(57)【要約】【課題】  半導体ウエハから指定の半導体素子をピックアップすることができるとともに、指定されていない半導体素子はダイシングテープの接着層に接着されている状態をそのまま維持する技術を提供する。【解決手段】  半導体素子のピックアップ装置（１００）は、紫外光照射により接着力が低下する接着層を有する接着テープ（２０２）上に接着された半導体ウエハ（ＳＷ）から分離された個々の半導体素子を取り外す半導体素子のピックアップ装置である。このピックアップ装置は、接着テープ（２０２）の下面側から紫外光を照射する紫外線光源（１１）と、この紫外線光源と半導体ウエハとの間に配置され、個々の半導体素子の大きさに紫外光を遮光する遮光部材（５０）と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外光照射により接着力が低下する接着層を有する接着テープ上に接着された半導体ウエハから、分離された個々の半導体素子を取り外す半導体素子のピックアップ装置において、
前記接着テープの下面側から紫外光を照射する紫外線光源と、
この紫外線光源と前記半導体ウエハとの間に配置され、前記個々の半導体素子の大きさに前記紫外光を遮光する遮光部材と、
を備えることを特徴とする半導体素子のピックアップ装置。
【請求項２】
前記紫外線光源と前記遮光部材との間に配置され、前記紫外光を前記接着テープに集光する集光光学系を備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子のピックアップ装置。
【請求項３】
前記遮光部材は、
少なくとも一対の遮光板と、
前記紫外光の照射方向と交差する方向に配置されるとともに、前記一対の遮光板に接続し中央を境にしてネジが逆方向に形成された一本のネジシャフトと、
前記ネジシャフトを回転させる駆動手段と、
を有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体素子のピックアップ装置。
【請求項４】
前記遮光部材は、
電気的に透過領域と遮光領域とを形成する透過遮光板を有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体素子のピックアップ装置。
【請求項５】
前記紫外線光源及び前記遮光部材は、前記半導体ウエハに平行に移動する移動手段に載置されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の半導体素子のピックアップ装置。
【請求項６】
前記紫外線光源は、ＬＥＤを含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の半導体素子のピックアップ装置。
【請求項７】
前記紫外線光源は、ＵＶランプと、このＵＶランプから紫外光を遮光するシャッターとを有することを特徴とするから請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の半導体素子のピックアップ装置。
【請求項８】
さらに、前記紫外光が照射された前記個々の半導体素子を突き上げる突き上げヘッドを備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の半導体素子のピックアップ装置。
【請求項９】
前記突き上げヘッドは、前記紫外光を透過させる透過部材で形成されていることを特徴とする請求項８に記載の半導体素子のピックアップ装置。
【請求項１０】
前記突き上げヘッドは、前記半導体ウエハ側に凸となる形状であることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の半導体素子のピックアップ装置。
【請求項１１】
紫外光照射により接着力が低下する接着層を有する接着テープ上に接着された半導体ウエハから、個々の分離された半導体素子を取り外す半導体素子のピックアップ方法において、
前記個々の半導体素子の大きさに前記紫外光が照射されるように透過領域と遮光領域と形成する領域形成工程と、
前記接着テープの下面側から前記透過領域に紫外光を照射する紫外光照射工程と、
前記紫外光の照射後に前記半導体素子を一つずつ取り外す取り出し工程と、
を備えることを特徴とする半導体素子の取り外し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
半導体素子を製造する工程において、ダイシングされたウエハから一つ一つの半導体素子を効率よくピックアップするための半導体素子のピックアップ装置又は半導体素子の取り外し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体が形成された半導体ウエハは、テスターなどで性能などを検査された後、接着層を有するダイシングテープ上に粘着保持されて一つ一つの半導体素子（ＩＣチップ）１個分の大きさにダイシングされる。そして、数百又は数千に分割された半導体素子は、シートから剥離された後に実装対象物に実装されたり、容器に収納されたりする。
【０００３】
