JP4266106B2 - 粘着性テープの剥離装置、粘着性テープの剥離方法、半導体チップのピックアップ装置、半導体チップのピックアップ方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体装置の製造技術に係るもので、特に個片化された半導体ウェーハに接着された粘着性テープを剥離する剥離装置及び剥離方法、個片化された半導体ウェーハに接着された粘着性テープを剥離する剥離機構を備え、個々の半導体チップをピックアップするピックアップ装置及びピックアップ方法、並びに半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体装置の製造工程において、素子形成の終了した半導体ウェーハは、ダイシングラインやチップ分割ラインに沿って分離され、個片化されることにより複数の半導体チップが形成される。図５３（ａ），（ｂ）は、個片化された半導体ウェーハ（半導体チップ）１００の状態を示しており、粘着性テープ１０１ａに貼り付けられている。（ａ）図は斜視図、（ｂ）図はそのＡ−Ａ’線に沿った断面図である。各々の半導体チップ１００は、上記粘着性テープ１０１ａからピックアップされ、リードフレームやＴＡＢテープへのマウント工程、あるいはパッケージへの封止工程等の実装工程を経て半導体装置が完成される。
【０００３】
上記個々の半導体チップ１００をピックアップする際、半導体ウェーハの粘着性テープ１０１ａの貼り付け面の裏面を、ウェーハリングに貼り付けた別の粘着性テープ１０１ｂに貼り付けた後、上記粘着性テープ１０１ａを剥離し、ウェーハリングをピックアップ装置に装着して個々の半導体チップ１００をピックアップする。
【０００４】
図５４は、従来のピックアップ装置における、半導体チップ１００を粘着性テープ１０１ｂからピックアップする主要構成部の拡大断面図である。半導体チップ１００をウェーハリングに貼り付けた粘着性テープ１０１ｂから剥離してピックアップする場合には、半導体チップ１００の裏面側から粘着性テープ１０１ｂを介在して突き上げピン（ニードル）１０２を突出（上昇）させ、半導体チップ１００を粘着性テープ１０１ｂの弾性力を利用して剥離する。上記突き上げピン１０２は、上記半導体チップ１００の各コーナー部もしくは中央部近傍に対応する位置に配置され、基部がピンホルダー１０３に装着されている。
【０００５】
半導体チップ１００を粘着性テープ１０１ｂから剥離する順序としては、まず、ピックアップの対象となる半導体チップ１００が突き上げピン１０２上に位置するように、半導体チップ１００が貼り付けられた粘着性テープ１０１ｂが固定された保持テーブルを移動させる。次に、剥離する半導体チップ１００の位置検出や良品／不良品を判別するためのマーク検出等を行い、バックアップホルダー１０４の内部をバキュームで引いて、粘着性テープ１０１ｂをバックアップホルダー１０４の上面に吸着して固定する。この状態で、突き上げピン１０２が取り付けられているピンホルダー１０３を上昇させ、突き上げピン１０２をバックアップホルダー１０４の上面から突出させ、粘着性テープ１０１ｂを介在して半導体チップ１００を裏面側から突き上げる。
【０００６】
ところで、近年は、半導体チップを例えばカード状の薄いパッケージに内蔵するために、半導体チップの薄型化が強く望まれており、半導体ウェーハの裏面を研磨、研削及びエッチングして１００μｍ以下にまで薄くしている。しかし、半導体チップを１００μｍ以下にまで薄くすると、ウェーハリングに貼り付けた別の粘着性テープ１０１ｂに貼り付けた後、粘着性テープ１０１ａを剥離する際に半導体チップが割れる、いわゆるクラックが発生して製造歩留まりが低下したり、半導体チップ１００が互いに接触してチッピングが発生し、半導体装置の品質が低下するという問題がある。また、個々の半導体チップをピックアップする際にも、クラックやチッピングが発生する。
【０００７】
次に、半導体チップの厚さが１００μｍ以下になった場合の上記クラックの問題点について、図５５（ａ），（ｂ）及び図５６（ａ），（ｂ）により詳しく説明する。半導体チップの厚さが上記のように非常に薄いと、半導体チップ１００の外周部（特にコーナー部分）が剥がれたとしても、突き上げピン１０２の上昇より粘着性テープ１０１の剥がれる速度が遅いため、図５５（ａ）に示すように剥離する前に半導体チップ１００が凹状に反ってしまい、図５５（ｂ）に示すように最終的にはクラックに至る。また、図５６（ａ），（ｂ）に示すように、粘着性テープ１０１を介在させた状態で半導体チップ１００の裏面側を突き上げピン１０２で押し上げると、コーナー部しか剥離しない状態で半導体チップ１００と突き上げピン１０２との接触部にクラックが入ったり、突き上げピン１０２が貫通したりしてしまい、チップクラックに至ってしまう。半導体チップの厚さが１００μｍ以上であれば、半導体チップ１００と粘着性テープ１０１の接着力より、半導体チップの強度（厚さ方向）が強いため、このような現象は発生しにくい。
【０００８】
このように、半導体チップが薄厚化されると、半導体チップの抗折強度が低くなり、従来の粘着性テープの剥離機構や剥離方法、並びに従来の半導体チップのピックアップ装置やピックアップ方法ではクラックやチッピング等の品質低下と歩留まり低下を回避できず、これらの機構や装置、方法だけでなく、これらを備える半導体装置の製造装置や半導体装置の製造方法に対しても改善が望まれている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来の粘着性テープの剥離方法及び剥離装置、並びに従来の半導体チップのピックアップ装置及びピックアップ方法では、半導体チップの薄型化に伴って、粘着性テープの剥離時やピックアップ時に半導体チップのクラックやチッピングが発生して半導体チップへダメージ与えてしまい、半導体装置の品質の低下や歩留まりの低下を招くという問題があった。
【００１０】
この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、チップのクラックやチッピング等の不良を低減して高品質の半導体装置を製造できるとともに製造歩留まりの低下も抑制できる粘着性テープの剥離装置、粘着性テープの剥離方法、半導体チップのピックアップ装置、半導体チップのピックアップ方法及び半導体装置の製造方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明の一態様に係る粘着性テープの剥離装置は、個片化された半導体ウェーハに接着された粘着性テープを剥離する剥離装置であって、粘着性テープの剥離方向に対して、少なくとも２つの吸着エリアに分離された多孔質材からなるウェーハ吸着部を備え、粘着性テープに接着された、個片化された半導体ウェーハを吸着固定する保持テーブルと、前記粘着性テープの端部を引いて剥離するための剥離爪と、前記ウェーハ吸着部の各々の吸着エリアに対応して設けられた第１の吸引経路で、前記半導体ウェーハを吸着するための第１の吸引装置と、前記ウェーハ吸着部の各々の吸着エリアに対応して設けられた第２の吸引経路で、前記半導体ウェーハを吸着するための第２の吸引装置と、前記第１の吸引経路による半導体ウェーハの吸着と前記第２の吸引経路による半導体ウェーハの吸着とを吸着エリア毎に切り換える切換装置とを具備し、前記第１の吸引装置により第１の吸引経路で前記半導体ウェーハを吸着した状態で、前記剥離爪により粘着性テープの端部を引いて剥離し、前記ウェーハ吸着部の吸着エリアにおける前記粘着性テープの剥離順序が前の隣接する吸着エリアの粘着性テープが剥離されたときに、前記切換装置により吸引経路を切り換え、前記粘着性テープが剥離された前記吸着エリアに対応する第２の吸引経路で前記第２の吸引装置により個片化された前記半導体ウェーハを吸着する。
【００１６】
また、この発明の一態様に係る粘着性テープの剥離方法は、個片化された半導体ウェーハに接着された粘着性テープを剥離する剥離方法であって、粘着性テープに接着された、個片化された半導体ウェーハを、粘着性テープの剥離方向に対して、少なくとも２つの吸着エリアに分離された多孔質材からなるウェーハ吸着部を有する保持テーブルに載置し、各々の吸着エリアに対応して設けられた第１の吸引経路で前記半導体ウェーハを吸引して吸着固定する工程と、前記粘着性テープの端部を剥離爪で引いて剥離する工程と、前記ウェーハ吸着部の吸着エリアにおける前記粘着性テープの剥離順序が前の隣接する吸着エリアの粘着性テープが剥離されたときに、各々の前記吸着エリアに対応して設けられ前記第１の吸引経路と異なる第２の吸引経路で前記粘着性テープが剥離された吸着エリアの個片化された前記半導体ウェーハを吸着固定する工程とを具備する。
【００１７】
