(57)【要約】【課題】半導体ダイの損傷の発生を抑制して効果的に半導体ダイをピックアップする。【解決手段】ダイシングシート１２を吸着する吸着面２２を含むステージ２０と、ステージ２０の吸着面２２に設けられた吸引開口４０と、吸着面２２に沿ってスライドして吸引開口４０を開閉する蓋２３と、吸引開口４０の圧力を真空に近い第１圧力Ｐ1と大気圧に近い第２圧力Ｐ2との間で切換える開口圧力切換機構８０とを備え、半導体ダイ１５をピックアップする際に、吸引開口４０の圧力を第１圧力Ｐ1から第２圧力Ｐ2に切換える毎に蓋２３を所定の距離だけ開方向にスライドさせる。【選択図】図１
2015173250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイシングシートの表面に貼り付けられた半導体ダイをピックアップする半導体ダイのピックアップ装置であって、
前記ダイシング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吸引開口と、
前記吸着面に沿ってスライドして前記吸引開口を開閉する蓋と、
前記吸引開口の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、
前記半導体ダイをピックアップする際に、前記吸引開口の圧力を前記第１圧力から前記第２圧力に切換える毎に前記蓋を所定の距離だけ開方向にスライドさせること、
を特徴とする半導体ダイのピックアップ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体ダイのピックアップ装置であって、
前記半導体ダイをピックアップする際に、前記吸着面の吸着圧力を真空に保持し、前記吸引開口の圧力を前記第２圧力から前記第１圧力に切換えた後、前記吸引開口の圧力を前記第１圧力から前記第２圧力に切換える毎に、前記蓋を所定の距離だけ開方向にスライドさせること、
を特徴とする半導体ダイのピックアップ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の半導体ダイのピックアップ装置であって、
前記蓋は、その表面が前記吸着面から進出自在となるように前記ステージに設けられ、
前記半導体ダイをピックアップする際に、前記蓋を微小スライドさせて前記吸引開口を微開とすると共に、前記蓋の前記表面を前記吸着面より高い所定の高さまで進出させた後、前記吸着圧力を真空とし、所定の時間経過後に前記吸引開口の圧力を前記第２圧力から前記第１圧力に切換えて、微開した前記吸着開口の上に位置する前記ダイシングシートを前記半導体ダイから剥離させること、
を特徴とする半導体ダイのピックアップ装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体ダイのピックアップ装置であって、
前記開口圧力切換機構は、最初に前記蓋を所定の距離だけ開方向にスライドさせる前に、前記第１圧力と前記第２圧力との間で前記吸引開口の圧力を複数回切換えること、
を特徴とする半導体ダイのピックアップ装置。
【請求項５】
請求項１また２に記載の半導体ダイのピックアップ装置であって、
前記蓋は、その表面が前記吸着面から進出自在となるように前記ステージに設けられ、
前記半導体ダイをピックアップする際に、前記蓋の前記表面を前記吸着面より高い所定の高さまで進出させた状態で前記蓋をスライドさせること、
を特徴とする半導体ダイのピックアップ装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の半導体ダイのピックアップ装置であって、
前記蓋をスライドさせて開いた前記吸引開口の直上に位置する前記半導体ダイの一部が前記ダイシングシートの前記表面から剥離したかどうかを検出する剥離検出手段を備え、
前記剥離検出手段によって前記半導体ダイの前記一部が前記ダイシングシートから剥離していないことが検出された場合に、前記蓋をスライドさせずに、前記吸引開口の圧力を前記第１圧力から前記第２圧力に切換えた後に前記吸引開口の圧力を、再度、前記第２圧力から前記第１圧力に切換えること、
を特徴とする半導体ダイのピックアップ装置。
【請求項７】
請求項６に記載の半導体ダイのピックアップ装置であって、
半導体ダイを吸着するコレットと、
前記コレットに接続され、前記コレットの表面から空気を吸引する吸引機構と、
前記吸引機構の吸引空気流量を検出する流量センサと、を備え、
前記剥離検出手段は、前記流量センサで検出した吸引空気流量信号を微分した微分信号が所定の閾値範囲を超える回数が偶数となった場合には剥離したと判断し、奇数となった場合には剥離していないと判断すること、
を特徴とする半導体ダイのピックアップ装置。
【請求項８】
請求項１から５のいずれか１項に記載の半導体ダイのピックアップ装置であって、
前記吸引開口を閉じた際に前記蓋の先端が当接する前記吸引開口の端面の近傍に設けられ、前記蓋を微小スライドさせて前記吸引開口を微開した際に、微開した前記吸着開口の上に位置する前記ダイシングシートの前記吸着面に対する接離方向の変位を検出するシート変位検出センサを備え、
前記吸着圧力を真空とした後、所定の時間経過後に前記吸引開口の圧力を前記第２圧力から前記第１圧力に切換えた際に、前記シート変位検出センサによって検出したシート変位が所定の閾値以下の場合、前記吸着圧力を大気開放にすると共に前記吸引開口の圧力を前記第１圧力から前記第２圧力に切換えた後、再度、前記吸着圧力を真空とした後、所定の時間経過後に前記吸引開口の圧力を前記第２圧力から前記第１圧力に切換えて、微開した前記吸着開口の上に位置するダイシングシートを前記半導体チップから剥離させること、
を特徴とする半導体ダイのピックアップ装置。
【請求項９】
請求項８に記載の半導体ダイのピックアップ装置であって、
前記シート変位検出センサは、前記ダイシングシートに対する光透過率が０％から３０％の領域の波長の光を光源として用いたものであること、
を特徴とする半導体ダイのピックアップ装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の半導体ダイのピックアップ装置であって、
前記シート変位検出センサは、０ｎｍから３００ｎｍの短波長のＬＥＤを光源とする反射型光ファイバを用いたものであること、
を特徴とする半導体ダイのピックアップ装置。
【請求項１１】
ダイシングシートの表面に貼り付けられた半導体ダイをピックアップする半導体ダイのピックアップ方法であって、
前記ダイシング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吸引開口と、その表面が前記吸着面から進出自在となるように前記ステージに設けられ、前記吸着面に沿ってスライドして前記吸引開口を開閉する蓋と、前記吸引開口の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、を備える半導体ダイのピックアップ装置を準備する工程と、
閉じている状態の蓋の先端がピックアップする半導体ダイの一端に一致し、蓋の幅方向位置と半導体ダイの幅方向位置とが一致するように、前記ステージを前記吸着面に沿った方向に移動させる位置合わせ工程と、
前記蓋を微小スライドさせて前記吸引開口を微開とすると共に、前記蓋の前記表面を前記吸着面より高い所定の高さまで進出させた後、前記吸着圧力を真空とし、所定の時間経過後に前記吸引開口の圧力を前記第２圧力から前記第１圧力に切換えて、微開した前記吸着開口の上に位置する前記ダイシングシートを前記半導体チップから剥離させる第１剥離工程と、
前記吸着面の吸着圧力を真空に保持し、前記吸引開口の圧力を前記第２圧力から前記第１圧力に切換えた後、前記吸引開口の圧力を前記第１圧力から前記第２圧力に切換える毎に、前記蓋の表面を前記吸着面より高い所定の高さまで進出させた状態で前記蓋を所定の距離だけ開方向にスライドさせて、前記スライドにより開いた前記吸引開口の直上に位置する前記半導体ダイの一部を前記ダイシングシートの前記表面から剥離する第２剥離工程と、
を有することを特徴とする半導体ダイのピックアップ方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の半導体ダイのピックアップ方法であって、
前記開口圧力切換機構は、最初に前記蓋を所定の距離だけ開方向にスライドさせる前に、前記第１圧力と前記第２圧力との間で前記吸引開口圧力を複数回切換えること、
を特徴とする半導体ダイのピックアップ方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の半導体ダイのピックアップ方法であって、
前記半導体ダイのピックアップ装置は、前記吸引開口を閉じた際に前記蓋の先端が当接する前記吸引開口の端面の近傍に設けられ、前記蓋を微小スライドさせて前記吸引開口を微開した際に、微開した前記吸着開口の上に位置する前記ダイシングシートの前記吸着面に対する接離方向の変位を検出するシート変位検出センサを備え、
前記第１剥離工程は、
前記吸着圧力を真空とした後、所定の時間経過後に前記吸引開口の圧力を前記第２圧力から前記第１圧力に切換えた際に、前記シート変位検出センサによって検出したシート変位が所定の閾値を超える場合には、微開した前記吸着開口の上に位置するダイシングシートが前記半導体チップから剥離していると判断し、前記シート変位検出センサによって検出したシート変位が所定の閾値以下の場合には、微開した前記吸着開口の上に位置するダイシングシートが前記半導体チップから剥離していないと判断する第１剥離判断工程と、
前記第１剥離判断工程で微開した前記吸着開口の上に位置するダイシングシートが前記半導体チップから剥離していないと判断した場合に、前記吸着圧力を大気開放にすると共に前記吸引開口の圧力を前記第１圧力から前記第２圧力に切換えた後、再度、前記吸着圧力を真空とした後、所定の時間経過後に前記吸引開口の圧力を前記第２圧力から前記第１圧力に切換えて、微開した前記吸着開口の上に位置するダイシングシートを前記半導体チップから剥離させる第１リトライ工程と、を含むこと、
を特徴とする半導体ダイのピックアップ方法。
【請求項１４】
請求項１１または１３に記載の半導体ダイのピックアップ方法であって、
前記半導体ダイのピックアップ装置は、半導体ダイを吸着するコレットと、前記コレットに接続されて前記コレットの表面から空気を吸引する吸引機構と、前記吸引機構の吸引空気流量を検出する流量センサと、を備え、
