JP2009277912A - 剥離方法及び剥離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】チップ型電子部品を有した電子部品の製造の高生産性、高信頼性、低コスト化、作業効率の向上を実現させる。
【解決手段】剥離装置１を用いて、半導体素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ等のチップ型電子部品の主面に接触しているダイシングシート２０内に、突き上げピン３０の先端を貫通させ、前記先端をチップ型電子部品の主面に接触させ、前記先端を接触させた後、前記先端に設けられた排出口から剥離液６０ｌｑを排出し、ダイシングシート２０とチップ型電子部品との界面に、剥離液６０ｌｑを流出させる。剥離液６０ｌｑを流出後、チップ型電子部品を吸着ツール４０に保持しつつ、チップ型電子部品をダイシングシート２０から離反させる。これにより、上記課題が解決される。
【選択図】図１

Description

本発明は剥離方法及び剥離装置に関し、特に下地に載置された電子部品を、当該下地から剥離する剥離方法及び剥離装置に関する。

チップ型電子部品の代表的なものとして、半導体集積回路素子などの半導体素子（半導体チップ）がある。当該半導体素子を、回路基板等の支持部材上に搭載して半導体装置を形成する際、当該半導体素子の実装手段の一つとして、当該半導体素子の半導体基板（電子回路非形成面）を回路基板に対向させて搭載する、所謂フェイスアップ方式のダイボンディング工程がとられている（例えば、特許文献１参照）。

かかるダイボンディング工程の手順について、図１５、並びに図１６を用いて説明する。
図１５に示す如く、複数個の半導体素子が縦横に形成された半導体基板１００は、その主面（電子回路形成面）を上面とし、他方の主面（電子回路非形成面）がダイシングシート（ダイシングテープ）１１０に接する状態をもって、当該ダイシングシート１１０上に固定された後、ダイシングブレード１２０により半導体素子１００ａに個片化される。

次に、図１６（ａ）に示す如く、個片化されて、ダイシングシート１１０上に保持された半導体素子１００ａは、ダイボンダー装置の半導体素子摘出部に装着される。
当該ダイボンダー装置の半導体素子摘出部に於いて、被摘出対象の半導体素子１００ａの下方には、突き上げピン１３０が、また当該半導体素子１００ａの上方には、吸着ツール（吸着コレット）１４０が配置される。

そして、図１６（ｂ）に示す如く、突き上げピン１３０を上昇せしめ、ダイシングシート１１０の他方の主面に突き上げピン１３０を接触させ、半導体素子１００ａを押し上げた後、当該半導体素子１００ａのダイシングシート１１０との接触を解除する。

即ち、突き上げピン１３０による押し上げにより、当該ダイシングシート１１０を伸長せしめ、当該ダイシングシート１１０と半導体素子１００ａとの接触面積を減じることにより、ダイシングシート１１０から半導体素子１００ａを剥離する。

そして、この後は吸着ツール１４０により半導体素子１００ａをハンドリングし、当該半導体素子１００ａを配線基板に搭載する（図示しない）。
更に、この後に於いては、当該半導体素子１００ａと配線基板の電極間をワイヤボンディング等によって接合し、半導体素子１００ａ等を樹脂により封止し、配線基板の裏面側に、例えば、突起電極を配設する。そして、ダイシングによって樹脂、配線基板等を個片化し、パッケージされた半導体装置が形成される。
特開２００３−２６４２０３号公報

しかしながら、パッケージされた上記半導体装置は、近年、軽くて薄く、且つ小型なものが要求されている。それに伴い、封止される半導体素子１００ａの薄型化が進行している。これにより、半導体素子１００ａの絶対強度の低下も進行し、割れ易くなっている。即ち、半導体素子１００ａ自体の破損障害が起き易い状況にある。

この様な状況の中、上記の製造工程では、突き上げピン１３０の押圧を機会に、半導体素子１００ａとダイシングシート１１０との剥離が進行するので、その時の応力は、突き上げピン１３０の先端部近傍に集中してしまう。例えば、図１６（ｂ）に応力集中箇所を矢印で示す。この様な局所的な応力が発生すると、突き上げピン１３０の先端部近傍で半導体素子１００ａが損傷を受け易くなってしまう。

ところで、突き上げピン１３０の本数を増加させることにより、応力を分散させ、上記損傷を抑制する方法も考えられる。しかし、応力を分散させると、突き上げピン１３０の押圧がダイシングシート１１０の粘着力より弱くなってしまい、半導体素子１００ａがダイシングシート１１０から剥離し難い状況に陥る。

この様に、突き上げピン１３０を用いてダイシングシート１１０から半導体素子１００ａを除去させる際、半導体素子１００ａを剥離し易くすることと、半導体素子１００ａを安全にダイシングシート１１０から剥離させることとは、トレードオフの関係にある。従って、従前の剥離方法では、これらの両方を具備する条件で、突き上げピン１３０の本数を決定しなければならない。

そして、上述した如く、半導体素子１００ａの薄型化が進み、半導体素子１００ａの強度が低下すると、その条件の範囲（マージン）は益々狭くなり、安全にダイシングシート１１０から半導体素子１００ａを剥離させることができないという問題があった。

本発明はこの様な点に鑑みてなされたものであり、ダイシングシート等の下地から、例えば、半導体素子の様な、薄いチップ型電子部品を除去する際に於いて、チップ型電子部品の剥離と割れの上記トレードオフの関係を解消することができる、剥離方法及び剥離装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、電子部品の主面に接触しているシート内に、突き上げピンの先端を貫通させ、前記先端を前記電子部品の前記主面に接触させる工程と、前記先端を接触後、前記先端に設けられた排出口から液体を排出し、前記シートと前記電子部品との界面に、前記液体を流出させる工程と、前記液体を流出後、前記電子部品を吸着ツールに保持しつつ、前記電子部品を前記シートから離反させる工程と、を有することを特徴とする電子部品の剥離方法が提供される。

