WO2018139667A1 - ピックアップ装置およびピックアップ方法 - Google Patents

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WO2018139667A1
WO2018139667A1 PCT/JP2018/002908 JP2018002908W WO2018139667A1 WO 2018139667 A1 WO2018139667 A1 WO 2018139667A1 JP 2018002908 W JP2018002908 W JP 2018002908W WO 2018139667 A1 WO2018139667 A1 WO 2018139667A1
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static elimination
electromagnetic wave
sheet material
pickup device
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PCT/JP2018/002908
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康之 松野
智宣 中村
晋 高山
洋 尾又
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株式会社新川
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T156/19—Delaminating means
    • Y10T156/1911—Heating or cooling delaminating means [e.g., melting means, freezing means, etc.]
    • Y10T156/1917—Electromagnetic radiation delaminating means [e.g., microwave, uv, ir, etc.]

Definitions

  • the present application discloses a pickup device and a pickup method for picking up a semiconductor chip attached to the surface of a sheet material.
  • the semiconductor chip before bonding is aligned and stuck on the surface of a sheet material such as a dicing sheet.
  • a sheet material such as a dicing sheet.
  • picking up a semiconductor chip the target semiconductor chip is pushed up from the back side of the sheet material, and the pushed-up semiconductor chip is sucked and held by a collet or the like.
  • peeling electrification may occur between the semiconductor chip and the sheet material.
  • peeling electrification tends to occur between the same and a sheet material made of resin.
  • the semiconductor chip may be scattered or electrostatically broken.
  • Patent Document 1 includes an electrostatic chuck that adsorbs a semiconductor wafer by electrostatic force, and an ionized gas generating unit that neutralizes and eliminates charges remaining after the electrostatic force of the electrostatic chuck is released.
  • a semiconductor wafer chuck apparatus is disclosed.
  • the ionized gas generating means has a UV light irradiation device that irradiates a wafer from the side and ionizes an inert gas around the wafer.
  • Patent Document 2 discloses an electronic component mounting apparatus provided with a charge removing unit that removes a charge from a peeling site where a top tape that bears the upper surface of the tape is peeled off from a tape holding an electronic component.
  • the static eliminating means is a static eliminator that is arranged above the top tape and injects ionized air to the peeling site.
  • it is not specified in patent document 2 it is estimated that the ionized air is produced
  • the charge around the semiconductor chip can be reduced to some extent.
  • many conventional static eliminators are provided on the top or side of the semiconductor chip. For this reason, in the prior art, it has not been possible to efficiently eliminate the charge at the back surface of the semiconductor chip, that is, at the junction between the sheet material and the back surface of the semiconductor chip. As a result, the semiconductor chip may be scattered by electrostatic force or may be electrostatically broken.
  • the present application discloses a pickup apparatus and a pickup method that can more appropriately pick up a semiconductor chip.
  • the pickup device disclosed in the present application is a pickup device that picks up a semiconductor chip attached to the surface of a sheet material, and a part or all of the pickup device includes a material capable of transmitting a static elimination electromagnetic wave having an ionizing action, A stage that sucks and holds the back surface of the sheet material, a push-up pin that pushes up the semiconductor chip from the back side of the stage, and the electromagnetic waves for static elimination are transmitted through the sheet material from the back side of the stage to irradiate the back surface of the semiconductor chip. And a charge removal mechanism for removing charges generated between the semiconductor chip and the sheet material.
  • the periphery of the back surface of the semiconductor chip can be neutralized with no wind, and the semiconductor chip can be effectively prevented from being scattered by the electrostatic force or the wind for static elimination, or electrostatic breakdown of the semiconductor chip due to the electrostatic force. .
  • the semiconductor chip can be picked up more appropriately.
  • the pick-up device further includes a suction cylinder that covers the periphery of the push-up pin and has an irradiation hole that allows the electromagnetic wave for static elimination to pass through on a peripheral surface thereof. You may have a light source which irradiates the electromagnetic wave for the said semiconductor chip.
  • the static elimination mechanism may irradiate a static elimination electromagnetic wave having photon energy in the range of 3 eV to 15 keV.
  • the static elimination mechanism irradiates the static elimination electromagnetic wave having photon energy in an ultraviolet region
  • the stage may include quartz, calcium fluoride, or magnesium fluoride.
  • the static elimination mechanism irradiates the static elimination electromagnetic wave having photon energy in the X-ray region, and a part or all of the stage may include beryllium and diamond.
  • the static elimination mechanism irradiates the static elimination electromagnetic wave having photon energy in the X-ray region, and the stage is a metal whose part or all controls the permeability to the static elimination electromagnetic wave depending on the thickness. It may be composed of a material or a non-metallic material.
  • the static elimination electromagnetic wave can pass through the stage and reach the semiconductor chip.
