(57)【要約】  【課題】半導体素子の薄化に伴う接合部分のボイドを無くし、またボイドに水が入りこむことにより発生するパッケージクラックを防止でき、品位品質と生産性の向上を実現する半導体製造装置を提供することを目的とする。  【解決手段】基板２４に設けられた実装済半導体素子２１に対して、半導体素子８をボンディングする脱着手段１を備え、脱着手段１を、中央下部を頂点として湾曲状に形成された吸着面４を有し、弾性体により形成されているコレット２と、吸着面４の四隅に形成され、大気に比して負圧とすることにより半導体素子８を吸着する円筒状の真空孔５を有する構成とする。これにより、実装済半導体素子２１に対して半導体素子８をその頂点から外周部（端部）に向かって押し付け、半導体素子８と実装済半導体素子２１の間の接着部分に存在する空気を押し出すことができ、ボイドの発生を防止することができる。【選択図】      図３
2005322815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイシングされた複数の半導体素子が接着されているダイシングシートから半導体素子を剥離し、基板またはリードフレームまたは基板に設けられた実装済半導体素子に半導体素子をボンディングする脱着手段を備える半導体製造装置であって、
前記脱着手段は、
中央下部を頂点として湾曲状に形成された吸着面を有し、弾性体により形成されているコレットと、
前記コレットの吸着面の四隅に形成され、大気に比して負圧とすることにより前記半導体素子を吸着する真空孔
を有していること
を特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
前記脱着手段の吸着面と前記ダイシングシートを介して対向して配置され、その上面が前記吸着面と嵌め合えるよう湾曲状に形成された支持体と、
前記支持体の中央部および両端部に形成され、大気に比して負圧とすることにより前記半導体素子および前記ダイシングシートを吸着する吸着孔と、
前記支持体に形成され、前記支持体より突出することにより前記半導体素子を前記ダイシングシートより剥離する複数の昇降体
を有する支持手段を備えていること
を特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項３】
前記昇降体の上面が、平面状、あるいは前記吸着面と嵌め合えるよう湾曲状に形成されていること
を特徴とする請求項２に記載の半導体製造装置。
【請求項４】
中央下部を頂点として湾曲状に形成された吸着面を有し、弾性体により形成されているコレットと、前記コレットの吸着面の四隅に形成され、大気に比して負圧とすることにより前記半導体素子を吸着する真空孔を有する脱着手段と、前記脱着手段の吸着面と前記ダイシングシートを介して対向して配置され、その上面が前記吸着面と嵌め合えるよう湾曲状に形成された支持体と、前記支持体の中央部および両端部に形成され、大気に比して負圧とすることにより前記半導体素子および前記ダイシングシートを吸着する吸着孔と、前記支持体に形成され、前記支持体より突出することにより前記半導体素子を前記ダイシングシートより剥離する複数の昇降体を有する支持手段を備える半導体製造装置による半導体装置の製造方法であって、
ダイシングされた半導体素子を前記ダイシングシートから剥離する際、
前記吸着孔を大気に比して負圧とすることにより前記ダイシングシートを前記支持手段に吸引させ、前記脱着手段を下降させ、前記コレットの吸着面を前記半導体素子に押し付けることにより、前記半導体素子を前記吸着面の形状に沿って変形させ密着させるとともに、前記真空孔を大気に比して負圧とすることにより、前記半導体素子を前記吸着面に吸着させ、
前記吸着面に吸着された前記半導体素子を、前記ダイシングシートを介して前記昇降体により突き上げ、同時に前記半導体素子を吸着している前記コレットを、前記昇降体に同期して上昇させること
を特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
