JP5184303B2 - チップ剥離方法、チップ剥離装置、および半導体装置製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、チップ剥離方法、チップ剥離装置、および半導体装置製造方法に関するものである。

半導体装置の製造工程において、ダイシングされた半導体チップ（以下、単にチップという。）を粘着シートからピックアップする必要がある。従来のチップ剥離装置として、粘着シートを保持するステージと、このステージに対して進退する突き上げ台と、この突き上げ台によって突き上げられるニードルとを備えたものがある。すなわち、突き上げ台によって突き上げられたニードルによりステージの粘着シートを裏面側から突いて、チップを粘着シートから離脱させるように構成されている。

しかしながら、ニードルを使用するチップ剥離装置では、ニードルがチップを突き上げて粘着シートから剥離する際に、粘着テープを突き破る場合があり、このような場合にはチップ裏面を傷付けるおそれがある。また、磨滅や破損によって各ニードルの長さが相違することになって、チップが傾いて突き上げられる状態になり、隣合うチップ同士が衝突して傷付け合うおそれがある。

さらに、チップはコレットにて吸着されて取り出される。しかしながら、チップが傾いて突き上げられれば、コレットによるチップの吸着ミスが発生する。コレットのチップ吸着ミスが発生すると、その後の作業に支障を来たすことになる。また、ニードルの突き上げによって、チップが損傷する場合もあった。

そこで、近年このようなニードルを使用しないチップ剥離装置（特許文献１）が提案されている。このチップ剥離装置は、図９に示すように、チップ１が貼り付けられている粘着シート２を保持するステージ３を備える。また、ステージ３には、固定ステージ部５と、この固定ステージ部５の凹部８に嵌合する可動ステージ部４とを備える。そして、可動ステージ部４の上面４ａが固定ステージ部５の上面５ａより突出する可動ステージ部４が付設される。このため、可動ステージ部４の外周側には、粘着シート２との間に隙間６が形成される。さらに、ステージ３には、前記隙間６に連通される図示省略の吸引孔が設けられている。

次に、前記チップ剥離装置を使用したチップ剥離方法を説明する。まず、上方からコレット（吸着コレット）７にてチップ１を吸着（保持）した状態で、吸引孔を介して粘着シート２を下方に吸引する。これによって、隙間６のエアが吸引され、可動ステージ部４の周りの粘着シート２が吸引され、チップ１の外周側において粘着シート２が剥離する。この場合、可動ステージ部４の上面４ａと、固定ステージ部５の上面５ａとでＳ０の段差ができる。すなわち、可動ステージ部４の上面４ａは、固定ステージ部５の上面５ａよりも鉛直方向にＳ０だけ上位に位置する。

その後、図９に示すように、可動ステージ部の上面４ａと固定ステージ部５の上面５ａとでＳ０の段差がある状態で、可動ステージ部４を矢印Ｂの方向へ移動させる。これによって、可動ステージ部４にて受けられているチップ１の受け面積が減少していって、粘着シート２の吸着（吸引）面積が増加して、最終的にこのチップ１から粘着シート２を完全に剥離させることができる。
特許第３２０９７３６号明細書

ところで、前記した従来の構造のものでは、可動ステージ部をスライドさせるための駆動機構（往復動機構）が、ステージ外に配置される。この場合、図１０（ａ）に示すように、可動ステージ部４を駆動機構に連結するために、可動ステージ部４を固定ステージ部５から所定量Ｈ１だけ突出させる必要がある。このため、図１０（ｂ）に示すように、スライドさせた場合、その突出量Ｈは極めて大きくなる。なお、図１０において、９は可動ステージ部４と駆動機構との連結部を示している。

したがって、ウェーハの外周側に位置するチップをピックアップすることが困難となっていた。すなわち、ウェーハの外周部には、粘着シートをエキスパンドする治具が配置されている。このため、駆動機構（往復動機構）がステージ外に配置されていると、可動ステージ部４の外方への突出量を大きくとる必要があるにもかかわらず、治具やウェーハリングによって可動ステージ部を十分にスライドさせることができない。このため、ウェーハの外周側に位置するチップのピックアップ作業をうまくできないことになる。

本発明は、上記課題に鑑みて、ウェーハの外周側に位置するチップも安定して粘着シートから剥離することがでできるチップ剥離方法、チップ剥離装置、および半導体装置製造方法を提供する。

本発明のチップ剥離方法は、上面にチップを貼り付けた粘着シートから前記チップを剥離させるチップ剥離方法において、固定ステージ部と可動ステージ部とを備えたステージ上に、剥離すべきチップを可動ステージ部に対応させかつこのチップの周縁部の少なくとも一部が可動ステージ部からはみ出すように設置して、このはみ出し部の下方に空隙を設け、次に、空隙に負圧通路を介して負圧を作用させ、その後、前記可動ステージ部を、前記ステージの鉛直方向下方領域内に限定して配設した駆動手段を介して駆動するようにし、その駆動は、前記可動ステージ部を一旦上昇させてから元の位置まで下降させ水平方向にスライドするものである。また、本発明のチップ剥離方法は、上面にチップを貼り付けた粘着シートから前記チップを剥離させるチップ剥離方法において、固定ステージ部と可動ステージ部とを備えたステージ上に、剥離すべきチップを可動ステージ部に対応させかつこのチップの周縁部の少なくとも一部が可動ステージ部からはみ出すように設置して、このはみ出し部の下方に空隙を設け、次に、空隙に負圧通路を介して負圧を作用させ、その後、前記可動ステージ部を、前記ステージの鉛直方向下方領域内に限定して配設した駆動手段を介して駆動するようにし、その駆動は、前記可動ステージ部を一旦上昇させてから元の位置よりは高い中間高さ位置まで下降させ水平方向にスライドするものである。

