JP3945632B2 - チップのピックアップ装置、その製造方法、及び半導体製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品等のチップを供給するためのチップのピックアップ装置、その製造方法、及び半導体製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の装置としては、例えば図６（ａ）及び（ｂ）に示す様なものがある。この装置では、シート１０１上に貼り付けられた電子部品等のチップ１０２を該シート１０１を介してニードル１０３により突き上げ、これによりチップ１０２をシート１０１から剥離させ、更にコレット（図示せず）によりチップ１０２を吸着して拾い上げ、チップ１０２をダイボンド装置のダイボンドヘッド等に供給する。
【０００３】
また、図７（ａ）及び（ｂ）に示す様にシート１０１を内側円筒リング１１１に覆い被せ、シート１０１を張った状態で、外側円筒リング１１２を内側円筒リング１１１に嵌合させて、シート１０１の周縁を挟み込んで支持し、シート１０１上に多数のチップ１０２を配列して貼り付けている。このシート１０１を移動させつつ、各チップ１０２をニードル１０３により順次突き上げて剥離させる。
【０００４】
ここでは、シート１０１の周縁を支持しているだけであるから、１つのチップ１０２をニードル１０３により突き上げると、シート１０１の全体が伸びる。このため、チップ１０２をシート１０１から十分に剥離させるには、ニードル１０３による突き上げストロークを大きくする必要がある。また、チップ１０２をシート１０１から確実に剥離させるには、ニードル１０３の先端を適宜に細くする必要がある。しかしながら、ニードル１０３による突き上げのストロークを大きくし、ニードル１０３の先端を細くすると、シート１０１がニードル１０３を突き破るという事態を生じた。
【０００５】
また、シート１０１の中央付近と周縁付近では、シート１０１の伸びる様子が変化し、チップ１０２をシート１０１から剥離させるためのニードル１０３の最適な突き上げストロークが異なるものの、このストロークの調整及び制御が困難であった。
【０００６】
更に、ニードル１０３による突き上げを繰り返すと、シート１０１が徐々に伸びてしまって、チップ１０２を剥離させることが次第に困難になり、この剥離作業を安定に行うことができなかった。
【０００７】
このため、図８に示す様な装置が提案されている。この装置では、筒状体のステージ１２１の内側にニードル１２２を挿入して配置している。そして、シート１０１をステージ１２１の球面状の上端により押し上げることにより、シート１０１のいずれの位置においてもステージ１２１の上端近傍でシート１０１に一定のテンションを与えておき、その上でステージ１２１の上端のチップ１０２をニードル１２２により突き上げて剥がしている。この場合は、ステージ１２１の上端近傍でシート１０１に一定のテンションを与えているので、ニードル１２２の突き上げストロークを一定にすることができる。また、ステージ１２１の上端近傍では、シート１０１が伸ばされるので、チップ１０２がシート１０１から半ば剥がされ、ニードル１２２の突き上げに際しては、チップ１０２を容易に剥がすことができる。
【０００８】
しかしながら、この様な従来の装置においては、ニードル１２２の突き上げストロークを一定にすることができても、シート１０１の中央付近と周縁付近では、シート１０１に一定のテンションを与えるためのステージ１２１の昇降位置が異なり、このステージ１２１の位置調整及び制御が困難であった。
【０００９】
このため、図９に示す様な装置が提案されている。この装置では、筒状体のステージ１３１の内側にニードル１３２を配置し、ステージ１３１の平板部１３１ａの中央にニードル１３２が突出するニードル孔１３１ｂを形成すると共に、平板部１３１ａのニードル孔１３１ｂの周囲に複数の吸引孔１３１ｃを形成している。そして、ステージ１３１の内側の空気を吸引して排出することにより、平板部１３１ａの各吸引孔１３１ｃによりシート１０１を平板部１３１ａに吸着し、その上でチップ１０２をニードル１３２により突き上げて剥がしている。この場合は、シート１０１を平板部１３１ａに吸引していることから、ニードル１３２の突き上げストロークを一定にすることができ、かつステージ１３１の位置を変更したり調整する必要がない。
【００１０】
これらの従来の装置のうちでは、図９に示す装置が現在主に用いられている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図９に示す装置では、ニードル孔１３１ｂと各吸引孔１３１ｃがステージ１３１内部で連通しており、このためにニードル孔１３１ｂからも空気が吸引され、実際には、図１０に示す様にニードル１３２の先端にシート１０１が密着してしまい、ニードル１３２の先端でシート１０１が伸びず、チップ１０２をシート１０１から剥がし難いという問題点があった。
【００１２】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、ニードルの突き上げストロークやステージの昇降位置の格別な調整を必要とせず、チップをシートから容易に剥がすことが可能なチップのピックアップ装置、その製造方法、及び半導体製造装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、シートに貼り付けられたチップを該シートを介してニードルで突き上げ、これによりチップをシートから剥離させるチップのピックアップ装置において、シートを載せるステージを有し、ステージは、立設された筒状体と、この筒状体内に配置された該筒状体とは別体のニードル保持体と、このニードル保持体に形成されたニードル孔を通じてニードル保持体及び筒状体上に載せられたシートに突出されるニードルとを備えており、ニードル保持体の外周に該ニードル保持体と筒状体の内周間に介在するスペーサを設けて、筒状体の内周とニードル保持体の外周間に隙間を形成し、この隙間をニードル保持体及び筒状体上にシートを吸着するための空気の吸引通気孔として用い、この吸引通気孔をニードル保持体のニードル孔とは分離させ、ニードル保持体のスペーサに溝を形成して、このスペーサの溝を通じて該吸引通気孔が繋がるようにし、ニードル保持体のスペーサを筒状体の上側内壁に当接させて、ニードル保持体を位置決めしている。
【００１４】
この様な構成の本発明によれば、シートを載せるステージに、ニードルを突出させるニードル孔とシートをステージ上に吸着するための吸引通気孔とを分離形成している。従って、シートを吸引通気孔によりステージに吸着した状態で、チップをニードルにより突き上げてシートから剥がすことができ、ニードルの突き上げストロークやステージの位置の格別な調整を必要としない。しかも、ニードル孔と吸引通気孔を分離形成していることから、ニードル孔で空気が吸引されることがなく、空気の吸引によりニードルの先端にシートが密着することもないので、チップをシートから容易に剥がすことができる。
【００１６】
また、その様な簡単な構成により、ニードル孔の周囲に吸引通気孔を形成することができ、シートが吸引されている領域のほぼ中央で、チップをシートを介してニードルで突き上げて、チップを確実に剥がすことができる。
【００１７】
更に、本発明においては、複数のスペーサを上下方向に分離配置している。
【００１８】
ニードル保持体を筒状体の内側に圧入する場合は、各スペーサを上下方向に分離配置すると、この圧入を容易に行ない得る。また、ニードル保持体を筒状体の内側に確実に位置決めすることができる。