個々の半導体素子を１つずつダイシングテープから剥離させる方法として、特許文献１にも開示されているように、ダイシングテープの下側から一つ一つの半導体素子をハンマーで突き上げる方法がある。この方法は、一つ一つの半導体素子をハンマーで突き上げることによりダイシングテープからの粘着保持力を弱め、ピックアップヘッドにより一つ一つの半導体素子をダイシングテープから引き剥がしている。
【０００４】
また、一つ一つの半導体素子をハンマーで突き上げてダイシングテープから剥離するときに半導体素子を損傷することがある。このため、特許文献２に示すように、ダイシングテープの下面側からの紫外線を含む光（以下、紫外光という。）の照射によりダイシングテープの接着性を低下させて、ピックアップヘッドにより一つ一つの半導体素子をダイシングテープから引き剥がす方法も提案されている。
【特許文献１】特開平１１−３１７３４号公報
【特許文献２】特開２００４−２８１７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、テスターなどで性能などを検査された半導体ウエハは、一つ一つの半導体素子に対してランク分けされている。例えば同じ回路の半導体素子であっても性能に応じて４ランクに分けられている。このため、実際に半導体ウエハから一つ一つの半導体素子をピックアップする際には、需要者の要望に応じて、第１ランクの半導体素子をピックアップしたり、第４ランクの半導体素子をピックアップしたりしなければならない。
【０００６】
特許文献２の方法では、半導体ウエハの裏面全体に紫外光を照射してしまうので、ダイシングテープに対する半導体素子の接着力が半導体ウエハ全体にわたってほぼ均等に弱められてしまう。このため、第４ランクの半導体素子をピックアップしたいにもかかわらず、その周囲の第１ランクの半導体素子もダイシングテープから剥がれてしまい、搬送中又は保管中に第１ランクの半導体素子が剥がれ落ちたり、他の半導体素子にぶつかって傷を与えたりすることがある。
【０００７】
本発明のピックアップ装置は、最終検査で合格の判定をされた所定の半導体素子を無駄にしないように、半導体ウエハから指定の半導体素子をピックアップすることができるとともに、指定されていない半導体素子はダイシングテープの接着層に接着されている状態をそのまま維持する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の観点の半導体素子のピックアップ装置は、紫外光照射により接着力が低下する接着層を有する接着テープ上に接着された半導体ウエハから、分離された個々の半導体素子を取り外す半導体素子のピックアップ装置である。このピックアップ装置は、接着テープの下面側から紫外光を照射する紫外線光源と、この紫外線光源と半導体ウエハとの間に配置され、個々の半導体素子の大きさに紫外光を遮光する遮光部材と、を備える。
この構成により、個々の半導体素子の大きさに適した紫外光が接着テープに照射されるように遮光部材が遮光する。このため、ピックアップしない半導体素子は余分な紫外光が照射されず接着テープに接着されたままであり、接着テープから剥がれたりすることがない。
【０００９】
第２の観点の半導体素子のピックアップ装置は、紫外線光源と遮光部材との間に配置され、紫外光を接着テープに集光する集光光学系を備える。
この構成により、紫外光を接着テープに効率的に照射することができる。
【００１０】
第３の観点の半導体素子のピックアップ装置の遮光部材は、少なくとも一対の遮光板と、紫外光の照射方向と交差する方向に配置されるとともに一対の遮光板に接続し中央を境にしてネジが逆方向に形成された一本のネジシャフトと、ネジシャフトを回転させる駆動手段と、を有している。
一本のネジシャフトが回転することによって、一対の遮光板がそれぞれ近づく方向や遠ざかる方向に移動することができ遮光もしくは開放する空間を制御できる。
【００１１】
第４の観点の半導体素子のピックアップ装置の遮光部材は、電気的に透過領域と遮光領域とを形成する透過遮光板を有している。
電気的に遮光領域と透過領域とを形成するので、モータなどの駆動装置が不要となり重量を軽減することができ、適切な遮光領域を瞬時に形成することもできる。
【００１２】
第５の観点の半導体素子のピックアップ装置において、紫外線光源及び遮光部材は、半導体ウエハに平行に移動する移動手段に載置されている。
第６の観点の半導体素子のピックアップ装置の紫外線光源は、ＬＥＤを含む。
第７の観点の半導体素子のピックアップ装置の紫外線光源は、ＵＶランプと、このＵＶランプから紫外光を遮光するシャッターとを有する。
【００１３】
第８の観点の半導体素子のピックアップ装置は、さらに、紫外光が照射された個々の半導体素子を突き上げる突き上げヘッドを備える。
突き上げヘッドを備えることにより、紫外光で接着力が弱まった半導体素子を確実に接着テープから取り外すことができる。
【００１４】
第９の観点の半導体素子のピックアップ装置は、第８の観点において、突き上げヘッドが紫外光を透過させる透過部材で形成されている。
