JP2023064405A - 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体製造装置および半導体装置の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】簡易な構造で、半導体ウエハの外周部に形成された半導体装置をピックアップすることが可能であり、かつ、半導体装置をシートから剥離する際に半導体装置に生じるクラックを抑制可能な技術を提供することを目的とする。【解決手段】半導体製造装置は、シート３の表面とは反対側の面であるシート３の裏面と接するシート剥離治具１を備え、シート剥離治具１は、シート３の裏面を吸着するための第１の吸着孔１８がそれぞれに形成された複数の支持ブロック６と、複数の支持ブロック６が時間差でシート３から離れる方向である第１の方向に移動可能なように複数の支持ブロック６と接続された単一の駆動プレート５とを内部に有し、複数の支持ブロック６は、シート剥離治具１の内部において、シート３から半導体装置２の剥離が進展する方向でありかつ第１の方向と交差する第２の方向に沿って配置された。【選択図】図２

Description

本開示は、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。
半導体ウエハには複数の半導体装置が形成されており、各半導体装置はダイシングにより個片化された後に実装工程へ移行され、製品化される。ダイシング後、各半導体装置のシートからの剥離には、半導体装置のピックアップ装置が用いられる。
従来の半導体装置のピックアップ装置として、高さの揃った複数のニードルを備えたピックアップ治具を備えた装置があり、このような装置では半導体装置を粘着シートの側からニードルで突き上げる。
しかしながら、例えば１００μｍ以下に薄厚化された半導体装置に従来の半導体装置のピックアップ装置を用いた場合、ニードルにより半導体装置にクラックが発生するという問題があった。
そのため、例えば特許文献１には、ピックアップ時にニードルを使用せず、横方向に移動するスライダーを用いた構造とし、ピックアップ時の半導体装置のクラックを低減する剥離装置が開示されている。
また、例えば特許文献２，３には、ピックアップ時にニードルを使用せず、支持ブロックを縦方向に動作させることで、ピックアップ時の半導体装置のクラックを低減する剥離装置が開示されている。
特開２００６－１５６８０６号公報 特開２０１４－１６５３０２号公報 特開２０１７－２２４６４０号公報
半導体ウエハの薄型化による性能向上だけでなく、パワー半導体分野では炭化ケイ素および窒化ガリウムなど高価な化合物半導体材料を主たる材料として構成された半導体装置の需要も増加している。そのため、半導体ウエハの外周部に形成された半導体装置も無駄なく使用したいという要求がある。
特許文献１に記載の技術では、半導体ウエハの外周部に形成された半導体装置をピックアップする際に、ダイシングシートを拡張し半導体装置のピックアップ性を向上させるためにエキスパンドが行われる。しかし、スライダーが横方向に移動するため、スライダーが円筒状のステージの内壁に干渉する場合があり、スライダーの移動方向側である半導体ウエハの外周部に形成された半導体装置をピックアップできないという問題がある。
特許文献１に記載の技術では、スライダーの移動方向を反転させることで、半導体ウエハの外周部に形成された半導体装置をピックアップできるものの、アーム回転軸を新たに追加するなど構造が複雑になり、装置の大型化および製造コストが高くなるという問題があった。
また、特許文献２，３に記載の技術では、半導体ウエハの外周部に形成された半導体装置をピックアップできるものの、支持ブロックを縦方向に動作させるために各支持ブロックごとに駆動源が必要であり構造が複雑になり、装置の大型化および製造コストが高くなるという問題があった。
そこで、本開示は、簡易な構造で、半導体ウエハの外周部に形成された半導体装置をピックアップすることが可能であり、かつ、半導体装置をシートから剥離する際に半導体装置に生じるクラックを抑制可能な技術を提供することを目的とする。
本開示に係る半導体製造装置は、シートの表面に貼り付けされた半導体装置を前記シートから剥離する半導体製造装置であって、前記シートの表面とは反対側の面である前記シートの裏面と接するダイを備え、前記ダイは、前記シートの前記裏面を吸着するための第１の吸着孔がそれぞれに形成された複数の支持ブロックと、複数の前記支持ブロックが時間差で前記シートから離れる方向である第１の方向に移動可能なように複数の前記支持ブロックと接続された単一の駆動部材とを内部に有し、複数の前記支持ブロックは、前記ダイの内部において、前記シートから前記半導体装置の剥離が進展する方向でありかつ前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って配置されたものである。
本開示によれば、単一の駆動部材により複数の支持ブロックは時間差でシートから離れる方向である第１の方向に移動するため、簡易な構造で、半導体ウエハの外周部に形成された半導体装置をピックアップすることができ、かつ、半導体装置をシートから剥離する際に半導体装置に生じるクラックを抑制することができる。
