープ２４を矢印方向に引っ張って剥離する。剥離に際しては、粘着テープ２４の一端側を剥離爪２１で保持し、粘着性テープ２４の上部に剥離を補助する補助プレート２２をセットし、この補助プレート２２で粘着性テープ２４の上面を抑えて粘着性テープ２４を曲げつつ、剥離爪２１で粘着性テープ２４の一端を図示矢印方向に引っ張って剥離する。この際、ウェーハ吸着部の隣接する吸着用の透孔に対応する粘着性テープ２４の一部が剥離されたときに、切換弁により第２系統の真空配管２５−２に切り換え、バキュームポンプ２７−２による吸着力と粘着剤４２−１による接着力を用いて剥離された半導体チップ１を固定する。ここでは、多孔質粘着性テープ４０の多孔質材４１は部屋分けされていないが、多孔質材４１は距離が大きくなるにしたがって吸引抵抗が大きくなるので、主に真空吸着用の透孔から近距離に位置する半導体チップ１に吸引力を及ぼし、透孔の近傍が吸着エリアとなる。部屋分けされていないことによる吸着力の低下は、粘着剤４２−１による接着力で補うことができる。よって、複数に部屋分けしたのと同様である。
【００８５】
粘着性テープ２４の剥離が終了し、バキュームポンプ２７−２による吸引を停止すると、図６１（ｂ）に示された状態となる。この状態では、各半導体チップ１は、粘着剤４２−１による接着力で固定されている。そして、支持部材４５から固定治具４６を取り外すと、図６１（ｃ）に示すように支持部材４５上に貼り付けられた多孔質粘着性テープ４０に半導体チップ１が転写された状態となる。この状態で、次のピックアップ工程に向けて搬送する。
【００８６】
ピックアップ工程は、図６２（ａ）に示すようにして行う。すなわち、多孔質粘着性テープ４０に転写された半導体チップ１のうち、良品を選択して吸着コレット１０の真空吸着力により吸着し、矢印方向（上方）にピックアップする。この際、各半導体チップ１は粘着剤４２−１による接着力で固定されており、この状態で吸着コレット１０を用いて吸着力のみでピックアップする。これによって、露出されたウェーハ吸着部に残存されている不良半導体チップ１’や製品にならないウェーハの周辺部の素子を固定できる。
【００８７】
なお、半導体チップ１のサイズや厚さ、多孔質粘着性テープ４０の粘着力等、必要に応じて真空吸引を行って、半導体チップ１を真空吸着力と多孔質粘着性テープ４０の粘着力の両方で固定しても良い。
【００８８】
図６２（ｂ）に、良品の半導体チップ１のピックアップが終了し、不良半導体チップ１’が多孔質粘着性テープ４０上に残った状態を示す。
【００８９】
その後、図６２（ｃ）に示すように、不良半導体チップ１’と製品にならないウェーハの周辺部の素子が残っている多孔質粘着性テープ４０から支持部材４５を取り外す。
【００９０】
上記支持部材４５は、以降の半導体チップのピックアップ工程で繰り返し使用することができる。一方、多孔質粘着性テープ４０は、不良半導体チップ１’や製品にならないウェーハの周辺部の素子が貼り付けられた状態のまま破棄する。
【００９１】
上記のような構成のウェーハ吸着部は、吸着コレット１０を用いて、半導体チップ１をピックアップする際に、多孔質粘着性テープ４０の粘着力が低いため、薄厚化された半導体チップ１であっても容易に多孔質粘着性テープ４０から剥がすことができる。従って、ピックアップの際に発生する半導体チップ１の破損を防止することができ、製造歩留まりの向上に寄与することができる。
【００９２】
なお、上述した説明では、多孔質粘着性テープ４０の両面に粘着剤４２−１，４２−２を塗布したが、多孔質粘着性テープ４０の半導体チップ１の接着面側のみに粘着剤４２−１を塗布しても良い。この場合には、支持部材４５の表面上に粘着剤を塗布しておく。
【００９３】
また、上記の例では、多孔質粘着性テープ４０から支持部材４５を取り外し、支持部材４５の再利用を行い、不良半導体チップ１’と製品にならないウェーハの周辺部の素子が残存している多孔質粘着性テープ４０を破棄した。しかし、図６３（ａ）に示すように、不良半導体チップ１’（あるいは製品にならないウェーハの周辺部の素子）の表面に粘着性テープ４７を貼り付け、図６３（ｂ）に示すように不良半導体チップ１を多孔質粘着性テープ４０から剥離して粘着性テープ４７と不良半導体チップ１’を破棄するようにしても良い。ここで、上記粘着性テープ４７の粘着力は、粘着剤４２−１の粘着力よりも強い必要がある。
【００９４】
この後、支持部材４５と多孔質粘着性テープ４０とを、次のピックアップ工程で再度利用する。このようにして、多孔質粘着性テープ４０を例えば２〜１０回程度再利用することにより、よりコストの低減を図ることができる。
【００９５】
次に、上記支持部材４５のより具体的な構成について、幾つかの例を用いて説明する。図６４乃至図６９に、それぞれの支持部材の平面図及び断面図を示す。
【００９６】
図６４（ａ），（ｂ）に示した支持部材４５ａは、金属、セラミックあるいは樹脂等から成る円形の平板に、透孔４８が複数箇所開孔された構成を有する。これらの透孔４８は、真空吸着用の透孔（真空配管を接続するための接続孔）に対応して設けられている。
【００９７】