突き上げヘッドが紫外光を透過させるため、紫外光の光路外に突き上げヘッドを退避させる必要がない。
【００１５】
第１０の観点の半導体素子のピックアップ装置は、第８又は第９の観点において、突き上げヘッドが半導体ウエハ側に凸となる形状である。
【００１６】
第１１の観点の半導体素子の半導体素子の取り外し方法は、紫外光照射により接着力が低下する接着層を有する接着テープ上に接着された半導体ウエハから、個々の分離された半導体素子を取り外す半導体素子のピックアップ方法である。この方法は、個々の半導体素子の大きさに紫外光が照射されるように透過領域と遮光領域と形成する領域形成工程と、接着テープの下面側から透過領域に紫外光を照射する紫外光照射工程と、紫外光の照射後に半導体素子を一つずつ取り外す取り出し工程と、を備える。
この構成により、領域形成工程によって個々の半導体素子の大きさに適した紫外光が接着テープに照射されるようなる。このため、ピックアップしない半導体素子は余分な紫外光が照射されず接着されたままであり、接着テープから剥がれたりすることがない。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のピックアップ装置は、所定の半導体素子のみを選択的に紫外光（ＵＶ：ultraviolet）照射することができるために、特性の揃った半導体素子だけを回収することができる。つまり、本発明のピックアップ装置は、所定の半導体素子の周辺にある半導体素子の接着強度に悪影響をあたえることなく、所定の半導体素子をピックアップすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜＜実施形態１＞＞
＜ピックアップ装置１００の構成＞
図１及び図２は実施形態１のピックアップ装置１００の構成を示している。図１はピックアップ装置１００を側面から見た図であり、図面の横方向はピックアップ装置１００のＹ軸方向であり、図面の縦方向はピックアップ装置１００のＺ軸方向とする。図２はピックアップ装置１００を上面から見た図であり、図面の横方向はピックアップ装置１００のＹ軸方向であり、図面の縦方向はピックアップ装置１００のＸ軸方向とする。なお、図２では図１で示すステージ４３と、半導体ウエハＳＷ及び半導体ウエハＳＷを載置しているフレーム２０３を図示していない。以下は図１及び図２を用いてピックアップ装置１００の構成を示す。
【００１９】
図１及び図２で示すように、実施形態１のピックアップ装置１００はＬＥＤ（Light Emitting Diode）を光源とする光源部１０と、この光源部１０を同一平面内のＸＹ方向に移動するＸＹテーブル２０と、光源部１０の上方にあって光源から射出される紫外光ＵＶの照射面積を変化させる遮光部５０とを有している。また、ピックアップ装置１００は、半導体ウエハＳＷを保持する第１筐体４２と、テープの下面から半導体ウエハＳＷを突き上げる突き上げ手段７０と、これらの光源部及び手段を制御する制御装置９０とを有している。
【００２０】
第１筐体４２の上面にはフレーム２０３を載置するためのステージ４３がある。ステージ４３の内側は円形状の空間となっており、フレーム２０３がステージ４３の内側辺縁部に載置される。第１筐体４２の内部の下方には光源部１０を水平面内でＸＹ方向に移動するＸＹテーブル２０が設けられている。光源は３６５ｎｍもしくは３８５ｎｍの波長を発光するＬＥＤもしくはＬＥＤアレイ（以下、ＬＥＤ１１という。）が、第１筐体４２の上面のステージ４３方向（＋Ｚ軸方向）に発光するように取り付けられている。このＬＥＤ１１の上方には、発光した紫外光ＵＶがステージ表面と概略同一平面を焦点とするような光学定数にて紫外光ＵＶを照射するように、１枚または複数のレンズ１２で構成される光学系が取り付けられている。
【００２１】
ＬＥＤ１１を光源とする光源部１０はＸＹ水平面内で半導体ウエハＳＷの直径をカバーする距離，例えば３００ｍｍを移動できるＸＹテーブル２０に載置されている。ＸＹテーブル２０は図示しないサーボモータ及びステッピングモータの回転により、光源部１０を移動させる。ＬＥＤ１１はスイッチングにより瞬時に紫外光ＵＶを射出及び遮光することができる。なおＬＥＤ１１の他に、外部又は内部に設置したＬＥＤ光源（不図示）から光ファイバーでＬＥＤ１１の位置に紫外線光源を設けたり、外部又は内部に設置した水銀ランプつまりＵＶランプ（不図示）から光ファイバー又はミラーなどでＬＥＤ１１の位置に紫外線光源を設けたりしてもよい。但し、水銀ランプは光量を安定させるため常時点灯であることから光軸上にシャッター機構を設ける必要がある。
【００２２】
また、ＸＹテーブル２０には、４面の外壁で構成される第２筐体４５が載置され、この第２筐体４５の一つの外壁には半導体ウエハＳＷをＺ軸方向に突き上げる突き上げ手段７０が設置されている。第２筐体４５の上方は開放され、遮光部５０が載置されている。第２筐体４５の内部には光源部１０が設置されている。
【００２３】
