WO2020009242A1 - 半導体ダイのピックアップシステム - Google Patents

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WO2020009242A1
WO2020009242A1 PCT/JP2019/026908 JP2019026908W WO2020009242A1 WO 2020009242 A1 WO2020009242 A1 WO 2020009242A1 JP 2019026908 W JP2019026908 W JP 2019026908W WO 2020009242 A1 WO2020009242 A1 WO 2020009242A1
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semiconductor die
value
time
die
pickup
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PCT/JP2019/026908
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邦彦 馬詰
晃児 松下
泰人 小林
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株式会社新川
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    • H05K13/0404Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws

Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor die pickup system used for a bonding apparatus (bonding system).
  • Semiconductor dies are manufactured by cutting a 6 inch or 8 inch wafer into a predetermined size. At the time of cutting, a dicing sheet is attached to the back surface so that the cut semiconductor dies do not fall apart, and the wafer is cut from the front side by a dicing saw or the like. At this time, the dicing sheet affixed to the back surface is slightly cut, but is not cut, and holds each semiconductor die. Each of the cut semiconductor dies is picked up one by one from the dicing sheet and sent to the next step such as die bonding.
  • a dicing sheet As a method of picking up a semiconductor die from a dicing sheet, a dicing sheet is sucked on the surface of a disk-shaped suction piece, and the semiconductor die is sucked by a collet.
  • a method has been proposed in which a semiconductor die is picked up from a dicing sheet by raising a collet and raising a collet (see, for example, FIGS. 9 to 23 of Patent Document 1).
  • peeling the semiconductor die from the dicing sheet it is effective to first peel the peripheral portion of the semiconductor die and then peel the central portion of the semiconductor die.
  • the push-up block is divided into three parts: one that pushes up the peripheral portion of the semiconductor die, one that pushes up the center of the semiconductor die, and one that pushes up the middle of the die.
  • the three blocks are raised to a predetermined height.
  • the middle and middle blocks are raised higher than the surrounding blocks, and finally the center block is raised higher than the middle block.
  • the collet and the peripheral, intermediate, and center push-up blocks are set at a predetermined height higher than the surface of the ejector cap. After raising the collet, leave the collet at the same height, lower the surrounding push-up block, the middle push-up block, and then the push-up block to a position below the ejector cap surface, and peel the dicing sheet from the semiconductor die A method has been proposed (for example, see Patent Document 2).
  • Patent Document 3 also discloses that the bending (bending) of a semiconductor die is detected (determined) by a change in the flow rate of suction air from a collet.
  • semiconductor dies have become extremely thin, for example, some are about 20 ⁇ m.
  • the thickness of the dicing sheet is about 100 ⁇ m, the thickness of the dicing sheet is four to five times the thickness of the semiconductor die. If such a thin semiconductor die is to be separated from the dicing sheet, the deformation of the semiconductor die following the deformation of the dicing sheet is more likely to occur.
  • the semiconductor die when a semiconductor die is picked up from a dicing sheet, the semiconductor die may be damaged, and there is room for improvement.
  • the peeling properties of the semiconductor dies from the dicing sheet may change.
  • the peelability of the semiconductor die picked up at the beginning was good (the peelability was high), but the peelability of the semiconductor die picked up at the later side was worse than that (easy peeling). Degree is lower).
  • the reverse is also possible.
  • the semiconductor die will be damaged.
  • the semiconductor die is not damaged, but the semiconductor die is originally picked up over a long period of time although the semiconductor die can be picked up in a shorter time. .
  • the present invention appropriately suppresses damage to a semiconductor die when picking up a semiconductor die, and suppresses damage to the semiconductor die when continuously picking up a plurality of semiconductor dies, and increases the speed of pickup of the semiconductor die.
  • the purpose is to make the balance with the optimization appropriate.
  • the semiconductor die pick-up system of the present invention is a semiconductor die pick-up system for picking up a semiconductor die attached to a surface of a dicing sheet from a dicing sheet.
  • a suction mechanism for sucking air from the front surface a flow sensor for detecting a suction air flow rate sucked by the suction mechanism, a stage including a suction surface for suctioning the back surface of the dicing sheet, and an opening provided on the suction surface of the stage.
  • An opening pressure switching mechanism for switching an opening pressure between a first pressure close to a vacuum and a second pressure close to the atmospheric pressure, and setting means for setting a pickup parameter including the number of times the opening pressure is switched when a semiconductor die is picked up.
  • Setting means when picking up a semiconductor die, a flow rate sensor. Obtains a flow rate change that is a time change of the suction air flow rate detected by the apparatus, calculates an evaluation value that evaluates the releasability of peeling the semiconductor die from the dicing sheet based on the flow rate change, and, based on the evaluation value, A pickup parameter for picking up another semiconductor die after picking up the die is changed.
  • the setting means may change a time for keeping the opening pressure at the first pressure when picking up the other semiconductor die based on an evaluation value.
  • the semiconductor die pickup system further includes a plurality of moving elements disposed in the opening and moving between a first position whose tip surface is higher than the suction surface and a second position lower than the first position.
  • a plurality of moving elements disposed in the opening and moving between a first position whose tip surface is higher than the suction surface and a second position lower than the first position.
  • each of the plurality of moving elements is sequentially moved from the first position to the second position at predetermined time intervals or at the same time by a combination of predetermined moving elements.
  • the predetermined time for picking up the semiconductor die may be changed based on the evaluation value.
  • the setting unit changes the number of moving elements to be moved from the first position to the second position at the same time as the pickup of the other semiconductor die based on an evaluation value. It may be.
  • the opening pressure is switched between the first pressure and the second pressure and the dicing sheet sucked at the opening is peeled off from the semiconductor die.
  • the flow rate change may be a time change of the suction air flow rate detected by the flow rate sensor at the time of initial peeling.
  • the number of times of switching may be the number of times that the opening pressure at the time of initial peeling is switched between the first pressure and the second pressure.
  • the setting means sets a waiting time from when the collet lands on the semiconductor die to when the other semiconductor die separates from the dicing sheet to start lifting the semiconductor die based on the evaluation value. May be changed.
  • a storage unit that stores an expected flow rate change that is a time change of the suction air flow rate when the semiconductor die is picked up
  • the setting means may determine the evaluation value based on a correlation value between the change in the flow rate when picking up the semiconductor die and the change in the expected flow rate.
  • the semiconductor die further includes an inspection unit for inspecting a crack of the semiconductor die, and when the semiconductor die is picked up, the semiconductor die that has been subjected to the switching at least a predetermined number of times is subjected to the crack inspection. , May be.
  • the setting means acquires the flow rate change of the semiconductor die constituting one or more wafers, obtains an evaluation value based on each flow rate change, and obtains a plurality of evaluation values.
  • the pickup parameter for picking up the other semiconductor die may be changed based on the above.
  • a table of parameter values of the pickup parameters associated with each of the plurality of level values a current level value that is the level value of the parameter value of the currently applied pickup parameter, and a storage unit for storing the parameter value of the pickup parameter from the table using the current level value as a key, picking up the semiconductor die by applying the parameter value of the pickup parameter, and setting means based on the evaluation value.
  • the parameter value of the pickup parameter for picking up the other semiconductor die may be changed.
  • the semiconductor die for which the evaluation value is calculated is a specific semiconductor die
  • the setting means calculates the representative value which is a representative value of the evaluation values of one or more specific semiconductor dies.
  • a die evaluation value is obtained, and when the representative die evaluation value is higher than the first predetermined value, when the other semiconductor die is picked up, the number of times of switching is smaller than the number of times of switching when a specific semiconductor die is picked up.
  • the representative die evaluation value is lower than a second predetermined value which is a value lower than the first predetermined value, when picking up the other semiconductor die, when picking up a specific semiconductor die
  • the number of times of switching may be increased as compared with the number of times of switching.
  • the semiconductor die for which the evaluation value is calculated is a specific semiconductor die
  • the setting means calculates the representative value which is a representative value of the evaluation values of one or more specific semiconductor dies.
  • a die evaluation value is obtained, and when the representative die evaluation value is higher than the third predetermined value, when picking up the other semiconductor die, the opening pressure at the time of picking up a specific semiconductor die is held at the first pressure.
  • the representative die evaluation value is lower than the fourth predetermined value, which is lower than the third predetermined value, when the representative die evaluation value is lower than the fourth predetermined value, the specific semiconductor
  • the opening time when the die is picked up may be set to be longer than the time when the opening pressure is maintained at the first pressure.
  • the semiconductor die for which the evaluation value is calculated is a specific semiconductor die
  • the setting means calculates the representative value which is a representative value of the evaluation values of one or more specific semiconductor dies.
  • a die evaluation value is obtained, and when the representative die evaluation value is higher than a fifth predetermined value, when the other semiconductor die is picked up, the predetermined semiconductor die is compared with the predetermined time when the specific semiconductor die is picked up.
  • the time is shortened and the representative die evaluation value is lower than the sixth predetermined value which is a value lower than the fifth predetermined value, when picking up the other semiconductor die, the above-described time when the specific semiconductor die is picked up
  • the predetermined time may be set longer than the predetermined time.
  • the semiconductor die for which the evaluation value is calculated is a specific semiconductor die
  • the setting means calculates the representative value which is a representative value of the evaluation values of one or more specific semiconductor dies.
  • a die evaluation value is obtained, and when the representative die evaluation value is higher than a seventh predetermined value, the second semiconductor die is picked up from the first position at the same time as the specific semiconductor die is picked up when picking up the other semiconductor die.
  • the representative die evaluation value is lower than the eighth predetermined value, which is lower than the seventh predetermined value, when picking up the other semiconductor die, at the same time when picking up a specific semiconductor die, the first die is moved from the first position.
  • the number of moving elements may be smaller than the number of moving elements moved to the second position.
  • the semiconductor die for which the evaluation value is calculated is a specific semiconductor die
  • the setting means calculates the representative value which is a representative value of the evaluation values of one or more specific semiconductor dies.
  • a die evaluation value is obtained, and when the representative die evaluation value is higher than the ninth predetermined value, when the other semiconductor die is picked up, the standby time is shorter than the standby time when a specific semiconductor die is picked up.
  • the standby time may be set longer than the standby time.
  • the semiconductor die for calculating the evaluation value is a specific semiconductor die
  • the setting means compares each of the evaluation values of one or more specific semiconductor dies with an eleventh predetermined value. Then, the number of easily peelable detections, which is the number of evaluation values higher than the eleventh predetermined value, is determined, and each of the evaluation values of one or more specific semiconductor dies is determined with a twelfth predetermined value that is a value lower than the eleventh predetermined value. In comparison, the number of difficult-to-peel detections, which is the number of evaluation values lower than the twelfth predetermined value, is determined. The number of times of switching at the time of pickup may be changed.
  • the semiconductor die for calculating the evaluation value is a specific semiconductor die
  • the setting means compares each of the evaluation values of one or more specific semiconductor dies with an eleventh predetermined value. Then, the number of easily peelable detections, which is the number of evaluation values higher than the eleventh predetermined value, is determined, and each of the evaluation values of one or more specific semiconductor dies is determined with a twelfth predetermined value that is a value lower than the eleventh predetermined value. In comparison, the number of difficult-to-peel detections, which is the number of evaluation values lower than the twelfth predetermined value, is determined. The time during which the opening pressure at the time of pickup is maintained at the first pressure may be changed.
  • the semiconductor die for calculating the evaluation value is a specific semiconductor die
  • the setting means compares each of the evaluation values of one or more specific semiconductor dies with an eleventh predetermined value. Then, the number of easily peelable detections, which is the number of evaluation values higher than the eleventh predetermined value, is determined, and each of the evaluation values of one or more specific semiconductor dies is determined with a twelfth predetermined value that is a value lower than the eleventh predetermined value. In comparison, the number of difficult-to-peel detections, which is the number of evaluation values lower than the twelfth predetermined value, is determined.
  • the predetermined time at the time of pickup may be changed.
  • the semiconductor die for calculating the evaluation value is a specific semiconductor die
  • the setting means compares each of the evaluation values of one or more specific semiconductor dies with an eleventh predetermined value. Then, the number of easily peelable detections, which is the number of evaluation values higher than the eleventh predetermined value, is determined, and each of the evaluation values of one or more specific semiconductor dies is determined with a twelfth predetermined value that is a value lower than the eleventh predetermined value. In comparison, the number of difficult-to-peel detections, which is the number of evaluation values lower than the twelfth predetermined value, is determined. The number of the moving elements at the time of pickup may be changed.
  • the semiconductor die for calculating the evaluation value is a specific semiconductor die
  • the setting means compares each of the evaluation values of one or more specific semiconductor dies with an eleventh predetermined value. Then, the number of easily peelable detections, which is the number of evaluation values higher than the eleventh predetermined value, is determined, and each of the evaluation values of one or more specific semiconductor dies is determined with a twelfth predetermined value that is a value lower than the eleventh predetermined value. In comparison, the number of difficult-to-peel detections, which is the number of evaluation values lower than the twelfth predetermined value, is determined. The standby time at the time of pickup may be changed.
  • the present invention can accurately suppress damage to a semiconductor die when picking up a semiconductor die, and can suppress damage to the semiconductor die when picking up a plurality of semiconductor dies continuously, and can increase the speed of pickup of the semiconductor die. This has the effect of making it possible to make the balance with the optimization appropriate.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a stage of a semiconductor die pickup system according to an embodiment of the present invention. It is explanatory drawing which shows the wafer stuck on the dicing sheet. It is explanatory drawing which shows the semiconductor die stuck on the dicing sheet. It is explanatory drawing which shows the structure of a wafer holder. It is explanatory drawing which shows the structure of a wafer holder.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation at a predetermined level value of the semiconductor die pickup system in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation at a predetermined level value of the semiconductor die pickup system in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation at a predetermined level value of the semiconductor die pickup system in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation at a predetermined level value of the semiconductor die pickup system in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation at a predetermined level value of the semiconductor die pickup system in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation at a predetermined level value of the semiconductor die pickup system in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation at a predetermined level value of the semiconductor die pickup system in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation at a predetermined level value of the semiconductor die pickup system in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation at a predetermined level value of the semiconductor die pickup system in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation at a predetermined level value of the semiconductor die pickup system in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation at a predetermined level value of the semiconductor die pickup system in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation at a predetermined level value of the semiconductor die pickup system in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a time change of the air leak amount of FIG.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a parameter table according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing a time change of the scalar. It is a figure which shows an example of the time change of the opening pressure, the expected flow rate change, and the actual flow rate change in the predetermined period of initial peeling in embodiment of this invention.
  • 6 is a flowchart illustrating a flow of level transition control according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a threshold table according to the embodiment of the present invention.
  • a semiconductor die pickup system 500 includes a wafer holder 10 that holds a dicing sheet 12 on which a semiconductor die 15 is adhered to a front surface 12a and moves in a horizontal direction.
  • a drive unit 120, a collet drive unit 130 that drives the collet 18 in the vertical and horizontal directions, and a control unit 150 that controls the semiconductor die pickup system 500 are provided.
  • the step surface forming mechanism 300 and the step surface forming mechanism driving section 400 are housed in the base portion 24 of the stage 20.
  • the step surface forming mechanism 300 is located above the stage 20, and the step surface forming mechanism driving unit 400 is located below the stage 20.
  • the step surface forming mechanism 300 includes a plurality of moving elements 30 that move in the vertical direction. The distal end surfaces of the plurality of moving elements 30 move downward as shown by the arrow a in FIG. 1 by the step surface forming mechanism driving unit 400. Details of the moving element 30 will be described later.
  • the opening pressure switching mechanism 80 that switches the pressure of the opening 23 of the stage 20 includes a three-way valve 81 and a drive unit 82 that drives the three-way valve 81 to open and close.
  • the three-way valve 81 has three ports. The first port is connected to the base portion 24 communicating with the opening 23 of the stage 20 by a pipe 83, the second port is connected to a vacuum device 140 by a pipe 84, and the third port The port is connected to a pipe 85 that is open to the atmosphere.
  • Driving unit 82 the first port and the second port and blocks the third port communicates, the pressure in the opening 23 or the first pressure P 1 near vacuum, made to communicate with the first port and the third port blocking the second port, switching the pressure of the opening 23 by or to a second pressure P 2 close to atmospheric pressure, the pressure of the opening 23 between the first pressure P 1 and the second pressure P 2.
  • the suction pressure switching mechanism 90 for switching the suction pressure of the suction surface 22 of the stage 20 includes a three-way valve 91 having three ports, and a driving unit 92 for opening and closing the three-way valve 91.
  • the first port is connected to a suction hole 27 communicating with the groove 26 of the stage 20 via a pipe 93
  • the second port is connected to a vacuum device 140 via a pipe 94
  • the third port is connected to a pipe 95 open to the atmosphere. I have.
  • the first port and the second port and blocks the third port communicates, groove 26, or the pressure of the suction surface 22 or the third pressure P 3 closer to the vacuum, the first port and the third port blocking the second port to communicate with each other, by or with the fourth pressure P 4 close grooves 26, or the pressure of the suction surface 22 to the atmospheric pressure, the grooves 26, or the pressure of the suction surface 22 third pressure switching between P 3 and the fourth pressure P 4.
  • the suction mechanism 100 that sucks air from the surface 18a of the collet 18 includes a three-way valve 101 having three ports and a driving unit 102 that opens and closes the three-way valve 101, like the opening pressure switching mechanism 80.
  • the port is connected to a suction hole 19 communicating with the surface 18a of the collet 18 by a pipe 103, the second port is connected to a vacuum device 140 by a pipe 104, and the third port is connected to a pipe 105 open to the atmosphere.
  • the drive unit 102 communicates the first port with the second port to shut off the third port, sucks air from the surface 18a of the collet 18 to make the pressure on the surface 18a of the collet 18 close to a vacuum,
  • the port is communicated with the third port to block the second port, and the pressure on the surface 18a of the collet 18 is set to a pressure close to the atmospheric pressure.
  • a flow sensor 106 for detecting the flow rate of air (suction air flow rate) sucked into the vacuum device 140 from the surface 18a of the collet 18 is attached to the pipe 103 connecting the suction hole 19 of the collet 18 and the three-way valve 101. ing.
  • the wafer holder horizontal driving unit 110, the stage vertical driving unit 120, and the collet driving unit 130 drive the wafer holder 10, the stage 20, and the collet 18 in the horizontal direction or the vertical direction, for example, by a motor and gears provided inside. Is what you do.
  • the control unit 150 includes a CPU 151 that performs various arithmetic processes and control processes, a storage unit 152, and a device / sensor interface 153.
  • the CPU 151, the storage unit 152, and the device / sensor interface 153 are connected by a data bus 154. Computer.
  • a control program 155 and control data 156 are stored in the storage unit 152.
  • the storage unit 152 includes a parameter table 159 (see FIG. 19) in which the level value when the semiconductor die 15 is picked up by the collet 18 and the parameter value of the peeling parameter are associated.
  • a threshold table 160 see FIG.
  • FIG. 30 is a functional block diagram of the control unit 150.
  • the control unit 150 functions as the pickup control unit 600 (control unit) and the setting unit 602 by executing the control program 155.
  • the opening pressure switching mechanism 80, the suction pressure switching mechanism 90, the driving units 82, 92, 102 of the three-way valves 81, 91, 101 of the suction mechanism 100, and the step surface forming mechanism driving unit 400 The wafer holder horizontal drive unit 110, stage vertical drive unit 120, collet drive unit 130, and vacuum device 140 are connected to the device / sensor interface 153, respectively, and are driven by instructions from the control unit 150. Further, the flow sensor 106 is connected to the device / sensor interface 153, and the detection signal is taken into the control unit 150 and processed.
  • the stage 20 has a cylindrical shape, and a flat suction surface 22 is formed on the upper surface.
  • a square opening 23 is provided at the center of the suction surface 22, and a moving element 30 is attached to the opening 23.
  • a gap d is provided between the inner surface 23a of the opening 23 and the outer peripheral surface 33 of the moving element 30.
  • a groove 26 is provided around the opening 23 so as to surround the opening 23.
  • Each groove 26 is provided with a suction hole 27, and each suction hole 27 is connected to a suction pressure switching mechanism 90.
  • the moving element 30 includes a columnar moving element 45 arranged in the center, two intermediate annular moving elements 40 and 41 arranged around the columnar moving element 45, and And a peripheral annular moving element 31 disposed at the periphery and disposed at the outermost periphery.
  • the number of intermediate annular moving elements is two, but the number of intermediate annular moving elements may be one, or three or more. In the drawings after FIG. 6, the number of the intermediate annular moving elements 40 is one for the sake of simplicity. As shown in FIG.
  • the columnar moving element 45, the intermediate annular mobile elements 40, each of the distal end surface 47,38b near annular mobile elements 31, 38a is first projected by the height H 0 from the suction surface 22 of the stage 20 It is located at one position and forms the same surface (a step surface with respect to the suction surface 22).
  • the peripheral annular moving element 31, the intermediate annular moving element 40, and the columnar moving element 45 are sequentially moved from the first position to the second position lower than the first position at predetermined time intervals. Alternatively, it is simultaneously moved from the first position to the second position by a combination of predetermined moving elements.
  • an adhesive dicing sheet 12 is attached to the back surface of the wafer 11, and the dicing sheet 12 is attached to a metal ring 13.
  • the wafer 11 is handled while being attached to the metal ring 13 via the dicing sheet 12 in this manner.
  • the wafer 11 is cut from the front side by a dicing saw or the like in a cutting step to be each semiconductor die 15. Cut gaps 14 formed during dicing are formed between the semiconductor dies 15. The depth of the cut gap 14 extends from the semiconductor die 15 to a part of the dicing sheet 12, but the dicing sheet 12 is not cut, and each semiconductor die 15 is held by the dicing sheet 12.
  • the wafer holder 10 includes an annular expand ring 16 having a flange portion, and a ring retainer 17 for fixing the ring 13 on the flange of the expand ring 16.
  • the ring presser 17 is driven by a ring press drive unit (not shown) in a direction to advance and retreat toward the flange of the expand ring 16.
  • the inside diameter of the expanding ring 16 is larger than the diameter of the wafer on which the semiconductor die 15 is disposed, the expanding ring 16 has a predetermined thickness, and the flange is outside the expanding ring 16 and is separated from the dicing sheet 12.
  • the outer periphery of the expanding ring 16 on the dicing sheet 12 side has a curved surface configuration so that the dicing sheet 12 can be stretched smoothly when the dicing sheet 12 is attached to the expanding ring 16. As shown in FIG. 5B, the dicing sheet 12 to which the semiconductor die 15 is attached is in a substantially planar state before being set on the expanding ring 16.
  • the dicing sheet 12 when the dicing sheet 12 is set on the expanding ring 16, the dicing sheet 12 is extended along the curved surface above the expanding ring by a step difference between the upper surface of the expanding ring 16 and the flange surface. Is applied to the dicing sheet 12 fixed to the dicing sheet 12 from the center to the periphery. Further, since the dicing sheet 12 is extended by the pulling force, the gap 14 between the semiconductor dies 15 stuck on the dicing sheet 12 is widened.
  • the ease (peelability) of each semiconductor die 15 from the dicing sheet 12 includes the thickness of the semiconductor die 15, the thickness of the dicing sheet 12, the adhesiveness of the dicing sheet 12 to each semiconductor die 15, and the pickup of the semiconductor die. It changes depending on the environment (temperature, humidity, etc.) where the system 500 is placed. Further, when semiconductor chips 15 of the same kind are continuously picked up, the ease of peeling of each semiconductor die from the dicing sheet may change. Therefore, the semiconductor die pickup system 500 of the present embodiment can change the peeling operation (pickup operation) at the time of pickup for each semiconductor die 15.
  • the parameter table 159 defines the parameter values of the peeling parameters (pickup parameters) associated with each of the plurality of level values.