また、電子部品の主面に接触しているシート内に、突き上げピンの先端を貫通させ、前記先端を前記電子部品の前記主面に接触させる接触手段と、前記先端に設けられた排出口から液体を排出し、前記シートと前記電子部品との界面に、前記液体を流出させる流出手段と、前記電子部品を吸着ツールに保持しつつ、前記電子部品を前記シートから離反させる離反手段と、を備えることを特徴とする電子部品の剥離装置が提供される。

上記手段によれば、上記トレードオフの関係を解消することができる。これにより、チップ型電子部品を有した電子部品の製造において、高生産性、高信頼性、低コスト化、並びに作業効率の向上が実現する。

以下、本実施の形態に係る剥離装置、並びに当該剥離装置を使用したチップ型電子部品の剥離方法を、図面を参照しながら詳細に説明する。
先ず、本実施の形態に係るチップ型電子部品の剥離方法を実施する際に適用される、剥離装置１の要部全体図を、図１に示す。かかる図１にあっては、当該剥離装置１を用いてのチップ型電子部品の剥離処理の際の一段階が例示されている。尚、本実施の形態では、チップ型電子部品として個片化された半導体素子（半導体チップ）を例に説明するが、特に、半導体素子に限定されるものではない。

また、図１にあっては、ダイシング処理により、個片化された複数個の半導体素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃが電子回路形成面（図示しない）を配設している主面を上面として、前記上面とは他方の主面（電子回路非形成面、裏面）をダイシングシート（ダイシングテープ）２０に接する状態をもって、当該ダイシングシート２０の主面に固定されている。そして、当該図１にあっては、複数（例えば、５〜１３本）の突き上げピン３０により、一つの半導体素子１０ｂに於けるダイシングシート２０との接触が解除されようとする状態が示されている。

かかる半導体素子１０ｂのダイシングシート２０からの摘出に於いて、本実施の形態にあっては、次の様な構造の突き上げピン３０を備えた剥離装置１が用いられる。
即ち、剥離装置１にあっては、上記ダイシングシート２０との接触が解除された半導体素子１０ｂを吸着・保持して、半導体素子１０ｂをダイシングシート２０からの離反させる吸着ツール４０と、上述した突き上げピン３０と、当該突き上げピン３０を支持する支持台３１と、ダイシングシート２０の半導体素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃが接していない側の主面に於いて、当該ダイシングシート２０を支持し、突き上げピン３０及び支持台３１を覆い囲んだキャップ部５０と、当該キャップ部５０を支持する支持台５１と、を具備している。

また、剥離装置１にあっては、支持台３１の下面にスライドシャフト３２が接続され、当該スライドシャフト３２が支持台５１の貫通孔５１ｈに挿通している。尚、当該スライドシャフト３２と貫通孔５１ｈとの間隙には、ベアリング５２が介設されている。

そして、スライドシャフト３２の下端は、カムフォロア３３を介して、楕円状のカム３４に接触している。この様な構造をもって、当該カム３４を回転させることにより、カムフォロア３３を介して、貫通孔５１ｈに挿通されたスライドシャフト３２は、上下に駆動する。この駆動の際、スライドシャフト３２と貫通孔５１ｈとの間隙には、ベアリング５２が介設されていることから、小さい摩擦抵抗をもって、スライドシャフト３２が上下に駆動する。これにより、スライドシャフト３２に連結する突き上げピン３０を円滑に、上下に駆動させることができる。

また、剥離装置１にあっては、突き上げピン３０の上方に位置する、キャップ部５０の上面５０ｃに、貫通孔５０ｈを設けている。この様な貫通孔５０ｈを設けることにより、突き上げピン３０を上方に移動させた場合、当該突き上げピン３０の先端部を当該上面５０ｃを貫通させ、当該上面５０ｃから突き上げピン３０の先端部を突出させることができる。

尚、キャップ部５０の上面５０ｃから突出した突き上げピン３０の先端部は、当該上面５０ｃ上に配設されたダイシングシート２０を貫通し、半導体素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃの裏面にまで接近、或いは接することができる。

また、上述したスライドシャフト３２の中途には、例えば、ロードセル等の荷重計３２ｗｔが設けられ、突き上げピン３０の先端部が半導体素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃの裏面を押圧する荷重をリアルタイムで計測することができる。

尚、カム３４を回転させる駆動源は、例えば、モーター、ネジ等が該当する（図示しない）。
また、剥離装置１にあっては、突き上げピン３０の支持台３１に、例えば、樹脂等の可撓性を有する材料を主成分とするパイプ６０を接続し、当該パイプ６０を、キャップ部５０の側面５０ｓｗに取り付けられた継手６０ｕを介して、キャップ部５０外に延出させている。そして、延出した当該パイプ６０の端を剥離液供給機（図示しない）に接続している。また、当該パイプ６０の中途には、バルブ６０ｂ、レギュレータ６０ｒが備えられている。これにより、バルブ６０ｂ、レギュレータ６０ｒにより、剥離液供給機から支持台３１への剥離液（媒体）の供給、供給の停止、並びに供給量が制御される。尚、支持台３１に供給された剥離液６０ｌｑは、支持台３１及び突き上げピン３０の内部を経由して、突き上げピン３０の先端部から排出される。これについては、別の図面を用いて詳細に後述する。

また、キャップ部５０には、例えば、別のパイプ６１を、継手６１ｕを介して接続し、当該パイプ６１を真空ポンプ（図示しない）に接続している。これにより、キャップ部５０内部を減圧状態にすることができる。この様な減圧状態が維持すると、キャップ部５０の上面５０ｃに接するダイシングシート２０と、キャップ部５０の上面５０ｃとの間隙が貫通孔５０ｈを通じて、減圧状態になり、ダイシングシート２０がキャップ部５０の上面５０ｃに真空吸着される。この様に、上記真空ポンプを用いてキャップ部５０内部を減圧状態にすることにより、ダイシングシート２０をキャップ部５０の上面５０ｃに固定・保持することができる。