【００１９】
また、本発明においては、吸引通気孔によるシートを介してのチップの吸引エリアのサイズが該チップのサイズよりも小さくなる様に、ステージ上での吸引通気孔の形状を設定している。
【００２０】
この様にチップの吸引エリアのサイズを該チップのサイズよりも小さくすれば、ステージ上でシートを移動させているときに、チップが吸引通気孔に嵌まり込まずに済む。
【００２１】
更に、本発明においては、吸引通気孔は、ニードル孔に対して対称形状を有する。
【００２２】
この場合は、ニードル孔に対して対称なそれぞれの個所で、シートが吸引される。このため、チップをシートを介してニードルで突き上げると、ニードル先端と該各個所間で発生したそれぞれの応力がシートに分散して作用し、チップに作用する応力も分散される。これにより、チップが損傷したり、チップがシートから弾き飛ばされることを防止することができる。例えば、ニードル孔に対して同心円形状の吸引通気孔であれば、対称形状の吸引通気孔を容易に形成することができる。更に、チップのほぼ全域を吸着し得る形状の吸引通気孔が好ましい。この場合は、チップをシートを介してニードルで突き上げたときに、チップがシートから確実に剥がれる。
【００２３】
また、本発明においては、複数の吸引通気孔をニードル孔に対して対称形状となる様に配置している。
【００２４】
この場合は、吸引通気孔によるシートを介してのチップの吸引エリアの形状を自在に設定し易くなる。また、チップに対しての吸引力を適宜に分散させることが可能になる。
【００２５】
更に、本発明においては、ステージ上では、ニードル孔のサイズをチップのサイズ以下としている。
【００２６】
この様にニードル孔のサイズを設定すれば、ステージ上でシートを移動させているときに、チップがニードル孔に嵌まり込まずに済む。
【００２７】
また、本発明においては、ニードルの先端を平坦にしている。
【００２８】
この場合は、チップをニードルで突き上げたときに、ニードルの先端がシートを突き破ることがなく、チップに作用する応力を分散させて、チップを損傷させずに剥がすことができる。更に、チップをシートを介してニードルの平坦な先端で突き上げた状態で、シートを突き破ることなくチップをシートから剥がすと、シートの小片又はその粘着剤の小片がチップに付着することはなく、このチップを拾い上げた後の製造工程においては、チップの裏面へのシートの小片、その粘着剤等の付着によるダイボンド不良等の発生を防止することができる。
【００２９】
更に、本発明においては、ニードルの平坦な先端のサイズをチップのサイズ以下としている。例えば、ニードルの平坦な先端の直径をチップの短辺の長さの１／２乃至１／５にする。あるいは、ニードルの平坦な先端の直径をチップの短辺の長さの略１／４にする。
【００３０】
この様なニードルの平坦な先端のサイズの設定により、シートを突き破ることなく、チップをシートから確実に剥がすことができる。
【００３１】
次に、本発明は、シートに貼り付けられたチップを該シートを介してニードルで突き上げることにより、チップをシートから剥離させるチップのピックアップ装置の製造方法において、立設された筒状体内に該筒状体とは別体のニードル保持体を配置し、ニードル保持体及び筒状体上に載せられたシートに突出されるニードルをニードル保持体に形成されたニードル孔に挿入し、ニードル保持体の外周に該ニードル保持体と筒状体の内周間に介在するスペーサを設けて、筒状体の内周とニードル保持体の外周間に隙間を形成し、この隙間をニードル保持体及び筒状体上にシートを吸着するための空気の吸引通気孔として用い、この吸引通気孔をニードル保持体のニードル孔とは分離させ、ニードル保持体のスペーサに溝を形成して、このスペーサの溝を通じて該吸引通気孔が繋がるようにし、ニードル保持体のスペーサを筒状体の上側内壁に当接させて、ニードル保持体を位置決めしている。
【００３２】
この様な本発明の製造方法によれば、本発明のピックアップ装置を容易に作製することができる。
【００３３】
また、本発明の半導体製造装置は、本発明のピックアップ装置を備えている。
【００３４】
この様な本発明の半導体製造装置においては、本発明のピックアップ装置を備えているので、チップをシートから剥離させて拾い上げる工程を確実かつ速やかに行なうことができ、この工程の遅れや停止等が発生せずに済み、この工程に引き続くダイボンド工程やワイヤボンド工程のタクト時間を短縮することができる。このため、信頼性の高いダイボンド装置やワイヤボンド装置等の半導体製造装置を実現することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３６】
図１は、本発明のピックアップ装置の一実施形態を部分的に示す断面図である。本実施形態のピックアップ装置１１では、筒状体１２を立設し、筒状体１２の内側にニードル保持体１３を配置して、ステージ１４を構成している。また、筒状体１２の内周とニードル保持体１３の外周間に隙間を形成して、この隙間を空気の吸引通気孔１５としている。更に、ニードル保持体１３にニードル孔１６を形成して、このニードル孔１６にニードル１７を挿入している。
【００３７】
吸引通気孔１５は、真空ポンプ（図示せず）に接続されており、この真空ポンプにより吸引通気孔１５内の空気が吸引される。また、ニードル孔１６は、吸引通気孔１５から全く分離して形成されているため、このニードル孔１６内の空気が吸引されることはない。
【００３８】
図２（ａ）、（ｂ）、及び（ｄ）は、筒状体１２、ニードル保持体１３、及びニードル１７をそれぞれ示す側面図である。また、図２（ｃ）は、ニードル保持体１３を示す平面図である。
【００３９】
筒状体１２は、金属製の円筒状のものであり、その上端部に孔１２ａを有し、その下端部にフランジ１２ｂを有している。このフランジ１２ｂを装置本体に取り付けて、ステージ１４を位置決め固定する。
【００４０】
ニードル保持体１３は、その上端部に円筒枠１３ａを有しており、この円筒枠１３ａの内側からニードル１７を突出させる。ニードル保持体１３の外周には、２つのスペーサ１８，１９を設け、各スペーサ１８，１９にそれぞれの溝１８ａ，１９ａを形成している。
【００４１】
ニードル保持体１３を筒状体１２の内側に挿入して、ニードル保持体１３の各スペーサ１８，１９を筒状体１２に圧入し、スペーサ１８を筒状体１２の上側内壁１２ｃに当接させて、筒状体１２とニードル保持体１３を一体化させる。各スペーサ１８，１９により、筒状体１２の内周とニードル保持体１３の外周間に隙間が形成され、この隙間が吸引通気孔１５となる。各スペーサ１８，１９にそれぞれの溝１８ａ，１９ａを形成しているので、吸引通気孔１５が各スペーサ１８，１９により塞がれることはない。また、ニードル保持体１３の円筒枠１３ａの外径が筒状体１２の孔１２ａの内径よりも小さく、ステージ１４の上面では吸引通気孔１５がニードル孔１６に対して同心円を描く。ステージ１４の上面において、吸引通気孔１５をニードル孔１６に対して対称に配置するならば、この同心円状の吸引通気孔１５が最も製作し易い。
【００４２】
また、各スペーサ１８，１９を２個所に分けて設けていることから、各スペーサ１８，１９を圧入するための力が小さくなり、ステージ１４の組み立てが容易である。仮に、ニードル保持体１３の外周全体をほぼ覆うスペーサを設けた場合は、このスペーサを圧入するための力が非常に大きくなってしまい、ステージ１４の組み立てが困難になる。また、各スペーサ１８，１９を圧入する場合は、ニードル保持体１３を筒状体１２に固定するために接着剤を用いる必要がないので、後で述べる様な電子部品等のチップを扱うに際し、チップが接着剤により汚染されずに済む。更に、筒状体１２の上端面並びにニードル保持体１３の円筒枠１３ａの上端面、つまりステージ１４の上面を平滑に加工することが容易であり、使用中に筒状体１２とニードル保持体１３間にガタが生じて、ステージ１４の上面が変形することもない。
