WO2020009243A1 - 半導体ダイのピックアップシステム - Google Patents

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pickup
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peeling
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邦彦 馬詰
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株式会社新川
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    • H01L2221/68381Details of chemical or physical process used for separating the auxiliary support from a device or wafer

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.
  • Patent Literature 1 since the bending operation of the semiconductor die is detected and the peeling operation is changed, damage to the semiconductor die when the semiconductor die is picked up from the dicing sheet may be suppressed.
  • the peeling operation is changed (changed in real time) while detecting the curvature of the semiconductor die performing the pickup, the control of the pickup becomes very complicated. Because a series of processes of detecting the curvature of the semiconductor die, determining whether to change the peeling operation from the detection result, changing the peeling operation from the determination result, or moving the operation forward without changing, are repeated many times. In addition, there is a concern that the time required for the peeling operation is prolonged. Therefore, in practice, the peeling operation is not changed in real time, and the peeling operation assuming the semiconductor die that is most difficult to peel is often applied uniformly to all the semiconductor dies.
  • a long-time peeling operation is also applied to a semiconductor die that can be easily peeled, to which a simplified short-time peeling operation can be applied.
  • a suitable peeling operation is applied to each of the semiconductor dies, and that the balance between the suppression of the damage to the semiconductor dies and the speeding up of the pickup of the semiconductor dies is made appropriate for each of the semiconductor dies.
  • the releasability of the semiconductor die from the dicing sheet may change depending on the position of the semiconductor die on the wafer.
  • the releasability (easiness of peeling or difficulty of peeling) may gradually change from the semiconductor die near the center of the wafer to the semiconductor die near the outer periphery.
  • the releasability of a semiconductor die in a specific region of a wafer may be significantly different from the releasability of a semiconductor die in another region.
  • Such a tendency of the releasability according to the position of the semiconductor die of the wafer is often common to a plurality of wafers that are continuously picked up.
  • the speed of the pick-up can be increased by applying a short-time separation operation to the semiconductor dies located at positions where they are easily separated.
  • a peeling operation suitable for each of the semiconductor dies in accordance with the peelability of each of the positions of the semiconductor dies, it is possible to appropriately balance the suppression of damage to the semiconductor dies and the increase in the speed of pickup of the semiconductor dies.
  • a mechanism for grasping the releasability of each semiconductor die according to the position of each semiconductor die on the wafer is required. Also, after grasping the peelability of each semiconductor die according to the position of each semiconductor die of the wafer, or when grasping in advance, to apply a peeling operation suitable for each of the semiconductor dies of the wafer. A mechanism is needed.
  • the object of the present invention is to make it possible to pick up each semiconductor die by applying a peeling operation (pickup operation) suitable for each semiconductor die.
  • an object of the present invention is to grasp the peelability of each semiconductor die according to the position of each semiconductor die on a wafer.
  • the semiconductor die pickup system of the present invention is a pickup system that separates and picks up a semiconductor die obtained by dicing a wafer from a dicing sheet, and performs a pick-up operation based on a pickup condition for picking up a semiconductor die from the dicing sheet.
  • picking up control is performed to pick up a semiconductor die from a dicing sheet according to the correspondence information associated with each semiconductor die.
  • the generating means includes: a level table in which each semiconductor die in one wafer is associated with a level value that is an identifier of a plurality of pickup conditions;
  • a condition table may be generated in which one is associated with one of the pickup conditions, and the correspondence information may be determined by a level table and a condition table.
  • the plurality of level values may be values indicating the length of time required for pickup.
  • a display unit for displaying a screen and a display control unit are provided, and the display control unit displays a map image simulating each semiconductor die of one wafer on the display unit. Then, in the map image, at least one of a color, a pattern, a character, a numeral, and a symbol corresponding to the level value may be added to the semiconductor die image corresponding to the semiconductor die associated with the level value.
  • an input unit for inputting information is provided, and the generation unit selects one or a plurality of semiconductor die images on the map image from the input unit, and selects a plurality of level values.
  • a level table may be generated or updated by associating the selected level value with the semiconductor die corresponding to the selected semiconductor die image.
