(57)【要約】【課題】半導体ダイのピックアップ装置において、保持シートの引き剥がしの際に半導体ダイに加わる力を抑制しつつ半導体ダイを容易にピックアップする。【解決手段】密着面２２を含むステージ２０と、密着面２２に設けられ、ピックアップする半導体ダイ１５よりも大きな開口４１と、その表面が密着面２２に沿ってスライドし、開口４１を開閉する蓋２３とを備える。半導体ダイ１５をピックアップする際に、ピックアップしようとする半導体ダイ１５が開口４１を閉じている蓋２３の表面からはみ出さないよう蓋表面を保持シート１２に密着させ、コレット１８でピックアップする半導体ダイ１５を吸着した状態で、蓋２３をスライドさせて開口４１を順次開き、開いた開口４１に保持シート１２を順次吸引させて保持シート１２を順次引き剥がす。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持シートに貼り付けられた半導体ダイをコレットで吸着保持して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、
保持シートの半導体ダイが貼り付けられている面と反対側の面に密着する密着面を含むステージと、
密着面に設けられ、ピックアップする半導体ダイよりも大きな吸引開口と、
その表面が密着面に沿ってスライドするようステージに設けられ、吸引開口を開閉する蓋と、を備え、
半導体ダイをピックアップする際に、ピックアップする半導体ダイが吸引開口を閉じている蓋の表面からはみ出さないよう蓋表面を保持シートに密着させ、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、蓋をスライドさせて吸引開口を順次開き、開いた吸引開口に保持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保持シートを順次引き剥がすこと、
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、
蓋は、密着面に沿ってスライドすると共に密着面から突出するよう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、保持シートに密着させた蓋表面を密着面から突出させながら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、
半導体ダイをピックアップする際に、蓋の一端に沿った方向にピックアップする半導体ダイの一端の方向を合わせ、ピックアップする半導体ダイの一端側から他端側に向かって蓋をスライドして吸着開口を順次開き、開いた吸引開口にピックアップする半導体ダイの一端側から保持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保持シートを順次引き剥がすこと、
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、
吸引開口はピックアップする半導体ダイと略同一幅でステージの内側から外側に向かって直線状に延び、
蓋は開口の幅と略同一幅の長方形板であること、
を特徴とする半導体ダイのピックアップ装置。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体ダイのピックアップ装置であって、
蓋はステージの内側端面と開口の延びる方向に沿った側面との間の角部に切り欠きのあること、
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、
ステージは吸引開口周辺の密着面に吸引孔を備え、
半導体ダイをピックアップする際に、吸引孔によってピックアップする半導体ダイ周辺の保持シートを吸引しながら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７】
請求項４から６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、
蓋と吸引開口とのスライド面に、ステージ外側から内側への空気の侵入を制限するシール手段が設けられていること、
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または請求項３から７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、
蓋をスライドさせるスライド機構を備え、
スライド機構は、
ステージの密着面と反対側にある基体部に取付けられ、ステージ内部に設けられた第１リンクを密着面に対して進退する方向に駆動する駆動部と、
ステージ内部に設けられ、密着面に略平行で吸引開口の延びる方向に延びるガイドレールと、
蓋が接続され、ガイドレールに滑動自在に取付けられたスライダと、
ステージ内部に回転自在に取付けられ、スライダと第１リンクとを接続し、密着面に対する第１リンクの進退方向の動作をスライダのガイドレールに沿った方向の動作に変換する第２リンクと、を含み、
半導体ダイをピックアップする際に、駆動部によって密着面に向かって第１リンクを進退させることにより、蓋を密着面に沿って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９】
請求項２から７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、
蓋をスライドさせるスライド機構を備え、
スライド機構は、
ステージの密着面と反対側にある基体部に取付けられ、ステージ内部に設けられた第１リンクを密着面に対して進退する方向に駆動する駆動部と、
ステージ内部に設けられ、密着面に対して進退するピストンと、
ステージ内部に設けられ、ピストンの密着面に対する進退方向の動作を制限するストッパと、
第１リンクとピストンとを密着面に対して進退する方向に接続し、ピストンがストッパに当接すると圧縮されるばねと、
ピストンに取付けられ、密着面に略平行で吸引開口の延びる方向に延びるガイドレールと、
蓋が接続され、ガイドレールに滑動自在に取付けられたスライダと、
ピストンに回転自在に取付けられ、スライダと第１リンクとを接続し、ピストンがストッパに当接すると、密着面に対する第１リンクの進退方向の動作をスライダのガイドレールに沿った方向の動作に変換する第２リンクと、を含み、
半導体ダイをピックアップする際に、駆動部によって密着面に向かって第１リンクを進退させることにより、蓋を密着面から突出させた後、密着面に沿って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１０】
請求項２から７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、
蓋をスライドさせるスライド機構を備え、
スライド機構は、
ステージの密着面と反対側にある基体部に取付けられ、ステージ内部に設けられた第１リンクを密着面に対して進退する方向に駆動する駆動部と、
ステージ内部に設けられ、吸引開口の延びる方向に延び、密着面に向かって傾斜する傾斜面を備えるガイドレールと、
蓋が接続され、ガイドレールの傾斜面に滑動自在に取付けられたスライダと、
ステージ内部に回転自在に取付けられ、スライダと第１リンクとを接続し、第１リンクの密着面に対する進退方向の動作をスライダのガイドレールの傾斜面に沿った方向の動作に変換する第２リンクと、を含み、
半導体ダイをピックアップする際に、駆動部によって第１リンクを密着面に向かって進出させることにより、蓋を密着面から突出させながら密着面に沿って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１１】
請求項１０に記載の半導体ダイのピックアップ装置であって、
スライド機構のガイドレールの傾斜面は、密着面側面にステージ内側から吸引開口の延びる方向に沿って密着面に向かって傾斜するカム面と、カム面に続いて密着面に平行で吸引開口の延びる方向に延びる平行面であり、
第２リンクは、ガイドレールの密着面側面のカム面と平行面の形状に沿って移動する曲面またはローラを備えていること、
を特徴とする半導体ダイのピックアップ装置。
【請求項１２】
請求項１から１１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、
ステージを保持シートに対して進退方向に移動させるステージ上下方向駆動機構と、
ピックアップする半導体ダイが貼り付けられた保持シートを固定するウェーハホルダを保持シート面に沿って移動させるウェーハホルダ水平方向駆動部と、を備え、
半導体ダイをピックアップする際に、ステージ上下方向駆動機構によって蓋表面を保持シートに密着させ、
ウェーハホルダ水平方向駆動部によってピックアップする半導体ダイが吸引開口を閉じている蓋の表面からはみ出さないように位置合わせを行うこと、
を特徴とする半導体ダイのピックアップ装置。
【請求項１３】