ＸＹテーブル２０のＸ軸可動部は、第２筐体４５に接続するナット２２と、Ｘ軸方向の移動を補助するスライダ２３とが、Ｘ軸に並列に１対もしくは２対以上設置されている。ナット２２には第２筐体４５が半導体ウエハＳＷの直径に相当する距離を移動するに足りるストロークのネジシャフト２４が、同じくスライダ２３にはネジシャフト２４と同じ距離を移動し、平行に動作を補助するガイドシャフト２５が組み合わされている。Ｘ軸可動部は第２ベース４１に載置されていて、滑らかに第２ベース４１上をＸ軸方向に移動することができる。
【００２４】
ＸＹテーブル２０のＹ軸可動部は、Ｘ軸可動部と同じ機構部品であるナット２６及びスライダ２７が、Ｘ軸可動部に接続する第２ベース４１と接続している。ナット２６にはネジシャフト２８が組み合わされ、スライダ２７にはガイドシャフト２９が組み合わされる。Ｙ軸可動部は第１ベース４０に載置されていて、滑らかに第１ベース４０上をＹ軸方向に移動することができる。これらのＸＹテーブル２０のＸ軸可動部及びＹ軸可動部により、第２筐体４５の光源部１０はＸＹ平面を自由に動くことができ、半導体ウエハＳＷの全面にわたって移動できるようになっている。
【００２５】
これらＸＹテーブル２０は第１ベース４０に設置されている。なおＸＹテーブル２０は、２本のスライドガイドを設け、移動テーブルを推進するネジもしくはリニアヘッドを前記イドガイドに平行に設けた一般的な精密送りテーブルでも構わない。また、リニアモータを用いた精密送りテーブルでもよい。
【００２６】
突き上げ手段７０は、突き上げ手段７０の突き上げヘッド７１と、この突き上げヘッド７１を支持する支持アーム７２と、支持アーム７２を支持する支持軸７３と、支持軸７３を回転させ突き上げヘッド７１を紫外光照射領域から回避するためのサーボモータ７４と、突き上げ手段７０の上下動作を行うシリンダピン７５及び昇降シリンダ７６とで構成されている。
【００２７】
実施形態の突き上げヘッド７１の動作は次のとおりである。
突き上げヘッド７１は、サーボモータ７４が回転中心ＲＣで回転することで、退避位置にある突き上げヘッド７１を光軸ＬＡまで移動させる。そして突き上げヘッド７１は、昇降シリンダ７６を上昇させることで半導体ウエハＳＷの半導体素子ＳＤ（図４参照）を突き上げる。突き上げ処理の終わった突き上げヘッド７１は、昇降シリンダ７６で下降させ、サーボモータ７４を回転中心ＲＣで回転させることで退避位置に移動させる。なお、突き上げヘッド７１は回転動作でなく直線動作で突き上げヘッド７１の挿入及び退避を行っても良い。また、本実施形態の突き上げ手段７０の上下動作はエア圧を使った昇降シリンダ７６とシリンダピン７５とで行っているが、モータとネジとを組み合わせる方法でもよい。また、突き上げヘッド７１の上面は球面状又は台形状に形成されている。
【００２８】
図３は遮光部５０の照射面積を可変する機構を理解し易いように拡大して示した図である。図３（ａ）は遮光部５０の側面図を示し、図３（ｂ）は遮光部５０の上面図を示している。なお図３（ｂ）のＸ軸遮光板８１は構成を理解しやすいように一部をカットして示している。以下は図３（ａ）と図３（ｂ）とを用い遮光部５０の構成を説明する。
【００２９】
遮光部５０はＸＹテーブル２０と同様なＸ軸可動部及びＹ軸可動部を有している。本実施形態の遮光板は４枚で構成され、Ｘ軸可動部に２枚が用いられ、Ｙ軸可動部にも２枚用いられる。遮光部５０のＸ軸可動部は、Ｘ軸に並んだＸ軸遮光板８１、すなわち第１Ｘ軸遮光板８１ａと第２Ｘ軸遮光板８１ｂとの２枚を載置している。遮光部５０のＹ軸可動部は、Ｙ軸に並んだＹ軸遮光板８２が第１Ｙ軸遮光板８２ａと第２Ｙ軸遮光板８２ｂとの２枚を載置している。
【００３０】
遮光部５０は第１Ｘ軸遮光板８１ａ及び第２Ｘ軸遮光板８１ｂをまたぐ１本のネジシャフト５４とネジシャフト５４と同じ長さの１本のガイドシャフト５５とを有している。そしてネジシャフト５４は紫外光照射のＸ軸方向の照射範囲に相当する距離を移動するに足りるストロークを有している。また遮光部５０は第１Ｙ軸遮光板８２ａ及び第２Ｙ軸遮光板８２ｂをまたぐ１本のネジシャフト５７と、ネジシャフト５７と同じ長さの１本のガイドシャフト５８を有している。ネジシャフト５７は紫外光照射のＹ軸方向の照射範囲に相当する距離を移動するに足りるストロークを有している。
【００３１】
第１Ｘ軸遮光板８１ａには第１ナット５２ａと第１スライダ５３ａとがＹ軸方向に並ぶように設けられている。第２Ｘ軸遮光板８１ｂも同様に、第２ナット５２ｂと第２スライダ５３ｂとがＹ軸方向に並ぶように設けられている。第１ナット５２ａはネジシャフト５４と噛み合っており、第１スライダ５３ａにガイドシャフト５５が挿入されている。第１スライダ５３ａはガイドシャフト５５に挿入されていることで、第１Ｘ軸遮光板８１ａがＸ軸方向に移動することを補助している。ネジシャフト５４の一端には第1サーボモータ６０が接続されている。同様に、第２ナット５２ｂはネジシャフト５４と噛み合い、第２スライダ５３ｂにガイドシャフト５５が挿入されている。第２スライダ５３ｂもガイドシャフト５５が挿入されていることで、第２Ｘ軸遮光板８１ｂがＸ軸方向に移動することを補助している。第１Ｘ軸遮光板８１ａ及び第２Ｘ軸遮光板８１ｂは、第１サーボモータ６０が回転することでＸ軸方向に移動することができる。