  • a collet for adsorbing the semiconductor die, a suction mechanism connected to the collet and suctioning air from the surface of the collet, a flow sensor for detecting a suction air flow rate of the suction mechanism, and a semiconductor die
  • a storage unit that stores expected flow rate information indicating a time change of the suction air flow rate detected by the flow rate sensor when the semiconductor die is picked up
  • a generation unit When each semiconductor die in one wafer is picked up, actual flow rate information indicating a time change of the suction air flow rate detected by the flow rate sensor is obtained, and actual flow rate information and expected flow rate information of each of the plurality of semiconductor dies are acquired. Calculate a correlation value and associate a level value with each of the plurality of semiconductor dies based on each of the plurality of correlation values. Generating a level table, or updates may be.
  • the display control means displays the correlation value of each semiconductor die corresponding to each semiconductor die image in or near each semiconductor die image in the map image of the display unit.
  • the correlation value of the semiconductor die corresponding to the specific semiconductor die image may be displayed at a predetermined position on the screen on the display unit.
  • a level value in which the time required for pickup is shorter is associated with each semiconductor die from the outer peripheral side to the inner peripheral side of one wafer. , May be.
  • a stage including a suction surface for sucking the back surface of the dicing sheet, and an opening pressure of an opening provided on the suction surface of the stage are set to a first pressure close to vacuum and a second pressure close to atmospheric pressure.
  • An opening pressure switching mechanism for switching between the first pressure and the second pressure when the semiconductor die is picked up may include the number of times of switching the opening pressure between the first pressure and the second pressure.
  • the type of the pickup condition may include a holding time for holding the opening pressure at the first pressure.
  • the semiconductor die pickup system includes a plurality of moving elements disposed in the opening, the tip surface moving between a first position higher than the suction surface and a second position lower than the first position, A step surface forming mechanism for forming a step surface with respect to the suction surface, wherein the control means sequentially picks up the plurality of moving elements at predetermined time intervals when picking up the semiconductor die, or a combination of predetermined moving elements.
  • control for moving from the first position to the second position may be performed, and the type of the pickup condition may include the predetermined time.
  • the type of pickup condition may include the number of the moving elements that are simultaneously moved from the first position to the second position.
  • a collet for adsorbing the semiconductor die is provided, and the type of pickup condition includes a waiting time from when the collet lands on the semiconductor die to when the collet starts to lift the semiconductor die. Good.
  • the semiconductor die pickup system of the present invention is a semiconductor die pickup system for picking up a semiconductor die attached to a surface of a dicing sheet, and a collet for adsorbing the semiconductor die, connected to the collet, and from a surface of the collet.
  • a suction mechanism for sucking air a flow sensor for detecting the suction air flow rate of the suction mechanism, a control unit for controlling a peeling operation for peeling the semiconductor die from the dicing sheet during pick-up, and a display for displaying a screen
  • the control unit when picking up each semiconductor die in one wafer, obtains the actual flow rate change that is the time change of the suction air flow rate detected by the flow rate sensor, and each of the plurality of semiconductor dies Easy separation of multiple semiconductor dies from each dicing sheet based on actual flow rate change
  • the peeling degree which is the degree of peeling difficulty, is obtained, and a map image that simulates each semiconductor die of one wafer is displayed on the display unit. And at least one of a color, a pattern, a character, a numeral, and a symbol according to the degree of peeling of the semiconductor die.
  • the present invention has an effect that each semiconductor die can be picked up by applying a peeling operation (pickup operation) suitable for each semiconductor die.
  • the present invention has an effect that the detachability of each semiconductor die according to the position of each semiconductor die on one wafer can be grasped.
  • 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 with respect to 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 explanatory drawing about the identification number of each semiconductor die of one wafer in embodiment of this invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a level table according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of a level value associated with each semiconductor die of one wafer. It is a figure showing the setting display screen in an 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. It is a figure showing the setting display screen in an embodiment of the present invention. It is a figure showing the setting display screen in an embodiment of the present invention. It is a figure showing the setting display screen in an embodiment of the present invention. It is a figure showing the setting display screen in an embodiment of the present invention. It is a figure showing the setting display screen in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing another example of the level value associated with each semiconductor die of one wafer.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing still another example of a level value associated with each semiconductor die of one wafer.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing still another example of a level value associated with each semiconductor die of one wafer. It is a functional block diagram of a control part in an 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 display section 450 that is a display for displaying a screen.