また、剥離装置１にあっては、吸着ツール４０が被摘出対象の半導体素子１０ｂの上方に配置されている。当該吸着ツール４０は、例えば、シリコンゴムを主成分とするゴム部材４０ｇと、当該ゴム部材４０ｇ内に設けられた貫通孔４０ｇｈに連通して配設された貫通孔４０ｐｈを内部に備えた、棒状の支柱４０ｐと、を有している。そして、吸着ツール４０は、ダイシングシート２０から剥離された半導体素子１０ｂを、貫通孔４０ｇｈ，４０ｐｈを通じて、真空吸引により吸着できるようになっている。更に、支柱４０ｐの中途には、例えば、ロードセル等の荷重計４０ｗｔが設けられ、当該吸着ツール４０が半導体素子１０ｂを上方に引き上げる際の荷重をリアルタイムで計測することができる。即ち、ダイシングシート２０に付着している半導体素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃの付着力を、荷重計４０ｗｔにより、リアルタイムで計測することができる。

尚、突き上げピン３０の材質は、例えば、超硬合金等が適用される。
また、ダイシングシート２０の材質は、ポリオレフィン、或いはポリ塩化ビニル等を主成分とする樹脂基材と、当該樹脂基材に、アクリル系樹脂を主成分とする粘着層の２層を有する構成としている。そして、当該粘着層が半導体素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃに接し、当該樹脂基材がキャップ部５０の上面５０ｃの主面に接している。

また、支持台３１、スライドシャフト３２、支柱４０ｐ、キャップ部５０、支持台５１の材質は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）或いはステンレス（ＳＵＳ）鋼材等が適用される。

また、剥離液６０ｌｑとしては、少なくとも純水（Ｈ₂Ｏ）、またはメタノール、エタノール、ブタノール等のアルコールを含有する液体を用いる。
次に、剥離装置１に配置された突き上げピン３０の周辺の拡大図を、図２に示す。ここで、図２（ａ）にあっては、突き上げピン３０、支持台３１、並びにパイプ６０等の要部断面が例示され、突き上げピン３０内部に、上記剥離液６０ｌｑが供給されている状態が示されている。また、図２（ｂ）にあっては、上記剥離液６０ｌｑが供給されていない状態での突き上げピン３０の先端部の拡大図が例示されている。尚、図２（ｂ）では、突き上げピン３０の先端部の断面と、上面と、側面の夫々が例示されている。

まず、図２（ａ）に示す如く、突き上げピン３０は、三角錐状の先端部３０ｔと当該先端部３０ｔに連結する、円柱状の支柱３０ｐを有し、当該先端部３０ｔの内部に設けられた貫通孔３０ｔｈと、支柱３０ｐの内部に設けられた貫通孔３０ｐｈとが連通して配設されている。

また、突き上げピン３０を支持する支持台３１の内部には、空間部３１ｓｐが設けられ、当該空間部３１ｓｐと上記貫通孔３０ｐｈとが連通している。また、上述したパイプ６０は、継手３１ｕを介して、支持台３１に接続され、パイプ６０の内部と支持台３１の空間部３１ｓｐとが連通している。

また、図２（ｂ）に示す如く、突き上げピン３０の先端部３０ｔの側面には、先端部３０ｔ内の貫通孔３０ｔｈに連通する排出口３０ｄが複数個、配設されている。例えば、先端部３０ｔの中心を点対称として、先端部３０ｔの側面に４個の排出口３０ｄが配設されている。そして、パイプ６０を通じて、支持台３１の空間部３１ｓｐに剥離液６０ｌｑが供給されると、排出口３０ｄから剥離液６０ｌｑが排出する。

尚、突き上げピン３０の各部の寸法は、支柱３０ｐの外径がφ０．８〜φ１ｍｍであり、貫通孔３０ｔｈ，３０ｐｈの内径は、φ０．１〜φ０．２ｍｍである。また、突き上げピン３０の最先端は、例えば、Ｒ３０μｍ程度に加工されている。また、排出口３０ｄの内径は、例えば、２０μｍ程度である。また、突き上げピン３０の最先端から排出口３０ｄの内径の中心までの距離は、例えば、４０μｍである。但し、これらの寸法値は、一例であり、これらの値に限定されるものではない。

この様な構成を具備する剥離装置１を用いることにより、半導体素子をダイシングシートから剥離し易くすることと、半導体素子を安全にダイシングシートから剥離させることのトレードオフの関係を解消できる。即ち、突き上げピン３０の本数を増設することなく、ダイシングシート２０から半導体素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃを容易に剥離させることができる。

次に、かかる剥離装置１を用いての剥離方法について、図３〜図１１を用いて説明する。図３〜図１１には、剥離方法の夫々の工程の要部図が例示されている。尚、以下に例示する図面においては、図１並びに図２に示した部材と対応する部材には、同一の符号を付している。また、図３〜図１１の中には、本実施の形態の特徴的な剥離装置１の細部、または剥離装置１を用いての剥離方法のフローを詳細に説明するために、必要に応じて、剥離装置１の特定部材の拡大図が例示される。

尚、当該剥離方法は、ダイシング（個片化）処理後の半導体素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃのダイシングシート２０からの摘出処理が対象とされる。従って、以下では、ダイシング処理後からの工程を説明する。

図３に、剥離方法の一工程の要部図を例示する。
半導体素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、所謂、半導体素子製造用ウェハプロセスが適用されて、その一方の主面にトランジスタ等の能動素子、容量素子などの受動素子並びに配線層をもって形成された電子回路層（図示しない）が形成され、半導体素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、当該電子回路層を表出して、ダイシングシート２０上に固着されている。そして、ダイシング処理が施され、夫々の半導体素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃに個片化がなされている。

半導体素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、ダイシングシート２０の表面に配設された粘着層（図示せず）により、当該ダイシングシート２０上に固着されている。また、半導体素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、シリコン（Ｓｉ）あるいはガリウム砒素（ＧａＡｓ）などの半導体材料を主成分としている。

また、ダイシングシート２０は、キャップ部５０の内部を減圧状態にすることにより、キャップ部５０の上面５０ｃの主面に固定・保持されている。
そして、剥離装置１に於いて、被摘出対象の半導体素子１０ｂの下方には、突き上げピン３０が配設され、また当該被摘出対象の半導体素子１０ｂの上方には、吸着ツール４０が配設されている。尚、図３に例示された段階では、上記剥離液６０ｌｑは、突き上げピン３０内に供給されていない。