実施の形態１に係る半導体製造装置の一部を示す断面図である。 実施の形態１に係る半導体製造装置のシート剥離動作を示す断面図である。 実施の形態１に係る半導体製造装置が備えるシート剥離治具の上面図である。 実施の形態１に係る半導体製造装置が備えるシート剥離治具の斜視図である。 実施の形態１に係る半導体製造装置において半導体装置をシートから剥離する手順を示すフローチャートである。 実施の形態１の変形例１に係る半導体製造装置の一部を示す断面図である。 実施の形態１の変形例２に係る半導体製造装置の一部を示す断面図である。 実施の形態１の変形例２に係る半導体製造装置のシート剥離動作を示す断面図である。 実施の形態２に係る半導体製造装置の一部を示す断面図である。 実施の形態２の変形例に係る半導体製造装置が備える支持ブロックとカムとの関係を示す断面図である。 実施の形態３に係る半導体製造装置の一部を示す断面図である。 実施の形態４に係る半導体製造装置の一部を示す断面図である。 実施の形態５に係る半導体製造装置の一部を示す断面図である。 実施の形態５の変形例に係る半導体製造装置の一部を示す断面図である。
＜実施の形態１＞
＜全体構成＞
実施の形態１について、図面を用いて以下に説明する。図１は、実施の形態１に係る半導体製造装置の一部を示す断面図である。図２は、実施の形態１に係る半導体製造装置のシート剥離動作を示す断面図である。図３は、実施の形態１に係る半導体製造装置が備えるシート剥離治具１の上面図である。図４は、実施の形態１に係る半導体製造装置が備えるシート剥離治具１の斜視図である。
図１に示すように、半導体製造装置は、半導体ウエハ上に形成された複数の半導体装置２をチップとして個片化するために、伸縮性を有するシート３の表面に半導体装置２を貼り付けて、ダイシングにより複数の半導体装置２を個片化した後、個片化された半導体装置２をシート３から剥離する装置である。シート３は、ダイシングシートまたはマウントシートである。
半導体製造装置は、シート剥離治具１（ダイに相当する）と、第１の吸引源１５と、コレット４とを備える。
シート剥離治具１は、シート３の表面とは反対側の面であるシート３の裏面側に配置される。シート剥離治具１は上下方向に貫通する筒状に形成され、シート剥離治具１の上端はシート３の裏面と接する。シート剥離治具１は、複数（例えば３つ）の支持ブロック６と、単一の駆動プレート５（駆動部材に相当する）と、エアシリンダー等の第１の動力源７とを内部に有する。
各支持ブロック６は、上下方向に延びる第１の吸着孔１８を有する。３つの支持ブロック６は、シート剥離治具１の内部において、シート３から半導体装置２の剥離が進展する方向である第２の方向に沿って配置される。第２の方向とは、図１において左から右に向かう方向である。すなわち、３つの支持ブロック６は、図１において左から右に向かって配置される。
駆動プレート５は、３つの支持ブロック６の下側に配置される。駆動プレート５は、上下方向に移動可能なように、駆動プレート５の横方向の幅がシート剥離治具１の内部空間の横方向の幅よりも僅かに短く形成される。第１の動力源７は、駆動プレート５の下側に配置され、駆動プレート５を上下方向に移動させる。
各支持ブロック６に形成された各第１の吸着孔１８には、各支持ブロック６と駆動プレート５とを接続するボルト１６（接続部材に相当する）が挿通され、各ボルト１６における支持ブロック６側の端部である頭部と、各支持ブロック６における駆動プレート５側に設けられ内周側に突出する突起部１７とが係合可能である。すなわち、ボルト１６が下降位置にあるとき、ボルト１６は突起部１７と係合し、ボルト１６が上昇位置にあるとき、ボルト１６は突起部１７と係合しない。各ボルト１６の軸部は、駆動プレート５に接続される。
各支持ブロック６ごとにボルト１６の軸部の長さが異なっており、第２の方向に向かう程、ボルト１６の軸部の長さが長くなっている。換言すると、図１において右方に行く程、ボルト１６の軸部の長さが長くなっている。ボルト１６の頭部と支持ブロック６の突起部１７との距離を第２の方向に向かう程徐々に長くすることで、簡易な構造で、半導体装置２に生じるクラックを抑制しつつ、半導体装置２をシート３から剥離を進展させることができる。
各ボルト１６には、圧縮コイルばね９がそれぞれに装着された状態で、各支持ブロック６と駆動プレート５との間に配置される。圧縮コイルばね９は、支持ブロック６をシート３に密着させるために設けられる。３つの圧縮コイルばね９の弾性係数は同じである。
駆動プレート５の下降駆動により、長さが短いボルト１６から順番にシート３から離れる方向であり第２の方向と交差する第１の方向に移動とき、すなわち、長さが短いボルト１６から順番に下降したとき、下降したボルト１６は突起部１７と係合し、当該ボルト１６と接続された支持ブロック６も連動して下降する。これにより、３つの支持ブロック６は第２の方向に向かって時間差で下降する。一方、駆動プレート５の上昇駆動により、３つの支持ブロック６は同時に上昇する。
半導体装置２をシート３から剥離するためには、シート剥離治具１の内部を第１の吸引源１５により減圧した状態で、支持ブロック６がシート３から離れる方向である下方に移動することで、真空力により半導体装置２からシート３を剥離させる力を得る。なお、図１では、第１の吸引源１５はシート剥離治具１に直結されているが、ホースまたはチューブなどを経由して接続されることが望ましい。