この発明の一態様に係る半導体チップのピックアップ装置は、個片化された半導体ウェーハに接着された粘着性テープを剥離する剥離機構を備え、個々の半導体チップをピックアップするピックアップ装置であって、粘着性テープの剥離方向に対して、少なくとも２つの吸着エリアに分離された多孔質材からなるウェーハ吸着部を備え、粘着性テープに接着された、個片化された半導体ウェーハを吸着固定する保持テーブルと、前記粘着性テープの端部を引いて剥離するための剥離爪と、前記ウェーハ吸着部の各々の吸着エリアに対応して設けられた第１の吸引経路で、前記半導体ウェーハを吸着するための第１の吸引装置と、前記ウェーハ吸着部の各々の吸着エリアに対応して設けられた第２の吸引経路で、前記半導体ウェーハを吸着するための第２の吸引装置と、前記第１の吸引経路による半導体ウェーハの吸着と前記第２の吸引経路による半導体ウェーハの吸着とを吸着エリア毎に切り換える切換装置と、個々の半導体チップを吸着してピックアップする吸着コレットとを具備し、前記第１の吸引装置により第１の吸引経路で前記半導体ウェーハを吸着した状態で、前記剥離爪により粘着性テープの端部を引いて剥離し、前記ウェーハ吸着部の吸着エリアにおける前記粘着性テープの剥離順序が前の隣接する吸着エリアの粘着性テープが剥離されたときに、前記切換装置により吸引経路を切り換え、前記第２の吸引装置の前記吸着エリアに対応する第２の吸引経路で前記粘着性テープが剥離された吸着エリアの個片化された前記半導体ウェーハを吸着し、前記粘着性テープの剥離終了後に、前記吸着コレットで個々の半導体チップを吸着してピックアップする。
【００１９】
また、この発明の半導体チップのピックアップ方法は、個片化された半導体ウェーハに接着された粘着性テープを剥離した後、個々の半導体チップをピックアップするピックアップ方法であって、粘着性テープに接着された、個片化された半導体ウェーハを、粘着性テープの剥離方向に対して、少なくとも２つの吸着エリアに分離された多孔質材からなる吸着エリアに対応して設けられた第１の吸引経路で吸引して固定する工程と、前記粘着性テープの端部を引いて剥離する工程と、前記吸着エリアにおける剥離順序が前の隣接する吸着エリアの粘着性テープが剥離されたときに、前記吸着エリアに対応する第２の吸引経路で前記半導体ウェーハを吸着する工程と、前記粘着性テープの剥離終了後に、前記吸着コレットで個々の半導体チップを吸着してピックアップする工程とを具備する。
【００２０】
この発明の半導体装置の製造方法は、半導体ウェーハの表面に素子を形成する工程と、素子形成の終了した半導体ウェーハを、ダイシングラインまたはチップ分割ラインに沿って分離し、個片化した半導体ウェーハを形成する工程と、粘着性テープに接着された、個片化された半導体ウェーハを、粘着性テープの剥離方向に対して、少なくとも２つの吸着エリアに分離された多孔質材からなるウェーハ吸着部を備える保持テーブルに載置し、前記吸着エリアに対応して設けられた第１の吸引経路で吸引して吸着固定する工程と、前記粘着性テープの端部を引いて剥離する工程と、前記ウェーハ吸着部の吸着エリアにおける前記粘着性テープの剥離順序が前の隣接する吸着エリアの粘着性テープが剥離されたときに、前記吸着エリアに対応する第２の吸引経路に切り換えて前記半導体ウェーハを吸着固定する工程と、前記粘着性テープの剥離終了後に、保持テーブルと吸着コレットとを相対的に移動させ、ピックアップの対象となる半導体チップ上に吸着コレットを移動させる工程と、前記個々の半導体チップを前記吸着コレットで吸着してピックアップする工程とを具備する。
【００２１】
上記のような構成並びに方法によれば、個片化された半導体ウェーハを粘着性テープの剥離位置や半導体チップのピックアップ状態に応じた最適な吸引力で効果的に吸着固定できるので、半導体チップの薄型化によって特に問題となる、粘着性テープの剥離時やピックアップ時における半導体チップのクラックやチッピング等の不良を低減して高品質の半導体装置を製造できるとともに、製造歩留まりの低下も抑制できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１乃至図９はそれぞれ、この発明の第１の実施の形態に係る粘着性テープの剥離機構、粘着性テープの剥離装置、粘着性テープの剥離方法、半導体チップのピックアップ装置、半導体チップのピックアップ方法、半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置について説明するためのもので、ダイボンダーを例にとって示している。図１はダイボンダーの概略構成を示す斜視図、図２は剥離機構及びピックアップ機構で用いられるウェーハ吸着部の構成について説明するための図、図３はウェーハ吸着部と個片化された半導体ウェーハの配置について説明するための図、図４は上記ダイボンダーにおける粘着性テープの剥離機構について説明するための図、図５は補助プレートの構成例について説明するための図、図６及び図７はそれぞれ上記ダイボンダーにおける半導体チップのピックアップ機構について説明するための図、図８はピックアップした半導体チップの実装工程について説明するための概略図、図９は上記ダイボンダーにおけるダイボンディング工程のフローチャートである。
【００２３】
図１に示すダイボンダーは、粘着性テープを剥離するための剥離機構、半導体チップをピックアップするピックアップ機構、ピックアップした半導体チップをリードフレーム上に移送する移送機構、及びリードフレームを搬送する搬送機構等から構成されている。上記剥離機構は、保持テーブル３、ＴＶカメラ４、剥離爪２１、補助プレート２２及び吸引装置２０等から構成されている。上記ピックアップ機構は、上記保持テーブル３、上記ＴＶカメラ４、吸着コレット１０及び上記吸引装置２０等から構成され、剥離機構とピックアップ機構とで上記保持テーブル３、上記ＴＶカメラ４及び上記吸引装置２０が共用される。
【００２４】
上記保持テーブル３は、粘着性テープの剥離方向に対して、少なくとも２つの吸着エリアに分離された（部屋分けされた）多孔質材、例えばフィルム状のセラミック材／ガラスエポキシ基盤からなるウェーハ吸着部２を備えている。本実施の形態では、図２（ａ），（ｂ）に示すように、ウェーハ吸着部２が７つの吸着エリア２−１〜２−７を備えている。各々の吸着エリア２−１〜２−７の下部には、真空配管を接続するための接続孔２３−１〜２３−７が設けられている。このウェーハ吸着部２には、素子形成が終了し、個片化された半導体チップ１を粘着性テープ２４に貼り付けた半導体ウェーハのウェーハ側が吸着されて固定される。この際、図３（ａ），（ｂ）に示すように、剥離方向に対して各半導体チップ１の辺が直交するように配置すれば、ピックアップの際の各半導体チップ１の位置認識が容易になる。図３（ａ），（ｃ）に示すように、剥離方向に対して各半導体チップ１の対角線が平行な方向（半導体チップが正方形の場合には４５度の傾きを持つ）に配置すれば、粘着性テープ２４の剥離が半導体チップ１のコーナー部から始まるため、容易に剥離できる。どちらの配置を選択するかは、半導体チップ１のサイズや厚さ、粘着性テープ２４の粘着力等を考慮して決定すれば良い。
【００２５】
上記保持テーブル３は、半導体ウェーハをＸＹ方向に移動させることにより、吸引装置２０上に個々の半導体チップ１を移動させるようになっている。上記ＴＶカメラ４は、上記半導体チップ１の表面をモニタするためのものである。上記吸引装置２０は、上記保持テーブル３の下側に設置されており、ウェーハ吸着部２の各々の吸着エリア２−１〜２−７に対応して設けられた少なくとも２系統の真空（吸引）配管とそれぞれに対応する２つの真空（吸引）ポンプ、上記真空配管を切り換える切換弁、この切換弁を制御する制御装置等を有している。
【００２６】
また、上記半導体チップ１をリードフレーム上に移送する移送機構は、ボンディングツール８、吸着コレット１０、位置修正ステージ１１、及びボンディングヘッド１２等から構成されている。上記吸着コレット１０は、上記ピックアップ時にも用いられるもので、粘着性テープ２４から剥離された半導体チップ１を吸着して上記位置修正ステージ１１上に移送する。この位置修正ステージ１１上で、半導体チップ１の位置が修正される。位置が修正された半導体チップ１は、ボンディングヘッド８によりリードフレーム上に移送される。
【００２７】
更に、リードフレームを搬送する搬送機構は、リードフレーム供給部５、リードフレーム搬送装置６、ペースト供給装置７、及びリードフレーム収納部９等から構成されている。上記リードフレーム供給部５には、ダイボンディング前のリードフレームが収容されており、リードフレームをリードフレーム搬送装置６に順次送り出すようになっている。上記ペースト供給装置７は、リードフレーム搬送装置６を搬送されたリードフレームのベッド部に、導電性ペーストを塗布するものである。また、上記リードフレーム収納部９は、ダイボンディングが終了したリードフレームを収容する。
【００２８】