図４に、剥離方法の一工程の要部図を例示する。
次に、突き上げピン３０を、カム３４を回転させることにより上昇せしめ、キャップ部５０の上面５０ｃに設けられた貫通孔５０ｈに、当該突き上げピン３０の先端部を貫通させる。更に、当該上面５０ｃから突出する突き上げピン３０の先端部を、ダイシングシート２０に貫通させて、当該先端部を半導体素子１０ｂの裏面に接近させる。そして、突き上げピン３０の先端部が半導体素子１０ｂの裏面に接触する位置で、突き上げピン３０の上昇を停止させる。

ここで、突き上げピン３０の先端部が半導体素子１０ｂの裏面に接触した状態の拡大図を、図５に示す。図５（ａ）には、突き上げピン３０の先端部が半導体素子１０ｂの裏面に接触した状態での半導体素子１０ｂの上面と、当該上面から、夫々の突き上げピン３０を透視した要部図が示され、図５（ｂ）には、突き上げピン３０の先端部が半導体素子１０ｂの裏面に接触した状態での半導体素子１０ｂ、ダイシングシート２０、並びに突き上げピン３０の要部断面図が示されている。尚、図５（ｂ）には、図５（ａ）の破線Ｘ−Ｙに沿った位置での断面が示されている。

ダイシングシート２０は、上述したように、ポリオレフィン、或いはポリ塩化ビニル等を主成分とした材料を用いた樹脂基材２０ｂと、アクリル系樹脂を主成分とした粘着層２０ａｄの２層を含む構成をなしている（図５（ｂ）参照）。

また、支持台３１上には、例えば１３本の突き上げピン３０が格子状に配設され、夫々の突き上げピン３０が等間隔に配設されている（図５（ａ）参照）。
そして、突き上げピン３０は、円錐状であり、突き上げピン３０の先端部が鋭利な構造を有していることから、突き上げピン３０の上昇により、突き上げピン３０の先端部が樹脂基材２０ｂ並びに粘着層２０ａｄを貫通し、半導体素子１０ｂの裏面に接触する。

尚、突き上げピン３０の先端部を樹脂基材２０ｂ並びに粘着層２０ａｄを貫通させる前に、ダイシングシート２０の主面に形成された、当該粘着層２０ａｄに、ＵＶ（Ultra Violet）光を照射させ、粘着層２０ａｄを光硬化させることにより、粘着層２０ａｄの粘着力を低下させている。

ここで、上記図１並びに図３では、例示されていないが、剥離装置１は、ダイシングシート２０の主面に、ＵＶ光を照射させる光照射手段として、例えば、水銀（Ｈｇ）等のランプが備えられている。

そして、当該光照射手段をもって、ダイシングシート２０の主面に、ＵＶ光を照射させた後に於いては、半導体素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、粘着層２０ａｄの粘着力よりも、半導体素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃと粘着層２０ａｄとの界面に、空気等の媒体が存在しない密接力にて、粘着層２０ａｄ上に固定・保持されている。

尚、突き上げピン３０を半導体素子１０ｂの裏面に接触した後に於いては、上記吸着ツール４０により、半導体素子１０ｂを吸着・保持してもよい（図示しない）。
次に、ダイシングシート２０を貫通した、突き上げピン３０の半導体素子１０ｂの裏面に対する接触の程度について説明する。

本実施の形態に於いては、図６に示す如く、突き上げピン３０の先端部３０ｔに設けられた排出口３０ｄが粘着層２０ａｄの上面から突出する程度にする。
上述した如く、排出口３０ｄは、円錐状の突き上げピン３０の先端部３０ｔの側面に配設されているため、突き上げピン３０の先端部３０ｔを樹脂基材２０ｂ並びに粘着層２０ａｄに貫通させると、当該排出口３０ｄを粘着層２０ａｄの上面から表出させることができる。

より具体的には、突き上げピン３０の先端部３０ｔを、粘着層２０ａｄの上面から、例えば５０μｍ程度表出させる。即ち、突き上げピン３０の先端部３０ｔ付近に於いて、半導体素子１０ｂの裏面と粘着層２０ａｄの上面とが、例えば５０μｍ程度離反する程度に、当該先端部３０ｔで半導体素子１０ｂの裏面を押圧する。

これにより、先端部３０ｔに設けられた排出口３０ｄが粘着層２０ａｄの上面から完全に表出し、上記剥離液６０ｌｑを当該排出口３０ｄから排出させることができる。
尚、突き上げピン３０の先端部３０ｔ付近に於いては、半導体素子１０ｂの裏面と粘着層２０ａｄの上面とが剥離した状態にあるが、粘着層２０ａｄの大部分に於いては、ダイシングシート２０の弾性により、半導体素子１０ｂの裏面と粘着層２０ａｄの上面とが接触した状態にある。その結果、突き上げピン３０が半導体素子１０ｂの裏面と接触する付近に於いては、半導体素子１０ｂに若干の応力が印加される。

しかし、この程度の突き上げ量（５０μｍ程度）に於いては、半導体素子１０ｂが損傷（割れ、欠け）を受ける程度ではない。発明者の検討では、半導体素子１０ｂが実際に損傷する突き上げ量は、突き上げピン３０の押圧により、半導体素子１０ｂの裏面と粘着層２０ａｄの上面とを、例えば０．１〜０．２ｍｍ以上離反させた場合であることが判明している。

また、突き上げピン３０の本数は、上述したように、５本〜１３本程度が好ましい。本数が多すぎると、複数の突き上げピン３０のダイシングシート２０に対する押圧が分散してしまい、夫々の突き上げピン３０がダイシングシート２０を貫通し難くなる。また、少なすぎると、半導体素子１０ｂに局所的な応力が印加され、半導体素子１０ｂに損傷が発生し易くなり、好ましくない。従って、突き上げピン３０の本数は、チップサイズによって５本〜１３本程度の範囲で選定することが望ましい。