駆動プレート５には、上下方向に延びる貫通孔５ａが形成され、貫通孔５ａを介して第１の吸引源１５により、シート剥離治具１の内部の真空引きが可能となっている。
図１と図２に示すように、支持ブロック６におけるシート３と接する面に第１の吸引源１５と連通する第１の吸着孔１８を設けることで、支持ブロック６はシート３を直接吸引することができる。これにより、半導体装置２からシート３を剥離する力が効率的にシート３に加わるため、剥離の進展が促進する。
コレット４は、半導体装置２におけるシート３と接触する面とは反対側の面に配置され、半導体装置２を真空吸着し保持する。
図３と図４に示すように、各支持ブロック６ごとに第１の吸着孔１８は複数設けられてもよい。また、シート剥離治具１の側面を形成する側壁１９、および隣り合う支持ブロック６の間を仕切る隔壁１９ａにも、第１の吸引源１５と連通する吸着孔２０が形成されてもよい。なお、シート剥離治具１の内部を所望の真空圧にすることが担保できれば、隔壁１９ａの上端はシート３に接触してもよいし接触しなくてもよい。
＜半導体装置をシートから剥離する手順＞
次に、半導体装置２をシート３から剥離する手順について説明する。図５は、実施の形態１に係る半導体製造装置において半導体装置２をシート３から剥離する手順を示すフローチャートである。図６（ａ）は、実施の形態１の変形例１に係る半導体製造装置の一部を示す断面図であり、半導体装置２が貼り付けられたシート３がシート剥離治具１に載置される前の状態を示す。図６（ｂ）は、実施の形態１の変形例１に係る半導体製造装置の一部を示す断面図であり、半導体装置２が貼り付けられたシート３がシート剥離治具１に載置された状態を示す。図７は、実施の形態１の変形例２に係る半導体製造装置の一部を示す断面図である。図８は、実施の形態１の変形例２に係る半導体製造装置のシート剥離動作を示す断面図である。
図５に示すように、まず、シート３に貼り付けされた半導体装置２が形成された半導体ウエハをシート剥離治具１に載置する（ステップＳ１）。次に、剥離したい半導体装置２にシート剥離治具１を位置合わせし、シート３とシート剥離治具１とを密閉する（ステップＳ２）。次に、第１の吸引源１５によりシート剥離治具１がシート３を吸着する（ステップＳ３）。
なお、シート３とシート剥離治具１との密着性を高めるための部材が設けられてもよい。具体的には、図６（ａ），（ｂ）に示すように、シート剥離治具１におけるシート３と接触する上面に、シート剥離治具１とシート３との間の隙間をなくすためのＯリング２２が設けられてもよい。シート３とシート剥離治具１の上面との隙間をなくすことで、シート剥離治具１の内部を安定して真空状態にすることができる。
次に、シート剥離治具１の内部の駆動プレート５が下降駆動し（ステップＳ４）、シート剥離が開始される。第１の動力源７は、支持ブロック６がシート３から離れる方向に駆動プレート５を移動させ、駆動プレート５と接続されたボルト１６が支持ブロック６の突起部１７と係合すると、図２に示すように、第２の方向の上流側にある左側の支持ブロック６（図５の支持ブロックＡ）が下降を開始することでシート３が半導体装置２から剥離し始める（ステップＳ５）。
シート剥離治具１の内部において、ボルト１６の頭部と支持ブロック６の突起部１７との距離は第２の方向に向かって長くなるように形成されているため、これらの距離差により、時間差をもってシート３を半導体装置２から離れる方向に移動させ、剥離を進展させることが可能となる。そのため、次に第２の方向の中央にある支持ブロック６（図５の支持ブロックＢ）が下降を開始した後（ステップＳ６）、第２の方向の下流側にある右側の支持ブロック６（図５の支持ブロックＣ）が下降を開始する。すなわち、全ての支持ブロック６が下降を開始する（ステップＳ７）。
なお、図７と図８に示すように、ボルト１６の頭部と支持ブロック６の突起部１７との距離が半導体装置２の中心に対して対称に配置されることで、剥離完了までの時間を短縮したり、剥離動作が安定するなどの効果を得ることができる。支持ブロック６がシート３から離れる方向に移動を開始し、半導体装置２からシート３を剥離する力を発生するが、支持ブロック６が下降するタイミングを半導体装置２の中心に対して線対称または点対称にすることで、第２の方向に向かって剥離した場合の剥離時間を１としたとき、両側から中心に向かって剥離した場合では、中点で両側からの剥離が完了するため、この場合の剥離時間は約０．５となり、剥離時間を短縮することが可能となる。
次に、全ての支持ブロック６が下降して剥離を完了したら、コレット４がシート３から剥離した半導体装置２をトレイに搬送して載置する。すなわち、コレット４は半導体装置２を移載する（ステップＳ８）。そして、駆動プレート５の上昇駆動により、全ての支持ブロック６が上昇した後、次の剥離したい半導体装置２にシート剥離治具１を位置合わせし（ステップＳ９）、半導体ウエハ全面についてステップＳ３～ステップＳ９までと同様の処理を行う。
なお、剥離した半導体装置２については、トレイに収納するが、これに限るものではなく、半導体製品の基板、テープ、ステージに定置してもよいし、搬送または受け渡しのために剥離した半導体装置２を吸着パッドで保持してもよい。