  • the pickup method disclosed in the present application is a pickup method for picking up a semiconductor chip attached to the surface of a sheet material, and the sheet material is adsorbed and held on a stage including a material capable of transmitting an ionizing electromagnetic wave having an ionizing action. And a step of pushing up the semiconductor chip from the back side of the stage with a push-up pin, peeling off at least a part of the semiconductor chip from the sheet material, in parallel with the push-up, or immediately after the push-up, A step of irradiating the back surface of the semiconductor chip with the electromagnetic wave for charge removal from the back side of the stage and irradiating the back surface of the semiconductor chip to remove charges generated between the semiconductor chip and the sheet material. .
  • the periphery of the back surface of the semiconductor chip can be neutralized with no wind, and the semiconductor chip can be effectively prevented from being scattered by the electrostatic force or the wind for static elimination, or electrostatic breakdown of the semiconductor chip due to the electrostatic force. .
  • the semiconductor chip can be picked up more appropriately.
  • the periphery of the back surface of the semiconductor chip can be neutralized without wind, the semiconductor chip is scattered by electrostatic force or the wind for static elimination, the electrostatic breakdown of the semiconductor chip by electrostatic force, etc. Can be effectively prevented. As a result, the semiconductor chip can be picked up more appropriately.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the structure of a pick-up apparatus. It is the A section enlarged view of FIG. It is an image figure which shows the mode of a pick-up.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of the pickup device 10.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG.
  • the pickup device 10 includes a suction stage 12 that sucks and holds the sheet material 110 to which the semiconductor chip 100 is stuck, a push-up mechanism 16 that pushes up an arbitrary semiconductor chip 100 on the suction stage 12 at a predetermined timing, and a suction of the semiconductor chip 100.
  • a collet 18 that is held and transported, and a static elimination mechanism 20 that generates an ion pair around the semiconductor chip 100 and eliminates static electricity are provided.
  • the sheet material 110 is a plastic sheet that adheres and holds the semiconductor chip 100 and is generally called a dicing sheet or a wafer sheet.
  • the material of the sheet material 110 is not limited as long as it can transmit a static elimination electromagnetic wave having an ionizing action, for example, ultraviolet rays and soft X-rays.
  • the sheet material 110 is made of a vinyl chloride resin or the like. A plurality of semiconductor chips 100 are aligned and stuck on the surface of the sheet material 110.
  • the semiconductor chip 100 has a plurality of bumps (not shown) formed on the bottom surface. Further, a non-conductive adhesive film 102 is attached to the bottom surface of the semiconductor chip 100 so as to cover the plurality of bumps.
  • the adhesive film 102 is called, for example, a die attach film (DAF) or wafer bonding coating (WBC).
  • the suction stage 12 is a substantially flat member in which a plurality of suction holes 22 and one or more push-up holes 24 are formed.
  • the suction stage 12 includes a material capable of transmitting ultraviolet rays and soft X-rays, which are electromagnetic waves for static elimination, such as quartz, calcium fluoride, magnesium fluoride, and the like.
  • the substantially cylindrical suction cylinder 14 is disposed in close contact with the back surface of the suction stage 12.
  • the suction cylinder 14 is a cylindrical member having an upper end opened, and the lower end is connected to a suction pump (not shown).
  • the sheet material 110 is sucked and held through the suction cylinder 14 and the suction hole 22.
  • the push-up hole 24 is a hole that allows a push-up pin 26 described later to pass therethrough.
  • a push-up pin 26 constituting the push-up mechanism 16 is provided in the suction cylinder 14.
  • the push-up pin 26 is a pin that peels at least a part of the semiconductor chip 100 from the sheet material 110 by pushing up the semiconductor chip 100 upward.
  • the push-up pin 26 is arranged coaxially with the push-up hole 24, and at the time of pickup, the collet 18, the semiconductor chip, the push-up hole 24, and the push-up pin 26 are arranged vertically from the top.
  • a pin holder for holding the push-up pin 26 is also provided inside the suction cylinder 14.
  • a push-up pin 26 is inserted, and a guide hole 30 for guiding the raising and lowering of the push-up pin 26 is formed.
  • the push-up pin 26 can be moved up and down along the guide hole 30 by a lifting mechanism (not shown).
  • a plunger, a cam mechanism, or the like can be used as the lifting mechanism.
  • push-up pin 26 only one push-up pin 26 is provided, but a plurality of push-up pins 26 may be provided. That is, when peeling off the large-sized semiconductor chip 100 or the like, the push-up pins 26 arranged in the horizontal direction may be pushed up in order by shifting the timing or the rising amount. Further, the push-up pin 26 may be movable in the horizontal direction so that the push-up position of the semiconductor chip 100 can be changed as appropriate.
  • the collet 18 picks up the semiconductor chip 100 at the pick-up position, holds it, and conveys it to the next work position, for example, a positioning position for adjusting the tilt of the chip.
  • the collet 18 is provided on the opposite side of the push-up pin 26 across the semiconductor chip 100.