本発明のチップ剥離方法によれば、剥離すべきチップを粘着シートを介して受けて、チップのはみ出し部の下部に負圧を作用させれば、大きな剥離力を付与することができる。このため、チップのはみ出し部において、粘着シートが吸引されて粘着シートがチップから剥離する。可動ステージ部を駆動することによって、可動ステージ部によるチップの受け面積が減少し、粘着シートの吸着（吸引）面積が増加して剥離範囲が広がって、最終的には、この剥離すべきチップから粘着シートを完全に剥離させることができる。

しかも、可動ステージ部を駆動するための駆動手段をステージの鉛直方向下方領域内に限定して配設しているので、可動ステージ部と駆動手段との連結部を、ステージ外に設ける必要がない。このため、可動ステージ部を駆動させる際の可動ステージ部のステージ外への飛び出し量を小さくすることができる。また、前記可動ステージ部を一旦上昇させてから元の位置まで下降させたり、前記可動ステージ部を一旦上昇させてから元の位置よりは高い中間高さ位置まで下降させたりすることによって、剥離初期段階では、可動ステージ部と固定ステージ部とを高い段差として、粘着シートに対して大きな剥離力を作用させることができ、また、可動ステージ部のスライド時には、可動ステージ部と固定ステージ部とを低い段差として、隣設する他のチップに動的な捻るような応力が付与されるのを防止して、隣設する他のチップに与えられる曲げを小さくすることができる。

また、可動ステージ部の駆動としては、スライド自在とするのが好ましい。さらに、前記空隙を、前記可動ステージ部の上面を固定ステージ部の上面よりも高位として設けるのが好ましい。

前記空隙を、可動ステージ部のはみ出し側を上昇させるように傾動させて設けるようにできる。この場合も、空隙に、負圧通路を介して負圧を作用させることによって、はみ出し側の粘着シートに対して剥離力を作用させることができる。このため、チップのはみ出し部において、粘着シートが吸引されて粘着シートがチップから剥離する。

本発明の半導体装置製造方法は、前記チップ剥離方法を用いて半導体装置を製造するものである。

本発明のチップ剥離装置は、上面にチップを貼り付けた粘着シートから前記チップを剥離させるチップ剥離装置において、固定ステージ部と可動ステージ部とを備えると共に、剥離すべきチップを可動ステージ部に対応させかつこのチップの周縁部の少なくとも一部が可動ステージ部からはみ出すようにした状態で、このはみ出し部の下方に空隙を形成するステージと、前記空隙に負圧通路を介して負圧を作用させる負圧供給手段と、前記可動ステージ部を一旦上昇させてから元の位置まで下降させ、前記はみ出し側とは反対側に前記可動ステージ部を水平方向にスライドさせる駆動手段とを備え、前記駆動手段を、前記ステージの鉛直方向下方領域内に限定して配設したものである。また、本発明のチップ剥離装置は、上面にチップを貼り付けた粘着シートから前記チップを剥離させるチップ剥離装置において、固定ステージ部と可動ステージ部とを備えると共に、剥離すべきチップを可動ステージ部に対応させかつこのチップの周縁部の少なくとも一部が可動ステージ部からはみ出すようにした状態で、このはみ出し部の下方に空隙を形成するステージと、前記空隙に負圧通路を介して負圧を作用させる負圧供給手段と、前記可動ステージ部を一旦上昇させてから元の位置よりは高い中間高さ位置まで下降させ、前記はみ出し側とは反対側に前記可動ステージ部を水平方向にスライドさせる駆動手段とを備え、前記駆動手段を、前記ステージの鉛直方向下方領域内に限定して配設したものである。

前記チップ剥離装置によれば、前記本発明にかかるチップ剥離方法を安定して行うことができる。

本発明では、可動ステージ部を駆動させる際の可動ステージ部のステージ外への飛び出し量を小さくすることができ、ウェーハの外周側に位置するチップ（チップ）も安定してピックアップすることができる。

可動ステージ部を昇降自在とすれば、剥離初期段階では、可動ステージ部と固定ステージ部とを高い段差として、粘着シートに対して大きな剥離力を作用させることができ、また、可動ステージ部のスライド時には、可動ステージ部と固定ステージ部とを低い段差として、隣設する他のチップに動的な捻るような応力が付与されるのを防止して、隣設する他のチップに与えられる曲げを小さくすることができる。すなわち、スライド時の応力における隣設する他のチップ割れを軽減できて、剥離すべきチップを容易に剥離して取り出すことができる。