【００３２】
ネジシャフト５４は、第１Ｘ軸遮光板８１ａ側に第１ネジ５４ａを形成し、第２Ｘ軸遮光板８１ｂ側に第２ネジ５４ｂを形成している。第１ネジ５４ａと第２ネジ５４ｂとはネジシャフト５４の中央部を境にしてネジ方向が逆方向になっているため、例えば第１サーボモータ６０が正回転することでネジシャフト５４が正回転し、それに伴い第１ナット５２ａと第２ナット５２ｂとが互いに接近する。このため、第１Ｘ軸遮光板８１ａと第２Ｘ軸遮光板８１ｂとは互いに近接して、紫外光照射のＸ軸方向の照射範囲を狭めることができる。また、第１サーボモータ６０が逆回転することでネジシャフト５４が逆回転し、それに伴い第１ナット５２ａと第２ナット５２ｂとが互いに離反する。このため、第１Ｘ軸遮光板８１ａと第２Ｘ軸遮光板８１ｂとは互いに離反して、紫外光照射のＸ軸方向の照射範囲を広げることができる。
【００３３】
遮光部５０のＹ軸可動部はＸ軸可動部と同様な構造であり、Ｘ軸可動部を９０度回転した位置に設置することでＹ軸可動部になる。
【００３４】
第１Ｙ軸遮光板８２ａには第１ナット５６ａと第１スライダ（不図示）とがＸ軸方向に並ぶように設けられている。第２Ｙ軸遮光板８２ｂも同様に、第２ナット５６ｂと第２スライダ（不図示）とがＸ軸方向に並ぶように設けられている。第１ナット５６ａはネジシャフト５７と噛み合っており、第１スライダ（不図示）にガイドシャフト５８が挿入されている。第１スライダがガイドシャフト５５に挿入されることで、第１Ｙ軸遮光板８２ａがＹ軸方向に移動することを補助している。ネジシャフト５７の一端には第２サーボモータ６１が接続されている。同様に、第２ナット５６ｂはネジシャフト５７と噛み合い、第２スライダ（不図示）にガイドシャフト５８が挿入されている。第１Ｙ軸遮光板８２ａ及び第２Ｙ軸遮光板８２ｂは、第２サーボモータ６１が回転することでＹ軸方向に移動することができる。
【００３５】
ネジシャフト５７は、第１Ｙ軸遮光板８２ａ側に第１ネジ５７ａを形成し、第２Ｙ軸遮光板８２ｂ側に第２ネジ５７ｂを形成している。第１ネジ５７ａと第２ネジ５７ｂとはネジシャフト５７の中央部を境にしてネジ方向が逆方向になっているため、例えば第２サーボモータ６１が正回転することでネジシャフト５７が正回転し、それに伴い第１ナット５６ａと第２ナット５６ｂとが互いに接近する。このため、第１Ｙ軸遮光板８２ａと第２Ｙ軸遮光板８２ｂとは互いに近接して、紫外光照射のＹ軸方向の照射範囲を狭めることができる。また、第２サーボモータ６１が逆回転することでネジシャフト５７が逆回転し、それに伴い第１ナット５６ａと第２ナット５６ｂとが互いに離反する。このため、第１Ｙ軸遮光板８２ａと第２Ｙ軸遮光板８２ｂとは互いに離反して、紫外光照射のＹ軸方向の照射範囲を広げることができる。
【００３６】
遮光部５０はＸ軸遮光板８１とＹ軸遮光板８２とで中央に矩形の開口部ＯＡを形成することができる。矩形の開口部ＯＡは光軸ＬＡを中心としながら矩形の縦と横との長さを自由に変更することができる。このため、半導体素子ＳＤ（図４参照）の形状に合わせた開口部ＯＡの大きさを形成することができる。また、Ｘ軸遮光板８１とＹ軸遮光板８２とは、例えばアルミニウム製の軽量な材質から形成されており、１ｍｍ程度の薄肉で幅２０ｍｍ程度の板状の形状である。
【００３７】
実施形態１のピックアップ装置１００はＸＹテーブル２０及び遮光部５０を装備することで、半導体ウエハＳＷから任意の半導体素子ＳＤに移動し、選択した半導体素子ＳＤの外形の大きさに合わせて紫外光ＵＶを照射することができる。
【００３８】
＜半導体ウエハ固定具２００の構成＞
次に図４を用いてピックアップする半導体ウエハ固定具２００の構成について説明する。図４（ａ）は半導体ウエハ固定具２００に固定された半導体ウエハＳＷの上面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面である。
【００３９】
図４に示すように、半導体ウエハ固定具２００はテープ２０２とフレーム２０３とで構成され、テープ２０２の上に半導体ウエハＳＷが接着されている。
【００４０】
テープ２０２は、例えば厚さ０．１ｍｍ程度の円形状で形成され、接着剤が塗布されている。テープの直径は半導体ウエハＳＷの直径より２０ｍｍ程度大きい内径を有してフレーム２０３と接着されている。テープ２０２に塗布する接着剤は紫外光照射にて接着強度が弱くなる特性の材料が使用される。
【００４１】
フレーム２０３は、例えば厚さ１ｍｍ程度で、幅２０ｍｍ程度の円環状で形成されている。また、円環状のフレーム２０３は、変形しにくい材料、例えば板状のステンレスから形成されている。フレーム２０３は一部が正方形の稜線２０４を形成し、円周の一部に２か所のノッチ２０５を形成している。
【００４２】
半導体ウエハＳＷはフレーム２０３の中心に載置され、半導体ウエハＳＷの中心と重なる状態でテープ２０２に加圧して接着する。接着された半導体ウエハＳＷはダイシング装置（不図示）により、数百から数千の半導体素子ＳＤに分割される。分割された半導体ウエハＳＷはテープ２０２に接着されたまま、フレーム２０３と共にピックアップ装置１００に固定される。