ピックアップする半導体ダイが貼り付けられた保持シートの半導体ダイが貼り付けられている面と反対側の面に密着する密着面を含むステージと、密着面に設けられ、ピックアップする半導体ダイよりも大きな吸引開口と、その表面が密着面に沿ってスライドするようステージに設けられ、吸引開口を開閉する蓋と、半導体ダイを吸着保持するコレットと、を備える半導体ダイのピックアップ装置で保持シート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、
ピックアップする半導体ダイが吸引開口を閉じている蓋の表面からはみ出さないよう蓋表面を保持シートに密着させる位置合わせ工程と、
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、蓋をスライドさせて吸引開口を順次開き、開いた吸引開口に保持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保持シートを順次引き剥がす保持シート引き剥がし工程と、
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１４】
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、
半導体ダイのピックアップ装置の蓋は、密着面に沿ってスライドすると共に密着面から突出するようステージに設けられ、
保持シート引き剥がし工程は、蓋の表面を密着面から突出させながら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方法。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載の半導体ダイのピックアップ方法であって、
位置合わせ工程は、蓋の一端に沿った方向にピックアップする半導体ダイの一端の方向を合わせ、
保持シート引き剥がし工程は、ピックアップする半導体ダイの一端側から他端側に向かって蓋をスライドして吸着開口を順次開き、開いた吸引開口にピックアップする半導体ダイの一端側から保持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保持シートを順次引き剥がすこと、
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、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、裏面に粘着性の保持テープを貼り付け、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保持テープ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保持テープ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】
従来、粘着性の保持テープから半導体ダイをピックアップする方法としては、突き上げ針による方法が多く用いられている(例えば、特許文献１の図１５参照)。これは、コレットで半導体ダイを吸引した状態で、周囲に向かって引っ張り力が掛けられている保持シートの下側から突き上げ針によって半導体ダイの中央を突き上げ、保持シートにかかっている引張り力によって半導体ダイから粘着性の保持シートを引き剥がし、コレットで半導体ダイをピックアップする方法である。
【０００４】
しかし、この突き上げ針による方法は半導体ダイの厚さが薄くなってくると突き上げによって半導体ダイが割れてしまうという問題があり、近年の薄型半導体ダイのピックアップには用いることが困難となってきている。
【０００５】
そこで、突き上げ針を用いずに半導体ダイを粘着性の保持シートから分離、ピックアップする方法が提案されている。たとえば、特許文献１には、複数の吸引孔を備えるステージの吸引孔の上にピックアップしようとする半導体ダイを載せ、コレットにその半導体ダイを吸着保持させた状態で、吸引孔を真空にして保持シートを各吸引孔の中に吸い込んで変形させ、吸引孔に対応する部分の保持シートを半導体ダイから引き剥がした後、ステージを水平に移動または回転させることにより引き剥がされずに残った部分の保持シートを半導体ダイから引き剥がす方法が提案されている(特許文献１の図１から図４参照)。
【０００６】
また、特許文献１には、ステージの表面にピックアップしようとする半導体ダイよりも幅の狭い突出部を設け、突出部の周辺のステージ表面には吸引孔を設け、半導体ダイをピックアップする際には、突出部の上にピックアップしようとする半導体ダイを突出部からはみ出すように載せ、吸引孔から保持シートとステージ表面との間の空気を吸引しながら突出部をステージ表面に対して水平に移動させて半導体ダイから保持シートを引き剥がす他の方法が提案されている(特許文献１の図９から図１０参照)。
【０００７】
【特許文献１】特許第３２０９７３６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載された方法は、吸引孔を真空にして保持テープを吸引孔に吸い込み、保持テープを半導体ダイから引き剥がす方法であるが、保持テープは半導体ダイから引き剥がされると吸引孔の表面を覆ってしまうため、吸引孔の真上にある保持テープを引き剥がした後は吸引孔の周囲の部分から空気を吸い込むことができなくなる。このため、吸引孔の真上にある保持シートは吸引によって引き剥がすことができるが、吸引孔の周囲の部分は吸引孔の真空吸引によって引き剥がすことができず、半導体ダイと接着した状態が残ってしまう(特許文献１の図１、図２参照)。一方、ステージを移動させて、この引き剥がし残り部分の保持シートの分離を行う場合には、残り部分の面積が少ないほうが半導体ダイに加わる力が少なくなり半導体ダイの損傷を抑制することができる。しかし、吸引孔による引き剥がし残り部分を少なくしようとすると、吸引孔をピックアップする半導体の大きさにあわせた大きなものとすることが必要となる。この様に大きな吸引孔によって保持シートを吸引すると保持シートの接着力が大きい場合には半導体ダイに大きな力がかかる場合がある。特に近年の半導体ダイは薄く強度が低いため、この力によって割れや変形が生じる場合がある。このように、特許文献に記載された方法は、大きな吸引孔を用いると吸引の際に半導体ダイに大きな力が加わってしまい、小さな吸引孔を用いるとステージの移動の際に半導体ダイに大きな力がかかってしまうので、保持シートの引き剥がしの際に半導体ダイにかかる力を抑制できず、半導体ダイの損傷を招く場合があるという問題があった。
【０００９】
また、特許文献１に記載された他の方法は、突出部の周辺にのみ配置された小さな吸引孔によって保持シートとステージ表面との間の空気を吸い込むことによって保持シートを引き剥がすので、吸引によって半導体ダイにかかる力を抑制することができる。しかし、突出部が移動していくと半導体ダイから引き剥がされた保持シートが突出部の移動した部分にある吸引孔を覆ってしまうので、突出部の移動によって次第に空気の吸引量が低下してくる(特許文献１の図９、図１０参照)。一方、保持シートが剥離する剥離線の長さは移動する突出部の幅によって決まるので、保持シートを引き剥がすのに必要な力は突出部の移動方向の位置によって変化しない。また、突出部側面と保持シートとの隙間の突出部の移動方向に垂直方向の断面積は突出部の移動によって変化しないので、突出部の移動により空気がこの隙間に漏れこむ流路の断面積も変化しない。このため、突出部の移動によって引き剥がされた保持シートで吸引孔がふさがれていくと、次第に吸引空気量が低下し、突出部と保持シートとの間の真空度が低下して次第に引き剥がし力が低下する。そして、半導体ダイの突出部の移動方向に向かった端面側に保持シートの剥離残りが出来て半導体ダイをスムーズにピックアップできない場合がある。この場合、突出部の突出高さを高くして、保持シートにかかっている引張り力を利用してシートの引き剥がし力を大きくすることは可能であるが、突出部の移動方向に隣接する半導体ダイがある場合にはその半導体ダイに突出部が当たって半導体ダイを損傷させる場合があるので、突出部の移動方向が制限される場合があるという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、半導体ダイのピックアップ装置において、保持シートの引き剥がしの際に半導体ダイに加わる力を抑制しつつ半導体ダイを容易に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】
【００１１】