  • the collet 18 is a cylindrical member having a tip portion 32 that holds the semiconductor chip 100 and a through hole 34 that opens to the tip portion 32.
  • a vacuum source (not shown) is connected to the through hole 34.
  • the collet 18 can be moved in the vertical direction and the horizontal direction by a moving mechanism (not shown).
  • a moving mechanism the mechanism provided with the motor and the guide rail etc. can be used, for example.
  • the semiconductor chip 100 is pushed up by the push-up pins 26 and is peeled off from the sheet material 110 and then sucked and held by the collet 18. If the semiconductor chip is sucked and held, the collet 18 moves up and transports the semiconductor chip.
  • the static elimination mechanism 20 includes a light source 40 disposed on the side of the suction cylinder 14.
  • the light source 40 emits an electromagnetic wave 42 having an ionizing action (hereinafter referred to as “electrostatic wave 42 for static elimination”), for example, an electromagnetic wave having a photon energy of 3 eV to 15 keV including an ultraviolet region and an X-ray region (the sheet material). Radiates to the contact surface with 110.
  • electrostatic wave 42 for static elimination an electromagnetic wave having an ionizing action
  • an electromagnetic wave 42 for static elimination for example, an electromagnetic wave having a photon energy of 3 eV to 15 keV including an ultraviolet region and an X-ray region (the sheet material). Radiates to the contact surface with 110.
  • vacuum ultraviolet rays far ultraviolet rays
  • photon energy 6 eV to 123 eV photon energy 6 eV to 123 eV
  • the X-ray it is desirable to use a soft X-ray having a wavelength of several tenths to several tens of nm (energy is 0.1 keV to 2 keV). This is because soft X-rays have an ionizing effect, but have low permeability and can be shielded by a polyvinyl chloride plate of about several millimeters, thereby preventing adverse effects on the human body and the like.
  • the sheet material 110 to which the semiconductor chip 100 is affixed includes plastic such as polyvinyl chloride. However, since the thickness of the sheet material 110 is as thin as several tens to several hundreds ⁇ m, the soft X-rays can be transmitted. Is possible.
  • An irradiation hole 46 for guiding the electromagnetic wave irradiated from the light source 40 to the vicinity of the semiconductor chip 100 is formed in the peripheral wall of the suction cylinder 14. That is, the irradiation hole 46 extends along a straight line connecting the emission point of the electromagnetic wave and the bottom surface of the semiconductor chip 100.
  • the light source 40 emits electromagnetic waves at a level that passes through the irradiation hole 46 and reaches the bottom surface of the semiconductor chip 100.
  • the inner peripheral surface of the irradiation hole 46 may be covered with a shielding material such as metal in order to inhibit transmission and absorption of electromagnetic waves.
  • the irradiation hole 46 is closed with a closing member 48 containing a material capable of transmitting the static elimination electromagnetic wave 42, for example, quartz, calcium fluoride, and magnesium fluoride. It is desirable that
  • the closing member 48 may be made of a metal material or a non-metal material whose thickness is adjusted so as to have the same permeability as beryllium or diamond.
  • the light source 40 may radiate the static elimination electromagnetic wave 42 at all times during the pickup process, or may radiate only immediately after the semiconductor chip 100 is pushed up by the push-up pin 26.
  • FIG. 3 is an image diagram showing a pickup state.
  • the semiconductor chip 100 is picked up, as shown in FIGS. 3A and 3B, the semiconductor chip 100 is pushed up from the back side of the sheet material 110 by the push-up pins 26, and the semiconductor chip 100 is picked up. At least a part of 100 is peeled from the sheet material 110.
  • the collet 18 descends to hold the semiconductor chip 100 by suction from the upper side.
  • the static elimination mechanism 20 that has been conventionally provided has a configuration in which ion pairs (ionized air) generated by corona discharge are sprayed to a static elimination target location (in the vicinity of the semiconductor chip 100 in this example). In this case, another problem that the semiconductor chip 100 is scattered due to the wind of blowing ion pairs has been incurred.
  • the static elimination electromagnetic wave 42 having an ionizing action is radiated to the back surface (contact surface with the sheet material 110) of the semiconductor chip 100.
  • the suction stage 12 (not shown in FIG. 3) is present behind the sheet material 110, as described above, the suction stage 12 is made of quartz, fluoride, or the like through which the static elimination electromagnetic wave 42 can be transmitted. Contains calcium and magnesium fluoride. Alternatively, it includes a material with a controlled thickness.
  • seat material 110 consists of resin, such as polyvinyl chloride, since these are enough thin, the electromagnetic waves 42 for static elimination can permeate
  • the air in the range irradiated with the static elimination electromagnetic wave 42 is ionized by the ionization action of the static elimination electromagnetic wave 42 to generate bipolar ions. That is, electrons are blown off from stable atoms / molecules by the ionization action of the electromagnetic waves for static elimination.
  • the atom / molecule from which the electrons are blown off becomes a positive ion, and the atom / molecule coupled with the repelled electron becomes a negative ion.