  • 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 includes a control program 155 for pick-up control of the semiconductor die 15, a setting display program 156 for associating the peeling operation at the time of pick-up with each semiconductor die 15 of one wafer, and one control program 156.
  • a level table 159 (see FIG. 23) in which each semiconductor die 15 of the wafer is associated with a peeling operation level value, and a parameter table 160 (see FIG.
  • FIG. 36 is a functional block diagram of the control unit 150.
  • the control unit 150 functions as the pickup control unit 600 (control unit) by executing the control program 155.
  • the control unit 150 functions as a generation unit 602 and a display control unit 604, which will be described later, by executing the setting display program 156.
  • 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 input unit 410 and the display unit 450 are also connected to the device / sensor interface 153, the input information from the input unit 410 is taken into the control unit 150, and the output image information from the control unit 150 is sent to the display unit 450. .
  • 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.
  • ⁇ Dicing sheet setting process> a process of setting the dicing sheet 12 to which the semiconductor die 15 is attached on the wafer holder 10 will be described.
  • 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.
  • each semiconductor die 15 from the dicing sheet 12 may change depending on the position of each semiconductor die 15 on one wafer.
  • the ease of peeling (easiness of peeling) may gradually increase from the semiconductor die 15 near the outer periphery to the semiconductor die 15 near the center of the wafer. This is because when the dicing sheet 12 is set on the expanding ring 16 of the wafer holder 10, the vicinity of the center of the dicing sheet 12 is more strongly pulled than the vicinity of the outer periphery. It is expected to increase.
  • Such a tendency of the releasability of the wafer according to the position of the semiconductor die 15 is often common to a plurality of wafers that are continuously picked up.
  • the speed of the pickup is increased by applying a simplified short-time separation operation (pickup operation) to the semiconductor die 15 at a position where separation is easy.
  • pickup operation a simplified short-time separation operation
  • pickup operation a long-time peeling operation
  • damage to the semiconductor die 15 and mistaken pickup can be suppressed.
  • the semiconductor die pickup system 500 of the present embodiment can change the peeling operation at the time of pickup for each semiconductor die 15 in one wafer.
  • an identification number also referred to as a die identification number or individual information
  • a parameter table 160 condition table associating each level value with parameter values (also referred to as pickup conditions) of a plurality of types of peeling parameters as shown in FIG.
  • the level table 159 and the parameter table 160 correspond to the peeling operation (parallel value of the peeling parameter) applied to each semiconductor die 15 on one wafer.
  • the level values are defined from level 1 where the time required for the peeling operation (pickup time) is shortest to level 8 where the time is longest.
  • each semiconductor die 15 Prior to the pick-up operation, an operator or the like allows each semiconductor die 15 via a setting display screen 460 (see FIG. 25) to be described later in consideration of the peelability of each semiconductor die 15 in accordance with the position of each semiconductor die 15 on the wafer.
  • a level table 159 is generated.
  • the level table 159 is referred to, and a peeling operation (pickup operation) is performed for each semiconductor die 15 in one wafer according to the associated level value.
  • the operation of the pickup will be described by taking as an example the pickup of the semiconductor die 15 to which the level 4 peeling operation of the parameter table 160 is applied.
  • the various peeling parameters in the parameter table 160 and the setting display screen 460 will be described later in detail.
  • 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 FIG.
  • 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).
  • the control unit 150 switching the suction pressure of the suction surface 22 of the stage 20 (not shown) from the fourth pressure P 4 close to the atmospheric pressure to a third pressure P 3 near vacuum Output command.
  • 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 160 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 reduced. 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 will be described in detail later, it is possible to determine the degree of ease 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 peeled off from the surface 12 a of the dicing sheet 12.
  • the opening pressure has been switched between the first pressure P 1 and the second pressure P 2, while holding the opening pressure to the first pressure close to a vacuum, the moving element 30 may be sequentially moved.
  • the above-described peeling operation of FIG. 18 was performed by applying the parameter values of the respective peeling parameters defined at level 4 of the parameter table 160 of 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.