さらに、図１等に示すように、半導体製造装置の各部材は上から順にコレット４、半導体装置２、シート３、シート剥離治具１のように上下方向の配置に限るものではなく、横方向、具体的にはシート３を縦にしたような配置でもよい。
また、剥離するシート３はダイシング用のシートに限定するものではなく、シート状の部材であればよい。さらに、第１の動力源７は、エアシリンダー以外にも、ボールねじ等他の直行動作が可能な他の動力でもよく、接続部材は、ボルト１６以外にも、他の剛体または弾性体であってもよい。
＜効果＞
以上のように、実施の形態１に係る半導体製造装置は、シート３の表面とは反対側の面であるシート３の裏面と接するシート剥離治具１を備え、シート剥離治具１は、シート３の裏面を吸着するための第１の吸着孔１８がそれぞれに形成された複数の支持ブロック６と、複数の支持ブロック６が時間差でシート３から離れる方向である第１の方向に移動可能なように複数の支持ブロック６と接続された単一の駆動プレート５とを内部に有し、複数の支持ブロック６は、シート剥離治具１の内部において、シート３から半導体装置２の剥離が進展する方向でありかつ第１の方向と交差する第２の方向に沿って配置された。
したがって、単一の駆動プレート５により複数の支持ブロック６は時間差でシート３から離れる方向に移動するため、簡易な構造で、半導体ウエハの外周部に形成された半導体装置２をピックアップすることができ、かつ、半導体装置２をシート３から剥離する際に半導体装置２に生じるクラックを抑制することができる。
構造が簡易化することで、半導体製造装置の小型化および製造コストが低減するだけでなく、半導体製造装置の故障リスクを抑えることができる。以上より、半導体製造装置により製造される半導体装置２の歩留り向上を図ることができる。
また、各第１の吸着孔１８には、各支持ブロック６と駆動プレート５とを接続する接続部材としてのボルト１６が挿通され、各ボルト１６における各支持ブロック６側の端部と各支持ブロック６における駆動プレート５側に設けられた突起部１７とが係合可能である。
したがって、接続部材としてボルト１６が採用されることで、シート剥離治具１を簡易に構成することができ、ひいては半導体製造装置を簡易に構成することができる。
また、各支持ブロック６ごとにボルト１６の長さが異なり、第２の方向に向かう程、ボルト１６の長さが長くなり、駆動プレート５の駆動により、長さが短いボルト１６から順番に第１の方向に移動することで、当該ボルト１６と接続された支持ブロック６も連動して第１の方向に移動する。
したがって、複数の支持ブロック６は第２の方向に向かって順番に第１の方向に移動するため、効率的にシート３の剥離を進展させることができる。
また、半導体製造装置は、ボルト１６を少なくとも３つ有しており、少なくとも３つのボルト１６のうちの２つのボルト１６の長さは同じである。したがって、支持ブロック６が下降するタイミングを２箇所で同期させることができるため、効率的にシート３の剥離を進展させることができる。
また、半導体製造装置は、シート剥離治具１の内部を吸引する第１の吸引源１５をさらに備えたため、シート剥離治具１の内部を安定して真空状態にすることができる。
また、複数の支持ブロック６が第１の方向に移動するタイミングは、半導体装置２の中心に対して対称となる。したがって、シート３の剥離動作を半導体装置２の中心に対して対称にすることで、シート３の剥離時間も短縮と剥離動作の安定を図ることができる。
また、半導体製造装置は、半導体装置２におけるシート３と接触する面とは反対側の面に配置されたコレット４をさらに備え、コレット４は半導体装置２を吸着し保持する。したがって、シート３の剥離が進展する際に、半導体装置２がシート３に引っ張られる力に対抗することで、シート３の剥離がしやすくなる。
また、シート３は第１の吸引源１５の吸引力により吸着された。したがって、支持ブロック６の内部でシート３を吸着することができるため、支持ブロック６の動作時にシート３を剥離するための力がさらに強く働き、シート３の剥離動作が安定する。
また、シート剥離治具１におけるシート３と接触する面に、シート剥離治具１とシート３との間の隙間をなくすためのＯリング２２が設けられた。したがって、シート剥離治具１の内部を安定して真空状態にすることができる。
＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２に係る半導体製造装置について説明する。図９は、実施の形態２に係る半導体製造装置の一部を示す断面図である。図１０は、実施の形態２の変形例に係る半導体製造装置が備える支持ブロック６とカム８との関係を示す断面図である。なお、実施の形態２において、実施の形態１で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。
図９と図１０に示すように、実施の形態２では、支持ブロック６を移動させるための手段としてカム８が採用される。シート剥離治具１は、複数（例えば３つ）の支持ブロック６と、駆動部材としての単一のカムシャフト２１と、複数（例えば３つ）のカム８とを備える。
３つの支持ブロック６は、それぞれ位相の異なる３つのカム８を介してカムシャフト２１と接続される。３つのカム８は、カムシャフト２１に設けられた互いに形状の異なる偏心カムであり、カムシャフト２１を回転軸として回転する。各支持ブロック６の下端は各カム８の周面とそれぞれ当接しており、カムシャフト２１の回転駆動により３つのカム８が回転することで、３つの支持ブロック６は時間差で第１の方向である下方に移動可能である。