  • the parameter table 159 defines levels 1 from the shortest pickup time to level 8 the longest. The higher the ease with which the semiconductor die 15 is peeled from the dicing sheet 12 (the degree of ease of peeling), the more the level 1 or a level value close to the level 1 is set at the time of pickup, and the parameters of the respective peeling parameters defined by the level value A peeling operation (pickup operation) is performed using the value.
  • This setting is performed by the control unit 150 functioning as setting means. Details of each peeling parameter will be described later.
  • the pick-up operation of the semiconductor die will be described by taking as an example a case where level 4 of the parameter table 159 is set (selected).
  • the control unit 150 functions as a pickup control unit by executing the control program 155 shown in FIG. 1 and controls the pickup operation of the semiconductor die 15.
  • the controller 150 controls a peeling operation for peeling the semiconductor die 15 from the dicing sheet 12 as a part of the pickup operation.
  • the control unit 150 causes the wafer holder horizontal driving unit 110 to move the wafer holder 10 in the horizontal direction to a position above the standby position of the stage 20.
  • the controller 150 temporarily stops the horizontal movement of the wafer holder 10.
  • the control unit 150 uses the stage vertical drive unit 120 to bring the tip surfaces 47, 38b, 38a of the moving elements 45, 40, 31 into close contact with the back surface 12b of the dicing sheet 12, and open the suction surface 22.
  • the stage 20 is raised until a region slightly away from 23 comes into close contact with the back surface 12b of the dicing sheet 12.
  • control unit 150 raises the stage 20. To stop. Then, the control unit 150 again controls the wafer holder horizontal driving unit 110 to immediately above the front end surface (step surface) of the moving element 30 where the semiconductor die 15 to be picked up slightly protrudes from the suction surface 22 of the stage 20. Adjust the horizontal position to come to.
  • the size of the semiconductor die 15 is smaller than the opening 23 of the stage 20 and larger than the width or the depth of the moving element 30.
  • the end is between the inner surface 23 a of the opening 23 of the stage 20 and the outer peripheral surface 33 of the moving element 30, that is, right above the gap d between the inner surface 23 a of the opening 23 and the outer peripheral surface 33 of the moving element 30.
  • the pressure of the groove 26 or the suction surface 22 of the stage 20 is atmospheric pressure
  • the pressure of the opening 23 is also atmospheric pressure.
  • each tip surface 47,38b in an initial state each mobile element 45,40,31, 38a, so that a first position protruding by a height H 0 from the suction surface 22 of the stage 20, the distal end surface 47, 38b, the height of the back surface 12b of the dicing sheet 12 in contact with the 38a has a first position protruding by a height H 0 from the suction surface 22.
  • the back surface 12b of the dicing sheet 12 slightly floats from the suction surface 22 at the periphery of the opening 23, and is in close contact with the suction surface 22 in a region away from the opening 23.
  • the control unit 150 lowers the collet 18 on the semiconductor die 15 by the collet driving unit 130 shown in FIG. 1 to land the surface 18 a of the collet 18 on the semiconductor die 15.
  • FIG. 18 shows the height of the collet 18, the position of the columnar moving element 45, the position of the intermediate annular moving element 40, the position of the peripheral annular moving element 31, and the opening 23 during the level 4 peeling operation (pickup operation).
  • FIG. 6 is a diagram showing a change over time of the opening pressure of the collet and the air leak amount of the collet 18.
  • the control unit 150 switches the three-way valve 101 to a direction in which the suction hole 19 of the collet 18 and the vacuum device 140 communicate with each other by the driving unit 102 of the suction mechanism 100.
  • the suction hole 19 becomes a negative pressure, and air flows into the suction hole 19 from the surface 18a of the collet 18, so that the suction air flow rate detected by the flow rate sensor 106 as shown in FIG. (Air leak amount) increases from time t1 to time t2.
  • the semiconductor die 15 is fixed by suction to the surface 18a, and air cannot flow from the surface 18a.
  • the amount of air leak detected by the flow sensor 106 starts to decrease.
  • the height of the front surface 18a of the collet 18 when the collet 18 lands on the semiconductor die 15 is the height of the tip surfaces 47, 38b, 38a of the moving elements 45, 40, 31 (adsorption).
  • the height Hc is obtained by adding the thickness of the dicing sheet 12 and the thickness of the semiconductor die 15 to the height H 0 from the surface 22).
  • control unit 150 switches the time t2 shown in FIG. 18, the third pressure P 3 closer to the vacuum suction pressure of the suction surface 22 (not shown) from the fourth pressure P 4 close to the atmospheric pressure of the stage 20 a command Is output.
  • the drive unit 92 of the suction pressure switching mechanism 90 switches the three-way valve 91 to a direction that allows the suction hole 27 and the vacuum device 140 to communicate with each other. Then, as shown by the arrow 201 in FIG. 7, the air groove 26 is sucked out into the vacuum device 140 through the suction holes 27, the suction pressure becomes the third pressure P 3 near vacuum.
  • each tip surface 47,38b of each mobile element 45,40,31, 38a is a first dicing sheet 12 since a position protruding by a height H 0 from the suction surface 22 of the stage 20, obliquely downward pulling force F 1 is applied.
  • the tensile force F 1 and the pulling force F 2 to pull the dicing sheet 12 in the lateral direction can be decomposed into a tensile force F 3 for pulling the dicing sheet 12 in the downward direction.
  • the shear stress ⁇ is generated between the surface 12a of the semiconductor die 15 and the dicing sheet 12. Due to the shear stress ⁇ , a gap occurs between the outer peripheral portion or the peripheral portion of the semiconductor die 15 and the surface 12a of the dicing sheet 12. This displacement triggers the separation between the dicing sheet 12 and the outer peripheral portion or the peripheral portion of the semiconductor die 15.
  • Control unit 150 As shown in FIG. 18 (e), and outputs an instruction for switching the opening pressure at time t3 the second from the pressure P 2 is close to the atmospheric pressure in the first pressure P 1 near vacuum.
  • the drive unit 82 of the opening pressure switching mechanism 80 switches the three-way valve 81 in a direction that allows the opening 23 to communicate with the vacuum device 140.
  • the air of the opening 23 is sucked into the vacuum apparatus 140, as shown in FIG. 18 (e), at time t4 the first pressure P 1 opening pressure close to vacuum Become.
  • the dicing sheet 12 immediately above the gap d between the inner surface 23a of the opening 23 and the outer peripheral surface 33 of the moving element 30 is pulled downward. Further, the peripheral portion of the semiconductor die 15 located immediately above the gap d is pulled by the dicing sheet 12 and is bent and deformed downward as indicated by an arrow 204. Thereby, the peripheral portion of the semiconductor die 15 is separated from the surface 18a of the collet 18.
  • time HT4 is a level 4 “first pressure holding time” defined in the parameter table 159 of FIG. HT4 is 130 ms in the example of FIG.
  • the peripheral portion of the semiconductor die 15 causes the vacuum of the suction hole 19 of the collet 18 and the elasticity of the semiconductor die 15 to move the collet 18. It returns to the surface 18a.
  • the amount of air leakage starts to decrease at time t4 in FIG. 18F, and continues to decrease.
  • the control unit 150 As shown in FIG. 18 (e), outputs a command for switching to the time t5 the opening pressure from the first pressure P 1 closer to the vacuum in the second pressure P 2 close to atmospheric pressure.
  • the driving unit 82 of the opening pressure switching mechanism 80 switches the three-way valve 81 so that the piping 85 that opens to the atmosphere and the opening 23 communicate with each other.
  • Time t1 to t6 in FIG. 18 is the initial peeling.
  • the peeling property between the semiconductor die 15 and the dicing sheet 12 is poor (the peeling degree is low)
  • the periphery of the semiconductor die 15 is pulled by the dicing sheet 12 as shown by an arrow 204 in FIG. It takes a lot of time for the peripheral portion of the semiconductor die 15 to return to the surface 18a of the collet 18 as indicated by the arrow 207.
  • the time during which the opening pressure is maintained at the first pressure P 1 time from time t4 to time t5 in FIG. 18E) is long, or the opening pressure is reduced to the first pressure P close to vacuum. 1 by applying a large number of times peeling operation for switching between the second pressure P 2 close to atmospheric pressure (level values), encourage separation of the peripheral portion and the dicing sheet 12 of the semiconductor die 15.
  • the peeling property between the semiconductor die 15 and the dicing sheet 12 is good (the peeling degree is high)
  • the periphery of the semiconductor die 15 is pulled by the dicing sheet 12 as indicated by an arrow 204 in FIG. 9, the time required for the peripheral portion of the semiconductor die 15 to return to the surface 18a of the collet 18 is short.
  • the speed of the pickup is increased by applying a peeling operation (level value) in which the number of times of switching is small. In the example of the level 4 of FIG.
  • the peripheral portion of the semiconductor die 15 is pulled by the dicing sheet 12 until the peripheral portion of the semiconductor die 15 returns to the surface 18 a of the collet 18 in accordance with the degree of easy detachment of the semiconductor die 15.
  • the actual flow rate change also changes. Therefore, as described later in detail, it is possible to determine the releasability (easiness of peeling) of the semiconductor die 15 from the dicing sheet 12 based on the actual flow rate change.
  • Control unit 150 When the opening pressure at time t6 becomes the second pressure P 2 close to atmospheric pressure, as shown in FIG. 18 (d), near the annular mobile elements 31 the height of the distal end surface 38a first position (height from the suction surface 22 is the initial position of the H 0) and outputs a command to only lower second position the height H 1 from.
  • the step surface forming mechanism driving unit 400 shown in FIG. 1 is driven to lower the peripheral annular moving element 31 as shown by the arrow 214 in FIG.
  • Tip surface 38a of the peripheral annular mobile element 31 has a height from a first position (initial position) from the height H 1 by the lower, lower slightly than the suction surface 22 second position (attracting surface 22 (H 1 - H 0 ).
  • control unit 150 holds the state from time t6 to time t7 as shown in FIG.
  • the pressure of the opening 23 is in the second pressure P 2 close to atmospheric pressure, as shown in FIG. 11, the back surface 12b and a peripheral annular moving element of the dicing sheet 12 is located immediately above the gap d There is a gap between the tip 31 and the tip end surface 38a.
  • Control unit 150 As shown in FIG. 18 (e), and outputs an instruction for switching the opening pressure at time t7 second from the pressure P 2 is close to the atmospheric pressure in the first pressure P 1 near vacuum.
  • the drive unit 82 of the opening pressure switching mechanism 80 switches the three-way valve 81 so that the opening 23 and the vacuum device 140 communicate with each other.
  • the opening pressure is the first pressure P 1 near vacuum.
  • the semiconductor die 15 in a region facing the distal end surface 38a is returned toward the surface 18a of the collet 18 as shown by an arrow 224 shown in FIG. 13 come.
  • the air leakage amount starts to decrease around time t8 in FIG. 18F, and when the semiconductor die 15 is vacuum-adsorbed to the surface 18a of the collet 18 as shown in FIG. , Return to almost zero.
  • the region of the semiconductor die 15 facing the front end surface 38a is separated from the surface 12a of the dicing sheet 12. It should be noted that the region of the semiconductor die 15 facing the tip end surface 38a as shown by the arrow 217 in FIG. 12 is pulled from the dicing sheet 12 until it returns to the surface 18a of the collet 18 as shown by the arrow 224 in FIG.
  • the time changes according to the releasability of the semiconductor die 15 and the dicing sheet 12.
  • the control unit 150 becomes a time t9, the output a command to increase the opening pressure to the second pressure P 2 closer to the first pressure P 1 near vacuum to atmospheric pressure I do.
  • the drive unit 82 of the opening pressure switching mechanism 80 switches the three-way valve 81 so that the opening 23 communicates with the pipe 85 that is open to the atmosphere.
  • the air flows into opening 23, the pressure of the opening 23 at time t10 is increased to the second pressure P 2 close to atmospheric pressure. This causes the dicing sheet 12 immediately above the gap d to be displaced upward away from the distal end surface 38a of the peripheral annular moving element 31, as shown by the arrow 223 in FIG.
  • the control unit 150 a distal end face 38b of the intermediate annular mobile element 40 to the first position (height position of H 0 from the suction surface 22) by a height H 1 from the lower second position a moving command, the distal end surface 38a of the peripheral annular mobile elements 31 in the second position, lower by H 2 -H 0 from the first position (initial position) height H 2 as low as third position from the (suction surface 22 Command to move to the position).
  • the step surface forming mechanism driving unit 400 shown in FIG. 1 is driven to lower the intermediate annular moving element 40 as shown by the arrow 227 in FIG. 14 and to move the peripheral annular moving element 31 as shown by the arrow 226. Lower it.
  • the first position by a lower second position the height H 1 from (higher position by the height H 0 from the suction surface) (lower from the suction surface 22 by H 1 -H 0 position) Go to the tip face 38a of the peripheral annular mobile element 31 is moved to the first position (initial position) only from a height H 2 lower third position (lower by H 2 -H 0 from the suction surface 22 position).
  • the end surfaces 38a, 38b, and 47 are step surfaces having a step difference with each other, and at the same time, are step surfaces with respect to the suction surface 22.
  • control unit 150 holds the state from time t10 to time t11 as shown in FIG. Then, the control unit 150 outputs an instruction to switch the opening pressure at a time t11 in FIG. 18 (e) second from the pressure P 2 is close to the atmospheric pressure in the first pressure P 1 near vacuum.
  • the drive unit 82 of the opening pressure switching mechanism 80 switches the three-way valve 81 so that the opening 23 communicates with the vacuum device 140.
  • the opening pressure is the first pressure P 1 near vacuum at time t12.
  • the dicing sheet 12 has the distal end surface 38a of the peripheral annular moving element 31 descending to the third position and the intermediate annular moving element 40 descending to the second position. It is pulled toward the distal end surface 38b and displaced downward.
  • the region of the semiconductor die 15 facing the tip surfaces 38a and 38b also bends downward and away from the surface 18a of the collet 18 as shown by an arrow 231 in FIG.
  • an arrow 232 in FIG. 15 air flows into the suction hole 19 from between the surface 18 a of the collet 18 and the semiconductor die 15. The amount of air leaking into the suction hole 19 is detected by the flow sensor 106. As shown in FIG.
  • the amount of air leak increases from time t11 when the opening pressure decreases to time t12. Then, in the vicinity of time t12 that the opening pressure reaches the first pressure P 1, the semiconductor die 15 in a region facing the distal end surface 38a, and 38b are towards the surface 18a of the collet 18 as shown by an arrow 244 shown in FIG. 16 Come back. As a result, the air leak amount starts to decrease around time t12 in FIG. 18F, and when the semiconductor die 15 is vacuum-adsorbed to the surface 18a of the collet 18 as shown in FIG. It becomes. The time required to return to the surface 18a of the collet 18 changes according to the releasability between the semiconductor die 15 and the dicing sheet 12.
  • the control unit 150 outputs a command for switching to the time t13 the opening pressure from the first pressure P 1 closer to the vacuum in the second pressure P 2 close to atmospheric pressure.
  • the drive unit 82 of the opening pressure switching mechanism 80 switches the three-way valve 81 so that the opening 23 communicates with the pipe 85 that is open to the atmosphere.
  • the opening pressure is the second pressure P 2 closer to the atmosphere. In this state, although the semiconductor die 15 in the region corresponding to the tip end surface 47 of the columnar moving element 45 adheres to the dicing sheet 12 as shown in FIG. It is in a peeled state.
  • the control unit 150 FIG. 18 at time t14, the columnar moving element 45 of the distal end surface 47 of the first position (attracting surface height from 22 the position of H 0) the height from H 1 by a lower second a command to move to a position, H 2 -H 0 the leading end surface 38b of the intermediate annular mobile element 40 from a first position (initial position) only from a height H 2 lower third position (suction surface 22 in the second position Command to move to a lower position).
  • the step surface forming mechanism driving unit 400 shown in FIG. 1 is driven to lower the columnar moving element 45 as shown by the arrow 260 in FIG. 17 and to lower the intermediate annular moving element 40 as shown by the arrow 246. Let it.
  • the distal end surface 47 of the columnar moving element 45 has a first position to move to a lower second position by the height H 1 from (position higher height H 0 from the suction surface), the distal end surface 38b of the intermediate annular mobile element 40, moves in the first position (initial position) only from a height H 2 lower third position.
  • the semiconductor die 15 is in a state of being separated from the dicing sheet 12.
  • the control unit 150 outputs a command to raise the collet 18 at time t15 in FIG.
  • the collet driving section 130 shown in FIG. 1 drives the motor to raise the collet 18 as shown in FIG.
  • the semiconductor die 15 is picked up while being attracted to the collet 18.
  • the control unit 150 returns the tip surfaces 38a, 38b, 47 of the moving elements 31, 40, 45 to the first position at time t16, and the suction pressure switching mechanism 90 causes the stage 20 to be suctioned. switching the suction pressure of the surface 22 from the third pressure P 3 closer to the vacuum in the fourth pressure P 4 close to atmospheric pressure. This ends the pickup.
  • the time t6 to t16 in FIG. 18 described above is the main peeling.
  • this peeling sequentially from the outside of the mobile element 30 towards the inside of the moving element 30, the distal end surface is moved from the first position to the second position, the opening pressure first pressure P 1 and the second pressure P 2 By switching between the two, the region inside the peripheral portion of the semiconductor die 15 is separated from the surface 12a of the dicing sheet 12.
  • the opening pressure has been switched between the first pressure P 1 and the second pressure P 2
  • the moving element 30 may be sequentially moved.
  • the above-described peeling operation in FIG. 18 was performed by applying the parameter values of the respective peeling parameters defined in level 4 of the parameter table 159 in FIG. Specifically, the following peel parameter values were applied.
  • “Was FSN4 1.
  • the “collet waiting time”, which is the time from when the collet 18 lands on the semiconductor die 15 to when the semiconductor die 15 starts to be lifted, is set to WT4 710 ms.
  • One level value is selected (set) from the levels 1 to 8 of the parameter table 159 in accordance with the releasability of the semiconductor die 15 from the dicing sheet 12, and the parameter value of each release parameter specified in the level value is applied.
  • a peeling operation can be performed. The higher the level value (slower level), the harder it is to peel off.
  • each peeling parameter in the parameter table 159 has the following tendency according to the change in the level value. As shown in FIG. 19, the number of “switching times of the opening pressure at the time of initial peeling” increases from level 1 to level 8. However, this does not mean that the number of times of switching always increases every time the level value changes, and the number of times of switching may be the same for a plurality of adjacent level values. This also applies to other peeling parameters, and does not mean that the parameter value changes each time the level value changes, and the parameter value may be the same at a plurality of adjacent level values. The “number of times of switching of the opening pressure during the main peeling” is increased from level 1 to level 8.
  • first pressure holding time is made longer from level 1 to level 8.
  • “Descent time interval between moving elements” has a longer time interval from level 1 to level 8.
  • the “collet standby time” increases the time from level 1 to level 8.
  • the “pickup time” changes each time the level value changes, and increases from level 1 to level 8.
  • the “pickup time” is similar to the “collet standby time”, but in addition to the collet standby time, the time required for the collet 18 to descend from a predetermined position and land on the semiconductor die 15, It includes the time from the start of lifting to the rising to a predetermined position.
  • the peeling parameter can also be referred to as a “pickup parameter”.
  • “Setting the pickup parameter” can be defined as setting the parameter value of the pickup parameter (peeling parameter). “Changing the pickup parameter” means changing the parameter value of the pickup parameter (peeling parameter). Can be defined as Further, the parameter table 159 in FIG. 19 can also be referred to as a “condition table”, and the parameter value of the peeling parameter can be referred to as a “pickup condition”. It should be noted that the specific parameter values shown in FIG. 19 are merely examples, and it is obvious that other parameter values may be used.
  • Level 8 is a level value to be set for the semiconductor die 15 that is very difficult to peel.
  • FIG. 20 shows the height of the collet 18, the position of the columnar moving element 45, the position of the intermediate annular moving element 40, the position of the peripheral annular moving element 31, the opening pressure of the opening 23, FIG.
  • the “number of times of switching of the opening pressure at the time of initial peeling” is increased to four times (FSN8). Accordingly, even when the periphery of the semiconductor die 15 is difficult to peel from the dicing sheet 12, the periphery of the semiconductor die 15 can be sufficiently peeled from the dicing sheet 12. By switching the opening pressure many times, the dicing sheet 12 attached to the periphery of the semiconductor die 15 is shaken off, and it takes a long time, but the peeling can be surely performed. Further, in FIG. 20, the “holding time of the first pressure” (HT8) at the time of the initial peeling is set to 150 ms (see FIG. 19, and similarly, see FIG. .
  • the “number of times of switching of the opening pressure at the time of the final peeling” is increased to four times (SSN8).
  • SSN8 the “number of times of switching of the opening pressure at the time of the final peeling”
  • the “first pressure holding time” (HT8) at the time of the main peeling is set to 150 ms to be longer. Accordingly, it is possible to promote that the region inside the periphery of the semiconductor die 15 is naturally peeled off from the dicing sheet 12.
  • the “first pressure holding time” (HT8) is common between the initial peeling and the main peeling, but the “first pressure holding time” (HT8) is different for the initial peeling and the main peeling.
  • the “first pressure holding time” may be defined in the parameter table 159. Further, as shown in FIG. 20, during the initial peeling, or by switching a plurality of times an opening pressure during the stripping, if the time for maintaining the first pressure P 1 there is a plurality, the plurality of "first Each of the "pressure holding times” may be defined in the parameter table 159, and their parameter values may be different from each other. For example, a plurality of “first pressure holding times” are arranged in the order applied in the peeling operation and defined in the parameter table 159.
  • the “descent time interval between moving elements” is set to 450 ms to be longer. If the time from lowering the distal end surface 38a of the peripheral annular moving element 31 from the first position to the second position to lowering the distal end surface 38b of the intermediate annular moving element 40 from the first position to the second position is lengthened. In this way, it is possible to encourage the region of the semiconductor die 15 facing the distal end surface 38a of the peripheral annular moving element 31 to be spontaneously peeled off from the dicing sheet 12.
  • the time from lowering the distal end surface 38b of the intermediate annular moving element 40 from the first position to the second position to lowering the distal end surface 47 of the columnar moving element 45 from the first position to the second position is longer. Then, the region of the semiconductor die 15 facing the distal end surface 38b of the intermediate annular moving element 40 can be encouraged to be naturally separated from the dicing sheet 12.
  • the descent time interval between the peripheral annular moving element 31 and the intermediate annular moving element 40 may be different from the descent time interval between the intermediate annular moving element 40 and the columnar moving element 45. Is defined in the parameter table 159 for each descent time interval. As shown in FIG. 2, there are cases where the number of intermediate annular moving elements 40 and 41 is two or more.
  • the intermediate annular moving element 40 on the outer peripheral side and the intermediate annular moving element 40 on the inner peripheral side are used. It descends toward the moving element 41 in order.
  • the number of the intermediate annular moving elements 40 and 41 is two or more, even if the descent time interval between the intermediate annular moving element 40 and another intermediate annular moving element 41 is specified in the parameter table 159, Good.
  • the time from when the pickup operation is started (time t1 in FIG. 20) to when the peripheral annular moving element 31 (moving element 30 to be lowered first) is lowered from the first position to the second position is a parameter. It may be defined in the table 159.
  • the “collet standby time” (WT8) is set to 1590 ms to be longer.
  • the “pickup time” (PT8) is 1700 ms, which is longer.
  • Level 1 is a level value to be set for the semiconductor die 15 which is very easily peeled.
  • FIG. 21 shows the height of the collet 18, the position of the columnar moving element 45, the position of the intermediate annular moving element 40, the position of the peripheral annular moving element 31, the opening pressure of the opening 23, FIG.
