(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップ（１）をフォイル（４）から取り外し、該半導体チップ（１）をチップ把持具（７）で前記フォイル（４）から摘み上げるための方法であって、
前記フォイル（４）がウエハ・テーブル（５）上に固定されるとともに、前記フォイル（４）の一部がチップ押出し器（６）の表面上に位置しており、
該チップ押出し器（６）が、溝（１２）を備える支持領域（１３）及び引き剥がし縁（１８）を備える傾斜台（１６）を有し、該引き剥がし縁（１８）が、該チップ押出し器（６）の表面（９）よりも上方に突き出しており、
前記傾斜台（１６）において、前記引き剥がし縁（１８）に隣接する表面（１７）が凹状であり、
・前記支持領域（１３）の前記溝（１２）を減圧する工程、
・前記フォイル（４）を前記傾斜台（１６）の前記引き剥がし縁（１８）を越えて引っ張ることによって、前記半導体チップ（１）を少なくとも部分的に前記フォイル（４）から一時的に離して、前記支持領域（１３）上の前記フォイル（４）に着地させるため、前記ウエハ・テーブル（５）を前記チップ押出し器（６）に対して前記傾斜台（１６）の前記引き剥がし縁（１８）に直交する方向に移動させる工程、及び
・前記支持領域（１３）上に搬送された前記半導体チップ（１）を、前記フォイル（４）から摘み上げる工程
を有している方法。
【請求項２】
前記フォイル（４）が前記半導体チップ（１）から完全に離れる前に、前記チップ押出し器（６）の前記表面（９）に対する前記引き出し縁（１８）の高さを小さくする工程
をさらに有している請求項１に記載の方法。
【請求項３】
半導体チップ（１）をフォイル（４）から取り外し、該半導体チップ（１）をチップ把持具（７）で前記フォイル（４）から摘み上げるための方法であって、
前記フォイル（４）がウエハ・テーブル（５）上に固定されるとともに、前記フォイル（４）の一部がチップ押出し器（６）の表面（９）上に位置しており、
該チップ押出し器（６）が、溝（１２）を備える支持領域（１３）及び引き剥がし縁（１８）を備える傾斜台（１６）を有し、該引き剥がし縁（１８）が、該チップ押出し器（６）の表面（９）よりも上方に突き出しており、
前記傾斜台（１６）において、前記引き剥がし縁（１８）に隣接する表面（１７）が凹状であり、
・前記支持領域（１３）の前記溝（１２）が減圧されていない状態で、前記フォイル（４）を前記傾斜台（１６）の前記引き剥がし縁（１８）を越えて引っ張るため、前記ウエハ・テーブル（５）を前記チップ押出し器（６）に対して前記傾斜台（１６）の前記引き剥がし縁（１８）に直交する方向に、前記半導体チップ（１）の長さの一部だけ移動させる工程、
・前記ウエハ・テーブル（５）と前記チップ押出し器（６）との間の相対移動を停止させる工程、
・前記支持領域（１３）の前記溝（１２）を減圧する工程、及び、最後に
・前記支持領域（１３）上に搬送された前記半導体チップ（１）を、前記フォイル（４）から摘み上げる工程
を繰り返して有している方法。
【請求項４】
前記フォイル（４）の前記半導体チップ（１）からの取り外しを助けるため、前記傾斜台（１６）に超音波振動を加える工程
をさらに有している請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
半導体チップを基板上に実装するための装置であって、
・半導体チップを有するフォイル（４）を収容するためのウエハ・テーブル（５）、
・減圧が可能な溝（１２）が設けられてなる支持領域（１３）を有する表面（９）と、傾斜台（１６）とを備え、該傾斜台（１６）の表面（１７）が凹状に形成され前記表面（９）から突き出した引き剥がし縁（１８）を終端としているチップ押出し器（６）、及び
・前記支持領域（１３）に搬送された半導体チップ（１）を前記フォイル（４）から摘み上げて、該半導体チップ（１）を前記基板上に配置するチップ把持具
を備えており、
前記ウエハ・テーブル（５）が前記チップ押出し器（６）に対して可動であることを特徴とする装置。
【請求項６】
前記引き剥がし縁（１８）が、最大で０．４ｍｍだけ前記チップ押出し器（６）の前記表面（９）から突き出している請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記溝（１２）が、前記引き剥がし縁（１８）に直交するように延びている請求項５または６に記載の装置。
【請求項８】