中央下部を頂点として湾曲状に形成された吸着面を有し、弾性体により形成されているコレットと、前記コレットの吸着面の四隅に形成され、大気に比して負圧とすることにより前記半導体素子を吸着する真空孔を有する脱着手段を備える半導体製造装置による半導体装置の製造方法であって、
前記コレットの吸着面に、前記真空孔を大気に比して負圧とすることにより前記吸着面に沿って湾曲状に保持された状態の半導体素子を、基板またはリードフレームまたは基板上に設けられた実装済半導体素子の上面へボンディングする際、
前記コレットをボンディング時の前記基板または前記リードフレームまたは前記実装済半導体素子の反力により弾性変形させて、前記半導体素子を、前記半導体素子の頂点から外周部にかけて前記基板または前記リードフレームまたは前記実装済半導体素子の表面に貼り付け、
前記真空孔の真空を大気圧に下げ、前記半導体素子に対する吸着力をなくした状態で前記脱着手段を上昇させること
を特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
中央下部を頂点として湾曲状に形成された吸着面を有し、弾性体により形成されているコレットと、前記コレットの吸着面の四隅に形成され、大気に比して負圧とすることにより前記半導体素子を吸着する真空孔を有する脱着手段を備える半導体製造装置による半導体装置の製造方法であって、
前記コレットの吸着面に、前記真空孔を大気に比して負圧とすることにより前記吸着面に沿って湾曲状に保持された状態の半導体素子を、基板またはリードフレームまたは基板上に設けられた実装済半導体素子の上面へボンディングする際、
前記脱着手段における前記弾性体の押圧位置または押圧荷重を制御することにより、前記半導体素子が、前記基板または前記リードフレームまたは前記実装済半導体素子に接触するときに弾性変形する前記弾性体の変形量を調整し、前記半導体素子と前記基板または前記リードフレームまたは前記実装済半導体素子とが接合する接合領域にのみボンディングによる荷重を加え、
前記真空孔の真空を大気圧に下げ、前記半導体素子に対する吸着力をなくした状態で前記脱着手段を上昇させること
を特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置および半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等に使用される半導体パッケージは、小型化，軽量化を実現する為に半導体素子を複数個、一つの半導体部品へ組み込んでいた。例えば半導体部品厚が１．５ｍｍの中に、厚さ１２０μｍから２００μｍ位の半導体素子を、複数段重ねて積層することにより単位体積あたりの半導体素子の積層密度をあげてきた。
【０００３】
積層される半導体素子は、ウエハ内に複数個配列された半導体素子をダイシングにより個片に切り離された状態とされ、その個片化した厚さ１２０μｍ程度の薄厚の半導体素子は１個ずつピックアップされて搬送され、基板上に設けられた実装済半導体素子に積層ボンディングされる。
【０００４】
半導体素子をピックアップして実装済半導体素子の上に積層する方法としては、特開２０００−２０８４４７号公報の図１８（ａ）が示すように、半導体素子を吸着するゴムまたは金属で形成されたコレットとよばれる治具が用いられており、このコレットは、半導体素子を吸着する吸着面が角錐形状、もしくは平面形状に形成されている。またコレットの中央部には、半導体素子の吸着および脱着を調整するための真空孔が形成されている。
【０００５】
このとき、真空孔を真空とすることにより半導体素子は吸引吸着され、所定の場所（実装済半導体素子の上面）へ積層ボンディングされる。また、搬送された半導体素子と実装済半導体素子の積層ボンディングを行う際は、接着材料として樹脂ペースト、フィルム状接着剤が使用される。
【特許文献１】特開２０００−２０８４４７号公報（図１８（ａ））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来の構成によると、近年になって携帯電話等の小型化，多機能化が進み高集積化が求められる中、半導体部品の厚みも薄化していく必要がでてきた為、半導体素子の厚みを１００μｍ以下の薄さにする必要性がでてきたが、１００μｍ以下の半導体素子は剛性が低くなってしまっている。
【０００７】