【００４３】
フレーム２０３の固定方法は、ピックアップ装置１００に形成した２か所のノックピン４６（図１及び図４）にフレーム２０３の２か所のノッチ２０５が勘合することで、半導体ウエハＳＷの中心が光源部１０の光軸ＬＡと重なるように設置される。
【００４４】
分割された半導体素子ＳＤは、その１つ半導体素子ＳＤの大きさに対応するテープ２０２に紫外光ＵＶが照射された後に、ピックアップ装置１００の突き上げ手段７０により１個ずつ突き上げ、不図示の素子吸着ローダーで回収される。突き上げ手段７０の突き上げヘッド７１はテープ２０２の裏面と接触する面が曲率の大きい球面状で形成されており、テープ２０２との接点を少なくして、突き上げヘッド７１が密着するのを防いでいる。なお、突き上げヘッド７１は突き上げヘッド７１の球面状の中心に空気の噴出口を形成して、半導体素子ＳＤを突き上げた直後に圧縮空気を送ることで、突き上げヘッド７１の密着を防いでもよい。
【００４５】
＜ピックアップ装置１００の制御＞
制御装置９０は上記のピックアップ装置１００を円滑に制御するためのものであり、各部位を監視しながら制御する。図５はピックアップ装置１００の制御装置９０のフローチャートを示す。以下は制御装置９０の動作を図５のフローチャートに沿って説明する。
【００４６】
ステップＳ１において、制御装置９０は半導体ウエハＳＷごとの各半導体素子ＳＤの位置情報、性能情報、及び外形寸法をあらかじめ取得しておく。
【００４７】
ステップＳ２において、操作者は所望の性能の半導体素子ＳＤと所望の数量とを指定して、制御装置９０にピックアップするようにキーボードなどの入力手段を使って指示する。
【００４８】
ステップＳ３において、制御装置９０は半導体素子ＳＤの性能情報から、所望の性能の半導体素子ＳＤがあるかを判断する。所望の性能の半導体素子ＳＤがある場合はステップＳ４に移り、適切な半導体素子ＳＤがない場合はステップＳ２に移り操作者の要求を待つ。
【００４９】
ステップＳ４において、制御装置９０は所望の性能の半導体素子ＳＤの位置情報を取得し、所望の性能の半導体素子ＳＤの中心位置とＸＹテーブル２０の光源部１０の光軸ＬＡとを合わせる。制御装置９０は半導体素子ＳＤの中心の位置情報から、光源部１０の光軸ＬＡに重なるようＸＹテーブル２０の遮光部５０をサーボモータの回転により所定量移動させる。
【００５０】
ステップＳ５において、制御装置９０は所望の性能の半導体素子ＳＤの外形寸法を取得し、半導体素子ＳＤの外形寸法に適合する矩形の開口部ＯＡを形成する。つまり、矩形の開口部ＯＡは、制御装置９０が第１サーボモータ６０及び第２サーボモータ６１を回転させることにより遮光部５０のＸ軸遮光板８１及びＹ軸遮光板８２を移動させ、所望の大きさに形成させる。
【００５１】
ステップＳ６において、制御装置９０は光源部１０のＬＥＤ１１を適切な時間だけ点灯させ、テープ２０２に紫外光ＵＶを照射する。光源部１０のＬＥＤ１１はスイッチをオンするだけで、瞬時に紫外光ＵＶを射出できる特性があり、逆にスイッチをオフすることで、瞬時に紫外光ＵＶを遮光することができる。紫外光ＵＶが適切な時間照射されることでテープ２０２の接着力が弱まる。
【００５２】
ステップＳ７において、制御装置９０は突き上げヘッド７１を上昇させ接着力の弱くなった所望の性能の半導体素子ＳＤをテープ２０２の裏から持ち上げる。持ち上がった半導体素子ＳＤはピックアップ装置１００の上部に設置した素子吸着ローダー（不図示）により半導体素子ＳＤを吸着し、次の工程に移送する。
【００５３】
実施形態１のピックアップ装置１００は以上の工程を進めることにより、操作者の要望する性能の半導体素子ＳＤを半導体ウエハＳＷより、効率よく、また安全にピックアップすることができる。
【００５４】
＜＜実施形態２＞＞
実施形態２のピックアップ装置１００は紫外光ＵＶの遮光に電気的に透過領域と遮光領域とを形成する透過遮光板、例えば液晶シャッター１５０を用いることで、所望の開口部ＯＡを形成することができる。液晶シャッター１５０は液晶シャッター制御部１５５で電気的に制御され、光の遮光領域と透過領域とを自由に制御することができる。
【００５５】
図６は図１に示した遮光部５０のような機械式のシャッターを液晶シャッター１５０に置き換えたピックアップ装置１００である。図６に示すように液晶シャッターは遮光部５０のような機械式のシャッターより小型に形成できるため、第２筐体４５が小型で形成でき、第２筐体４５を載置するＸ軸可動部の第２ベース４１も小型化できる。このため、第２ベース４１より上の構造物の重量が減るため、使用するモータ（不図示）も小型化できるためピックアップ装置１００の小型化が可能となる。
【００５６】
また、液晶シャッター１５０は遮光部５０のような機械式のシャッターより短時間に遮光領域を制御することができ、遮光領域の形状を液晶シャッター制御部１５５で自由に変形することができる。本実施形態のピックアップ装置１００の遮光部５０以外は同様な構成であるため、以下は液晶シャッターのみについて説明する。なお、液晶シャッター制御部１５５はピックアップ装置１００の制御装置９０で制御される。