前記傾斜台（１６）の前記凹状の表面（１７）が、長手軸が前記引き剥がし縁（１８）と平行に延びている円柱の表面である請求項５〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記引き剥がし縁（１８）の高さを調節するための手段をさらに備えている請求項５〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記傾斜台（１６）に超音波振動を加えるため、超音波振動子（２７）をさらに備えている請求項５〜９のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップをフォイルから取り外す方法、及び該方法の実施に適した半導体チップの実装のための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、半導体チップは、実装装置などでの処理のため、フレームに保持されたフォイル上に配置されており、このフォイルは、この業界において「テープ」としても知られている。半導体チップは、フォイルに接着されており、フォイルを備えたフレームが、可動のウエハ・テーブルに収容される。ウエハ・テーブルが繰り返し移動し、半導体チップが順次第１の位置Ａに搬送され、搬送された半導体チップがチップ把持具によって摘み上げられて、基板上の第２の位置Ｂに配置される。搬送された半導体チップのフォイルからの取り外しは、フォイルの直下に配置されたチップ押出し器（この業界において、ダイ・イジェクタとして知られている）の助けによって行われる。そのようにするにあたっては、一般的に、チップ押出し器に配置された少なくとも１本の針が、フォイルからの半導体チップの取り外しを助けている。
【０００３】
半導体チップを針の助けなしでフォイルから引き離して、チップ把持具で摘み上げる方法が、特許文献１から知られている。この方法においては、半導体チップを載せたフォイルが、加熱可能な板の上に配置される。この板は、フォイルに向いている方の面に、減圧できる空洞を有している。実装の際、一方では、この空洞が減圧され、フォイルが空洞に引き込まれて、半導体チップから部分的に離れる。他方で、半導体チップのフォイルへの接着力をさらに弱めるため、フォイルが５０℃〜６５℃の温度まで加熱される。この方法は、多くの半導体チップについて機能するが、比較的大きいがきわめて薄い半導体チップの場合には、減圧してフォイルを取り去る際に、半導体チップが浮き上がった後にフォイルへと落下することが頻繁に生じ、隣接する半導体チップが重なり合うことも生じうる。
【０００４】
取り外すべき半導体チップの厚さは、日々小さくなってきている。今日において、多くの場合、厚さはすでにわずか１００μｍ程度であり、厚さ７５〜５０μｍへとさらに小さくなる傾向にある。これに加え、ウエハの裏側には接着層が存在する。したがって、半導体チップのウエハへの接着力は強くなる一方で、半導体チップが針の助けによって取り外される前記の技法は、限界に近づきつつある。特許文献１による真空を用いたフォイルの取り外しも、もはや機能しない。フォイルを５０℃〜６５℃の温度に加熱する必要があるが、そのような温度において接着層がほぼ硬化してしまい、半導体チップがさらに強くフォイルに接着してしまうため、もはやフォイルを必要な５０℃〜６５℃の温度に加熱することもできない。
【０００５】
半導体チップをフォイルから取り外すための他の方法が、特許文献２から知られている。この方法では、取り外すべき半導体チップを載せたフォイルがエッジを越えて引っ張られ、このエッジにおいて半導体チップとフォイルがお互いに分離する。フォイルの引き離しは、半導体チップがフォイルから完全に離れる前に一端、中断される。半導体チップのフォイルからの取り外しを制御するため、チップ把持具がまず半導体チップへと降下し、半導体チップに真空が加えられる。次いで、半導体チップがフォイルから完全に離れるまで、フォイルがエッジを越えて引っ張られる。同様の方法が、特許文献３から知られている。但し、これらの方法は、取り外しのために必要とされるエッジの高さが１．５ｍｍ程度なくてはならないため、隣接する半導体チップが損傷しかねないという欠点を抱えている。
【特許文献１】米国特許第４，９２１，５６４号
【特許文献２】米国特許第６，５６１，７４３号
【特許文献３】米国特許出願第２００２／０１２９８９９号