  • the ion pairs generated in this way are attracted to the charged semiconductor chip 100 and the sheet material 110 to remove static electricity.
  • the electromagnetic wave 42 for static elimination is applied to the back surface of the semiconductor chip 100 and the surface of the sheet material 110 that are easily charged. Therefore, compared with the prior art which tried to remove static electricity from the upper side or the side of the semiconductor chip 100, the static electricity can be removed more effectively, and the scattering of the semiconductor chip 100 caused by electrostatic force and electrostatic breakdown can be effectively performed. To prevent.
  • the static elimination using the static elimination electromagnetic wave 42 that is, the optical static elimination, does not require wind unlike the static elimination using the corona discharge. Therefore, scattering of the semiconductor chip 100 and dust is prevented by the wind. As a result, scattering and contamination of the semiconductor chip 100 can be more reliably prevented, and the semiconductor chip 100 can be picked up more appropriately.
  • the collet 18 sucks and holds the discharged semiconductor chip 100 from the upper side and transports it to the work site in the downstream process.
  • the semiconductor chip 100 is out of the radiation range of the static elimination electromagnetic wave 42, all of the atoms / molecules that have been ionized return to stable atoms / molecules. That is, in the photostatic elimination using the static elimination electromagnetic wave 42, there is no reverse charging with a biased ion balance or residual charging in which ionized atoms / molecules remain, and there is no adverse effect on the subsequent work.
  • the semiconductor chip 100 can be picked up more appropriately.
  • the configuration described so far is merely an example, and other configurations are appropriately changed as long as the static elimination electromagnetic wave 42 is applied to the back surface of the semiconductor chip 100 by irradiating the back surface of the sheet material 110. Also good.
  • the light source 40 is disposed on the side of the suction cylinder 14. However, if interference with other members can be avoided, the light source 40 is disposed in another place, for example, the inside of the suction cylinder 14. Also good.
  • the optical path of the static elimination electromagnetic wave 42 is a straight line that does not bend, but a reflecting member may be appropriately provided in the middle of the optical path to be bent.