  • the parameter table 160 of FIG. 19 will be described in more detail.
  • the parameter value of each peeling parameter in the parameter table 160 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. Further, the “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 parameter table 160 in FIG. 19 can also be called a “condition table”, and the peeling parameter can be called a “pickup parameter”.
  • 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 associated with 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 different “first pressure holding time” (HT8) are used for the initial peeling and the main peeling.
  • the “first pressure holding time” may be defined in the parameter table 160.
  • the plurality of "first Each of the "pressure holding times” may be defined in the parameter table 160, and their parameter values may be different from each other. For example, a plurality of “first pressure holding times” are arranged in the order of application in the peeling operation and defined in the parameter table 160.
  • 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.
  • Each descent time interval is defined in the parameter table 160. 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 as described above, 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 160, 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 specified in the table 160.
  • 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 associated with 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 semiconductor die 15 located at a position where it is difficult to peel off in one wafer is subjected to a peeling operation in association with a level value close to level 8, thereby suppressing damage to the semiconductor die 15 at the time of picking up and picking up mistakes. be able to.
  • the pick-up can be performed in a short time by performing the peeling operation by associating the semiconductor die 15 at the position where the peeling is easy in one wafer with a level value close to the level 1.
  • the plurality of level values can be said to be values indicating the length of time required for pickup.
  • the parameter value of each peeling parameter can be referred to as “pickup condition”, and the parameter values of levels 1 to 8 of the same kind of peeling parameter (for example, “number of times of opening pressure switching at initial peeling”) are “pickup conditions”. Condition ". Further, the types of the peeling parameters shown in FIG. 19 can be defined as “types of pickup conditions”.
  • FIG. 22 is an explanatory diagram of an identification number (die identification number, individual information) of each semiconductor die 15 of one wafer
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an example of a level table 159.
  • an identification number composed of a position (X coordinate) in the X direction and a position (Y coordinate) in the Y direction of each semiconductor die 15 of one wafer 11 is associated with each semiconductor die 15. ing.
  • the semiconductor die 15 located at the upper left of the wafer 11 has the position in the X direction “1” and the position in the Y direction “9”.
  • the semiconductor die 15 to the right of the semiconductor die 15 is associated with the identification number “1-10”. I have.
  • the level table 159 associates the identification numbers (die identification numbers, individual information) of the respective semiconductor dies with the level values. That is, the level table 159 associates each semiconductor die in one wafer with a level value which is an identifier of a parameter value (a plurality of pickup conditions) of a peeling parameter.
  • a peeling operation according to the level value is associated with each semiconductor die 15 of one wafer.
  • one pickup condition (parameter value) among a plurality of pickup conditions (parameter values of levels 1 to 8) in various peeling parameters, individual information (identification information) of the semiconductor die, and the like. Is defined.
  • FIG. 24 is a diagram in which each semiconductor die 15 of one wafer is shaded or shaded according to the level value associated with each semiconductor die 15 according to the level table 159 of FIG.
  • the ease of peeling may gradually increase from the semiconductor die 15 near the outer periphery to the semiconductor die 15 near the center of one wafer.
  • the associated level value is reduced from the semiconductor die 15 near the outer periphery to the semiconductor die 15 near the center of the wafer (the peeling operation is simplified by simplifying the peeling operation). To take less time).
  • FIG. 24 is a diagram in which each semiconductor die 15 of one wafer is shaded or shaded according to the level value associated with each semiconductor die 15 according to the level table 159 of FIG.
  • a level 7 is associated with the outermost semiconductor die 15e (a hatched diagonally left hatched semiconductor die), and a semiconductor die 15d on the inner peripheral side of the semiconductor die 15e (a hatched diagonally right upper hatch).
  • a level 6 is associated with the hatched semiconductor die, and a level 5 is assigned to the semiconductor die 15c on the inner peripheral side of the semiconductor die 15d (a dark gray semiconductor die).
  • Level 4 is associated with the peripheral semiconductor die 15b (light gray semiconductor die), and level 3 is associated with the semiconductor die 15a near the center (white semiconductor die).
  • FIGS. 25 to 27 and 30 to 35 described below the same shading or hatching as in FIG. 24 attached to each semiconductor die 15 or each semiconductor image (described later) is the same level value as each level value in FIG.