図１０（ａ）に示すように、従来使用されているコレット３３は、半導体素子３１に接触するコレット３３の吸着面が角錐形状、もしくは平面形状に形成されており、かつ中央部に吸着の為の真空孔３４を有していることから、半導体素子３１の吸着を行う際、このコレット３３を使用すると、半導体素子３１の厚さが薄い為、コレット３３の吸着力により、半導体素子３１に反り３７が発生する。これは半導体素子３１の厚さが１００μｍ以下になると顕著に現れ、またさらに半導体素子３１が薄く、且つ吸着力が大きいほど、反り量は大きくなる。
【０００８】
このように半導体素子３１がコレット３３に反った状態で吸着され、この状態で実装済半導体素子３２の上に積層される場合、図１０（ｂ）に示すように、半導体素子３１の周辺のみにフィルム状接着剤３５が塗布され、基板３６上に設けられた実装済半導体素子３２と密着し、中央の反り３７の部分は実装済半導体素子３２と密着できないため、ボイド３８が発生してしまい、このボイド３８に水分が入り込むとパッケージクラックが発生してしまう。
【０００９】
このパッケージクラックを説明すると、最近の表面実装型パッケージは、リードをプリント基板等に直接半田付けする為に、加熱方法としては、赤外線リフロー、はんだディップなどにより、パッケージ全体を加熱して実装する。この際、パッケージ全体が２１０〜２６０℃の高温にさらされる為、パッケージ内部に水分が存在すると、水分の爆発的な気化により、パッケージクラックが発生する。このパッケージクラックは、半導体パッケージの信頼性を著しく低下させる為、深刻な技術課題となっている。
【００１０】
また、積層される半導体素子３１が実装済半導体素子３２より大きい場合、図１０（ｂ）に示すように、従来のコレット３３ではボンディング時の荷重が、実装済半導体素子３２のエリア外に作用し、特にエッジ部３９に応力が発生し、薄厚化している半導体素子３１自身の剛性も低下しているのでクラックが発生する原因となる。
【００１１】
そこで本発明は、パッケージクラックが起こらず信頼性に優れる半導体パッケ−ジを生産性良く製造することを可能とする半導体製造装置および半導体装置の製造方法、特に１００μｍ以下の薄い半導体素子を吸着するコレット形状、ダイボンディング方法、積層方法、及びそれらの装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記した目的を達成するために、本発明の請求項１記載の半導体製造装置は、ダイシングされた複数の半導体素子が接着されているダイシングシートから半導体素子を剥離し、基板またはリードフレームまたは基板に設けられた実装済半導体素子に半導体素子をボンディングする脱着手段を備える半導体製造装置であって、前記脱着手段は、中央下部を頂点として湾曲状に形成された吸着面を有し、弾性体により形成されているコレットと、前記コレットの吸着面の四隅に形成され、大気に比して負圧とすることにより前記半導体素子を吸着する真空孔を有していることを特徴としたものである。
【００１３】
また請求項２に記載の半導体製造装置は、請求項１に記載の発明であって、前記脱着手段の吸着面と前記ダイシングシートを介して対向して配置され、その上面が前記吸着面と嵌め合えるよう湾曲状に形成された支持体と、前記支持体の中央部および両端部に形成され、大気に比して負圧とすることにより前記半導体素子および前記ダイシングシートを吸着する吸着孔と、前記支持体に形成され、前記支持体より突出することにより前記半導体素子を前記ダイシングシートより剥離する複数の昇降体を有する支持手段を備えていることを特徴としたものである。
【００１４】
そして請求項３に記載の半導体製造装置は、請求項２に記載の発明であって、前記昇降体の上面が、平面状、あるいは前記吸着面と嵌め合えるよう湾曲状に形成されていることを特徴としたものである。
【００１５】