可動ステージ部を傾動自在かつスライド自在としても、剥離初期段階で、粘着シートに対して大きな剥離力を作用させることができ、また、その後は可動ステージ部をスライドさせることによって、剥離すべきチップを容易に剥離して取り出すことができる。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。

図１と図２に本発明のチップ支持構造を示す。このチップ剥離装置は、粘着シート１２上に貼り付けられた複数の矩形薄肉のチップ（半導体チップ）１１を、前記粘着シート１２から順次剥離して取り出す装置である。すなわち、半導体装置としての半導体チップ１１を製造する半導体装置製造装置に用いるものである。

チップ１１は、ウェーハ１０(図３参照)を素材とし、この素材を矩形状に切断することによって最終製品となる。このため、チップ１１には正方形や短冊状のもの等がある。すなわち、図３に示すように、ウェーハ１０は全体として円形であり、ダイシングにより個々のチップ１１に分割され、このチップ１１が粘着シート１２に貼り付けられている。また、粘着シート１２の外周側にはリング体からなるフレーム１３が貼着されている。すなわち、このフレーム１３と粘着シート１２とが一体化されている。そして、フレーム１３と粘着シート１２とが一体化されている状態で、このチップ支持構造にてチップ１１が取り出される。

チップ剥離装置は、図１に示すように、剥離すべきチップ１１を上方から保持する保持手段１５と、粘着シート１２が載置されるステージ１６とを備える。ステージ１６は、固定ステージ部１６ｂと、スライド自在な可動ステージ部１６ａとを備える。すなわち、固定ステージ部１６ｂの上面３７には凹所２２が設けられ、この凹所２２に矩形平板体である可動ステージ部１６ａが配置されている。可動ステージ部１６ａの上面３４が固定ステージ部１６ｂの上面３７よりも高位とされている。

また、図２に示すように、可動ステージ部１６ａの幅寸法Ｗは、正方形であるチップ１１の一辺の長さ（幅寸法）Ｗ１よりも小さく設定されている。この場合、可動ステージ部１６ａの一方の先端面１７ａが剥離すべきチップ１１の第１辺２３ａに対応し、チップ１１の第１辺２３ａが可動ステージ部１６ａの先端面１７ａよりもはみ出している。

また、ステージ１６に粘着シート１２との境界面に負圧を導入する負圧通路３０を設けている。負圧通路３０は、チップ１１の第１辺２３ａ側に開口する吸引口３０ａ、３０ｂが設けられている。この場合、図２に示すように、各吸引口３０ａ、３０ｂは、平面視で分かるように、チップ１１のはみ出し部３１に対応している。

負圧通路３０には、図示省略の真空ポンプが接続されてなる。すなわち、真空ポンプが駆動することによって、負圧通路３０の吸引口３０ａ、３０ｂからエアを吸引することができる。このように、負圧通路３０と真空ポンプ等で負圧供給手段（エア吸引手段）を構成することができる。

保持手段１５は、チップ１１を吸着するヘッド２０を有する吸着部材（コレット）２１にて構成している。ヘッド２０は、その下端面２０ａに吸着孔が設けられ、この吸着孔を介してチップ１１が真空吸引され、このヘッド２０の下端面２０ａにチップ１１が吸着する。このため、この真空吸引（真空引き）が解除されれば、ヘッド２０からチップ１１が外れる。

可動ステージ部１６ａは、駆動機構５０を介して、可動ステージ部１６ａの先端面１７ａがチップ１１の第１辺２３ａと平行を保持しつつ水平方向に沿って移動する。駆動機構５０は、ステージ１６の鉛直方向下方領域内に限定して配設されるものである。

駆動機構５０はカム機構を備える。すなわち、枢支部５１を中心に鉛直面内を揺動するアーム５２と、このアーム５２の両端に配置される支持部５３，５４と、下端の支持部５４に接触する回転体５５とを備える。この回転体５５は偏心軸５６を中心に回動する。この場合、この偏心軸５６にモータ（例えば、パルスモータ）等の駆動源を連結し、この駆動源を駆動させることによって、回転体５５が偏心軸５６の廻りに回転することになる。なお、アーム５２は、ステージ１６の収納部５７に収納される。

アーム５２は、図示省略の弾性部材を介して支持部５４が常時回転体５５の外周面に転動するように設定される。また、支持部５３は、可動ステージ部１６ａの嵌合凹部に嵌合（枢結）されている。

このため、図１（ａ）に示す状態から、時計廻り又は反時計廻りに回動した場合、アーム５２は枢支部５１を中心に、矢印Ｘ方向に揺動する。そして、この揺動にともなって、可動ステージ部１６ａが図１（ｂ）に示すように、矢印Ｂ方向にスライドする。また、この図１（ｂ）に示す状態から時計廻り又は反時計廻りに回動した場合、アーム５２は枢支部５１を中心に、矢印Ｙ方向に揺動する。そして、この揺動にともなって、可動ステージ部１６ａが矢印Ｂと反対の矢印Ｂ１方向にスライドする。