  • the “first pressure holding time” (HT1) at the time of initial peeling is set to 100 ms, which is shortened.
  • the semiconductor die 15 is easily separated from the dicing sheet 12
  • the periphery of the semiconductor die 15 is sufficiently separated from the dicing sheet 12 even if the “first pressure holding time” is shortened.
  • the time required for the peeling operation can be shortened.
  • the “number of times of switching of the opening pressure during the final peeling” is reduced to one (SSN1).
  • SSN1 the “number of times of switching of the opening pressure at the time of the final peeling”
  • the area inside the periphery of the semiconductor die 15 is sufficiently peeled from the dicing sheet 12.
  • the tip surfaces 38a, 38b, and 47 of the three moving elements 30 are simultaneously lowered from the first position to the second position or lower. Therefore, the “number of moving elements to be simultaneously lowered” has increased to three (DN1).
  • the semiconductor die 15 is easily peeled off from the dicing sheet 12, even if the plurality of moving elements 30 are lowered at the same time, a region inside the periphery of the semiconductor die 15 is immediately peeled off from the dicing sheet 12.
  • the “number of moving elements to be simultaneously lowered” is two.
  • two separation parameters of “the number of moving elements to be lowered at the same time” and “descent time interval between moving elements” are defined.
  • a descent time interval with the moving element 41 can be defined. In this case, in order to simultaneously lower the plurality of moving elements 30, one or more of these lowering time intervals are set to zero.
  • the “collet standby time” (WT1) is set to 460 ms, which is shortened.
  • the “pickup time” (PT1) is 570 ms, which is short.
  • the parameter value of each peeling parameter is made different according to the level value, that is, the peeling operation (pickup operation) is made different.
  • the peeling operation pickup operation
  • the level value close to level 8 to the semiconductor die 15 that is difficult to peel
  • the peeling operation damage to the semiconductor die 15 at the time of pickup and mistakes in pickup can be suppressed.
  • the plurality of level values can be said to be values indicating the length of time required for pickup.
  • the releasability of the semiconductor die 15 from the dicing sheet 12 can be detected from the time change (actual flow rate change) of the suction air flow rate of the collet 18 detected by the flow rate sensor 106.
  • FIG. 22 is a diagram showing a time change between the opening pressure at the time of the initial peeling and the air leak amount (suction air flow rate) of the collet 18 detected by the flow rate sensor 106, and the meaning of each timing of t1, t2, t3, and t4. Has the same meaning as those timings shown in FIG.
  • the solid line 157 in the air leak amount graph of FIG. 22 is an expected flow rate change 157 which is a time change of the air leak amount when the semiconductor die 15 is separated from the dicing sheet 12 in a good state (when the degree of separation is very high).
  • the expected flow rate change 157 is stored in the storage unit 152 in advance.
  • the expected flow rate change 157 stored in the storage unit 152 is a set of a large number of suction air flow rates acquired in a predetermined sampling cycle, and is a suction rate corresponding to a large number of discrete times t.
  • the air flow rate can be.
  • the one-dot chain line 158a and the two-dot chain line 158b in the graph of the air leak amount in FIG. 22 are examples of the actual flow rate change 158 which is the time change of the air leak amount detected when the semiconductor die 15 is actually picked up from the dicing sheet 12. It is.
  • the actual flow rate change 158 is stored in the storage unit 152 each time a specific semiconductor die 15 is picked up.
  • the actual flow rate change 158 stored in the storage unit 152 may be in a form that can be compared with the expected flow rate change 157.
  • the actual flow rate change 158 And a set of suction air flow rates associated with a number of discrete times t.
  • the actual flow rate change can be simply referred to as “flow rate change”.
  • the actual flow rate change can be referred to as “actual flow rate information”
  • the expected flow rate change can be referred to as “expected flow rate information”.
  • the time t3 when the opening pressure begins to change toward the first pressure P 1 near vacuum the periphery of the semiconductor die 15 is the surface 18a of the collet 18 (See FIG. 8), but immediately the periphery of the semiconductor die 15 returns to the surface 18a of the collet 18 (see FIG. 9). Therefore, like the expected flow rate change 157 in FIG. 22, the air leak amount starts to increase at time t3, but immediately starts to decrease (turns to decrease at time tr_exp). In the expected flow rate change 157, the increasing air leak amount is also small.
  • the peeling property from the dicing sheet 12 of the semiconductor die 15 is bad (is low peeling easiness)
  • opening the pressure at time t3 begins to change toward the first pressure P 1 near vacuum
  • semiconductor The periphery of the die 15 is separated from the surface 18a of the collet 18 and after a certain period of time, the periphery of the semiconductor die 15 returns to the surface 18a of the collet 18. Therefore, like the actual flow rate change 158a in FIG. 22, the air leak amount starts increasing at time t3, continues to increase, and then starts decreasing at time tr_rel later than time tr_exp. In the actual flow rate change 158a, the amount of air leak that increases is large.
  • the actual flow rate change 158 is compared with the expected flow rate change 157, and it is determined that the more the actual flow rate change 158 is similar to the expected flow rate change 157, the better the peelability (the higher the ease of peeling). Alternatively, it is determined that the stronger the correlation between the actual flow rate change 158 and the expected flow rate change 157 is, the better the peelability is (the higher the ease of peeling is). In the present embodiment, the actual flow rate change 158 and the expected flow rate change 157 are compared, and their correlation values are obtained.
  • the correlation value is a value of 0 to 1.0, and is set to 1.0 when the actual flow rate change 158 and the expected flow rate change 157 are completely coincident. to decide.
  • the value range of the correlation value is 0 to 1.0, but it goes without saying that other values may be used.
  • the period in which the actual flow rate change 158 and the expected flow rate change 157 are compared is, for example, a part of the initial separation period from time t1 (time at which air is started to be sucked from the surface 18a of the collet 18) to time tc_end in FIG. and (first time the opening pressure predetermined time has elapsed from the time t4 that has reached the first pressure P 1).
  • a period to be compared may be a period of which is part time t3 (time opening pressure starts to change toward the first pressure P 1) ⁇ tc_end period initial peel.
  • the period to be compared may be another period, but is preferably a period in which the peeling operation is not changed even if the above-described level value is changed.
  • a value other than the correlation between the actual flow rate change 158 and the expected flow rate change 157 may be obtained as the releasability of the semiconductor die 15 from the dicing sheet 12. For example, it may be determined that the smaller the difference between the value of the expected flow rate change 157 at the time tc_end in FIG. 22 and the value of the actual flow rate change 158 at the same time is, the better the peelability (the higher the ease of peeling). Also, for example, the smaller the difference between the time tr_exp at which the air leak flow rate at the expected flow rate change 157 changes from increasing to decreasing and the time tr_rel at which the air leak flow rate at the actual flow rate change 158 changes from increasing to decreasing.
  • the peeling degree is high. Further, for example, the difference between the maximum value of the air leak flow rate of the expected flow rate change 157 detected after time t3 in FIG. 22 and the maximum value of the air leak flow rate of the actual flow rate change 158 detected after the same time is small. It may be determined that the higher the degree of ease of peeling, the higher the degree.
  • the releasability of the semiconductor die 15 from the dicing sheet 12 without using the expected flow rate change 157. For example, it may be determined that the smaller the value of the actual flow rate change 158 at the time tc_end in FIG. 22, the better the peelability (the higher the ease of peeling).
  • the above-described correlation value obtained based on the actual flow rate change 158 or an index value indicating the releasability of the semiconductor die 15 from the dicing sheet 12 instead of the correlation value may be referred to as an “evaluation value”.
  • the semiconductor die pickup system 500 obtains the actual flow rate change 158 when picking up one or more specific semiconductor dies 15, and calculates the obtained one or more actual flow rate changes 158. Based on each of them, the above-mentioned correlation value of each of the specific semiconductor dies 15 is determined, and based on one or a plurality of correlation values, after picking up the specific semiconductor die 15 and picking up another semiconductor die 15 Change the level value applied to.
  • the releasability of the semiconductor die 15 from the dicing sheet 12 may change.
  • the semiconductor die 15 can be stably picked up without damaging the semiconductor die 15 even if the peeling property changes poorly (the peeling degree is low).
  • the peeling property changes the peeling degree is high
  • the pickup can be performed in a shorter time.
  • the type of the semiconductor die 15 and the type of the dicing sheet 12 are changed, and the optimum level value for the pickup may not be known.
  • pickup is performed by applying level 8 (see FIG. 19) of the parameter table 159 in which pickup can be performed most stably, and the level value is gradually set based on the correlation value of the specific semiconductor die 15.
  • level 1 highest speed.
  • an optimal level value is searched for, and an optimal pickup with a balance between stability and high speed can be realized.
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating the flow of the level transition control according to the present embodiment.
  • all the semiconductor dies 15 are treated as specific semiconductor dies 15, and there is an opportunity to change the level value every time the semiconductor dies 15 of one or more wafers are picked up.
  • the transition of the level value is a transition from the level value (current level value) applied to the current pickup to the next next level value (see FIG. 25) and a transition of the level value of the transition destination (FIG. 26). See).
  • FIG. 25 the level value applied to the current pickup to the next next level value
  • FIG. 26 a transition of the level value of the transition destination
  • the control unit 150 sets a level value (current level 161) to be applied when picking up for the first time, and stores it in the storage unit 152.
  • the current level value 161 is set to level 4 of the parameter table 159 in FIG. Note that this setting and each step of the flow in FIG. 23 are performed by the control unit 150 functioning as setting means. However, the control of the pickup operation of the semiconductor die 15 is performed by the control unit 150 functioning as pickup control means.
  • the control unit 150 initializes a variable n to 0.
  • the variable n is a variable for counting the number of picked-up wafers. Then, in S102, the wafer is exchanged to prepare for picking up a semiconductor die 15 of a new wafer.
  • the flow rate sensor 106 detects the suction air flow rate of the collet 18, and the suction air flow rate is input to the control unit 150.
  • the control unit 150 (setting unit) acquires the actual flow rate change 158 which is a time change of the suctioned air flow rate, and stores it in the storage unit 152 (S1041).
  • control unit 150 calculates a correlation value (evaluation value) between actual flow rate change 158 and expected flow rate change 157 previously stored in storage unit 152, and stores the correlation value in storage unit 152. I do. Then, in S108, the control unit 150 checks whether the pickup of all the semiconductor dies 15 of one wafer is completed. If the pickup of all the semiconductor dies 15 of one wafer is not completed (S108: No), the pickup of the semiconductor dies 15 in S104, the acquisition of the actual flow rate change 158 in S1041, and the calculation of the correlation value in S106 are repeated. Do. If the pickup of all the semiconductor dies 15 of one wafer is completed (S108: Yes), the process proceeds to S110.
  • control unit 150 adds 1 to the variable n (increment the variable n). Then, in S112, control unit 150 checks whether variable n is greater than or equal to constant Y.
  • the constant Y is an integer of 1 or more, and defines the number of wafers.
  • control unit 150 checks whether the number of picked-up wafers (variable n) has reached the number of wafers indicated by constant Y. If S112 is No, the process returns to S102 and repeats S102 to S110. If S112 is Yes, the process proceeds to S114.
  • the control unit 150 determines a representative correlation value (representative value) as a representative value of the correlation values (evaluation values) of the plurality of semiconductor dies 15 (specific semiconductor dies 15) obtained by repeatedly executing S106. Die evaluation value).
  • the representative correlation value is, for example, an average value or a central value of a plurality of correlation values, but is not limited thereto, and may be any representative value obtained by using a known statistical process.
  • FIG. 24 is an example of the threshold table 160.
  • the threshold table 160 is stored in the storage unit 152 in advance.
  • the threshold value table 160 is a table in which threshold values TH1 and TH2 are defined for each level value, and defines a range of the degree of ease of peeling (correlation value) of the semiconductor die 15 assumed by each level value. For example, level 4, which is the current level value, should be used when the ease of separation (correlation value) of the semiconductor die 15 from the dicing sheet 12 is between 0.81 (threshold value TH1) and 0.85 (threshold value TH2). This indicates that the value is a level value.
  • Level 1 for which the threshold value TH2 is not defined is a level value to be used when the ease of peeling (correlation value) is 0.96 (threshold value TH1) or more.
  • the level 8 in which the threshold value TH1 is not defined is a level value to be used when the peeling degree (correlation value) is equal to or less than 0.65 (threshold value TH2). I have.
  • the representative correlation value is smaller than the threshold value TH1 of the level 4 (current level value 161) as described above, the actual ease of peeling of the semiconductor die 15 is lower than the ease of peeling assumed at the level 4; By making transition to a low-speed level value, pickup is performed in which damage to the semiconductor die 15 and pickup errors are suppressed.
  • the representative correlation value is larger than the threshold value TH2 of the level 4 (current level value 161) as described above, the actual ease of peeling of the semiconductor die 15 is higher than the assumed ease of peeling at the level 4, so that By making the transition to a high-speed level value, the pickup time of the semiconductor die 15 is shortened.
  • the representative correlation value is compared with each of the threshold values TH1 and TH2 of one level value (current level value of level 4) of the threshold value table 160, and 1 is determined in S120.
  • the level value was increased (changed to a low-speed level), or one level value was decreased (changed to a high-speed level) in S122, or the level value was maintained.
  • the representative correlation value is compared with each of the threshold values TH1 and TH2 of the plurality of level values in the threshold value table 160, and the level value is immediately increased by two or more levels in S120, or the level value is increased in S122.
  • the opening pressure of the opening 23 provided on the suction surface 22 of the stage 20 is switched between the first pressure close to vacuum and the second pressure close to atmospheric pressure.
  • the semiconductor die pickup system 500 described above uses the time of the suction air flow rate of the collet 18 when picking up a specific semiconductor die 15 (each semiconductor die 15 of one or a plurality of wafers in the flow of FIG. 23).
  • Change actual flow rate change 158 is acquired.
  • the level value applied when picking up another semiconductor die 15 after picking up a specific semiconductor die 15 is changed. That is, the peeling operation (parameter value (pickup parameter) of each peeling parameter) applied when picking up another semiconductor die 15 is changed.
  • the peeling operation (pickup operation) is performed according to the change in the peelability. Be changed.
  • the peeling property is changed poorly (the peeling degree is low)
  • the peeling operation is changed to a peeling action that further promotes the peeling, so that damage to the semiconductor die 15 and a pick-up mistake can be accurately suppressed.
  • the peeling property changes the peeling degree is high
  • the operation is changed to a shorter peeling operation, so that the pickup time can be reduced. As described above, it is possible to properly balance the suppression of damage to the semiconductor die 15 and the pickup error and the speedup of the pickup of the semiconductor die 15.
  • the semiconductor die pickup system 500 described above is overwhelmingly advantageous compared to a case where the peeling operation of the semiconductor die 15 that is currently being picked up is changed in real time while checking the suction air flow rate of the collet 18. .
  • the semiconductor die pickup system 500 of the above-described embodiment detects the suction air flow rate at the time of the pickup, which is used for the subsequent pickup of the semiconductor die 15, and is not used for the current pickup operation. Has no effect. That is, the above-mentioned (2) and (3) do not occur during the pickup operation, and the operation does not proceed forward unless the determination is completed. Therefore, the pick-up operation can be very fast.
  • a plurality of CPUs 151 are provided in the control unit 150, one CPU 151 controls the pickup operation, and another CPU 151 simultaneously (in the background) changes the actual flow rate. Acquisition of 158, calculation of the correlation value from the actual flow rate change 158, and acquisition of the subsequent semiconductor die level value from the correlation value can further increase the speed.
  • the semiconductor die pickup system 500 described above does not change the peeling operation during the pickup operation, it is possible to grasp what kind of peeling operation is applied to each semiconductor die 15 and the pickup is performed. Very easy. This grasp is very important. For example, if the number of switching of the opening pressure, which is one of the peeling parameters, is increased, the semiconductor die 15 is sufficiently peeled from the dicing sheet 12 even when the peeling is difficult, thereby suppressing the occurrence of damage to the semiconductor die 15 and a pickup error. it can.
  • the semiconductor die 15 may be bent and deformed many times, and the damage to the semiconductor die 15 may be increased.
  • the semiconductor die pickup system 500 described above can perform this quality control very easily.
  • the advantage of the semiconductor die pickup system 500 of the present embodiment over the case of changing the peeling operation in real time has been described.
  • the peeling operation of the semiconductor die 15 that is currently being picked up may be changed in real time while checking the suction air flow rate of the collet 18.
  • the peeling operation at the time of the actual peeling may be changed based on the actual flow rate change 158 acquired at the time of the initial peeling.
  • Level value for each type of peeling parameter ⁇ Level value for each type of peeling parameter>
  • level values commonly used for a plurality of types of peeling parameters are prepared.
  • parameter tables 159a and 159b may be prepared for each type of peeling parameter, and a level value may be prepared for each type of peeling parameter.
  • the levels A-1 to A-8 of the "number of times of opening pressure switching at the time of initial peeling" are defined, and in the parameter table 159b of FIG.
  • Levels B-1 to B-8 of "the number of times of pressure switching" are defined.
  • the threshold table 160 shown in FIG. 24 is also prepared for each type of peeling parameter, and thresholds TH1 and TH2 corresponding to the level values of each peeling parameter are defined.
  • a threshold table defining each of the threshold values TH1 and TH2 as shown in FIG. 24 is prepared in association with each of the levels A-1 to A-8 in FIG. 27A, and the levels B-1 to B- in FIG. 27B are prepared.
  • another threshold value table that defines each of the threshold values TH1 and TH2 as shown in FIG. 24 is prepared.
  • Separate threshold tables are similarly prepared for other peel parameters.
  • the current level value is stored in the storage unit 152 for each type of peeling parameter.
  • parameter values are read from each parameter table for each type of peeling parameter using the current level value for each type of peeling parameter as a key, and the semiconductor die 15 is picked up.
  • the current level value any one of A-1 to A-8
  • the "number of times of opening pressure switching at the time of initial peeling” is used as a key
  • the "number of times of opening pressure switching at the time of initial peeling” is used as a key.
  • the “number of times of opening pressure switching at the time of main peeling” is used. From the parameter table 159b (FIG. 27B) corresponding to the current level value, the semiconductor die 15 is picked up.
  • S116, S118, S120, and S122 are executed for each type of peeling parameter using a threshold table prepared for each type of peeling parameter and the current level value for each type of peeling parameter.
  • the current level value for each parameter type is changed individually.
  • the current level value (the level value of any of A-1 to A-8) for the "number of times of opening pressure switching during initial peeling" and the “number of times of opening pressure switching during initial peeling”
  • the current level value is changed to another level value (A-1 to A-8). To any level value).
  • steps S116 and S118 the current level value (the level value of any of B-1 to B-8) for the "number of times of opening pressure switching at the time of main peeling" and the “number of times of opening pressure switching at the time of main peeling"
  • the threshold values TH1 and TH2 are read from the threshold table using the current level value as a key, and each of the read threshold values TH1 and TH2 is compared with the representative correlation value.
  • steps S120 and S122 the current level value (the level value of any of B-1 to B-8) for the "number of times of opening pressure switching at the time of main peeling" is changed to another level (B-1 to B-8). To any level value). The same applies to other peeling parameters.
  • the current level value is managed for each type of peeling parameter, and transition to a low-speed level or a high-speed level is performed for each type of peeling parameter.
  • the semiconductor die 15 can be picked up by a combination of the parameter values of the peel parameters.
  • FIGS. 28 and 29 are flowcharts showing the flow of level transition control in another embodiment. Also in this embodiment, all the semiconductor dies 15 are the specific semiconductor dies 15, and there is an opportunity to change the level value every time the semiconductor dies 15 of one or more wafers are picked up. Hereinafter, a specific description will be given.
  • the control unit 150 stores in the storage unit 152 a level value (current level value 161) to be applied when picking up for the first time.
  • the current level value 161 is set to level 4 of the parameter table 159 in FIG. Note that this setting and each step of the flow in FIGS. 28 and 29 are performed by the control unit 150 functioning as setting means.
  • the control of the pickup operation of the semiconductor die 15 is performed by the control unit 150 functioning as pickup control means.
  • the control unit 150 initializes variables n1 and n2 to 0.
  • Variables n1 and n2 are variables for counting the number of wafers.
  • the wafer is exchanged to prepare for pickup of the semiconductor die 15 of a new wafer.
  • control unit 150 initializes variables m1 and m2 to 0.
  • the variable m1 is a variable that counts the number of semiconductor dies 15 that have been detected as difficult to peel in one wafer (the number of hard-to-peel detections), and the variable m2 is the semiconductor die that has been detected as easy to peel in one wafer. It is a variable for counting the number of 15 (the number of easily peelable detections).
  • the flow rate sensor 106 detects the suction air flow rate of the collet 18, and the suction air flow rate is input to the control unit 150.
  • the control unit 150 (setting means) acquires the actual flow rate change 158 which is a time change of the suction air flow rate, and stores it in the storage unit 152 (S2061).
  • control unit 150 calculates a correlation value (evaluation value) between actual flow rate change 158 and expected flow rate change 157 stored in storage unit 152 in advance, and stores the correlation value in storage unit 152. I do.
  • control unit 150 checks whether the correlation value calculated in S208 is lower than threshold value TH1 (twelfth predetermined value).
  • the control unit 150 checks whether the correlation value calculated in S208 is higher than a threshold value TH2 (an eleventh predetermined value).
  • control unit 150 confirms whether pickup of all the semiconductor dies 15 of one wafer has been completed. If pickup of all the semiconductor dies 15 of one wafer is not completed (S218: No), S206 to S216 are repeated, and if completed (S218: Yes), the process proceeds to S220 in FIG.
  • control unit 150 checks whether the variable m1 (the number of difficulties in peeling detection) is larger than the constant Q.
  • the constant Q is an integer of 0 or more. If S220 is Yes, in S224, the control unit 150 initializes a variable n2 to 0. Then, in S226, control unit 150 adds 1 to variable n1 (increments variable n1). Thus, the variable n1 counts the number of wafers satisfying the condition of S220. Then, in S228, control unit 150 checks whether variable n1 is larger than constant Y1.
  • the constant Y1 is an integer of 0 or more.
  • control unit 150 checks whether variable m2 (the number of easily peelable detections) is greater than constant P.
  • the constant P is an integer of 0 or more. If S222 is Yes, in S232, the control unit 150 initializes the variable n1 to 0. Then, in S234, the control unit 150 adds 1 to the variable n2 (increments the variable n2). Thus, the variable n2 counts the number of wafers satisfying the condition of S222. Then, in S236, control unit 150 checks whether variable n2 is larger than constant Y2.
  • the constant Y2 is an integer of 0 or more.
  • damage to the semiconductor die 15 when the semiconductor die 15 is picked up can be accurately suppressed, and when the semiconductor die 15 is continuously picked up, the semiconductor die 15 The balance between the suppression of damage and the speeding up of the pickup of the semiconductor die 15 can be made appropriate.
  • the actual flow rate change 158 is obtained for all the semiconductor dies 15. That is, all of the semiconductor dies 15 were set as specific semiconductor dies 15. However, the semiconductor die 15 (specific semiconductor die 15) that acquires the actual flow rate change 158 may not be all the semiconductor die 15. For example, one or a plurality of semiconductor dies 15 in one wafer may be a specific semiconductor die 15.
  • each time the semiconductor die 15 of one or more wafers is picked up an opportunity to change the level value is given.
  • an opportunity to change the level value may be given each time one semiconductor die 15 is picked up or each time a plurality of semiconductor dies 15 are picked up. For example, when a large number of semiconductor dies 15 are sequentially picked up, the greater the change in the releasability of the semiconductor dies 15 (or the expected change), the more frequently the opportunity to change the level value is given.
  • pickup is performed by applying a new level value from the semiconductor die 15 immediately after picking up the specific semiconductor die 15 (the semiconductor die 15 that has acquired the actual flow rate change 158).