本発明の半導体ダイのピックアップ装置は、保持シートに貼り付けられた半導体ダイをコレットで吸着保持して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、保持シートの半導体ダイが貼り付けられている面と反対側の面に密着する密着面を含むステージと、密着面に設けられ、ピックアップする半導体ダイよりも大きな吸引開口と、その表面が密着面に沿ってスライドするようステージに設けられ、吸引開口を開閉する蓋と、を備え、半導体ダイをピックアップする際に、ピックアップする半導体ダイが吸引開口を閉じている蓋の表面からはみ出さないよう蓋表面を保持シートに密着させ、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、蓋をスライドさせて吸引開口を順次開き、開いた吸引開口に保持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保持シートを順次引き剥がすこと、を特徴とする。
【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、密着面に沿ってスライドすると共に密着面から突出するよう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、保持シートに密着させた蓋表面を密着面から突出させながら蓋をスライドさせること、としても好適である。また、半導体ダイをピックアップする際に、蓋の一端に沿った方向にピックアップする半導体ダイの一端の方向を合わせ、ピックアップする半導体ダイの一端側から他端側に向かって蓋をスライドして吸着開口を順次開き、開いた吸引開口にピックアップする半導体ダイの一端側から保持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保持シートを順次引き剥がすこと、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、吸引開口はピックアップする半導体ダイと略同一幅でステージの内側から外側に向かって直線状に延び、蓋は開口の幅と略同一幅の長方形板であること、としても好適であるし、蓋はステージの内側端面と開口の延びる方向に沿った側面との間の角部に切り欠きのあること、としても好適であるし、ステージは吸引開口周辺の密着面に吸引孔を備え、半導体ダイをピックアップする際に、吸引孔によってピックアップする半導体ダイ周辺の保持シートを吸引しながら蓋をスライドさせること、としても好適であるし、蓋と吸引開口とのスライド面に、ステージ外側から内側への空気の侵入を制限するシール手段が設けられていること、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、蓋をスライドさせるスライド機構は、ステージの密着面と反対側にある基体部に取付けられ、ステージ内部に設けられた第１リンクを密着面に対して進退する方向に駆動する駆動部と、ステージ内部に設けられ、密着面に略平行で吸引開口の延びる方向に延びるガイドレールと、蓋が接続され、ガイドレールに滑動自在に取付けられたスライダと、ステージ内部に回転自在に取付けられ、スライダと第１リンクとを接続し、密着面に対する第１リンクの進退方向の動作をスライダのガイドレールに沿った方向の動作に変換する第２リンクと、を含み、半導体ダイをピックアップする際に、駆動部によって密着面に向かって第１リンクを進退させることにより、蓋を密着面に沿って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、蓋をスライドさせるスライド機構は、ステージの密着面と反対側にある基体部に取付けられ、ステージ内部に設けられた第１リンクを密着面に対して進退する方向に駆動する駆動部と、ステージ内部に設けられ、密着面に対して進退するピストンと、ステージ内部に設けられ、ピストンの密着面に対する進退方向の動作を制限するストッパと、第１リンクとピストンとを密着面に対して進退する方向に接続し、ピストンがストッパに当接すると圧縮されるばねと、ピストンに取付けられ、密着面に略平行で吸引開口の延びる方向に延びるガイドレールと、蓋が接続され、ガイドレールに滑動自在に取付けられたスライダと、ピストンに回転自在に取付けられ、スライダと第１リンクとを接続し、ピストンがストッパに当接すると、密着面に対する第１リンクの進退方向の動作をスライダのガイドレールに沿った方向の動作に変換する第２リンクと、を含み、半導体ダイをピックアップする際に、駆動部によって密着面に向かって第１リンクを進退させることにより、蓋を密着面から突出させた後、密着面に沿ってスライドさせること、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、蓋をスライドさせるスライド機構は、ステージの密着面と反対側にある基体部に取付けられ、ステージ内部に設けられた第１リンクを密着面に対して進退する方向に駆動する駆動部と、ステージ内部に設けられ、吸引開口の延びる方向に延び、密着面に向かって傾斜する傾斜面を備えるガイドレールと、蓋が接続され、ガイドレールの傾斜面に滑動自在に取付けられたスライダと、ステージ内部に回転自在に取付けられ、スライダと第１リンクとを接続し、第１リンクの密着面に対する進退方向の動作をスライダのガイドレールの傾斜面に沿った方向の動作に変換する第２リンクと、を含み、半導体ダイをピックアップする際に、駆動部によって第１リンクを密着面に向かって進出させることにより、蓋を密着面から突出させながら密着面に沿ってスライドさせること、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、スライド機構のガイドレールの傾斜面は、密着面側面にステージ内側から吸引開口の延びる方向に沿って密着面に向かって傾斜するカム面と、カム面に続いて密着面に平行で吸引開口の延びる方向に延びる平行面であり、第２リンクは、ガイドレールの密着面側面のカム面と平行面の形状に沿って移動する曲面またはローラを備えていること、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装置において、ステージを保持シートに対して進退方向に移動させるステージ上下方向駆動機構と、ピックアップする半導体ダイが貼り付けられた保持シートを固定するウェーハホルダを保持シート面に沿って移動させるウェーハホルダ水平方向駆動部と、を備え、半導体ダイをピックアップする際に、ステージ上下方向駆動機構によって蓋表面を保持シートに密着させ、ウェーハホルダ水平方向駆動部によってピックアップする半導体ダイが吸引開口を閉じている蓋の表面からはみ出さないように位置合わせを行うこと、としても好適である。
【００１９】
本発明の半導体ダイのピックアップ方法は、ピックアップする半導体ダイが貼り付けられた保持シートの半導体ダイが貼り付けられている面と反対側の面に密着する密着面を含むステージと、密着面に設けられ、ピックアップする半導体ダイよりも大きな吸引開口と、その表面が密着面に沿ってスライドするようステージに設けられ、吸引開口を開閉する蓋と、半導体ダイを吸着保持するコレットと、を備える半導体ダイのピックアップ装置で保持シート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、ピックアップする半導体ダイが吸引開口を閉じている蓋の表面からはみ出さないよう蓋表面を保持シートに密着させる位置合わせ工程と、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、蓋をスライドさせて吸引開口を順次開き、開いた吸引開口に保持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保持シートを順次引き剥がす保持シート引き剥がし工程と、を有することを特徴とする。
【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の蓋は、密着面に沿ってスライドすると共に密着面から突出するようステージに設けられ、保持シート引き剥がし工程は、蓋の表面を密着面から突出させながらスライドさせること、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、位置合わせ工程は、蓋の一端に沿った方向にピックアップする半導体ダイの一端の方向を合わせ、保持シート引き剥がし工程は、ピックアップする半導体ダイの一端側から他端側に向かって蓋をスライドして吸着開口を順次開き、開いた吸引開口にピックアップする半導体ダイの一端側から保持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保持シートを順次引き剥がすこと、としても好適である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、半導体ダイのピックアップ装置において、保持シートの引き剥がしの際に半導体ダイに加わる力を抑制しつつ半導体ダイを容易にピックアップすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。本発明の半導体ダイのピックアップ装置について説明する前にウェーハとウェーハホルダについて説明する。