前記第２剥離工程は、
前記流量センサで検出した吸引空気流量信号を微分した微分信号が所定の閾値範囲を超える回数が偶数となった場合には、前記蓋をスライドさせて開いた前記吸引開口の直上に位置する前記半導体ダイの一部が前記ダイシングシートの前記表面から剥離したと判断し、奇数となった場合には前記蓋をスライドさせて開いた前記吸引開口の直上に位置する前記半導体ダイの一部が前記ダイシングシートの前記表面から剥離していないと判断する第２剥離判断工程と、
前記第２剥離判断工程によって、前記半導体ダイの前記一部が前記ダイシングシートの前記表面から剥離していないと判断した場合に、前記蓋をスライドさせずに、前記吸引開口の圧力を前記第１圧力から前記第２圧力に切換えた後に前記吸引開口の圧力を、再度、前記第２圧力から前記第１圧力に切換えて、前記半導体ダイの前記一部を前記ダイシングシートの前記表面から剥離させる第２リトライ工程と、を含むこと、
を特徴とする半導体ダイのピックアップ方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の半導体ダイのピックアップ方法であって、
前記シート変位検出センサは、前記ダイシングシートに対する光透過率が０％から３０％の領域の波長の光を光源として用いたものであること、
を特徴とする半導体ダイのピックアップ方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の半導体ダイのピックアップ方法であって、
前記シート変位検出センサは、０ｎｍから３００ｎｍの短波長のＬＥＤを光源とする反射型光ファイバを用いたものであること、
を特徴とする半導体ダイ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、ボンディング装置に用いる半導体ダイのピックアップ装置の構造及びピックアップ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ダイは、６インチや８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。切断の際には切断した半導体ダイがバラバラにならないように、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などによって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半導体ダイをピックアップする方法としては、円板状の吸着駒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、吸着駒の中央部に配置された突き上げブロックで半導体ダイを突き上げると共に、コレットを上昇させて、半導体ダイをダイシングシートからピックアップする方法が提案されている（例えば、特許文献１の図９ないし２３参照）。半導体ダイをダイシングシートから剥離させる際には、まず、半導体ダイの周辺部を剥離させ、次に半導体ダイの中央部を剥離させるようにすることが効果的なので、特許文献１に記載されている従来技術では、突き上げブロックを半導体ダイの周囲の部分を突き上げるものと半導体ダイの中央を突き上げるものと、その中間を突き上げるものの３つに分け、最初に３つのブロックを所定の高さまで上昇させた後、中間と中央のブロックを周辺のブロックよりも高く上昇させ、最後に中央のブロックを中間のブロックよりも高く上昇させる方法をとっている。
【０００４】
また、円板状のエジェクターキャップ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、コレット及び、周辺、中間、中央の各突き上げブロックをエジェクターキャップの表面より高い所定の高さまで上昇させた後、コレットの高さをそのままの高さとし、周囲の突き上げブロック、中間の突き上げブロック、の順に突き上げブロックをエジェクターキャップ表面よりも下の位置まで降下させて半導体ダイからダイシングシートを剥離する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
特許文献１，２に記載された方法で半導体ダイからダイシングシートを剥離させる場合、特許文献１の図４０，４２，４４，特許文献２の図４Ａないし４Ｄ、図５Ａないし５Ｄに記載されているように、半導体ダイが剥離する前に、半導体ダイがダイシングシートに貼りついたままダイシングシートと共に曲げ変形する場合がある。半導体ダイが曲げ変形した状態でダイシングシートの剥離動作を継続すると、半導体ダイが破損してしまう場合があるので、特許文献１の図３１に記載されているように、コレットのからの吸引空気の流量の変化によって半導体ダイの湾曲を検出し、特許文献１の図４３に記載されているように、吸気流量が検出された場合には、半導体ダイが変形していると判断して突き上げブロックを一旦降下させた後、再度突き上げブロックを上昇させる方法が提案されている。
【０００６】
また、半導体ダイをピックアップする際に、コレットでピックアップする半導体ダイを吸着した状態で、吸引開口を閉じる側の蓋の先端を密着面から進出させ、ダイシングシートと半導体ダイとを押し上げながら蓋をスライドさせて吸引開口と蓋の先端との間に隙間を開けた後、蓋の表面が密着面と略平行になるよう蓋が開く側の端である後端側を密着面から進出させ、蓋の表面でダイシングシートと半導体ダイとを押し上げながら蓋をスライドさせて吸引開口を順次開き、開いた吸引開口にダイシングシートを順次吸引させてピックアップする半導体ダイからダイシングシートを順次引き剥がすような方法も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４９４５３３９号公報
【特許文献２】米国特許第８０９２６４５号明細書
【特許文献３】特許第４３９７４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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倍にもなっている。このような薄い半導体ダイをダイシングシートから剥離させようとすると、ダイシングシートの変形に追従した半導体ダイの変形がより顕著に発生しやすくなり、特許文献１−３に記載された従来技術では、ダイシングシートから半導体ダイをピックアップする際に半導体ダイが損傷する場合が多くなってしまうという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、半導体ダイの損傷の発生を抑制して効果的に半導体ダイを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】
【００１０】
本発明の半導体ダイのピックアップ装置は、ダイシングシートの表面に貼り付けられた半導体ダイをピックアップする半導体ダイのピックアップ装置であって、ダイシング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吸引開口と、吸着面に沿ってスライドして吸引開口を開閉する蓋と、吸引開口の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、半導体ダイをピックアップする際に、吸引開口の圧力を第１圧力から第２圧力に切換える毎に蓋を所定の距離だけ開方向にスライドさせること、を特徴とする。
【００１１】
本発明の半導体ダイのピックアップ装置において、半導体ダイをピックアップする際に、吸着面の吸着圧力を真空に保持し、吸引開口の圧力を第２圧力から第１圧力に切換えた後、吸引開口の圧力を第１圧力から第２圧力に切換える毎に、蓋を所定の距離だけ開方向にスライドさせること、としても好適である。
【００１２】
本発明の半導体ダイのピックアップ装置において、蓋は、その表面が吸着面から進出自在となるようにステージに設けられ、半導体ダイをピックアップする際に、蓋を微小スライドさせて吸引開口を微開とすると共に、蓋の表面を吸着面より高い所定の高さまで進出させた後、吸着圧力を真空とし、所定の時間経過後に吸引開口の圧力を第２圧力から第１圧力に切換えて、微開した吸着開口の上に位置するダイシングシートを半導体ダイから剥離させること、としても好適である。
【００１３】
本発明の半導体ダイのピックアップ装置において、開口圧力切換機構は、蓋を最初に所定の距離だけ開方向にスライドさせる前に、第１圧力と第２圧力との間で吸引開口圧力を複数回切換えること、としても好適である。
【００１４】
本発明の半導体ダイのピックアップ装置において、蓋は、その表面が吸着面から進出自在となるようにステージに設けられ、半導体ダイをピックアップする際に、蓋の表面を吸着面より高い所定の高さまで進出させた状態で蓋をスライドさせること、としても好適である。
【００１５】
本発明の半導体ダイのピックアップ装置において、蓋をスライドさせて開いた吸引開口の直上に位置する半導体ダイの一部がダイシングシートの表面から剥離したかどうかを検出する剥離検出手段を備え、剥離検出手段によって半導体ダイの一部がダイシングシートから剥離していないことが検出された場合に、蓋をスライドさせずに、吸引開口の圧力を第１圧力から第２圧力に切換えた後に吸引開口の圧力を、再度、第２圧力から第１圧力に切換えること、としても好適である。
【００１６】
本発明の半導体ダイのピックアップ装置において、半導体ダイを吸着するコレットと、コレットに接続され、コレットの表面から空気を吸引する吸引機構と、吸引機構の吸引空気流量を検出する流量センサと、を備え、剥離検出手段は、流量センサで検出した吸引空気流量信号を微分した微分信号が所定の閾値範囲を超える回数が偶数となった場合には剥離したと判断し、奇数となった場合には剥離していないと判断すること、としても好適である。
【００１７】