また、上記剥離装置１にあっては、上記突き上げ量を、上記荷重計３２ｗｔを用いて制御している。
例えば、図１等に例示する、剥離装置１にあっては、突き上げピン３０がダイシングシート２０に接触し、更に、ダイシングシート２０を貫通する場合の突き上げピン３０の荷重（突き上げ荷重）の変化、或いは、突き上げピン３０が半導体素子１０ｂの裏面に接触し、半導体素子１０ｂの裏面を押圧する場合の突き上げピン３０の荷重の変化等が、データプロファイルとして予め剥離装置１に入力されている。

また、剥離装置１にあっては、上記スライドシャフト３２の中途に備えられた荷重計３２ｗｔにより、リアルタイムで、突き上げピン３０の荷重がモニタリングされている。
そして、上記データプロファイルと、荷重計３２ｗｔからモニタリングしている荷重とを自動的に比較することにより、突き上げピン３０の先端がどの場所に位置しているかを自動的に判別することができる。

そして、荷重計３２ｗｔのモニタリングにより、突き上げピン３０が上記突き上げ量（５０μｍ程度）に達したと判断したら、突き上げピン３０の上昇を停止させる。これにより、剥離装置１にあっては、半導体素子１０ｂが損傷しない程度に、上記排出口３０ｄが粘着層２０ａｄの上面から完全に表出する。

次に、図７に示す如く、突き上げピン３０の内部に、上記剥離液６０ｌｑを注入する。ここで、図７（ａ）に於いては、突き上げピン３０の先端部が半導体素子１０ｂの裏面に接触した状態での半導体素子１０ｂの上面と、当該上面から突き上げピン３０を透視した要部図が示され、図７（ｂ）には、突き上げピン３０の先端部が半導体素子１０ｂの裏面に接触した状態での半導体素子１０ｂ、ダイシングシート２０、並びに突き上げピン３０の先端部３０ｔの要部断面図が示されている。尚、図７（ｂ）には、図７（ａ）の破線Ｘ−Ｙに沿った位置での断面が示されている。

突き上げピン３０の上記突き上げ量（５０μｍ程度）を維持させた状態で、上記バルブ６０ｂを開状態にし、剥離液供給機から、上記パイプ６０を通じて、突き上げピン３０の内部に剥離液６０ｌｑを注入する。

かかる状態では、上述した如く、突き上げピン３０の排出口３０ｄは、粘着層２０ａｄの上面から完全に表出しているので、剥離液６０ｌｑの更なる注入をもって、剥離液６０ｌｑを当該排出口３０ｄから半導体素子１０ｂの裏面と粘着層２０ａｄとの界面に流出・浸透させることができる。

尚、剥離液６０ｌｑを突き上げピン３０の内部に注入する圧力は、上記レギュレータ６０ｒにより調整する。例えば、当該圧力として、約０．２ＭＰａ程度が好ましい。
次に、図８に示す如く、突き上げピン３０の内部への剥離液６０ｌｑを継続させ、排出口３０ｄから剥離液６０ｌｑを半導体素子１０ｂの裏面と粘着層２０ａｄとの界面に流出・浸透させる。ここで、図８（ａ）に於いては、突き上げピン３０の先端部３０ｔが半導体素子１０ｂの裏面に接触した状態での半導体素子１０ｂの上面と、当該上面から突き上げピン３０、並びに剥離液６０ｌｑを透視した要部図が示され、図８（ｂ）には、突き上げピン３０の先端部３０ｔが半導体素子１０ｂの裏面に接触した状態での半導体素子１０ｂ、ダイシングシート２０、並びに突き上げピン３０の先端部３０ｔの要部断面図が示されている。尚、図８（ｂ）には、図８（ａ）の破線Ｘ−Ｙに沿った位置での断面が示されている。

剥離液６０ｌｑの半導体素子１０ｂの裏面と粘着層２０ａｄとの界面への流出・浸透を進行させると、当該剥離液６０ｌｑは、夫々の突き上げピン３０の先端部３０ｔを支点として、当該界面において濡れ拡がる。

ここで、ダイシングシート２０の粘着層２０ａｄに於いては、剥離液６０ｌｑを上記界面へ放出する前に、ＵＶ光が照射されて硬化状態にある。当該状態では、粘着層２０ａｄの粘着力が無い状態にあり、粘着層２０ａｄと半導体素子１０ｂの裏面とが密接した状態にある。換言すれば、半導体素子１０ｂの裏面と粘着層２０ａｄの主面との間の界面には、空気等の媒体が存在しない状態にある。

かかる状態に於いて、突き上げピン３０で半導体素子１０ｂの裏面を抗するように押圧すると、半導体素子１０ｂが当該突き上げピン３０によって損傷を受けてしまう。
しかしながら、本実施の形態に於いては、半導体素子１０ｂの裏面と粘着層２０ａｄの主面との間の界面に、媒体である剥離液６０ｌｑを流出・浸透させる。

これにより、夫々の突き上げピン３０の先端部３０ｔを支点として、半導体素子１０ｂとダイシングシート２０との接触面積が徐々に減少して、半導体素子１０ｂの裏面と粘着層２０ａｄの主面との剥離が徐々に進行し始める。この際、剥離液６０ｌｑは、無形の液体であることから、当該界面に、剥離液６０ｌｑを流出・浸透させても、応力が特定の突き上げピン３０付近に集中することがない。

そして、剥離液６０ｌｑの流出・浸透を進行させると、夫々の突き上げピン３０の先端部３０ｔを支点として、放射状に拡散した個々の剥離液６０ｌｑは、連通し合い、一体となる。

かかる状態を、図９に示す。
ここで、図９（ａ）に於いては、突き上げピン３０の先端部が半導体素子１０ｂの裏面に接触した状態での半導体素子１０ｂの上面と、当該上面から突き上げピン３０を透視した要部図が示され、図９（ｂ）には、突き上げピン３０の先端部が半導体素子１０ｂの裏面に接触した状態での半導体素子１０ｂ、ダイシングシート２０、並びに突き上げピン３０の先端部３０ｔの要部断面図が示されている。尚、図９（ｂ）には、図９（ａ）の破線Ｘ−Ｙに沿った位置での断面が示されている。