次に、前記チップ剥離装置を使用したチップ剥離方法を説明する。可動ステージ部１６ａでチップ１１を支持した状態で、チップ１１の周縁部の少なくとも一部（つまり第１辺２３ａ側）を可動ステージ部１６ａからはみ出させる。これによって、このはみ出し部３１の下方に空隙１９を設ける。この空隙１９は吸引口３０ａ、３０ｂに連通されている。

この状態で、保持手段１５のコレット２１を、ヘッド２０をチップ１の上面に当接するとともに、吸着孔を介してチップ１１を真空吸引して、このヘッド２０の下端面２０ａにチップ１１を吸着させる。

前記空隙１９は、前記したように、吸引口３０ａ、３０ｂに連通されている。そこで、吸引手段（負圧供給手段）を駆動することによって、吸引口３０ａ、３０ｂを介して空隙１９のエアを吸引して負圧を作用させる。これによって、チップ周縁部の粘着シート１２の一部、つまりはみ出し側が吸引され、図１（ａ）に示すように、粘着シート１２をチップ１１から剥離する。

その後は、図１（ｂ）に示すように、可動ステージ部１６ａを、はみ出し側と反対方向である矢印Ｂ方向に前記駆動機構５０を介してスライドさせる。このスライドによって、可動ステージ部１６ａによるチップ１の受け面積が順次減少していって、粘着シート１２の下方への吸着（吸引）面積が増加していく。この際、チップ１１はコレット２１に保持（吸着）されているので、粘着シート１２が順次チップ１１から剥離していく。このため、可動ステージ部１６ａの先端面１７ａが、チップ１１の第１辺２３ａから外れたときに、この剥離すべきチップ１から粘着シート１２を完全に剥離させることができる。

そして、剥離後は、コレット２１を上昇させてステージ１６から離すことによって、チップ１１を粘着シート１２から取り出すことができる。その後は、前記負圧状態を解除して、可動ステージ部１６ａを前記矢印Ｂと反対方向にスライドさせて、図１（ａ）に示すように、可動ステージ部１６ａの先端面１７ａが凹所２２のはみ出し側端面２２ｂに位置する状態に戻す。

その後、順次他のチップ１１にこのチップ支持構造を対応させて行けば、粘着シート１２上のすべてのチップ１１を粘着シート１２から剥離して取り出すことができる。このように、このチップ剥離装置を半導体装置を製造する際に用いることができる。ここで、半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。また、回路が形成されたウエハ状態のものであっても、ウエハから切り出された個別の半導体チップであっても、ウエハを複数に分割したものであっても、ウエハ状態でパッケージされたものであっても、ウエハ状態でパッケージされたものを複数に分割したものであっても、ウエハ状態でパッケージされたものを切り出して個別の半導体素子にしたものであっても構わない。

本発明のチップ剥離装置によれば、剥離すべきチップ１１を粘着シート１２を介して受けて、チップ１１のはみ出し部３１の下部に負圧を作用させれば、大きな剥離力を付与することができる。このため、チップ１１のはみ出し部３１において、粘着シート１２が吸引されて粘着シート１２がチップ１１から剥離する。可動ステージ部１６ａを駆動することによって、可動ステージ部１６ａによるチップ１１の受け面積が減少し、粘着シート１２の吸着（吸引）面積が増加して剥離範囲が広がって、最終的には、この剥離すべきチップ１１から粘着シート１２を完全に剥離させることができる。

しかも、可動ステージ部１６ａを駆動するための駆動機構５０をステージ１６の鉛直方向下方領域内に限定して配設しているので、可動ステージ部１６ａと駆動機構５０との連結部を、ステージ外に設ける必要がない。このため、可動ステージ部１６ａを駆動させる際の可動ステージ部１６ａのステージ外への飛び出し量を小さくすることができ、ウェーハの外周側に位置するチップ１１も安定してピックアップすることができる。

ところで、駆動機構５０としては、図４に示すようなものであってもよい。この場合、アーム５２は、回転体５５の回転にともなって、鉛直面内を平行に移動するものである。すなわち、図４（ａ）に示す状態から、回転体５５が時計廻り又は反時計廻りに回転することによって、下方の支持部５４が回転体５５の外周面に転動して、アーム５２が鉛直面内を平行に移動して、上方の支持部５３が矢印Ｂ方向に移動して、図１（ｂ）に示すように、可動ステージ部１６ａが矢印Ｂ方向にスライドする。

また、図１（ｂ）に示す状態から回転体５５が時計廻り又は反時計廻りに回転することによって、下方の支持部５４が回転体５５の外周面に転動して、アーム５２が鉛直面内を平行に移動して、上方の支持部５３が矢印Ｂと反対の矢印Ｂ１方向に移動して、図１（ｂ）に示すように、可動ステージ部１６ａが矢印Ｂ１方向にスライドする。

このため、図４に示すような駆動機構５０であっても、可動ステージ部１６ａをスライドさせることができ、図１に示す駆動機構５０と同様、チップ１１の剥離作業を行うことができる。

また、図５から図７に示すように、可動ステージ部１６ａが上下動するものであってもよい。すなわち、この場合、図１や図４に示す駆動機構５０全体を図示省略の上下動機構によって上下動可能としたり、アーム５２を伸縮可能としたりすればよい。