本発明の半導体ダイのピックアップ装置において、吸引開口を閉じた際に蓋の先端が当接する吸引開口の端面の近傍に設けられ、蓋を微小スライドさせて吸引開口を微開した際に、微開した吸着開口の上に位置するダイシングシートの吸着面に対する接離方向の変位を検出するシート変位検出センサを備え、吸着圧力を真空とした後、所定の時間経過後に吸引開口の圧力を第２圧力から第１圧力に切換えた際に、シート変位検出センサによって検出したシート変位が所定の閾値以下の場合、吸着圧力を大気開放にすると共に吸引開口の圧力を第１圧力から第２圧力に切換えた後、再度、吸着圧力を真空とした後、所定の時間経過後に吸引開口の圧力を第２圧力から第１圧力に切換えて、微開した吸着開口の上に位置するダイシングシートを半導体チップから剥離させること、としても好適である。また、シート変位検出センサは、ダイシングシートに対する光透過率が０％から３０％の領域の波長の光を光源として用いることとしても好適であるし、０ｎｍから３００ｎｍの短波長のＬＥＤを光源とする反射型光ファイバを用いたものであることとしても好適である。
【００１８】
本発明の半導体ダイのピックアップ方法は、ダイシングシートの表面に貼り付けられた半導体ダイをピックアップする半導体ダイのピックアップ方法であって、ダイシング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吸引開口と、その表面が吸着面から進出自在となるようにステージに設けられ、吸着面に沿ってスライドして吸引開口を開閉する蓋と、吸引開口の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、を備える半導体ダイのピックアップ装置を準備する工程と、閉じている状態の蓋の先端がピックアップする半導体ダイの一端に一致し、蓋の幅方向位置と半導体ダイの幅方向位置とが一致するように、ステージを吸着面に沿った方向に移動させる位置合わせ工程と、蓋を微小スライドさせて吸引開口を微開とすると共に、蓋の表面を吸着面より高い所定の高さまで進出させた後、吸着圧力を真空とし、所定の時間経過後に吸引開口の圧力を第２圧力から第１圧力に切換えて、微開した吸着開口の上に位置するダイシングシートを半導体チップから剥離させる第１剥離工程と、吸着面の吸着圧力を真空に保持し、吸引開口の圧力を第２圧力から第１圧力に切換えた後、吸引開口の圧力を第１圧力から第２圧力に切換える毎に、蓋の表面を吸着面より高い所定の高さまで進出させた状態で蓋を所定の距離だけ開方向にスライドさせて、スライドにより開いた吸引開口の直上に位置する半導体ダイの一部をダイシングシートの表面から剥離する第２剥離工程と、を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明の半導体ダイのピックアップ方法において、開口圧力切換機構は、最初に蓋を所定の距離だけ開方向にスライドさせる前に、第１圧力と第２圧力との間で吸引開口圧力を複数回切換えること、としても好適である。
【００２０】
本発明の半導体ダイのピックアップ方法において、半導体ダイのピックアップ装置は、吸引開口を閉じた際に蓋の先端が当接する吸引開口の端面の近傍に設けられ、蓋を微小スライドさせて吸引開口を微開した際に、微開した吸着開口の上に位置するダイシングシートの吸着面に対する接離方向の変位を検出するシート変位検出センサを備え、第１剥離工程は、吸着圧力を真空とした後、所定の時間経過後に吸引開口の圧力を第２圧力から第１圧力に切換えた際に、シート変位検出センサによって検出したシート変位が所定の閾値を超える場合には、微開した吸着開口の上に位置するダイシングシートが半導体チップから剥離していると判断し、シート変位検出センサによって検出したシート変位が所定の閾値以下の場合には、微開した吸着開口の上に位置するダイシングシートが半導体チップから剥離していないと判断する第１剥離判断工程と、第１剥離判断工程で微開した吸着開口の上に位置するダイシングシートが半導体チップから剥離していないと判断した場合に、吸着圧力を大気開放にすると共に吸引開口の圧力を第１圧力から第２圧力に切換えた後、再度、吸着圧力を真空とした後、所定の時間経過後に吸引開口の圧力を第２圧力から第１圧力に切換えて、微開した吸着開口の上に位置するダイシングシートを半導体チップから剥離させる第１リトライ工程と、を含むこと、としても好適である。また、シート変位検出センサは、ダイシングシートに対する光透過率が０％から３０％の領域の波長の光を光源として用いることとしても好適であるし、０ｎｍから３００ｎｍの短波長のＬＥＤを光源とする反射型光ファイバを用いたものであることとしても好適である。
【００２１】
本発明の半導体ダイのピックアップ方法において、半導体ダイのピックアップ装置は、半導体ダイを吸着するコレットと、コレットに接続されてコレットの表面から空気を吸引する吸引機構と、吸引機構の吸引空気流量を検出する流量センサと、を備え、第２剥離工程は、流量センサで検出した吸引空気流量信号を微分した微分信号が所定の閾値範囲を超える回数が偶数となった場合には、蓋をスライドさせて開いた吸引開口の直上に位置する半導体ダイの一部がダイシングシートの表面から剥離したと判断し、奇数となった場合には蓋をスライドさせて開いた吸引開口の直上に位置する半導体ダイの一部がダイシングシートの表面から剥離していないと判断する第２剥離判断工程と、第２剥離判断工程によって、半導体ダイの一部がダイシングシートの表面から剥離していないと判断した場合に、蓋をスライドさせずに、吸引開口の圧力を第１圧力から第２圧力に切換えた後に吸引開口の圧力を、再度、第２圧力から第１圧力に切換えて、半導体ダイの一部をダイシングシートの表面から剥離させる第２リトライ工程と、を含むこと、としても好適である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、半導体ダイの損傷の発生を抑制して効果的に半導体ダイをピックアップすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置の系統構成を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置のステージを示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置のステージを示す平面図である。
【図４】本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置のステージの詳細図である。
【図５】本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置の蓋の詳細図である。
【図６】本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置のステージと蓋の断面図である。
【図７】ダイシングシートに貼り付けられたウェーハを示す説明図である。
【図８】ダイシングシートに貼り付けられた半導体ダイを示す説明図である。
【図９】ウェーハホルダの構成を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置の動作を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置の動作を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置の動作を示す説明図である。
【図１３】本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置の動作を示す説明図である。
【図１４】本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置の動作を示す説明図である。
【図１５】本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置の動作を示す説明図である。
【図１６】本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置の動作を示す説明図である。
【図１７】本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置の動作を示す説明図である。
【図１８】本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置の動作を示す説明図である。
【図１９】本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置の動作を示す説明図である。
【図２０】本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置の動作を示す説明図である。
【図２１】本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置の動作を示す説明図である。
【図２２】本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置の動作を示す説明図である。
【図２３】本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置の動作の際のコレット高さと、開口幅、ステージの吸着圧力と、吸引開口の圧力と、コレットの空気リーク量の時間変化を示すグラフである。
【図２４】本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置の剥離判断工程の動作を示す説明図である。
【図２５】本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置の他の動作の際のコレット高さと、開口幅、ステージの吸着圧力と、吸引開口の圧力と、コレットの空気リーク量の時間変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態の半導体ダイのピックアップ装置について説明する。図１に示すように、本実施形態の半導体ダイのピックアップ装置５００は、半導体ダイ１５が表面１２ａに貼り付けられたダイシングシート１２を保持し、水平方向に移動するウェーハホルダ１０と、ウェーハホルダ１０の下面に配置され、ダイシングシート１２の裏面１２ｂを吸着する吸着面２２を含むステージ２０と、図２に示すようにステージ２０の吸着面２２に設けられた吸引開口４０と、吸引開口４０を開閉する蓋２３と、図１に示すように蓋２３が回転自在に取り付けられたスライダ３３２をスライドさせるスライダ駆動機構３００と、半導体ダイ１５をピックアップするコレット１８と、ステージ２０の吸引開口４０の圧力を切換える開口圧力切換機構８０と、ステージ２０の吸着面２２の吸着圧力を切換える吸着圧力切換機構９０と、コレット１８の表面１８ａから空気を吸引する吸引機構１００と、真空装置１４０と、ウェーハホルダ１０を水平方向に駆動するウェーハホルダ水平方向駆動部１１０と、ステージ２０を上下方向に駆動するステージ上下方向駆動部１２０と、コレット１８を上下左右方向に駆動するコレット駆動部１３０と、半導体ダイのピックアップ装置５００の駆動制御を行う制御部１５０と、を備えている。