【００２４】
図１に示すように、ウェーハ１１は裏面に粘着性の保持シート１２が貼り付けられており、保持シート１２は金属製のリング１３に取付けられている。ウェーハ１１はこのように保持シート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２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から保持シート１２の一部にまで達しているが、保持シート１２は切断されておらず、各半導体ダイ１５は保持シート１２によって保持されている。
【００２５】
このように、保持シート１２とリング１３との取付けられた半導体ダイ１５は図３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、保持シート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の保持シート側の外周は保持シート１２をエキスパンドリング１６に取付ける際に、保持シート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。また、ウェーハホルダ１０は図示しないウェーハホルダ水平方向駆動部によって保持シート１２の面に沿った方向に移動することができるように構成されている。
【００２６】
図３（ｂ）に示すように、半導体ダイ１５が貼り付けられた保持シート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。
【００２７】
図４は半導体ダイのピックアップ装置１００の構成を示す図であり、また図４は半導体ダイのピックアップ装置１００に保持シート１２に貼り付けられた半導体ダイ１５をセットした状態を示している。この状態では、リング１３の上にリング押さえ１７が降下し、リング１３をエキスパンドリング１６のフランジとの間に挟み込んでいる。エキスパンドリング１６の保持シート１２の当たる上面とフランジ面との間には段差があるので、リング１３がフランジ面に押し付けられると、保持シート１２は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。このため、エキスパンドリング１６の上に固定された保持シート１２には保持シート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保持シート１２が延びるので、保持シート１２の上に貼り付けられた各半導体ダイ１５間の隙間が広がっている。
【００２８】
ウェーハホルダ１０には保持シートに沿った面でウェーハホルダを移動させるウェーハホルダ水平方向駆動部７２が取付けられている。ウェーハホルダ水平方向駆動部７２は、例えば、内部に設けたモータとギヤによってウェーハホルダ１０を水平方向に駆動するものであってもよいし、外部に設けられたモータなどの駆動源によってガイドに沿ってＸＹ方向にウェーハホルダ１０を移動させるようなものであってもよい。また、ウェーハホルダ１０の上部には半導体ダイ１５を吸着移動させるコレット１８が設けられている。コレット１８は吸着面に半導体ダイ１５を吸着するための吸着孔１９を備え、各吸着孔１９は真空装置７１に接続されている。また、ウェーハホルダ１０の下側にはステージ２０が設けられ、ステージ２０は図示しないステージ上下方向駆動機構によって保持シート１２に対して進退方向である上下方向に駆動される。
【００２９】
図５に示すように、ステージ２０はその上面に保持シート１２に密着する密着面２２を備えた円筒形の筐体２１と、筐体２１の密着面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リンク機構を駆動する駆動部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。ステージ２０の密着面２２にはステージ２０の内側から外側に向かって直線状に延び、ピックアップしようとする半導体ダイ１５と略同一幅で、その長さがピックアップしようとする半導体ダイ１５よりも長い開口４１が設けられている。そして、開口４１にはその表面が密着面２２と略同一面となるように長方形状の板の蓋２３が嵌め込まれるように設けられ、蓋２３は開口４１の延びる方向に沿ってスライドすることができるよう構成されている。また、蓋２３は開口４１に嵌まり込んでいるので開口４１と略同一の幅で、ピックアップしようとする半導体ダイ１５の幅とも略同一の幅である。また、蓋２３はその長さがピックアップしようとする半導体ダイ１５よりも長くなっている。開口４１は密着面２２においてピックアップしようとする半導体ダイ１５と略同一の幅となっていれば、内部に段差を設け、その段差部分にステージ２０に連通するスリットを設けるように構成してあってもよい。蓋２３の側面２３ｂと開口の側面４１ｂとはスライド面を構成している。この蓋２３の側面２３ｂと開口の側面４１ｂとの間には開口４１のステージ外側から内側に向かってスライド面に沿って入り込んでくる空気を制限するためのシール部材６５が設けられている。シール部材６５は蓋２３の側面２３ｂと開口の側面４１ｂとの間の隙間を覆うようにステージ２０の外側に設けられ、シール部材６５の外側を覆うようにシール押さえ６６によってステージ２０に取付けられている。図５に示すように、シール部材６５は、その先端が蓋２３の底面よりも密着面に向かって上に突出するように設けられ、蓋２３がステージ２０の外側に向かってスライドする際に、蓋２３によって圧縮されて蓋２３の底面と側面２３ｂとの間から空気がステージ２０の中に入りこむことを防止することができるよう構成されている。シール部材６５は、例えば、ゴムなどの弾性材料によって構成されていることとしてもよい。
【００３０】
図４に示すように、ステージ２０の内部には、蓋２３をスライドさせるスライド機構が設けられている。スライド機構はステージ２０の基体部２４に取付けられた駆動部２５によって密着面２２に対して進退方向に駆動される第１リンク２６と、筐体２１に固定されたピン２８の回りに回転自在に取付けられたＬ字形の第２リンク２９と、第２リンク２９の一端に取付けられ、第１リンク２６の係合溝２６ａに入って第１リンク２６と第２リンクとを係合させるピン２７と、筐体２１に固定され、密着面２２に平行で開口４１の延びる方向に延びるガイドレール３１と、ガイドレール３１に滑動自在に取付けられたスライダ３２と、スライダ３２に取付けられ、第２リンク２９の他端に設けられた係合溝２９ａに入ってスライダ３２と第２リンク２９とを係合させるピン３０と、蓋２３をスライダ３２に取付けるピン３３とによって構成されている。また、筐体２１は真空装置７１に接続され、その内部を真空とすることができるように構成されている。駆動部２５は第１リンク２６を密着面２２に対して進退動作できるものであればどのような構成のものでもよく、例えば、小形のモータとカムを組み合わせて第１リンク２６を駆動させてもよいし、電磁力によって第１リンク２６を直接上下方向に移動させるようにしてもよい。
【００３１】
図４を参照しながら、スライド機構の動作について説明する。駆動部２５によって第１リンク２６がステージ２０の密着面２２に向かって上方向に進出すると、第１リンク２６の係合溝２６ａも同様に密着面２２に向かって上昇する。そして、係合溝２６ａが上昇すると係合溝２６ａに入っているピン２７も係合溝２６ａと共に上昇していく。ピン２７が上昇するとピン２７の取付けられている第２リンク２９は、筐体２１に固定されているピン２８を中心に回転し、第２リンク２９の他端に設けられた係合溝２９ａを開口４１の延びる方向であるステージ２０の外側に向かって移動させる。第２リンク２９の係合溝２９ａの移動によって、係合溝２９ａに入っているピン３０もステージ２０の外側方向に向かって移動する。ピン３０が取付けられたスライダ３２はガイドレール３１に沿って移動することから、ピン３０がステージの外側に移動するとこれにつれてスライダ３２はガイドレール３１に沿ってステージ２０の外側に向かって密着面２２に対して略平行に移動する。係合溝２９ａはＵ字形の形状となっており、第２リンク２９の回転による係合溝２９ａの移動方向と、ピン３０の取付けられているスライダ３２の密着面２２に略平行な移動方向の方向差による移動量の差を吸収することができるよう構成されている。そして、スライダ３２がガイドレール３１に沿って密着面２２に平行に移動すると、ピン３０を介してスライダ３２に取付けられている蓋２３はスライダ３２と共にガイドレール３１に沿って密着面２２と平行にステージ２０の外側に向かって移動し、蓋２３が開く。蓋２３を閉じる場合には駆動部２５によって第１リンク２６を密着面２２から離れる方向に降下させると、第２リンク２９、スライダ３２が前記の動作と逆方向に動作し、蓋２３がステージの外側から内側に向かって移動して、蓋２３が閉じられる。
【００３２】