  • a predetermined number of semiconductor dies 15 may be picked up, and thereafter, the semiconductor die 15 may be picked up by applying a new level value.
  • pickup of another semiconductor die 15 after picking up a specific semiconductor die 15 means only “pickup of the semiconductor die 15 immediately after picking up a specific semiconductor die 15”. Instead, the pickup of the semiconductor die 15 after the pickup of the predetermined number of semiconductor dies 15 as described above is also included.
  • the semiconductor die 15 picked up by increasing the number of switching of the opening pressure may be more damaged than the other semiconductor die 15. Therefore, the semiconductor die 15 that has been subjected to switching of the opening pressure a predetermined number of times or more when the semiconductor die 15 is picked up may be subjected to crack inspection or the like.
  • the collet 18 conveys the semiconductor die 15 that has performed the switching of the opening pressure at least a predetermined number of times to another place (an inspection module, an inspection unit that performs a crack inspection, etc.) other than the other semiconductor dies 15, and The semiconductor die 15 is inspected for cracks or bending using an inspection module or the like.
  • the period in which the expected flow rate change 157 and the actual flow rate change 158 for obtaining the correlation value (evaluation value) are compared is the predetermined period in the initial peeling.
  • the period in which the expected flow rate change 157 and the actual flow rate change 158 are compared is the entire period of the initial peeling, the entire period of the main peeling, or a predetermined period in the main peeling, or a combination of the initial peeling and the main peeling.
  • the expected flow rate change 157 is stored in the storage unit 152 in advance only during a period that is compared with the actual flow rate change 158.
  • the correlation value between the actual flow rate change and the expected flow rate change was obtained as an index for grasping the detachability of the semiconductor die 15.
  • the correlation value takes a value of 0 to 1.0, and indicates that the larger the value is, the easier the semiconductor die 15 is to be peeled off from the dicing sheet 12, which can be said to be the degree of ease of peeling.
  • a value obtained by subtracting the correlation value from 1.0 (1.0-correlation value) takes a value of 0 to 1.0, and indicates that the larger the value, the more difficult it is for the semiconductor die 15 to separate from the dicing sheet 12. It can be said that it is the degree of difficulty in peeling.
  • the degree of difficulty of separation can be used instead of the correlation value (degree of ease of separation).
  • the threshold value table 160 of FIG. 24 (the lower the threshold value, the larger the threshold value TH1, the lower the threshold value) on the assumption that the correlation value (easiness of peeling) and the value range of the correlation value (0 to 1.0) are assumed. Table in which TH2 is set) was used. However, the threshold table 160 (the lower the threshold value, the smaller the threshold values TH1 and TH2 are set) based on the peeling difficulty (1.0-correlation value) and the range of the peeling difficulty (0 to 1.0). Table). The ease of peeling or the difficulty of peeling can also be referred to as the degree of peeling.
  • the release operation described above during the initial peeling and during the stripping and retaining the suction pressure of the suction face 22 of the stage 20 to the third pressure P 3 near vacuum.
  • the peeling parameters “the number of times of changing the suction pressure”, which is the number of times the suction pressure of the suction surface 22 of the stage 20 is switched between the third pressure P 3 and the fourth pressure P 4 , is added.
  • the “number of times the suction pressure is switched” may be increased to promote the separation of the semiconductor die 15 from the dicing sheet 12.
  • the semiconductor die pickup system 500 can also be called a semiconductor die pickup device.
  • the semiconductor die pickup system 500 can be a part of a bonding apparatus (bonder, bonding system) or a die bonding apparatus (die bonder, die bonding system), and can also be referred to by their names.
  • the first predetermined value, third predetermined value, fifth predetermined value, seventh predetermined value, and ninth predetermined value described in “Means for Solving the Problems” are represented by S118 in the flow of FIG. This corresponds to the threshold value TH2 to be compared with the correlation value (representative die evaluation value).
  • the second predetermined value, the fourth predetermined value, the sixth predetermined value, the eighth predetermined value, and the tenth predetermined value described in “Means for solving the problem” are determined in S116 of the flow of FIG. This corresponds to a threshold value TH1 to be compared with the representative correlation value (representative die evaluation value).

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Abstract

半導体ダイ(15)を吸着するコレット(18)と、コレットの表面(18a)から空気を吸引する吸引機構(100)と、吸引機構の吸引空気流量を検出する流量センサ(106)と、ダイシングシート(12)の裏面(12b)を吸着する吸着面(22)を含むステージ(20)と、ピックアップの際にステージの吸着面に設けられた開口(23)の開口圧力を真空に近い第1圧力と大気圧に近い第2圧力との間で切換える開口圧力切換機構(80)と、制御部(150)とを備え、制御部は、特定の半導体ダイをピックアップする際に流量センサが検出する吸引空気流量の時間変化を取得し、その時間変化から半導体ダイのダイシングシートからの剥離容易度を求め、剥離容易度に基づいて以降の半導体ダイのピックアップの際の上記切換え回数を変更する。これにより、ピックアップの際に半導体ダイの損傷抑制とピックアップ高速化とのバランスを適正にすることができる。

Description

半導体ダイのピックアップシステム
 本発明は、ボンディング装置(ボンディングシステム)に用いる半導体ダイのピックアップシステムに関する。
 半導体ダイは、6インチや8インチの大きさのウェーハを所定の大きさに切断して製造される。切断の際には切断した半導体ダイがバラバラにならないように、裏面にダイシングシートを貼り付け、表面側からダイシングソーなどによってウェーハを切断する。この際、裏面に貼り付けられたダイシングシートは若干切り込まれるが切断されないで各半導体ダイを保持した状態となっている。そして切断された各半導体ダイは一つずつダイシングシートからピックアップされてダイボンディング等の次の工程に送られる。
 ダイシングシートから半導体ダイをピックアップする方法としては、円板状の吸着駒の表面にダイシングシートを吸着させ、半導体ダイをコレットに吸着させた状態で、吸着駒の中央部に配置された突き上げブロックで半導体ダイを突き上げると共に、コレットを上昇させて、半導体ダイをダイシングシートからピックアップする方法が提案されている(例えば、特許文献1の図9ないし23参照)。半導体ダイをダイシングシートから剥離させる際には、まず、半導体ダイの周辺部を剥離させ、次に半導体ダイの中央部を剥離させるようにすることが効果的なので、特許文献1に記載されている従来技術では、突き上げブロックを半導体ダイの周囲の部分を突き上げるものと半導体ダイの中央を突き上げるものと、その中間を突き上げるものの3つに分け、最初に3つのブロックを所定の高さまで上昇させた後、中間と中央のブロックを周辺のブロックよりも高く上昇させ、最後に中央のブロックを中間のブロックよりも高く上昇させる方法をとっている。
 また、円板状のエジェクターキャップの表面にダイシングシートを吸着させ、半導体ダイをコレットに吸着させた状態で、コレット及び、周辺、中間、中央の各突き上げブロックをエジェクターキャップの表面より高い所定の高さまで上昇させた後、コレットの高さをそのままの高さとし、周囲の突き上げブロック、中間の突き上げブロック、の順に突き上げブロックをエジェクターキャップ表面よりも下の位置まで降下させて半導体ダイからダイシングシートを剥離する方法も提案されている(例えば、特許文献2参照)。
 特許文献1,2に記載された方法で半導体ダイからダイシングシートを剥離させる場合、特許文献1の図40,42,44,特許文献2の図4Aないし4D、図5Aないし5Dに記載されているように、半導体ダイが剥離する前に、半導体ダイがダイシングシートに貼りついたままダイシングシートと共に曲げ変形する場合がある。半導体ダイが曲げ変形した状態でダイシングシートの剥離動作を継続すると、半導体ダイが破損してしまう場合があるので、特許文献1の図31に記載されているように、コレットからの吸引空気の流量の変化によって半導体ダイの湾曲を検出し、特許文献1の図43に記載されているように、吸気流量が検出された場合には、半導体ダイが変形していると判断して突き上げブロックを一旦降下させた後、再度突き上げブロックを上昇させる方法が提案されている。なお、特許文献3にも、コレットからの吸引空気の流量の変化によって半導体ダイの湾曲(撓み)を検出(判別)することが開示されている。
特許第4945339号公報 米国特許第8092645号明細書 特許第5813432号公報
 近年、半導体ダイは、非常に薄くなってきており、例えば、20μm程度のものもある。一方、ダイシングシートの厚さは100μm程度であるから、ダイシングシートの厚みは、半導体ダイの厚みの4~5倍にもなっている。このような薄い半導体ダイをダイシングシートから剥離させようとすると、ダイシングシートの変形に追従した半導体ダイの変形がより顕著に発生しやすい。従来技術では、ダイシングシートから半導体ダイをピックアップする際に半導体ダイを損傷してしまう可能性があり、改良の余地がある。
 また、従来技術では、半導体ダイのピックアップの高速化について十分な検討がなされていない。半導体ダイの損傷を抑制するために、半導体ダイのダイシングシートからの剥離を促進させる必要があり、剥離動作(ピックアップ動作)に要する時間は長くなる。一方で、生産性を高めるために、剥離動作に要する時間を短くして、ピックアップを高速化することも望まれている。
 例えば、同種の半導体ダイを継続してピックアップしていても、半導体ダイのダイシングシートからの剥離性が変化してくる場合がある。例えば、最初の方にピックアップした半導体ダイの剥離性は良好であった(剥離容易度が高かった)が、後の方にピックアップする半導体ダイの剥離性はそれよりも悪化している(剥離容易度が低くなっている)可能性がある。または、その逆の可能性もある。前者の場合には、より剥離を促進させる剥離動作に変更しなければ、半導体ダイの損傷を招くことになる。後者の場合には、剥離動作を変更しなくても半導体ダイの損傷を招くことはないが、本来、より短時間で半導体ダイをピックアップできるにも拘わらず、長時間かけてピックアップすることになる。複数の半導体ダイを継続してピックアップする際に、半導体ダイの損傷の発生の抑制と、半導体ダイのピックアップの高速化とのバランスを適正にすることが望まれている。
 本発明は、半導体ダイをピックアップする際の半導体ダイの損傷を的確に抑制し、かつ、複数の半導体ダイを継続してピックアップする際に、半導体ダイの損傷の抑制と、半導体ダイのピックアップの高速化とのバランスを適正にすることを目的とする。
 本発明の半導体ダイのピックアップシステムは、ダイシングシートの表面に貼り付けられた半導体ダイをダイシングシートからピックアップする半導体ダイのピックアップシステムであって、半導体ダイを吸着するコレットと、コレットに接続され、コレットの表面から空気を吸引する吸引機構と、吸引機構が吸引する吸引空気流量を検出する流量センサと、ダイシングシートの裏面を吸着する吸着面を含むステージと、ステージの吸着面に設けられた開口の開口圧力を真空に近い第1圧力と大気圧に近い第2圧力との間で切換える開口圧力切換機構と、半導体ダイをピックアップする際に上記開口圧力の切換回数を含むピックアップパラメータを設定する設定手段と、を備え、設定手段は、半導体ダイをピックアップする際に、流量センサが検出する吸引空気流量の時間変化である流量変化を取得し、流量変化に基づいて、半導体ダイをダイシングシートから剥離する剥離性を評価した評価値を算出し、評価値に基づいて、上記半導体ダイをピックアップした後の他の半導体ダイをピックアップする際のピックアップパラメータを変更する、ことを特徴とする。
 本発明の半導体ダイのピックアップシステムにおいて、設定手段は、上記他の半導体ダイをピックアップする際の上記開口圧力を第1圧力に保持する時間を評価値に基づいて変更する、としてもよい。
 本発明の半導体ダイのピックアップシステムにおいて、上記開口の中に配置され、先端面が吸着面より高い第1位置と第1位置より低い第2位置との間で移動する複数の移動要素をさらに備え、半導体ダイをピックアップする際に、複数の移動要素のそれぞれを所定時間の間隔で順に、又は、所定の移動要素の組合せで同時に第1位置から第2位置に移動させ、設定手段は、上記他の半導体ダイのピックアップの際の上記所定時間を評価値に基づいて変更する、としてもよい。
 本発明の半導体ダイのピックアップシステムにおいて、設定手段は、上記他の半導体ダイのピックアップの際の同時に上記第1位置から上記第2位置に移動させる移動要素の数を評価値に基づいて変更する、としてもよい。
 本発明の半導体ダイのピックアップシステムにおいて、半導体ダイをピックアップする際に、上記開口圧力を第1圧力と第2圧力との間で切換えて開口で吸引されたダイシングシートを半導体ダイから剥離させる初期剥離を行い、上記流量変化は、初期剥離の際の流量センサが検出する吸引空気流量の時間変化である、としてもよい。
 本発明の半導体ダイのピックアップシステムにおいて、上記切換回数は、初期剥離の際の上記開口圧力を第1圧力と第2圧力との間で切換える回数である、としてもよい。
 本発明の半導体ダイのピックアップシステムにおいて、設定手段は、上記他の半導体ダイをダイシングシートから剥離する際のコレットが半導体ダイに着地してからその持ち上げを開始するまでの待機時間を評価値に基づいて変更する、としてもよい。
 本発明の半導体ダイのピックアップシステムにおいて、半導体ダイが良好にダイシングシートからピックアップされた場合における、当該半導体ダイのピックアップの際の吸引空気流量の時間変化である期待流量変化を記憶する記憶部を、備え、設定手段は、評価値を、半導体ダイをピックアップする際の上記流量変化と上記期待流量変化との間の相関値に基づいて求める、としてもよい。
 本発明の半導体ダイのピックアップシステムにおいて、半導体ダイのクラック検査を行う検査部をさらに備え、半導体ダイをピックアップする際に上記切換えを予め定めた回数以上行った半導体ダイを、クラック検査の対象とする、としてもよい。
 本発明の半導体ダイのピックアップシステムにおいて、設定手段は、1枚又は複数枚のウェーハを構成する半導体ダイの上記流量変化を取得し、それぞれの流量変化に基づいて評価値を求め、複数の評価値に基づいて、上記他の半導体ダイをピックアップする際のピックアップパラメータを変更する、としてもよい。
 本発明の半導体ダイのピックアップシステムにおいて、複数のレベル値のそれぞれに対応付けられたピックアップパラメータのパラメータ値のテーブルと、現在適用しているピックアップパラメータのパラメータ値のレベル値である現在レベル値と、を記憶する記憶部を、備え、現在レベル値をキーとしてテーブルからピックアップパラメータのパラメータ値を読み出し、当該ピックアップパラメータのパラメータ値を適用して半導体ダイをピックアップし、設定手段は、評価値に基づいて、現在レベル値を他のレベル値に遷移させることで、上記他の半導体ダイをピックアップする際のピックアップパラメータのパラメータ値を変更する、としてもよい。
 本発明の半導体ダイのピックアップシステムにおいて、評価値を算出する半導体ダイは特定の半導体ダイであり、設定手段は、1つ又は複数の特定の半導体ダイの評価値から、それらの代表値である代表ダイ評価値を求め、代表ダイ評価値が第1所定値より高い場合には、上記他の半導体ダイをピックアップする際に、特定の半導体ダイをピックアップした際の上記切換回数に比べて、上記切換回数を少なくし、代表ダイ評価値が第1所定値より低い値である第2所定値より低い場合には、上記他の半導体ダイをピックアップする際に、特定の半導体ダイをピックアップした際の上記切換回数に比べて、上記切換回数を多くする、としてもよい。
 本発明の半導体ダイのピックアップシステムにおいて、評価値を算出する半導体ダイは特定の半導体ダイであり、設定手段は、1つ又は複数の特定の半導体ダイの評価値から、それらの代表値である代表ダイ評価値を求め、代表ダイ評価値が第3所定値より高い場合には、上記他の半導体ダイをピックアップする際に、特定の半導体ダイをピックアップした際の上記開口圧力を第1圧力に保持した時間に比べて、当該時間を短くし、代表ダイ評価値が第3所定値より低い値である第4所定値より低い場合には、上記他の半導体ダイをピックアップする際に、特定の半導体ダイをピックアップした際の上記開口圧力を第1圧力に保持した時間に比べて、当該時間を長くする、としてもよい。
 本発明の半導体ダイのピックアップシステムにおいて、評価値を算出する半導体ダイは特定の半導体ダイであり、設定手段は、1つ又は複数の特定の半導体ダイの評価値から、それらの代表値である代表ダイ評価値を求め、代表ダイ評価値が第5所定値より高い場合には、上記他の半導体ダイをピックアップする際に、特定の半導体ダイをピックアップした際の上記所定時間に比べて、上記所定時間を短くし、代表ダイ評価値が第5所定値より低い値である第6所定値より低い場合には、上記他の半導体ダイをピックアップする際に、特定の半導体ダイをピックアップした際の上記所定時間に比べて、上記所定時間を長くする、としてもよい。
 本発明の半導体ダイのピックアップシステムにおいて、評価値を算出する半導体ダイは特定の半導体ダイであり、設定手段は、1つ又は複数の特定の半導体ダイの評価値から、それらの代表値である代表ダイ評価値を求め、代表ダイ評価値が第7所定値より高い場合には、上記他の半導体ダイをピックアップする際に、特定の半導体ダイをピックアップした際の同時に上記第1位置から上記第2位置に移動させた移動要素の数に比べて、当該移動要素の数を多くし、
 代表ダイ評価値が第7所定値より低い値である第8所定値より低い場合には、上記他の半導体ダイをピックアップする際に、特定の半導体ダイをピックアップした際の同時に上記第1位置から上記第2位置に移動させた移動要素の数に比べて、当該移動要素の数を少なくする、としてもよい。
 本発明の半導体ダイのピックアップシステムにおいて、評価値を算出する半導体ダイは特定の半導体ダイであり、設定手段は、1つ又は複数の特定の半導体ダイの評価値から、それらの代表値である代表ダイ評価値を求め、代表ダイ評価値が第9所定値より高い場合には、上記他の半導体ダイをピックアップする際に、特定の半導体ダイをピックアップした際の上記待機時間に比べて、当該待機時間を短くし、代表ダイ評価値が第9所定値より低い値である第10所定値より低い場合には、上記他の半導体ダイをピックアップする際に、特定の半導体ダイをピックアップした際の上記待機時間に比べて、当該待機時間を長くする、としてもよい。
 本発明の半導体ダイのピックアップシステムにおいて、評価値を算出する半導体ダイは特定の半導体ダイであり、設定手段は、1つ又は複数の特定の半導体ダイの評価値のそれぞれを第11所定値と比較し、第11所定値より高い評価値の数である剥離容易検出数を求め、1つ又は複数の特定の半導体ダイの評価値のそれぞれを第11所定値より低い値である第12所定値と比較し、第12所定値より低い評価値の数である剥離困難検出数を求め、剥離容易検出数と剥離困難検出数に基づいて、特定の半導体ダイをピックアップした後の上記他の半導体ダイのピックアップの際の上記切換回数を変更する、としてもよい。
 本発明の半導体ダイのピックアップシステムにおいて、評価値を算出する半導体ダイは特定の半導体ダイであり、設定手段は、1つ又は複数の特定の半導体ダイの評価値のそれぞれを第11所定値と比較し、第11所定値より高い評価値の数である剥離容易検出数を求め、1つ又は複数の特定の半導体ダイの評価値のそれぞれを第11所定値より低い値である第12所定値と比較し、第12所定値より低い評価値の数である剥離困難検出数を求め、剥離容易検出数と剥離困難検出数に基づいて、特定の半導体ダイをピックアップした後の上記他の半導体ダイのピックアップの際の上記開口圧力を第1圧力に保持する時間を変更する、としてもよい。