上記のような構成のダイボンダーの全体の概略的な動作は次の通りである。まず、素子形成の終了したウェーハを個片化して複数の半導体チップ１を形成し、これら半導体チップ１を粘着性テープ２４に接着（転写）したものを、上記保持テーブル３に装着する。あるいは、素子形成の終了したウェーハに素子形成面側からダイシングライン（またはチップ分割ライン）に沿った切り溝を形成し、この素子形成面側に粘着性テープ２４を貼り付けた後、ウェーハの裏面を少なくとも上記切り溝に達するまで研削することによって個片化し（先ダイシング）、複数の半導体チップ１を形成したものを、上記保持テーブル３に装着する。次に、吸引装置２０で半導体チップ１を直接的に吸着固定し、剥離爪２１と補助プレート２２を用いて上記粘着性テープを剥離する。引き続き、保持テーブル３をＸＹ方向に移動させ、ＴＶカメラ１４を用いて半導体チップ１の表面をモニタし、このモニタで得た画像データを二値化もしくは多値化して半導体チップ１の位置検出、及び良品／不良品を判別するためのマーク検出等を行う。そして、上記吸引装置２０によるバキュームで吸引しつつ（半導体チップのサイズや厚さによっては、必ずしもバキュームで吸引する必要はない）、半導体チップ１を吸着コレット１０で吸着してピックアップして上記位置修正ステージ１１上に移送し、半導体チップ１の位置や必要に応じて表裏を修正した後、ボンディングヘッド８によりリードフレーム上に移送する。
【００２９】
上記ピックアップの終了後、次にピックアップする半導体チップ１の位置へ保持テーブル３を移動し、上述した動作を繰り返す。
【００３０】
一方、上記リードフレーム供給部５は、リードフレームをリードフレーム搬送装置６に順次送り出し、リードフレーム搬送装置６を搬送されるリードフレームのベッド部には、上記ペースト供給装置７から導電性ペーストが塗布される。そして、上記ボンディングヘッド８で移送された半導体チップ１が、上記リードフレームのベッド部上にマウント（ダイボンディング）される。ダイボンディングが終了したリードフレームは、リードフレーム収納部９に収容され、このような動作を順次繰り返す。
【００３１】
次に、上述したようなダイボンダーにおける粘着性テープの剥離機構と半導体チップのピックアップ機構並びにこれらを用いた剥離方法及びピックアップ方法について図４乃至図９により詳しく説明する。
【００３２】
まず、半導体素子形成面に粘着性テープ２４が貼り付けられた、個片化された半導体ウェーハ（半導体チップ１）を用意し（ＳＴＥＰ１）、保持テーブル３にセットする（ＳＴＥＰ２）。保持テーブル３には、図４に示すように２系統の真空配管２５−１，２５−２、配管の切換弁２６−１〜２６−７、及び２つのバキュームポンプ２７−１，２７−２が設けられており、これらを用いて粘着性テープ２４の剥離が行われる。まず、第１の系統の真空配管２５−１と第１のバキュームポンプ２７−１を用いて粘着性テープ２４に接着された半導体ウェーハをバキューム吸引して吸着固定し（ＳＴＥＰ３）、この状態で粘着性テープ２４の剥離を開始する。剥離に際しては、粘着性テープ２４の一端側を剥離爪２１で保持し、粘着性テープ２４の上部に剥離を補助する補助プレート２２をセットし、この補助プレート２２で粘着性テープ２４の上面を抑えて粘着性テープ２４を曲げつつ、剥離爪２１で粘着性テープ２４の一端を図示矢印方向に０．１ｍｍ〜５０ｍｍ／ｓｅｃの速度、より好ましくは０．１ｍｍ〜１０ｍｍ／ｓｅｃの速度で引く（ＳＴＥＰ４）。この際、剥離爪２１を引く強度に強弱を付けても良いし、剥離爪２１と補助プレート２２を一定の速度で移動させて剥離しても良い。また、剥離爪２１で一定の距離引いた後、補助プレート２２で粘着性テープ２４の上面を抑える動作を繰り返しても良い。そして、ウェーハ吸着部２の隣接する吸着エリア２−１〜２−７近傍の粘着性テープ２４の一部が剥離されたときに、切換弁２６−１〜２６−７により第２系統の真空配管２５−２に切り換え第２のバキュームポンプ２７−２を用いて剥離された吸着エリアの半導体チップ１を吸着して固定する（ＳＴＥＰ５）。図４では、剥離が吸着エリア２−１と吸着エリア２−２の境界領域まで進み、切換弁２６−１が切り換えられた状態を示している。
【００３３】
以下同様に、粘着性テープ２４の剥離にしたがって切換弁２６−２〜２６−７を順次切り換えて行く。そして、粘着性テープ２４が完全に剥離された状態では、各半導体チップ１は粘着性テープ２４からウェーハ吸着部２に転写され、第２のバキュームポンプ２７−２により第２系統の真空配管２５−２を介して各半導体チップが吸着されて固定される（ＳＴＥＰ６）。
【００３４】
なお、上記補助プレート２２は、図５（ａ）に示すように先端にアールが付いているものや図５（ｂ）に示すように先端が鋭角なものを用いることができる。先端部の形状は、粘着性テープ２４の厚さや粘着力、柔軟性等によって決定すれば良い。
【００３５】
次に、半導体チップ１の位置検出及び良品検出を行った後（ＳＴＥＰ７）、上記ウェーハ吸着部２から個々の半導体チップ１のピックアップを開始する。ピックアップの開始直後は、各半導体チップ１は第２のバキュームポンプ２７−１により第２系統の真空配管２５−２で吸着されて固定されており、この状態で吸着コレット１０を用いて吸着力のみでピックアップする（ＳＴＥＰ８）。そして、ピックアップが進行して吸着エリアの境界近傍まで進んだ時点で、切換弁を切り換えて第１系統の真空配管２５−１に切り換え、第１のバキュームポンプ２７−１を用いてピックアップされた吸着エリアを吸引する（ＳＴＥＰ９−１）。図６ではピックアップが吸着エリア２−１までほぼ終了し、吸着エリア２−１に対応する切換弁２６−１が閉じた状態を示している。
【００３６】
これによって、半導体チップ１をピックアップしてウェーハ吸着部２の一部が露出されることによって、第２のバキュームポンプ２７−２の吸引力が低下するのを防止するとともに、露出されたウェーハ吸着部２に残存されている不良チップや製品にならないウェーハの周辺部の素子を吸着して固定できる。
【００３７】
なお、ピックアップが進行して吸着エリア内の半導体チップをピックアップした時点で、図７に示すように切換弁を閉じて吸着を停止しても良い（ＳＴＥＰ９−２）。図７ではピックアップが吸着エリア２−４まで進み、吸着エリア２−１〜２−３に対応する切換弁２６−１〜２６−３が閉じた状態を示している。
【００３８】
その後、図８に示すようにリードフレームにダイボンディングする（ＳＴＥＰ１０）。図８において、（ａ）図は粘着性テープ２４の剥離工程、（ｂ）図はピックアップ工程、（ｃ）図は半導体チップ１をリードフレーム１３へ導電性ペースト１４等でマウントする工程をそれぞれ概略的に示している。
【００３９】
そして、不良品及びウェーハ外周部の製品とならない素子を破棄する（ＳＴＥＰ１１）。
【００４０】
上記のような構成並びに方法によれば、個片化された半導体ウェーハを粘着性テープの剥離位置や半導体チップのピックアップ状態に応じた最適な吸引力で効果的に吸着固定できるので、半導体チップの薄型化によって問題となる、粘着性テープの剥離時やピックアップ時における半導体チップのクラックやチッピングを防止できる。また、吸着のみでピックアップを行うので、従来の突き上げピンによるピックアップで問題となっていた、突き上げピン接触部での半導体チップへのダメージも防止できる。
【００４１】
従来の技術では、半導体チップの厚さが５０μｍ以下になると、半導体チップのピックアップ時にクラックが多発していたが（１００ｐｃｓ／１００ｐｃｓ）、この発明の実施の形態を適用することにより、半導体チップの厚さが５０μｍ以下であってもクラックの発生をほとんど無視できる（０／１００ｐｃｓ）までに低減できた。
【００４２】
なお、上記第１の実施の形態では、ダイボンダーを例にとって説明したが、図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように粘着性テープ２４を剥離した後、個々の半導体チップ１をピックアップしてトレイ１５に詰めるピッカー、図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように粘着性テープ２４を剥離した後、個々の半導体チップ１をピックアップして実装基板１６上にフリップチップ接続で実装するフリップチップボンダー、図１２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように粘着性テープ２４を剥離した後、個々の半導体チップ１をピックアップして熱可塑性のフィルム基板１７上にマウントするフィルム接着ボンダー、図１３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように粘着性テープ２４を剥離した後、個々の半導体チップ１をピックアップして、加熱ツール１９ａ，１９ｂを用いてＴＡＢテープ１８にマウントするインナーリードボンダー等、粘着性テープの剥離機構や半導体チップのピックアップ装置が必要となる他の半導体製造装置にも適用できるのは勿論である。
【００４３】