３つのカム８は偏心カムであるため、回転軸からの距離が長い領域と短い領域とを有する。カムシャフト２１の回転駆動により、３つのカム８は、各支持ブロック６ごとに第２の方向に向かって順番に回転軸からの距離が短い領域に位置するように回転することで、当該カム８と接続された支持ブロック６も連動して下降する。
一方、３つのカム８は、回転軸からの距離が長い領域に位置するように回転することで、当該カム８と接続された支持ブロック６も連動して上昇する。ここで、カム８が回転軸からの距離が短い領域に位置するとは、カム８における回転軸からの距離が短い領域が支持ブロック６に当接することをいい、カム８が回転軸からの距離が長い領域に位置するとは、カム８における回転軸からの距離が長い領域が支持ブロック６に当接することをいう。
第１の動力源７には、カムシャフト２１とカム８を回転させるための動力が適しており、モーターが想定されるが、カムシャフト２１を回転駆動することが可能な動力源であればこれに限るものではない。
なお、カム８は支持ブロック６の下端に当接するように配置されるだけでなく、図１０に示すように、支持ブロック６の第１の吸着孔１８の内部に配置されてもよい。支持ブロック６の下端には、支持ブロック６を上方に付勢する弾性部材２４が設けられる。支持ブロック６の下端部には外周側に突出する突起部２３が設けられ、シート剥離治具１の内部には突起部２３が係合可能な凹部２３ａが設けられるため、支持ブロック６が所定の高さ位置よりも上方に移動することを防止する。
各カム８は、支持ブロック６の内部の底壁に当接するように配置される。この場合、３つのカム８は、各支持ブロック６ごとに第２の方向に向かって順番に回転軸からの距離が長い領域に位置するように回転することで、当該カム８と接続された支持ブロック６も連動して下降する。一方、３つのカム８は、回転軸からの距離が短い領域に位置するように回転することで、当該カム８と接続された支持ブロック６も連動して上昇する。
なお、突起部２３に限定されることなく、支持ブロック６の上方への移動を防止することができる機構であればよく、当該機構をシート剥離治具１側に設けてもよいし、支持ブロック６の上端側に設けてもよい。
また、図示しないが、３つのカム８のうちの２つのカム８の位相は同じであってもよい。具体的には、支持ブロック６が下降するタイミングを半導体装置２の中心に対して線対称または点対称にしてもよい。
以上のように、実施の形態２に係る半導体製造装置では、複数の支持ブロック６は、それぞれ位相の異なる複数のカム８を介してカムシャフト２１と接続され、カムシャフト２１の駆動により複数のカム８が回転することで、複数の支持ブロック６は時間差で第１の方向に移動可能である。
したがって、複数の支持ブロック６を動作させる機構が実施の形態１の場合よりも簡易になるため、その調整も実施の形態１の場合よりも容易である。さらに、実施の形態１の場合よりも支持ブロック６と駆動部材との距離が短くなるため、シート剥離治具１における上下方向の寸法が確保できない場合に有利である。
また、各カム８は、各第１の吸着孔１８の内部に配置された。したがって、支持ブロック６の剥離側である下方への移動と戻り側である上方への移動の往復動作のトルクを安定して発揮できるため、支持ブロック６が剥離側にトルク不足で移動できなくなることを抑制できる。
また、複数のカム８は偏心カムであり、カムシャフト２１の駆動により、複数のカム８は、各支持ブロック６ごとに第２の方向に向かって順番に回転することで、当該カム８と接続された支持ブロック６も連動して第１の方向に移動する。
したがって、複数の支持ブロック６は第２の方向に向かって順番に第１の方向に移動するため、効率的にシート３の剥離を進展させることができる。
また、半導体製造装置は、カム８を少なくとも３つ有しており、少なくとも３つのカム８のうちの２つのカム８の位相は同じである。したがって、支持ブロック６が下降するタイミングを２箇所で同期させることができるため、効率的にシート３の剥離を進展させることができる。
＜実施の形態３＞
次に、実施の形態３に係る半導体製造装置について説明する。図１１は、実施の形態３に係る半導体製造装置の一部を示す断面図である。なお、実施の形態３において、実施の形態１，２で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。
図１１に示すように、実施の形態３では、支持ブロック６を移動させるための手段として弾性体１０（第１の弾性体に相当する）が採用される。弾性体１０としてゴムが想定されるが、弾性変形できるものであれば、巻き線ばねまたは空気ばねなど他の部材であってもよい。
シート剥離治具１は、複数（例えば３つ）の支持ブロック６と、駆動部材としての単一の駆動プレート５と、複数（例えば３つ）の弾性体１０とを備える。３つの支持ブロック６は、それぞれ異なる弾性係数を有する３つの弾性体１０を介して駆動プレート５と接続される。具体的には、弾性体１０の上端は、支持ブロック６の下端にボルト１０ａで接続され、弾性体１０の下端は、駆動プレート５の上面にボルト１０ｂで接続される。各弾性体１０には、弾性体１０とは弾性係数の異なる圧縮コイルばね９（第２の弾性体に相当する）がそれぞれに装着された状態で、各支持ブロック６と駆動プレート５との間に配置される。３つの圧縮コイルばね９の弾性係数は同じである。