 本発明の半導体ダイのピックアップシステムにおいて、評価値を算出する半導体ダイは特定の半導体ダイであり、設定手段は、1つ又は複数の特定の半導体ダイの評価値のそれぞれを第11所定値と比較し、第11所定値より高い評価値の数である剥離容易検出数を求め、1つ又は複数の特定の半導体ダイの評価値のそれぞれを第11所定値より低い値である第12所定値と比較し、第12所定値より低い評価値の数である剥離困難検出数を求め、剥離容易検出数と剥離困難検出数に基づいて、特定の半導体ダイをピックアップした後の上記他の半導体ダイのピックアップの際の上記所定時間を変更する、としてもよい。
 本発明の半導体ダイのピックアップシステムにおいて、評価値を算出する半導体ダイは特定の半導体ダイであり、設定手段は、1つ又は複数の特定の半導体ダイの評価値のそれぞれを第11所定値と比較し、第11所定値より高い評価値の数である剥離容易検出数を求め、1つ又は複数の特定の半導体ダイの評価値のそれぞれを第11所定値より低い値である第12所定値と比較し、第12所定値より低い評価値の数である剥離困難検出数を求め、剥離容易検出数と剥離困難検出数に基づいて、特定の半導体ダイをピックアップした後の上記他の半導体ダイのピックアップの際の上記移動要素の数を変更する、としてもよい。
 本発明の半導体ダイのピックアップシステムにおいて、評価値を算出する半導体ダイは特定の半導体ダイであり、設定手段は、1つ又は複数の特定の半導体ダイの評価値のそれぞれを第11所定値と比較し、第11所定値より高い評価値の数である剥離容易検出数を求め、1つ又は複数の特定の半導体ダイの評価値のそれぞれを第11所定値より低い値である第12所定値と比較し、第12所定値より低い評価値の数である剥離困難検出数を求め、剥離容易検出数と剥離困難検出数に基づいて、特定の半導体ダイをピックアップした後の上記他の半導体ダイのピックアップの際の上記待機時間を変更する、としてもよい。
 本発明は、半導体ダイをピックアップする際の半導体ダイの損傷を的確に抑制でき、かつ、複数の半導体ダイを継続してピックアップする際に、半導体ダイの損傷の抑制と、半導体ダイのピックアップの高速化とのバランスを適正にすることができる、という効果を奏する。
本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップシステムの系統構成を示す説明図である。 本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップシステムのステージを示す斜視図である。 ダイシングシートに貼り付けられたウェーハを示す説明図である。 ダイシングシートに貼り付けられた半導体ダイを示す説明図である。 ウェーハホルダの構成を示す説明図である。 ウェーハホルダの構成を示す説明図である。 本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップシステムの所定レベル値での動作を示す説明図である。 本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップシステムの所定レベル値での動作を示す説明図である。 本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップシステムの所定レベル値での動作を示す説明図である。 本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップシステムの所定レベル値での動作を示す説明図である。 本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップシステムの所定レベル値での動作を示す説明図である。 本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップシステムの所定レベル値での動作を示す説明図である。 本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップシステムの所定レベル値での動作を示す説明図である。 本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップシステムの所定レベル値での動作を示す説明図である。 本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップシステムの所定レベル値での動作を示す説明図である。 本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップシステムの所定レベル値での動作を示す説明図である。 本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップシステムの所定レベル値での動作を示す説明図である。 本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップシステムの所定レベル値での動作を示す説明図である。 本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップシステムの所定レベル値での動作の際のコレット高さと、柱状移動要素位置と、中間環状移動要素位置と、周辺環状移動要素位置と、開口圧力と、コレットの空気リーク量の時間変化を示す図である。 本発明の実施形態におけるパラメータテーブルの一例を示す図である。 本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップシステムの別のレベル値での動作の際のコレット高さと、柱状移動要素位置と、中間環状移動要素位置と、周辺環状移動要素位置と、開口圧力との時間変化を示す図である。 本発明の実施形態における半導体ダイのピックアップシステムのさらに別のレベル値での動作の際のコレット高さと、柱状移動要素位置と、中間環状移動要素位置と、周辺環状移動要素位置と、開口圧力との時間変化を示す図である。 本発明の実施形態における初期剥離の所定期間における開口圧力の時間変化と、期待流量変化および実流量変化との一例を示す図である。 本発明の実施形態におけるレベル遷移制御の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態における閾値テーブルの一例を示す図である。 本発明の実施形態におけるレベル遷移の説明図である。 本発明の実施形態における別のレベル遷移の説明図である。 本発明の実施形態における別のパラメータテーブルの一例を示す図である。 本発明の実施形態における別のパラメータテーブルの一例を示す図である。 本発明の別の実施形態におけるレベル遷移制御の流れを示すフローチャートである。 本発明の別の実施形態におけるレベル遷移制御の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態における制御部の機能ブロック図である。
<構成>
 以下、図面を参照しながら本発明の実施形態の半導体ダイのピックアップシステムについて説明する。図1に示す様に、本実施形態の半導体ダイのピックアップシステム500は、半導体ダイ15が表面12aに貼り付けられたダイシングシート12を保持し、水平方向に移動するウェーハホルダ10と、ウェーハホルダ10の下面に配置され、ダイシングシート12の裏面12bを吸着する吸着面22を含むステージ20と、ステージ20の吸着面22に設けられた開口23の中に配置される複数の移動要素30と、吸着面22に対する段差面を形成する段差面形成機構300と、段差面形成機構300を駆動する段差面形成機構駆動部400と、半導体ダイ15をピックアップするコレット18と、ステージ20の開口23の圧力を切換える開口圧力切換機構80と、ステージ20の吸着面22の吸着圧力を切換える吸着圧力切換機構90と、コレット18の表面18aから空気を吸引する吸引機構100と、真空装置140と、ウェーハホルダ10を水平方向に駆動するウェーハホルダ水平方向駆動部110と、ステージ20を上下方向に駆動するステージ上下方向駆動部120と、コレット18を上下左右方向に駆動するコレット駆動部130と、半導体ダイのピックアップシステム500の制御を行う制御部150と、を備えている。
 段差面形成機構300と段差面形成機構駆動部400とは、ステージ20の基体部24の中に収納される。段差面形成機構300は、ステージ20の上部にあり、段差面形成機構駆動部400は、ステージ20の下部にある。段差面形成機構300は、上下方向に移動する複数の移動要素30を備えている。段差面形成機構駆動部400により、複数の移動要素30の各先端面が図1に示す矢印aのように下側に移動する。移動要素30の詳細については後で説明する。
 ステージ20の開口23の圧力を切換える開口圧力切換機構80は、三方弁81と、三方弁81の開閉駆動を行う駆動部82とを備えている。三方弁81は3つのポートを持ち、第1ポートはステージ20の開口23と連通している基体部24と配管83で接続され、第2ポートは真空装置140と配管84で接続され、第3ポートは大気開放の配管85と接続されている。駆動部82は、第1ポートと第2ポートを連通させて第3ポートを遮断し、開口23の圧力を真空に近い第1圧力Pとしたり、第1ポートと第3ポートを連通させて第2ポートを遮断し、開口23の圧力を大気圧に近い第2圧力Pとしたりすることによって、開口23の圧力を第1圧力Pと第2圧力Pとの間で切換える。
 ステージ20の吸着面22の吸着圧力を切換える吸着圧力切換機構90は、開口圧力切換機構80と同様、3つのポートを持つ三方弁91と、三方弁91の開閉駆動を行う駆動部92とを備え、第1ポートはステージ20の溝26に連通する吸着孔27と配管93で接続され、第2ポートは真空装置140と配管94で接続され、第3ポートは大気開放の配管95と接続されている。駆動部92は、第1ポートと第2ポートを連通させて第3ポートを遮断し、溝26、或いは吸着面22の圧力を真空に近い第3圧力Pとしたり、第1ポートと第3ポートを連通させて第2ポートを遮断し、溝26、或いは吸着面22の圧力を大気圧に近い第4圧力Pとしたりすることによって、溝26、或いは吸着面22の圧力を第3圧力Pと第4圧力Pとの間で切換える。
 コレット18の表面18aから空気を吸引する吸引機構100は、開口圧力切換機構80と同様、3つのポートを持つ三方弁101と、三方弁101の開閉駆動を行う駆動部102とを備え、第1ポートはコレット18の表面18aに連通した吸引孔19と配管103で接続され、第2ポートは真空装置140と配管104で接続され、第3ポートは大気開放の配管105と接続されている。駆動部102は、第1ポートと第2ポートを連通させて第3ポートを遮断し、コレット18の表面18aから空気を吸い込んでコレット18の表面18aの圧力を真空に近い圧力としたり、第1ポートと第3ポートを連通させて第2ポートを遮断し、コレット18の表面18aの圧力を大気圧に近い圧力としたりする。コレット18の吸引孔19と三方弁101との間を接続する配管103には、コレット18の表面18aから真空装置140に吸引される空気流量(吸引空気流量)を検出する流量センサ106が取り付けられている。
 ウェーハホルダ水平方向駆動部110、ステージ上下方向駆動部120、コレット駆動部130は、例えば、内部に設けたモータとギヤによりウェーハホルダ10、ステージ20、コレット18を水平方向、或いは上下方向等に駆動するものである。
 制御部150は、各種の演算処理や制御処理を行うCPU151と、記憶部152と、機器・センサインターフェース153とを含み、CPU151と記憶部152と機器・センサインターフェース153とは、データバス154で接続されているコンピュータである。記憶部152の中には、制御プログラム155、制御データ156が格納されている。また、詳細は後述するが、記憶部152の中には、コレット18により半導体ダイ15をピックアップする際のレベル値と剥離パラメータのパラメータ値とが対応づけられたパラメータテーブル159(図19参照)、閾値テーブル160(図24参照)、ピックアップの際に適用するレベル値である現在レベル値161、半導体ダイ15のダイシングシート12からの剥離が良好な場合におけるピックアップの際の流量センサ106が検出する吸引空気流量の時間変化である期待流量変化157、ピックアップする際に流量センサ106が実際に検出する吸引空気流量の時間変化である実流量変化158が格納されている。図30は、制御部150の機能ブロック図である。制御部150は、制御プログラム155を実行することにより、ピックアップ制御手段600(制御手段)および設定手段602として機能する。
 図1に示す様に、開口圧力切換機構80、吸着圧力切換機構90、吸引機構100の各三方弁81,91,101の各駆動部82,92,102及び、段差面形成機構駆動部400、ウェーハホルダ水平方向駆動部110、ステージ上下方向駆動部120、コレット駆動部130、真空装置140は、それぞれ機器・センサインターフェース153に接続され、制御部150の指令によって駆動される。また、流量センサ106は、機器・センサインターフェース153に接続され、検出信号は、制御部150に取り込まれて処理される。
 次に、ステージ20の吸着面22と、移動要素30の詳細について説明する。図2に示すように、ステージ20は、円筒形で、上面には、平面状の吸着面22が形成されている。吸着面22の中央には、四角い開口23が設けられ、開口23には、移動要素30が取り付けられている。図6に示すように、開口23の内面23aと移動要素30の外周面33との間には隙間dが設けられている。図2に示すように、開口23の周囲には、溝26が開口23を取り巻くように設けられている。各溝26には、吸着孔27が設けられており、各吸着孔27は、吸着圧力切換機構90に接続されている。
 図2に示すように、移動要素30は、中央に配置された柱状移動要素45と、柱状移動要素45の周囲に配置された2つの中間環状移動要素40,41と、中間環状移動要素40の周囲に配置されており最外周に配置されている周辺環状移動要素31とを含んでいる。なお、ここでは中間環状移動要素の数は2つであるが、中間環状移動要素の数は1つ、又は、3つ以上であってもよい。図6以降の図面では、説明を簡単にするために、中間環状移動要素40の数は1つとなっている。図6に示すように、柱状移動要素45、中間環状移動要素40、周辺環状移動要素31のそれぞれの先端面47,38b、38aは、ステージ20の吸着面22から高さHだけ突出した第1位置にあり、同一面(吸着面22に対する段差面)を構成している。半導体ダイ15をピックアップする際に、周辺環状移動要素31、中間環状移動要素40、柱状移動要素45の順に所定時間の間隔で第1位置から第1位置よりも低い第2位置に移動させる。或いは、所定の移動要素の組合せで同時に第1位置から第2位置に移動させる。
<ダイシングシートのセット工程>
 ここで、半導体ダイ15が貼り付けられたダイシングシート12をウェーハホルダ10にセットする工程について説明する。
 図3に示すように、ウェーハ11は裏面に粘着性のダイシングシート12が貼り付けられており、ダイシングシート12は金属製のリング13に取り付けられている。ウェーハ11はこのようにダイシングシート12を介して金属製のリング13に取り付けられた状態でハンドリングされる。そして、図4に示すように、ウェーハ11は切断工程で表面側からダイシングソーなどによって切断されて各半導体ダイ15となる。各半導体ダイ15の間にはダイシングの際に出来た切り込み隙間14が出来る。切り込み隙間14の深さは半導体ダイ15からダイシングシート12の一部にまで達しているが、ダイシングシート12は切断されておらず、各半導体ダイ15はダイシングシート12によって保持されている。
 このように、ダイシングシート12とリング13とが取り付けられた半導体ダイ15は図5A及び図5Bに示すように、ウェーハホルダ10に取り付けられる。ウェーハホルダ10は、フランジ部を持つ円環状のエキスパンドリング16とエキスパンドリング16のフランジの上にリング13を固定するリング押さえ17とを備えている。リング押さえ17は図示しないリング押さえ駆動部によってエキスパンドリング16のフランジに向かって進退する方向に駆動される。エキスパンドリング16の内径は半導体ダイ15が配置されているウェーハの径よりも大きく、エキスパンドリング16は所定の厚さを備えており、フランジはエキスパンドリング16の外側にあって、ダイシングシート12から離れた方向の端面側に外側に突出するように取り付けられている。また、エキスパンドリング16のダイシングシート12側の外周はダイシングシート12をエキスパンドリング16に取り付ける際に、ダイシングシート12をスムーズに引き伸ばすことができるように曲面構成となっている。図5Bに示すように、半導体ダイ15が貼り付けられたダイシングシート12はエキスパンドリング16にセットされる前は略平面状態となっている。
 図1に示すように、ダイシングシート12は、エキスパンドリング16にセットされるとエキスパンドリング16の上面とフランジ面との段差分だけエキスパンドリング上部の曲面に沿って引き伸ばされるので、エキスパンドリング16の上に固定されたダイシングシート12にはダイシングシート12の中心から周囲に向かう引っ張り力が働いている。また、この引っ張り力によってダイシングシート12が延びるので、ダイシングシート12の上に貼り付けられた各半導体ダイ15間の隙間14が広がっている。
<ピックアップ動作>
 次に、半導体ダイ15のピックアップ動作について説明する。各半導体ダイ15のダイシングシート12からの剥離し易さ(剥離性)は、半導体ダイ15の厚さ、ダイシングシート12の厚さ、各半導体ダイ15に対するダイシングシート12の粘着性、半導体ダイのピックアップシステム500の置かれた環境(気温、湿度等)などによって変化する。また、同種の半導体ダイ15を継続してピックアップしている際に、各半導体ダイのダイシングシートからの剥離し易さが変化する場合もある。そこで、本実施形態の半導体ダイのピックアップシステム500は、半導体ダイ15ごとに、ピックアップの際の剥離動作(ピックアップ動作)を変更できるようになっている。記憶部152には、図19に示すパラメータテーブル159が格納されており、パラメータテーブル159には、複数のレベル値のそれぞれに対応付けた剥離パラメータ(ピックアップパラメータ)のパラメータ値が規定されている。パラメータテーブル159には、ピックアップ時間が最も短いレベル1から、最も長いレベル8までが規定されている。半導体ダイ15のダイシングシート12からの剥離し易さ(剥離容易度)が高いほどレベル1又はレベル1に近いレベル値がピックアップの際に設定され、そのレベル値に規定された各剥離パラメータのパラメータ値を用いて剥離動作(ピックアップ動作)が行われる。なお、この設定は、制御部150が設定手段として機能して行う。各剥離パラメータの詳細については、後で説明する。以下では、パラメータテーブル159のレベル4が設定(選択)された場合を例に挙げて、半導体ダイのピックアップ動作を説明する。
 制御部150は、図1に示す制御プログラム155を実行することでピックアップ制御手段として機能して半導体ダイ15のピックアップ動作の制御を行う。制御部150は、ピックアップ動作の一部として、半導体ダイ15をダイシングシート12から剥離するための剥離動作を制御する。最初に、制御部150は、ウェーハホルダ水平方向駆動部110によってウェーハホルダ10をステージ20の待機位置の上まで水平方向に移動させる。そして、制御部150は、ウェーハホルダ10がステージ20の待機位置の上の所定の位置まで移動したら、ウェーハホルダ10の水平方向の移動を一旦停止する。先に述べたように、初期状態では各移動要素45,40,31の各先端面47,38b,38aは、ステージ20の吸着面22から高さHだけ突出した第1位置となっているので、制御部150は、ステージ上下方向駆動部120によって、各移動要素45,40,31の各先端面47,38b,38aがダイシングシート12の裏面12bに密着し、且つ、吸着面22の開口23から少し離れた領域がダイシングシート12の裏面12bに密着するまでステージ20を上昇させる。そして、各移動要素45,40,31の各先端面47,38b,38a及び吸着面22の開口23から少し離れた領域がダイシングシート12の裏面12bに密着したら、制御部150はステージ20の上昇を停止する。そして、制御部150は、再度、ウェーハホルダ水平方向駆動部110によって、ピックアップしようとする半導体ダイ15がステージ20の吸着面22から僅かに突出している移動要素30の先端面(段差面)の直上に来るように水平位置を調整する。
 図6に示すように、半導体ダイ15の大きさは、ステージ20の開口23よりも小さく、移動要素30の幅あるいは奥行よりも大きいので、ステージ20の位置調整が終了すると、半導体ダイ15の外周端は、ステージ20の開口23の内面23aと移動要素30の外周面33との間、つまり、開口23の内面23aと移動要素30の外周面33との間の隙間dの直上となっている。初期状態では、ステージ20の溝26、あるいは吸着面22の圧力は大気圧で、開口23の圧力も大気圧になっている。初期状態では各移動要素45,40,31の各先端面47,38b,38aは、ステージ20の吸着面22から高さHだけ突出した第1位置となっているので、各先端面47,38b,38aに接しているダイシングシート12の裏面12bの高さも吸着面22から高さHだけ突出した第1位置となっている。また、開口23の周縁ではダイシングシート12の裏面12bは吸着面22から僅かに浮いており、開口23から離れた領域では吸着面22に密着した状態となっている。水平方向の位置調整が終了したら、制御部150は、図1に示すコレット駆動部130によってコレット18を半導体ダイ15の上に降下させてコレット18の表面18aを半導体ダイ15に着地させる。
 図18は、レベル4の剥離動作(ピックアップ動作)の際のコレット18の高さと、柱状移動要素45の位置と、中間環状移動要素40の位置と、周辺環状移動要素31の位置と、開口23の開口圧力と、コレット18の空気リーク量の時間変化を示す図である。図18(a)には、コレット18の表面18aの高さが示されており、コレット18を、時刻t=0から少し経った時刻から時刻t2にかけて移動させた状態が示されている。制御部150は、コレット18を移動させている間の時刻t1で、吸引機構100の駆動部102によって三方弁101をコレット18の吸引孔19と真空装置140とを連通させる方向に切換える。これにより、吸引孔19は負圧となり、コレット18の表面18aから吸引孔19の中に空気が流入してくるので、図18(f)に示すように、流量センサ106が検出する吸引空気流量(空気リーク量)は、時刻t1から時刻t2にかけて増加していく。時刻t2で、コレット18が半導体ダイ15に着地すると、表面18aに半導体ダイ15が吸着固定され、表面18aから空気流入できなくなる。それにより、時刻t2で、流量センサ106が検出する空気リーク量は減少に転じる。コレット18が半導体ダイ15に着地した際のコレット18の表面18aの高さは、図6に示すように、各移動要素45,40,31の各先端面47,38b,38aの高さ(吸着面22からの高さH)にダイシングシート12の厚さと半導体ダイ15の厚さを加えた高さHcとなっている。
 次に制御部150は、図18に示す時刻t2に、ステージ20の吸着面22の吸着圧力(不図示)を大気圧に近い第4圧力Pから真空に近い第3圧力Pに切換える指令を出力する。この指令により、吸着圧力切換機構90の駆動部92は、三方弁91を吸着孔27と真空装置140とを連通させる方向に切換える。すると、図7の矢印201に示すように、吸着孔27を通して溝26の空気が真空装置140に吸い出され、吸着圧力が真空に近い第3圧力Pとなる。そして、開口23の周縁のダイシングシート12の裏面12bは図7の矢印202に示す様に、吸着面22の表面に真空吸着される。各移動要素45,40,31の各先端面47,38b,38aは、ステージ20の吸着面22から高さHだけ突出した第1位置となっているのでダイシングシート12には、斜め下向きの引っ張り力Fが掛かる。この引っ張り力Fはダイシングシート12を横方向に引っ張る引っ張り力Fと、ダイシングシート12を下方向に引っ張る引っ張り力Fとに分解できる。横方向の引っ張り力Fは、半導体ダイ15とダイシングシート12の表面12aとの間にせん断応力τを発生させる。このせん断応力τによって、半導体ダイ15の外周部分あるいは周辺部分とダイシングシート12の表面12aとの間にズレが発生する。このズレは、ダイシングシート12と半導体ダイ15の外周部分あるいは周辺部分との剥離のきっかけとなる。
 制御部150は、図18(e)に示すように、時刻t3に開口圧力を大気圧に近い第2圧力Pから真空に近い第1圧力Pに切換える指令を出力する。この指令により、開口圧力切換機構80の駆動部82は、三方弁81を開口23と真空装置140とを連通させる方向に切換える。すると、図8の矢印206に示す様に、開口23の空気が真空装置140に吸引され、図18(e)に示すように、時刻t4には開口圧力が真空に近い第1圧力P1となる。これによって、図8の矢印203に示す様に、開口23の内面23aと移動要素30の外周面33との隙間dの直上にあるダイシングシート12が下側に引っ張られる。また、隙間dの直上に位置する半導体ダイ15の周辺部は、ダイシングシート12に引っ張られて矢印204に示す様に下向きに曲げ変形する。これによって半導体ダイ15の周辺部はコレット18の表面18aから離れる。吸着圧力が真空に近い第3圧力Pとなった際に半導体ダイ15の外周部分とダイシングシート12の表面12aとの間に発生したズレのため、半導体ダイ15の周辺部にはダイシングシート12の表面12aから剥離するきっかけが形成されているので、半導体ダイ15の周辺部は、図8の矢印204に示すように曲げ変形しながらもダイシングシート12の表面12aから剥離し始めている。
 図8に示すように、半導体ダイ15の周辺部がコレット18の表面18aから離れると、図8の矢印205で示すように、コレット18の吸引孔19の中に空気が流入してくる。流入した空気流量(空気リーク量)は、流量センサ106によって検出される。これにより、図18(f)に示すように、時刻t2で減少に転じ、減少を続けていた空気リーク量は、時刻t3で再び増加し始める。具体的には、時刻t3から時刻t4に向かって開口圧力が大気圧に近い第2圧力Pから真空に近い第1圧力Pに低下してくるにつれ、半導体ダイ15がダイシングシート12と共に下方向に引っ張られて曲げ変形してくるので、コレット18の吸引孔19に流入してくる空気リーク量は時刻t3から時刻t4に向かって増加していく。
 そして、制御部150は、図18(e)に示すように、時刻t4から時刻t5の間(時間HT4)、ステージ20の開口23を真空に近い第1圧力Pに保持する。この時間HT4は、図19のパラメータテーブル159に規定されているレベル4の「第1圧力の保持時間」である。HT4は、図19の例では130msである。第1圧力Pに保持している間に、図9の矢印207に示すように、半導体ダイ15の周辺部は、コレット18の吸引孔19の真空と、半導体ダイ15の弾性によってコレット18の表面18aに戻っていく。これにより、図18(f)の時刻t4に空気リーク量は減少に転じ、減少を続けて、半導体ダイ15がコレット18の表面18aに真空吸着されると、時刻t5の少し前に空気リーク量はほぼゼロとなる。この際、半導体ダイ15の周辺部は、隙間dの直上に位置しているダイシングシート12の表面12aから剥離する(初期剥離)。そして、制御部150は、図18(e)に示すように、時刻t5に開口圧力を真空に近い第1圧力Pから大気圧に近い第2圧力Pに切換える指令を出力する。この指令によって、開口圧力切換機構80の駆動部82は、三方弁81を大気開放の配管85と開口23とが連通するように切換える。これにより、図10に示す矢印210のように、空気が開口23に流入してくるので、図18(e)に示すように、時刻t5から時刻t6に向かって、開口圧力は、真空に近い第1圧力Pから大気圧に近い第2圧力Pに上昇していく。