さらに請求項４に記載の半導体装置の製造方法は、中央下部を頂点として湾曲状に形成された吸着面を有し、弾性体により形成されているコレットと、前記コレットの吸着面の四隅に形成され、大気に比して負圧とすることにより前記半導体素子を吸着する真空孔を有する脱着手段と、前記脱着手段の吸着面と前記ダイシングシートを介して対向して配置され、その上面が前記吸着面と嵌め合えるよう湾曲状に形成された支持体と、前記支持体の中央部および両端部に形成され、大気に比して負圧とすることにより前記半導体素子および前記ダイシングシートを吸着する吸着孔と、前記支持体に形成され、前記支持体より突出することにより前記半導体素子を前記ダイシングシートより剥離する複数の昇降体を有する支持手段を備える半導体製造装置による半導体装置の製造方法であって、ダイシングされた半導体素子を前記ダイシングシートから剥離する際、前記吸着孔を大気に比して負圧とすることにより前記ダイシングシートを前記支持手段に吸引させ、前記脱着手段を下降させ、前記コレットの吸着面を前記半導体素子に押し付けることにより、前記半導体素子を前記吸着面の形状に沿って変形させ密着させるとともに、前記真空孔を大気に比して負圧とすることにより、前記半導体素子を前記吸着面に吸着させ、前記吸着面に吸着された前記半導体素子を、前記ダイシングシートを介して前記昇降体により突き上げ、同時に前記半導体素子を吸着している前記コレットを、前記昇降体に同期して上昇させることを特徴としたものである。
【００１６】
しかも請求項５に記載の半導体装置の製造方法は、中央下部を頂点として湾曲状に形成された吸着面を有し、弾性体により形成されているコレットと、前記コレットの吸着面の四隅に形成され、大気に比して負圧とすることにより前記半導体素子を吸着する真空孔を有する脱着手段を備える半導体製造装置による半導体装置の製造方法であって、前記コレットの吸着面に、前記真空孔を大気に比して負圧とすることにより前記吸着面に沿って湾曲状に保持された状態の半導体素子を、基板またはリードフレームまたは基板上に設けられた実装済半導体素子の上面へボンディングする際、前記コレットをボンディング時の前記基板または前記リードフレームまたは前記実装済半導体素子の反力により弾性変形させて、前記半導体素子を、前記半導体素子の頂点から外周部にかけて前記基板または前記リードフレームまたは前記実装済半導体素子の表面に貼り付け、前記真空孔の真空を大気圧に下げ、前記半導体素子に対する吸着力をなくした状態で前記脱着手段を上昇させることを特徴としたものである。
【００１７】
また請求項６に記載の半導体装置の製造方法は、中央下部を頂点として湾曲状に形成された吸着面を有し、弾性体により形成されているコレットと、前記コレットの吸着面の四隅に形成され、大気に比して負圧とすることにより前記半導体素子を吸着する真空孔を有する脱着手段を備える半導体製造装置による半導体装置の製造方法であって、前記コレットの吸着面に、前記真空孔を大気に比して負圧とすることにより前記吸着面に沿って湾曲状に保持された状態の半導体素子を、基板またはリードフレームまたは基板上に設けられた実装済半導体素子の上面へボンディングする際、前記脱着手段における前記弾性体の押圧位置または押圧荷重を制御することにより、前記半導体素子が、前記基板または前記リードフレームまたは前記実装済半導体素子に接触するときに弾性変形する前記弾性体の変形量を調整し、前記半導体素子と前記基板または前記リードフレームまたは前記実装済半導体素子とが接合する接合領域にのみボンディングによる荷重を加え、前記真空孔の真空を大気圧に下げ、前記半導体素子に対する吸着力をなくした状態で前記脱着手段を上昇させることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の半導体製造装置は、極めて薄い１００μｍ以下の半導体素子を２層以上に積層するダイボンディング時において、半導体素子のボイド及びパッケージクラックの発生を防止することができ、したがって半導体素子の特性を良好に保つことができる。また、歩留まりを向上させることができるため、安定した生産を行うことが可能となり、携帯電話等に望まれる半導体部品の薄型化を実現することが出来る。また、実装済半導体素子への積層のみならず、基板やリードフレーム等に直接薄厚の半導体素子を接合する時にもボイドが発生することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施の形態における半導体製造装置について、図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、半導体製造装置は、脱着手段１と支持手段１１とを備えている。