  • at least a part of the suction cylinder 14 and the push-up pin 26 may be made of a material that can transmit the electromagnetic wave 42 for static elimination.

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Abstract

シート材１１０の表面に貼り付けられた半導体チップ１００をピックアップするピックアップ装置１０は、一部又は全部が、電離作用を有する除電用電磁波が透過可能な材料を含み、前記シート材１１０の裏面を吸着保持するステージ１２と、前記ステージ１２の裏側から前記半導体チップ１００を突き上げる突き上げピン２６と、前記除電用電磁波を、前記ステージ１２の裏側から前記シート材１１０を透過させて前記半導体チップ１００の裏面に照射して、前記半導体チップ１００と前記シート材１１０との間に生じた電荷を除電する除電機構２０と、を備える。

Description

ピックアップ装置およびピックアップ方法
　本願は、シート材の表面に貼り付けられた半導体チップをピックアップするピックアップ装置およびピックアップ方法を開示する。
　ボンディング前の半導体チップは、ダイシングシート等のシート材の表面に、整列して貼着されている。半導体チップを回路基板等にボンディングする際には、このシート材から半導体チップをピックアップする必要がある。半導体チップをピックアップする際には、シート材の裏側から、対象の半導体チップを突き上げるとともに、突き上げられた半導体チップを、コレット等で吸着保持する。
　ここで、半導体チップが貼付されるシート材から半導体チップを剥離してピックアップする際に、半導体チップとシート材との間で剥離帯電が生じることがある。特に、半導体チップの裏面に、樹脂からなる接着剤が塗布されている場合、同じく樹脂からなるシート材との間に、剥離帯電が生じやすい。半導体チップの裏面およびシート材の表面が帯電することで、半導体チップが飛散したり、静電破壊したりすることがあった。
　そこで、従来から、除電装置を設けて、半導体チップ周辺の電荷を中和することが提案されている。例えば、特許文献１には、静電力により半導体ウエハを吸着する静電チャックと、静電チャックの静電力を解除した後も残留する電荷を中和して除電するイオン化ガス発生手段と、を備えた半導体ウエハ・チャック装置が開示されている。この特許文献１において、イオン化ガス発生手段は、ウエハを側方から照射し、ウエハ周囲の不活性ガスをイオン化するＵＶ光照射装置を有している。
　また、特許文献２には、電子部品を保持したテープから、当該テープの上面を負うトップテープを剥離する剥離部位に帯電する電荷を除去する除電手段を備えた電子部品実装装置が開示されている。この特許文献２において、除電手段は、トップテープの上方に配され、剥離部位に対してイオン化された空気を噴射する除電器である。なお、特許文献２には、明記されていないが、イオン化された空気は、コロナ放電を利用して生成されるものと推測される。
特許第３１６３９７３号公報 特許第４４５８１９３号公報
　こうした除電装置を用いることで、半導体チップ周辺の電荷をある程度、低減できる。しかしながら、従来の除電装置の多くは、半導体チップの上側または側方に設けられている。そのため、従来技術では、半導体チップの裏面、すなわち、シート材と半導体チップの裏面との接合箇所の除電は、効率的に行えなかった。結果として、半導体チップが静電力により飛散したり、静電破壊したりすることがあった。
　また、半導体チップの裏面まで除電するために、コロナ放電により生成したイオン化空気を、半導体チップの裏面に送風することも考えられる。しかし、この場合、送風により半導体チップが飛散するという別の問題を招く。
　そこで、本願では、半導体チップをより適切にピックアップできるピックアップ装置およびピックアップ方法を開示する。
　本願で開示するピックアップ装置は、シート材の表面に貼り付けられた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、一部又は全部が、電離作用を有する除電用電磁波が透過可能な材料を含み、前記シート材の裏面を吸着保持するステージと、前記ステージの裏側から前記半導体チップを突き上げる突き上げピンと、前記除電用電磁波を、前記ステージの裏側から前記シート材を透過させて前記半導体チップの裏面に照射して、前記半導体チップと前記シート材との間に生じた電荷を除電する除電機構と、を備える。
　かかる構成とすることで、半導体チップの裏面周辺を、無風で除電することができ、静電力や除電用風による半導体チップの飛散、静電力による半導体チップの静電破壊等を効果的に防止できる。そして、結果として、半導体チップをより適切にピックアップできる。
　ピックアップ装置は、さらに、前記突き上げピンの周囲を覆い、周面に前記除電用電磁波を通過させる照射孔が形成された吸引筒を備え、前記光除電機構は、前記照射孔を介して、前記除電用電磁波を前記半導体チップに照射する光源を有してもよい。
　照射孔を介して、除電用電磁波を半導体チップに照射することで、吸引筒の内部に光源を配する必要がなく、構成を簡易化できる。
　また、前記除電機構は、３ｅＶ～１５ｋｅＶの範囲である光子エネルギーを有する除電用電磁波を照射してもよい。
　かかる構成とすることで、人体等への悪影響を抑えつつ、光除電ができる。
　また、前記除電機構は、紫外線領域の光子エネルギーを有する前記除電用電磁波を照射するものであり、前記ステージは、石英、フッ化カルシウム、またはフッ化マグネシウムを含んでもよい。また、前記除電機構は、Ｘ線領域の光子エネルギーを有する前記除電用電磁波を照射するものであり、前記ステージは、一部又は全部がベリリウム、ダイヤモンドを含んでもよい。また、前記除電機構は、Ｘ線領域の光子エネルギーを有する前記除電用電磁波を照射するものであり、前記ステージは、一部または全部が、厚さによって前記除電用電磁波に対する透過性を制御する金属材料または非金属材料で構成されてもよい。