【特許文献４】米国特許出願公開第２００４／０１０５７５０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、半導体チップをフォイルから取り外すための信頼できる方法であって、隣接する半導体チップが損傷することがない方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
フォイルに接着された薄い半導体チップを実装するための本発明による装置は、半導体チップを有するフォイルを収容するウエハ・テーブルと、チップ押出し器とを備えており、該チップ押出し器が、フォイルに面する表面に、取り外そうとする半導体チップの幅に相当する傾斜台を備えており、該傾斜台に、半導体チップをフォイルから取り外すための引き剥がし縁が設けられている。傾斜台の表面は凹状に形成され、引き剥がし縁において、わずか０．３ｍｍ程度であるが最高の高さに達している。好ましくは、この表面が一定の曲率を有する円柱領域であることである。このように傾斜台が凹状の形状であることによって、半導体チップの底面とフォイルとの間の角度が傾斜台の引き剥がし縁において大きくなり、フォイルを半導体チップから取り外すために必要な力が小さくなる。したがって、引き剥がし縁の高さを、わずか０．３〜０．４ｍｍである所与の高さに低減することができる。引き剥がし縁に続いて、溝を有する支持領域が位置している。溝は、取り外しの方向と平行、すなわち引き剥がし縁と直交するように延びており、減圧することができる。ウエハ・テーブルは、直交する２方向に移動可能である。
【０００８】
半導体チップのフォイルからの取り外し、及びチップ把持具による摘み上げは、以下のとおり行われる。まず初めに、取り外そうとする最初の半導体チップを傾斜台に対して整列させるため、３つの処理工程が実行される。
１．取り外そうとする最初の半導体チップの前縁が、傾斜台の引き剥がし縁と平行かつ傾斜台の引き剥がし縁に沿って延びるまで、ウエハ・テーブルを第１の方向に移動させる。
２．取り外そうとする最初の半導体チップが、傾斜台の両長手縁に対して中央に位置するまで、ウエハ・テーブルを第２の方向に移動させる。さらに、
３．支持領域の溝を減圧し、フォイルを支持領域に向かって引き込む。
【０００９】
次の処理工程において、最初の半導体チップがフォイルから取り外され、チップ把持具による摘み上げのために搬送される。
４．ウエハ・テーブルを第１の方向に、通常は取り外そうとする半導体チップの長さよりも１〜２ｍｍ程度長い所定の距離だけ、移動させる。
【００１０】
この処理工程において、フォイルが、傾斜台の引き剥がし縁を越えて引っ張られる。半導体チップも、フォイルと一緒に移動する。このようにすることで、フォイルが半導体チップの直下からそれ自体離れる。半導体チップにおいてフォイルから離れた部分が、片側でのみ支持されている板のように、或る角度で空中に張り出す。半導体チップの後端が傾斜台の引き剥がし縁に到達するとき、半導体チップは落下してフォイルへと戻る。今や、半導体チップは支持領域上に位置するが、この支持領域において、フォイルは減圧により支持領域の溝内へと引き込まれている。したがって、半導体チップのフォイルへの接着力は大幅に弱められている。
【００１１】
前方送りの長さが、取り外される半導体チップの長さよりも１〜２ｍｍ程度長いため、取り外そうとする２番目の半導体チップが、すでに傾斜台の引き剥がし縁を越えて突き出している。
【００１２】
最初に取り外された半導体チップが、今や支持領域に位置しており、チップ把持具による摘み上げを待っている状態である。ここで、この半導体チップの位置及び向きが、カメラによって測定される。測定によって得られた実際の位置が、設定位置から所定の許容限界を超えて逸脱している場合、この半導体チップの実際の位置の、設定位置からの逸脱が前記所定の許容限界内になるまで、ウエハ・テーブルが動かされる。この処理工程は、フォイルからの実際の取り外しプロセスそのものとは無関係である。今や、装置は、チップ把持具で最初の半導体チップをフォイルから摘み上げて基板上に置くことができるよう、準備完了状態である。次の処理工程において、チップ把持具による半導体チップの摘み上げが、例えば次のように行われる。
５．チップ把持具を支持領域上に搬送された半導体チップ上にと下降させ、減圧及び所定の摘み上げ力をチップ把持具に加え、チップ把持具を上昇させる。
【００１３】
半導体チップ間の間隔はきわめて小さいため、或る状況下においては、チップ把持具が半導体チップを隣の半導体チップに触れることなく摘み上げることができるよう、処理工程５に先立って傾斜台を低くする必要があり、あるいは少なくともそのようにすることが有意義である。