上述した如く、夫々の突き上げピン３０は等間隔に配設されていることから、半導体素子１０ｂの裏面と粘着層２０ａｄの主面との界面に於いて、特定の場所のみに、剥離液６０ｌｑが片寄ることはなく、当該界面に於いて、当該剥離液６０ｌｑが満遍なく均一に拡散する。

そして、剥離液６０ｌｑの流出・浸透を、更に進行させると、図１０に示す如く、半導体素子１０ｂの裏面と粘着層２０ａｄの主面との界面に、完全に剥離液６０ｌｑが充填する。そして、上記界面に、媒体である剥離液６０ｌｑが均一の厚みで配設されることから、半導体素子１０ｂがダイシングシート２０から容易に剥離する。

尚、剥離液６０ｌｑは、無形の液体であることから、当該界面に剥離液６０ｌｑを充填させても、局所的な応力が特定の突き上げピン３０付近に集中することがない。即ち、本実施の形態によれば、半導体素子１０ｂの突き上げピン３０による損傷を招来せずに、半導体素子１０ｂをダイシングシート２０から剥離することができる。

尚、本実施の形態に於いては、半導体素子１０ｂがダイシングシート２０から剥離が開始する前、並びに当該剥離が進行している間に於いて、吸着ツール４０が半導体素子１０ｂを吸着・保持している。

また、剥離装置１にあっては、吸着ツール４０がダイシングシート２０上に載置された半導体素子１０ｂを引き上げる際の引き上げ荷重（ダイシングシート２０の半導体素子１０ｂに対する付着力）の変化が、データプロファイルとして予め入力されている。

更に、剥離装置１にあっては、上記吸着ツール４０の中途に、荷重計４０ｗｔが備えられているので、上記荷重計４０ｗｔにより、リアルタイムで、半導体素子１０ｂを引き上げ荷重をモニタリングすることができる。

そして、上記データプロファイルと上記荷重計４０ｗｔからモニタリングしている荷重とを自動的に比較することにより、半導体素子１０ｂがダイシングシート２０から剥離する時点（タイミング）を自動的に判別することができる。

即ち、剥離装置１は、荷重計４０ｗｔのモニタリングにより、半導体素子１０ｂがダイシングシート２０から剥離する時点を自動的に判別することができる。また、剥離装置１にあっては、半導体素子１０ｂのダイシングシート２０から剥離が判断されると、上記バルブ６０ｂが自動的に閉状態となり、剥離液６０ｌｑの供給が停止される。

次に、吸着ツール４０を、駆動源（図示しない）によって上方に引き上げ、半導体素子１０ｂをダイシングシート２０から、完全に離反させる。これにより、半導体素子１０ｂとダイシングシート２０との接触が解除される。

かかる状態を図１１に示す。
この際、半導体素子１０ｂの裏面には、剥離液６０ｌｑが残渣として付着・残存する場合がある。然るに、図１２に示す様に、吸着ツール４０、並びに半導体素子１０ｂを処理容器７０内に配設させた後、当該処理容器７０内に設けられたノズル７１の先端からエア７１ａｒを噴射させ、半導体素子１０ｂの裏面に向かい、当該エア７１ａｒを照射する。

かかるエア７１ａｒの噴射により、半導体素子１０ｂの裏面に付着・残存する剥離液６０ｌｑは、半導体素子１０ｂの裏面から完全に除去される。
尚、処理容器７０には、ダクト７０ｄが配設され、当該ダクト７０ｄから処理容器７０内の雰囲気が吸引されている。そして、半導体素子１０ｂの裏面から離反した剥離液６０ｌｑは、上記、或いは、微小なミストになって、当該ダクト７０ｄを通じて処理容器７０外に排出される。尚、剥離液６０ｌｑとして、例えば揮発性の高い、上記アルコールを用いた場合は、半導体素子１０ｂをダイシングシート２０から離反させた直後に、常温あるいは加圧にて迅速に当該半導体素子１０ｂの裏面から蒸発するので、上記エア７１ａｒにより噴射を省略してもよい。また、エア７１ａｒに於いては、半導体素子１０ｂの裏面の乾燥を促進するために、加温されたエア７１ａｒであってもよい。

次に、図１３に示す如く、吸着ツール４０に吸着・保持された半導体素子１０ｂを、回路基板８０に、接着部材（図示しない）を介して、ダイボンディングする。
即ち、前記吸着ツール４０を降下せしめ、当該吸着ツール４０に保持された半導体素子１０ｂを、回路基板８０の所定位置に押圧する。かかる荷重の印加により、半導体素子１０ｂは接着部材のタック性によって、回路基板８０上に固着される。尚、接着部材のタック性は、必要に応じて、回路基板８０を通しての加熱によって発現させてもよい。

また、回路基板８０は、例えばガラス−エポキシ樹脂、ガラス−ＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）、あるいはポリイミド等の有機材絶縁性樹脂、あるいはセラミック、ガラス等の無機絶縁材料から形成された絶縁性基材から形成され、その表面及び／あるいは裏面、更には必要に応じて内部（内層）に導電層が配設されている。当該回路基板８０は、支持基板、配線基板あるいはインターポーザとも称される。

そして、当該回路基板８０は、ダイボンディングの際には、ボンディングステージ（図示せず）上に吸着・保持され、必要に応じて所定の温度に加熱されている。
また、接着部材は、ポリイミド系の熱可塑性樹脂、あるいはエポキシ系の熱硬化性樹脂を主体とする樹脂系材料からなる。

そして、この後に於いては、吸着ツール４０による半導体素子１０ｂの吸引を解除し、当該吸着ツール４０を半導体素子１０ｂの上方に移動せしめる。
かかる状態を図１４に示す。