　かかる構成とすることで、除電用電磁波が、ステージを透過して、半導体チップに到達できる。
　本願で開示するピックアップ方法は、シート材の表面に貼り付けられた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、電離作用を有する除電用電磁波が透過可能な材料含むステージで、前記シート材を吸着保持する工程と、突き上げピンで、前記ステージの裏側から前記半導体チップを突き上げて、前記半導体チップの少なくとも一部を前記シート材から剥離する工程と、前記突き上げと並行して、または、突き上げ直後に、前記除電用電磁波を、前記ステージの裏側から前記シート材を透過させて前記半導体チップの裏面に照射して、前記半導体チップと前記シート材との間に生じた電荷を除電する工程と、を備える。
　かかる構成とすることで、半導体チップの裏面周辺を、無風で除電することができ、静電力や除電用風による半導体チップの飛散、静電力による半導体チップの静電破壊等を効果的に防止できる。そして、結果として、半導体チップをより適切にピックアップできる。
　本願で開示するピックアップ装置およびピックアップ方法によれば、半導体チップの裏面周辺を、無風で除電することができ、静電力や除電用風による半導体チップの飛散、静電力による半導体チップの静電破壊等を効果的に防止できる。そして、結果として、半導体チップをより適切にピックアップできる。
ピックアップ装置の構成を示す図である。 図１のＡ部拡大図である。 ピックアップの様子を示すイメージ図である。
　以下、ピックアップ装置１０について図面を参照して説明する。図１は、ピックアップ装置１０の構成を示す図である。また、図２は、図１のＡ部拡大図である。ピックアップ装置１０は、半導体チップ１００が貼付されたシート材１１０を吸着保持する吸引ステージ１２と、吸引ステージ１２上の任意の半導体チップ１００を所定のタイミングで突き上げる突き上げ機構１６と、半導体チップ１００を吸引保持して搬送するコレット１８と、半導体チップ１００の周囲にイオン対を発生させて除電する除電機構２０と、を備えている。
　シート材１１０は、半導体チップ１００を粘着保持するプラスチック製シートで、一般的に、ダイシングシートやウエハシートと呼ばれるものである。シート材１１０の材料は、電離作用を有した除電用電磁波、例えば、紫外線や軟Ｘ線の透過が可能であれば限定されず、例えば、シート材１１０は、塩化ビニル樹脂等からなる。シート材１１０の表面には、複数の半導体チップ１００が、整列して貼付されている。
　半導体チップ１００は、底面に複数のバンプ（図示せず）が形成されている。また、これら複数のバンプを覆うように、半導体チップ１００の底面には、非導電性の接着フィルム１０２が貼付されている。この接着フィルム１０２は、例えば、ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）や、ウェハボンディングコーティング（ＷＢＣ）と呼ばれるものである。
　吸引ステージ１２には、複数の吸引孔２２、および、１以上の突き上げ孔２４が形成された略平板状部材である。吸引ステージ１２のうち、除電用電磁波である紫外線や軟Ｘ線の透過が可能な材質、例えば、石英や、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム等を含む。
　吸引ステージ１２の裏面には、略円筒形の吸引筒１４が密着して配置されている。吸引筒１４は、上端が開口された円筒部材で、下端は、吸引ポンプ（図示せず）に連結されている。シート材１１０は、この吸引筒１４、および、吸引孔２２を介して、吸引保持される。突き上げ孔２４は、後述する突き上げピン２６の通過を許容する孔である。半導体チップ１００をピックアップする際には、ピックアップ対象の半導体チップ１００が、この突き上げ孔２４の真上に位置するように、シート材１１０の位置を調整する。換言すれば、この突き上げ孔２４が設けられている位置が、半導体チップ１００がピックアップされるピックアップ位置になる。
　吸引筒１４の内部には、突き上げ機構１６を構成する突き上げピン２６が設けられている。突き上げピン２６は、半導体チップ１００を上方に突き上げることで、半導体チップ１００の少なくとも一部をシート材１１０から剥離するピンである。突き上げピン２６は、突き上げ孔２４と同軸に配されており、ピックアップの際には、上から順に、コレット１８、半導体チップ、突き上げ孔２４、突き上げピン２６が、上下に並ぶ。
　吸引筒１４の内部には、この突き上げピン２６を保持するピン保持具も設けられている。ピン保持具２８には、突き上げピン２６が挿通され、突き上げピン２６の昇降をガイドするガイド孔３０が形成されている。そして、突き上げピン２６は、図示しない昇降機構により、当該ガイド孔３０に沿って昇降可能となっている。なお、昇降機構としては、プランジャや、カム機構等を用いることができる。
　なお、ここでは、突き上げピン２６を一本だけとしているが、突き上げピン２６は、複数でもよい。すなわち、大型の半導体チップ１００等を剥離する場合等には、水平方向に並んだ突き上げピン２６を、タイミングまたは上昇量をずらして、順番に突き上げるようにしてもよい。また、突き上げピン２６は、水平方向にも移動可能とし、半導体チップ１００の突き上げ位置を適宜、変更できるようにしてもよい。