【００１４】
次いで、チップ把持具が半導体チップを摘み上げると、次の半導体チップをフォイルから取り外して、チップ把持具による摘み上げのために支持領域に搬送することができる。すなわち、ウエハ・テーブルが、半導体チップの長さ、及び半導体チップ切断幅の平均幅だけ前記第１の方向に動かされる。
【００１５】
フォイル上に位置する半導体チップは、行から行へと処理され、したがって或る行の最初の半導体チップが、処理工程１及び２によって傾斜台に対して常に整列させられる。
【００１６】
このように、薄い半導体チップをフォイルから摘み上げるための方法は、フォイルからの半導体チップの取り外し、及びチップ把持具による半導体チップの摘み上げが、互いに独立である連続する２つの処理工程にて行われることに特徴がある。取り外しの後、半導体チップは再びフォイル上に着地する。しかしながら、フォイルの大部分が減圧により支持領域の溝内へと引き込まれているため、フォイルと半導体チップとの間の接触面積は著しく小さくなる。このため、半導体チップのフォイルへの付着も相応に弱くなり、半導体チップをチップ把持具によって容易に摘み上げることができる。
【００１７】
好ましくは、取り外し工程を超音波振動によって補助することができるよう、引き剥がし縁を有する傾斜台に超音波振動を加えることができる。さらに、半導体チップがフォイルから完全に離れる直前に引き剥がし縁の高さを下げることができるよう、引き剥がし縁の高さが調整可能であると好都合である。
【００１８】
前記処理工程４においては、ウエハ・テーブルが動かされ、したがってチップ押出し器に対して移動する。ウエハ・テーブルとチップ押出し器との相対移動のみが問題であることから、代案として、チップ押出し器を動かすことも可能である。
【００１９】
以上の方法は、さまざまなフォイルの種類及びウエハの粘着コーティングにおいて、完璧に機能する。しかしながら、ウエハを半導体チップへと切断する際に、切断によって生じる熱で局所的に液状になる接着剤も今や存在する。これは、半導体チップの縁の領域の接着剤がフォイルと結合するという結果、及び／または隣接する半導体チップが依然接着剤で互いにつながっている（すなわち、半導体チップ間で接着層の分離が完全でない）という結果をもたらす。他方で、きわめて弾性的なフォイルも存在する。フォイルを減圧によって支持領域に保持し、次いでウエハ・テーブルを移動させたとき、フォイルが傾斜台を越えて引かれることなく歪んでしまう。この問題を解決するため、本発明は、次に説明する特別な方法を提案する。
【００２０】
フォイルからの半導体チップの分離を助けるための一方策は、チップ押出し器に昇降可能な針を備えることにある。針は、例えば針ブロックに配置される。針は、好ましくは、フォイルを貫くことがないよう丸められた先端部を有して形成される。前記の処理工程５が、下記の処理工程５Ａによって置き換えられる。
５Ａ．チップ把持具を、支持領域に搬送された半導体チップ上、または半導体チップの上方にわずかな間隔を残して下降させ、針を備える針ブロックを、針がフォイルを半導体チップに向かって押し付けるまで上昇させ、ついで針ブロックとチップ把持具を同時に上昇させる。
【００２１】
このようにすると、フォイルは減圧によって支持領域の溝へと引き込まれているため、フォイルが針の先端と半導体チップとの間のわずかな部分を除いて半導体チップから離れるまで、フォイルが半導体チップの直下から徐々に離れていく。
【００２２】
このように、処理工程５Ａを、好ましくは特許文献４の明細書に記載の方法に従って、従来技術で通常行われているように実行することができ、この特許文献４の米国特許出願は、ここで本明細書に組み込まれたものとする。
【００２３】
フォイルを、半導体チップの下面全体から取り外さず、例えば下面の９０％のみから取り外す方が好都合な用途も存在する。このようにするために、フォイルが９０％取り外されるや否や、傾斜台が下げられる。次いで、ウエハ・テーブルが、傾斜台が下げられた状態で、次の半導体チップの前縁が傾斜台の引き剥がし縁に達するまで、さらに動かされる。続いて、傾斜台が再び持ち上げられ、ウエハ・テーブルが、取り外そうとする半導体チップが支持領域上の設定位置に達するまで、さらに動かされる。このようにすることで、フォイルが次の半導体チップから正確に引き離される。支持領域からの半導体チップの摘み上げが、針の補助によって行われる。
【００２４】