図５に示す場合、まず、図５（ａ）に示すように、チップ１１の周縁部の少なくとも一部を可動ステージ部１６ａからはみ出させている状態とする。この際、可動ステージ部１６ａの上面は、ステージ１６の上面から鉛直方向にＳだけ隆起させている。このため、可動ステージ部１６ａの上面とステージ１６の上面との間には、寸法Ｓの段差が形成されている。これにより、ステージ１６の上面よりも上位でチップ１１を受けることになる。

この状態で、保持手段１５のコレット２１を、矢印Ｄのように下降させ、ヘッド２０をチップ１の上面に当接するとともに、吸着孔を介してチップ１１を真空吸引して、このヘッド２０の下端面２０ａにチップ１１を吸着させる。

吸引手段（負圧供給手段）を駆動することによって、吸引口３０ａ、３０ｂを介して空隙１９のエアを吸引して負圧を作用させる。これによって、チップ周縁部の粘着シート１２の一部が吸引され、粘着シート１２をチップ１１から剥離する。

このように、粘着シートに負圧を作用させた後、図５（ｂ）の矢印Ｅに示すように、可動ステージ部１６ａを下降させる。これにより、可動ステージ部１６ａの上面は、ステージ１６の上面から高さＳ１だけ隆起した状態となる。このため、可動ステージ部１６ａの上面とステージ１６の上面との間には、寸法はＳ１の段差が形成される（Ｓ＞Ｓ１）。

その後、図５（ｃ）に示すように、可動ステージ部１６ａを矢印Ｆのようにはみ出し側とは反対方向に水平方向に移動（スライド）させる。これによって、図５（ｄ）に示すように、この剥離すべきチップ１から粘着シート１２を剥離させることができる。

そして、剥離後は、図５（ｅ）に示すように、コレット２１を矢印Ｃのように上昇させてステージ１６から離すことによって、チップ１１を粘着シート１２から取り出すことができる。その後は、可動ステージ部１６ａを上昇させて図５（ａ）の高さ位置にまで戻す。そして、図５（ｆ）に示すように、可動ステージ部１６ａを矢印Ｇのように戻して待機状態とし、次に剥離すべきチップ１１を可動ステージ部１６ａにて受けるように配置する。なお、前記待機状態とは、可動ステージ部１６ａの先端面１７ａが、凹所２２のはみ出し側端面２２ｂの接触する状態である。

その後は、順次チップ１１にこのチップ支持構造を対応させて行けば、粘着シート１２上のすべてのチップ１１を粘着シート１２から剥離して取り出すことができる。

剥離初期段階では、可動ステージ部１６ａと固定ステージ部１６ｂとを高い段差として、粘着シート１２に対して大きな剥離力を作用させることができ、また、可動ステージ部１６ａのスライド時には、可動ステージ部１６ａと固定ステージ部１６ｂとを低い段差として、隣設する他のチップ１１に動的な捻るような応力が付与されるのを防止して、隣設する他のチップ１１に与えられる曲げを小さくすることができる。

図６に示す場合、図６（ａ）に示す基準状態で、可動ステージ部１６ａの上面３４は、固定ステージ部１６ｂの上面３７から高さＳ１だけ隆起している。このため、可動ステージ部１６ａの上面３４と固定ステージ部１６ｂの上面３７との間には、高さＳ１の段差が形成されている。そして、ステージ１６をこのチップ１１の下方に位置させて、図６（ｂ）に示すように、可動ステージ部１６ａを上昇させる。これにより、可動ステージ部１６ａの上面３４と固定ステージ部１６ｂの上面３７との間には、Ｓ１よりも大きい高さＳの段差が形成される。そして、粘着シート１２を介して、可動ステージ部１６ａにて受ける。

そして、粘着シート１２に負圧を作用させてから、図６（ｃ）の矢印Ｅに示すように、可動ステージ部１６ａをもとの位置まで下降させる。これにより、可動ステージ部１６ａの上面３４は、固定ステージ部１６ｂの上面３７から高さＳ１だけ隆起することになって、可動ステージ部１６ａの上面３４と固定ステージ部１６ｂの上面３７との段差の寸法はＳ１となる。

その後、図６（ｄ）（ｅ）に示すように、可動ステージ部１６ａを矢印Ｆのようにはみ出し側とは反対方向に水平方向に移動（スライド）させることによって、剥離すべきチップ１から粘着シート１２を完全に剥離させることができる。その後は、図６（ｆ）に示すように、コレット２１を上昇させてステージ１６から離すことによって、チップ１１を粘着シート１２から取り出した後、負圧状態を解除して、図６（ｇ）に示すように、可動ステージ部１６ａを前記矢印Ｂと反対方向にスライドさせて、図６（ａ）に示すように、可動ステージ部１６ａの先端面１７ａが凹所２２のはみ出し側端面に位置する状態に戻す。

このように、図６に示すように動作させても、チップ１１から粘着シート１２を剥離することができる。特に、可動ステージ部１６ａをいったん上昇させているので、吸着前において、固定ステージ部１６ｂの上面３７と可動ステージ部１６ａの上面３４との段差を確実に形成することができ、剥離を安定して行うことができる。