 図18の時刻t1~t6が初期剥離である。半導体ダイ15とダイシングシート12との剥離性が悪い(剥離容易度が低い)場合には、図8の矢印204のように半導体ダイ15の周辺部がダイシングシート12に引っ張られてから、図9の矢印207のように半導体ダイ15の周辺部がコレット18の表面18aに戻ってくるまで多くの時間がかかる。そのような半導体ダイ15には、開口圧力を第1圧力Pに保持する時間(図18(e)の時刻t4~t5の時間)が長く、或いは、開口圧力を真空に近い第1圧力Pと大気圧に近い第2圧力Pとの間で切換える回数が多い剥離動作(レベル値)を適用して、半導体ダイ15の周辺部とダイシングシート12との剥離を促す。
 一方で、半導体ダイ15とダイシングシート12との剥離性が良い(剥離容易度が高い)場合には、図8の矢印204のように半導体ダイ15の周辺部がダイシングシート12に引っ張られてから、図9の矢印207のように半導体ダイ15の周辺部がコレット18の表面18aに戻ってくるまでの時間が短い。そのような半導体ダイ15には、開口圧力を第1圧力Pに保持する時間が短く、或いは、開口圧力を真空に近い第1圧力Pと大気圧に近い第2圧力Pとの間で切換える回数が少ない剥離動作(レベル値)を適用して、ピックアップを高速化する。なお、図18のレベル4の例では、初期剥離時の開口圧力の切換回数は1回(第2圧力Pから第1圧力Pに切換え、その後、第1圧力Pから第2圧力Pに切換えて1回と数えた場合)である。これは、図19のパラメータテーブル159に規定されているレベル4の「初期剥離時の開口圧力の切換回数」(FSN4)である。
 また、上記のように、半導体ダイ15の剥離容易度に応じて、半導体ダイ15の周辺部がダイシングシート12に引っ張られてから半導体ダイ15の周辺部がコレット18の表面18aに戻ってくるまでの時間が変化するため、流量センサ106が検出する空気リーク量の時間変化(実流量変化)も変化する。そこで、後で詳細に説明するように、実流量変化に基づいて、半導体ダイ15のダイシングシート12からの剥離性(剥離容易度)を判断することが可能である。
 ピックアップ動作の説明を続ける。図18のt6で、開口圧力が大気圧に近い第2圧力Pに上昇すると、図10の矢印212に示すように、真空で下方向に引っ張られていた隙間dの直上に位置するダイシングシート12は、ウェーハホルダ10に固定する際に印加された引っ張り力によって上方向に戻る。また、開口23の周縁のダイシングシート12は、上記の引っ張り力により、吸着面22から若干浮いた状態になっている。
 制御部150は、図18(e)に示すように、時刻t6に開口圧力が大気圧に近い第2圧力Pになったら、図18(d)に示すように、周辺環状移動要素31の先端面38aの高さを第1位置(吸着面22からの高さがHの初期位置)から高さHだけ低い第2位置とする指令を出力する。この指令によって、図1に示す段差面形成機構駆動部400が駆動して、図11の矢印214に示すように周辺環状移動要素31を下降させる。周辺環状移動要素31の先端面38aは、第1位置(初期位置)から高さHだけ下側で、吸着面22よりも僅かに低い第2位置(吸着面22から高さ(H-H)だけ低い位置)に移動する。
 次に、制御部150は、図18に示すように時刻t6から時刻t7まで状態を保持する。この際、開口23の圧力は大気圧に近い第2圧力Pになっているので、図11に示すように、隙間dの直上に位置しているダイシングシート12の裏面12bと周辺環状移動要素31の先端面38aとの間には隙間が空いている。
 制御部150は、図18(e)に示すように、時刻t7に開口圧力を大気圧に近い第2圧力Pから真空に近い第1圧力Pに切換える指令を出力する。この指令によって、開口圧力切換機構80の駆動部82は、三方弁81を開口23と真空装置140とが連通するように切換える。これによって図12の矢印215に示すように、開口23の中の空気が真空装置140に吸引され、時刻t8には、開口圧力が真空に近い第1圧力Pとなる。開口圧力が大気圧に近い第2圧力Pから真空に近い第1圧力Pに低下すると、図12の矢印216に示すように、周辺環状移動要素31の先端面38aの直上に位置する(対向する)ダイシングシート12は、裏面12bが先端面38aに接するように下側に引っ張られる。これによって、図12の矢印217に示すように、半導体ダイ15の先端面38aの直上に位置する半導体ダイ15の一部が下方向に曲げ変形し、コレット18の表面18aから離れ、空気がコレット18の吸引孔19の中に流入する。吸引孔19に流入した空気リーク量は流量センサ106で検出される。空気リーク量は、図18(f)に示すように、開口圧力が低下していく時刻t7から時刻t8の間増加していく。そして、開口圧力が第1圧力Pに達した時刻t8付近で、先端面38aに対向する領域の半導体ダイ15は、図13に示す矢印224のようにコレット18の表面18aに向かって戻ってくる。それにより、図18(f)の時刻t8付近で空気リーク量は減少に転じて、図13に示すように半導体ダイ15がコレット18の表面18aに真空吸着されると、空気リーク量は、また、ほぼゼロに戻る。この時、先端面38aに対向する半導体ダイ15の領域はダイシングシート12の表面12aから剥離する。なお、図12の矢印217のように先端面38aに対向する半導体ダイ15の領域がダイシングシート12に引っ張られてから、図13の矢印224のようにコレット18の表面18aに戻ってくるまでの時間は、半導体ダイ15とダイシングシート12との剥離性に応じて変化する。
 次に、制御部150は、図18(e)に示すように、時刻t9になると、開口圧力を真空に近い第1圧力Pから大気圧に近い第2圧力Pに上昇させる指令を出力する。この指令によって、開口圧力切換機構80の駆動部82は三方弁81を開口23と大気開放の配管85とを連通するように切換える。これによって、図13の矢印220で示す様に、開口23に空気が流入し、時刻t10で開口23の圧力は大気圧に近い第2圧力Pに上昇する。これによって、図13の矢印223に示す様に、隙間dの直上のダイシングシート12は、周辺環状移動要素31の先端面38aから離れて上方向に変位する。
 図18の時刻t10に、制御部150は、中間環状移動要素40の先端面38bを第1位置(吸着面22からの高さがHの位置)から高さHだけ低い第2位置に移動する指令と、第2位置にある周辺環状移動要素31の先端面38aを、第1位置(初期位置)から高さHだけ低い第3位置(吸着面22からH-Hだけ低い位置)に移動する指令とを出力する。この指令によって、図1に示す段差面形成機構駆動部400が駆動して、図14の矢印227に示すように中間環状移動要素40を下降させ、矢印226に示すように周辺環状移動要素31を下降させる。中間環状移動要素40の先端面38bは、第1位置(吸着面から高さHだけ高い位置)から高さHだけ低い第2位置(吸着面22からH-Hだけ低い位置)に移動し、周辺環状移動要素31の先端面38aは、第1位置(初期位置)から高さHだけ低い第3位置(吸着面22からH-Hだけ低い位置)に移動する。これにより、図14に示すように、先端面38a、38b、47は相互に段差がある段差面であると同時に吸着面22に対する段差面となる。
 次に、制御部150は、図18に示すように時刻t10から時刻t11まで状態を保持する。そして、制御部150は、図18(e)の時刻t11に開口圧力を大気圧に近い第2圧力Pから真空に近い第1圧力Pに切換える指令を出力する。この指令により、開口圧力切換機構80の駆動部82は、三方弁81を開口23と真空装置140とを連通させるように切換える。これによって、図15の矢印228に示すように、開口23の空気は真空装置140に吸引され、開口圧力は時刻t12に真空に近い第1圧力Pとなる。すると、図15に示す矢印229,230のようにダイシングシート12は、第3位置に降下している周辺環状移動要素31の先端面38a、第2位置に降下している中間環状移動要素40の先端面38bに向かって引っ張られ、下方向に変位する。これに伴って、先端面38a,38bに対向する半導体ダイ15の領域も図15の矢印231に示す様にコレット18の表面18aから離れて下向きに曲がり変形する。すると、図15の矢印232に示すように、コレット18の表面18aと半導体ダイ15との間から空気が吸引孔19に流入する。吸引孔19に流入した空気リーク量は流量センサ106で検出される。空気リーク量は、図18(f)に示すように、開口圧力が低下していく時刻t11から時刻t12の間増加していく。そして、開口圧力が第1圧力Pに達した時刻t12付近で、先端面38a,38bに対向する領域の半導体ダイ15は、図16に示す矢印244のようにコレット18の表面18aに向かって戻ってくる。それにより、図18(f)の時刻t12付近で空気リーク量は減少に転じて、図16に示すように半導体ダイ15がコレット18の表面18aに真空吸着されると、空気リーク量はほぼゼロとなる。なお、このコレット18の表面18aに向かって戻ってくるまでの時間は、半導体ダイ15とダイシングシート12との剥離性に応じて変化する。
 次に、制御部150は、図18(e)に示すように、時刻t13に開口圧力を真空に近い第1圧力Pから大気圧に近い第2圧力Pに切換える指令を出力する。この指令により、開口圧力切換機構80の駆動部82は、三方弁81を開口23と大気開放の配管85とを連通させるように切換える。すると、図16の矢印241に示すように開口23に空気が流入し、開口圧力が上昇するので、ダイシングシート12は、図16に示す矢印243に示すように、上方向に変位する。図18(e)に示すように、時刻t14に、開口圧力は大気に近い第2圧力Pとなる。この状態では、図16に示すように柱状移動要素45の先端面47に対応する領域の半導体ダイ15がダイシングシート12に張り付いているものの、半導体ダイ15の大部分の領域はダイシングシート12から剥離した状態となっている。
 次に、制御部150は、図18の時刻t14に、柱状移動要素45の先端面47を第1位置(吸着面22からの高さがHの位置)から高さHだけ低い第2位置に移動する指令と、第2位置にある中間環状移動要素40の先端面38bを、第1位置(初期位置)から高さHだけ低い第3位置(吸着面22からH-Hだけ低い位置)に移動する指令と、を出力する。この指令によって、図1に示す段差面形成機構駆動部400が駆動して、図17の矢印260に示すように柱状移動要素45を下降させ、矢印246に示すように中間環状移動要素40を下降させる。柱状移動要素45の先端面47は、第1位置(吸着面から高さHだけ高い位置)から高さHだけ低い第2位置に移動し、中間環状移動要素40の先端面38bは、第1位置(初期位置)から高さHだけ低い第3位置に移動する。これにより、図17に示すように、半導体ダイ15はダイシングシート12から剥離した状態となる。
 制御部150は、図18の時刻t15にコレット18を上昇させる指令を出力する。この指令によって、図1に示すコレット駆動部130は、モータを駆動して、図17に示すようにコレット18を上昇させる。コレット18が上昇すると、半導体ダイ15がコレット18に吸着された状態でピックアップされる。
 半導体ダイ15をピックアップしたら、制御部150は、時刻t16に、各移動要素31,40,45の各先端面38a,38b,47を第1位置に戻し、吸着圧力切換機構90によりステージ20の吸着面22の吸着圧力を真空に近い第3圧力Pから大気圧に近い第4圧力Pに切替える。これでピックアップが終了する。
 以上説明した図18の時刻t6~t16が本剥離である。本剥離では、外側の移動要素30から内側の移動要素30に向かって順次、先端面を第1位置から第2位置に移動させ、開口圧力を第1圧力Pと第2圧力Pとの間で切替えることで、半導体ダイ15の周辺部より内側の領域をダイシングシート12の表面12aから剥離する。なお、以上説明した本剥離では、開口圧力を第1圧力Pと第2圧力Pとの間で切替えていたが、開口圧力を真空に近い第1圧力に保持した状態で、各移動要素30を順次、移動させるようにしてもよい。
 ここで、以上説明した図18の剥離動作の剥離パラメータについて確認する。以上説明した図18の剥離動作は、図19のパラメータテーブル159のレベル4に規定された各剥離パラメータのパラメータ値を適用して行った。具体的には、次の剥離パラメータのパラメータ値を適用した。「初期剥離時の開口圧力の切換回数(第2圧力Pから第1圧力Pに切換え、その後、第1圧力Pから第2圧力Pに切換えて1回と数えた場合、以下同じ)」はFSN4=1回とした。「本剥離時の開口圧力の切換回数」はSSN4=2回とした。開口圧力を第1圧力Pに保持する時間である「第1圧力の保持時間」はHT4=130msとした。「同時に降下させる移動要素の数」はDN4=0個とした。各移動要素30の先端面を順次、第1位置から第2位置に降下させる際の「移動要素間の降下時間間隔」はIT4=240msとした。また、コレット18が半導体ダイ15に着地してから半導体ダイ15の持ち上げを開始するまでの時間である「コレット待機時間」はWT4=710msとした。そして、「ピックアップ時間」はPT4=820msであった。
<パラメータテーブル>
 ここで、図19のパラメータテーブル159についてさらに詳しく説明する。半導体ダイ15のダイシングシート12からの剥離性に応じて、パラメータテーブル159のレベル1~8から1つのレベル値を選択(設定)し、そのレベル値に規定された各剥離パラメータのパラメータ値を適用して剥離動作を行うことができる。剥離し難いほど、より高いレベル値(低速レベル)を選択する。
 パラメータテーブル159の各剥離パラメータのパラメータ値は、レベル値の変化に応じて次のような傾向を有している。図19に示す様に、「初期剥離時の開口圧力の切換回数」は、レベル1からレベル8に向かって数を多くしている。ただし、これはレベル値が変わるごとに必ず切換回数が多くなっていることを意味しておらず、隣接する複数のレベル値で切換回数が同じである場合がある。これは、他の剥離パラメータも同様であり、レベル値が変わるごとにパラメータ値が変化することを意味しておらず、隣接する複数のレベル値でパラメータ値が同じである場合がある。「本剥離時の開口圧力の切換回数」は、レベル1からレベル8に向かって数を多くしている。また、「第1圧力の保持時間」は、レベル1からレベル8に向かって時間を長くしている。「移動要素間の降下時間間隔」は、レベル1からレベル8に向かって時間間隔を長くしている。また、「コレット待機時間」は、レベル1からレベル8に向かって時間を長くしている。「ピックアップ時間」は、レベル値が変わるごとに変化し、レベル1からレベル8に向かって長くなる。なお、「ピックアップ時間」は、「コレット待機時間」と似ているが、コレット待機時間に加えて、コレット18を所定位置から降下させて半導体ダイ15に着地するまでの時間と、半導体ダイ15の持ち上げを開始してから所定位置まで上昇するまでの時間とを含む。なお、剥離パラメータは、「ピックアップパラメータ」と言うこともできる。「ピックアップパラメータを設定する」とは、ピックアップパラメータ(剥離パラメータ)のパラメータ値を設定することと定義でき、「ピックアップパラメータを変更する」とは、ピックアップパラメータ(剥離パラメータ)のパラメータ値を変更することと定義できる。また、図19のパラメータテーブル159は、「条件テーブル」と言うこともでき、剥離パラメータのパラメータ値は、「ピックアップ条件」と言うこともできる。なお、図19に示されている具体的な各パラメータ値は、あくまで一例であり、他の値であってもよいことは当然である。
 ここで、前述したレベル4の剥離動作以外の剥離動作の例として、レベル1とレベル8の剥離動作について説明する。まず、レベル8の剥離動作について説明する。レベル8は、非常に剥離し難い半導体ダイ15に設定するべきレベル値である。図20は、レベル8の剥離動作の際のコレット18の高さと、柱状移動要素45の位置と、中間環状移動要素40の位置と、周辺環状移動要素31の位置と、開口23の開口圧力とを示す図である。図20のレベル8の剥離動作と、図18のレベル4の剥離動作とを比べれば、次のことがわかる。
 図20のレベル8の剥離動作では、「初期剥離時の開口圧力の切換回数」は、4回(FSN8)に増えている。これにより、半導体ダイ15の周囲がダイシングシート12から剥離し難い場合でも、半導体ダイ15の周囲をダイシングシート12から十分に剥離することができる。開口圧力を何度も切換えることで、半導体ダイ15の周囲に付いたダイシングシート12を振り払うイメージであり、時間はかかるが確実に剥離を行うことができる。また、図20では、初期剥離時の「第1圧力の保持時間」(HT8)を150ms(図19参照、以下同様に、詳細なパラメータ値については同図を参照)にして、長くしている。これにより、半導体ダイ15の周囲が自然にダイシングシート12から剥がれるのを促すことができる。なお、図19の例では、「第1圧力の保持時間」について、レベル4と8で大きな差がないが、差をより大きくすることも考えられる。
 また、図20のレベル8の剥離動作では、「本剥離時の開口圧力の切換回数」は、4回(SSN8)に増えている。これにより、半導体ダイ15の周囲よりも内側の領域がダイシングシート12から剥離し難い場合であっても、半導体ダイ15に付いたダイシングシート12を振り払うように、確実な剥離を行うことができる。また、図20では、本剥離時の「第1圧力の保持時間」(HT8)を150msにして、長くしている。これにより、半導体ダイ15の周囲よりも内側の領域が自然にダイシングシート12から剥がれるのを促すことができる。なお、図19に示すパラメータテーブル159では、初期剥離時と本剥離時とで「第1圧力の保持時間」(HT8)を共通にしているが、初期剥離時と本剥離時とで別々の「第1圧力の保持時間」がパラメータテーブル159に規定されていてもよい。また、図20に示すように、初期剥離時、または、本剥離時に開口圧力を複数回切換えることで、第1圧力Pに保持する時間が複数個ある場合には、複数個の「第1圧力の保持時間」のそれぞれをパラメータテーブル159に規定し、それらのパラメータ値を互いに異ならせてもよい。例えば、剥離動作において適用する順番に、複数個の「第1圧力の保持時間」を並べてパラメータテーブル159に規定する。
 また、図20のレベル8の剥離動作では、「移動要素間の降下時間間隔」(IT8)を450msにして、長くしている。周辺環状移動要素31の先端面38aを第1位置から第2位置に降下させてから、中間環状移動要素40の先端面38bを第1位置から第2位置に降下させるまでの時間を長くすれば、周辺環状移動要素31の先端面38aに対向する半導体ダイ15の領域がダイシングシート12から自然に剥がれるのを促すことができる。同様に、中間環状移動要素40の先端面38bを第1位置から第2位置に降下させてから、柱状移動要素45の先端面47を第1位置から第2位置に降下させるまでの時間を長くすれば、中間環状移動要素40の先端面38bに対向する半導体ダイ15の領域がダイシングシート12から自然に剥がれるのを促すことできる。なお、周辺環状移動要素31と中間環状移動要素40との間の降下時間間隔と、中間環状移動要素40と柱状移動要素45との間の降下時間間隔とを異ならせてもよく、その場合には、それぞれの降下時間間隔がパラメータテーブル159に規定される。なお、図2に示すように、中間環状移動要素40,41の数が2つ以上の場合があり、その場合には、剥離動作において外周側の中間環状移動要素40から内周側の中間環状移動要素41へ向かって順に降下させる。このように中間環状移動要素40,41の数が2つ以上ある場合には、中間環状移動要素40と別の中間環状移動要素41との間の降下時間間隔がパラメータテーブル159に規定されてもよい。なお、例えばピックアップ動作を開始した時点(図20の時刻t1)から、周辺環状移動要素31(最初に降下させる移動要素30)を第1位置から第2位置に降下させる時点までの時間が、パラメータテーブル159に規定されてもよい。
 また、図20のレベル8の剥離動作では、「コレット待機時間」(WT8)を1590msにして、長くしている。そして、図20では、「ピックアップ時間」(PT8)が、1700msになり、長くなっている。
 次に、レベル1の剥離動作について説明する。レベル1は、非常に剥離し易い半導体ダイ15に設定するべきレベル値である。図21は、レベル1の剥離動作の際のコレット18の高さと、柱状移動要素45の位置と、中間環状移動要素40の位置と、周辺環状移動要素31の位置と、開口23の開口圧力とを示す図である。図21のレベル1の剥離動作と、図18のレベル4の剥離動作とを比べれば、次のことがわかる。
 図21のレベル1の剥離動作では、初期剥離時の「第1圧力の保持時間」(HT1)を100msにし、短くしている。半導体ダイ15がダイシングシート12から剥離し易い場合には、「第1圧力の保持時間」を短くしても、半導体ダイ15の周囲がダイシングシート12から十分に剥離される。このように「第1圧力の保持時間」を短くすることで、剥離動作に要する時間を短くすることができる。
 また、図21のレベル1の剥離動作では、「本剥離時の開口圧力の切換回数」は、1回(SSN1)に減らしている。半導体ダイ15がダイシングシート12から剥離し易い場合には、「本剥離時の開口圧力の切換回数」が1回でも、半導体ダイ15の周囲よりも内側の領域がダイシングシート12から十分に剥離される。また、図21では、3つの移動要素30(周辺環状移動要素31、中間環状移動要素40、柱状移動要素45)の先端面38a,38b,47を同時に第1位置から第2位置以下に降下させており、「同時に降下させる移動要素の数」は3つ(DN1)に増えている。半導体ダイ15がダイシングシート12から剥離し易い場合には、複数の移動要素30を同時に降下させても、半導体ダイ15の周囲よりも内側の領域がダイシングシート12からすぐに剥離される。なお、周辺環状移動要素31と中間環状移動要素40とを同時に降下させ、その所定時間後に柱状移動要素45を降下させる場合には、「同時に降下させる移動要素の数」は2つとなる。なお、図19のパラメータテーブル159では、「同時に降下させる移動要素の数」と「移動要素間の降下時間間隔」の2つの剥離パラメータを規定してあるが、それらに代えて、上記した「周辺環状移動要素31と中間環状移動要素40との間の降下時間間隔」、「中間環状移動要素40と柱状移動要素45との間の降下時間間隔」、「中間環状移動要素40と別の中間環状移動要素41との間の降下時間間隔」を規定することができる。この場合、複数の移動要素30を同時に降下させるようにするには、これらの降下時間間隔の1つ又は2つ以上が0に設定される。
 また、図21のレベル1の剥離動作では、「コレット待機時間」(WT1)を460msにし、短くしている。そして、図21では、「ピックアップ時間」(PT1)が、570msであり、短くなっている。
 以上説明したように、レベル値に応じて各剥離パラメータのパラメータ値を異ならせており、すなわち、剥離動作(ピックアップ動作)を異ならせている。剥離し難い半導体ダイ15にはレベル8に近いレベル値を設定して剥離動作を行うことで、ピックアップの際の半導体ダイ15の破損やピックアップミスを抑制することができる。一方、剥離し易い半導体ダイ15にはレベル1に近いレベル値を設定して剥離動作を行うことで、ピックアップを短時間に行うことができる。なお、複数のレベル値は、ピックアップに要する時間の長短を示す値と言うことができる。
<剥製性の検出方法>
 次に、半導体ダイ15のダイシングシート12からの剥離性の検出方法について説明する。半導体ダイ15のダイシングシート12からの剥離性は、流量センサ106が検出するコレット18の吸引空気流量の時間変化(実流量変化)から検出することができる。
 図22は、初期剥離時の開口圧力と流量センサ106が検出するコレット18の空気リーク量(吸引空気流量)との時間変化を示す図であり、t1,t2,t3,t4の各タイミングの意味は、図18に示したそれらの各タイミングの意味と同じである。図22の空気リーク量のグラフにおける実線157は、半導体ダイ15のダイシングシート12からの剥離が良好な場合(剥離容易度が非常に高い場合)における空気リーク量の時間変化である期待流量変化157であり、期待流量変化157は、予め記憶部152に格納しておくものである。具体的には、記憶部152に格納しておく期待流量変化157は、所定のサンプリング周期で取得された多数の吸引空気流量の集合であり、多数の離散的な時刻tに対応づけられた吸引空気流量であることができる。図22の空気リーク量のグラフにおける一点鎖線158aと二点鎖線158bは、実際に半導体ダイ15をダイシングシート12からピックアップする際に検出される空気リーク量の時間変化である実流量変化158の例である。実流量変化158は、特定の半導体ダイ15をピックアップするたびに記憶部152に格納される。具体的には、記憶部152に格納される実流量変化158は、期待流量変化157と対比できる形態であればよく、例えば、期待流量変化157と同様に、所定のサンプリング周期で取得された多数の吸引空気流量の集合であり、多数の離散的な時刻tに対応づけられた吸引空気流量であることができる。なお、実流量変化を、単に「流量変化」と言うことができる。また、実流量変化を「実流量情報」と言うことができ、期待流量変化を「期待流量情報」と言うことができる。
 半導体ダイ15のダイシングシート12からの剥離が良好な場合には、時刻t3に開口圧力が真空に近い第1圧力Pに向かって変化し始めると、半導体ダイ15の周囲がコレット18の表面18aから離れる(図8参照)が、すぐに半導体ダイ15の周囲がコレット18の表面18aに戻ってくる(図9参照)。そのため、図22の期待流量変化157のように、空気リーク量は、時刻t3から増加し始めるが、すぐに減少に転じる(時刻tr_expで減少に転じる)。期待流量変化157では、増加する空気リーク量も少ない。
 一方、半導体ダイ15のダイシングシート12からの剥離性が悪い場合(剥離容易度が低い場合)には、時刻t3に開口圧力が真空に近い第1圧力Pに向かって変化し始めると、半導体ダイ15の周囲がコレット18の表面18aから離れ、ある程度時間が経ってから、半導体ダイ15の周囲がコレット18の表面18aに戻ってくる。そのため、図22の実流量変化158aのように、空気リーク量は、時刻t3から増加し始め、増加を続けた後、時刻tr_expよりも遅い時刻tr_relで減少に転じる。また、実流量変化158aでは、増加する空気リーク量が多い。
 また、半導体ダイ15のダイシングシート12からの剥離性が非常に悪い場合(剥離容易度が非常に低い場合)には、半導体ダイ15の周囲がコレット18の表面18aから離れた後、ある程度時間が経過しても、半導体ダイ15の周囲がコレット18の表面18aに戻ってこない。そのため、図22の実流量変化158bのように、開口圧力が真空に近い第1圧力Pに到達した時刻t4から所定時間経過した時刻tc_endでも、空気リーク量は大きいままである。