【００４３】
ニードル１７の先端部１７ａは、平坦化されており、この先端部１７ａの直径をＤとすると、この直径Ｄをチップのサイズよりも小さくしている。
【００４４】
このピックアップ装置１１においては、ステージ１４上に、図７に示す様な多数のチップ１０２を配列して貼り付けたシート１０１が載置される。このとき、図１に示す様にシート１０１により吸引通気孔１５が塞がれるので、吸引通気孔１５内が負圧となり、シート１０１がステージ１４上に吸着される。ただし、ニードル孔１６が吸引通気孔１５から全く分離しているため、ニードル孔１６の近傍ではシート１０１が吸着されない。
【００４５】
ここで、図３に示す様にシート１０１を矢印Ａの方向に移動させて、図１に示す様に１つのチップ１０２をニードル１７の先端部１７ａの真上に位置決めする。そして、ニードル１７をニードル孔１６から突出させて、該チップ１０２をシート１０１を介してニードル１７で突き上げると、吸引通気孔１５の近傍ではシート１０１が吸着され、かつニードル孔１６の近傍ではシート１０１が吸着されないことから、シート１０１がニードル孔１６の近傍のみで伸びてステージ１４から離間し、該チップ１０２がシート１０１より剥離される。更に、コレット（図示せず）によりチップ１０２を吸着して拾い上げ、チップ１０２をダイボンド装置のダイボンドヘッド等に供給する。
【００４６】
この様に本実施形態では、シート１０１をステージ１４上に吸着した状態で、チップ１０２をニードル１７で突き上げて剥がすので、ニードル１７の突き上げストロークを一定にすることができ、かつステージ１４の位置を変更したり調整する必要がない。しかも、ニードル孔１６に空気が吸引されることがないので、従来の様にニードルの先端にシート１０１が密着することはなく、チップ１０２をシート１０１から剥がし難くなることもない。
【００４７】
また、吸引通気孔１５をニードル孔１６に対して同心円状に配置しているので、ニードル孔１６の周囲全体で、シート１０１が吸引される。このため、チップ１０２をシート１０１を介してニードル１７で突き上げたときに、ニードル１７の先端部１７ａとニードル孔１６の周囲全体との間で発生した応力がシート１０１に分散して作用し、チップ１０２に作用する応力も分散される。これにより、チップ１０２が損傷したり、チップ１０２がシート１０１から弾き飛ばされることを防止することができる。
【００４８】
また、ニードル１７の先端部１７ａを平坦化しているので、シート１０１を突き破らずに、チップ１０２を容易に剥離することができる。しかも、これによっても、チップ１０２に作用する応力を分散させることができ、チップ１０２が損傷したり、チップ１０２が弾き飛ばされることを防止することができる。更に、シート１０１の小片及びその粘着剤の小片がチップ１０２の裏面に付着することがなく、ダイボンド装置等においては、チップ１０２の裏面のシートの小片、シートの粘着剤等の付着によるダイボンド不良等の発生を防止することができる。
【００４９】
通常は、ニードル１７の先端部１７ａの直径Ｄをチップ１０２の短辺の長さの１／２乃至１／５に設定することが望ましく、更には直径Ｄをチップ１０２の短辺の長さの略１／４に設定することが最も好ましい。例えば、チップ１０２の短辺の長さが１８０μｍ〜２２０μｍである場合は、ニードル１７の先端部１７ａの直径Ｄを３０μｍ、５０μｍ、及び１００μｍ程度に設定すると、チップ１０２をシート１０１から容易に剥離することができる。そして、直径Ｄをチップ１０２の短辺の長さの略１／４に相当する５０μｍに設定したときに、チップ１０２をシート１０１から最も良好に剥離することができる。
【００５０】
また、ステージ１４の上面におけるニードル孔１６の内径をチップ１０２の短辺の長さ以下に設定している。これにより、シート１０１の移動中に、チップ１０２がニードル孔１６に嵌まり込まずに済む。
【００５１】
一方、ステージ１４の上面における吸引通気孔１５の内径を可能な限り小さくすることが望ましい。これは、吸引通気孔１５がニードル孔１６に接近する程、チップ１０２をシート１０１から剥離するのに必要なニードル１７の突き上げストロークを短くすることができるためである。
【００５２】
また、ステージ１４の上面における吸引通気孔１５の幅ｈ（図３に示す）は、チップ１０２が吸引通気孔１５に嵌まり込まない様に、十分な吸引力が得られる範囲で狭くした方が良い。特に、シート１０１の矢印Ａの移動方向では、吸引通気孔１５の幅ｈをチップ１０２の幅よりも狭くする。あるいは、チップ１０２が矩形であるから、吸引通気孔１５の幅ｈをチップ１０２の短辺よりも狭くする。仮に、吸引通気孔１５の幅ｈをチップ１０２の幅あるいは短辺よりも広くすると、チップ１０２が吸引通気孔１５に嵌まり込むことがある。
【００５３】
図４は、ピックアップ装置１１の変形例を示す平面図である。ここでは、チップ１０２Ａとして、長辺と短辺の長さが大きく異なるものを想定して、筒状体１２の孔１２ａの形状を長円形に設定している。従って、吸引通気孔１５は、ステージ１４の上面において長円形となり、ニードル孔１６に対して対称ではあるが、同心円状ではない。チップ１０２Ａの長辺に沿って、吸引通気孔１５を長くしているので、チップ１０２Ａのほぼ全域を吸引通気孔１５により吸引することができる。チップ１０２Ａの長辺方向については、チップ１０２Ａがより強くシート１０１に付着しているものの、長円形の吸引通気孔１５によりシート１０１をステージ１４上に確実に吸引して、チップ１０２Ａをシート１０１から容易に剥がすことができる。また、シート１０１の矢印Ａの移動方向では、吸引通気孔１５の幅ｈが狭く保たれており、チップ１０２Ａが吸引通気孔１５に嵌まり込むことはない。
【００５４】
図５は、ピックアップ装置１１の他の変形例を示す平面図である。ここでは、筒状体１２の上端部の孔１２ａの径を小さくして、この孔１２ａにニードル保持体１３の上端部の円筒枠１３ａを嵌合させ、また筒状体１２の上端部に複数の孔１２ｄをニードル孔１６に対して対称形状となる様に形成している。すなわち、ステージ１４の上面においては、吸引通気孔１５に通じる各孔１２ｄをニードル孔１６に対して対称に配置している。この場合は、各孔１２ｄによるシート１０１を介してのチップ１０２の吸引エリアの形状を自在に設定することができ、それぞれの孔１２ｄのサイズをチップ１０２のサイズ以下に設定しても、大きな吸着力を得ることができる。また、チップ１０２に対しての吸引力を適宜に分散させることができ、チップ１０２が損傷したり、チップ１０２がシート１０１から弾き飛ばされることを防止することができる。
【００５５】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば、ステージ上面における吸引通気孔の形状、個数、配置等を多様に変更しても構わない。また、本発明は、ピックアップ装置だけではなく、このピックアップ装置を備えるダイボンド装置やワイヤボンド装置等の半導体製造装置をも包含する。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明した様に本発明によれば、シートを吸引通気孔によりステージに吸着した状態で、チップをニードルにより突き上げてシートから剥がすことができ、ニードルの突き上げストロークやステージの位置の格別な調整を必要としない。しかも、ニードル孔と吸引通気孔を分離形成していることから、ニードル孔で空気が吸引されることがなく、空気の吸引によりニードルの先端にシートが密着することもないので、チップをシートから容易に剥がすことができる。