このように、スライド機構は密着面２２に向かって進退方向に動作する第１リンク２６の動作をＬ字形の第２リンク２９によってスライダ３２を密着面２２に平行に移動させる方向の動作に変換しているため、コンパクトな構成とすることができ、円筒形状の筐体２１の内部にその機構を収納することができるようになっている。
【００３３】
図４に示すように、半導体ダイのピックアップ装置１００は、ＣＰＵなどを内部に含むコンピュータである制御部７０を備え、駆動部２５、真空装置７１、コレット１８及びウェーハホルダ水平方向駆動部７２がそれぞれ接続され、駆動部２５，７２、コレット１８、真空装置７１は制御部７０から出力される指令によって駆動されるよう構成されている。なお、図４において１点鎖線は制御部７０と駆動部２５，７２、コレット１８、真空装置７１を接続する信号線を示している。また、図示しないステージ上下方向駆動機構も制御部７０に接続され、制御部７０の指令によってステージ２０の上下方向の駆動を行うよう構成されている。
【００３４】
次に、図６から図１０を参照しながら半導体ダイのピックアップ装置１００によって、保持シート１２から半導体ダイ１５をピックアップする動作について説明する。図１から図５を参照して説明した部分については同様の符号を付して説明は省略する。
【００３５】
図６（ａ）示すように、制御部７０は位置合わせ工程を開始する。制御部７０は、図４に示したウェーハホルダ水平方向駆動部７２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７０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端停止し、図示しないステージ上下方向駆動機構によってステージ２０の密着面２２と蓋２３の表面が保持シート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の密着面２２と蓋２３の表面が保持シート１２の下面に密着したら、制御部７０はステージ２０の上昇を停止する。そして、制御部７０は、再度ウェーハホルダ水平方向駆動部７２によって、蓋２３のステージ内側端面２３ａがピックアップしようとする半導体ダイ１５の一端１５ａに合う位置になるように、ウェーハホルダ１０の水平方向の位置を調整する。また、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の側面にあわせると、半導体ダイ１５の両側面と蓋２３の両側面２３ｂとの位置合わせを行うことができる。この時、保持シート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。また、蓋２３は開口４１を閉じる位置にあるので、蓋２３のステージ内側端面２３ａは開口４１のステージ内側端面４１ａに接した位置となっており、シール部材６５は蓋２３の底面と同一面よりも密着面に向かって上に突出した初期位置となっている。
【００３６】
図６（ｂ）はステージ２０の密着面２２と蓋２３の表面の平面図であり、その上に載っている保持シート１２、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６（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７（ｂ）から図１０（ｂ）も同様である。
【００３７】
図６（ｂ）に示すように、半導体ダイ１５と蓋２３の幅は略同一であるので、半導体ダイ１５は一端１５ａが蓋２３のステージ内側端面２３ａに合った位置となり、側面は蓋２３の両側面２３ｂに合った位置となる。また、開口４１と蓋２３のスライド方向の長さは半導体ダイ１５よりも長いので、半導体ダイ１５の他端１５ｂは蓋２３の上に載った位置となっている。ステージ２０の保持シート下面への進出、密着と半導体ダイ１５の位置合わせとが終わると、制御部７０は位置合わせ工程を終了する。そして、制御部７０は、コレット１８をピックアップしようとする半導体ダイ１５の上に移動し、真空装置７１を始動して吸着面にある吸着孔１９を真空にし、ピックアップしようとする半導体ダイ１５をその位置に吸着保持させる。
【００３８】
図７から図１０に示すように、制御部７０は保持シート引き剥がし工程を開始する。図７に示すように、制御部７０は真空装置７１によってステージ２０の筐体２１の内部を真空とする。シール手段によって蓋２３の側面２３ｂに沿って空気が入り込むことが制限されているので、真空状態は良好に保たれる。そして、制御部７０は、駆動部２５によって第１リンク２６を密着面２２に向かって進出させ、第２リンク２９をステージ２０の外側に向かって移動させる。この動作によって第２リンク２９の係合溝２９ａに入っているピン３０がステージ２０の外側に移動し、ピン３０にピン３３を介して接続されている蓋２３がステージ２０の外側に向かって開きだす。
【００３９】
図７に示すように、蓋２３がスライドすると、蓋２３のステージ内側端面２３ａが開口４１のステージ内側端面４１ａから離れ、開口４１が開いてピックアップしようとする半導体ダイ１５と略同一幅の開口開き部４２ができる。ステージ２０の筐体２１の内部は真空装置７１によって真空状態となっていることから、開口開き部４２はその中に保持シート１２を吸引する。また、シール部材６５は蓋２３によって圧縮され、蓋２３と開口４１との間の隙間を塞ぎ、ステージ２０の外側から内側に向かって空気が流入するのを防止している。このため、筐体２１の内部の真空度は高く保たれている。この吸引によって、保持シート１２は開口開き部４２の内部に入り込む方向に向かって下に凸となるように変形する。すると、この変形によって半導体ダイ１５の一端１５ａの側から保持シート１２が剥がれ始める。保持シート１２が半導体ダイ１５の一端１５ａから剥がれると、シートの剥がれによってできた半導体ダイ１５と保持シート１２との隙間５１から空気が入り込み、保持シート１２の半導体ダイ１５側と真空の開口開き部４２の内部側との間に圧力差が生じ、更に保持シート１２が真空状態の開口開き部４２の中に吸引される。そして、空気は蓋２３のステージ内側端面２３ａと略平行な剥離線５３まで入り込み、保持シート１２は半導体ダイ１５の一端１５ａの側から剥離線５３まで引き剥がされる。一方、半導体ダイ１５はコレット１８によって吸着保持されているので、その位置は変化しない。
【００４０】
図８に示すように、制御部７０の指令によって更に蓋２３が開口４１の延びる方向であるステージ外側にスライドすると、蓋２３のステージ内側端面２３ａの位置もステージ２０の外側に移動し、それにつれて開口開き部４２はステージ２０の外側に向かって大きくなっていく。そして、蓋２３のスライドに伴って開口開き部４２の中に保持シート１２が順次吸引され、保持シート１２がその内部に引き込まれて半導体ダイ１５から引き剥がされる。また、剥離線５３は蓋２３のスライドに伴って順次ステージ２０の外側に移動していく。そして、引き剥がされた保持シート１２によって開口開き部４２が覆われる。しかし、保持シート１２を開口開き部４２の中に吸引して、開口開き部４２が保持シート１２によって覆われても、蓋２３が保持シート１２の剥がれていない部分に向かってスライドしているので、開口開き部４２による保持シート１２の吸引が停止することが無く、保持シート１２の全体を順次開口開き部４２に吸引して引き剥がしていくことができ、引き剥がし残り部分ができないようにすることができる。
【００４１】
図９に示すように、制御部７０は駆動部２５によって更に蓋２３をスライドさせて、蓋２３のステージ内側端面２３ａが半導体ダイ１５の他端１５ｂを越える位置まで移動させる。すると、他端１５ｂの保持シート１２も開口開き部４２の中に吸引されて半導体ダイ１５から引き剥がされ、他端１５ｂの側からも半導体ダイ１５と保持シート１２との間に空気が入り込んで、半導体ダイ１５は保持シート１２から完全に引き剥がされる。
【００４２】
そして、蓋２３の移動が停止すると、開口開き部４２の大きさが変化しなくなることから、保持シート１２は蓋２３が停止した状態の際にできる開口開き部４２を覆い、その状態の開口開き部４２の周辺から空気を吸い込まない状態となる。
【００４３】
図１０に示すように、制御部７０はコレット１８によって吸着した半導体ダイ１５を引き上げて、次の工程に移動させる。そして、制御部７０は筐体２１と真空装置７１との接続を遮断して筐体２１の内部を大気圧に戻す。すると保持シート１２は周囲に向かう引っ張り力によって平面状態に戻る。制御部７０は、駆動部２５によって第１リンク２６を降下させ、第２リンク２９をステージ内側に向かって移動させて、蓋２３を閉状態とする。蓋２３が閉状態となるとそれまで蓋２３によって押さえられていたシール部材６５はその弾性力によって初期位置に戻る。
【００４４】
以上述べたように、本実施形態では、半導体ダイ１５の一端側から他端側に向けて蓋２３をスライドさせて開口開き部４２に順次保持シート１２を吸引させて保持シート１２の引き剥がしを行うので、開口開き部４２の中に吸引した保持シートによって開口開き部４２が覆われても、蓋２３が保持シート１２の剥がれていない部分に向かってスライドしているので、保持シート１２の全体を順次開口開き部４２に吸引して引き剥がしていくことができ、容易に保持シート１２全部の引き剥がしを行うことができるという効果を奏する。