フォイルの歪みを回避するための一方策は、支持領域を減圧することなく、フォイルを複数の小さな段階にて取り外すことにある。そのようにするため、何度も繰り返して、支持領域の減圧が中断され、ウエハ・テーブルが半導体チップの長さの一部に相当する長さだけ動かされ、次いで支持領域が減圧される。このようにして、フォイルが少しずつ半導体チップの新たに前方へと送られた長さから取り外される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によって、いくつかの利点がもたらされる。
・傾斜台の引き剥がし縁における高さの差が、通常は０．３ｍｍであって最大０．４ｍｍときわめて小さいため、隣接する半導体チップは、たとえそれらの縁が傾斜台を越えて移動した場合でも、損傷を受けることがない。
・半導体チップのフォイルからの取り外しを、チップ把持具によって補助する必要がないため、ボンディングの繰り返しに必要な時間が、取り外しプロセスに左右されない。
・溝を備える支持領域が、隣の半導体チップと干渉することがないため、支持領域を大きな面積に形成することができ、同じ支持領域を小さな半導体チップだけでなく大きな半導体チップにも使用することができる。
・理想的には、傾斜台の幅が半導体チップの幅に一致していることである。その場合、傾斜台は、好ましくはチップ押出し器の空洞へと挿入される交換可能な挿入物として形成され、この空洞が減圧される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の１つ以上の実施の形態を示しており、発明の詳細な説明と一緒になって本発明の原理及び実施例を説明すべく機能する。図面の図は、比例尺ではない。
【００２７】
図１は、半導体チップ１、１’、１”を基板２に実装するための装置を簡略化して示した図である。行及び列を成して配置された半導体チップ１、１’、１”が、例えばフレーム３に保持されたフォイル４に接着されている。装置は、フレーム３を収容して半導体チップ１を１つずつ順に第１の位置Ａに搬送する可動のウエハ・テーブル５を備えている。第１の位置Ａにおいて、この例では針を備えていない本発明によるチップ押出し器６が、フォイル４の直下に配置されている。半導体チップ１を取り外すとき、チップ押出し器６が、フォイル４からの半導体チップ１の取り外しを助けるべく機能する。ウエハ・テーブル５は、直交する２つの方向ｘ及びｙに可動である。フォイル４は、半導体チップ１、１’、１”の各辺が方向ｘ及びｙにほぼ平行になるよう配置されている。さらに装置は、第１の位置Ａに搬送された半導体チップ１を基板２上の第２の位置Ｂへと搬送するためのチップ把持具７を備えている。チップ把持具７は、昇降可能なボンドヘッド８の一構成部品である。ボンドヘッド８及びチップ把持具７は、位置Ａと位置Ｂ（または、いくつかの位置Ｂ１、Ｂ２など）の間を一緒に往復移動する。
【００２８】
図２は、チップ押出し器６の平面図を示しており、すなわち、チップ押出し器６のフォイル４（図１）に向いている方の表面９が示されている。図３は、チップ押出し器６について、図２の線Ｉ−Ｉに沿った断面を示している。チップ押出し器６の表面９は、凹所１０及び支持領域１３を有しており、凹所１０には、減圧することができるようドリルによる孔１１が開けられており、支持領域１３には、溝１２が平行に配置されている。溝１２はｘ方向に延びており、溝１２の先端１４は、チップ押出し器６の表面９と同一面にある。溝１２間の間隔は、一方では、溝１２が減圧されたときにフォイル４が溝１２内へと引き込まれるように充分大きく、他方では、少なくとも一部が支持領域１３上にある隣の半導体チップが、フォイル４が前もって半導体チップから取り外されていないとき、フォイル４が溝１２へと引き込まれることによって損傷することがないよう充分小さい。凹面１７を備える傾斜台１６を有する挿入物１５が、凹所１０にぴったりと嵌まり込むよう挿入されている。傾斜台１６の片側は、突き出した引き剥がし縁１８を形成しており、この引き剥がし縁１８において、フォイル４が半導体チップ１から引き離される。傾斜台１６の反対側１９は、チップ押出し器６の表面９と同一面である。凹面１７は、好ましくは長手軸が引き剥がし縁１８と平行に延びている円柱の表面であり、例えば半径が８ｍｍである。傾斜台１６の幅Ｂは、取り外そうとする半導体チップの幅と大雑把に言えば一致する。引き剥がし縁１８と支持領域１３との間の高さの差ΔＨは、０．３ｍｍ程度になる。引き剥がし縁１８が、半導体チップがウエハ・テーブル５のｘ方向の前方送りに適応することができない急激な変化を形成していることが重要である。引き剥がし縁１８は、ｙ方向と平行に延びている。位置Ａ（図１）は、支持領域１３上に位置し、好ましくはその中央に位置している。