【００５７】
また、本発明によれば、ニードル保持体の外周にスペーサを設けて、このスペーサにより筒状体の内周とニードル保持体の外周間に隙間を形成し、筒状体及びニードル保持体の上端面にシートを載せ、ニードルを突出させるニードル孔をニードル保持体に形成し、筒状体の内周とニードル保持体の外周間の隙間を空気の吸引通気孔として用いている。この様な簡単な構成により、ニードル孔の周囲に吸引通気孔を形成することができ、シートが吸引されている領域のほぼ中央で、チップをシートを介してニードルで突き上げて、チップを確実に剥がすことができる。
【００５８】
更に、本発明によれば、各スペーサを上下方向に分離配置しているので、ニードル保持体を筒状体の内側に容易に圧入することができる。また、ニードル保持体を筒状体の内側に確実に位置決めすることができる。
【００５９】
また、本発明によれば、チップの吸引エリアのサイズを該チップのサイズよりも小さくしているので、ステージ上でシートを移動させているときに、チップが吸引通気孔に嵌まり込まずに済む。
【００６０】
更に、本発明によれば、吸引通気孔は、ニードル孔に対して対称形状を有するので、ニードル孔に対して対称なそれぞれの個所で、シートが吸引される。このため、チップをシートを介してニードルで突き上げると、ニードル先端と該各個所間で発生したそれぞれの応力がシートに分散して作用し、チップに作用する応力も分散される。これにより、チップが損傷したり、チップがシートから弾き飛ばされることを防止することができる。
【００６１】
また、本発明によれば、複数の吸引通気孔をニードル孔に対して対称形状となる様に配置しているので、吸引通気孔によるシートを介してのチップの吸引エリアの形状を自在に設定し易くなる。また、チップに対しての吸引力を適宜に分散させることが可能になる。例えば、ニードル孔に対して同心円形状の吸引通気孔であれば、対称形状の吸引通気孔を容易に形成することができる。更に、チップのほぼ全域を吸着し得る形状の吸引通気孔が好ましい。この場合は、チップをシートを介してニードルで突き上げたときに、チップがシートから確実に剥がれる。
【００６２】
更に、本発明によれば、ステージ上では、ニードル孔のサイズをチップのサイズ以下としているので、ステージ上でシートを移動させているときに、チップがニードル孔に嵌まり込まずに済む。
【００６３】
また、本発明によれば、ニードルの先端を平坦にしているので、チップをニードルで突き上げたときに、ニードルの先端がシートを突き破ることがなく、チップに作用する応力を分散させて、チップを損傷させずに剥がすことができる。更に、チップをシートを介してニードルの平坦な先端で突き上げた状態で、チップをシートから剥がすと、シートの小片、その粘着剤の小片等がチップの裏面に付着することはなく、このチップを拾い上げた後の製造工程においては、チップの裏面にシートの小片、その粘着剤等の付着によるダイボンド不良等の発生を防止することができる。
【００６４】
更に、本発明によれば、ニードルの平坦な先端のサイズをチップのサイズ以下としている。例えば、ニードルの平坦な先端の直径をチップの短辺の長さの１／２乃至１／５にする。あるいは、ニードルの平坦な先端の直径をチップの短辺の長さの略１／４にする。これにより、シートを突き破ることなく、チップをシートから確実に剥がすことができる。
【００６５】
次に、本発明の製造方法によれば、ニードル保持体の外周にスペーサを設け、ニードル保持体を筒状体の内側に嵌合させ、スペーサを筒状体の内周とニードル保持体の外周間に挟み込んで、この間に隙間を形成し、ニードルを突出させるニードル孔をニードル保持体に形成し、筒状体の内周とニードル保持体の外周間の隙間をシートを真空吸着する吸引通気孔として用いている。これにより、本発明のピックアップ装置を容易に作製することができる。
【００６６】
また、本発明の半導体製造装置においては、本発明のピックアップ装置を備えているので、チップをシートから剥離させて拾い上げる工程を確実かつ速やかに行なうことができ、この工程に引き続くダイボンド工程やワイヤボンド工程のタクト時間を短縮することができる。従って、信頼性の高いダイボンド装置やワイヤボンド装置等の半導体製造装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のピックアップ装置の一実施形態を部分的に示す断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）、及び（ｄ）は本実施形態のピックアップ装置における筒状体、ニードル保持体、及びニードルをそれぞれ示す側面図であり、また（ｃ）はニードル保持体を示す平面図である。
【図３】本実施形態のピックアップ装置におけるステージ上のチップを示す平面図である。
【図４】本実施形態のピックアップ装置の変形例を示す平面図である。
【図５】本実施形態のピックアップ装置の他の変形例を示す平面図である。
【図６】（ａ）は従来の装置を示す側面図であり、（ｂ）は同装置の動作状態を示す側面図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、複数のチップをシート上に配列して貼り付けた状態を示す平面図及び側面図である。
【図８】従来の他の装置を示す側面図である。
【図９】従来の別の装置を示す側面図である。
【図１０】図９の装置の動作状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１１ ピックアップ装置
１２ 筒状体
１３ ニードル保持体
１４ ステージ
１５ 吸引通気孔
１６ ニードル孔
１７ ニードル
１８，１９ スペーサ
１０１ シート
１０２ チップ
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品等のチップを供給するためのチップのピックアップ装置、その製造方法、及び半導体製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の装置としては、例えば図６（ａ）及び（ｂ）に示す様なものがある。この装置では、シート１０１上に貼り付けられた電子部品等のチップ１０２を該シート１０１を介してニードル１０３により突き上げ、これによりチップ１０２をシート１０１から剥離させ、更にコレット（図示せず）によりチップ１０２を吸着して拾い上げ、チップ１０２をダイボンド装置のダイボンドヘッド等に供給する。
【０００３】
また、図７（ａ）及び（ｂ）に示す様にシート１０１を内側円筒リング１１１に覆い被せ、シート１０１を張った状態で、外側円筒リング１１２を内側円筒リング１１１に嵌合させて、シート１０１の周縁を挟み込んで支持し、シート１０１上に多数のチップ１０２を配列して貼り付けている。このシート１０１を移動させつつ、各チップ１０２をニードル１０３により順次突き上げて剥離させる。
【０００４】