図７に示す場合、図７（ａ）に示す基準状態で、可動ステージ部１６ａの上面３４は、固定ステージ部１６ｂの上面３７から高さＳ１だけ隆起している。このため、可動ステージ部１６ａの上面３４と固定ステージ部１６ｂの上面３７との間には、高さＳ１の段差が形成されている。そして、ステージ１６をこのチップ１１の下方に位置させて、図７（ｂ）に示すように、可動ステージ部１６ａを上昇させる。これにより、可動ステージ部１６ａの上面３４と固定ステージ部１６ｂの上面３７との間には、Ｓ１よりも大きい高さＳの段差が形成される。そして、粘着シート１２を介して可動ステージ部１６ａにて受ける。

そして、粘着シート１２に負圧を作用させてから、図７（ｃ）の矢印Ｅに示すように、可動ステージ部１６ａを、もとの位置よりは高い中間高さ位置まで下降させる。これにより、可動ステージ部１６ａの上面３４は、固定ステージ部１６ｂの上面３７から高さＳ２だけ隆起することになって、可動ステージ部１６ａの上面３４と固定ステージ部１６ｂの上面３７との段差の寸法はＳ２となる。

その後、図７（ｄ）に示すように、可動ステージ部１６ａを矢印Ｆのようにはみ出し側とは反対方向に水平方向に移動（スライド）させることによって、剥離すべきチップ１から粘着シート１２を完全に剥離させることができる。その後は、図７（ｆ）に示すように、コレット２１を上昇させてステージ１６から離すことによって、チップ１１を粘着シート１２から取り出した後、負圧状態を解除して、図７（ｇ）に示すように、可動ステージ部１６ａを前記矢印Ｂと反対方向にスライドさせて、図７（ａ）に示すように、可動ステージ部１６ａの先端面１７ａが凹所２２のはみ出し側端面に位置する状態に戻す。

このように、図７に示すように動作させても、チップ１１から粘着シート１２を剥離することができる。特に、可動ステージ部１６ａをいったん上昇させているので、吸着前において、固定ステージ部１６ｂの上面３７と可動ステージ部１６ａの上面３４との段差を確実に形成することができ、はみ出し部３１の剥離を安定して行うことができる。また、スライド時においては、隣設する他のチップ１１に動的な捻るような応力が付与されるのを防止して、隣設する他のチップ１１に与えられる曲げを小さくすることができる。

図８に示すものでは、可動ステージ部１６ａは、図８（ｂ）に示すように、チップ１１のはみ出し側を上昇させるように傾動させることができるとともに、この傾動状態を維持しつつ前記空隙１９が拡大するようにスライドすることができる。すなわち、図１や図４に示す駆動機構５０において、アーム５２を往復動機構を介して上下動させるようにすればよい。

次に、図８に示すチップ剥離装置を使用したチップ剥離方法を説明する。可動ステージ部１６ａでチップ１１を支持した状態で、チップ１１の周縁部の少なくとも一部（つまり第１辺２３ａ側）を可動ステージ部１６ａからはみ出させる。そして、このはみ出し状態において可動ステージ部１６ａの反はみ出し側を固定ステージ部側に接触させつつ、前記可動ステージ部１６ａの前記はみ出し側を矢印Ａのように上昇させて傾動させ、このはみ出し部３１の下方に空隙１９を設ける。すなわち、可動ステージ部１６ａによって、凹所２２の反はみ出し側をシールしている。また、空隙１９は吸引口３０ａ、３０ｂに連通されている。

この状態で、保持手段１５のコレット２１を、ヘッド２０をチップ１の上面に当接するとともに、吸着孔を介してチップ１１を真空吸引して、このヘッド２０の下端面２０ａにチップ１１を吸着させる。このため、このコレット２１は首振自在となっている。

前記空隙１９は、前記したように、吸引口３０ａ、３０ｂに連通されている。そこで、吸引手段（負圧供給手段）を駆動することによって、吸引口３０ａ、３０ｂを介して空隙１９のエアを吸引して負圧を作用させる。これによって、チップ周縁部の粘着シート１２の一部、つまりはみ出し側が吸引され、図８（ｂ）に示すように、粘着シート１２をチップ１１から剥離する。

その後は、図８（ｃ）に示すように、可動ステージ部１６ａを、はみ出し側と反対方向である矢印Ｂ方向にスライドさせる。この際、可動ステージ部１６ａを凹所２２の底面２２ａの反はみ出し側に接触させつつスライドさせることによって、反はみ出し側のシール状態を維持しつつスライドさせる。

このスライドによって、可動ステージ部１６ａによるチップ１の受け面積が順次減少していって、粘着シート１２の下方への吸着（吸引）面積が増加していく。この際、チップ１１はコレット２１に保持（吸着）されているので、粘着シート１２が順次チップ１１から剥離していく。このため、図８（ｄ）に示すように、可動ステージ部１６ａの先端面１７ａが、チップ１１の第１辺２３ａから外れたときに、この剥離すべきチップ１から粘着シート１２を完全に剥離させることができる。