　コレット１８は、ピックアップ位置において半導体チップ１００をピックアップして吸引保持し、次の作業位置、例えばチップの傾き等を調整する位置決め位置等に搬送する。コレット１８は、半導体チップ１００を挟んで、突き上げピン２６の反対側に設けられている。このコレット１８は、半導体チップ１００を保持する先端部３２と、先端部３２に開口する貫通穴３４とを有する筒状の部材である。貫通穴３４には、図示しない真空源が接続されている。また、コレット１８は、図示しない移動機構により、上下方向および水平方向に移動できる。なお、移動機構としては、例えば、モータとガイドレールとを備えた機構等を用いることができる。半導体チップ１００は、突き上げピン２６によって突き上げられて、シート材１１０から剥離された後、当該コレット１８により吸引され、保持される。コレット１８は、半導体チップを吸引保持すれば、上昇して移動し、半導体チップを搬送する。
　除電機構２０は、吸引筒１４の側方に配された光源４０を備える。光源４０は、電離作用を持つ電磁波４２（以下「除電用電磁波４２」という）、例えば、紫外線の領域や、Ｘ線の領域を含む光子エネルギー３ｅＶ～１５ｋｅＶの電磁波を半導体チップ１００の裏面（シート材１１０との接触面）に放射する。なお、紫外線を用いる場合は、波長１０ｎｍ～２００ｎｍ（光子エネルギー６ｅＶ～１２３ｅＶ）の真空紫外線（遠紫外線）を用いることが望ましい。また、Ｘ線としては、波長が１０分の数ｎｍ～数十ｎｍ（エネルギーが０．１ｋｅＶ～２ｋｅＶ）の軟Ｘ線を用いることが望ましい。軟Ｘ線は、電離作用を持つ一方で、透過性が低く、数ｍｍ程度のポリ塩化ビニル板で遮蔽でき、人体等への悪影響を防止できるためである。なお、半導体チップ１００が貼付されているシート材１１０は、ポリ塩化ビニル等のプラスチックを含むが、シート材１１０の厚みは、数十～数百μｍと非常に薄いため、軟Ｘ線の透過が可能である。
　吸引筒１４の周壁には、この光源４０から照射された電磁波を、半導体チップ１００近傍に導く照射孔４６が形成されている。すなわち、照射孔４６は、電磁波の出射点と、半導体チップ１００の底面とを結ぶ直線に沿って延びている。光源４０は、この照射孔４６を通過して半導体チップ１００の底面に到達するレベルの電磁波を放射する。なお、照射孔４６の内周面は、電磁波の透過吸収を阻害するために、金属等のシールド材料で被覆されていてもよい。また、照射孔４６からのエア漏れを防止するために、当該照射孔４６には、除電用電磁波４２が透過可能な材料、例えば、石英、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウムを含む閉鎖部材４８で閉鎖されていることが望ましい。
　また、除電用電磁波４２にＸ線を用いる場合、閉鎖部材４８にはＸ線に対して透過性の高いベリリウムやダイヤモンドを用いることができる。さらに、閉鎖部材４８には、ベリリウムやダイヤモンドと同等の透過性を持たせるように厚さを調整した金属材料又は非金属材料を用いてもよい。
　光源４０は、除電用電磁波４２を、ピックアップ処理の期間中、常時、放射していてもよいし、突き上げピン２６で半導体チップ１００を突き上げる直後だけ、放射するようにしてもよい。
　次に、このように除電機構２０を設ける理由について従来技術と比較して説明する。図３は、ピックアップの様子を示すイメージ図である。既述した通り、半導体チップ１００をピックアップする際には、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、シート材１１０の裏側から、半導体チップ１００を、突き上げピン２６で突き上げて、半導体チップ１００の少なくとも一部をシート材１１０から剥離する。シート材１１０から半導体チップ１００の少なくとも一部が剥離されれば、コレット１８が、降下して、半導体チップ１００を上側から吸引保持する。
　ここで、突き上げにより、半導体チップ１００の一部がシート材１１０から剥離するとき、半導体チップ１００の裏面（接着フィルム１０２の端面）およびシート材１１０の表面に、剥離帯電が生じる。その結果、半導体チップ１００の裏面およびシート材１１０の表面が、正または負に帯電する。かかる帯電が生じると、半導体チップ１００が、静電力により飛散したり、静電破壊したりする。
　そこで、従来から、半導体チップ１００の周辺に除電を施すことが提案されている。しかし、従来技術では、半導体チップ１００の上側から除電していた。そのため、剥離帯電が最も生じやすい半導体チップ１００の裏面およびシート材１１０の表面を効率的に除電できなかった。
　また、従来、設けられていた除電機構２０は、コロナ放電により生成したイオン対（イオン化空気）を、除電対象箇所（本例では半導体チップ１００周辺）に吹き付ける構成であった。この場合、イオン対を吹き付ける風により、半導体チップ１００が飛散するという別の問題も招いていた。
　本願で開示するピックアップ装置１０では、既述した通り、電離作用を持つ除電用電磁波４２を半導体チップ１００の裏面（シート材１１０との接触面）に放射する。なお、シート材１１０の背後には、吸引ステージ１２（図３では図示せず）が存在しているが、既述した通り、吸引ステージ１２は、除電用電磁波４２が透過可能な石英、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウムを含む。または、厚さが調節された材料を含む。また、シート材１１０は、ポリ塩化ビニル等の樹脂からなるが、これらは十分に薄いため、除電用電磁波４２は、透過できる。その結果、除電用電磁波４２は、半導体チップ１００の裏面に到達できる。
　除電用電磁波４２で照射された範囲の空気は、図３（ｃ）に示すように、当該除電用電磁波４２の持つ電離作用によりイオン化され、両極性のイオンが生じる。すなわち、除電用電磁波の電離作用により、安定した原子／分子から電子が弾き飛ばされる。電子が弾き飛ばされた原子／分子は、プラスのイオンになり、はじき出された電子と結合した原子／分子は、マイナスのイオンになる。このように生じたイオン対は、帯電体である半導体チップ１００およびシート材１１０に引き寄せられ、静電気を除去する。