ここでは、シート１０１の周縁を支持しているだけであるから、１つのチップ１０２をニードル１０３により突き上げると、シート１０１の全体が伸びる。このため、チップ１０２をシート１０１から十分に剥離させるには、ニードル１０３による突き上げストロークを大きくする必要がある。また、チップ１０２をシート１０１から確実に剥離させるには、ニードル１０３の先端を適宜に細くする必要がある。しかしながら、ニードル１０３による突き上げのストロークを大きくし、ニードル１０３の先端を細くすると、シート１０１がニードル１０３を突き破るという事態を生じた。
【０００５】
また、シート１０１の中央付近と周縁付近では、シート１０１の伸びる様子が変化し、チップ１０２をシート１０１から剥離させるためのニードル１０３の最適な突き上げストロークが異なるものの、このストロークの調整及び制御が困難であった。
【０００６】
更に、ニードル１０３による突き上げを繰り返すと、シート１０１が徐々に伸びてしまって、チップ１０２を剥離させることが次第に困難になり、この剥離作業を安定に行うことができなかった。
【０００７】
このため、図８に示す様な装置が提案されている。この装置では、筒状体のステージ１２１の内側にニードル１２２を挿入して配置している。そして、シート１０１をステージ１２１の球面状の上端により押し上げることにより、シート１０１のいずれの位置においてもステージ１２１の上端近傍でシート１０１に一定のテンションを与えておき、その上でステージ１２１の上端のチップ１０２をニードル１２２により突き上げて剥がしている。この場合は、ステージ１２１の上端近傍でシート１０１に一定のテンションを与えているので、ニードル１２２の突き上げストロークを一定にすることができる。また、ステージ１２１の上端近傍では、シート１０１が伸ばされるので、チップ１０２がシート１０１から半ば剥がされ、ニードル１２２の突き上げに際しては、チップ１０２を容易に剥がすことができる。
【０００８】
しかしながら、この様な従来の装置においては、ニードル１２２の突き上げストロークを一定にすることができても、シート１０１の中央付近と周縁付近では、シート１０１に一定のテンションを与えるためのステージ１２１の昇降位置が異なり、このステージ１２１の位置調整及び制御が困難であった。
【０００９】
このため、図９に示す様な装置が提案されている。この装置では、筒状体のステージ１３１の内側にニードル１３２を配置し、ステージ１３１の平板部１３１ａの中央にニードル１３２が突出するニードル孔１３１ｂを形成すると共に、平板部１３１ａのニードル孔１３１ｂの周囲に複数の吸引孔１３１ｃを形成している。そして、ステージ１３１の内側の空気を吸引して排出することにより、平板部１３１ａの各吸引孔１３１ｃによりシート１０１を平板部１３１ａに吸着し、その上でチップ１０２をニードル１３２により突き上げて剥がしている。この場合は、シート１０１を平板部１３１ａに吸引していることから、ニードル１３２の突き上げストロークを一定にすることができ、かつステージ１３１の位置を変更したり調整する必要がない。
【００１０】
これらの従来の装置のうちでは、図９に示す装置が現在主に用いられている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図９に示す装置では、ニードル孔１３１ｂと各吸引孔１３１ｃがステージ１３１内部で連通しており、このためにニードル孔１３１ｂからも空気が吸引され、実際には、図１０に示す様にニードル１３２の先端にシート１０１が密着してしまい、ニードル１３２の先端でシート１０１が伸びず、チップ１０２をシート１０１から剥がし難いという問題点があった。
【００１２】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、ニードルの突き上げストロークやステージの昇降位置の格別な調整を必要とせず、チップをシートから容易に剥がすことが可能なチップのピックアップ装置、その製造方法、及び半導体製造装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、シートに貼り付けられたチップを該シートを介してニードルで突き上げ、これによりチップをシートから剥離させるチップのピックアップ装置において、シートを載せるステージを有し、ステージは、立設された筒状体と、この筒状体内に配置された該筒状体とは別体のニードル保持体と、このニードル保持体に形成されたニードル孔を通じてニードル保持体及び筒状体上に載せられたシートに突出されるニードルとを備えており、ニードル保持体の外周に該ニードル保持体と筒状体の内周間に介在するスペーサを設けて、筒状体の内周とニードル保持体の外周間に隙間を形成し、この隙間をニードル保持体及び筒状体上にシートを吸着するための空気の吸引通気孔として用い、この吸引通気孔をニードル保持体のニードル孔とは分離させ、ニードル保持体のスペーサに溝を形成して、このスペーサの溝を通じて該吸引通気孔が繋がるようにし、ニードル保持体のスペーサを筒状体の上側内壁に当接させて、ニードル保持体を位置決めしている。
【００１４】
この様な構成の本発明によれば、シートを載せるステージに、ニードルを突出させるニードル孔とシートをステージ上に吸着するための吸引通気孔とを分離形成している。従って、シートを吸引通気孔によりステージに吸着した状態で、チップをニードルにより突き上げてシートから剥がすことができ、ニードルの突き上げストロークやステージの位置の格別な調整を必要としない。しかも、ニードル孔と吸引通気孔を分離形成していることから、ニードル孔で空気が吸引されることがなく、空気の吸引によりニードルの先端にシートが密着することもないので、チップをシートから容易に剥がすことができる。
【００１６】
また、その様な簡単な構成により、ニードル孔の周囲に吸引通気孔を形成することができ、シートが吸引されている領域のほぼ中央で、チップをシートを介してニードルで突き上げて、チップを確実に剥がすことができる。
【００１７】
更に、本発明においては、複数のスペーサを上下方向に分離配置している。
【００１８】
ニードル保持体を筒状体の内側に圧入する場合は、各スペーサを上下方向に分離配置すると、この圧入を容易に行ない得る。また、ニードル保持体を筒状体の内側に確実に位置決めすることができる。
【００１９】
また、本発明においては、吸引通気孔によるシートを介してのチップの吸引エリアのサイズが該チップのサイズよりも小さくなる様に、ステージ上での吸引通気孔の形状を設定している。
【００２０】
この様にチップの吸引エリアのサイズを該チップのサイズよりも小さくすれば、ステージ上でシートを移動させているときに、チップが吸引通気孔に嵌まり込まずに済む。
【００２１】
更に、本発明においては、吸引通気孔は、ニードル孔に対して対称形状を有する。
【００２２】
この場合は、ニードル孔に対して対称なそれぞれの個所で、シートが吸引される。このため、チップをシートを介してニードルで突き上げると、ニードル先端と該各個所間で発生したそれぞれの応力がシートに分散して作用し、チップに作用する応力も分散される。これにより、チップが損傷したり、チップがシートから弾き飛ばされることを防止することができる。例えば、ニードル孔に対して同心円形状の吸引通気孔であれば、対称形状の吸引通気孔を容易に形成することができる。更に、チップのほぼ全域を吸着し得る形状の吸引通気孔が好ましい。この場合は、チップをシートを介してニードルで突き上げたときに、チップがシートから確実に剥がれる。
【００２３】
また、本発明においては、複数の吸引通気孔をニードル孔に対して対称形状となる様に配置している。
【００２４】
この場合は、吸引通気孔によるシートを介してのチップの吸引エリアの形状を自在に設定し易くなる。また、チップに対しての吸引力を適宜に分散させることが可能になる。