そして、剥離後は、コレット２１を上昇させてステージ１６から離すことによって、チップ１１を粘着シート１２から取り出すことができる。その後は、前記負圧状態を解除して、可動ステージ部１６ａを前記矢印Ｂと反対方向にスライドさせて図８（ｂ）に示す状態とした後、可動ステージ部１６ａの傾動状態を解除する。

その後は、順次チップ１１にこのチップ支持構造を対応させて行けば、粘着シート１２上のすべてのチップ１１を粘着シート１２から剥離して取り出すことができる。

図８に示すように可動ステージ部１６ａを傾動させることができるものでは、可動ステージ部１６ａのはみ出し側を上昇させるように傾動させることによって形成される空隙１９に、負圧通路３０を介して負圧を作用させることによって、はみ出し側の粘着シート１２に対して剥離力を作用させることができる。このため、可動ステージ部１６ａの周縁部の一部（はみ出し部３１）において、粘着シート１２が吸引されて粘着シート１２がチップ１１から剥離する。しかも、はみ出し状態で可動ステージ部１６ａの反はみ出し側を固定ステージ部１６ｂ側に接触させているので、反はみ出し側においてエア漏れを防止することができる。この状態で、可動ステージ部１６ａを、水平方向に沿って移動することによって、可動ステージ部１６ａによるチップ１１の受け面積が減少し、粘着シート１２の吸着（吸引）面積が増加して剥離範囲が広がって、最終的には、この剥離すべきチップ１１から粘着シート１２を完全に剥離させることができる。

このように、本発明では、反はみ出し側においてエア漏れを防止することができ、剥離初期段階における可動ステージ部１６ａの周縁部の一部（はみ出し部３１）の剥離を安定して行うことができ、全剥離作業の信頼性が向上する。

特に、エア漏れを防止できるので、負圧を作用させるエア吸引手段（負圧供給手段）の真空ポンプの小型化を図ることができ、しかも、エア漏れを防止するために別途シール機構を設ける必要がなく、装置全体のコンパクト化及び低コスト化を達成できる。

ところで、前記実施形態では、可動ステージ部１６ａの傾動角度を変更することなく、スライドさせていたが、この傾動角度を変化させてもよい。すなわち、図１（ｂ）に示すように、傾動させた後、この傾動角度を小さくする。

ところで、可動ステージ部１６ａを傾動させるのは、初期段階における可動ステージ部１６ａの周縁部の一部（はみ出し部）の剥離のためである。すなわち、チップ１の周縁部の粘着シート２は、ダイシング時の応力により貼り付きが強いため、剥離するためには他の箇所よりも大きな応力が必要となる。このため、空隙１９を大きくとる必要がある。しかしながら、可動ステージ部１６ａをスライドさせて、他の部位を剥離する場合、初期段階のままの傾動角度では、チップに動的な捻るような応力が付与されるおそれがある。そこで、傾動角度を小さくして、チップに動的な捻るような応力が付与されるの防止するようにしている。しかも、このスライド状態では、一部がすでに剥離しているため、大きな剥離力を必要とせず、小さな傾動角度であっても、粘着シート１２を安定して剥離していくことができきる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、ステージ１６に設けられる吸引口３０ａとしては、大きさ、数、形状等を、空隙１９のエアの吸引可能範囲で任意に設定できる。このため、吸引口３０aは１個であってもよい。また、剥離すべきチップ１１として、正方形に限るものではなく、短辺と長辺とを有する長方形であっても、さらには、短辺に比べて長辺が極めて長い短冊状であってもよい。粘着シート１２の厚さとしても、吸引力等によって相違するが、吸引手段（負圧供給手段）にて空隙１９のエアを吸引した際に、チップ１１から剥離できるように、湾曲変形できるものであればよい。

可動ステージ部１６ａの肉厚としても、吸引手段（負圧供給手段）にて空隙１９のエアを吸引した際に、チップ１１から剥離できる範囲によって、任意に設定できる。また、可動ステージ部１６ａの角部の角度として９０度に限るものではなく、多少鋭角であっても鈍角であってもよい。

粘着シート１２上に貼り付けられているチップ１１の数としても任意であり、本発明では、数に影響されることなく、粘着シート１２上の全てのチップ１１を順次剥離して行くことができる。

可動ステージ部１６ａを駆動する駆動機構５０としては、図１及び図４に示すものでは、カム機構を備えたものであったが、クランク機構等の他の機構を備えたものであってもよい。

図８における可動ステージ部１６ａの傾動角度（初期傾動角度）は、空隙１９のエアを吸引した際に、チップ１１からそのはみ出し側が剥離できる範囲において任意に設定できる。また、傾動角度を変更する場合、その変更後の傾動角度としては、可動ステージ部１６ａをスライドさせて、粘着シート１２をチップ１１から剥離できる範囲で任意に設定できる。粘着シート１２上に貼り付けられているチップ１１の数としても任意であり、本発明では、数に影響されることなく、粘着シート１２上の全てのチップ１１を順次剥離して行くことができる。

チップ１１のはみ出し部３１のはみ出し量としては、チップ１１の大きさ、厚さ、材質等に応じて、剥離初期段階で、負圧の作用で粘着シート１２が剥離可能な範囲で任意に設定できる。