【００２５】
図１に示すように、ステージ２０の内部に設けられているスライダ駆動機構３００は、ステージ２０の基体部２４に取付けられた駆動部２５によって吸着面２２に対して進退方向に駆動される第１リンク３２６と、ステージ２０の筐体２１に滑動自在に取付けられ、吸着面２２に対して進退するピストン３７０と、筐体２１の内部に設けられ、ピストン３７０のフランジ３７１に係合してピストン３７０の吸着面２２に対する進退方向の動作を制限するストッパ３２１ａと、第１リンク３２６とピストン３７０とを吸着面２２に対して進退する方向に接続するばね３７３と、ピストン３７０に取付けられ、吸着面２２に略平行で溝２２ａの延びる方向に延びるガイドレール３３１と、ガイドレール３３１に滑動自在に取付けられたスライダ３３２と、ピストン３７０にピン３２８によって回転自在に取付けられ、スライダ３３２と第１リンク３２６とを接続し、ピストン３７０がストッパ３２１ａに当接すると、第１リンク３２６の吸着面２２に対する進退方向の動作をスライダ３３２のガイドレール３３１に沿った方向の動作に変換する第２リンク３２９と、によって構成されている。スライダ３３２には溝２２ａの幅方向に延びる円筒形状のピン３３０が取り付けられ、ピン３３０には、図５に示すように、蓋２３の先端２３ａから端面２２ｅ側にオーバーハングしたアーム２３ｆに設けられた逆Ｕ字型の切り欠きが回転自在に係合している。また、第２リンク３２９は一端に設けられたピン３２７が第１リンク３２６の係合溝３２６ａに入り、他端に設けられた係合溝３２９ａがスライダ３３２のピン３３０ａを挟み込むことによってスライダ３３２と第１リンク３２６とを接続している。駆動部２５の内部には、スライダ駆動機構３００を動作させるためのモータ３８１が取付けられており、モータ３８１の回転軸には第１リンク３２６のシャフト３２６ｂの先端に設けられたローラ３２６ｃに接するカム３８３が取付けられている。スライダ駆動機構３００は、モータ３８１が図１に示す矢印ａの方向に回転すると、図１に矢印ｂで示す第１リンク３２６の上昇動作と図１に矢印ｄで示す第２リンク３２９の回転動作によりスライダ３３２を吸着面２２に沿って右方向にスライドさせる。
【００２６】
ステージ２０の吸引開口４０（図２参照）の圧力あるいは吸引開口４０と連通する筐体２１の内部の圧力を切換える開口圧力切換機構８０は、図１に示すように三方弁８１と、三方弁８１の開閉駆動を行う駆動部８２とを備えている。三方弁８１は３つのポートを持ち、第１ポートはステージ２０の吸引開口４０と連通している筐体２１と配管８３で接続され、第２ポートは真空装置１４０と配管８４で接続され、第３ポートは大気開放の配管８５と接続されている。駆動部８２は、第１ポートと第２ポートを連通させて第３ポートを遮断し、吸引開口４０の圧力を真空に近い第１圧力Ｐ1としたり、第１ポートと第３ポートを連通させて第２ポートを遮断し、吸引開口４０の圧力を大気圧に近い第２圧力Ｐ2としたりすることによって、吸引開口４０の圧力を第１圧力Ｐ1と第２圧力Ｐ2との間で切換える。
【００２７】
ステージ２０の吸着面２２の吸着圧力を切換える吸着圧力切換機構９０は、開口圧力切換機構８０と同様、３つのポートを持つ三方弁９１と、三方弁９１の開閉駆動を行う駆動部９２とを備え、第１ポートはステージ２０の吸着溝２６に連通する吸着孔２７と配管９３で接続され、第２ポートは真空装置１４０と配管９４で接続され、第３ポートは大気開放の配管９５と接続されている。駆動部９２は、第１ポートと第２ポートを連通させて第３ポートを遮断し、吸着溝２６、或いは吸着面２２の圧力を真空に近い第３圧力Ｐ3としたり、第１ポートと第３ポートを連通させて第２ポートを遮断し、吸着溝２６、或いは吸着面２２の圧力を大気圧に近い第４圧力Ｐ4としたりすることによって、吸着溝２６、或いは吸着面２２の圧力を第３圧力Ｐ3と第４圧力Ｐ4との間で切換える。
【００２８】
コレット１８の表面１８ａから空気を吸引する吸引機構１００は、開口圧力切換機構８０と同様、３つのポートを持つ三方弁１０１と、三方弁１０１の開閉駆動を行う駆動部１０２とを備え、コレット１８の吸引孔１９を通して表面１８ａから空気を吸い込んでコレット１８の表面１８ａを真空にする。コレット１８の吸引孔１９と三方弁１０１との間を接続する配管１０３には、コレット１８の表面１８ａから真空装置１４０に吸引される空気流量を検出する流量センサ１０６が取り付けられている。
【００２９】
ウェーハホルダ水平方向駆動部１１０、ステージ上下方向駆動部１２０、コレット駆動部１３０は、例えば、内部に設けたモータとギヤによりウェーハホルダ１０、ステージ２０、コレット１８を水平方向、或いは上下方向等に駆動するものである。また、図１に示すように、吸引開口４０を閉じた際に蓋２３の先端２３ａが当接する吸引開口４０の端面２２ｅの近傍には、ダイシングシート１２の吸着面２２に対する接離方向の変位を検出するシート変位検出センサ１０７が取り付けられている。シート変位検出センサ１０７の光源から照射される照射光は、ダイシングシート、ダイシングシートとダイとの間に存在するダイアタッチフィルム、およびダイアタッチフィルムの接着剤層の品質に影響を与えることがない反射率の高い光、例えば、ダイシングシートの光透過率が０％から３０％となる短波長の０ｎｍから３００ｎｍの光が好ましく、さらに好ましくは１００ｎｍから３００ｎｍの光が良く、最も好ましくは２００ｎｍから３００ｎｍのＬＥＤ或いは青色ＬＥＤを光源とする反射型光ファイバを用いたものがよい。また、本実施形態においては反射型光ファイバを用いたものを例示したが、ダイシングシートに対する反射率が高い光を出力できれば他の形式のセンサを用いることができる。
【００３０】
制御部１５０は、演算処理を行うＣＰＵ１５１と、記憶部１５２と、機器・センサインターフェース１５３とを含み、ＣＰＵ１５１と記憶部１５２と機器・センサインターフェース１５３とは、データバス１５４で接続されているコンピュータである。記憶部１５２の中には、制御プログラム１５５、制御データ１５６、位置合わせプログラム１５７、第１剥離プログラム１５８、第２剥離プログラム１５９が格納されている。
【００３１】
開口圧力切換機構８０、吸着圧力切換機構９０、吸引機構１００の各三方弁８１，９１，１０１の各駆動部８２，９２，１０２及び、スライダ駆動機構３００のモータ３８１、ウェーハホルダ水平方向駆動部１１０、ステージ上下方向駆動部１２０、コレット駆動部１３０、真空装置１４０は、それぞれ機器・センサインターフェース１５３に接続され、制御部１５０の指令によって駆動される。また、流量センサ１０６、シート変位検出センサ１０７はそれぞれ機器・センサインターフェース１５３に接続され、検出信号は、制御部１５０に取り込まれて処理される。なお、図１において、一点鎖線は制御部１５０の機器・センサインターフェース１５３と、開口圧力切換機構８０、吸着圧力切換機構９０、吸引機構１００の各三方弁８１，９１，１０１の各駆動部８２，９２，１０２及び、スライダ駆動機構３００のモータ３８１、ウェーハホルダ水平方向駆動部１１０、ステージ上下方向駆動部１２０、コレット駆動部１３０、真空装置１４０、流量センサ１０６、シート変位検出センサ１０７を接続する信号線を示している。
【００３２】
次に、図２から図６を参照しながら、ステージ２０と蓋２３の詳細について説明する。図２に示すように、ステージ２０はその上面にダイシングシート１２を吸着する吸着面２２を備えた円筒形の筐体２１と、筐体２１の吸着面２２と反対側に設けられた基体部２４と、基体部２４に取付けられ、筐体２１の内部に取付けられたスライダ駆動機構３００を駆動する駆動部２５とを備えている。ステージ２０の基体部２４は図示しないステージ固定部に取付けられている。吸着面２２には、吸着面２２からステージ２０の内部に向って窪んだ溝２２ａと、溝２２ａのステージ２０の外周側に設けられ、溝２２ａの底面より突出した凸部２２ｂとを備えている。溝２２ａの側面２２ｆは凸部２２ｂの両側にあるガイド面２２ｇと同一面で、ステージの内周側から外周側に向かって直線状に延びている。凸部２２ｂはガイド面２２ｇの間にあり平坦に表面を持つ段差であり、その高さは溝２２ａの深さよりも小さくなっている。溝２２ａの底面と凸部２２ｂの表面とは溝２２ａの底面から凸部２２ｂの表面に向かって延びる傾斜面２２ｃで接続されている。溝２２ａの底面にはステージ２０の内部に連通する２つの孔４１が設けられ、孔４１の中央と孔４１のステージ外面側にはリブ２２ｄが設けられている。
【００３３】
溝２２ａには、溝２２ａ及びガイド面２２ｇの面間の幅と略同一幅で、溝２２ａから凸部２２ｂの方向に沿ってスライドする蓋２３が取り付けられている。蓋２３はスライド方向に沿って溝２２ａの端面２２ｅに向かう側が先端２３ａで、蓋２３が開く側の端が後端２３ｃである。蓋２３は平板状でその上にダイシングシート１２を介して半導体ダイ１５が載せられる平坦部２３ｈと平坦部２３ｈに続いて吸着面から下方向に向って傾斜する傾斜面２３ｇとを備えている。蓋２３のスライド方向の長さは溝２２ａのスライド方向の長さよりも短く、蓋２３の平坦部２３ｈの厚さは溝２２ａの深さと同一であるので、蓋２３の先端２３ａが溝２２ａの端面２２ｅに接する様に蓋２３が溝２２ａに嵌ると蓋２３の表面の平坦部２３ｈは吸着面２２と同一面となる。蓋２３の側面２３ｂと溝２２ａの側面２２ｆとはスライド面を構成している。また、蓋２３の先端２３ａが接する側の溝２２ａの両角部には、溝２２ａの側面２２ｆから溝２２ａの幅方向に向かって突出し、吸着面２２からステージ２０の内面に向かって上下方向に延びてダイシングシート１２を吸引する縦溝３６４が設けられている。
【００３４】
以上のように構成されているので、吸着面２２には、溝２２ａの側面２２ｆ、端面２２ｅ、及びガイド面２２ｇによって囲まれるコの字形の吸引開口４０が形成される。吸引開口４０は、筐体２１の内部と連通する。また、図２に示すように、コの字形の吸引開口４０を三重に取り巻くように３つの略Ｕ字型の吸着溝２６が設けられている。吸着溝２６の各辺には２つないし３つの吸着孔２７が開けられている。吸着孔２７は、図１に示すように配管９３で吸着圧力切換機構９０に接続されている。