【００２９】
傾斜台１６の表面１７を凹面として形成することによって、引き剥がし縁１８における凹面の接線２１と鉛直２２とが囲む角度αを、９０°よりも明らかに小さく選択できるという効果がもたらされる。角度αが鋭ければ鋭いほど、フォイル４の半導体チップ１からの分離が良好になる。
【００３０】
フォイル４からの半導体チップ１の取り外しは、前述した処理工程によって行われる。図４〜９は、取り外しプロセス、及び引き続いて行われる摘み上げプロセスにおける一連の連続図である。図４〜９は、本発明の理解のために必要な要素のみを示しており、すなわち、傾斜台１６及び支持領域１３、ならびにフォイル４、及びウエハの同じ行にあって順次取り外される半導体チップ１、１’、１”が示されている。
【００３１】
処理工程１〜３によれば、ウエハの或る行の取り外そうとする最初の半導体チップ１の前縁が、傾斜台１６の引き剥がし縁１８と平行かつこれに沿って延び、取り外そうとするこの行の最初の半導体チップ１が、傾斜台１６の両長手縁２０（図２）に対して中心に位置するよう、ウエハ・テーブルが位置する。さらに、支持領域１３の溝１２が減圧され、この領域のフォイル４が溝１２内へと引き込まれる。この状態が、図４に示されている。次に、ウエハ・テーブル５が、所定の距離ΔＬだけｘ方向へと前方に送られる。このようにすると、フォイル４が、傾斜台１６の引き剥がし縁１８を越えて引っ張られる。半導体チップ１も一緒に移動する。図５〜８が、この前方送りの際の連続図を示している。引き剥がし縁１８の形状を特徴付けている鋭角αによって、半導体チップ１がフォイル４から離れ、離れた部分が或る角度で空中へと突き出す（図５、６）。半導体チップ１の後端が引き剥がし縁１８に到達する（図７）とすぐに、重力によって半導体チップ１が後端を中心として回転し、支持領域１３の上方のフォイル４へと落下する。
【００３２】
前方送りの長さが、取り外された半導体チップ１の長さよりも１〜２ｍｍ程度長いため、取り外すべき次の半導体チップ１’は、すでに傾斜台１６の引き剥がし縁１８を越えて突き出している。この状態が図８に示されている。
【００３３】
今や、最初に取り外された半導体チップ１は、支持領域１３の上方のフォイル４上に位置し、チップ把持具７による摘み上げを待っている状態である。ここで、この半導体チップ１の位置及び向きが、カメラによって測定される。測定された実際の位置の設定位置からの逸脱が、所定の許容限界を超えている場合、半導体チップ１の実際の位置の設定位置からの逸脱が、前記所定の許容限界内に入るまで、ウエハ・テーブル５が動かされる。この処理工程は、フォイルからの取り外しプロセスそのものとは無関係である。今や、装置はチップ把持具７が半導体チップ１をフォイル４から摘み上げ、基板２へと置く（図１）ことができるよう準備が完了している。図９は、半導体チップ１がチップ把持具７によって摘み上げられた直後の状態を示している。
【００３４】
以上説明した実施の形態は、半導体チップ１が固定の位置Ａにてチップ把持具７による摘み上げのために搬送されるよう設計されている。しかしながら、実装装置を、半導体チップが異なる位置Ａ１、Ａ２などに搬送されて把持具７で摘み上げられるように設計することも可能である。この場合、フォイル４の取り外しにおいてはウエハ・テーブル５と傾斜台１６の引き剥がし縁１８との間の相対移動のみが問題であるため、傾斜台１６の引き剥がし縁１８においてフォイル４を取り外すために、ウエハ・テーブル５の代わりにチップ押出し器６のみを適切な手段で動かすことも可能であり、あるいはウエハ・テーブル５及びチップ押出し器６の両方を適切な手段によって動かすことも可能である。
【００３５】