また、上記粘着性テープ２４には、剥離の際にテープのベース層２４−１と粘着層２４−２とが分離されるものを用いることもできる。この場合には、図１４に示すように、粘着性テープを剥離する際に、テープのベース層２４−１のみが剥離され、粘着層２４−２は半導体チップ１に粘着された状態で残存する。そして、半導体チップ１をピックアップする際には、図１５に示すように、吸着コレット１０にてチップ１を粘着層２４−２に粘着された状態のまま吸着し、粘着層２４−２を引きちぎってピックアップする。粘着層２４−２の強度が高い場合には、チップ１間の領域にレーザーを照射し、粘着層２４−２を溶断してからピックアップしても良い。あるいは、鋭利な刃物で粘着層２４−２を切断したり、溶剤を用いて少なくともチップ１間の領域の粘着層２４−２を除去してからピックアップしても良い。
【００４４】
図１６は、この発明の第２の実施の形態に係る粘着性テープの剥離機構、粘着性テープの剥離装置、粘着性テープの剥離方法、半導体チップのピックアップ装置、半導体チップのピックアップ方法、半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置について説明するためのもので、剥離機構で用いられるウェーハ吸着部２の他の構成例を示している。この剥離機構では、粘着性テープ２４の剥離量に応じて切換弁２６−１〜２６−７を切り換える制御装置３１を設けている。図１６において図４と同一構成部には同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４５】
本第２の実施の形態では、粘着性テープ２４の剥離量を剥離爪２１の位置（例えばＬａ〜Ｌｆ）、補助プレート２２の位置、及びバキュームポンプ２７−１，２７−２の吸引力の変化等に応じて隣接する吸着エリア２−１〜２−７間の移動を検知し、この検知結果に応じて切換弁２６−１〜２６−７を切り換えるようにしている。
【００４６】
なお、上記剥離爪２１（または補助プレート２２）の位置Ｌａ〜Ｌｆの検出誤差Δ１は±０．５〜１０ｍｍ、より好ましくは±０．５〜５ｍｍの範囲内、補助プレート２２の高さΔ２は粘着性テープ２４の表面から０〜１０ｍｍ、より好ましくは０〜５ｍｍの範囲内にあることが好ましい。
【００４７】
このような構成によれば、より高精度化でき、粘着性テープ２４の剥離をする際に、薄い半導体チップであってもクラックやチッピング等を防止できる。
【００４８】
前記制御装置３１による切換弁２６−１〜２６−７の制御は、半導体チップのピックアップにも適用できるのは勿論である。
【００４９】
図１７乃至図２１はそれぞれ、この発明の第３の実施の形態に係る粘着性テープの剥離機構、粘着性テープの剥離装置、粘着性テープの剥離方法、半導体チップのピックアップ装置、半導体チップのピックアップ方法、半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置について説明するためのもので、粘着性テープの剥離工程と半導体チップのピックアップ工程を順次示している。本第３の実施の形態は、半導体チップのサイズが小さい（例えば、３ｍｍ□以下）場合、粘着性テープと半導体チップの表面に形成された膜（例えば表面保護膜）の密着性が非常に高い場合、あるいは表面にバンプが形成されている製品等のように半導体チップの表面に大きな凹凸がある場合等に好適なものである。
【００５０】
図１７（ａ），（ｂ）は、研削工程が終了した状態を示しており、（ａ）図は斜視図、（ｂ）図は（ａ）図の１５Ｂ−１５Ｂ’線に沿った断面図である。粘着性テープ２４はウェーハリング３２に貼り付けられており、個片化された半導体ウェーハ（半導体チップ１）は上記粘着性テープ２４に貼り付けられている。上記ウェーハリング３２と粘着性テープ２４は、半導体ウェーハ１の裏面研削工程で用いられたものである。ここで、上記粘着性テープ２４は、上記個片化された半導体ウェーハ１の外周部から突出するサイズ（例えば、２ｍｍ以上大きい）が好ましい。
【００５１】
上記半導体ウェーハ１から粘着性テープ２４を剥離する際には、図１８（ａ），（ｂ）に示すように、ウェーハリング３２に貼り付けられている粘着性テープ２４の外周部に剥離用テープ３３を接着し、この剥離用テープ３３を剥離爪２１で掴み、半導体チップ１の吸着面と平行な方向に引いて剥離する。もしくは粘着性テープ２４の端部を剥離爪２１で直接掴み、半導体チップ１の吸着面と平行な方向に引いて剥離する。そして、まずウェーハリング３２から粘着性テープ２４を剥離する。
【００５２】
粘着性テープ２４の剥離が進んで、ウェーハ吸着部（吸着ステージ）に固定されている半導体ウェーハ（半導体チップ）の外周部に達した時には、図２１（ａ）に示すように、粘着性テープ２４は既にある一定以上の長さ（ΔＬ）剥離されている。よって、半導体ウェーハの外周部に到達したときの剥離角度は、図２１（ｂ）に示すように、半導体チップ１の表面を基準として鈍角ΔＸ（９０度以上）となる。
【００５３】
これによって、半導体チップ１から粘着性テープ２４を剥離するのに必要な力を非常に小さくできるので、半導体チップ１のサイズが小さい場合、半導体チップ１の表面保護膜と粘着性テープ２４との密着性が非常に高い場合、及び半導体チップ１の表面に大きな凹凸がある場合等であっても比較的容易に剥離できる。従って、剥離不良となって外周部の半導体チップ１が粘着性テープ２４に接着されたまま残存することはない。
【００５４】
以降の工程は、上述した第１，第２の実施の形態と同様であり、図１９（ａ），（ｂ）に示すように、粘着性テープ２４の剥離が個片化された半導体ウェーハの外周部に位置する部分を過ぎたら、粘着性テープ２４の剥離量（移動量）に合わせて、ウェーハ吸着部２の部屋分けされた吸着エリアの切換弁２６−１〜２６−７を順次切り換えてバキューム吸引することにより吸着固定しつつ、粘着性テープ２４を剥離する。
【００５５】
その後、粘着性テープ２４からウェーハ吸着部２に転写（吸着固定）された半導体チップ１の素子検出を行い、図２０（ａ），（ｂ）に示すように、良品素子のみ吸着コレット１０にて吸着し、順次ピックアップする。
【００５６】
そして、上記ピックアップした半導体チップ１に対して、ダイボンディング工程やトレイ詰め工程等を行う。
【００５７】
本第３の実施の形態によれば、半導体チップのサイズが小さく、真空吸着によって保持する力が弱い場合、粘着性テープと半導体チップの表面に形成された膜の密着性が非常に高い場合、あるいは半導体チップの表面に大きな凹凸がある場合等にも、粘着性テープの良好な剥離が行え、且つ半導体チップを確実にピックアップできる。
【００５８】
なお、上記第３の実施の形態では、ウェーハリング３２を用いる場合を例にとって説明したが、第１，第２の実施の形態と同様にウェーハリングを用いなくても良い。この場合には、粘着性テープ２４のサイズを半導体ウェーハの外周部よりも大きく（例えば、２ｍｍ以上）して、外周部から突出させることにより、剥離開始時に粘着性テープ２４を剥がし易くできる。また、ウェーハの外周部に配置されている半導体チップ１から粘着性テープ２４を剥がし始めるときの角度を、半導体チップ１の表面を基準として鈍角にすることにより、半導体チップ１が粘着性テープ２４に残って剥離不良となるのを防止できる。
【００５９】
図２２は、この発明の第４の実施の形態に係る粘着性テープの剥離機構、粘着性テープの剥離装置、粘着性テープの剥離方法、半導体チップのピックアップ装置、半導体チップのピックアップ方法、半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置について説明するためのもので、概略構成を示している。
【００６０】
本第４の実施の形態では、チャンバー２７に粘着性テープ２４の剥離機構を収容（保持テーブルの上面側を気密封止）し、剥離する粘着性テープ２４側を加圧するようにしている。この際、ウェーハ吸着部２は裏面側から真空吸引する。これによって、チャンバー２７の内部と半導体チップ１固定部の圧力差が大きくなり、半導体チップ１を強い吸着力で固定して粘着性テープ２４を半導体チップ１から剥離できる。
【００６１】
このような構成によれば、個片化された半導体ウェーハの吸着力を高めることができるので、粘着力の強い粘着性テープであっても比較的容易に剥離することができる。
【００６２】
勿論、粘着性テープの剥離機構だけでなく、ピックアップ装置をチャンバーに収容しても良い。また、このような粘着性テープの剥離機構やピックアップ装置を他の半導体装置の製造装置に適用することもできる。
【００６３】
図２３乃至図４１はそれぞれ、上述した第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の種々の構成例を示している。図２３はウェーハ吸着部の多孔質材を粘着性テープの剥離方向に対して２つの吸着エリアに分離したものである。図２４はウェーハ吸着部の多孔質材を粘着性テープの剥離方向に対して５つの吸着エリアに分離したものである。図２５はウェーハ吸着部の多孔質材を粘着性テープの剥離方向に対して９つの吸着エリアに分離したものである。