【００３５】
図３、図４に示すように、蓋２３の先端２３ａが溝２２ａのステージ２０内周側の端面２２ｅに押し当てられている場合には、吸引開口４０は閉じられ、ステージ２０の内周側から外周側に向って溝２２ａの側面２２ｆ及びガイド面２２ｇに沿って蓋２３がスライドして蓋２３の先端２３ａが溝２２ａの端面２２ｅから離れると吸引開口４０が開く。したがって、端面２２ｅは、吸引開口４０を閉じた際に蓋２３の先端２３ａが当接する吸引開口４０の端面である。
【００３６】
図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、蓋２３が閉じた場合には、蓋２３の先端２３ａは端面２２ｅに接するので、蓋２３が閉じた状態では、蓋２３、溝２２ａの両角部には、略１８０度の扇型の円筒面を持つ縦溝３６４が吸着面２２と筐体２１の内部とを連通する。
【００３７】
図５に示すように、蓋２３の先端２３ａ側は平板状で、ダイシングシート１２を介して半導体ダイ１５が載せられる平坦部２３ｈは厚みが略一定であり、蓋２３の後端２３ｃ側の裏面には裏面と後端２３ｃ側の面との角を丸める曲面２３ｄが設けられ、表面側には平坦部２３ｈから後端２３ｃに向うほど表面側から裏面側に向って傾斜する傾斜面２３ｇが設けられている。傾斜面２３ｇは半導体ダイ１５が上に載らない領域に設けられており、平坦部２３ｈの長さは半導体ダイ１５の長さよりも長くなっている。蓋２３の裏面側は平面となっている。また、蓋２３の両側面２３ｂには面取り２３ｅが設けられている。蓋２３の先端２３ａの側の裏面には、先端２３ａの方向に張り出した２本のアーム２３ｆが設けられている。各アーム２３ｆは図２に示したステージ２０に設けられた各孔４１を貫通するように取り付けられる。アーム２３ｆはＵ字形の係合溝を有し、図１に示すように、この係合溝をスライダ３３２のピン３３０に係合させてスライダ３３２に回転自在に取り付けられる。
【００３８】
図６に示すように、蓋２３の先端２３ａが溝２２ａの端面２２ｅに接するように蓋２３によって吸引開口４０を閉じた場合には、蓋２３の平坦部２３ｈの表面は吸着面２２と同一面となる。また、蓋２３の先端２３ａが溝２２ａの端面２２ｅに接して吸引開口４０を閉じた際には、吸着面２２と蓋２３との間には小さなＶ字形の溝が形成される。また、溝２２ａの幅、すなわち吸引開口４０の幅と蓋２３の幅と半導体ダイ１５の幅はそれぞれ略同一で、溝２２ａの各側面２２ｆと蓋２３の各側面２３ｂはスライドするように接している。
【００３９】
以上説明したように構成されている半導体ダイのピックアップ装置５００の動作について、図７から図２３を参照しながら説明する。ここで、半導体ダイ１５のピックアップ動作について説明する前に、半導体ダイ１５が貼り付けられたダイシングシート１２をウェーハホルダ１０にセットする工程について説明する。
【００４０】
図７に示すように、ウェーハ１１は裏面に粘着性のダイシングシート１２が貼り付けられており、ダイシングシート１２は金属製のリング１３に取付けられている。ウェーハ１１はこのようにダイシングシート１２を介して金属製のリング１３に取付けられた状態でハンドリングされる。そして、図８に示すように、ウェーハ１１は切断工程で表面側からダイシングソーなどによって切断されて各半導体ダイ１５となる。各半導体ダイ１５の間にはダイシングの際に出来た切り込み隙間１４が出来る。切り込み隙間１４の深さは半導体ダイ１５からダイシングシート１２の一部にまで達しているが、ダイシングシート１２は切断されておらず、各半導体ダイ１５はダイシングシート１２によって保持されている。
【００４１】
このように、ダイシングシート１２とリング１３とが取付けられた半導体ダイ１５は図９に示すように、ウェーハホルダ１０に取付けられる。ウェーハホルダ１０は、フランジ部を持つ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のフランジの上にリング１３を固定するリング押さえ１７とを備えている。リング押さえ１７は図示しないリング押さえ駆動部によってエキスパンドリング１６のフランジに向かって進退する方向に駆動される。エキスパンドリング１６の内径は半導体ダイ１５が配置されているウェーハの径よりも大きく、エキスパンドリング１６は所定の厚さを備えており、フランジはエキスパンドリング１６の外側にあって、ダイシングシート１２から離れた方向の端面側に外側に突出するように取付けられている。また、エキスパンドリング１６のダイシングシート１２側の外周はダイシングシート１２をエキスパンドリング１６に取付ける際に、ダイシングシート１２をスムーズに引き伸ばすことができるように曲面構成となっている。図９（ｂ）に示すように、半導体ダイ１５が貼り付けられたダイシングシート１２はエキスパンドリング１６にセットされる前は略平面状態となっている。
【００４２】
図１に示すように、ダイシングシート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るので、エキスパンドリング１６の上に固定されたダイシングシート１２にはダイシングシート１２の中心から周囲に向かう引っ張り力が働いている。また、この引張り力によってダイシングシート１２が延びるので、ダイシングシート１２の上に貼り付けられた各半導体ダイ１５間の隙間１４が広がっている。
【００４３】
次に、半導体ダイ１５のピックアップ動作について説明する。制御部１５０は、最初に、図１に示す位置合わせプログラム１５７を実行する。図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すように、制御部１５０は、蓋２３が閉じた状態で蓋２３と半導体ダイ１５との位置合わせを開始する。蓋２３は吸引開口４０を閉じる位置にあるので、蓋２３の先端２３ａは溝２２ａの端面２２ｅに接した位置となっており、蓋２３の後端２３ｃ側の下面は溝２２ａの表面に載って、溝２２ａによって支持されている。また、蓋２３の表面の平坦部２３ｈと吸着面２２とは略同一面となっている。制御部１５０は、図１に示したウェーハホルダ水平方向駆動部１１０によってウェーハホルダ１０をステージ２０の待機位置の上まで水平方向に移動させる。そして、制御部１５０は、ウェーハホルダ１０がステージ２０の待機位置の上の所定の位置まで移動したら、ウェーハホルダ１０の水平方向の移動を一旦停止し、図１に示すステージ上下方向駆動部１２０によってステージ２０の吸着面２２と蓋２３の表面の平坦部２３ｈがダイシングシート１２の下面に密着するまでステージ２０を上昇させる。ステージ２０の吸着面２２と蓋２３の表面の平坦部２３ｈがダイシングシート１２の下面に密着したら、制御部１５０はステージ２０の上昇を停止する。そして、制御部１５０は、再度、ウェーハホルダ水平方向駆動部１１０によって、閉じている状態の蓋２３の先端２３ａにピックアップする半導体ダイ１５の一端１５ａを合わせ、蓋２３の幅方向位置と半導体ダイ１５の幅方向位置とを合わせ、半導体ダイ１５の側面が蓋２３の側面２３ｂに合うように調整する。蓋２３の幅はピックアップしようとする半導体ダイ１５と略同一幅であるので、一方の側面２３ｂを半導体ダイ１５の側面に合わせると、半導体ダイ１５の各側面と蓋２３の各側面２３ｂとの位置合わせを行うことができる。この時、ダイシングシート１２はウェーハホルダ１０のエキスパンドリング１６によって引っ張り力を受けている。
【００４４】
図１０（ｂ）はステージ２０の吸着面２２と蓋２３の表面の平面図であり、その上に載っているダイシングシート１２と半導体ダイ１５を１点鎖線で表示してその位置関係がわかるようにした図で、図１０（ｂ）では略同一幅の半導体ダイ１５と蓋２３とを区別するために蓋２３を半導体ダイ１５よりも若干大きく図示している。図１２（ｂ）、図２２（ｂ）も同様である。図１０（ｂ）に示すように、蓋２３と半導体ダイ１５との位置が合わせられると半導体ダイ１５は蓋２３の平坦部２３ｈの上に位置する。
【００４５】
ステージ２０のダイシングシート１２の下面への進出、密着と半導体ダイ１５の位置合わせとが終わったら、制御部１５０は、図１に示すコレット駆動部１３０によってコレット１８を半導体ダイ１５の上に降下させてコレット１８の表面１８ａを半導体ダイ１５に着地させる。コレット１８が半導体ダイ１５の上に着地したら、制御部１５０は、吸引機構１００の駆動部１０２によって三方弁１０１をコレット１８の吸引孔１９と真空装置１４０とを連通させる方向に切換える。これにより吸引孔１９の空気は図１１に示す矢印３０１のように真空装置１４０に吸引されて吸引孔１９は真空となり、コレット１８は表面１８ａに半導体ダイ１５を吸着固定する。この際、コレット１８の表面１８ａの高さは、吸着面２２の高さにダイシングシート１２の厚さと半導体ダイ１５の厚さを加えた初期高さとなっている。また、位置合わせプログラム１５７の実行を終了した状態では、吸引開口４０、吸着溝２６あるいは吸着面２２の圧力は、大気圧となっている（位置合わせプログラム１５７の終了）。
【００４６】
次に、制御部１５０は、図１に示す第１剥離プログラム１５８を実行する。まず、制御部１５０は、図２３に示す時刻ｔ0に、スライダ駆動機構３００によって蓋２３の表面の平坦部２３ｈを吸着面２２から所定の高さＨ1だけ進出させると共に、蓋２３をステージ２０の外周側に向って微小スライドさせて吸引開口４０を微開する指令を出力する。図１２（ａ）に示すように、制御部１５０の指令によってスライダ駆動機構３００の駆動部２５のモータ３８１が回転すると、モータ３８１の軸に取付けられているカム３８３が回転する。カム３８３は楕円形状で、カム面が第１リンク３２６のシャフト３２６ｂの先端に取付けられたローラ３２６ｃに接しており、図１２の矢印ａの方向に回転するとカム３８３のカム面はローラ３２６ｃを吸着面２２の方向に向かって押し上げる。この動作によって図１２（ａ）の矢印ｂのようにシャフト３２６ｂが上昇し、第１リンク３２６全体が吸着面２２に向かって上昇する。第１リンク３２６全体が上昇すると、吸着面２２の側にばね３７３によって接続されているピストン３７０は第１リンク３２６によって押し上げられて、図１２（ａ）の矢印ｃのようにピストン３７０の全体が吸着面２２に向かって上昇する。ピストン３７０の全体が吸着面２２に向かって上昇すると、吸着面２２の側に取付けられているガイドレール３３１もピストン３７０と共に吸着面２２に向かって上昇する。ガイドレール３３１が上昇すると、ガイドレール３３１の上面に沿ってスライドするよう取付けられているスライダ３３２も吸着面２２に向かって上昇する。そして、スライダ３３２にアーム２３ｆを介して回転自在に係合されている蓋２３の先端２３ａは、スライダ３３２の上昇と共に吸着面２２から上方に向かって進出する。