 このように、半導体ダイ15のダイシングシート12からの剥離性が悪くなるほど、実流量変化158は、期待流量変化157から乖離する。そこで、実流量変化158を期待流量変化157と比べて、実流量変化158が期待流量変化157に類似しているほど、剥離性が良い(剥離容易度が高い)と判断する。或いは、実流量変化158と期待流量変化157との相関が強いほど、剥離性が良い(剥離容易度が高い)と判断する。本実施形態では、実流量変化158と期待流量変化157とを比較して、それらの相関値を求める。相関値は、0~1.0の値であり、実流量変化158と期待流量変化157とが完全に一致するときに1.0とし、0から1.0に近づくほど剥離容易度が高いと判断する。なお、本実施形態では、相関値がとる値の範囲を0~1.0とするが、それ以外でもよいことは言うまでもない。
 実流量変化158と期待流量変化157とを比較する期間は、例えば、初期剥離の期間の一部である図22の時刻t1(コレット18の表面18aから空気を吸引し始めた時刻
)~時刻tc_end(最初に開口圧力が第1圧力Pに達した時刻t4から所定時間経過した時刻)とする。または、比較する期間は、初期剥離の期間の一部である時刻t3(開口圧力が第1圧力Pに向かって変化し始めた時刻)~tc_endの期間であってもよい。また、対比する期間は、その他の期間であってもよいが、上記したレベル値を変更しても剥離動作が変更されない期間である方が好ましい。このようにすれば、期待流量変化157を1パターンだけ記憶部152に格納しておけばよく、レベル値毎の期待流量変化157のパターンを記憶部152に格納しておく必要がない。
 なお、半導体ダイ15のダイシングシート12からの剥離性として、実流量変化158と期待流量変化157との相関値以外を求めてもよい。例えば、図22の時刻tc_endにおける期待流量変化157の値と、同時刻における実流量変化158の値との差が小さいほど、剥離性が良い(剥離容易度が高い)と判断してもよい。また、例えば、期待流量変化157における空気リーク流量が増加から減少に転じるタイミングである時刻tr_expと、実流量変化158における空気リーク流量が増加から減少に転じるタイミングである時刻tr_relとの差が小さいほど、剥離容易度が高いと判断してもよい。また、例えば、図22の時刻t3以降に検出される期待流量変化157の空気リーク流量の最大値と、同時刻以降で検出される実流量変化158の空気リーク流量の最大値との差が小さいほど、剥離容易度が高いと判断してもよい。
 また、半導体ダイ15のダイシングシート12からの剥離性を、期待流量変化157を使わずに検出することも考えられる。例えば、図22の時刻tc_endにおける実流量変化158の値が小さいほど、剥離性が良い(剥離容易度が高い)と判断してもよい。なお、実流量変化158に基づいて得られた、上記の相関値、或いは、それに代わる半導体ダイ15のダイシングシート12からの剥離性を示す指標値を、「評価値」と言ってもよい。
<剥離性に基づくレベル遷移>
 次に、ピックアップの際に適用するレベル値(パラメータテーブル159のレベル値)の遷移について説明する。以降説明するように、半導体ダイのピックアップシステム500は、1つ又は複数の特定の半導体ダイ15をピックアップする際に実流量変化158を取得し、取得された1つ又は複数の実流量変化158のそれぞれに基づいて、特定の半導体ダイ15のそれぞれの上記した相関値を求め、1つ又は複数の相関値に基づいて、特定の半導体ダイ15をピックアップした後の他の半導体ダイ15のピックアップの際に適用するレベル値を変更する。
 例えば、同種のダイシングシート12から同種の半導体ダイ15を継続してピックアップしていても、半導体ダイ15のダイシングシート12からの剥離性が変化してくることがある。剥離性の変化に合わせて、ピックアップの際に適用するレベル値を遷移させることで、剥離性が悪く(剥離容易度が低く)変化しても、半導体ダイ15を損傷させることなく安定してピックアップすることができ、一方で、剥離性が良く(剥離容易度が高く)変化した場合にはピックアップをより短時間に行うことが可能になる。
 また、例えば、半導体ダイ15の種類や、ダイシングシート12の種類などが変更になり、ピックアップに最適なレベル値が不明である場合がある。このような場合は、まずは、ピックアップが最も安定して行えるパラメータテーブル159のレベル8(図19参照)を適用してピックアップを行い、特定の半導体ダイ15の相関値に基づいて、徐々にレベル値を、レベル1(最高速)に向かって遷移させていく。これにより、最適なレベル値が探索され、安定と高速とのバランスがとれた最適なピックアップを実現することができる。
 次に、具体的な、レベル値の遷移制御について説明する。図23は、本実施形態におけるレベル遷移制御の流れを示すフローチャートである。この実施形態では、全ての半導体ダイ15を特定の半導体ダイ15として扱い、1枚または複数枚のウェーハの半導体ダイ15をピックアップする毎にレベル値を遷移させる機会がある。レベル値の遷移は、現在のピックアップに適用しているレベル値(現在レベル値)から1つ隣のレベル値への遷移(図25参照)と、遷移先のレベル値を限定しないもの(図26参照)がある。以下、具体的に説明する。
 まず、制御部150は、最初にピックアップをする際に適用するレベル値(現在レベル161)を設定し、記憶部152に格納する。ここでは、現在レベル値161は、図19のパラメータテーブル159のレベル4に設定する。なお、この設定と、図23のフローの各ステップは、制御部150が設定手段として機能して行う。但し、半導体ダイ15のピックアップ動作の制御は、制御部150がピックアップ制御手段として機能して行う。図23のS100で、制御部150は、変数nを0に初期化する。変数nは、ピックアップ済みのウェーハの枚数をカウントする変数である。そして、S102で、ウェーハの交換を行い、新たなウェーハの半導体ダイ15のピックアップの準備をする。S104で、制御部150は、半導体ダイ15のピックアップを行う。これは、現在レベル値=4をキーとして、パラメータテーブル159からレベル4の各剥離パラメータのパラメータ値を読み出し、読み出した各剥離パラメータのパラメータ値を適用して半導体ダイ15のピックアップを行う。この際、流量センサ106によりコレット18の吸引空気流量が検出され、吸引空気流量は、制御部150に入力される。制御部150(設定手段)は、吸引空気流量の時間変化である実流量変化158を取得し、記憶部152に格納する(S1041)。
 そして、S106で、制御部150は、実流量変化158と、予め記憶部152に格納されている期待流量変化157との相関値(評価値)を算出し、その相関値を記憶部152に格納する。そして、S108で、制御部150は、1枚のウェーハの全ての半導体ダイ15のピックアップが完了したかを確認する。1枚のウェーハの全ての半導体ダイ15のピックアップが完了していなければ(S108:No)、S104の半導体ダイ15のピックアップおよびS1041の実流量変化158の取得と、S106の相関値の算出を繰り返し行う。1枚のウェーハの全ての半導体ダイ15のピックアップが完了すれば(S108:Yes)、S110に進む。
 次に、S110で、制御部150は、変数nに1を足す(変数nをインクリメントする)。そして、S112で、制御部150は、変数nが定数Y以上であるかを確認する。定数Yは、1以上の整数であり、ウェーハの枚数を規定している。S112で、制御部150は、ピックアップしたウェーハ枚数(変数n)が定数Yに示されたウェーハ枚数に達したかを確認する。S112がNoの場合には、S102で戻って、S102~S110を繰り返し行う。S112がYesの場合には、S114に進む。
 S114で、制御部150は、S106を繰り返し実行することで得られた複数の半導体ダイ15(特定の半導体ダイ15)の相関値(評価値)から、それらの代表値である代表相関値(代表ダイ評価値)を取得する。代表相関値は、例えば複数の相関値の平均値や中心値などであるが、それらに限定されず、公知の統計的処理を用いて得られる代表的な値であればよい。
 次に、S116で、制御部150は、S114で取得した代表相関値が、閾値TH1より小さいかを確認する。図24は、閾値テーブル160の一例である。閾値テーブル160は、予め記憶部152に格納されている。閾値テーブル160は、レベル値毎に閾値TH1,TH2が規定されたテーブルであり、各レベル値が想定している半導体ダイ15の剥離容易度(相関値)の範囲を規定している。例えば、現在レベル値であるレベル4は、半導体ダイ15のダイシングシート12からの剥離容易度(相関値)が0.81(閾値TH1)~0.85(閾値TH2)にあるときに使用すべきレベル値であることを示しており、その範囲にない場合には、他のレベル値を使用すべきであることを示している。他のレベル値の閾値TH1,TH2も同様であり、閾値TH2が規定されていないレベル1は、剥離容易度(相関値)が0.96(閾値TH1)以上であるときに使用すべきレベル値であることを示しており、閾値TH1が規定されていないレベル8は、剥離容易度(相関値)が0.65(閾値TH2)以下であるときに使用すべきレベル値であることを示している。
 S116で、制御部150は、現在レベル値161であるレベル4の閾値TH1=0.81を記憶部152にある閾値テーブル160から読み出し、代表相関値が0.81(閾値TH1)より小さいかを確認する。そして、S116がYesの場合には、S120で、制御部150は、現在レベル値161を1つ上げて(低速のレベル値に変更して)、レベル5とし、現在レベル161=5を記憶部152に格納する。これは、図25に示すレベル遷移図における、レベル4からレベル5への遷移である。そして、S120の後は、再び、S100に戻って処理を行う。このように代表相関値がレベル4(現在レベル値161)の閾値TH1より小さい場合には、実際の半導体ダイ15の剥離容易度が、レベル4で想定される剥離容易度よりも低いため、より低速のレベル値に遷移させて、半導体ダイ15の損傷やピックアップミスを抑制したピックアップを行う。
 一方、S116がNoの場合は、S118に進む。S118で、制御部150は、現在レベル値161であるレベル4の閾値TH2=0.85を記憶部152にある閾値テーブル160から読み出し、代表相関値が0.85(閾値TH2)より大きいかを確認する。そして、S118がYesの場合には、S122で、制御部150は、現在レベル値161を1つ下げて(高速のレベル値に変更して)、レベル3とし、現在レベル値161=3を記憶部152に格納する。これは、図25に示すレベル遷移図における、レベル4からレベル3への遷移である。そして、S122の後は、再び、S100に戻って処理を行う。このように代表相関値がレベル4(現在レベル値161)の閾値TH2より大きい場合には、実際の半導体ダイ15の剥離容易度が、レベル4で想定される剥離容易度よりも高いため、より高速のレベル値に遷移させて、半導体ダイ15のピックアップ時間を短くする。
 図23のS118がNoの場合は、レベル値を変更せずに、再び、S100に戻って処理を行う。この場合には、実際の半導体ダイ15の剥離容易度が、レベル4(現在レベル値161)で想定される剥離容易度の範囲にあるため、継続してレベル4の各剥離パラメータのパラメータ値を適用してピックアップを行う。制御部150は、以上説明したレベル遷移の制御を繰り返し行う。
なお、以上の説明では、S116,S118のそれぞれで、代表相関値と、閾値テーブル160の1つのレベル値(現在レベル値であるレベル4)の閾値TH1,TH2のそれぞれを比較し、S120で1つレベル値を上げ(低速レベルに変更)、または、S122で1つレベル値を下げ(高速レベルに変更)、または、レベル値を維持した。しかし、S116,S118のそれぞれで、代表相関値と、閾値テーブル160の複数のレベル値の閾値TH1,TH2のそれぞれを比較し、S120でレベル値を2レベル以上一気に上げ、または、S122でレベル値を2レベル以上一気に下げ、または、レベル値を維持するようにしてもよい。具体的には、例えば、現在レベル値=4の場合に、S116で、制御部150は、代表相関値と、図24の閾値テーブル160のレベル4,5,6,7のそれぞれの閾値TH1とを比較し、(代表相関値<TH1)の条件を満たすレベル値のうち最も大きいレベル値を取得する。例えば、代表相関値が0.70であれば、(代表相関値<TH1)の条件を満たすレベル値のうち最も大きいレベル値であるレベル6が取得される。そして、S120で、制御部150は、現在レベル値161を、S116で取得したレベル値=6の1つ上のレベル値であるレベル7に遷移させる。これは、図26に示すレベル遷移図における、レベル4からレベル7への遷移である。なお、図26のレベル遷移図では、レベル4から他のレベル値への遷移を示す線のみが描かれており、他のレベル値から、当該他のレベル値以外のレベル値に遷移する線は省略されている。また、同様に、例えば、現在レベル値161=4の場合に、S118で、制御部150は、代表相関値と、図24の閾値テーブル160のレベル4,3,2のそれぞれの閾値TH2とを比較し、(代表相関値>TH2)の条件を満たすレベル値のうち最も小さいレベル値を取得する。例えば、代表相関値が0.92であれば、(代表相関値>TH2)の条件を満たすレベル値のうち最も小さいレベル値として、レベル3が取得される。そして、S122で、制御部150は、現在レベル値161を、S118で取得したレベル値=3の1つ下のレベル値であるレベル2に遷移させる。これは、図26に示すレベル遷移図における、レベル4からレベル2への遷移である。このように、レベル値を2レベル以上一気に上げ、または、2レベル以上一気に下げることを可能にすれば、ピックアップに最適なレベル値により早く到達することができる。
<作用効果>
 次に、以上説明した半導体ダイのピックアップシステム500の作用効果について説明する。以上説明した半導体ダイのピックアップシステム500によれば、ステージ20の吸着面22に設けられた開口23の開口圧力を真空に近い第1圧力と大気圧に近い第2圧力との間で切換えることを含む半導体ダイ15の剥離動作を適用することにより、ピックアップの際の半導体ダイ15の損傷や、ピックアップミスを的確に抑制することができる。
 また、以上説明した半導体ダイのピックアップシステム500は、特定の半導体ダイ15(図23のフローでは1枚又は複数枚のウェーハの各半導体ダイ15)をピックアップする際にコレット18の吸引空気流量の時間変化(実流量変化158)を取得する。そして、取得した実流量変化158に基づいて、特定の半導体ダイ15をピックアップした後の他の半導体ダイ15をピックアップする際に適用するレベル値を変更する。すなわち、他の半導体ダイ15をピックアップする際に適用する剥離動作(各剥離パラメータのパラメータ値(ピックアップパラメータ))を変更する。よって、例えば、半導体ダイ15を継続してピックアップしている場合に、半導体ダイ15のダイシングシート12からの剥離性が変化した際に、剥離性の変化に合わせて、剥離動作(ピックアップ動作)が変更される。剥離性が悪く(剥離容易度が低く)変化した場合には、剥離をより促す剥離動作に変更されるため、半導体ダイ15の損傷やピックアップミスを的確に抑制することができる。一方で、剥離性が良く(剥離容易度が高く)変化した場合には、より短い剥離動作に変更されるため、ピックアップ時間を短縮することができる。このように、半導体ダイ15の損傷やピックアップミスの抑制と、半導体ダイ15のピックアップの高速化とのバランスを適正にすることができる。
 以上説明した半導体ダイのピックアップシステム500は、コレット18の吸引空気流量を確認しながら、現在ピックアップしようとしている半導体ダイ15の剥離動作をリアルタイムに変更していく場合に比べて圧倒的に有利である。
 まず、リアルタイムで剥離動作を変更する場合には、(1)吸引空気流量の検出、(2)検出結果から剥離動作を変更するかの判定、(3)判定結果から剥離動作を変更して、或るいは、変更しないで動作を前に進める、という一連の処理が、1つの半導体ダイ15のピックアップの際に何度も繰り返される。上記(2)の判定が完了しなければ、上記(3)には進めない(動作は前に進めない)ため、ピックアップに遅延が生じる虞がある。半導体ダイ15のピックアップは、例えば何百万個と実行されるため、半導体ダイ15の1個あたりピックアップの遅延は、最終的には膨大な遅延となってしまう。一方、以上説明した実施形態の半導体ダイのピックアップシステム500は、ピックアップ時に吸引空気流量を検出するが、それは、以降の半導体ダイ15のピックアップのために使われるものであり、現在のピックアップ動作には何ら影響を与えない。すなわち、ピックアップ動作中に上記(2)、(3)が無く、判定が完了しなければ動作が前に進めないということがない。よって、ピックアップ動作が非常に高速になり得る。また、以上説明した半導体ダイのピックアップシステム500では、例えば、制御部150に複数のCPU151を設け、あるCPU151ではピックアップ動作の制御を行い、別のCPU151では、同時に(バックグラウンドで)、実流量変化158の取得、実流量変化158からの相関値の算出、相関値からの以降の半導体ダイのレベル値の取得を行うことが可能であり、さらなる高速化が可能である。
 また、リアルタイムで剥離動作を変更する場合には、ピックアップ動作中に上記(1)~(3)を行うので、制御が非常に複雑になってしまう。一方、以上説明した半導体ダイのピックアップシステム500は、制御を非常に簡素にできる。
 また、リアルタイムで剥離動作を変更する場合には、オペレータが、半導体ダイ15毎に、どのような剥離動作を適用してピックアップが行われたかを把握することが非常に難しい。一方、以上説明した半導体ダイのピックアップシステム500は、ピックアップ動作中に剥離動作を変更しないので、各半導体ダイ15に対してどのような剥離動作を適用してピックアップが行われたかを把握することが非常に容易である。この把握はとても重要である。例えば、剥離パラメータの1つである開口圧力の切換回数を多くすれば、剥離し難い場合でも、半導体ダイ15はダイシングシート12から十分に剥離され、半導体ダイ15の損傷の発生やピックアップミスを抑制できる。一方で、開口圧力の切換回数を多くすることによって、半導体ダイ15が何度も曲げ変形する可能性があり、半導体ダイ15へのダメージが大きくなる可能性ある。このような半導体ダイ15に対しては、例えばクラック検査を積極的に行った方が好ましい。すなわち、各半導体ダイ15に適用された剥離動作を把握して、各半導体ダイ15の品質管理を行うことが好ましい。以上説明した半導体ダイのピックアップシステム500は、この品質管理を非常に容易に行うことができる。
 なお、以上では、リアルタイムに剥離動作を変更する場合に対する、本実施形態の半導体ダイのピックアップシステム500の利点を述べたが、これは、本発明からリアルタイムで剥離動作を変更する実施形態を排除するものではない。すなわち、本発明の半導体ダイのピックアップシステム500において、コレット18の吸引空気流量を確認しながら、現在ピックアップしようとしている半導体ダイ15の剥離動作をリアルタイムに変更するようにしてもよい。例えば、現在ピックアップしようとしている半導体ダイ15において、初期剥離時に取得された実流量変化158に基づいて、本剥離時の剥離動作を変更するようにしてもよい。
<剥離パラメータの種類ごとのレベル値>
 次に、剥離パラメータの種類ごとにレベル値を設ける場合について説明する。以上説明した図19のパラメータテーブル159は、複数種類の剥離パラメータに共通して使われるレベル値が用意されていた。しかし、図27A,図27Bに示すように、剥離パラメータの種類ごとにパラメータテーブル159a,159bが用意され、剥離パラメータの種類ごとにレベル値が用意されてもよい。図27Aのパラメータテーブル159aには、「初期剥離時の開口圧力の切換回数」のレベルA-1~A-8が規定されており、図27Bのパラメータテーブル159bには、「本剥離時の開口圧力の切換回数」のレベルB-1~B-8が規定されている。なお、図示されていないが、他の剥離パラメータについても、個別に同様のパラメータテーブルを用意する。そして、図24に示した閾値テーブル160についても、剥離パラメータの種類ごとに用意し、各剥離パラメータのレベル値に対応した閾値TH1,TH2を規定しておく。例えば、図27AのレベルA-1~A-8の各々に対応づけて、図24のような閾値TH1,TH2の各々を規定した閾値テーブルを用意し、図27BのレベルB-1~B-8の各々に対応づけて、図24のような閾値TH1,TH2の各々を規定した別の閾値テーブルを用意しておく。他の剥離パラメータについても、同様に、別々の閾値テーブルを用意しておく。また、剥離パラメータの種類ごとに、現在レベル値を記憶部152に格納しておく。
 そして、図23のフローにおいて、S104で、剥離パラメータの種類毎の現在レベル値をキーとして、剥離パラメータの種類毎のパラメータテーブルのそれぞれからパラメータ値を読み出して、半導体ダイ15のピックアップを行う。例えば、「初期剥離時の開口圧力の切換回数」についての現在レベル値(A-1~A-8のいずれかのレベル値)をキーとして、「初期剥離時の開口圧力の切換回数」についてのパラメータテーブル159a(図27A)から、当該現在レベル値に対応する「初期剥離時の開口圧力の切換回数」を読み出して、半導体ダイ15のピックアップを行う。同様に、「本剥離時の開口圧力の切換回数」についての現在レベル値(B-1~B-8のいずれかのレベル値)をキーとして、「本剥離時の開口圧力の切換回数」についてのパラメータテーブル159b(図27B)から、当該現在レベル値に対応する「本剥離時の開口圧力の切換回数」を読み出して、半導体ダイ15のピックアップを行う。
 また、図23のフローにおいて、剥離パラメータの種類毎に用意した閾値テーブルと剥離パラメータの種類毎の現在レベル値を用いて、剥離パラメータの種類毎にS116,S118,S120,S122を実行し、剥離パラメータの種類毎の現在レベル値を個別に遷移させる。例えば、S116,118で、「初期剥離時の開口圧力の切換回数」についての現在レベル値(A-1~A-8のいずれかのレベル値)と「初期剥離時の開口圧力の切換回数」についての閾値テーブルとを用いて、当該現在レベル値をキーとして当該閾値テーブルから閾値TH1,TH2を読み出し、読み出した閾値TH1,TH2のそれぞれと代表相関値との比較を行い、その比較結果により、S120,122で、「初期剥離時の開口圧力の切換回数」についての現在レベル値(A-1~A-8のいずれかのレベル値)を他のレベル値(A-1~A-8のいずれかのレベル値)に遷移させる。同様に、S116,118で、「本剥離時の開口圧力の切換回数」についての現在レベル値(B-1~B-8のいずれかのレベル値)と「本剥離時の開口圧力の切換回数」についての閾値テーブルとを用いて、当該現在レベル値をキーとして当該閾値テーブルから閾値TH1,TH2を読み出し、読み出した閾値TH1,TH2のそれぞれと代表相関値との比較を行い、その比較結果により、S120,122で、「本剥離時の開口圧力の切換回数」についての現在レベル値(B-1~B-8のいずれかのレベル値)を他のレベル(B-1~B-8のいずれかのレベル値)に遷移させる。他の剥離パラメータについても同様である。
 このようにすれば、剥離パラメータの種類毎に現在レベル値が管理されて、剥離パラメータの種類毎に低速レベル、或いは、高速レベルに遷移するため、半導体ダイ15の剥離性に応じて、より様々な剥離パラメータのパラメータ値の組合せで、半導体ダイ15をピックアップできるようになる。
<他の実施形態のレベル遷移制御>
 次に、他の実施形態のレベル遷移制御について説明する。図28,29は、他の実施形態におけるレベル遷移制御の流れを示すフローチャートである。この実施形態でも、全ての半導体ダイ15が特定の半導体ダイ15とされ、1枚または複数枚のウェーハの半導体ダイ15をピックアップする毎にレベル値を遷移させる機会がある。以下、具体的に説明する。
 まず、制御部150は、最初にピックアップをする際に適用するレベル値(現在レベル値161)を記憶部152に格納する。ここでは、現在レベル値161を、図19のパラメータテーブル159のレベル4に設定する。なお、この設定と、図28,29のフローの各ステップは、制御部150が設定手段として機能して行う。但し、半導体ダイ15のピックアップ動作の制御は、制御部150がピックアップ制御手段として機能して行う。図28のS200で、制御部150は、変数n1,n2を0に初期化する。変数n1,n2はウェーハ枚数をカウントする変数である。そして、S202で、ウェーハの交換を行い、新たなウェーハの半導体ダイ15のピックアップの準備をする。S204で、制御部150は、変数m1,m2を0に初期化する。変数m1は、1枚のウェーハにおいて剥離困難と検出された半導体ダイ15の数(剥離困難検出数)をカウントする変数であり、変数m2は、1枚のウェーハにおいて剥離容易と検出された半導体ダイ15の数(剥離容易検出数)をカウントする変数である。
 次に、S206で、制御部150は、半導体ダイ15のピックアップを行う。これは、現在レベル値=4をキーとして、パラメータテーブル159から各剥離パラメータのパラメータ値を読み出し、読み出したパラメータ値を適用して半導体ダイ15のピックアップを行う。この際、流量センサ106によりコレット18の吸引空気流量が検出され、吸引空気流量は、制御部150に入力される。制御部150(設定手段)は、吸引空気流量の時間変化である実流量変化158を取得し、記憶部152に格納する(S2061)。そして、S208で、制御部150は、実流量変化158と、予め記憶部152に格納されている期待流量変化157との相関値(評価値)を算出し、その相関値を記憶部152に格納する。
 そして、S210で、制御部150は、S208で算出した相関値が、閾値TH1(第12所定値)より低いかを確認する。この閾値TH1は、図24に示す閾値テーブル160に規定された閾値TH1であり、ここでは現在レベル値161のレベル4の閾値TH1=0.81を使う。S210がYesであれば、S212で、制御部150は、変数m1(剥離困難検出数)に1を足す(変数m1をインクリメントする)。S210がNoであれば、制御部150は、S212を実行せずにS214に進む。
 S214で、制御部150は、S208で算出した相関値が、閾値TH2(第11所定値)より高いかを確認する。この閾値TH2は、図24に示す閾値テーブル160に規定された閾値TH2であり、ここでは現在レベル値161のレベル4の閾値TH2=0.85を使う。S214がYesであれば、S216で、制御部150は、変数m2(剥離容易検出数)に1を足す(変数m2をインクリメントする)。S214がNoであれば、制御部150は、S216を実行せずにS218に進む。
 S218で、制御部150は、1枚のウェーハの全ての半導体ダイ15のピックアップが完了したかを確認する。1枚のウェーハの全ての半導体ダイ15のピックアップが完了していなければ(S218:No)、S206~S216を繰り返し行い、完了していれば(S218:Yes)、図29のS220に進む。