　このように、本願で開示するピックアップ装置１０では、除電用電磁波４２を、帯電が生じやすい半導体チップ１００の裏面およびシート材１１０の表面に照射している。そのため、半導体チップ１００の上側や側方から除電を試みていた従来技術に比べて、より効果的に除電することができ、静電力に起因する半導体チップ１００の飛散や、静電破壊を効果的に防止する。
　また、除電用電磁波４２を用いた除電、すなわち、光除電は、コロナ放電を利用した除電と異なり、風が不要である。そのため、風により半導体チップ１００や塵の飛散が防止される。結果として、半導体チップ１００の飛散や汚染をより確実に防止でき、半導体チップ１００を、より適切にピックアップできる。
　コレット１８は、この除電された半導体チップ１００を、上側から吸引保持し、下流工程の作業箇所に搬送する。半導体チップ１００が、除電用電磁波４２の放射範囲から外れると、イオン化していた原子／分子は、いずれも、安定した原子／分子に戻る。つまり、除電用電磁波４２を利用した光除電では、イオンバランスが偏った逆帯電や、イオン化した原子／分子が残留する残留帯電が生じることがなく、その後の作業に悪影響を与えることもない。
　以上の説明から明らかな通り、本願で開示するピックアップ装置１０によれば、半導体チップ１００をより適切にピックアップできる。なお、これまで説明した構成は一例であり、除電用電磁波４２を、シート材１１０の裏側から半導体チップ１００の裏面に照射して、除電するのであれば、その他の構成は、適宜、変更されてもよい。例えば、上述の説明では、光源４０を、吸引筒１４の側方に配したが、他部材との干渉を避けられるのであれば、他の箇所、例えば、吸引筒１４の内部等に配してもよい。また、上述の例では、除電用電磁波４２の光路は、屈曲しない直線状となっているが、光路途中に、適宜、反射部材を設けて、屈曲させてもよい。また、吸引ステージ１２に限らず、吸引筒１４や、突き上げピン２６の少なくとも一部を除電用電磁波４２が透過可能な材料で構成してもよい。
　１０　ピックアップ装置、１２　吸引ステージ、１４　吸引筒、１６　突き上げ機構、１８　コレット、２０　除電機構、２２　吸引孔、２４　突き上げ孔、２６　突き上げピン、２８　ピン保持具、３０　ガイド孔、３２　先端部、３４　貫通穴、４０　光源、４２　除電用電磁波、４６　照射孔、４８　閉鎖部材、１００　半導体チップ、１０２　接着フィルム、１１０　シート材。
 

Claims (8)

  1. 　シート材の表面に貼り付けられた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、
    　一部又は全部が、電離作用を有する除電用電磁波が透過可能な材料を含み、前記シート材の裏面を吸着保持するステージと、
    　前記ステージの裏側から前記半導体チップを突き上げる突き上げピンと、
    　前記除電用電磁波を、前記ステージの裏側から前記シート材を透過させて前記半導体チップの裏面に照射して、前記半導体チップと前記シート材との間に生じた電荷を除電する除電機構と、
    　を備えることを特徴とするピックアップ装置。
  2. 　請求項１に記載のピックアップ装置であって、さらに、
    　前記突き上げピンの周囲を覆い、周面に前記除電用電磁波を通過させる照射孔が形成された吸引筒を備え、
    　前記除電機構は、前記照射孔を介して、前記除電用電磁波を前記半導体チップに照射する光源を有する、
    　ことを特徴とするピックアップ装置。
  3. 　請求項１に記載のピックアップ装置であって、
    　前記除電機構は、３ｅＶ～１５ｋｅＶの範囲である光子エネルギーを有する除電用電磁波を照射する、
    　ことを特徴とするピックアップ装置。
  4. 　請求項２に記載のピックアップ装置であって、
    　前記除電機構は、３ｅＶ～１５ｋｅＶの範囲である光子エネルギーを有する除電用電磁波を照射する、
    　ことを特徴とするピックアップ装置。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載のピックアップ装置であって、
    　前記除電機構は、紫外線領域の光子エネルギーを有する前記除電用電磁波を照射するものであり、
    　前記ステージは、石英、フッ化カルシウム、またはフッ化マグネシウムを含む、
    　ことを特徴とするピックアップ装置。
  6. 　請求項１～４のいずれか１項に記載のピックアップ装置であって、
    　前記除電機構は、Ｘ線領域の光子エネルギーを有する前記除電用電磁波を照射するものであり、
    　前記ステージは、一部又は全部がベリリウム、ダイヤモンドを含む、
    　ことを特徴とするピックアップ装置。
  7. 　請求項１～４のいずれか１項に記載のピックアップ装置であって、
    　前記除電機構は、Ｘ線領域の光子エネルギーを有する前記除電用電磁波を照射するものであり、
    　前記ステージは、一部または全部が、厚さによって前記除電用電磁波に対する透過性を制御する金属材料または非金属材料で構成される、
    　ことを特徴とするピックアップ装置。
  8. 　シート材の表面に貼り付けられた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、
    　電離作用を有する除電用電磁波が透過可能な材料含むステージで、前記シート材を吸着保持する工程と、
    　突き上げピンで、前記ステージの裏側から前記半導体チップを突き上げて、前記半導体チップの少なくとも一部を前記シート材から剥離する工程と、
    　前記突き上げと並行して、または、突き上げ直後に、前記除電用電磁波を、前記ステージの裏側から前記シート材を透過させて前記半導体チップの裏面に照射して、前記半導体チップと前記シート材との間に生じた電荷を除電する工程と、
    　を備えることを特徴とするピックアップ方法。
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