【００４７】
図１３の矢印２０１に示すように、蓋２３の先端２３ａが吸着面２２から上方に向かって進出すると蓋２３の先端２３ａは、ダイシングシート１２と半導体ダイ１５の一端１５ａを押し上げる。すると、先端２３ａはダイシングシート１２から下向きの力を受けるので、蓋２３はピン３３０を中心に時計方向に回転する。蓋２３の後端２３ｃ側の下面は溝２２ａの底面で支持され、蓋２３のダイシングシート１２を押し上げている表面の平坦部２３ｈは蓋２３の先端２３ａ側から後端２３ｃ側に向かって下向きに傾斜する。制御部１５０は、コレット駆動部１３０によって、図１３に示す矢印３０２のように、蓋２３の吸着面２２から上方向への進出に合わせてコレット１８を上昇させていくが、ダイシングシート１２が蓋２３の表面の平坦部２３ｈの傾斜に倣って傾斜するので、ダイシングシート１２に貼りつけられている半導体ダイ１５も吸着面２２に対して傾斜する。このため、半導体ダイ１５の一端１５ａ側は、コレット１８に吸着されたまま上昇しているが、半導体ダイ１５の他端１５ｂ側はダイシングシート１２に貼りついており、コレット１８の表面１８ａから離れている。この状態では、半導体ダイ１５は、一端１５ａ側と他端１５ｂ側との間で微小な曲げ変形を生じている。また、半導体ダイ１５の他端１５ｂ側は、コレット１８の表面１８ａから離れているので、半導体ダイ１５の他端１５ｂと表面１８ａとの隙間から図１３に示す矢印３０３のように空気が吸引孔１９に流入する。
【００４８】
図１２（ａ）に示すように、制御部１５０の指令によって更にスライダ駆動機構３００のカム３８３が回転し、第１リンク３２６が吸着面２２に向かって押し上げられると、吸着面２２に向かって移動できないピストン３７０と第１リンク３２６との間のばね３７３がモータ３８１とカム３８３によって吸着面２２に対して進退する方向に圧縮され始める。ばね３７３が圧縮されると、ピストン３７０は吸着面２２に対して進出せず、第１リンク３２６だけが吸着面２２に対して進出することとなる。このため、ピストン３７０のピン３２８は吸着面２２に対して上昇せず、第１リンク３２６の係合溝３２６ａに入っている第２リンク３２９のピン３２７だけが吸着面２２の方向に上昇する。すると第２リンク３２９はピン３２８を中心に回転を始める。この回転動作によって第２リンク３２９の他端の係合溝３２９ａがステージ２０の外周側に向かって移動し、係合溝３２９ａに入っているピン３３０ａが固定されているスライダ３３２とスライダ３３２のピン３３０にアーム２３ｆを介して回転自在に係合されている蓋２３がステージ２０の外周側に向かってスライドを始める。
【００４９】
図１４に示すように、蓋２３がステージ２０の外周側に向かってスライドを始めると、蓋２３の裏面の後端２３ｃに設けられた曲面２３ｄが凸部２２ｂと溝２２ａの底面とを接続する傾斜面２２ｃに接する。そして更に蓋２３がスライドすると、図１４の矢印２０３に示すように蓋２３の曲面２３ｄは傾斜面２２ｃに沿って上昇する。これによって蓋２３の平坦部２３ｈの後端２３ｃ側の表面が吸着面２２から進出し始める。そして、更に蓋２３がスライドすると、蓋２３の曲面２３ｄは傾斜面２２ｃを越え、蓋２３の裏面が凸部２２ｂの表面に接する。凸部２２ｂの溝２２ａの底面からの突出高さは蓋２３表面の吸着面２２からの進出高さＨ1と略等しいことから、蓋２３の裏面が凸部２２ｂの表面に接するようになると、蓋２３の表面の平坦部２３ｈは吸着面２２と略平行となる。蓋２３の下面は図１４に示す凸部２２ｂの表面で支持されているので蓋２３の下面は溝２２ａの底面から離れている。これより先では、蓋２３は、蓋２３表面の平坦部２３ｈが吸着面２２と略平行となった状態でスライドしていく。
【００５０】
蓋２３の表面の平坦部２３ｈが吸着面２２と略平行となると、平坦部２３ｈの表面はコレット１８の表面１８ａとも略平行となるので、蓋２３の平坦部２３ｈが傾斜していた際にコレット１８から離れていた部分の半導体ダイ１５の他端１５ｂ側が再びコレット１８の表面１８ａに吸着される。図１４に示すように、蓋２３が吸着面２２と略平行となるように半導体ダイ１５が載っている平坦部２３ｈ全体が吸着面２２から高さＨ1だけ進出すると、蓋２３の先端２３ａと端面２２ｅとの間には幅Ｄ1の隙間が空いている。この隙間は微小開口４２であり、幅Ｄ1は微小開口４２の開口幅Ｄ1である。また、コレット１８の表面１８ａの高さは、図１４に示すように、蓋２３の平坦部２３ｈの進出高さＨ1にダイシングシート１２の厚さと半導体ダイ１５の厚さを加えた高さＨｃとなっている。
【００５１】
次に、制御部１５０は、図２３の時刻ｔ1に吸着圧力を真空に近い第３圧力Ｐ3とする指令を出力する。この指令によって、図１に示す吸着圧力切換機構９０の駆動部９２は、三方弁９１を吸着孔２７と真空装置１４０を連通させる方向に切換える。すると、図１４の矢印２０２に示す様に、吸着孔２７を通して吸着溝２６の空気が真空装置１４０に吸い出され、図２３（ｄ）に示すように時刻ｔ2に吸着圧力が真空に近い第３圧力Ｐ3となる。そして、吸引開口４０の周縁のダイシングシート１２の裏面１２ｂは図１４に示す様に、吸着面２２に真空吸着される。蓋２３の平坦部２３ｈは全体が高さＨ1だけ吸着面２２から進出しているので、ダイシングシート１２が吸着面２２に真空吸着されると、図１４に示すように、ダイシングシート１２には、斜め下向きの引っ張り力Ｆ1が掛かる。この引っ張り力Ｆ1はダイシングシート１２を横方向に引っ張る引っ張り力Ｆ2と、ダイシングシート１２を下方向に引っ張る引っ張り力Ｆ3とに分解できる。横方向の引っ張り力Ｆ2は、半導体ダイ１５とダイシングシート１２の表面１２ａとの間にせん断応力τを発生させる。このせん断応力τによって、半導体ダイ１５の一端１５ａの近傍領域とダイシングシート１２の表面１２ａとの間にズレが発生する。このズレは、ダイシングシート１２と半導体ダイ１５の一端１５ａの近傍領域との剥離のきっかけとなる。制御部１５０は、図２３（ｃ）に示すように、時刻ｔ2に吸着圧力を真空に近い第３圧力Ｐ3とした後は、吸着圧力を真空に近い第３圧力Ｐ3に保持する。
【００５２】
制御部１５０は、図２３（ｄ）に示すように、時刻ｔ2から所定の時間経過後の時刻ｔ3に吸引開口４０の圧力を大気圧に近い第２圧力Ｐ2から真空に近い第１圧力Ｐ1に切換える指令を出力する。この指令により、開口圧力切換機構８０の駆動部８２は、三方弁８１を吸引開口４０或いは筐体２１の内部と真空装置１４０とを連通させる方向に切換える。すると、図１５の矢印２０４に示す様に、吸引開口４０、及び、微小開口４２の空気が真空装置１４０に吸引され、図２３（ｄ）に示すように、時刻ｔ4には吸引開口４０の圧力が真空に近い第１圧力Ｐ1となる。これによって、図１５の矢印２０５に示す様に、微小開口４２の直上にあるダイシングシート１２が下側に引っ張られる。なお、図２３（ｄ）の点線で示すように、開口圧力切換機構８０の駆動部８２は、時刻ｔ3とｔ6との期間に大気圧に近い第２圧力Ｐ2と真空に近い第１圧力Ｐ1との間で吸引開口の圧力を複数回切換える指令を出力することもできる。これにより、ダイシングシート１２の表面１２ａと半導体ダイ１５との剥離をより確実にすることができる。また、微小開口４２の直上に位置する半導体ダイ１５の一端１５ａの近傍領域は、ダイシングシート１２に引っ張られて矢印２０６に示す様に下向きに曲げ変形する。これによって半導体ダイ１５の一端１５ａの近傍領域はコレット１８の表面１８ａから離れる。時刻ｔ2に吸着圧力が真空に近い第３圧力Ｐ3となった際に半導体ダイ１５の一端１５ａの近傍領域とダイシングシート１２の表面１２ａとの間に発生したズレのため、半導体ダイ１５の一端１５ａの近傍領域にはダイシングシート１２の表面１２ａから剥離するきっかけが形成されているので、半導体ダイ１５の一端１５ａの近傍領域は、図１５の矢印２０６に示すように曲げ変形しながらもダイシングシート１２の表面１２ａから剥離し始めている。
【００５３】
図１５に示すように、半導体ダイ１５の一端１５ａの近傍領域がコレット１８の表面１８ａから離れると、図１５の矢印２０７で示すように、真空になっているコレット１８の吸引孔１９の中に空気が流入してくる。流入した空気流量（空気リーク量）は、流量センサ１０６によって検出される。図２３（ｄ）に示すように、時刻ｔ3から時刻ｔ4に向って吸引開口４０の圧力が大気圧に近い第２圧力Ｐ2から真空に近い第１圧力Ｐ1に低下してくるにつれ、半導体ダイ１５の一端１５ａの近傍領域がダイシングシート１２と共に下方向に引っ張られて曲げ変形してくるので、図２３（ｅ）に示すように、コレット１８の吸引孔１９に流入してくる空気リーク量は時刻ｔ3から時刻ｔ4に向って増加していく。
【００５４】
制御部１５０は、図２３（ｄ）に示すように、吸着圧力を真空に近い第３圧力Ｐ3に保持した状態で、時刻ｔ4から時刻ｔ5の間、ステージ２０の吸引開口４０或いは微小開口４２真空に近い第１圧力Ｐ1に保持する。この間に、図１６の矢印２０８に示すように、半導体ダイ１５の一端１５ａの近傍領域は、コレット１８の吸引孔１９の真空と、半導体ダイ１５の弾性によってコレット１８の表面１８ａに戻っていく。半導体ダイ１５の一端１５ａの近傍領域がコレット１８の表面１８ａに向うにつれて、図２３（ｅ）の時刻ｔ4から時刻ｔ5に示すように、コレット１８の吸引孔１９に流入してくる空気リーク量は減少し、時刻ｔ5に、図１６に示すように、半導体ダイ１５がコレット１８の表面１８ａに真空吸着されると、空気リーク量はゼロとなる。この際、半導体ダイ１５の一端１５ａの近傍領域は、微小開口４２の直上に位置しているダイシングシート１２の表面１２ａから剥離する（初期剥離）。半導体ダイ１５の一端１５ａの近傍領域がダイシングシート１２の表面１２ａから初期剥離する際には、図１５、図１６に示す様に、微小開口４２の直上に位置しているダイシングシート１２は下方向に変位する。制御部１５０は、シート変位検出センサ１０７によってダイシングシート１２の下方向への変位（吸着面２２に対する接離方向の変位）を検出し、検出された変位が所定の閾値を超える場合には、半導体ダイ１５の一端１５ａの近傍領域は微小開口４２の直上に位置しているダイシングシート１２の表面１２ａから初期剥離したと判断する。また、検出された変位が所定の閾値以下の場合には、半導体ダイ１５の一端１５ａの近傍領域は微小開口４２直上に位置しているダイシングシート１２の表面１２ａから初期剥離していないと判断する（第１剥離判断工程）。制御部１５０は、半導体ダイ１５の一端１５ａの近傍領域が初期剥離していると判断した場合には、次の剥離工程に進む。また、制御部１５０は、半導体ダイ１５の一端１５ａの近傍領域が初期剥離していないと判断した場合には、第１リトライ工程を実行する。