この後に於いては、半導体素子１０ｂに隣接する、半導体素子１０ａ或いは半導体素子１０ｃ、並びにそれ以外の半導体素子に対しても、上記の剥離を遂行する。そして、半導体基板から個片化された全ての半導体素子を回路基板８０上にダイボンディングする。更に、複数の半導体素子が搭載・固着された回路基板８０は、ワイヤーボンダに装着される。そして、複数の半導体素子の外部接続用電極端子と回路基板８０上の電極端子（図示しない）との間が、例えば、ボンディングワイヤにより接続される。次いで、少なくとも回路基板８０の半導体素子搭載部が樹脂封止される。

しかる後、当該回路基板８０の他方の主面（半導体素子の非搭載面）に、外部接続端子が配設されて、半導体素子がパッケージされた半導体装置が形成される（図示せず）。
この様に、剥離装置１は、半導体素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ等のチップ型電子部品の主面に接触しているダイシングシート２０内に、突き上げピン３０の先端を貫通させ、前記先端をチップ型電子部品の主面に接触させる接触手段と、前記先端を接触させた後、前記先端に設けられた排出口３０ｄから剥離液６０ｌｑを排出し、ダイシングシート２０とチップ型電子部品との界面に、剥離液６０ｌｑを流出させる流出手段と、剥離液６０ｌｑを流出後、チップ型電子部品を吸着ツール４０に保持しつつ、チップ型電子部品をダイシングシート２０から離反させる離反手段と、を備えている。

また、剥離装置１は、突き上げピン３０の先端の接触前後によって変化する突き上げピン３０のチップ型電子部品に対する荷重を、突き上げピン３０のスライドシャフト３２に取り付けた荷重計３２ｗｔによって計測する計測手段を備えている。そして、当該荷重の変化から、突き上げピン３０の先端とチップ型電子部品の主面とが接触しているか否かを判断する判断手段を備えている。

また、剥離装置１は、剥離液６０ｌｑの流出前後によって変化する、ダイシングシート２０のチップ型電子部品に対する付着力を、吸着ツール４０に取り付けた荷重計４０ｗｔによって計測する計測手段を備えている。そして、当該付着力の変化から、チップ型電子部品の主面とダイシングシート２０とが接触しているか否かを判断する判断手段を備えている。

そして、チップ型電子部品の主面に接触しているダイシングシート２０内に、突き上げピン３０の先端を貫通させ、当該先端をチップ型電子部品の主面に接触させ、当該先端を接触させた後、前記先端に設けられた排出口３０ｄから剥離液６０ｌｑを排出し、ダイシングシート２０とチップ型電子部品との界面に、剥離液６０ｌｑを流出させる。そして、剥離液６０ｌｑを流出後、チップ型電子部品を吸着ツールに保持しつつ、チップ型電子部品をダイシングシート２０から離反させている。

この様な剥離装置１及び剥離装置１を用いた剥離方法によれば、次の様な具体的な効果がもたらされる。
上述した如く、チップ型電子部品である半導体素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ等がパッケージされた電子部品（半導体装置）は、近年、軽くて薄く、且つ小型である。それに伴い、樹脂封止されるチップ型電子部品の薄型化が進行している。これにより、チップ型電子部品の絶対強度の低下も進行し、割れ易い状況にある。

然るに、上記の剥離方法では、ダイシングシート２０に接触するチップ型電子部品の裏面と当該ダイシングシート２０の主面との界面に、突き上げピン３０の排出口３０ｄから剥離液６０ｌｑを流出・浸透させてから、当該チップ型電子部品をダイシングシート２０から剥離させている。

即ち、突き上げピン３０により、チップ型電子部品を押圧して、強制的に前記チップ型電子部品をダイシングシート２０から剥離させるのではなく、チップ型電子部品の裏面とダイシングシート２０の主面との界面に、媒体である剥離液６０ｌｑを予め注入させてから、当該チップ型電子部品をダイシングシート２０から剥離させている。

従って、チップ型電子部品とダイシングシート２０との剥離に於いて、突き上げピン３０の先端部付近に局所的な応力が集中することがなく、チップ型電子部品は損傷が生じ難くなる。従って、チップ型電子部品を高い製造歩留りをもって製造することができ、チップ型電子部品の製造に於ける高生産性、高信頼性、低コスト化が実現する。

また、上記注入により、突き上げピン３０の本数に依存することなく、チップ型電子部品をダイシングシート２０から容易に剥離させることができる。
これにより、突き上げピン３０を用いてダイシングシート２０からチップ型電子部品を除去させる際、半導体素子を剥離し易くすることと、半導体素子を安全にダイシングシートから剥離させることとのトレードオフの関係を解消することができる。従って、上述したように、突き上げピン３０の本数が制約を受けるということもなく、設計マージンが大きく拡大する。これにより、作業効率が大きく向上する。

このように、上記剥離装置１及び当該剥離装置１を用いた剥離方法によれば、上記トレードオフの関係が解消され、チップ型電子部品を有した電子部品の製造に於いて、高生産性、高信頼性、低コスト化、作業効率の向上が実現する。

（付記１） 電子部品の主面に接触しているシート内に、突き上げピンの先端を貫通させ、前記先端を前記電子部品の前記主面に接触させる工程と、
前記先端を接触後、前記先端に設けられた排出口から液体を排出し、前記シートと前記電子部品との界面に、前記液体を流出させる工程と、
前記液体を流出後、前記電子部品を吸着ツールに保持しつつ、前記電子部品を前記シートから離反させる工程と、
を有することを特徴とする電子部品の剥離方法。

（付記２） 前記先端の接触前後によって変化する、前記突き上げピンの前記電子部品に対する荷重を計測する工程と、
前記荷重の変化から、前記突き上げピンの前記先端と前記電子部品の前記主面とが接触しているか否かを判断する工程と、
を有することを特徴とする付記１記載の電子部品の剥離方法。

（付記３） 前記液体の流出前後によって変化する、前記シートの前記電子部品に対する付着力を計測する工程と、
前記付着力の変化から、前記電子部品の前記主面と前記シートとが接触しているか否かを判断する工程と、
を有することを特徴とする付記１記載の電子部品の剥離方法。