【００６４】
図２６乃至図２９はそれぞれ、ウェーハ吸着部の多孔質材を粘着性テープの剥離方向に対して複数に分割するだけでなく、剥離方向と直交する方向にも２分割することにより、それぞれ吸着エリアを４、１０、１４、１８個設けたものである。
【００６５】
図３０乃至図３５はそれぞれ、ウェーハ吸着部の多孔質材上に多数の透孔を有するプレート２８を設け、このプレート２８を介在して個片化された半導体ウェーハ１を吸着するものである。図３０では多孔質材が粘着性テープの剥離方向に対して２つの吸着エリアに分離され、図３１では５つのエリアに分離され、図３２では７つのエリアに分離されている。また、図３３では多孔質材が粘着性テープの剥離方向及びこの方向と直交する方向に対してそれぞれ２分割されて４つの吸着エリアに分離され、図３４では１０の吸着エリアに分離され、図３５では１４の吸着エリアに分離されている。
【００６６】
図３６乃至図４１はそれぞれ、ウェーハ吸着部の多孔質材上に、各半導体チップに対応する透孔を有するプレート３０を設け、このプレート３０を介在して個々の半導体チップを吸着するものである。図３６では多孔質材が粘着性テープの剥離方向に対して２つの吸着エリアに分離され、図３７では５つのエリアに分離され、図３８では７つのエリアに分離されている。また、図３９では多孔質材が粘着性テープの剥離方向及びこの方向と直交する方向に対してそれぞれ２分割されて４つの吸着エリアに分離され、図４０では１０の吸着エリアに分離され、図４１では１４の吸着エリアに分離されている。
【００６７】
このような構成であっても基本的には図２に示したウェーハ吸着部と同様であり、半導体チップ１のサイズや厚さ、粘着性テープ２４の粘着力、厚さ、柔軟性等を考慮して最適な構造を選択すれば良い。
【００６８】
図４２（ａ），（ｂ）はそれぞれ、上記第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の別の構成例について説明するためのもので、多孔質粘着性テープとその支持部材を用いて、個片化された半導体ウェーハを吸着するものである。図４２（ａ）は多孔質粘着性テープの断面図、図４２（ｂ）は支持部材の断面図である。
【００６９】
多孔質粘着性テープ４０は、上記粘着性テープ２４が貼り付けられた半導体チップ１を転写するために用いられる。上記多孔質粘着性テープ４０には、多孔質材４１の両面に、一方の面と他方の面との間で空気が貫通する多数の孔を塞がないように、通気性を有した状態で粘着剤４２−１，４２−２が塗布されている。上記多孔質材４１には、多孔質であればセラミックや樹脂等のいかなる材料も用いることができる。また、上記粘着剤４２−１，４２−２の粘着力は通常の粘着性テープよりも弱く設定されている。上記多孔質粘着性テープ４０は、半導体ウェーハの外形に適合するように円形形状を有し、その側面には空気が抜けないように空気抜け防止用具４３が設けられている。この空気抜け防止用具４３は、例えば粘着性樹脂や粘着性テープ等により形成できる。
【００７０】
一方、支持部材４５には、一方の面と他方の面とを貫通する真空吸着用の透孔４４−１〜４４−７が開孔されている。これらの透孔４４−１〜４４−７はそれぞれ、例えば図４における２系統の真空配管２５−１，２５−２の切換弁２６−１〜２６−７に対応して設けられる。
【００７１】
そして、図４３に示すように、上記多孔質粘着性テープ４０における半導体チップの吸着（転写）面と反対側の面を支持部材４５に貼り付けて用いる。
【００７２】
次に、上記図４２及び図４３に示した多孔質粘着性テープ４０を用いる場合の粘着性テープ２４の剥離工程について図４４（ａ），（ｂ），（ｃ）により説明する。
【００７３】
まず、図４４（ａ）に示すように、支持部材４５の下面に支持部材４５の真空吸着用の透孔４４−１〜４４−７に対応し、真空配管を接続するための接続孔を有する固定治具４６を配置し、支持部材４５の真空吸着用の透孔と固定治具４６の接続孔、及び多孔質粘着性テープ４０に存在する多数の孔を介して、バキュームポンプ２７−１を用いてバキューム吸引する。これによって、バキュームポンプ２７−１による真空吸着力と粘着剤４２−１による接着力とで個片化された半導体ウェーハ（半導体チップ１）が多孔質粘着性テープ４０に固定される。この結果、真空吸着力で多孔質粘着性テープ４０の粘着力が弱いのを補うことができる。
【００７４】
支持部材４５を介して半導体チップ１を真空吸着させた状態で、半導体チップ１に貼り付けられていた粘着性テープ２４を矢印方向に引っ張って剥離する。剥離に際しては、粘着テープ２４の一端側を剥離爪２１で保持し、粘着性テープ２４の上部に剥離を補助する補助プレート２２をセットし、この補助プレート２２で粘着性テープ２４の上面を抑えて粘着性テープ２４を曲げつつ、剥離爪２１で粘着性テープ２４の一端を図示矢印方向に引っ張って剥離する。この際、ウェーハ吸着部の隣接する吸着用の透孔に対応する粘着性テープ２４の一部が剥離されたときに、切換弁により第２系統の真空配管２５−２に切り換え、バキュームポンプ２７−２による吸着力と粘着剤４２−１による接着力を用いて剥離された半導体チップ１を固定する。ここでは、多孔質粘着性テープ４０の多孔質材４１は部屋分けされていないが、多孔質材４１は距離が大きくなるにしたがって吸引抵抗が大きくなるので、主に真空吸着用の透孔から近距離に位置する半導体チップ１に吸引力を及ぼし、透孔の近傍が吸着エリアとなる。部屋分けされていないことによる吸着力の低下は、粘着剤４２−１による接着力で補うことができる。よって、複数に部屋分けしたのと同様である。
【００７５】
粘着性テープ２４の剥離が終了し、バキュームポンプ２７−２による吸引を停止すると、図４４（ｂ）に示された状態となる。この状態では、各半導体チップ１は、粘着剤４２−１による接着力で固定されている。そして、支持部材４５から固定治具４６を取り外すと、図４４（ｃ）に示すように支持部材４５上に貼り付けられた多孔質粘着性テープ４０に半導体チップ１が転写された状態となる。この状態で、次のピックアップ工程に向けて搬送する。
【００７６】
ピックアップ工程は、図４５（ａ）に示すようにして行う。すなわち、多孔質粘着性テープ４０に転写された半導体チップ１のうち、良品を選択して吸着コレット１０の真空吸着力により吸着し、矢印方向（上方）にピックアップする。この際、各半導体チップ１は粘着剤４２−１による接着力で固定されており、この状態で吸着コレット１０を用いて吸着力のみでピックアップする。これによって、露出されたウェーハ吸着部に残存されている不良半導体チップ１’や製品にならないウェーハの周辺部の素子を固定できる。
【００７７】
なお、半導体チップ１のサイズや厚さ、多孔質粘着性テープ４０の粘着力など、必要に応じて真空吸引を行って、半導体チップ１を真空吸着力と多孔質粘着性テープ４０の粘着力の両方で固定しても良い。
【００７８】
図４５（ｂ）に、良品の半導体チップ１のピックアップが終了し、不良半導体チップ１’が多孔質粘着性テープ４０上に残った状態を示す。
【００７９】
その後、図４５（ｃ）に示すように、不良半導体チップ１’と製品にならないウェーハの周辺部の素子が残っている多孔質粘着性テープ４０から支持部材４５を取り外す。
【００８０】
上記支持部材４５は、以降の半導体チップのピックアップ工程で繰り返し使用することができる。一方、多孔質粘着性テープ４０は、不良半導体チップ１’や製品にならないウェーハの周辺部の素子が貼り付けられた状態のまま破棄する。
【００８１】
上記のような構成のウェーハ吸着部は、吸着コレット１０を用いて、半導体チップ１をピックアップする際に、多孔質粘着性テープ４０の粘着力が低いため、薄厚化された半導体チップ１であっても容易に多孔質粘着性テープ４０から剥がすことができる。従って、ピックアップの際に発生する半導体チップ１の破損を防止することができ、製造歩留まりの向上に寄与することができる。
【００８２】
なお、上述した説明では、多孔質粘着性テープ４０の両面に粘着剤４２−１，４２−２を塗布したが、多孔質粘着性テープ４０の半導体チップ１の接着面側のみに粘着剤４２−１を塗布しても良い。この場合には、支持部材４５の表面上に粘着剤を塗布しておく。
【００８３】
また、上記の例では、多孔質粘着性テープ４０から支持部材４５を取り外し、支持部材４５の再利用を行い、不良半導体チップ１’と製品にならないウェーハの周辺部の素子が残存している多孔質粘着性テープ４０を破棄した。しかし、図４６（ａ）に示すように、不良半導体チップ１’（あるいは製品にならないウェーハの周辺部の素子）の表面に粘着性テープ４７を貼り付け、図４６（ｂ）に示すように不良半導体チップ１を多孔質粘着性テープ４０から剥離して粘着性テープ４７と不良半導体チップ１’を破棄するようにしても良い。ここで、上記粘着性テープ４７の粘着力は、粘着剤４２−１の粘着力よりも強い必要がある。
【００８４】