３つの弾性体１０は、第１の方向に向かって順番に駆動プレート５の駆動により、３つの支持ブロック６は時間差で弾性係数が小さい弾性体１０から第１の方向である下方に移動可能となるように、複数の弾性体１０は、第２の方向に向かう程、弾性係数が大きくなるように配置される。一方、駆動プレート５の上方駆動により、３つの支持ブロック６は同時に上方に移動する。
また、支持ブロック６に対し、シート３に近づく方向に力をかける圧縮コイルばね９が持つ荷重を荷重Ａ、シート３から離れる方向に力をかける弾性体１０が持つ荷重を荷重Ｂとした場合、次の条件で下記の効果を得ることができる。
荷重Ａ ≧ 荷重Ｂを満たす領域ａでは、駆動プレート５が支持ブロック６をシート３から離す方向に移動を開始し、荷重Ｂが発生するが、荷重Ａのほうが大きいまたは荷重Ａと荷重Ｂが同じであるため、支持ブロック６は移動しない。
荷重Ａ ＜ 荷重Ｂを満たす領域ｂでは、駆動プレート５が支持ブロック６をシート３から離す方向に移動することで発生する荷重Ｂが、支持ブロック６を留めようとする荷重Ａの力よりも大きくなるため、支持ブロック６は、シート３から離れる方向に移動を開始する。
これらの領域を組合せることで、弾性体１０が持つバネ定数のバラつきを打ち消す効果を得ることができ、剥離開始時のタイミングのバラつきを最小化することが可能となる。
また、図示しないが、３つの弾性体１０のうちの２つの弾性体１０の弾性係数は同じであってもよい。具体的には、支持ブロック６が下降するタイミングを半導体装置２の中心に対して線対称または点対称にしてもよい。
以上のように、実施の形態３に係る半導体製造装置では、複数の支持ブロック６は、それぞれ異なる弾性係数を有する複数の弾性体１０を介して駆動プレート５と接続され、駆動プレート５の駆動により、複数の支持ブロック６は時間差で第１の方向に移動可能である。
したがって、実施の形態１ではボルト１６の長さを変えていたが、実施の形態３では弾性体１０のばね係数を変えるのみでよいため、実施の形態１の場合よりも半導体製造装置をさらに簡易に構成することができる。
また、複数の弾性体１０は、第２の方向に向かう程、弾性係数が大きくなるように配置され、駆動プレート５の駆動により、弾性係数が小さい弾性体１０から順番に第１の方向に移動することで、当該弾性体１０と接続された支持ブロック６も連動して第１の方向に移動する。
したがって、複数の支持ブロック６は第２の方向に向かって順番に第１の方向に移動するため、効率的にシート３の剥離を進展させることができる。
また、半導体製造装置は、弾性体１０を少なくとも３つ有しており、少なくとも３つの弾性体１０のうちの２つの弾性体１０の弾性係数は同じである。したがって、支持ブロック６が下降するタイミングを２箇所で同期させることができるため、効率的にシート３の剥離を進展させることができる。
また、各支持ブロック６は、弾性体１０と、弾性体１０とは弾性係数の異なる圧縮コイルばね９とを介して駆動プレート５と接続された。したがって、駆動プレート５が支持ブロック６をシート３から離す方向に移動を開始した場合でも、弾性体１０にかかる荷重が弾性体１０の初期荷重を超えるまでは、支持ブロック６の移動を開始しないようにすることができる。
＜実施の形態４＞
次に、実施の形態４に係る半導体製造装置について説明する。図１２は、実施の形態４に係る半導体製造装置の一部を示す断面図である。なお、実施の形態４において、実施の形態１～３で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。
実施の形態１～３では、コレット４は、半導体装置２を真空吸着する機能を有するものとして説明したが、図１２に示すように、実施の形態４では、コレット４は、半導体装置２を真空吸着するだけでなく、半導体装置２の外周側から半導体装置２の外周部の気体圧力を高くするための気体を吹き出す気体吹き出し部１２を有する。コレット４の上面視輪郭は、半導体装置２の上面視輪郭よりも大きく形成され、コレット４における半導体装置２の外周側に対向する部分には、気体吹き出し部１２が設けられる。これにより、半導体装置２とシート３の間の空間の圧力を上げることで、シート３の剥離の進展を促進することができる。
なお、半導体装置２の外周側とは、半導体装置２の外周部を含む部分であってもよいし、半導体装置２の外周部を含まず、半導体装置２の外周部よりも外側の部分であってもよい。
気体吹き出し部１２から吹き出す気体については、吸着部１１で半導体装置２を吸着するための真空源を得るために採用されたエジェクター機構（図示しない）により排出される気体を再利用することが可能となる。
以上のように、実施の形態４に係る半導体製造装置では、コレット４の上面視輪郭は、半導体装置２の上面視輪郭よりも大きく形成され、コレット４は、半導体装置２の外周側から気体を吹き出すため、シート３の剥離の進展を促進することができる。
また、コレット４から吹き出された気体は、半導体装置２を吸着する際に排出された排出気体である。したがって、半導体装置２を吸着するための真空源を得るために排出される気体を再利用することで、エジェクター機構を１つにすることができる。これにより、半導体製造装置の構成が簡易化する。
＜実施の形態５＞