【００５５】
第１リトライ工程では、制御部１５０は、開口圧力切換機構８０、吸着圧力切換機構９０の各三方弁８１，９１を大気と吸引開口４０或いは微小開口４２、吸着溝２６とが連通するように切換えて、吸引開口４０の圧力と吸着圧力を大気圧に近い第２圧力Ｐ2、第４圧力Ｐ4とした後、再度、開口圧力切換機構８０、吸着圧力切換機構９０の各三方弁８１，９１を真空装置１４０と吸引開口４０或いは微小開口４２、吸着溝２６とが連通するように切換えて、吸引開口４０の圧力と吸着圧力をそれぞれ大気圧に近い第２圧力Ｐ2、第４圧力Ｐ4から真空に近い第１圧力Ｐ1、第３圧力Ｐ3に切換えて、シート変位検出センサ１０７によって検出した変位が所定の閾値を超えているかどうか判断する。そして、検出された変位が所定の変位を超えている場合には、第１リトライ工程を終了し、次の剥離工程に進む（第１剥離プログラムの終了）。
【００５６】
次に、制御部１５０は、図１に示す第２剥離プログラム１５９を実行する。制御部１５０は、図２３（ｃ）、図２３（ｄ）に示すように、吸着圧力を真空に近い第３圧力Ｐ3に保持した状態で、吸引開口４０の圧力を真空に近い第１圧力Ｐ1に所定時間保持した後、時刻ｔ5に吸引開口４０の圧力を真空に近い第１圧力Ｐ1から大気圧に近い第２圧力Ｐ2に切換える指令を出力する。この指令によって、開口圧力切換機構８０の駆動部８２は、三方弁８１を大気開放の配管８５と吸引開口４０とが連通するように切換える。これにより、図１７に示す矢印２１０のように、空気が吸引開口４０に流入してくるので、図２３（ｄ）に示すように、時刻ｔ5から時刻ｔ6に向って、吸引開口４０の圧力は、真空に近い第１圧力Ｐ1から大気圧に近い第２圧力Ｐ2に上昇していく。吸引開口４０の圧力が大気圧に近い第２圧力Ｐ2に上昇すると、真空で下方向に引っ張られていた微小開口４２の直上に位置するダイシングシート１２は、図１７の矢印２０９に示すように上方向に戻る。
【００５７】
制御部１５０は、図２３（ｄ）に示すように、時刻ｔ6に吸引開口４０の圧力が大気圧に近い第２圧力Ｐ2になったら、図２３（ｂ）に示すように、蓋２３をスライドさせて吸引開口４０の開口幅を微小開口４２の開口幅Ｄ1から開口幅Ｄ2に広げる指令を出力する。この指令によって、図１に示すスライダ駆動機構３００のモータ３８１が図１に示す矢印ａの方向に回転し、図１に矢印ｂで示す第１リンク３２６の上昇動作と図１に矢印ｄで示す第２リンク３２９の回転動作によりスライダ３３２が吸着面２２に沿って右方向にスライドし、蓋２３は、図１７の矢印２１１に示すように、蓋２３表面の平坦部２３ｈが吸着面２２と略平行となった状態でスライドしていく。そして、開口幅がＤ2になったら、制御部１５０は、モータ３８１を停止して、蓋２３のスライドを停止する。図１７に示す様に、この動作により吸引開口４０が開き、蓋２３の先端２３ａと端面２２ｅとの間は開口幅Ｄ2の開口開き部４３となる。
【００５８】
制御部１５０は、図２３（ｄ）に示すように、時刻ｔ7に吸引開口４０の圧力を大気圧に近い第２圧力Ｐ2から真空に近い第１圧力Ｐ1に切換える指令を出力する。この指令によって、開口圧力切換機構８０の駆動部８２は、三方弁８１を吸引開口４０と真空装置１４０とが連通するように切換える。これによって図１８の矢印２１２に示すように、吸引開口４０或いは開口開き部４３の中の空気が真空装置１４０に吸引され、時刻ｔ8には、図２３（ｄ）に示すように、吸引開口４０或いは開口開き部４３の圧力が真空に近い第１圧力Ｐ1となる。吸引開口４０或いは開口開き部４３の圧力が大気圧に近い第２圧力から真空に近い第１圧力Ｐ1に低下すると、開口開き部４３の直上に位置するダイシングシート１２は、図１８の矢印２１３に示すように、開口開き部４３の中に引き込まれる。これによって、図１８の矢印２１４に示すように、半導体ダイ１５の一端１５ａの近傍領域が下方向に曲げ変形し、コレット１８の表面１８ａから離れ、図１８の矢印２１５に示すように空気がコレット１８の吸引孔１９の中に流入する。吸引孔１９に流入した空気リーク量は図１に示す流量センサ１０６で検出される。空気リーク量は、図２３（ｅ）に示すように、吸引開口４０或いは開口開き部４３の圧力が低下していく時刻ｔ7から時刻ｔ8の間増加していく。
【００５９】
制御部１５０は、時刻ｔ8になると、図２３（ｄ）に示すように、吸引開口４０の圧力を真空に近い第１圧力Ｐ1から大気圧に近い第２圧力Ｐ2に上昇させる指令を出力する。この指令によって、開口圧力切換機構８０の駆動部８２は三方弁８１を吸引開口４０と大気開放の配管８５とを連通するように切換える。これによって、図１９に矢印２１６で示す様に、吸引開口４０或いは開口開き部４３に空気が流入し、図２３（ｄ）に示すように吸引開口４０の圧力或いは開口開き部４３の圧力は、大気圧に近い第２圧力Ｐ2に上昇する。これによって、図１９の矢印２１７に示す様に、開口開き部４３の直上のダイシングシート１２は上方向に変位する。また、開口開き部４３の直上に位置する領域の半導体ダイ１５の一端１５ａの近傍領域は、ダイシングシート１２の上方向への変位と共に、図１９に示す矢印２１８のようにコレット１８の表面１８ａに向かって戻ってくる。半導体ダイ１５がコレット１８の表面１８ａに近づいてくると、図２３（ｅ）の時刻ｔ8から時刻ｔ9の間のようにコレット１８の吸引孔１９に流入する空気リーク量が低下し始め、図２３（ｅ）の時刻ｔ9に空気リーク量はゼロなる。この時、半導体ダイ１５の一端１５ａの近傍領域はコレット１８の表面１８ａに真空吸着され、開口開き部４３の直上に位置する半導体ダイ１５の一端１５ａの近傍領域はダイシングシート１２の表面１２ａから剥離する（一回目の第２剥離工程の終了）。
【００６０】
時刻ｔ9に制御部１５０は、二回目の第２剥離工程を実行する。図２３（ｂ）に示すように、蓋２３をスライドさせて吸引開口４０の開口幅を開口幅Ｄ2から開口幅Ｄ3に広げる指令を出力する。この指令によって、図１に示すスライダ駆動機構３００が駆動され、蓋２３は、図２０の矢印２１９に示すように、蓋２３表面の平坦部２３ｈが吸着面２２と略平行となった状態でスライドする。制御部１５０は、開口幅がＤ3になったら、モータ３８１を停止して、蓋２３のスライドを停止する。図１７に示す様に、この動作により吸引開口４０が更に開き、蓋２３の先端２３ａと端面２２ｅとの間は開口幅Ｄ3の開口開き部４４となる。
【００６１】
また、制御部１５０は、図２３（ｄ）に示すように時刻ｔ10に吸引開口４０の圧力を大気圧に近い第２圧力Ｐ2から真空に近い第１圧力Ｐ1に切換える指令を出力する。この指令により、開口圧力切換機構８０の駆動部８２は、三方弁８１を吸引開口４０と真空装置１４０とを連通させるように切換える。これによって、図１７の破線矢印２２０に示すように、吸引開口４０あるいは開口開き部４４の空気が真空装置１４０に吸引され、吸引開口４０の圧力或いは開口開き部４４の圧力は、時刻ｔ11に真空に近い第１圧力Ｐ1となる。すると、図２０に示す破線矢印２２１のようにダイシングシート１２は、開口開き部４４の中に引き込まれる。この時、半導体ダイ１５は、全領域の半分程度がダイシングシート１２から剥離しているのでダイシングシート１２から剥離しやすくなっている。このため、ダイシングシート１２が下方向に移動してもダイシングシート１２と共に下方向に変位せずにコレット１８に真空吸着された状態を保ち、開口開き部４４の直上に位置する半導体ダイ１５の一部はダイシングシート１２の表面１２ａから剥離する。したがって、空気がコレット１８の吸引孔１９に流入せず、図２０（ｅ）の、時刻ｔ10からｔ11の間は空気リーク量がゼロとなっている。
【００６２】
制御部１５０は、時刻ｔ11になると、図２３（ｄ）に示すように、吸引開口４０の圧力を真空に近い第１圧力Ｐ1から大気圧に近い第２圧力Ｐ2に上昇させる指令を出力する。この指令によって、開口圧力切換機構８０の駆動部８２は三方弁８１を吸引開口４０と大気開放の配管８５とを連通するように切換える。これによって、図２０に矢印２２２で示す様に、吸引開口４０或いは開口開き部４４に空気が流入し、図２３（ｄ）に示すように吸引開口４０の圧力或いは開口開き部４４の圧力は、大気圧に近い第２圧力Ｐ2に上昇する。これによって、図２０の矢印２２３に示す様に、開口開き部４４の直上のダイシングシート１２は上方向に変位する。そして、時刻ｔ12に吸引開口４０の圧力あるいは開口開き部４４の圧力が大気圧に近い第２圧力Ｐ2になると、二回目の第２剥離工程を終了する。
【００６３】
以下、同様に、制御部１５０は、図２３に示す時刻ｔ12に三回目の第２剥離工程を実行し、図２１の矢印２２４のように蓋２３をスライドさせて吸引開口４０を開口幅Ｄ4（蓋２３の先端２３ａと端面２２ｅとの幅）の開口開き部４５とした後、図２３に示す時刻ｔ13に図２１の矢印２２５のように開口開き部４５の圧力を大気圧に近い第２圧力Ｐ2から真空に近い第１圧力Ｐ1に切換えて、図２１の矢印２２６のように開口開き部４５の直上に位置する半導体ダイ１５の一部をダイシングシート１２の表面１２ａから剥離させ、図２３に示すｔ14に開口開き部４５の圧力を真空に近い第１圧力Ｐ1から大気圧に近い第２圧力Ｐ2に切換え、時刻ｔ15に吸引開口４０の圧力あるいは開口開き部４５の圧力が大気圧に近い第２圧力Ｐ2になると、三回目の第２剥離工程を終了する。同様に制御部１５０は、図２３に示す時刻ｔ15から時刻ｔ18の間に四回目の第２剥離工程を行い、蓋２３を開口幅Ｄ5まで開いてその開口開き部の直上に位置する半導体ダイ１５の一部をダイシングシート１２の表面１２ａから剥離させる。
【００６４】