【００５７】
図７で示すように、液晶シャッター１５０は、第１偏光板１５１と第２偏光板１５２との間に挟まれた２層の液晶層を有している。２層の液晶層は第１液晶層１５３と第２液晶層１５４とで構成されている。第１液晶層１５３は、右ねじれのＴＮ（ツイステッドネマチック）液晶であり、第２液晶層１５４は、左ねじれのＴＮ液晶である。第１偏光板１５１と第２偏光板１５２とは、偏光板１５２の透過軸（偏光軸）が互いに直交するように配置されている。紫外光ＵＶは第１液晶層１５３側の第１偏光板１５１から入射し、第１液晶層１５３及び第２液晶層１５４を通過し、第２液晶層１５４側の第２偏光板１５２に向かって射出する。なお、図７は開口部ＯＡを矩形に形成した斜視図である。また、液晶シャッター１５０は小さなピクセルで形成された液晶シャッターモジュールが２次元に配置されているため、液晶シャッターモジュールごとに液晶シャッター制御部１５５で制御することができる。以下は１つの液晶シャッターモジュールについて説明する。
【００５８】
第１液晶層１５３及び第２液晶層１５４のいずれにも電圧が印加されていない初期状態では（状態１）、紫外光ＵＶが第１液晶層１５３側の第１偏光板１５１を介して直線偏光され、第１液晶層１５３に入射することで楕円偏光に変換されて第２液晶層１５４方向へ射出する。第２液晶層１５４に入射した楕円偏光は、直線偏光に変換されて第２液晶層１５４から射出する。第２液晶層１５４から射出した直線偏光の偏光方向は、第１液晶層１５３に入射したときの直線偏光の偏光方向と同じである。第１偏光板１５１と第２偏光板１５２との透過軸は互いに直交するように配置されているため、第２液晶層１５４を通過した直線偏光は、第２偏光板１５２によって吸収される。したがって、状態１では光が遮光される。
【００５９】
第１液晶層１５３及び第２液晶層１５４は液晶層に電圧を印加すると、液晶分子が電界の向きに沿って液晶層の厚さ方向に配向するので、入射光と同じ偏光状態の射出光が得られる。
【００６０】
第２液晶層１５４のみに十分な電圧を印加すると（状態２）、電圧が印加されていない第１液晶層１５３に入射した直線偏光は楕円偏光に変換されて第２液晶層１５４に入射し、その楕円偏光と同じ偏光状態の楕円偏光が第２液晶層１５４から射出する。第２液晶層１５４から射出した楕円偏光は第２液晶層１５４側の第２偏光板１５２を透過するので、状態２では光が透過する。
【００６１】
２層の液晶層の両方に十分な電圧を印加すると（状態３）、第１液晶層１５３に入射した直線偏光と同じ直線偏光が第２液晶層１５４から射出する。第１偏光板１５１と第２偏光板１５２との透過軸は互いに直交するように配置されているため、第２液晶層１５４を通過した直線偏光は、第２偏光板１５２によって吸収される。したがって、状態３では、光が遮光される。
【００６２】
本実施形態の液晶シャッター１５０は液晶シャッターモジュールを２次元に配列して形成されているため、自由な形状の遮光領域を形成することができる。
【００６３】
なお、遮光手段は液晶シャッター１５０だけでなく、静電駆動マイクロシャッターアレイ、ＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛）シャッターアレイを用いても良い。
【００６４】
＜＜実施形態３＞＞
図１に示すピックアップ装置１００は、以下に説明する透明な材質で形成した突き上げヘッド１７１を使用することで、上昇・退避などの処理時間を短縮することができる。なお、本実施形態の突き上げヘッド１７１以外は実施形態１と同様な構成であるため、突き上げヘッド１７１のみについて説明する。
【００６５】
ヘッド７１は、半導体ウエハＳＷをピックアップするために、回転配置、上昇、回転退避の順で稼動するため動作工程が多くなる。また、１枚の半導体ウエハＳＷあたり何百から何千もの回転配置と回転退避とを行うため、そのサイクルタイムは全体の作業工程時間の大きな割合を占める。遮光部５０を通過した光源部１０のＬＥＤ１１の紫外光ＵＶを妨げない突き上げヘッド１７１を用いることで、ピックアップ装置１００のサイクルタイムを短縮させる。
【００６６】
図８は本実施形態の突き上げ手段１７０を示している。なお、図８（ａ）は突き上げ手段１７０の側面図であり、図８（ｂ）は突き上げ手段１７０の上面図である。図８で示すように、突き上げ手段１７０は突き上げヘッド１７１と、この突き上げヘッド１７１を支持する支持アーム１７３と、突き上げヘッド１７１の上下動作を行うおこなうシリンダピン１７５及び昇降シリンダ１７６と、突き上げヘッド１７１を固定する固定フレーム１７７とから構成されている。
【００６７】
突き上げヘッド１７１は、透明な材質でできた複数の細い円柱状又は四角柱状の透明芯１７２を結束して構成され、突き上げヘッド１７１は全体外形が四角形で突き上げヘッド１７１の中心部ほど徐々に長くなり、半導体ウエハＳＷ側に凸となる形状である。突き上げヘッド１７１の大きさは、遮光部５０の最大開口時の大きさで形成され、レンズ１２を通過したＬＥＤ１１の紫外光ＵＶを受光できる形状である。なお、突き上げヘッド１７１の全体外形は四角形でなく円形で形成しても良い。また突き上げヘッド１７１は透明芯１７２を結束して形成しているが、一つのガラス体で形成してもよい。