【００４５】
また、単位時間に引き剥がされる保持シート１２の面積は剥離線５３の長さに単位時間当たりの蓋２３の移動量を掛け合わせたものとなり、保持シート１２の引き剥がしに必要な力は半導体ダイ１５の大きな部分を一度に引き剥がす場合に比べて小さな力となり、保持シート１２の引き剥がしの際に半導体ダイ１５に加わる力を低減することができるという効果を奏する。
【００４６】
更に、本実施形態では、蓋２３の表面が密着面２２と略同一面となっているため、蓋２３をスライドさせた際に隣接する半導体ダイ１５にぶつかることが無く、蓋２３のスライドによって隣接する半導体ダイ１５を損傷させることが無いので、周囲に隣接した半導体ダイ１５がある場合でも容易に半導体ダイ１５をピックアップすることができるという効果を奏する。
【００４７】
また、本実施形態では、開口４１と蓋２３の幅はピックアップしようとする半導体ダイ１５と略同一幅として説明したが、開口４１と蓋２３の幅はピックアップしようとする半導体ダイ１５の幅よりも広くなるように構成してもよい。この場合、保持シート１２は半導体ダイ１５の側面側からも開口開き部４２の中に吸引されるので、より効果的に保持シート１２の開口開き部４２への吸引とピックアップしようとする半導体ダイ１５からの引き剥がしを行うことができる。更に、本実施形態では、蓋２３のステージ内側端面２３ａがピックアップしようとする半導体ダイ１５の一端１５ａに合うように位置合わせすることとして説明したが、ピックアップしようとする半導体ダイ１５が蓋２３の表面からはみ出さないような位置であれば、蓋２３のステージ内側端面２３ａの方向とピックアップしようとする半導体ダイ１５の一端１５ａ方向とを合わせ、ピックアップしようとする半導体ダイ１５の一端１５ａが蓋２３のステージ内側端面２３ａよりも開口４１の延びる方向、すなわち蓋２３のスライド方向に位置するように位置合わせしてもよい。この場合には、蓋２３がスライドして開口開き部４２ができると、ピックアップしようとする半導体ダイ１５の一端１５ａと隣接する半導体ダイとの間にある保持シート１２が開口開き部４２の中に吸引される。このため、半導体ダイ１５の一端１５ａにおいて、保持シート１２が斜め下方向により大きな角度で引っ張られるため、よりスムーズに保持シート１２を引き剥がし始めることができる。
【００４８】
また、本実施形態では、ステージ２０はステージ上下方向駆動機構によって保持シート１２に対して進退方向に上下動のみを行い、保持シート１２に沿った方向である水平方向に対する移動機構を備えていないので水平方向に対する機構のバックラッシュなどが無く、保持シート１２に沿った方向に対する位置の安定性がよい。そして、ピックアップする半導体ダイ１５と蓋２３との保持シート１２の面に沿った方向の位置合わせはウェーハホルダ水平方向駆動部７２によって行うため、水平方向の位置合わせの際にステージ２０の水平方向位置が安定し、ステージ２０の蓋２３と保持シート１２に貼りつけられている半導体ダイ１５との位置合わせの際の位置ずれの発生を低減することができるという効果を奏する。
【００４９】
また、本実施形態では、蓋２３のスライド速度を制御することによって保持シート１２の引き剥がしの際に半導体ダイ１５にかかる力を半導体ダイ１５に合わせたものとすることができる。例えば、薄く強度の低い半導体ダイ１５の場合には、蓋２３のスライド速度を遅くして単位時間に引き剥がす量を低減させ、少ない引き剥がし力、あるいは開口開き部４２の吸引力を少なくして半導体ダイ１５に加わる力を低減しつつ容易に保持シートを引き剥がすことができる。また、厚く強度の大きな半導体ダイの場合には、蓋２３のスライド速度を早くして、単位時間当たりの引き剥がし面積を大きくし、引き剥がし時間を短縮することができる。この場合、ピックアップする半導体ダイ１５の厚さを検出し、制御部７０にその厚さデータを出力する厚みセンサなどの厚み検出手段を備え、この厚み検出手段によって検出した半導体ダイ１５の厚みに応じて蓋のスライド速度を変化させるように構成することもできる。この場合、スライド速度は制御部７０の内部の記憶部に格納した半導体ダイ１５の厚みに対するスライド速度のマップによって決定するようにしても良い。また、駆動部２５がモータなどによって駆動される場合には、制御部７０はモータの回転数を変化させることによって蓋２３のスライド速度を変化させることとしてもよいし、駆動部２５が電磁力によって第１リンク２６の進退動作を行うように構成されている場合には、電磁力をパルス変化させ、そのパルスの間隔を変化させることによって第１リンク２６の進退速度を変化させ、蓋２３のスライド速度を変化させるようにしてもよい。
【００５０】
図１１を参照しながら、本発明の他の実施形態について説明する。図１から図１０を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号をつけて説明は省略する。本実施形態は、蓋２３のステージ内側端面２３ａと蓋２３の開口４１の延びる方向に沿った各側面２３ｂとの間の角部に切り欠き６１を設けたものである。図１１(ｂ)に示すように、この切り欠き６１によって、蓋２３によって開口４１を閉状態として、ステージの密着面２２と蓋２３の表面を保持シート１２に密着させ、ピックアップする半導体ダイ１５の一端１５ａに蓋２３のステージ内側端面２３ａを合わせるように位置合わせすると、ピックアップしようとする半導体ダイ１５の一端１５ａの側の各角部の真下に筐体２１の内部に貫通する切り欠き孔６３が位置する。
【００５１】
そして、制御部７０によって真空装置７１を始動して筐体２１の内部を真空とすると、蓋２３が閉状態で蓋２３のステージ内側端面２３ａが開口４１のステージ内側端面４１ａに接している場合でも、切り欠き孔６３から半導体ダイ１５の一端１５ａ側の角にある保持シート１２を吸引し、この角の部分を最初に引き剥がす。その後、先に説明した実施形態と同様に、蓋２３を開口４１の延びる方向であるステージ外側に向かってスライドさせて半導体ダイ１５の一端１５ａの側から順次保持シート１２を引き剥がしていく。
【００５２】
本実施形態では、先に説明した実施形態の効果に加えて、最初に半導体ダイ１５の角の部分から保持シート１２を引き剥がして、保持シート１２と半導体ダイ１５との間に空気を入れる微小な隙間を形成してから保持シート１２を順次引き剥がすので、蓋２３のスライドによる保持シート１２の引き剥がしをスムーズに行うことができ、先に説明した実施形態よりもより容易に保持シート１２の引き剥がしを行うことができるという効果を奏する。
【００５３】
また、本実施形態では蓋２３に切り欠きを設けて蓋２３が閉の状態でも半導体ダイ１５の角の部分の保持シート１２の引き剥がしを行うようにして説明したが、開口４１の角のステージ内側端面と側面との角の部分に開口４１の外側に突出して密着面２２を貫通する孔を設けるように構成してもよい。このように構成することによって、蓋２３が閉状態でも半導体ダイ１５の角部を吸引して最初に半導体ダイ１５の角の部分から保持シート１２を引き剥がしてから保持シート１２を順次引き剥がすことができる。
【００５４】
図１２を参照しながら本発明の他の実施形態について説明する。図１から図１０を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号をつけて説明は省略する。本実施形態は、ガイドレール２３１の密着面側に傾斜しているカム面２７１を設けたものである。ガイドレール２３１の密着面側面は、開口４１の延びる方向である蓋２３のスライド方向に沿って密着面２２側に向かって斜め上方に傾斜するカム面２７１と、そのカム面２７１に続いて蓋２３のスライド方向に向かって密着面に平行に延びる平行面２７２とを備えている。また、スライダ２３２はガイドレール２３１に当たる面にカム面２７１に当たってスライドする曲面２７３を備えている。また、開口４１の周辺の密着面２２には吸引孔６４が設けられている。
【００５５】
本実施形態の動作について、図１３、図１４を参照しながら説明する。本実施形態では、蓋２３は半導体ダイ１５が既にピックアップされ、保持シート１２の上に半導体ダイ１５が載っていない方向に向かってスライドする。この際、蓋２３の移動範囲内にある半導体ダイ１５がピックアップされていれば、蓋２３の移動範囲外の半導体ダイ１５はピックアップされていなくてもよい。図１３に示すように、制御部７０の指令によって駆動部２５が動作し、第２リンク２９がステージ外側に移動すると、スライダ２３２の曲面２７３はガイドレール２３１のカム面２７１に当接する。そして、更に蓋２３がスライドすると、スライダ２３２の曲面２７３は次第にガイドレールのカム面２７１に沿って密着面２２に向かって斜め上方に上昇する。すると、スライダ２３２にピン３３を介して取付けられている蓋２３は、ステージ外側に移動して開口を開いて開口開き部４２とすると共に、密着面２２から突出し、ピックアップしようとする半導体ダイ１５は蓋２３の突出に従って保持シート１２の面から上昇する。一方、ピックアップする半導体ダイ１５の蓋２３のスライド方向に隣接する半導体の下には吸引孔６４が設けられており、この部分の保持シート１２は吸引孔６４によって密着面２２に吸引されている。