（付記４） 少なくとも水（Ｈ₂Ｏ）またはアルコールを含有する前記液体を用いることを特徴とする付記１または３記載の電子部品の剥離方法。
（付記５） 前記排出口から前記液体を排出する前に、前記シートの主面に光を照射させ、前記シートの一部を硬化させることを特徴とする付記１、３、４記載の電子部品の剥離方法。

（付記６） 前記液体は揮発性を有することを特徴とする付記１、３、４、５記載の電子部品の剥離方法。
（付記７） 電子部品の主面に接触しているシート内に、突き上げピンの先端を貫通させ、前記先端を前記電子部品の前記主面に接触させる接触手段と、
前記先端に設けられた排出口から液体を排出し、前記シートと前記電子部品との界面に、前記液体を流出させる流出手段と、
前記電子部品を吸着ツールに保持しつつ、前記電子部品を前記シートから離反させる離反手段と、
を備えることを特徴とする電子部品の剥離装置。

（付記８） 前記先端の接触前後によって変化する、前記突き上げピンの前記電子部品に対する荷重を、前記突き上げピンの支柱に取り付けた第１の計測器によって計測する計測手段と、
前記荷重の変化から、前記突き上げピンの前記先端と前記電子部品の前記主面とが接触しているか否かを判断する判断手段と、
を備えたことを特徴とする付記７記載の電子部品の剥離装置。

（付記９） 前記液体の流出前後によって変化する、前記シートの前記電子部品に対する付着力を、前記吸着ツールに取り付けた第２の計測器によって計測する計測手段と、
前記付着力の変化から、前記電子部品の前記主面と前記シートとが接触しているか否かを判断する判断手段と、
を備えたことを特徴とする付記７記載の電子部品の剥離装置。

剥離装置の要部全体図である。 剥離装置に配置された突き上げピンの周辺の拡大図である。 剥離方法の一工程を例示する要部図である（その１）。 剥離方法の一工程を例示する要部図である（その２）。 剥離方法の一工程を例示する要部図である（その３）。 剥離方法の一工程を例示する要部図である（その４）。 剥離方法の一工程を例示する要部図である（その５）。 剥離方法の一工程を例示する要部図である（その６）。 剥離方法の一工程を例示する要部図である（その７）。 剥離方法の一工程を例示する要部図である（その８）。 剥離方法の一工程を例示する要部図である（その９）。 エア噴射を説明する要部図である。 ダイボンディングの一工程を例示する要部図である（その１）。 ダイボンディングの一工程を例示する要部図である（その２）。 ダイボンディング工程の手順を説明する要部図である（その１）。 ダイボンディング工程の手順を説明する要部図である（その２）。

符号の説明

１ 剥離装置
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 半導体素子
２０ ダイシングシート
２０ａｄ 粘着層
２０ｂ 樹脂基材
３０ 突き上げピン
３０ｄ 排出口
３０ｐ 支柱
３０ｔ 先端部
３０ｔｈ，３０ｐｈ，４０ｇｈ，４０ｐｈ，５０ｈ，５１ｈ 貫通孔
３１，５１ 支持台
３１ｓｐ 空間部
３１ｕ 継手
３２ スライドシャフト
３２ｗｔ，４０ｗｔ 荷重計
３３ カムフォロア
３４ カム
４０ 吸着ツール
４０ｇ ゴム部材
４０ｐ 支柱
５０ キャップ部
５０ｃ 上面
５０ｓｗ 側面
５２ ベアリング
６０，６１ パイプ
６０ｂ バルブ
６０ｌｑ 剥離液
６０ｒ レギュレータ
６０ｕ，６１ｕ 継手
７０ 処理容器
７０ｄ ダクト
７１ ノズル
７１ａｒ エア
８０ 回路基板

Claims (6)

1. 電子部品の主面に接触しているシート内に、突き上げピンの先端を貫通させ、前記先端を前記電子部品の前記主面に接触させる工程と、
   前記先端を接触後、前記先端に設けられた排出口から液体を排出し、前記シートと前記電子部品との界面に、前記液体を流出させる工程と、
   前記液体を流出後、前記電子部品を吸着ツールに保持しつつ、前記電子部品を前記シートから離反させる工程と、
   を有することを特徴とする電子部品の剥離方法。
2. 前記先端の接触前後によって変化する、前記突き上げピンの前記電子部品に対する荷重を計測する工程と、
   前記荷重の変化から、前記突き上げピンの前記先端と前記電子部品の前記主面とが接触しているか否かを判断する工程と、
   を有することを特徴とする請求項１記載の電子部品の剥離方法。
3. 前記液体の流出前後によって変化する、前記シートの前記電子部品に対する付着力を計測する工程と、
   前記付着力の変化から、前記電子部品の前記主面と前記シートとが接触しているか否かを判断する工程と、
   を有することを特徴とする請求項１記載の電子部品の剥離方法。
4. 電子部品の主面に接触しているシート内に、突き上げピンの先端を貫通させ、前記先端を前記電子部品の前記主面に接触させる接触手段と、
   前記先端に設けられた排出口から液体を排出し、前記シートと前記電子部品との界面に、前記液体を流出させる流出手段と、
   前記電子部品を吸着ツールに保持しつつ、前記電子部品を前記シートから離反させる離反手段と、
   を備えることを特徴とする電子部品の剥離装置。
5. 前記先端の接触前後によって変化する、前記突き上げピンの前記電子部品に対する荷重を、前記突き上げピンの支柱に取り付けた第１の計測器によって計測する計測手段と、
   前記荷重の変化から、前記突き上げピンの前記先端と前記電子部品の前記主面とが接触しているか否かを判断する判断手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項４記載の電子部品の剥離装置。
6. 前記液体の流出前後によって変化する、前記シートの前記電子部品に対する付着力を、前記吸着ツールに取り付けた第２の計測器によって計測する計測手段と、
   前記付着力の変化から、前記電子部品の前記主面と前記シートとが接触しているか否かを判断する判断手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項４記載の電子部品の剥離装置。

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