図１０には、チップ押出し器６のさらなる実施の形態が示されており、このチップ押出し器６においては、引き剥がし縁１８と支持領域１３の間の高さの差ΔＨが、駆動装置２３によって上下に移動可能なピストン２４によって調節可能である。ピストン２４は、引き剥がし縁１８の近くに配置されており、ピストン２４を上昇させたとき、傾斜台１６は、傾斜台１６の引き剥がし縁１８と反対に位置する縁２６をチップ押出し器６の表面９と同一面に保つよう、引き剥がし縁１８と対角線において対向する縁２５を中心として回転する。この設計によれば、高さの差ΔＨを、フォイルの特性にあわせて最適に調節することが可能である。さらに、この設計によれば、取り外しのプロセスをさらに洗練させることができ、すなわち、処理工程４において、開始時の高さの差ΔＨが、図６に示されている状態が達成されるまで所定の値ΔＨ１である。次いで、ピストン２４が下げられ、高さの差ΔＨがより小さい値ΔＨ２となる。この高さの差ΔＨ２が、少なくとも図７に示した状態が達成されるまで、すなわち重力によって半導体チップ１が自身の後端を中心として回転してフォイル４から完全に離れ、重力によって支持領域１３上に落下するまで、維持される。その後、ピストン２４が再び上昇し、高さの差ΔＨが、再び値ΔＨ１となる。値ΔＨ２は、ゼロであってもよい。
【００３６】
さらに、取り外しのプロセスを超音波振動によって補助することができるよう、挿入物１５が好ましくは超音波振動子２７へと直接接続され、場合によってはピストン２４を介して接続されている。超音波振動をチップ押出し器６全体へと加えるような構成も可能である。
【００３７】
図１１は、針ブロック２８を備えるチップ押出し器６の一実施の形態の分解図を示している。溝１２間の先端１４が、孔２９を有しており、針ブロック２８の対応する針３０が、孔２９を通って突き出す。溝１２も、真空が加えられる孔３１を有している。組み立てられた状態において、針ブロック２８及び傾斜台１６を上げ下げすることができる。
【００３８】
図１２及び１３は、針３０の使用の原理を、簡略化して示している。半導体チップ１が、チップ押出し器６の支持領域１３の上方のフォイル４に位置している。チップ把持具７は、半導体チップ１を摘み上げる用意ができた状態にある。針ブロック２８がｚ方向へと持ち上げられ、針３０がフォイル４を貫くことなく局所的に持ち上げる。この状態が、図１２に示されている。所望の摘み上げ力に到達するや否や、チップ把持具７と針ブロック２８が、さらに一緒に持ち上げられる。このようにすると、減圧がフォイル４を針３０と針３０との間で溝１２へと引き込むため、フォイル４の大部分が半導体チップ１の直下から離れる。最後に、針ブロック２８の移動が停められる。この状態が、図１３に示されている。チップ把持具７がさらに持ち上げられると、半導体チップ１がフォイル４から完全に離れる。この例においては、フォイル４を貫くことがないよう、針３０の先端は尖っておらず、丸められている。
【００３９】
このように、針ブロック２８を、従来技術において通常であるとおり使用することができる。好ましくは、前出の特許文献４の明細書に記載の方法が適用される。
【００４０】
図４〜８に示した方法では、フォイル４が半導体チップ１の直下から１００％取り去られるが、フォイル４を半導体チップ１の直下から、例えば８０％または９０％などのより小さい割合で取り除かれるよう、この方法を変更することが可能である。図６が、半導体チップ１の長さの約８０％についてフォイル４が取り去られた状態を示している。処理工程１〜３を実行した後、処理工程４Ａにおいてフォイル４を完全には取り除かず、処理工程４Ｂにおいて傾斜台１６を下方へと下げ、処理工程４Ｃにおいて、半導体チップ１が支持領域１３上の設定位置に到達するまで、ウエハ・テーブル５をさらに動かす。
４Ａ．ウエハ・テーブル５を、取り外そうとする半導体チップ１の長さよりも短い所定の距離だけ、第１の方向に動かす。
４Ｂ．引き剥がし縁１８がもはや支持領域１３よりも突き出していない状態になるまで、傾斜台１６を下降させる（この状態が図１４に示されている）。
４Ｃ．ウエハ・テーブル５を、次の半導体チップ１’が傾斜台１６の引き剥がし縁１８に到達するまで、第１の方向に動かす（この状態が図１５に示されている）。
４Ｄ．傾斜台１６を上昇させる。
４Ｅ．ウエハ・テーブル５を、半導体チップ１が支持領域１３上の設定位置に到達するまで、第１の方向に動かす（この状態が図８に示されている）。
【００４１】
その後、チップ把持具７による半導体チップ１の摘み上げが、針３０の助けとともに行われる。
【００４２】
ここまで説明した例においては、支持領域１３の溝１２を減圧しつつ、フォイル４を取り去るべくウエハ・テーブル５を動かしている。この方法は、支持領域１３上をスライドするフォイルについて適している。しかしながら、支持領域１３上をスライドせず、ゆがんでしまうフォイルも存在する。そのようなフォイルについては、処理工程３が省略され、処理工程４が次のとおり変更される。
【００４３】
４ＡＡ．ウエハ・テーブル５を、所定の短い距離だけ第１の方向に移動させる。
【００４４】