【００２５】
更に、本発明においては、ステージ上では、ニードル孔のサイズをチップのサイズ以下としている。
【００２６】
この様にニードル孔のサイズを設定すれば、ステージ上でシートを移動させているときに、チップがニードル孔に嵌まり込まずに済む。
【００２７】
また、本発明においては、ニードルの先端を平坦にしている。
【００２８】
この場合は、チップをニードルで突き上げたときに、ニードルの先端がシートを突き破ることがなく、チップに作用する応力を分散させて、チップを損傷させずに剥がすことができる。更に、チップをシートを介してニードルの平坦な先端で突き上げた状態で、シートを突き破ることなくチップをシートから剥がすと、シートの小片又はその粘着剤の小片がチップに付着することはなく、このチップを拾い上げた後の製造工程においては、チップの裏面へのシートの小片、その粘着剤等の付着によるダイボンド不良等の発生を防止することができる。
【００２９】
更に、本発明においては、ニードルの平坦な先端のサイズをチップのサイズ以下としている。例えば、ニードルの平坦な先端の直径をチップの短辺の長さの１／２乃至１／５にする。あるいは、ニードルの平坦な先端の直径をチップの短辺の長さの略１／４にする。
【００３０】
この様なニードルの平坦な先端のサイズの設定により、シートを突き破ることなく、チップをシートから確実に剥がすことができる。
【００３１】
次に、本発明は、シートに貼り付けられたチップを該シートを介してニードルで突き上げることにより、チップをシートから剥離させるチップのピックアップ装置の製造方法において、立設された筒状体内に該筒状体とは別体のニードル保持体を配置し、ニードル保持体及び筒状体上に載せられたシートに突出されるニードルをニードル保持体に形成されたニードル孔に挿入し、ニードル保持体の外周に該ニードル保持体と筒状体の内周間に介在するスペーサを設けて、筒状体の内周とニードル保持体の外周間に隙間を形成し、この隙間をニードル保持体及び筒状体上にシートを吸着するための空気の吸引通気孔として用い、この吸引通気孔をニードル保持体のニードル孔とは分離させ、ニードル保持体のスペーサに溝を形成して、このスペーサの溝を通じて該吸引通気孔が繋がるようにし、ニードル保持体のスペーサを筒状体の上側内壁に当接させて、ニードル保持体を位置決めしている。
【００３２】
この様な本発明の製造方法によれば、本発明のピックアップ装置を容易に作製することができる。
【００３３】
また、本発明の半導体製造装置は、本発明のピックアップ装置を備えている。
【００３４】
この様な本発明の半導体製造装置においては、本発明のピックアップ装置を備えているので、チップをシートから剥離させて拾い上げる工程を確実かつ速やかに行なうことができ、この工程の遅れや停止等が発生せずに済み、この工程に引き続くダイボンド工程やワイヤボンド工程のタクト時間を短縮することができる。このため、信頼性の高いダイボンド装置やワイヤボンド装置等の半導体製造装置を実現することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３６】
図１は、本発明のピックアップ装置の一実施形態を部分的に示す断面図である。本実施形態のピックアップ装置１１では、筒状体１２を立設し、筒状体１２の内側にニードル保持体１３を配置して、ステージ１４を構成している。また、筒状体１２の内周とニードル保持体１３の外周間に隙間を形成して、この隙間を空気の吸引通気孔１５としている。更に、ニードル保持体１３にニードル孔１６を形成して、このニードル孔１６にニードル１７を挿入している。
【００３７】
吸引通気孔１５は、真空ポンプ（図示せず）に接続されており、この真空ポンプにより吸引通気孔１５内の空気が吸引される。また、ニードル孔１６は、吸引通気孔１５から全く分離して形成されているため、このニードル孔１６内の空気が吸引されることはない。
【００３８】
図２（ａ）、（ｂ）、及び（ｄ）は、筒状体１２、ニードル保持体１３、及びニードル１７をそれぞれ示す側面図である。また、図２（ｃ）は、ニードル保持体１３を示す平面図である。
【００３９】
筒状体１２は、金属製の円筒状のものであり、その上端部に孔１２ａを有し、その下端部にフランジ１２ｂを有している。このフランジ１２ｂを装置本体に取り付けて、ステージ１４を位置決め固定する。
【００４０】
ニードル保持体１３は、その上端部に円筒枠１３ａを有しており、この円筒枠１３ａの内側からニードル１７を突出させる。ニードル保持体１３の外周には、２つのスペーサ１８，１９を設け、各スペーサ１８，１９にそれぞれの溝１８ａ，１９ａを形成している。
【００４１】
ニードル保持体１３を筒状体１２の内側に挿入して、ニードル保持体１３の各スペーサ１８，１９を筒状体１２に圧入し、スペーサ１８を筒状体１２の上側内壁１２ｃに当接させて、筒状体１２とニードル保持体１３を一体化させる。各スペーサ１８，１９により、筒状体１２の内周とニードル保持体１３の外周間に隙間が形成され、この隙間が吸引通気孔１５となる。各スペーサ１８，１９にそれぞれの溝１８ａ，１９ａを形成しているので、吸引通気孔１５が各スペーサ１８，１９により塞がれることはない。また、ニードル保持体１３の円筒枠１３ａの外径が筒状体１２の孔１２ａの内径よりも小さく、ステージ１４の上面では吸引通気孔１５がニードル孔１６に対して同心円を描く。ステージ１４の上面において、吸引通気孔１５をニードル孔１６に対して対称に配置するならば、この同心円状の吸引通気孔１５が最も製作し易い。
【００４２】
また、各スペーサ１８，１９を２個所に分けて設けていることから、各スペーサ１８，１９を圧入するための力が小さくなり、ステージ１４の組み立てが容易である。仮に、ニードル保持体１３の外周全体をほぼ覆うスペーサを設けた場合は、このスペーサを圧入するための力が非常に大きくなってしまい、ステージ１４の組み立てが困難になる。また、各スペーサ１８，１９を圧入する場合は、ニードル保持体１３を筒状体１２に固定するために接着剤を用いる必要がないので、後で述べる様な電子部品等のチップを扱うに際し、チップが接着剤により汚染されずに済む。更に、筒状体１２の上端面並びにニードル保持体１３の円筒枠１３ａの上端面、つまりステージ１４の上面を平滑に加工することが容易であり、使用中に筒状体１２とニードル保持体１３間にガタが生じて、ステージ１４の上面が変形することもない。
【００４３】
ニードル１７の先端部１７ａは、平坦化されており、この先端部１７ａの直径をＤとすると、この直径Ｄをチップのサイズよりも小さくしている。
【００４４】
このピックアップ装置１１においては、ステージ１４上に、図７に示す様な多数のチップ１０２を配列して貼り付けたシート１０１が載置される。このとき、図１に示す様にシート１０１により吸引通気孔１５が塞がれるので、吸引通気孔１５内が負圧となり、シート１０１がステージ１４上に吸着される。ただし、ニードル孔１６が吸引通気孔１５から全く分離しているため、ニードル孔１６の近傍ではシート１０１が吸着されない。
【００４５】
ここで、図３に示す様にシート１０１を矢印Ａの方向に移動させて、図１に示す様に１つのチップ１０２をニードル１７の先端部１７ａの真上に位置決めする。そして、ニードル１７をニードル孔１６から突出させて、該チップ１０２をシート１０１を介してニードル１７で突き上げると、吸引通気孔１５の近傍ではシート１０１が吸着され、かつニードル孔１６の近傍ではシート１０１が吸着されないことから、シート１０１がニードル孔１６の近傍のみで伸びてステージ１４から離間し、該チップ１０２がシート１０１より剥離される。更に、コレット（図示せず）によりチップ１０２を吸着して拾い上げ、チップ１０２をダイボンド装置のダイボンドヘッド等に供給する。