【００２０】
前記脱着手段１は、図１に示すように、半導体素子８を吸着するコレット２と、コレット２を保持するコレットホルダー３から形成されている。
前記コレット２は、ゴム体（弾性体の一例）で形成されており、中央下部を頂点として、高低差が２０〜４０μｍ程度となるよう湾曲状に形成された吸着面４を有し、この吸着面４の四隅に半導体素子８の吸着を行う鉛直方向に形成された円筒状の４つの真空孔５Ａが形成されている。なお、コレット２のサイズ（幅）は、半導体素子８と同じサイズ（幅）、もしくは半導体素子８を湾曲した状態で吸着することができるサイズ（幅）とする。
【００２１】
上記コレットホルダー３は、図１（ａ）に示すように、金属により凸形状に形成され、その底面をコレット２の上面に接合することによりコレット２を支持しており、またコレット２の上記真空孔５Ａと繋がる真空路６が形成されている。
【００２２】
また上記支持手段１１は、脱着手段１の吸着面４とダイシングシート１２を介して対向して配置され、その上面が吸着面４と嵌め合えるよう湾曲状に形成された支持体１３Ａと、支持体１３Ａの中央部および両端部に形成され、大気に比して負圧とすることにより半導体素子８およびダイシングシート１２を吸着する吸着孔１４Ａ，１４Ｂと、支持体１３Ａに形成され、支持体１３Ａより突出することにより半導体素子８をダイシングシート１２より剥離する上下動自在な複数のピン１５（昇降体の一例）を有している。
【００２３】
なお、ピン１５は、中央部に形成された吸着孔１４Ａと端部に形成された吸着孔１４Ｂとの間に設けられ、上面が平面状に形成されている。
以下に、上記した実施の形態における半導体素子８の剥離方法を、図２を参照しながら説明する。
（第１工程）
図２（ａ）に示すように、脱着手段１を下降させて、コレット２の頂点を、ダイシングシート１２を介して支持体１３Ａにより支持されている半導体素子８の表面と接触する位置にする。
（第２工程）
続いて、図２（ｂ）に示すように、吸着孔１４Ａ，１４Ｂを大気に比して負圧とすることによりダイシングシート１２を支持体１３Ａに吸引させ、脱着手段１を更に下降させ、コレット２の吸着面４を半導体素子８に押し付けることにより、半導体素子８を湾曲状の吸着面４の形状に沿って変形させ密着させるとともに、真空孔５Ａを大気に比して負圧とすることにより、半導体素子８を吸着面４に吸着させる。
（第３工程）
続いて、図２（ｃ）に示すように、吸着面４に吸着された半導体素子８を、ダイシングシート１２を介してピン１５により突き上げ、同時に半導体素子８を吸着しているコレット２を、ピン１５に同期して上昇させる。
【００２４】
このとき、ダイシングシート１２は支持体１３Ａに吸着されており、ピン１５の上昇にともない、ピン１５で引伸ばされた接着力が低下し、半導体素子８はダイシングシート１２から剥離される。
【００２５】
このように、湾曲状に形成された吸着面４を半導体素子８に押し付けるとともに、吸着孔１４Ａ，１４Ｂを大気に比して負圧とすることにより、半導体素子８は吸着面４に吸着され、またダイシングシート１２を介してピン１５により上記半導体素子８を突き上げることによって、半導体素子８はダイシングシート１２より剥離され、半導体素子８は吸着面４で湾曲状に保持された状態で吸着される。
【００２６】
次に、半導体素子８の剥離後に行われる、吸着面４に吸着された半導体素子８の積層方法を、半導体素子８が基板２４に設けられた実装済半導体素子２１より小さいかまたは同じ大きさの場合について、図３を参照しながら説明する。
（第１工程）
図３（ａ）に示すように、脱着手段１を下降させて、コレット２の吸着面４に沿って湾曲状に吸着され搬送された半導体素子８の頂点を、積層する実装済半導体素子２１の上面に塗布された接着剤２２の表面と接触させる。
（第２工程）
続いて、図３（ｂ）に示すように、脱着手段１を更に下降させ、コレット２をボンディング時の実装済半導体素子２１の反力により弾性変形させて、半導体素子８を、半導体素子８の頂点から外周部（端部）にかけて順次接着剤２２の表面に貼り付ける。