次に、実施の形態５に係る半導体製造装置について説明する。図１３は、実施の形態５に係る半導体製造装置の一部を示す断面図である。図１４は、実施の形態５の変形例に係る半導体製造装置の一部を示す断面図である。なお、実施の形態５において、実施の形態１～４で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。
図１３に示すように、実施の形態５では、シート剥離治具１について複数の半導体装置２を載置可能なサイズにしたものである。
シート剥離治具１の上面のサイズを剥離したい半導体装置２と隣り合う半導体装置２を載置可能なサイズとしたことで、シート３を吸着する力が大きくなるため、シート３の剥離が不十分な場合に、コレット４が半導体装置２をシート３から離れる方向に移載する動作をしたときでも、シート３が半導体装置２の移載に伴ってついていくことを抑制する。
シート剥離治具１は、３つの支持ブロック６よりも外周側に設けられた第２の吸着孔２０ａ，２０ｂ，２０ｃをさらに有し、第２の吸着孔２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、コレット４により保持された半導体装置２の外周側に位置するシート３の部分を吸着する。第２の吸着孔２０ａ，２０ｂ，２０ｃは側壁１９に設けられ、シート剥離治具１の内部を通って第１の吸引源１５と接続される。第１の吸引源１５は、第１の吸着孔１８に加えて、第２の吸着孔２０ａ，２０ｂ，２０ｃも吸引する。
また、図１４に示すように、半導体製造装置は、第２の吸着孔２０ａ，２０ｂ，２０ｃを吸引する第２の吸引源１５ａ，１５ｂをさらに備えてもよい。第２の吸引源１５ａは、図１４において左側の半導体装置２に対向するシート３の部分を吸引し、第２の吸引源１５ｂは、図１４において右側の半導体装置２に対向するシート３の部分を吸引する。剥離したい半導体装置２と隣り合う半導体装置２とで吸引源を別々にすることで、シート３の吸着および剥離制御の組合せのバリエーションが増加する。様々な要求に合わせて吸引源を使用することが可能となる。
なお、コレット４を保持するためにはコレット４の保持機構（図示しない）が必要となるが、任意に設計が可能である。
以上のように、実施の形態５に係る半導体製造装置では、シート剥離治具１は、複数の支持ブロック６よりも外周側に設けられた第２の吸着孔２０ａ，２０ｂ，２０ｃをさらに有し、第２の吸着孔２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、コレット４により保持された半導体装置２の外周側に位置するシート３の部分を吸着する。
したがって、コレット４が半導体装置２をシート３から離れる方向に移載する動作をしたときに、シート３の剥離が不十分な場合にも、シート３を吸着する力が大きくなりシート３の浮きを抑制することで、シート３の剥離動作が安定する。
また、半導体製造装置は、第２の吸着孔２０ａ，２０ｂ，２０ｃを吸引する第２の吸引源１５ａ，１５ｂをさらに備えた。したがって、シート３の吸着力を制御できるため、シート３を適切な張力にすることが可能となる。
＜その他の変形例＞
実施の形態１において説明したＯリング２２は、実施の形態２～５に係る半導体製造装置に採用してもよい。また、実施の形態４において説明した、気体吹き出し部１２を有するコレット４は、実施の形態１～３，５に係る半導体製造装置に採用してもよい。さらに、実施の形態５において説明したシート剥離治具１の構造および第２の吸引源１５ａ，１５ｂは、実施の形態１～４に係る半導体製造装置に採用してもよい。
なお、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
１ シート剥離治具、２ 半導体装置、３ シート、４ コレット、５ 駆動プレート、６ 支持ブロック、８ カム、９ 圧縮コイルばね、１０ 弾性体、１５ 第１の吸引源、１５ａ，１５ｂ 第２の吸引源、１６ ボルト、１７ 突起部、１８ 第１の吸着孔、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ 第２の吸着孔、２１ カムシャフト、２２ Ｏリング。

Claims (22)

  1. シートの表面に貼り付けされた半導体装置を前記シートから剥離する半導体製造装置であって、
    前記シートの表面とは反対側の面である前記シートの裏面と接するダイを備え、
    前記ダイは、前記シートの前記裏面を吸着するための第１の吸着孔がそれぞれに形成された複数の支持ブロックと、複数の前記支持ブロックが時間差で前記シートから離れる方向である第１の方向に移動可能なように複数の前記支持ブロックと接続された単一の駆動部材とを内部に有し、
    複数の前記支持ブロックは、前記ダイの内部において、前記シートから前記半導体装置の剥離が進展する方向でありかつ前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って配置された、半導体製造装置。
  2. 各前記第１の吸着孔には、各前記支持ブロックと前記駆動部材とを接続する接続部材が挿通され、
    各前記接続部材における各前記支持ブロック側の端部と各前記支持ブロックにおける前記駆動部材側に設けられた突起部とが係合可能である、請求項１に記載の半導体製造装置。