【００６８】
透明芯１７２を結束した突き上げヘッド１７１は固定フレーム１７７で外周を固定し、固定フレーム１７７は支持アーム１７３と接続されている。支持アーム１７３とシリンダピン１７５とは垂直になるように接続されるため、昇降シリンダ１７６が上下動することで突き上げヘッド１７１が上下動する。
【００６９】
透明芯１７２は下部から入射する紫外光ＵＶを透明芯１７２の内部で反射しながら、上部で射出する。透明芯１７２の上部は半球面の形状とすることで、集光効果の役目を果たし、テープ２０２の接着面に紫外光ＵＶが集まるように構成されている。
【００７０】
また、透明芯１７２の先端を半球面とすることで、突き上げヘッド１７１とテープ２０２との接触面にはテープ２０２が接触しない空間が形成される。このため、テープ２０２が突き上げヘッド１７１に密着して剥がれにくくなることがない。
【００７１】
なお、突き上げヘッド１７１は光源部１０の上部の遮光部５０からテープ２０２までの距離を持つ突き上げヘッド１７１を用いても、遮光部５０から出た光が散乱することなくテープ２０２の粘着部まで到達する。この場合の突き上げヘッド１７１の上下動は短い距離で済むため、さらに、ピックアップ処理の高速化につながる。また、透明な突き上げヘッド１７１は実施形態１だけでなく実施形態２においても用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】ピックアップ装置１００の構成を示した側面図である。
【図２】ピックアップ装置１００の構成を示した上面図である。
【図３】（ａ）は、遮光部５０の構成を示した側面図である。  （ｂ）は、遮光部５０の構成を示した上面図である。
【図４】（ａ）は、半導体ウエハ固定具２００の構成を示した上面図である。  （ｂ）は、半導体ウエハ固定具２００の構成を示した側面図である。
【図５】ピックアップ装置１００の制御装置９０のフローチャートである。
【図６】液晶シャッター１５０を有するピックアップ装置１００の構成を示した側面図である。
【図７】液晶シャッター１５０の斜視図である。
【図８】（ａ）は、突き上げ手段１７０の側面図である  （ｂ）は、突き上げ手段１７０の上面図である
【符号の説明】
【００７３】
１０  …  光源部
１１  …  ＬＥＤ
１２  …  レンズ
２０  …  ＸＹテーブル、２２  …  ナット、２３  …  スライダ
２４  …  ネジシャフト、２５  …  ガイドシャフト
２６  …  ナット、２７  …  スライダ
２８  …  ネジシャフト、２９  …  ガイドシャフト
４０  …  第１ベース、４１  …  第２ベース
４２  …  第１筐体、４３  …  ステージ、４５  …  第２筐体
４６  …  ノックピン
５０  …  遮光部
５２ａ      第１ナット、５２ｂ      第２ナット
５３ａ      第１スライダ、５３ｂ      第２スライダ
５４  …  ネジシャフト，５４ａ  …  第１ネジ，５４ｂ  …  第２ネジ
５５  …  ガイドシャフト
５６ａ      第１ナット、５６ｂ      第２ナット
５７  …  ネジシャフト，５７ａ  …  第１ネジ，５７ｂ  …  第２ネジ
５８  …  ガイドシャフト
６０  …  第1サーボモータ
６１  …  第２サーボモータ
７０，１７０  …  突き上げ手段
７１，１７１  …  突き上げヘッド
７２，１７３  …  支持アーム
７３  …  支持軸
７４  …  サーボモータ
７５，１７５  …  シリンダピン
７６，１７６  …  昇降シリンダ
８１  …  Ｘ軸遮光板、８１ａ  …  第１Ｘ軸遮光板，８１ｂ  …  第２Ｘ軸遮光板
８２  …  Ｙ軸遮光板、８２ａ  …  第１Ｙ軸遮光板，８２ｂ  …  第２Ｙ軸遮光板
９０  …  制御装置
１００  …  ピックアップ装置
１５０  …  液晶シャッター
１５１  …  第１偏光板
１５２  …  第２偏光板
１５３  …  第１液晶層
１５４  …  第２液晶層
１５５  …  液晶シャッター制御部
１７２  …  透明芯
１７７  …  固定フレーム
２００  …  半導体ウエハ固定具
２０２  …  テープ
２０３  …  フレーム
２０４  …  稜線
２０５  …  ノッチ
ＬＡ  …  光軸
ＯＡ  …  開口部
ＲＣ  …  回転中心
ＳＤ  …  ダイシングされた１個の半導体素子
ＳＷ  …  半導体ウエハ
ＵＶ  …  紫外光
【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】
2009259987.tif 000008
【図７】
2009259987.tif 000009
【図８】
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