蓋２３をスライドさせて開口幅Ｄ5となったら、半導体ダイ１５はほとんどダイシングシート１２から剥離しているので、制御部１５０は、図２３（ｂ）に示すように時刻ｔ18に蓋２３をスライドさせて開口幅をＤ5からＤ7に広げ、図２２に示すように、コレット１８を上昇させて半導体ダイ１５をピックピックアップする。半導体ダイ１５をピックアップしたら、制御部１５０は、時刻ｔ20に蓋２３を初期位置に戻し、吸引開口４０の圧力、吸着圧力を大気圧に戻してピックアップ動作を終了する。
【００６５】
以上説明した実施形態の半導体ダイのピックアップ装置５００は、半導体ダイ１５をピックアップする際に、吸引開口４０の圧力を真空に近い第１圧力Ｐ1から大気圧に近い第２圧力Ｐ2に切換える毎に、蓋２３をスライドさせて吸引開口４０を段階的に開く第２剥離工程を繰り返し、半導体ダイ１５から段階的にダイシングシート１２を剥離させていくので、ピックアップの際の半導体ダイの損傷を抑制することができるという効果を奏する。
【００６６】
制御部１５０は、先に説明した第２剥離工程の中で、開口開き部４３の直上に位置する半導体ダイ１５の領域がダイシングシート１２の表面１２ａから剥離しているかどうかを判断する第２剥離判断工程を実行し、第２剥離判断工程の中で、開口開き部４３の直上に位置する半導体ダイ１５の領域がダイシングシート１２の表面１２ａから剥離していないと判断した場合には、第２リトライ工程を実施する。以下、第２剥離判断工程と、第２リトライ工程について説明する。なお、以下の説明において参照するピックアップ動作を示す図２５は、第２リトライ工程の動作を示す時刻ｔ8から時刻ｔ11の間が図２３と異なっているのみで、時刻ｔ0から時刻ｔ8までの間の動作は図２３と同様で、時刻ｔ11から時刻ｔ23の動作は、図２３の時刻ｔ8からｔ20の動作と同様である。
【００６７】
先に、図１８を参照して説明したように、図２３（ｅ）に示すように、時刻ｔ7に吸引開口４０の圧力が大気圧力に近い第２圧力Ｐ2から真空に近い第１圧力Ｐ1に向かって低下し始めると、半導体ダイ１５が曲がり変形してコレット１８の表面１８ａから離れ、空気が吸引孔１９に流入してくるので、図１に示す流量センサ１０６によって検出する空気リーク量は増加してくる。そして、図２３（ｄ）に示す様に、時刻ｔ8に吸引開口４０の圧力を真空に近い第１圧力Ｐ1から大気圧に近い第２圧力Ｐ2に上昇させ始めると、図１に示す流量センサ１０６によって検出する空気リーク量は低下を始め、図１９に示す様に、時刻ｔ9に半導体ダイ１５がコレット１８の表面１８ａに吸着されると、空気リーク量はゼロとなり、開口開き部４３の直上に位置する領域の半導体ダイ１５がダイシングシート１２の表面１２ａから剥離する。一方、半導体ダイ１５がダイシングシート１２の表面１２ａからうまく剥離していない場合には、図２３に示すように、吸引開口４０の圧力を真空に近い第１圧力Ｐ1から大気圧に近い第２圧力Ｐ2に上昇させても、半導体ダイ１５がダイシングシート１２に張り付いたまま、コレット１８の表面に真空吸着されないので、空気リーク量は、時刻ｔ9になってもゼロとならない。
【００６８】
このように、半導体ダイ１５がダイシングシート１２からうまく剥離した場合には、図２４（ａ）に示すように、空気リーク量は、ゼロから上昇した後、ゼロまで低下し、半導体ダイ１５がダイシングシート１２からうまく剥離していない場合には、図２４（ｃ）に示す様に、空気リーク量は、ゼロから上昇した後、ある流量を保ったままゼロまで低下しない。この空気リーク量はアナログ量なので、剥離検出を正確に行うために、第２剥離判断工程では、図２４（ａ），図２４（ｃ）に示す空気リーク量の信号を微分して図２４（ｂ）、図２４（ｄ）に示すような空気リーク量微分値を計算する。
【００６９】
図２４（ｂ）に示す様に、半導体ダイ１５がうまく剥離していると、空気リーク量がゼロから上昇した後に、ゼロまで降下するので、空気リーク量の微分値は、一旦、プラスの値のなった後、マイナスの値となる。一方、図２４（ｄ）に示すように、半導体ダイ１５がうまく剥離していないと、空気リーク量がゼロから上昇した後、そのままの値となるので、空気リーク量の微分値は、一旦、プラスの値になった後、ゼロ近傍となってしまう。そこで、空気リーク量の微分値の閾値範囲を図２４（ｂ）、図２４（ｄ）に示すように、+Ｓと−Ｓとの間に設定すると、図２４（ｂ）のように、半導体ダイ１５がうまく剥離した際には、空気リーク量の微分値が閾値範囲を２回超える（プラス方向に１回、マイナス方向に１回の合計２回）。一方、半導体ダイ１５がうまく剥離していない場合には、図２４（ｄ）に示すように、空気リーク量の微分値は閾値をプラス側に１回だけしか超えない。そこで、第２剥離判断工程では、図２３（ｅ）の時刻ｔ7から時刻ｔ9の間の空気リーク量の微分値が所定の閾値範囲を超えた回数が２（偶数）となったら、半導体ダイ１５は剥離していると判断して次の剥離ステップに進むものとし、空気リーク量の微分値が所定の閾値範囲を超えた回数が１（奇数）の場合には、半導体ダイ１５は剥離していないと判断して、次に説明する第２リトライ工程に進む。
【００７０】
第２リトライ工程では、制御部１５０は、図２５（ｂ）に示すように、蓋２３をスライドさせずに、図２５（ｄ）に示すように、時刻ｔ10に吸引開口４０の圧力を大気圧に近い第２圧力Ｐ2から真空に近い第１圧力Ｐ1に低下させる。そして、図２５（ｄ）に示すように、時刻ｔ11に吸引開口４０の圧力を真空に近い第１圧力Ｐ1から大気圧に近い第２圧力Ｐ2に上昇させる（第２リトライ工程）。第２リトライ工程によって、図２５（ｅ）の時刻ｔ11から時刻ｔ12の間に空気リーク量が低下してゼロとなると、この際の空気リーク量の微分値が１回所定の閾値範囲を越える（マイナス側の閾値範囲を超える）。これにより、図２５（ｆ）に示す時刻ｔ7から時刻ｔ12の間の空気リーク量の微分値が所定の閾値範囲を超えた回数が２（偶数）となるので、制御部１５０は、開口開き部４３の直上に位置する領域の半導体ダイ１５がダイシングシート１２の表面１２ａから剥離したと判断して第２リトライ工程を終了して次の第２剥離工程の前に回数を０にしておく（カウンターをクリアにしておく）。
【００７１】
また、図２４（ｂ）の空気リーク量の微分値がマイナスとなる領域において、空気リーク量の微分値が−Ｓ1に達した時（図２４（ａ）、図２４（ｂ）の時刻ｔ1）には、図２４（ａ）に示すように、実際のコレット空気リーク量は最大リーク量を脱し、減少を始めている。従って、図２４（ａ）、図２４（ｂ）の時刻ｔ1の後は、半導体ダイ１５が正立に向かう（半導体ダイ１５がコレット１８の表面１８ａに向かう）ことが予測できるので、閾値−Ｓ1は剥離が収束に向かう転換点ということもできる。従って、空気リーク量の微分値が閾値−Ｓ1に達した時点で次の剥離プロセスに移行してもよく、剥離時間の短縮及び、半導体ダイ１５へのダメージ低減が可能になる。
【００７２】
なお、制御部１５０は、第２剥離工程を複数回行う場合には、空気リーク量の微分値が所定の閾値範囲を超えた回数を積算カウントし、そのカウント数が偶数になった場合に次の第２剥離工程に進み、カウント数が奇数となった場合に第２リトライ工程に進むようにしてもよい。例えば、一回目の第２剥離工程で半導体ダイ１５の所定部分の剥離ができた場合には、微分値のカウントが２（偶数）となるので、二回目の第２剥離工程に進む。二回目の第２剥離工程では半導体ダイ１５の所定部分の剥離ができておらず、空気リーク量の微分値が所定の閾値範囲を超えた回数が１回の場合、積算カウント数は、３（奇数）となるので、三回目の第２剥離工程に進まず、第２リトライ工程に進む。第２リトライ工程で半導体ダイ１５の所定部分の剥離ができた場合には、空気リーク量の微分値が所定の閾値範囲を超えた回数が１回カウントされるので、積算カウント数は、４（偶数）となるので、三回目の第２剥離工程に進む。このように、積算カウント数が偶数になるか奇数になるかで次の第２剥離工程に進むかどうかを判断することにより、何回目の第２剥離工程で半導体ダイの剥離ができていないのかをカウント数のみで判断することができる。
【００７３】
本実施形態の半導体ダイのピックアップ装置５００は、上記のように、半導体ダイ１５がダイシングシート１２から剥離したかどうかを確認してから次の剥離工程に進むようにしているので、剥離動作の際に半導体ダイ１５を損傷させることを抑制することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１０  ウェーハホルダ、１１  ウェーハ、１２  ダイシングシート、１２ａ  表面、１２ｂ  裏面、１３  リング、１４  隙間、１５  半導体ダイ、１５ａ  一端、１５ｂ  他端、１６  エキスパンドリング、１８  コレット、１８ａ  表面、１９  吸引孔、２０  ステージ、２１  筐体、２２  吸着面、２２ａ  溝、２２ｂ  凸部、２２ｃ  傾斜面、２２ｄ  リブ、２２ｅ  端面、２２ｆ  側面、２２ｇ  ガイド面、２３  蓋、２３ａ  先端、２３ｂ  側面、２３ｃ  後端、２３ｄ  曲面、２３ｅ  面取り、２３ｆ  アーム、２３ｇ  傾斜面、２３ｈ  平坦部、２４  基体部、２５  駆動部、２６  吸着溝、２７  吸着孔、４０  吸引開口、４１  孔、４２  微小開口、４３−４５  開口開き部、８０  開口圧力切換機構、８１，９１，１０１  三方弁、８２，９２，１０２  駆動部，８３−８５，９３−９５，１０３−１０５  配管、９０  吸着圧力切換機構、１００  吸引機構、１０６  流量センサ、１０７  シート変位検出センサ、１１０  ウェーハホルダ水平方向駆動部、１２０  ステージ上下方向駆動部、１３０  コレット駆動部、１４０  真空装置、１５０  制御部、１５１  ＣＰＵ，１５２  記憶部、１５３  機器・センサインターフェース、１５４  データバス、１５５  制御プログラム、１５６  制御データ、１５７  位置あわせプログラム、１５８  第１剥離プログラム、１５９  第２剥離プログラム、３００  スライダ駆動機構、３２１ａ  ストッパ、３２６  第１リンク、３２６ａ，３２９ａ  係合溝、３２６ｂ  シャフト、３２６ｃ  ローラ、３２７，３２８，３３０，３３０ａ  ピン、３２９  第２リンク、３３１  ガイドレール、３３２  スライダ、３６４  縦溝、３７０  ピストン、３７１  フランジ、３８１  モータ、３８３  カム、５００  ピックアップ装置。
【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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