図６５（ａ），（ｂ）に示した支持部材４５ｂは、樹脂やセラミック等から成り、多くの空気が貫通する孔を有する多孔質材で形成された円形の平板４９の側面に空気抜け防止具５０が設けられて形成されている。
【００９８】
図６６（ａ），（ｂ）に示した支持部材４５ｃは、金属、セラミック、樹脂等から成る平板の中央部に、透孔５１が一箇所設けられて形成されている。
【００９９】
これら図６４（ａ），（ｂ）乃至図６６（ａ），（ｂ）にそれぞれ示した支持部材４５ａ，４５ｂ，４５ｃは、いずれも表面に粘着剤が塗布されていない。従って、このような支持部材４５ａ，４５ｂ，４５ｃを用いる場合には、多孔質粘着性テープ４０における支持部材４５ａ，４５ｂ，４５ｃとの貼り付け面に接着剤４２−２が塗布されている必要がある。
【０１００】
これに対し、図６７（ａ），（ｂ）乃至図６９（ａ），（ｂ）にそれぞれ示した支持部材４５ｄ，４５ｅ，４５ｆは、一方の面に接着剤５２，５３，５４が塗布されている。ここで、接着剤５２，５３，５４は、それぞれ真空吸引用の孔を塞ぐことがないように塗布されている。すなわち、図６７（ａ），（ｂ）に示した支持部材４５ｄでは、複数の透孔４８が存在しない領域の表面上に接着剤５２が塗布されている。図６８（ａ），（ｂ）に示した支持部材４５ｅでは、側面に空気抜け防止具５０が設けられた多孔質材４９における多数の孔を塞ぐことがないようにその表面上に接着剤５３が塗布されている。また、図６９（ａ），（ｂ）に示された支持部材４５ｆでは、一箇所の透孔５１が存在しない領域の表面上に粘着剤５４が塗布されている。
【０１０１】
これら図６７（ａ），（ｂ）乃至図６９（ａ），（ｂ）にそれぞれ示した支持部材４５ｄ，４５ｅ，４５ｆは、多孔質粘着性テープ４０における支持部材との貼り付け面に接着剤が塗布されている場合、あるいは塗布されていない場合の両方において用いることができる。
【０１０２】
上記支持部材４５ａ〜４５ｆのいずれを用いる場合においても、真空吸着用の孔が設けられているので、多孔質粘着性テープ４０をこの支持部材４５ａ〜４５ｆに貼り付けた状態で支持部材４５ａ〜４５ｆ側から真空吸引を行い、半導体チップを多孔質粘着性テープに真空吸着することができる。
【０１０３】
上記のような多孔質材粘着性テープ４０を用いたウェーハ吸着部の構成によれば、真空吸引と粘着剤による粘着力とを併用するので、多孔質材粘着性テープ４０の粘着力を通常の粘着性テープのものより小さく抑えることができる。故に、粘着性テープ２４を剥離する際には真空吸引と粘着剤の粘着力とで個片化された半導体ウェーハを強力に吸着し、半導体チップ１を多孔質粘着性テープ４０からピックアップする際には真空吸引を停止または弱めることにより容易に剥がすことができる。これによって、半導体チップ１の破損を防止し、製造歩留まりを向上できる。
【０１０４】
上記のような製造方法によれば、個片化された半導体ウェーハを粘着性テープの剥離位置や半導体チップのピックアップ状態に応じた最適な吸引力で効果的に吸着固定できるので、半導体チップの薄型化によって特に問題となる、粘着性テープの剥離時やピックアップ時における半導体チップのクラックやチッピング等の不良を低減して高品質の半導体装置を製造できるとともに、製造歩留まりの低下も抑制できる。
【０１０５】
従って、この発明の一つの側面によれば、ダイシング不良と半導体チップの薄厚化による問題を抑制でき、低コストで高品質な半導体装置を製造できる半導体装置の製造方法が提供できる。
【０１０６】
以上実施形態を用いてこの発明の説明を行ったが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも１つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【０１０７】
１…半導体チップ、２…ウェーハ吸着部、２−１〜２−７…吸着エリア、３…保持テーブル、４…ＴＶカメラ、５…リードフレーム供給部、６…リードフレーム搬送装置、７…ペースト供給装置、８…ボンディングツール、９…リードフレーム収納部、１０…吸着コレット、１１…位置修正ステージ、１２…ボンディングヘッド、１３…リードフレーム、１４…導電性ペースト、１５…トレイ、１６…実装基板、１７…フィルム基板、１８…ＴＡＢテープ、１９ａ，１９ｂ…加熱ツール、２０…吸引装置、２１…剥離爪、２２…補助プレート、２３−１〜２３−７…接続孔、２４…粘着性テープ、２４−１…テープのベース層、２４−２…粘着層、２５−１，２５−２…バキュームポンプ、２６−１〜２６−７…切換弁、２７…チャンバー、２８，３０…プレート、３１…制御装置、３２…ウェーハリング、３３…剥離用テープ、１００…半導体ウェーハ、１１０…ダイヤモンドブレード、１２０−１，１２０−２，１２０−３…溝、１３０…研削用砥石、１４０…ポリッシングホイール、１５０…接着剤、１６０…ノズル、１７０…空洞、１８０…ブレード、１９０…レーザー照射装置、２００…半導体素子。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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