【００２７】
このとき、コレット２を弾性変形させることにより、半導体素子８の頂点から外周部（端部）に向かって、半導体素子８と実装済半導体素子２１の間である接着部分に存在する空気が押し出されるため、ボイドの発生が防止される。
（第３工程）
続いて、図３（ｃ）に示すように、真空孔５Ａの真空を大気圧に下げ、半導体素子８に対する吸着力をなくした状態で脱着手段１を上昇させる。
【００２８】
このように、吸着面４に吸着された半導体素子８を実装済半導体素子２１の上面に塗布された接着剤２２に押し付けることにより、コレット２を弾性変形させ、また真空孔５Ａの真空を大気圧に下げ、半導体素子８に対する吸着力をなくした状態で脱着手段１を上昇させることにより、半導体素子８は確実に実装済半導体素子２１へ積層される。
【００２９】
次に、積層される半導体素子８、すなわちコレット２に湾曲状に吸着された半導体素子８が、基板２４に設けられた実装済半導体素子２１より大きい場合に行われる半導体素子８の積層方法を、図４を参照しながら説明する。
（第１工程）
図４（ａ）に示すように、脱着手段１を下降させて、コレット２の吸着面４に沿って湾曲状に吸着され搬送された半導体素子８の頂点を、積層する実装済半導体素子２１の上面に塗布された接着剤２２の表面と接触させる。
（第２工程）
続いて、図４（ｂ）に示すように、脱着手段１を更に下降させ、コレット２をボンディング時の実装済半導体素子２１の反力により弾性変形させる。
【００３０】
このとき、脱着手段１におけるコレット２の押圧位置（押さえつけ高さ）、または押圧荷重（押さえつけ荷重）を制御することにより、弾性変形するコレット２の変形量を調整し、コレット２の吸着面４が平面となるコレット２の変形領域Ｍの長さが、実装済半導体素子２１の幅（径）と同一長となるようにボンディングする。また、コレット２を弾性変形させることにより、半導体素子８の頂点から外周部（端部）に向かって、半導体素子８と実装済半導体素子２１の間である接着部分に存在する空気が押し出されるため、ボイドの発生が防止される。
（第３工程）
続いて、図４（ｃ）に示すように、真空孔５Ａの真空を大気圧に下げ、半導体素子８に対する吸着力をなくした状態で脱着手段１を上昇させる。
【００３１】
このように、積層される半導体素子８、すなわちコレット２に湾曲状に吸着された半導体素子８が、基板２４に設けられた実装済半導体素子２１より大きい場合においても、脱着手段１におけるコレット２の押圧位置、または押圧荷重を制御することにより、弾性変形するコレット２の変形量を調整し、ボンディングの際、積層される実装済半導体素子２１と同一範囲、すなわち半導体素子８と実装済半導体素子２１とが接合する接合領域Ｍにのみ荷重をかけることにより、半導体素子８は実装済半導体素子２１へ積層される。
【００３２】
以上のように本実施の形態によれば、中央下部を頂点として湾曲状に形成された吸着面４を有し、ゴム体により形成されているコレット２と、このコレット２の吸着面４の四隅に形成され、大気に比して負圧とすることにより半導体素子８を吸着する真空孔５Ａを有する脱着手段１、および脱着手段１の吸着面４とダイシングシート１２を介して対向して配置され、その上面が吸着面４と嵌め合えるよう湾曲状に形成された支持体１３Ａと、支持体１３Ａの中央部および両端部に形成され、大気に比して負圧とすることにより半導体素子８およびダイシングシート１２を吸着する吸着孔１４Ａ，１４Ｂと、支持体１３Ａに形成され、支持体１３Ａより突出することにより半導体素子８をダイシングシート１２より剥離する上下動自在な複数のピン１５を有する支持手段１１を使用して、半導体素子８の剥離、および積層を行うことにより、例えば極めて薄い１００μｍ以下の半導体素子８を２層以上に積層するダイボンディング時において、半導体素子８のボイドの発生を防止することができ、よってボイドに水が入りこむことによるパッケージクラックの発生を防止することができ、したがって半導体素子８の特性を良好に保つことができる。また、歩留まりを向上させることができるため、安定した生産を行うことが可能となり、携帯電話等に望まれる半導体部品の薄型化を実現することが出来る。また、実装済半導体素子２１への積層のみならず、基板２４やリードフレーム等に直接薄厚の半導体素子８を接合する時にもボイドが発生することを防止することができるため、ボイドに水分が入り込むことにより発生するパッケージクラックの発生を防止することができ、したがって信頼性に優れる半導体パッケージを製造することができる。