本発明の第１実施形態のチップ剥離装置を示し、（ａ）は剥離作業初期段階の要部簡略図であり、（ｂ）は可動ステージ部のスライド状態を示す要部簡略図である。 図１に示すチップ支持構造の簡略平面図である。 粘着シートに貼り付けたチップを示す簡略平面図である。 駆動機構の変形例を示し、（ａ）は剥離作業初期段階の要部簡略図であり、（ｂ）は可動ステージ部のスライド状態を示す要部簡略図である。 本発明の第２実施形態のチップ剥離装置を使用したチップ剥離方法を示す簡略断面図である。 本発明の第３実施形態のチップ剥離装置を使用したチップ剥離方法を示す簡略断面図である。 本発明の第４実施形態のチップ剥離装置を使用したチップ剥離方法を示す簡略断面図である。 本発明の第５実施形態のチップ剥離装置を使用したチップ剥離方法を示す簡略断面図である。 従来のチップ剥離装置を使用した剥離工程を示す簡略断面図である。 従来の他のチップ剥離装置を使用した剥離工程を示す簡略断面図である。

符号の説明

１１ チップ
１２ 粘着シート
１６ ステージ
１６ａ 可動ステージ部
１６ｂ 固定ステージ部
１９ 空隙
３０ 負圧通路
３０ａ 吸引口
３１ はみ出し部
５０ 駆動機構

Claims (8)

1. 上面にチップを貼り付けた粘着シートから前記チップを剥離させるチップ剥離方法において、
   固定ステージ部と可動ステージ部とを備えたステージ上に、剥離すべきチップを可動ステージ部に対応させかつこのチップの周縁部の少なくとも一部が可動ステージ部からはみ出すように設置して、このはみ出し部の下方に空隙を設け、
   次に、空隙に負圧通路を介して負圧を作用させ、
   その後、前記可動ステージ部を、前記ステージの鉛直方向下方領域内に限定して配設した駆動手段を介して駆動するようにし、
   その駆動は、前記可動ステージ部を一旦上昇させてから元の位置まで下降させ水平方向にスライドすることを特徴とするチップ剥離方法。
2. 上面にチップを貼り付けた粘着シートから前記チップを剥離させるチップ剥離方法において、
   固定ステージ部と可動ステージ部とを備えたステージ上に、剥離すべきチップを可動ステージ部に対応させかつこのチップの周縁部の少なくとも一部が可動ステージ部からはみ出すように設置して、このはみ出し部の下方に空隙を設け、
   次に、空隙に負圧通路を介して負圧を作用させ、
   その後、前記可動ステージ部を、前記ステージの鉛直方向下方領域内に限定して配設した駆動手段を介して駆動するようにし、
   その駆動は、前記可動ステージ部を一旦上昇させてから元の位置よりは高い中間高さ位置まで下降させ水平方向にスライドすることを特徴とするチップ剥離方法。
3. 前記可動ステージ部を、はみ出し側とは反対方向に水平方向にスライドさせることを特徴とする請求項１又は２に記載のチップ剥離方法。
4. 前記空隙を、前記可動ステージ部の上面を固定ステージ部の上面よりも高位として設けることを特徴とする請求項１又は２に記載のチップ剥離方法。
5. 前記空隙を、可動ステージ部のはみ出し側を上昇させるように傾動させて設けることを特徴とする請求項１又は２に記載のチップ剥離方法。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のチップ剥離方法を用いて半導体装置を製造する半導体装置製造方法。
7. 上面にチップを貼り付けた粘着シートから前記チップを剥離させるチップ剥離装置において、
   固定ステージ部と可動ステージ部とを備えると共に、剥離すべきチップを可動ステージ部に対応させかつこのチップの周縁部の少なくとも一部が可動ステージ部からはみ出すようにした状態で、このはみ出し部の下方に空隙を形成するステージと、
   前記空隙に負圧通路を介して負圧を作用させる負圧供給手段と、
   前記可動ステージ部を一旦上昇させてから元の位置まで下降させ、前記はみ出し側とは反対側に前記可動ステージ部を水平方向にスライドさせる駆動手段とを備え、
   前記駆動手段を、前記ステージの鉛直方向下方領域内に限定して配設したことを特徴とするチップ剥離装置。
8. 上面にチップを貼り付けた粘着シートから前記チップを剥離させるチップ剥離装置において、
   固定ステージ部と可動ステージ部とを備えると共に、剥離すべきチップを可動ステージ部に対応させかつこのチップの周縁部の少なくとも一部が可動ステージ部からはみ出すようにした状態で、このはみ出し部の下方に空隙を形成するステージと、
   前記空隙に負圧通路を介して負圧を作用させる負圧供給手段と、
   前記可動ステージ部を一旦上昇させてから元の位置よりは高い中間高さ位置まで下降させ、前記はみ出し側とは反対側に前記可動ステージ部を水平方向にスライドさせる駆動手段とを備え、
   前記駆動手段を、前記ステージの鉛直方向下方領域内に限定して配設したことを特徴とするチップ剥離装置。

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