この後、支持部材４５と多孔質粘着性テープ４０とを、次のピックアップ工程で再度利用する。このようにして、多孔質粘着性テープ４０を例えば２〜１０回程度再利用することにより、よりコストの低減を図ることができる。
【００８５】
次に、上記支持部材４５のより具体的な構成について、幾つかの例を用いて説明する。図４７乃至図５２に、それぞれの支持部材の平面図及び断面図を示す。
【００８６】
図４７（ａ），（ｂ）に示した支持部材４５ａは、金属、セラミックあるいは樹脂等から成る円形の平板に、透孔４８が複数箇所開孔された構成を有する。これらの透孔４８は、真空吸着用の透孔（真空配管を接続するための接続孔）に対応して設けられている。
【００８７】
図４８（ａ），（ｂ）に示した支持部材４５ｂは、樹脂やセラミック等から成り、多くの空気が貫通する孔を有する多孔質材で形成された円形の平板４９の側面に空気抜け防止具５０が設けられて形成されている。
【００８８】
図４９（ａ），（ｂ）に示した支持部材４５ｃは、金属、セラミック、樹脂等から成る平板の中央部に、透孔５１が一箇所設けられて形成されている。
【００８９】
これら図４７乃至図４９にそれぞれ示した支持部材４５ａ，４５ｂ，４５ｃは、いずれも表面に粘着剤が塗布されていない。従って、このような支持部材４５ａ，４５ｂ，４５ｃを用いる場合には、多孔質粘着性テープ４０における支持部材４５ａ，４５ｂ，４５ｃとの貼り付け面に接着剤４２−２が塗布されている必要がある。
【００９０】
これに対し、図５０乃至図５２にそれぞれ示した支持部材４５ｄ，４５ｅ，４５ｆは、一方の面に接着剤５２，５３，５４が塗布されている。ここで、接着剤５２，５３，５４は、それぞれ真空吸引用の孔を塞ぐことがないように塗布されている。すなわち、図５０（ａ），（ｂ）に示した支持部材４５ｄでは、複数の透孔４８が存在しない領域の表面上に接着剤５２が塗布されている。図５１（ａ），（ｂ）に示した支持部材４５ｅでは、側面に空気抜け防止具５０が設けられた多孔質材４９における多数の孔を塞ぐことがないようにその表面上に接着剤５３が塗布されている。また、図５２（ａ），（ｂ）に示された支持部材４５ｆでは、一箇所の透孔５１が存在しない領域の表面上に粘着剤５４が塗布されている。
【００９１】
これら図５０（ａ），（ｂ）乃至図５２（ａ），（ｂ）にそれぞれ示した支持部材４５ｄ，４５ｅ，４５ｆは、多孔質粘着性テープ４０における支持部材との貼り付け面に接着剤が塗布されている場合、あるいは塗布されていない場合の両方において用いることができる。
【００９２】
上記支持部材４５ａ〜４５ｆのいずれを用いる場合においても、真空吸着用の孔が設けられているので、多孔質粘着性テープ４０をこの支持部材４５ａ〜４５ｆに貼り付けた状態で支持部材４５ａ〜４５ｆ側から真空吸引を行い、半導体チップを多孔質粘着性テープに真空吸着することができる。
【００９３】
上記のような多孔質材粘着性テープ４０を用いたウェーハ吸着部の構成によれば、真空吸引と粘着剤による粘着力とを併用するので、多孔質材粘着性テープ４０の粘着力を通常の粘着性テープのものより小さく抑えることができる。故に、粘着性テープ２４を剥離する際には真空吸引と粘着剤の粘着力とで個片化された半導体ウェーハを強力に吸着し、半導体チップ１を多孔質粘着性テープ４０からピックアップする際には真空吸引を停止または弱めることにより容易に剥がすことができる。これによって、半導体チップ１の破損を防止し、製造歩留まりを向上できる。
【００９４】
以上第１乃至第４の実施の形態を用いてこの発明の説明を行ったが、この発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上記各実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば各実施の形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも１つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、チップのクラックやチッピング等の不良を低減して高品質の半導体装置を製造できるとともに製造歩留まりの低下も抑制できる粘着性テープの剥離装置、粘着性テープの剥離方法、半導体チップのピックアップ装置、半導体チップのピックアップ方法及び半導体装置の製造方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態に係るダイボンダーの概略構成を示す斜視図。
【図２】剥離機構及びピックアップ機構で用いられるウェーハ吸着部の構成について説明するためのもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ１−Ｂ１’線に沿った断面図。
【図３】ウェーハ吸着部と個片化された半導体ウェーハの配置について説明するためのもので、（ａ）図はウェーハ吸着部の上面図、（ｂ）図は個片化された半導体ウェーハの配置例を示す平面図、（ｃ）個片化された半導体ウェーハの他の配置例を示す平面図。
【図４】ダイボンダーにおける粘着性テープの剥離機構について説明するための図。
【図５】補助プレートの構成例について説明するためのもので、（ａ）図は断面図、（ｂ）図は他の構成例を示す断面図。
【図６】ダイボンダーにおける半導体チップのピックアップ機構について説明するための図。
【図７】ダイボンダーにおける半導体チップのピックアップ機構の他の構成例について説明するための図。
【図８】ピックアップした半導体チップの実装工程について説明するための概略図であり、（ａ）図は粘着性テープの剥離工程、（ｂ）図はピックアップ工程、（ｃ）図はマウント工程。
【図９】ダイボンダーにおけるダイボンディング工程のフローチャート。
【図１０】ピッカーについて説明するためのもので、（ａ）図は粘着性テープの剥離工程、（ｂ）図はピックアップ工程、（ｃ）図はトレイ詰め工程。
【図１１】フリップチップボンダーについて説明するためのもので、（ａ）図は粘着性テープの剥離工程、（ｂ）図はピックアップ工程、（ｃ）図はフリップチップ接続工程。
【図１２】フィルム接着ボンダーについて説明するためのもので、（ａ）図は粘着性テープの剥離工程、（ｂ）図はピックアップ工程、（ｃ）図はマウント工程。
【図１３】インナーリードボンダーについて説明するためのもので、（ａ）図は粘着性テープの剥離工程、（ｂ）図はピックアップ工程、（ｃ）図はマウント工程。
【図１４】粘着性テープの他の例について説明するためのもので、粘着性テープの剥離工程を示す図。
【図１５】粘着性テープの他の例について説明するためのもので、半導体チップのピックアップ工程を示す図。
【図１６】この発明の第２の実施の形態について説明するためのもので、剥離機構で用いられるウェーハ吸着部近傍の構成例を示す図。
【図１７】この発明の第３の実施の形態について説明するためのもので、裏面研削工程が終了した状態を示しており、（ａ）図は斜視図、（ｂ）図は（ａ）図の１５Ｂ−１５Ｂ’線に沿った断面図。
【図１８】この発明の第３の実施の形態について説明するためのもので、半導体ウェーハから粘着性テープを剥離し始めた状態を示しており、（ａ）図は斜視図、（ｂ）図は（ａ）図の１６Ｂ−１６Ｂ’線に沿った断面図。
【図１９】この発明の第３の実施の形態について説明するためのもので、粘着性テープの剥離が進んだ状態を示しており、（ａ）図は斜視図、（ｂ）図は（ａ）図の１７Ｂ−１７Ｂ’線に沿った断面図。
【図２０】この発明の第３の実施の形態について説明するためのもので、ピックアップ工程を示しており、（ａ）図は斜視図、（ｂ）図は（ａ）図の１８Ｂ−１８Ｂ’線に沿った断面図。
【図２１】粘着性テープの剥離が半導体ウェーハの外周部に到達したときの剥離角度について説明するためのもので、（ａ）図は粘着性テープの剥離が半導体チップの外周部に達した時の拡大断面図、（ｂ）図は（ａ）図の拡大断面図。
【図２２】この発明の第４の実施の形態について説明するためのもので、概略構成を示す図。
【図２３】第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の他の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ２−Ｂ２’線に沿った断面図。
【図２４】第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の更に他の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ３−Ｂ３’線に沿った断面図。
【図２５】第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の別の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ４−Ｂ４’線に沿った断面図。