【００４６】
この様に本実施形態では、シート１０１をステージ１４上に吸着した状態で、チップ１０２をニードル１７で突き上げて剥がすので、ニードル１７の突き上げストロークを一定にすることができ、かつステージ１４の位置を変更したり調整する必要がない。しかも、ニードル孔１６に空気が吸引されることがないので、従来の様にニードルの先端にシート１０１が密着することはなく、チップ１０２をシート１０１から剥がし難くなることもない。
【００４７】
また、吸引通気孔１５をニードル孔１６に対して同心円状に配置しているので、ニードル孔１６の周囲全体で、シート１０１が吸引される。このため、チップ１０２をシート１０１を介してニードル１７で突き上げたときに、ニードル１７の先端部１７ａとニードル孔１６の周囲全体との間で発生した応力がシート１０１に分散して作用し、チップ１０２に作用する応力も分散される。これにより、チップ１０２が損傷したり、チップ１０２がシート１０１から弾き飛ばされることを防止することができる。
【００４８】
また、ニードル１７の先端部１７ａを平坦化しているので、シート１０１を突き破らずに、チップ１０２を容易に剥離することができる。しかも、これによっても、チップ１０２に作用する応力を分散させることができ、チップ１０２が損傷したり、チップ１０２が弾き飛ばされることを防止することができる。更に、シート１０１の小片及びその粘着剤の小片がチップ１０２の裏面に付着することがなく、ダイボンド装置等においては、チップ１０２の裏面のシートの小片、シートの粘着剤等の付着によるダイボンド不良等の発生を防止することができる。
【００４９】
通常は、ニードル１７の先端部１７ａの直径Ｄをチップ１０２の短辺の長さの１／２乃至１／５に設定することが望ましく、更には直径Ｄをチップ１０２の短辺の長さの略１／４に設定することが最も好ましい。例えば、チップ１０２の短辺の長さが１８０μｍ〜２２０μｍである場合は、ニードル１７の先端部１７ａの直径Ｄを３０μｍ、５０μｍ、及び１００μｍ程度に設定すると、チップ１０２をシート１０１から容易に剥離することができる。そして、直径Ｄをチップ１０２の短辺の長さの略１／４に相当する５０μｍに設定したときに、チップ１０２をシート１０１から最も良好に剥離することができる。
【００５０】
また、ステージ１４の上面におけるニードル孔１６の内径をチップ１０２の短辺の長さ以下に設定している。これにより、シート１０１の移動中に、チップ１０２がニードル孔１６に嵌まり込まずに済む。
【００５１】
一方、ステージ１４の上面における吸引通気孔１５の内径を可能な限り小さくすることが望ましい。これは、吸引通気孔１５がニードル孔１６に接近する程、チップ１０２をシート１０１から剥離するのに必要なニードル１７の突き上げストロークを短くすることができるためである。
【００５２】
また、ステージ１４の上面における吸引通気孔１５の幅ｈ（図３に示す）は、チップ１０２が吸引通気孔１５に嵌まり込まない様に、十分な吸引力が得られる範囲で狭くした方が良い。特に、シート１０１の矢印Ａの移動方向では、吸引通気孔１５の幅ｈをチップ１０２の幅よりも狭くする。あるいは、チップ１０２が矩形であるから、吸引通気孔１５の幅ｈをチップ１０２の短辺よりも狭くする。仮に、吸引通気孔１５の幅ｈをチップ１０２の幅あるいは短辺よりも広くすると、チップ１０２が吸引通気孔１５に嵌まり込むことがある。
【００５３】
図４は、ピックアップ装置１１の変形例を示す平面図である。ここでは、チップ１０２Ａとして、長辺と短辺の長さが大きく異なるものを想定して、筒状体１２の孔１２ａの形状を長円形に設定している。従って、吸引通気孔１５は、ステージ１４の上面において長円形となり、ニードル孔１６に対して対称ではあるが、同心円状ではない。チップ１０２Ａの長辺に沿って、吸引通気孔１５を長くしているので、チップ１０２Ａのほぼ全域を吸引通気孔１５により吸引することができる。チップ１０２Ａの長辺方向については、チップ１０２Ａがより強くシート１０１に付着しているものの、長円形の吸引通気孔１５によりシート１０１をステージ１４上に確実に吸引して、チップ１０２Ａをシート１０１から容易に剥がすことができる。また、シート１０１の矢印Ａの移動方向では、吸引通気孔１５の幅ｈが狭く保たれており、チップ１０２Ａが吸引通気孔１５に嵌まり込むことはない。
【００５４】
図５は、ピックアップ装置１１の他の変形例を示す平面図である。ここでは、筒状体１２の上端部の孔１２ａの径を小さくして、この孔１２ａにニードル保持体１３の上端部の円筒枠１３ａを嵌合させ、また筒状体１２の上端部に複数の孔１２ｄをニードル孔１６に対して対称形状となる様に形成している。すなわち、ステージ１４の上面においては、吸引通気孔１５に通じる各孔１２ｄをニードル孔１６に対して対称に配置している。この場合は、各孔１２ｄによるシート１０１を介してのチップ１０２の吸引エリアの形状を自在に設定することができ、それぞれの孔１２ｄのサイズをチップ１０２のサイズ以下に設定しても、大きな吸着力を得ることができる。また、チップ１０２に対しての吸引力を適宜に分散させることができ、チップ１０２が損傷したり、チップ１０２がシート１０１から弾き飛ばされることを防止することができる。
【００５５】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば、ステージ上面における吸引通気孔の形状、個数、配置等を多様に変更しても構わない。また、本発明は、ピックアップ装置だけではなく、このピックアップ装置を備えるダイボンド装置やワイヤボンド装置等の半導体製造装置をも包含する。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明した様に本発明によれば、シートを吸引通気孔によりステージに吸着した状態で、チップをニードルにより突き上げてシートから剥がすことができ、ニードルの突き上げストロークやステージの位置の格別な調整を必要としない。しかも、ニードル孔と吸引通気孔を分離形成していることから、ニードル孔で空気が吸引されることがなく、空気の吸引によりニードルの先端にシートが密着することもないので、チップをシートから容易に剥がすことができる。
【００５７】
また、本発明によれば、ニードル保持体の外周にスペーサを設けて、このスペーサにより筒状体の内周とニードル保持体の外周間に隙間を形成し、筒状体及びニードル保持体の上端面にシートを載せ、ニードルを突出させるニードル孔をニードル保持体に形成し、筒状体の内周とニードル保持体の外周間の隙間を空気の吸引通気孔として用いている。この様な簡単な構成により、ニードル孔の周囲に吸引通気孔を形成することができ、シートが吸引されている領域のほぼ中央で、チップをシートを介してニードルで突き上げて、チップを確実に剥がすことができる。
【００５８】
更に、本発明によれば、各スペーサを上下方向に分離配置しているので、ニードル保持体を筒状体の内側に容易に圧入することができる。また、ニードル保持体を筒状体の内側に確実に位置決めすることができる。
【００５９】
また、本発明によれば、チップの吸引エリアのサイズを該チップのサイズよりも小さくしているので、ステージ上でシートを移動させているときに、チップが吸引通気孔に嵌まり込まずに済む。
【００６０】