支持領域１３が減圧されていないため、フォイル４が支持領域１３の溝１２内に引き込まれることはなく、したがって、半導体チップ１の直下から取り去られることもない。図１６は、処理工程４ＡＡを初めて実行した後の状態を示している。
【００４５】
４ＢＢ．支持領域１３を減圧する。
【００４６】
支持領域１３が減圧されるや否や、フォイル４が支持領域１３の溝１２内に引き込まれ、したがって、引き剥がし縁１８を越えて突き出している半導体チップ１の直下から取り去られる。図１７は、処理工程４ＢＢを初めて実行した後の状態を示している。
【００４７】
４ＣＣ．支持領域１３の減圧を解除する。
４ＤＤ．フォイル４が半導体チップ１から完全に取り去られるまで、あるいは所望の程度に取り去られるまで、処理工程４ＡＡ〜４ＣＣを繰り返す。
４ＥＥ．支持領域１３の減圧を解除し、次の半導体チップ１’が所定の短い距離だけ傾斜台１６の引き剥がし縁１８を越えて突き出すまで、ウエハ・テーブル５を第１の方向に動かし、必要があれば、半導体チップ１が支持領域１３上の設定位置に到達するまで、工程４ＡＡ〜４ＣＣを繰り返す。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態及び適用例を図示及び説明したが、この開示によって恩恵を受ける当業者にとって、前記したよりもさらに多くの変更が本発明の考え方を離れることなく可能であることは、明白であろう。したがって、本発明は、添付の特許請求項の範囲の精神及びその均等物のみに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上説明したように、本発明によって、いくつかの利点がもたらされる。
・傾斜台の引き剥がし縁における高さの差が、通常は０．３ｍｍであって最大０．４ｍｍときわめて小さいため、隣接する半導体チップは、たとえそれらの縁が傾斜台を越えて移動した場合でも、損傷を受けることがない。
・半導体チップのフォイルからの取り外しを、チップ把持具によって補助する必要がないため、ボンディングの繰り返しに必要な時間が、取り外しプロセスに左右されない。
・溝を備える支持領域が、隣の半導体チップと干渉することがないため、支持領域を大きな面積に形成することができ、同じ支持領域を小さな半導体チップだけでなく大きな半導体チップにも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明によるチップ押出し器を備える半導体チップの実装装置を示している。
【図２】チップ押出し器の平面図を示している。
【図３】チップ押出し器について、図２の線Ｉ−Ｉに沿った断面を示している。
【図４】第１の方法によるフォイルからの半導体チップの取り外し及び取り外された半導体チップのチップ把持具による摘み上げにおける連続写真を示している。
【図５】第１の方法によるフォイルからの半導体チップの取り外し及び取り外された半導体チップのチップ把持具による摘み上げにおける連続写真を示している。
【図６】第１の方法によるフォイルからの半導体チップの取り外し及び取り外された半導体チップのチップ把持具による摘み上げにおける連続写真を示している。
【図７】第１の方法によるフォイルからの半導体チップの取り外し及び取り外された半導体チップのチップ把持具による摘み上げにおける連続写真を示している。
【図８】第１の方法によるフォイルからの半導体チップの取り外し及び取り外された半導体チップのチップ把持具による摘み上げにおける連続写真を示している。
【図９】第１の方法によるフォイルからの半導体チップの取り外し及び取り外された半導体チップのチップ把持具による摘み上げにおける連続写真を示している。
【図１０】チップ押出し器のさらなる例を示している。
【図１１】針ブロックを有するチップ押出し器を示している。
【図１２】針の支持による半導体チップの摘み上げを示している。
【図１３】針の支持による半導体チップの摘み上げを示している。
【図１４】さらなる方法による半導体チップの取り外しにおける連続写真を示している。
【図１５】さらなる方法による半導体チップの取り外しにおける連続写真を示している。
【図１６】さらなる方法による半導体チップの取り外しにおける連続写真を示している。
【図１７】さらなる方法による半導体チップの取り外しにおける連続写真を示している。
【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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