  3. 各前記支持ブロックごとに前記接続部材の長さが異なり、前記第２の方向に向かう程、前記接続部材の長さが長くなり、
    前記駆動部材の駆動により、長さが短い前記接続部材から順番に前記第１の方向に移動することで、当該接続部材と接続された前記支持ブロックも連動して前記第１の方向に移動する、請求項２に記載の半導体製造装置。
  4. 前記接続部材を少なくとも３つ有しており、
    少なくとも３つの前記接続部材のうちの２つの前記接続部材の長さは同じである、請求項３に記載の半導体製造装置。
  5. 複数の前記支持ブロックは、それぞれ位相の異なる複数のカムを介して前記駆動部材と接続され、
    前記駆動部材の駆動により複数の前記カムが回転することで、複数の前記支持ブロックは時間差で前記第１の方向に移動可能である、請求項１に記載の半導体製造装置。
  6. 各前記カムは、各前記第１の吸着孔の内部に配置された、請求項５に記載の半導体製造装置。
  7. 複数の前記カムは偏心カムであり、
    前記駆動部材の駆動により、複数の前記カムは、各前記支持ブロックごとに前記第２の方向に向かって順番に回転することで、当該カムと接続された前記支持ブロックも連動して前記第１の方向に移動する、請求項５または請求項６に記載の半導体製造装置。
  8. 前記カムを少なくとも３つ有しており、
    少なくとも３つの前記カムのうちの２つの前記カムの位相は同じである、請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
  9. 複数の前記支持ブロックは、それぞれ異なる弾性係数を有する複数の第１の弾性体を介して前記駆動部材と接続され、
    前記駆動部材の駆動により、複数の前記支持ブロックは時間差で前記第１の方向に移動可能である、請求項１に記載の半導体製造装置。
  10. 複数の前記第１の弾性体は、前記第２の方向に向かう程、弾性係数が大きくなるように配置され、
    前記駆動部材の駆動により、弾性係数が小さい前記第１の弾性体から順番に前記第１の方向に移動することで、当該第１の弾性体と接続された前記支持ブロックも連動して前記第１の方向に移動する、請求項９に記載の半導体製造装置。
  11. 前記第１の弾性体を少なくとも３つ有しており、
    少なくとも３つの前記第１の弾性体のうちの２つの前記第１の弾性体の弾性係数は同じである、請求項９または請求項１０に記載の半導体製造装置。
  12. 各前記支持ブロックは、前記第１の弾性体と、前記第１の弾性体とは弾性係数の異なる第２の弾性体とを介して前記駆動部材と接続された、請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
  13. 前記ダイの内部を吸引する第１の吸引源をさらに備えた、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
  14. 複数の前記支持ブロックが前記第１の方向に移動するタイミングは、前記半導体装置の中心に対して対称となる、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
  15. 前記半導体装置における前記シートと接触する面とは反対側の面に配置されたコレットをさらに備え、
    前記コレットは前記半導体装置を吸着し保持する、請求項１３に記載の半導体製造装置。
  16. 前記コレットの上面視輪郭は、前記半導体装置の上面視輪郭よりも大きく形成され、
    前記コレットは、前記半導体装置の外周側から気体を吹き出す、請求項１５に記載の半導体製造装置。
  17. 前記コレットから吹き出された前記気体は、前記半導体装置を吸着する際に排出された排出気体である、請求項１６に記載の半導体製造装置。
  18. 前記ダイは、複数の前記支持ブロックよりも外周側に設けられた第２の吸着孔をさらに有し、
    前記第２の吸着孔は、前記コレットにより保持された前記半導体装置の外周側に位置する前記シートの部分を吸着する、請求項１５から請求項１７のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
  19. 前記第２の吸着孔を吸引する第２の吸引源をさらに備えた、請求項１８に記載の半導体製造装置。
  20. 前記シートは前記第１の吸引源の吸引力により吸着された、請求項１３に記載の半導体製造装置。
  21. 前記ダイにおける前記シートと接触する面に、前記ダイと前記シートとの間の隙間をなくすためのＯリングが設けられた、請求項１から請求項２０のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
  22. 請求項１に記載の半導体製造装置を用いた半導体装置の製造方法であって、
    （ａ）前記シートに貼り付けされた前記半導体装置が形成された半導体ウエハをセットする工程と、
    （ｂ）前記ダイの複数の前記第１の吸着孔が前記シートを吸着する工程と、
    （ｃ）前記駆動部材の駆動により、複数の前記支持ブロックは前記第２の方向に向かって順番に前記第１の方向に移動する工程と、
    を備えた、半導体装置の製造方法。
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