 図29のS220で、制御部150は、変数m1(剥離困難検出数)が定数Qより多いかを確認する。定数Qは、0以上の整数である。S220がYesの場合には、S224で、制御部150は、変数n2を0に初期化する。そして、S226で、制御部150は、変数n1に1を足す(変数n1をインクリメントする)。このように、変数n1は、S220の条件を満たしたウェーハ枚数をカウントする。そして、S228で、制御部150は、変数n1が定数Y1より大きいか確認する。定数Y1は、0以上の整数である。S228では、S220の条件を満たしたウェーハ枚数(変数n1)が、予め定めた枚数(定数Y1)より多くなったかを確認する。S228がYesであれば、S230で、制御部150は、現在レベル値161を1つ上げて(低速のレベル値に変更して)、レベル5とし、現在レベル値=5を記憶部152に格納する。そして、S240で制御部150は、変数n1,n2を0に初期化する。そして、S240の後は、再び、図28のS202に戻って処理を繰り返し行う。このように、S220の条件(1枚のウェーハあたりの剥離困難検出数m1が定数Qより多い)を満たしたウェーハ枚数(変数n1)が、予め定めた枚数(定数Y1)より多くなった場合には、実際の半導体ダイ15の剥離容易度が、レベル4で想定される剥離容易度よりも低いと判断し、より低速のレベル値に遷移させて、半導体ダイ15の損傷やピックアップミスを抑制したピックアップを行う。S228がNoの場合には、レベル値を変更せずに、再び、図28のS202に戻って処理を繰り返し行う。
 一方、S220がNoの場合には、S222に進む。S222で、制御部150は、変数m2(剥離容易検出数)が定数Pより多いかを確認する。定数Pは、0以上の整数である。S222がYesの場合には、S232で、制御部150は、変数n1を0に初期化する。そして、S234で、制御部150は、変数n2に1を足す(変数n2をインクリメントする)。このように、変数n2は、S222の条件を満たしたウェーハ枚数をカウントする。そして、S236で、制御部150は、変数n2が定数Y2より大きいか確認する。定数Y2は、0以上の整数である。S236では、S222の条件を満たしたウェーハ枚数(変数n2)が、予め定めた枚数(定数Y2)より多くなったかを確認する。S236がYesであれば、S238で、制御部150は、現在レベル値161を1つ下げて(高速のレベル値に変更して)、レベル3とし、現在レベル値=3を記憶部152に格納する。そして、S240で、制御部150は、変数n1,n2を0に初期化する。そして、S240の後は、再び、図28のS202に戻って処理を繰り返し行う。このように、S222の条件(1枚のウェーハあたりの剥離容易検出数m2が定数Pより多い)を満たしたウェーハ枚数(変数n2)が、予め定めた枚数(定数Y2)より多くなった場合には、実際の半導体ダイ15の剥離容易度が、レベル4(現在レベル値)で想定される剥離容易度よりも高いと判断し、より高速のレベル値に遷移させて、半導体ダイ15のピックアップ時間を短くする。S222がNoの場合、および、S236がNoの場合には、レベル値を変更せずに、再び、図28のS202に戻って処理を繰り返し行う。
 以上説明した実施形態においても、半導体ダイ15をピックアップする際の半導体ダイ15の損傷を的確に抑制することができ、かつ、複数の半導体ダイ15を継続してピックアップする際に、半導体ダイ15の損傷の抑制と、半導体ダイ15のピックアップの高速化とのバランスを適正にすることができる。
<その他>
 以上説明した各実施形態では、全ての半導体ダイ15について実流量変化158を取得した。すなわち、全ての半導体ダイ15を特定の半導体ダイ15とした。しかし、実流量変化158を取得する半導体ダイ15(特定の半導体ダイ15)は、全ての半導体ダイ15でなくてもよい。例えば、1枚のウェーハの中の1個又は複数個の半導体ダイ15を、特定の半導体ダイ15としてもよい。
 また、以上説明した各実施形態では、1枚又は複数枚のウェーハの半導体ダイ15がピックアップされる毎に、レベル値を遷移させる機会が与えられた。しかし、レベル値を遷移させる機会は、1つの半導体ダイ15をピックアップする毎に、或いは、複数個の半導体ダイ15をピックアップする毎に与えられてもよい。例えば、多数の半導体ダイ15を順次ピックアップしている際に、半導体ダイ15の剥離性の変動(或いは、想定される変動)が大きいほど、レベル値を遷移させる機会を頻繁に与える。
 また、以上説明した各実施形態では、特定の半導体ダイ15(実流量変化158を取得した半導体ダイ15)をピックアップした直後の半導体ダイ15から、新たなレベル値を適用してピックアップを行った。しかし、特定の半導体ダイ15をピックアップした後、所定個の半導体ダイ15のピックアップを行い、その後、新たなレベル値を適用して半導体ダイ15のピックアップを行ってもよい。なお、本明細書において、「特定の半導体ダイ15をピックアップした後の他の半導体ダイ15のピックアップ」とは、「特定の半導体ダイ15をピックアップした直後の半導体ダイ15のピックアップ」だけを意味するのではなく、上記のような、所定個の半導体ダイ15のピックアップを挟んだ後の半導体ダイ15のピックアップも含まれる。
 前述したように開口圧力の切換え回数を多くしてピックアップを行った半導体ダイ15は、その他の半導体ダイ15に比べてダメージが大きい可能性がある。そこで、半導体ダイ15をピックアップする際に開口圧力の切換えを予め定めた回数以上行った半導体ダイ15を、クラック検査等の対象としてもよい。例えば、開口圧力の切換えを予め定めた回数以上行った半導体ダイ15を、コレット18が、他の半導体ダイ15とは別の場所(検査モジュール、クラック検査を行う検査部等)に搬送して、検査モジュール等により半導体ダイ15に割れや、たわみがないかを検査する。
 また、以上説明した各実施形態では、相関値(評価値)を求めるための期待流量変化157と実流量変化158とを対比する期間は、初期剥離における所定の期間であった。しかし、期待流量変化157と実流量変化158とを対比する期間は、初期剥離の全期間、または、本剥離の全期間、または、本剥離における所定の期間、または、初期剥離と本剥離と合わせた期間などであってもよい。期待流量変化157は、実流量変化158と対比される期間だけ、予め記憶部152に格納しておく。
 また、以上説明した実施形態では、半導体ダイ15の剥離性を把握するための指標として、実流量変化と期待流量変化との相関値を求めた。相関値は、0~1.0の値をとり、値が大きくなるほど半導体ダイ15がダイシングシート12から剥離し易いことを表しており、剥離容易度と言える。一方、1.0から相関値を引いた値(1.0-相関値)は、0~1.0の値をとり、値が大きくなるほど半導体ダイ15がダイシングシート12から剥離し難いことを表しており、剥離困難度と言える。半導体ダイ15の剥離性の指標(評価値)として、相関値(剥離容易度)に代えて、剥離困難度を使うこともできる。以上説明した実施形態では、相関値(剥離容易度)と、相関値のとる値の範囲(0~1.0)を前提にした図24の閾値テーブル160(低いレベル値ほど、大きい閾値TH1,TH2が設定されたテーブル)を用いた。しかし、剥離困難度(1.0-相関値)と、剥離困難度がとる値の範囲(0~1.0)を前提にした閾値テーブル160(低いレベル値ほど、小さい閾値TH1,TH2が設定されたテーブル)を用いてもよい。なお、剥離容易度、または、剥離困難度を、剥離度と言うこともできる。
 また、以上説明した剥離動作では、初期剥離時および本剥離時に、ステージ20の吸着面22の吸着圧力を真空に近い第3圧力Pに保持した。しかし、初期剥離時、または、本剥離時、または、初期剥離時および本剥離時に、吸着圧力を真空に近い第3圧力Pと大気圧に近い第4圧力Pとの間で1回または複数回切換えるようにしてもよい。剥離パラメータの1つとして、ステージ20の吸着面22の吸着圧力を第3圧力Pと第4圧力Pとの間で切換える回数である「吸着圧力の切換回数」を追加し、半導体ダイ15の剥離性が悪いほど、「吸着圧力の切換え回数」を増やして、半導体ダイ15のダイシングシート12からの剥離を促進させるようにしてもよい。
 半導体ダイのピックアップシステム500は、半導体ダイのピックアップ装置と言うこともできる。また、半導体ダイのピックアップシステム500は、ボンディング装置(ボンダ、ボンディングシステム)、或いは、ダイボンディング装置(ダイボンダ、ダイボンディングシステム)の一部であることができ、それらの名称で呼ぶこともできる。
<付記>
 なお、「課題を解決するための手段」に記載されている第1所定値,第3所定値,第5所定値,第7所定値,第9所定値は、図23のフローのS118で代表相関値(代表ダイ評価値)と比較される閾値TH2に対応している。同様に、「課題を解決するための手段」に記載されている第2所定値,第4所定値,第6所定値,第8所定値,第10所定値は、図23のフローのS116で代表相関値(代表ダイ評価値)と比較される閾値TH1に対応している。
 以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明はこうした各実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
 10 ウェーハホルダ、11 ウェーハ、12 ダイシングシート、12a 表面、12b 裏面、13 リング、14 隙間、15 半導体ダイ、16 エキスパンドリング、17 リング押さえ、18 コレット、18a 表面、19 吸引孔、20 ステージ、22 吸着面、23 開口、23a 内面、24 基体部、26 溝、27 吸着孔、30 移動要素、31 周辺環状移動要素、33 外周面、38a,38b,47 先端面、40,41 中間環状移動要素、45 柱状移動要素、80 開口圧力切換機構、81,91,101 三方弁、82,92,102 駆動部、83-85,93-95,103-105 配管、90 吸着圧力切換機構、100 吸引機構、106 流量センサ、110 ウェーハホルダ水平方向駆動部、120 ステージ上下方向駆動部、130 コレット駆動部、140 真空装置、150 制御部、151 CPU、152 記憶部、153 機器・センサインターフェース、154 データバス、155 制御プログラム、156 制御データ、157 期待流量変化、158,158a,158b 実流量変化、159,159a,159b パラメータテーブル、160 閾値テーブル、161 現在レベル値、300 段差面形成機構、400 段差面形成機構駆動部、500 半導体ダイのピックアップシステム、600 ピックアップ制御手段(制御手段)、602 設定手段。
 

Claims (21)

  1.  ダイシングシートの表面に貼り付けられた半導体ダイを前記ダイシングシートからピックアップする半導体ダイのピックアップシステムであって、
     半導体ダイを吸着するコレットと、
     前記コレットに接続され、前記コレットの表面から空気を吸引する吸引機構と、
     前記吸引機構が吸引する吸引空気流量を検出する流量センサと、
     前記ダイシングシートの裏面を吸着する吸着面を含むステージと、
     前記ステージの前記吸着面に設けられた開口の開口圧力を真空に近い第1圧力と大気圧に近い第2圧力との間で切換える開口圧力切換機構と、
     半導体ダイをピックアップする際に前記開口圧力の切換回数を含むピックアップパラメータを設定する設定手段と、
    を備え、
     前記設定手段は、
     半導体ダイをピックアップする際に、前記流量センサが検出する前記吸引空気流量の時間変化である流量変化を取得し、前記流量変化に基づいて、半導体ダイを前記ダイシングシートから剥離する剥離性を評価した評価値を算出し、
     前記評価値に基づいて、前記半導体ダイをピックアップした後の他の半導体ダイをピックアップする際の前記ピックアップパラメータを変更する、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  2.  請求項1に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     前記設定手段は、
     前記他の半導体ダイをピックアップする際の前記開口圧力を前記第1圧力に保持する時間を前記評価値に基づいて変更する、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  3.  請求項1又は2に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     前記開口の中に配置され、先端面が前記吸着面より高い第1位置と前記第1位置より低い第2位置との間で移動する複数の移動要素をさらに備え、
     半導体ダイをピックアップする際に、複数の前記移動要素のそれぞれを所定時間の間隔で順に、又は、所定の前記移動要素の組合せで同時に前記第1位置から前記第2位置に移動させ、
     前記設定手段は、
     前記他の半導体ダイのピックアップの際の前記所定時間を前記評価値に基づいて変更する、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  4.  請求項3に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     前記設定手段は、
     前記他の半導体ダイのピックアップの際の同時に前記第1位置から前記第2位置に移動させる前記移動要素の数を前記評価値に基づいて変更する、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  5.  請求項3に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     半導体ダイをピックアップする際に、前記開口圧力を前記第1圧力と前記第2圧力との間で切換えて前記開口で吸引された前記ダイシングシートを半導体ダイから剥離させる初期剥離を行い、
     前記流量変化は、前記初期剥離の際の前記流量センサが検出する前記吸引空気流量の時間変化である、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  6.  請求項5に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     前記切換回数は、前記初期剥離の際の前記開口圧力を前記第1圧力と前記第2圧力との間で切換える回数である、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  7.  請求項1又は2に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     前記設定手段は、
     前記他の半導体ダイを前記ダイシングシートから剥離する際の前記コレットが半導体ダイに着地してからその持ち上げを開始するまでの待機時間を前記評価値に基づいて変更する、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  8.  請求項1又は2に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     半導体ダイが良好に前記ダイシングシートからピックアップされた場合における、当該半導体ダイのピックアップの際の前記吸引空気流量の時間変化である期待流量変化を記憶する記憶部を、備え、
     前記設定手段は、
     前記評価値を、半導体ダイをピックアップする際の前記流量変化と前記期待流量変化との間の相関値に基づいて求める、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  9.  請求項1又は2に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     半導体ダイのクラック検査を行う検査部をさらに備え、
     半導体ダイをピックアップする際に前記切換えを予め定めた回数以上行った半導体ダイを、クラック検査の対象とする、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  10.  請求項1又は2に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     前記設定手段は、
     1枚又は複数枚のウェーハを構成する半導体ダイの前記流量変化を取得し、それぞれの前記流量変化に基づいて前記評価値を求め、
     複数の前記評価値に基づいて、前記他の半導体ダイをピックアップする際の前記ピックアップパラメータを変更する、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  11.  請求項1又は2に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     複数のレベル値のそれぞれに対応付けられた前記ピックアップパラメータのパラメータ値のテーブルと、
     現在適用している前記ピックアップパラメータのパラメータ値のレベル値である現在レベル値と、を記憶する記憶部を、備え、
     前記現在レベル値をキーとして前記テーブルから前記ピックアップパラメータのパラメータ値を読み出し、当該ピックアップパラメータのパラメータ値を適用して半導体ダイをピックアップし、
     前記設定手段は、
     前記評価値に基づいて、前記現在レベル値を他のレベル値に遷移させることで、前記他の半導体ダイをピックアップする際の前記ピックアップパラメータのパラメータ値を変更する、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  12.  請求項1又は2に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     前記評価値を算出する半導体ダイは特定の半導体ダイであり、
     前記設定手段は、
     1つ又は複数の前記特定の半導体ダイの前記評価値から、それらの代表値である代表ダイ評価値を求め、
     前記代表ダイ評価値が第1所定値より高い場合には、前記他の半導体ダイをピックアップする際に、前記特定の半導体ダイをピックアップした際の前記切換回数に比べて、前記切換回数を少なくし、
     前記代表ダイ評価値が前記第1所定値より低い値である第2所定値より低い場合には、前記他の半導体ダイをピックアップする際に、前記特定の半導体ダイをピックアップした際の前記切換回数に比べて、前記切換回数を多くする、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  13.  請求項2に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     前記評価値を算出する半導体ダイは特定の半導体ダイであり、
     前記設定手段は、
     1つ又は複数の前記特定の半導体ダイの前記評価値から、それらの代表値である代表ダイ評価値を求め、
     前記代表ダイ評価値が第3所定値より高い場合には、前記他の半導体ダイをピックアップする際に、前記特定の半導体ダイをピックアップした際の前記開口圧力を前記第1圧力に保持した時間に比べて、当該時間を短くし、
     前記代表ダイ評価値が前記第3所定値より低い値である第4所定値より低い場合には、前記他の半導体ダイをピックアップする際に、前記特定の半導体ダイをピックアップした際の前記開口圧力を前記第1圧力に保持した時間に比べて、当該時間を長くする、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  14.  請求項3に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     前記評価値を算出する半導体ダイは特定の半導体ダイであり、
     前記設定手段は、
     1つ又は複数の前記特定の半導体ダイの前記評価値から、それらの代表値である代表ダイ評価値を求め、
     前記代表ダイ評価値が第5所定値より高い場合には、前記他の半導体ダイをピックアップする際に、前記特定の半導体ダイをピックアップした際の前記所定時間に比べて、前記所定時間を短くし、
     前記代表ダイ評価値が前記第5所定値より低い値である第6所定値より低い場合には、前記他の半導体ダイをピックアップする際に、前記特定の半導体ダイをピックアップした際の前記所定時間に比べて、前記所定時間を長くする、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  15.  請求項4に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     前記評価値を算出する半導体ダイは特定の半導体ダイであり、
     前記設定手段は、
     1つ又は複数の前記特定の半導体ダイの前記評価値から、それらの代表値である代表ダイ評価値を求め、
     前記代表ダイ評価値が第7所定値より高い場合には、前記他の半導体ダイをピックアップする際に、前記特定の半導体ダイをピックアップした際の同時に前記第1位置から前記第2位置に移動させた前記移動要素の数に比べて、当該移動要素の数を多くし、
     前記代表ダイ評価値が前記第7所定値より低い値である第8所定値より低い場合には、前記他の半導体ダイをピックアップする際に、前記特定の半導体ダイをピックアップした際の同時に前記第1位置から前記第2位置に移動させた前記移動要素の数に比べて、当該移動要素の数を少なくする、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  16.  請求項7に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     前記評価値を算出する半導体ダイは特定の半導体ダイであり、
     前記設定手段は、
     1つ又は複数の前記特定の半導体ダイの前記評価値から、それらの代表値である代表ダイ評価値を求め、
     前記代表ダイ評価値が第9所定値より高い場合には、前記他の半導体ダイをピックアップする際に、前記特定の半導体ダイをピックアップした際の前記待機時間に比べて、前記待機時間を短くし、
     前記代表ダイ評価値が前記第9所定値より低い値である第10所定値より低い場合には、前記他の半導体ダイをピックアップする際に、前記特定の半導体ダイをピックアップした際の前記待機時間に比べて、前記待機時間を長くする、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  17.  請求項1又は2に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     前記評価値を算出する半導体ダイは特定の半導体ダイであり、
     前記設定手段は、
     1つ又は複数の前記特定の半導体ダイの前記評価値のそれぞれを第11所定値と比較し、前記第11所定値より高い前記評価値の数である剥離容易検出数を求め、
     1つ又は複数の前記特定の半導体ダイの前記評価値のそれぞれを前記第11所定値より低い値である第12所定値と比較し、前記第12所定値より低い前記評価値の数である剥離困難検出数を求め、
     前記剥離容易検出数と前記剥離困難検出数に基づいて、前記特定の半導体ダイをピックアップした後の前記他の半導体ダイのピックアップの際の前記切換回数を変更する、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  18.  請求項2に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     前記評価値を算出する半導体ダイは特定の半導体ダイであり、
     前記設定手段は、
     1つ又は複数の前記特定の半導体ダイの前記評価値のそれぞれを第11所定値と比較し、前記第11所定値より高い前記評価値の数である剥離容易検出数を求め、
     1つ又は複数の前記特定の半導体ダイの前記評価値のそれぞれを前記第11所定値より低い値である第12所定値と比較し、前記第12所定値より低い前記評価値の数である剥離困難検出数を求め、
     前記剥離容易検出数と前記剥離困難検出数に基づいて、前記特定の半導体ダイをピックアップした後の前記他の半導体ダイのピックアップの際の前記開口圧力を前記第1圧力に保持する時間を変更する、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  19.  請求項3に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     前記評価値を算出する半導体ダイは特定の半導体ダイであり、
     前記設定手段は、
     1つ又は複数の前記特定の半導体ダイの前記評価値のそれぞれを第11所定値と比較し、前記第11所定値より高い前記評価値の数である剥離容易検出数を求め、
     1つ又は複数の前記特定の半導体ダイの前記評価値のそれぞれを前記第11所定値より低い値である第12所定値と比較し、前記第12所定値より低い前記評価値の数である剥離困難検出数を求め、
     前記剥離容易検出数と前記剥離困難検出数に基づいて、前記特定の半導体ダイをピックアップした後の前記他の半導体ダイのピックアップの際の前記所定時間を変更する、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  20.  請求項4に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     前記評価値を算出する半導体ダイは特定の半導体ダイであり、
     前記設定手段は、
     1つ又は複数の前記特定の半導体ダイの前記評価値のそれぞれを第11所定値と比較し、前記第11所定値より高い前記評価値の数である剥離容易検出数を求め、
     1つ又は複数の前記特定の半導体ダイの前記評価値のそれぞれを前記第11所定値より低い値である第12所定値と比較し、前記第12所定値より低い前記評価値の数である剥離困難検出数を求め、
     前記剥離容易検出数と前記剥離困難検出数に基づいて、前記特定の半導体ダイをピックアップした後の前記他の半導体ダイのピックアップの際の前記移動要素の数を変更する、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  21.  請求項7に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     前記評価値を算出する半導体ダイは特定の半導体ダイであり、
     前記設定手段は、
     1つ又は複数の前記特定の半導体ダイの前記評価値のそれぞれを第11所定値と比較し、前記第11所定値より高い前記評価値の数である剥離容易検出数を求め、
     1つ又は複数の前記特定の半導体ダイの前記評価値のそれぞれを前記第11所定値より低い値である第12所定値と比較し、前記第12所定値より低い前記評価値の数である剥離困難検出数を求め、
     前記剥離容易検出数と前記剥離困難検出数に基づいて、前記特定の半導体ダイをピックアップした後の前記他の半導体ダイのピックアップの際の前記待機時間を変更する、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
     
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