【図２６】第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の更に別の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ５−Ｂ５’線に沿った断面図。
【図２７】第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の他の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ６−Ｂ６’線に沿った断面図。
【図２８】第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の更に他の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ７−Ｂ７’線に沿った断面図。
【図２９】第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の別の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ８−Ｂ８’線に沿った断面図。
【図３０】第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の更に別の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＣ１−Ｃ１’線に沿った断面図。
【図３１】第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の他の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＣ２−Ｃ２’線に沿った断面図。
【図３２】第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の更に他の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＣ３−Ｃ３’線に沿った断面図。
【図３３】第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の別の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＣ４−Ｃ４’線に沿った断面図。
【図３４】第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の更に別の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＣ５−Ｃ５’線に沿った断面図。
【図３５】第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の他の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＣ６−Ｃ６’線に沿った断面図。
【図３６】第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の更に他の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＤ１−Ｄ１’線に沿った断面図。
【図３７】第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の別の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＤ２−Ｄ２’線に沿った断面図。
【図３８】第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の更に別の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＤ３−Ｄ３’線に沿った断面図。
【図３９】第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の他の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＤ４−Ｄ４’線に沿った断面図。
【図４０】第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の更に他の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＤ５−Ｄ５’線に沿った断面図。
【図４１】第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の別の構成例を示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は（ａ）図のＤ６−Ｄ６’線に沿った断面図。
【図４２】第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の別の構成例を示すもので、（ａ）図は多孔質粘着性テープの断面図、（ｂ）図は支持部材の断面図。
【図４３】第１乃至第４の実施の形態において適用されるウェーハ吸着部の別の構成例について説明するためのもので、図４２に示した多孔質粘着性テープと支持部材を貼り付けた状態を示す断面図。
【図４４】図４２及び図４３に示した多孔質粘着性テープを用いる場合の粘着性テープの剥離工程について説明するためのもので、（ａ）図は粘着性テープを剥離している状態の断面図、（ｂ）図は粘着性テープの剥離が終了してバキュームポンプによる吸引を停止した状態の断面図、（ｃ）図は固定治具を取り外した状態の断面図。
【図４５】図４２及び図４３に示した多孔質粘着性テープを用いる場合のピックアップ工程について説明するためのもので、（ａ）図はピックアップしている状態の断面図、（ｂ）図は良品の半導体チップのピックアップが終了し、不良半導体チップが多孔質粘着性テープ上に残った状態を示す断面図、（ｃ）図は支持部材を取り外した状態の断面図。
【図４６】多孔質粘着性テープを再利用するための不良半導体チップの除去工程について説明するためのもので、（ａ）図は粘着性テープを貼り付けた状態を示す断面図、（ｂ）図は粘着性テープとともに不良半導体チップを除去した状態を示す断面図。
【図４７】支持部材のより具体的な構成例について説明するためのもので、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＥ１−Ｅ１’線に沿った断面図。
【図４８】支持部材のより具体的な他の構成例について説明するためのもので、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＥ２−Ｅ２’線に沿った断面図。
【図４９】支持部材のより具体的な更に他の構成例について説明するためのもので、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＥ３−Ｅ３’線に沿った断面図。
【図５０】支持部材のより具体的な更に別の構成例について説明するためのもので、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＥ４−Ｅ４’線に沿った断面図。
【図５１】支持部材のより具体的な他の構成例について説明するためのもので、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＥ５−Ｅ５’線に沿った断面図。
【図５２】支持部材のより具体的な更に他の構成例について説明するためのもので、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＥ６−Ｅ６’線に沿った断面図。
【図５３】従来の半導体装置の製造工程について説明するためのもので、個片化された半導体ウェーハ（半導体チップ）の状態を示しており、（ａ）図は斜視図、（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ’線に沿った断面図。
【図５４】従来のピックアップ装置における、半導体チップを粘着性テープからピックアップする主要構成部の拡大断面図。
【図５５】半導体チップの厚さが１００μｍ以下になった場合のクラックについて説明するためのもので、（ａ）図は断面図、（ｂ）図は半導体チップの剥離状態を示す平面図。
【図５６】半導体チップの厚さが１００μｍ以下になった場合の他のクラックについて説明するためのもので、（ａ）図は断面図、（ｂ）図は半導体チップの剥離状態を示す平面図。
【符号の説明】
１…半導体チップ
２…ウェーハ吸着部
２−１〜２−７…吸着エリア
３…保持テーブル
４…ＴＶカメラ
５…リードフレーム供給部
６…リードフレーム搬送装置
７…ペースト供給装置
８…ボンディングツール
９…リードフレーム収納部
１０…吸着コレット
１１…位置修正ステージ
１２…ボンディングヘッド
１３…リードフレーム
１４…導電性ペースト
１５…トレイ
１６…実装基板
１７…フィルム基板
１８…ＴＡＢテープ