【００３３】
また、実施の形態によれば、実装済半導体素子２１と同一範囲、すなわち半導体素子８と実装済半導体素子２１との接合領域Ｍにのみボンディングによる荷重をかけ、接合領域Ｍ以外の非接触領域Ｎへ荷重がかかることがないよう調整しているため、半導体素子８にクラック等を発生させることなくダイボンディングすることができる。
【００３４】
次に、脱着手段１と支持手段１１の他の実施の形態を、図５〜図９を参照しながら説明する。
上記実施の形態の半導体素子８の接合時において、支持手段１１の平面状に形成されていたピン１５の上面を、図５（ａ）に示すように、コレット２に吸着された半導体素子８と同曲率、もしくは近似の曲率の形状に形成する。
【００３５】
これにより、半導体素子８の接合時において、ピン１５を半導体素子８へ突き上げる際、応力集中を避けることができる。
また上記実施の形態では、支持体１３Ａのコレット２の吸着面４と対向する上面を、吸着面４と嵌め合えるように湾曲状に形成しているが、図５（ｂ）に示すように、平坦としても構わない。このときピン１５は、上面が平面状に形成される。この支持体１３Ｂおよびピン１５を使用した、半導体素子８の他の剥離方法を、図６を参照しながら説明する。
（第１工程）
図６（ａ）に示すように、脱着手段１を下降させて、コレット２の頂点を、ダイシングシート１２を介して支持体１３Ｂにより支持されている半導体素子８の表面と接触する位置にする。
（第２工程）
続いて、図６（ｂ）に示すように、吸着孔１４Ａ，１４Ｂを大気に比して負圧とすることによりダイシングシート１２を支持体１３Ｂに吸引させ、脱着手段１を更に下降させ、コレット２の吸着面４を半導体素子８に押し付けてコレット２を弾性変形させることにより、半導体素子８を吸着面４に密着させるとともに、真空孔５Ａを大気に比して負圧とすることにより、半導体素子８を吸着面４に吸着させる。
（第３工程）
続いて、図６（ｃ）に示すように、吸着面４に吸着された半導体素子８を、ダイシングシート１２を介してピン１５により突き上げ、同時に半導体素子８を吸着しているコレット２を、ピン１５に同期して上昇させる。
【００３６】
このとき、ダイシングシート１２は支持体１３Ａに吸着されており、ピン１５の上昇にともない、ピン１５で引伸ばされた接着力が低下し、半導体素子８はダイシングシート１２から剥離される。
【００３７】
このように、本剥離方法においても上記実施の形態と同様に、半導体素子８は吸着面４で湾曲状に保持された状態で吸着することができる。
また、上記実施の形態における半導体素子８の積層方法において、吸着面４に吸着されていた半導体素子８と実装済半導体素子２１を接合させるための、実装済半導体素子２１の上面に塗布されていた接着剤２２を、図７に示すように、コレット２に吸着された半導体素子８の下面に接着剤２２を塗布し、その後ボンディングするようにする。
【００３８】
これにより、吸着面４に吸着された半導体素子８の下面に接着剤２２を実装済半導体素子２１の上面に押し付けることにより、コレット２を弾性変形させ、また真空孔５Ａの真空を大気圧に下げ、半導体素子８に対する吸着力をなくした状態で脱着手段１を上昇させることにより、半導体素子８は確実に実装済半導体素子２１へ積層される。
【００３９】
また、上記実施の形態、および他の実施の形態において、円筒状に形成されていた真空孔５を、図８に示すように、吸着面４の四隅に半導体素子８の吸着を行う三角形状の真空孔５Ｂに形成することもできる。また、図９に示すように、円筒状の各真空孔５Ａの間に溝７を形成するようにしてもよい。なお、上記実施の形態と同様に、吸着面４は、中央部を頂点として、高低差が２０〜４０μｍ程度となるよう湾曲状に形成されるものとする。
【００４０】
これにより、上記実施の形態と同様に、半導体素子８を剥離、および積層する際、半導体素子８は確実に着脱することができる。