更に、本発明によれば、吸引通気孔は、ニードル孔に対して対称形状を有するので、ニードル孔に対して対称なそれぞれの個所で、シートが吸引される。このため、チップをシートを介してニードルで突き上げると、ニードル先端と該各個所間で発生したそれぞれの応力がシートに分散して作用し、チップに作用する応力も分散される。これにより、チップが損傷したり、チップがシートから弾き飛ばされることを防止することができる。
【００６１】
また、本発明によれば、複数の吸引通気孔をニードル孔に対して対称形状となる様に配置しているので、吸引通気孔によるシートを介してのチップの吸引エリアの形状を自在に設定し易くなる。また、チップに対しての吸引力を適宜に分散させることが可能になる。例えば、ニードル孔に対して同心円形状の吸引通気孔であれば、対称形状の吸引通気孔を容易に形成することができる。更に、チップのほぼ全域を吸着し得る形状の吸引通気孔が好ましい。この場合は、チップをシートを介してニードルで突き上げたときに、チップがシートから確実に剥がれる。
【００６２】
更に、本発明によれば、ステージ上では、ニードル孔のサイズをチップのサイズ以下としているので、ステージ上でシートを移動させているときに、チップがニードル孔に嵌まり込まずに済む。
【００６３】
また、本発明によれば、ニードルの先端を平坦にしているので、チップをニードルで突き上げたときに、ニードルの先端がシートを突き破ることがなく、チップに作用する応力を分散させて、チップを損傷させずに剥がすことができる。更に、チップをシートを介してニードルの平坦な先端で突き上げた状態で、チップをシートから剥がすと、シートの小片、その粘着剤の小片等がチップの裏面に付着することはなく、このチップを拾い上げた後の製造工程においては、チップの裏面にシートの小片、その粘着剤等の付着によるダイボンド不良等の発生を防止することができる。
【００６４】
更に、本発明によれば、ニードルの平坦な先端のサイズをチップのサイズ以下としている。例えば、ニードルの平坦な先端の直径をチップの短辺の長さの１／２乃至１／５にする。あるいは、ニードルの平坦な先端の直径をチップの短辺の長さの略１／４にする。これにより、シートを突き破ることなく、チップをシートから確実に剥がすことができる。
【００６５】
次に、本発明の製造方法によれば、ニードル保持体の外周にスペーサを設け、ニードル保持体を筒状体の内側に嵌合させ、スペーサを筒状体の内周とニードル保持体の外周間に挟み込んで、この間に隙間を形成し、ニードルを突出させるニードル孔をニードル保持体に形成し、筒状体の内周とニードル保持体の外周間の隙間をシートを真空吸着する吸引通気孔として用いている。これにより、本発明のピックアップ装置を容易に作製することができる。
【００６６】
また、本発明の半導体製造装置においては、本発明のピックアップ装置を備えているので、チップをシートから剥離させて拾い上げる工程を確実かつ速やかに行なうことができ、この工程に引き続くダイボンド工程やワイヤボンド工程のタクト時間を短縮することができる。従って、信頼性の高いダイボンド装置やワイヤボンド装置等の半導体製造装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のピックアップ装置の一実施形態を部分的に示す断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）、及び（ｄ）は本実施形態のピックアップ装置における筒状体、ニードル保持体、及びニードルをそれぞれ示す側面図であり、また（ｃ）はニードル保持体を示す平面図である。
【図３】本実施形態のピックアップ装置におけるステージ上のチップを示す平面図である。
【図４】本実施形態のピックアップ装置の変形例を示す平面図である。
【図５】本実施形態のピックアップ装置の他の変形例を示す平面図である。
【図６】（ａ）は従来の装置を示す側面図であり、（ｂ）は同装置の動作状態を示す側面図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、複数のチップをシート上に配列して貼り付けた状態を示す平面図及び側面図である。
【図８】従来の他の装置を示す側面図である。
【図９】従来の別の装置を示す側面図である。
【図１０】図９の装置の動作状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１１ ピックアップ装置
１２ 筒状体
１３ ニードル保持体
１４ ステージ
１５ 吸引通気孔
１６ ニードル孔
１７ ニードル
１８，１９ スペーサ
１０１ シート
１０２ チップ
Claims (7)
- シートに貼り付けられたチップを該シートを介してニードルで突き上げ、これによりチップをシートから剥離させるチップのピックアップ装置において、
シートを載せるステージを有し、
ステージは、立設された筒状体と、この筒状体内に配置された該筒状体とは別体のニードル保持体と、このニードル保持体に形成されたニードル孔を通じてニードル保持体及び筒状体上に載せられたシートに突出されるニードルとを備えており、
ニードル保持体の外周に該ニードル保持体と筒状体の内周間に介在するスペーサを設けて、筒状体の内周とニードル保持体の外周間に隙間を形成し、この隙間をニードル保持体及び筒状体上にシートを吸着するための空気の吸引通気孔として用い、
この吸引通気孔をニードル保持体のニードル孔とは分離させ、ニードル保持体のスペーサに溝を形成して、このスペーサの溝を通じて該吸引通気孔が繋がるようにし、
ニードル保持体のスペーサを筒状体の上側内壁に当接させて、ニードル保持体を位置決めしたことを特徴とするチップのピックアップ装置。 - 複数のスペーサを上下方向に分離配置したことを特徴とする請求項１に記載のチップのピックアップ装置。
- 吸引通気孔は、ニードル孔に対して対称形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のチップのピックアップ装置。
- 複数の吸引通気孔をニードル孔に対して対称形状となる様に配置したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のチップのピックアップ装置。
- ニードルの先端を平坦にしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のチップのピックアップ装置。
- シートに貼り付けられたチップを該シートを介してニードルで突き上げることにより、チップをシートから剥離させるチップのピックアップ装置の製造方法において、
立設された筒状体内に該筒状体とは別体のニードル保持体を配置し、ニードル保持体及び筒状体上に載せられたシートに突出されるニードルをニードル保持体に形成されたニードル孔に挿入し、
ニードル保持体の外周に該ニードル保持体と筒状体の内周間に介在するスペーサを設けて、筒状体の内周とニードル保持体の外周間に隙間を形成し、この隙間をニードル保持体及び筒状体上にシートを吸着するための空気の吸引通気孔として用い、
この吸引通気孔をニードル保持体のニードル孔とは分離させ、ニードル保持体のスペーサに溝を形成して、このスペーサの溝を通じて該吸引通気孔が繋がるようにし、
ニードル保持体のスペーサを筒状体の上側内壁に当接させて、ニードル保持体を位置決めしたことを特徴とするチップのピックアップ装置の製造方法。 - 請求項１乃至５のいずれかに記載のチップのピックアップ装置を備えることを特徴とする半導体製造装置。
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