１９ａ，１９ｂ…加熱ツール
２０…吸引装置
２１…剥離爪
２２…補助プレート
２３−１〜２３−７…接続孔
２４…粘着性テープ
２４−１…テープのベース層
２４−２…粘着層
２５−１，２５−２…バキュームポンプ
２６−１〜２６−７…切換弁
２７…チャンバー
２８，３０…プレート
３１…制御装置
３２…ウェーハリング
３３…剥離用テープ

Claims (14)

1. 個片化された半導体ウェーハに接着された粘着性テープを剥離する剥離装置であって、
   粘着性テープの剥離方向に対して、少なくとも２つの吸着エリアに分離された多孔質材からなるウェーハ吸着部を備え、粘着性テープに接着された、個片化された半導体ウェーハを吸着固定する保持テーブルと、
   前記粘着性テープの端部を引いて剥離するための剥離爪と、
   前記ウェーハ吸着部の各々の吸着エリアに対応して設けられた第１の吸引経路で、前記半導体ウェーハを吸着するための第１の吸引装置と、
   前記ウェーハ吸着部の各々の吸着エリアに対応して設けられた第２の吸引経路で、前記半導体ウェーハを吸着するための第２の吸引装置と、
   前記第１の吸引経路による半導体ウェーハの吸着と前記第２の吸引経路による半導体ウェーハの吸着とを吸着エリア毎に切り換える切換装置とを具備し、
   前記第１の吸引装置により第１の吸引経路で前記半導体ウェーハを吸着した状態で、前記剥離爪により粘着性テープの端部を引いて剥離し、前記ウェーハ吸着部の吸着エリアにおける前記粘着性テープの剥離順序が前の隣接する吸着エリアの粘着性テープが剥離されたときに、前記切換装置により吸引経路を切り換え、前記粘着性テープが剥離された前記吸着エリアに対応する第２の吸引経路で前記第２の吸引装置により個片化された前記半導体ウェーハを吸着することを特徴とする粘着性テープの剥離装置。
2. 前記粘着性テープ上に、前記剥離方向と直交する方向に配置され、前記剥離爪を前記粘着性テープの剥離方向に移動させる際に前記粘着性テープを支持する補助プレートを更に具備することを特徴とする請求項１に記載の粘着性テープの剥離装置。
3. 前記粘着性テープは、ウェーハリングに貼り付けられることを特徴とする請求項１または２に記載の粘着性テープの剥離装置。
4. 前記粘着性テープの端部は、前記個片化された半導体ウェーハの外周部から２ｍｍ以上突出することを特徴とする請求項１乃至３いずれか１つの項に記載の粘着性テープの剥離装置。
5. 個片化された半導体ウェーハに接着された粘着性テープを剥離する剥離方法であって、
   粘着性テープに接着された、個片化された半導体ウェーハを、粘着性テープの剥離方向に対して、少なくとも２つの吸着エリアに分離された多孔質材からなるウェーハ吸着部を有する保持テーブルに載置し、各々の吸着エリアに対応して設けられた第１の吸引経路で前記半導体ウェーハを吸引して吸着固定する工程と、
   前記粘着性テープの端部を剥離爪で引いて剥離する工程と、
   前記ウェーハ吸着部の吸着エリアにおける前記粘着性テープの剥離順序が前の隣接する吸着エリアの粘着性テープが剥離されたときに、各々の前記吸着エリアに対応して設けられ前記第１の吸引経路と異なる第２の吸引経路で前記粘着性テープが剥離された吸着エリアの個片化された前記半導体ウェーハを吸着固定する工程と
   を具備することを特徴とする粘着性テープの剥離方法。
6. 前記粘着性テープを剥離する工程は、前記粘着性テープの一端側を剥離爪で保持し、前記粘着性テープの上面を抑えて前記粘着性テープを曲げ、剥離を補助しつつ、前記剥離爪で前記粘着性テープの一端を引くものであることを特徴とする請求項５に記載の粘着性テープの剥離方法。
7. 個片化された半導体ウェーハに接着された粘着性テープを剥離する剥離機構を備え、個々の半導体チップをピックアップするピックアップ装置であって、
   粘着性テープの剥離方向に対して、少なくとも２つの吸着エリアに分離された多孔質材からなるウェーハ吸着部を備え、粘着性テープに接着された、個片化された半導体ウェーハを吸着固定する保持テーブルと、
   前記粘着性テープの端部を引いて剥離するための剥離爪と、
   前記ウェーハ吸着部の各々の吸着エリアに対応して設けられた第１の吸引経路で、前記半導体ウェーハを吸着するための第１の吸引装置と、
   前記ウェーハ吸着部の各々の吸着エリアに対応して設けられた第２の吸引経路で、前記半導体ウェーハを吸着するための第２の吸引装置と、
   前記第１の吸引経路による半導体ウェーハの吸着と前記第２の吸引経路による半導体ウェーハの吸着とを吸着エリア毎に切り換える切換装置と、
   個々の半導体チップを吸着してピックアップする吸着コレットとを具備し、
   前記第１の吸引装置により第１の吸引経路で前記半導体ウェーハを吸着した状態で、前記剥離爪により粘着性テープの端部を引いて剥離し、前記ウェーハ吸着部の吸着エリアにおける前記粘着性テープの剥離順序が前の隣接する吸着エリアの粘着性テープが剥離されたときに、前記切換装置により吸引経路を切り換え、前記第２の吸引装置の前記吸着エリアに対応する第２の吸引経路で前記粘着性テープが剥離された吸着エリアの個片化された前記半導体ウェーハを吸着し、
   前記粘着性テープの剥離終了後に、前記吸着コレットで個々の半導体チップを吸着してピックアップすることを特徴とする半導体チップのピックアップ装置。
8. 前記粘着性テープ上に、前記剥離方向と直交する方向に配置され、前記粘着性テープを支持することにより、前記剥離爪を前記粘着性テープの剥離方向に移動させるための補助プレートを更に具備することを特徴とする請求項７に記載の半導体チップのピックアップ装置。
9. 前記粘着性テープは、ウェーハリングに貼り付けられることを特徴とする請求項７または８に記載の半導体チップのピックアップ装置。
10. 前記粘着性テープの端部は、前記個片化された半導体ウェーハの外周部から２ｍｍ以上突出することを特徴とする請求項７乃至９いずれか１つの項に記載の半導体チップのピックアップ装置。
11. 個片化された半導体ウェーハに接着された粘着性テープを剥離した後、個々の半導体チップをピックアップするピックアップ方法であって、
    粘着性テープに接着された、個片化された半導体ウェーハを、粘着性テープの剥離方向に対して、少なくとも２つの吸着エリアに分離された多孔質材からなる吸着エリアに対応して設けられた第１の吸引経路で吸引して固定する工程と、
    前記粘着性テープの端部を引いて剥離する工程と、
    前記吸着エリアにおける剥離順序が前の隣接する吸着エリアの粘着性テープが剥離されたときに、前記吸着エリアに対応する第２の吸引経路で前記半導体ウェーハを吸着する工程と、
    前記粘着性テープの剥離終了後に、前記吸着コレットで個々の半導体チップを吸着してピックアップする工程と
    を具備することを特徴とする半導体チップのピックアップ方法。
12. 前記粘着性テープを剥離する工程は、前記粘着性テープの一端側を剥離爪で保持し、前記粘着性テープの上面を抑えて前記粘着性テープを曲げ、剥離を補助しつつ、前記剥離爪で前記粘着性テープの一端を引くものであることを特徴とする請求項１１に記載の半導体チップのピックアップ方法。
13. 半導体ウェーハの表面に素子を形成する工程と、
    素子形成の終了した半導体ウェーハを、ダイシングラインまたはチップ分割ラインに沿って分離し、個片化した半導体ウェーハを形成する工程と、
    粘着性テープに接着された、個片化された半導体ウェーハを、粘着性テープの剥離方向に対して、少なくとも２つの吸着エリアに分離された多孔質材からなるウェーハ吸着部を備える保持テーブルに載置し、前記吸着エリアに対応して設けられた第１の吸引経路で吸引して吸着固定する工程と、
    前記粘着性テープの端部を引いて剥離する工程と、
    前記ウェーハ吸着部の吸着エリアにおける前記粘着性テープの剥離順序が前の隣接する吸着エリアの粘着性テープが剥離されたときに、前記吸着エリアに対応する第２の吸引経路に切り換えて前記半導体ウェーハを吸着固定する工程と、
    前記粘着性テープの剥離終了後に、保持テーブルと吸着コレットとを相対的に移動させ、ピックアップの対象となる半導体チップ上に吸着コレットを移動させる工程と、
    前記個々の半導体チップを前記吸着コレットで吸着してピックアップする工程と
    を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
14. 前記粘着性テープを剥離する工程は、前記粘着性テープの一端側を剥離爪で保持し、前記粘着性テープの上面を抑えて前記粘着性テープを曲げ、剥離を補助しつつ、前記剥離爪で前記粘着性テープの一端を引くものであることを特徴とする請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。

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