また、上記各実施の形態では、コレット２はゴム体により形成されていたが、弾性を有する素材であればよく、半導体素子８を湾曲させることができる硬度を有している材料であればよい。
【００４１】
また、上記各実施の形態では、コレットホルダー３は金属により形成されていたが、ボンディング時の荷重にて変形しない硬度を有している材料であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明にかかる半導体製造装置は、極めて薄い１００μｍ以下の半導体素子を２層以上に積層するダイボンディング時において、半導体素子のボイド及びパッケージクラックの発生を防止するという効果を有し、携帯電話，デジタルカメラ，ビデオカメラに代表されるモバイル機器、コンピュータ機器、デジタルＴＶ，ＰＤＰ，液晶ＴＶ等の映像機器、ビデオ，ＤＶＤ等の録音機器、または車載搭載用機器等に使用される半導体装置の製造方法等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態における半導体製造装置の脱着手段であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】同半導体製造装置による半導体素子の剥離方法を順に示す工程図である。
【図３】同半導体製造装置による、半導体素子の剥離後に行われる半導体素子の積層方法を順に示す工程図である。
【図４】同半導体製造装置による、積層する半導体素子が基板に設けられた実装済半導体素子より大きい場合に行われる半導体素子の積層方法を順に示す工程図である。
【図５】本発明の半導体製造装置において、支持手段の他の実施の形態を示す図であり、（ａ）は支持体およびピンの上面が湾曲状に形成された支持手段の断面図、（ｂ）は支持体およびピンの上面が平面状に形成された支持手段の断面図である。
【図６】本発明の半導体製造装置において、支持手段の上面が平面状に形成された支持体を使用した場合の半導体素子の剥離方法を順に示す工程図である。
【図７】本発明の半導体製造装置において、半導体素子の下面に接着剤を塗布した際の半導体素子の積層方法を示す図である。
【図８】本発明の半導体製造装置において、脱着手段の他の実施の形態を示す図であり、真空孔が三角形状に形成されたコレットの平面図である。
【図９】本発明の半導体製造装置において、脱着手段の他の実施の形態を示す図であり、各真空孔の間に溝が形成されたコレットを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図１０】従来の半導体製造装置による半導体素子の積層方法を順に示す工程図である。
【符号の説明】
【００４４】
１                脱着手段
２                コレット（弾性体）
３                コレットホルダー
４                吸着面
５Ａ              円筒状の真空孔
５Ｂ              三角形状の真空孔
６                真空路
７                溝
８                半導体素子
１１              支持手段
１２              ダイシングシート
１３Ａ            湾曲状の支持体
１３Ｂ            平面状の支持体
１４Ａ，１４Ｂ    吸着孔
１５              ピン（昇降体）
２１              実装済半導体素子
２２，２３        接着剤
２４              基板
３１              半導体素子
３２              実装済半導体素子
３３              コレット
３４              真空孔
３５              フィルム状接着剤
３６              基板
３７              反り
３８              ボイド
【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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