【００５６】
シール部材６５は蓋２３の底面に接して筐体２１への空気の入り込みを遮断しているので、筐体２１は真空状態に保持され、蓋２３のスライドによって開いた開口開き部４２は保持シート１２を吸引して半導体ダイ１５より引き剥がす。この際、蓋２３の上昇によって半導体ダイ１５が浮き上がり、開口４１に隣接する部分の保持シート１２は吸引孔６４によって密着面２２に固定されているので、半導体ダイ１５の一端１５ａの側の保持シート１２は斜め下に密着面２２に向かって引っ張られる。この斜め下方への引っ張り力と開口開き部４２の内部への保持シート１２の吸引によって保持シート１２は半導体ダイ１５から引き剥がされる。そして、図１４に示すように、更に第２リンク２９がステージ外に向かって移動すると、スライダ２３２はカム面２７１を上りきり、カム面２７１に続く平行面２７２に沿って、密着面２２に平行にスライドしていく。この場合、平行面はカム面２７１よりも密着面２２に近づいているので、蓋２３は図１３で示した状態よりも更に密着面２２から突出した後、密着面２２に平行にスライドする。そして、蓋２３のステージ内側端面２３ａが半導体ダイ１５の他端１５ｂを越えた位置まで来ると、他端１５ｂの側の保持シート１２が剥がれ、半導体ダイ１５は保持シート１２から完全に剥がれる。
【００５７】
本実施形態は、蓋２３を密着面２２から突出させながらステージ外側に向かってスライドさせていくので、半導体ダイ１５の一端１５ａの側の保持シート１２を引き剥がす際に開口開き部４２の吸引力と保持シート１２の引っ張り力とを用いることができ、より容易に保持シート１２を引き剥がすことができるという効果を奏する。
【００５８】
以上述べた、本実施形態では、ガイドレール２３１は密着面側面にカム面２７１に当接してスライダ２３２をカム面２７１に沿って移動させる曲面２７３を備えることとして説明したが、カム面２７１の傾斜角度によっては、スライダ２３２にカム面２７１に接するローラを取りつけることとしてもよい。
【００５９】
また、本実施形態では、ガイドレール２３１の密着面側面に設けられたカム面２７１と平行面２７２によって蓋２３を斜め上方に突出させてから密着面２２に平行にスライドさせることとして説明したが、ガイドレール２３１の密着面側面は蓋２３を密着面２２から突出させながらスライドさせることができればどのような形状となっていてもよく、図１５に示すように、ガイドレール２３１の密着面側面にステージ内側から開口４１の延びる方向に沿って密着面に向かって上昇していく斜面としてもよい。
【００６０】
本発明の他の実施形態について図１６から図１７を参照しながら説明する。図１から図１５を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。
【００６１】
図１６（ｂ）に示すように、本実施形態では図４を参照して説明した実施形態と同様、蓋２３をスライドさせるスライド機構がステージ２０の内部に設けられている。スライド機構はステージ２０の基体部２４に取付けられた駆動部２５によって密着面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、密着面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の密着面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とを密着面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、密着面２２に略平行で開口４１の延びる方向に延びるガイドレール３３１と、蓋２３が接続され、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の密着面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。また、筐体２１は図４に示した真空装置７１に接続され、内部を真空にすることができるよう構成されている。
【００６２】
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３３０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、スライド機構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。
【００６３】
図１６（ａ）は密着面２２の開口４１の角部の平面を示す図である。図１６（ａ）に示すように、本実施形態では、開口４１のステージ内側端面４１ａと側面４１ｂとの角部には開口４１の外側に突出して密着面２２を貫通する吸引孔３６４が設けられている。この吸引孔３６４は蓋２３が閉じた状態でも筐体２１の内部と連通している。
【００６４】
次に、本実施形態の動作について説明する。本実施形態では、蓋２３は半導体ダイ１５が既にピックアップされ、保持シート１２の上に半導体ダイ１５が載っていない方向に向かってスライドする。この際、蓋２３の移動範囲内にある半導体ダイ１５がピックアップされていれば、蓋２３の移動範囲外の半導体ダイ１５はピックアップされていなくてもよい。先に図６を参照して説明した実施形態と同様、制御部７０は位置合わせ工程を開始し、蓋２３のステージ内側端面２３ａがピックアップしようとする半導体ダイ１５の一端１５ａに合う位置になるように、ウェーハホルダ１０の水平方向の位置を調整すると共に、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。そして、位置合わせ工程が終了すると、図１６に示すように、半導体ダイ１５は一端１５ａが蓋２３のステージ内側端面２３ａに合った位置となり、側面は蓋２３の両側面２３ｂに合った位置であり、半導体ダイ１５の他端１５ｂは蓋２３の上に載った位置となっている。
【００６５】
図１７から図１８に示すように、制御部７０は保持シート引き剥がし工程を開始する。図１７に示すように、制御部７０は図４に示した真空装置７１によってステージ２０の筐体２１の内部を真空とする。そして、制御部７０は、駆動部２５によって第１リンク３２６を密着面２２に向かって進出させる。以下、駆動部２５によるスライド機構の動作を説明する。
【００６６】
図１７に示すように、制御部７０の指令によって駆動部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１７の矢印の方向に回転するとカム３８３のカム面はローラ３２６ｃを密着面２２の方向に向かって押し上げる。この動作によってシャフト３２６ｂが上昇し、第１リンク全体が密着面２２に向かって上昇する。第１リンク３２６全体が上昇すると、密着面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リンクによって押し上げられて、ピストン３７０の全体が密着面２２に向かって上昇する。ピストン３７０の全体が密着面２２に向かって上昇すると、密着面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ともに密着面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も密着面２２に向かって上昇する。そして、スライダ３３２に接続されている蓋２３は、スライダ３３２の上昇と共に、その表面が密着面２２から上方に向かって突出する。
【００６７】
ばね３７３は蓋２３を密着面２２から押し上げる力によってはほとんど撓まない程度のこわさを持っているので、蓋２３が密着面２２から押し上げられてもピストン３７０と第１リンク３２６との間の距離はほとんど変化しない。このため、第１リンクの上昇によって蓋２３は密着面２２から突出するのみで、スライドはしない。
【００６８】
蓋２３の表面が密着面から突出すると、蓋２３はピックアップしようとする半導体ダイ１５を上に押し上げる。一方、開口４１のステージ内側端面４１ａと側面４１ｂとの角部には吸引孔３６４が設けられており、ピックアップしようとする半導体ダイ１５の一端１５ａの近傍にある保持シート１２は密着面２２に吸引固定されている。このため、蓋２３の上昇によって、ピックアップしようとする半導体ダイ１５に張りつけられている保持シート１２は密着面２２に向かって斜め下向きに引っ張られ、この斜め下向きの引っ張り力によって半導体ダイ１５の一端１５ａと保持シート１２との間の隙間ができる。そして、この隙間に空気が入り込み、上記の下向きの引っ張り力と空気と筐体２１の真空との圧力差で保持シート１２が半導体ダイ１５の一端１５ａから剥がれ始める。保持シート１２は半導体ダイ１５の一端１５ａからスライド方向に少し入ったところの剥離線５３まで入り込んでいる。
【００６９】
そして、制御部７０によって更にモータ３８１が回転し、モータと共に回転するカム３８３によって更に第１リンク３２６とピストン３７０とが密着面２２の方向に向かって上昇すると、ピストン３７０の外面に張り出したフランジ３７１の端面が筐体２１に設けられたストッパ３２１ａにぶつかる。するとピストン３７０はストッパ３２１ａによって密着面２２に対してそれ以上進出できなくなり、蓋２３の密着面２２からの突出も停止する。
【００７０】
図１８に示すように、更にカム３８３が回転し、第１リンク３２６が密着面２２に向かって押し上げられると、密着面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によって密着面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は密着面２２に対して進出せず、第１リンク３２６だけが密着面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は密着面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だけが密着面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の外側に向かって移動し、係合溝３２９ａに入っているピン３３０が固定されているスライダ３３２とスライダ３３２に接続されている蓋２３がステージ２０の外側に向かってスライドする。
【００７１】
蓋２３がスライドすると、蓋２３のステージ内側端面２３ａが開口４１のステージ内側端面４１ａから離れ、開口４１が開いてピックアップしようとする半導体ダイ１５と略同一幅の開口開き部４２ができる。ステージ２０の筐体２１の内部は真空装置７１によって真空状態となっていることから、開口開き部４２はその中に保持シート１２を吸引する。そして、蓋２３のスライドにつれて開口開き部４２はステージ２０の外側に向かって大きくなっていく。そして、蓋２３のスライドに伴って開口開き部４２の中に保持シート１２が順次吸引され、保持シート１２がその内部に引き込まれて半導体ダイ１５から引き剥がされる。また、剥離線５３は蓋２３のスライドに伴って順次ステージ２０の外側に移動していく。そして、引き剥がされた保持シート１２によって開口開き部４２が覆われる。しかし、保持シート１２を開口開き部４２の中に吸引して、開口開き部４２が保持シート１２によって覆われても、蓋２３が保持シート１２の剥がれていない部分に向かってスライドしているので、開口開き部４２による保持シート１２の吸引が停止することが無く、保持シート１２の全体を順次開口開き部４２に吸引して引き剥がしていくことができ、引き剥がし残り部分ができないようにすることができる。
【００７２】
更に、カム３８３が回転するとカム３８３の回転によって第１リンク３２６が更に押し上げられ、蓋２３は図１４で説明したのと同様、蓋２３のステージ内側端面２３ａがピックアップしようとする半導体ダイ１５の他端１５ｂよりもステージ２０の外側までスライドし、半導体ダイ１５はコレット１８によってピックアップされる。
【００７３】
その後、更にカム３８３が回転すると、今度はカム３８３の回転によって第１リンク３２６のシャフト３２６ｂが降下し、それにつれて蓋２３はステージ内側端面２３ａが開口４１のステージ内側端面４１ａに接する位置まで閉じる。すると、ばね３７３の圧縮力が開放される。そして、更にカム３８３が回転し、シャフト３２６ｂが降下すると、ピストン３７０及び第１リンク３２６、第２リンク３２９は共に降下し、蓋２３の表面が密着面２３の表面と略同一位置まで降下して初期位置に戻る。
【００７４】
本実施形態は、蓋２３のスライド機構によってピックアップしようとする半導体ダイ１５を押し上げて、保持シート１２の下向きの引っ張り力によってピックアップしようとする半導体ダイ１５の一端１５ａに保持シート１２の剥がしのきっかけを作ってから蓋２３をスライドさせて保持シート１２を開口開き部４２に吸引していくことから、より容易に保持シート１２を引き剥がすことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】保持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２】保持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３】ウェーハホルダの構成を示す説明図である。
【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構成を示す説明図である。
【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ステージを示す斜視図である。
【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蓋がスライドを開始する前の状態を示す説明図である。
【図７】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がスライドを開始した状態を示す説明図である。
【図８】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がスライドを継続している状態を示す説明図である。
【図９】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がスライドを終了した状態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コレットが半導体ダイをピックアップし、蓋が閉位置に戻った状態を示す説明図である。
【図１１】本発明の他の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置の構成を示す説明図である。
【図１２】本発明の他の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置の構成を示す説明図である。
【図１３】本発明の他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がスライドを開始した状態を示す説明図である。
【図１４】本発明の他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がスライドを終了した状態を示す説明図である。
【図１５】本発明の他の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置の構成を示す説明図である。
【図１６】本発明の他の実施形態における半導体ダイのピックアップ装置の構成を示す説明図である。
【図１７】本発明の他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突出動作を示す説明図である。
【図１８】本発明の他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スライド動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０  ウェーハホルダ、１１  ウェーハ、１２  保持シート、１３  リング、１４  切り込み隙間、１５  半導体ダイ、１５ａ  一端、１５ｂ  他端、１６  エキスパンドリング、１７  リング押さえ、１８  コレット、１９  吸着孔、２０  ステージ、２１  筐体、２２  密着面、２３ａ，４１ａ  ステージ内側端面、２３  蓋、２３ｂ  側面、２４  基体部、２５  駆動部、２６，３２６  第１リンク、２６ａ，２９ａ，３２６ａ，３２９ａ  係合溝、２７，２８，３０，３３，３２７，３２８，３３０  ピン、２９，３２９  第２リンク、３１，２３１，３３１  ガイドレール、３２，２３２，３３２  スライダ、４１  開口、４１ｂ  側面、４２  開口開き部、５１  隙間、５３  剥離線、６１  切り欠き、６３  切り欠き孔、６４，３６４  吸引孔、６５  シール部材、６６  シール押さえ、７０  制御部、７１  真空装置、７２  ウェーハホルダ水平方向駆動部、１００  半導体ダイのピックアップ装置、２７１  カム面、２７２  平行面、２７３  曲面、３２１ａ  ストッパ、３２６ｂ  シャフト、３２６ｃ  ローラ、３７０  ピストン、３７１  フランジ、３７３  ばね、３８１  モータ、３８３  カム。
【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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