  • FIGS. 25 to 27 show examples of the setting display screen 460.
  • the control unit 150 displays the setting display screen 460 on the display unit 450 (display) by executing the setting display program 156 stored in the storage unit 152, and receives reading, generation, and updating of the level table 159.
  • the control unit 150 displays the setting display screen 460 on the display unit 450 by functioning as a display control unit. Further, as described later, by executing the setting display program 156, an instruction for automatically acquiring the releasability of each semiconductor die 15 according to the position of each semiconductor die 15 on the wafer is received. As shown in FIG.
  • the setting display screen 460 is a map image 480 simulating each semiconductor die of one wafer, and includes a map image 480 including a large number of semiconductor die images 482 and various operation buttons 468. Operation button group 464 and a level value button group 462 including buttons 466 of “level 1” to “level 8”.
  • the operator or the like displays the map image 480 on the setting display screen 460.
  • the correspondence defined in the level table 159 can be displayed. Specifically, the operator or the like moves the pointer 478 on the setting display screen 460 to the position of the “read” button 468 with the mouse (input unit 410) as shown in FIG. ). Thereby, the correspondence defined in the level table 159 is read, and the correspondence is displayed on the map image 480.
  • each of the semiconductor die images 482 corresponding to each semiconductor die 15 is colored with a color corresponding to the level value associated with each semiconductor die 15.
  • each semiconductor die image 482 is given a color corresponding to the level value.
  • each semiconductor die image 482 of the map image 480 has at least a color, pattern, character, numeral, and symbol corresponding to the level value. One may be attached.
  • the operator or the like can edit the level table 159 read out on the map image 480 of the setting display screen 460. This will be described after a method of newly generating the level table 159 is described.
  • a mouse is used for moving the pointer 478 and selecting buttons, but a joystick or the like may be used.
  • FIG. 26 is a diagram showing an example of the setting display screen 460 when a new level table 159 is generated.
  • the setting display screen 460 becomes a new creation screen of the level table 159.
  • a provisional level table 159 is created in which default level values are associated with all the semiconductor dies 15 on one wafer, and each semiconductor die image 482 of the map image 480 corresponds to the default level value. Colored.
  • the default level value is level 3, and each semiconductor die image 482 is given a color (white) corresponding to level 3. From this state, the operator or the like associates a desired level value with each semiconductor die image 482, thereby associating a level value with the semiconductor die 15 corresponding to each semiconductor die image 482.
  • the pointer 478 is moved to a button 466 of a desired level value (level 5 in FIG. 26), and the level value is selected by clicking the button 466. Then, as shown in FIG. 27, the pointer 478 is moved to the semiconductor die image 482b to which the selected level value is to be associated, and the semiconductor die image 482b is clicked. As a result, the selected level value is associated with the semiconductor die corresponding to the clicked semiconductor die image 482b. Further, a color corresponding to the selected level value is added to the semiconductor die image 482b.
  • FIG. 27 shows a state in which, by clicking three semiconductor die images 482b, the semiconductor die images 482b are colored in accordance with the selected level 5.
  • the operator or the like repeatedly creates or edits the level table 159 by repeating the selection of the level value and the selection of the semiconductor die image (semiconductor die) corresponding to the selected level value.
  • the control unit 150 functions as a generation unit and receives the selection of the level value and the selection of the semiconductor die image (semiconductor die).
  • the pointer 478 is moved to the “overwrite save” button 468 and the button 468 is clicked (selected) to create (create) the level table 159. finish.
  • the control unit 150 functions as a generation unit and generates the level table 159.
  • a file name is assigned to the level table 159 and stored in the storage unit 152 in order to identify each level table 159.
  • a form in which the level table 159 is read from the storage unit 152 can be considered.
  • a “Save as” button 468 is clicked with the pointer 478, a file name is assigned from the keyboard or the like of the input unit 410, and the level table 159 is stored in the storage unit 152.
  • the control unit 150 functions as a generation unit and generates the level table 159.
  • the "read” button 468 described above is clicked on with the pointer 478, a desired level table 159 is set and displayed by designating the file name of the level table 159 to be read from the plurality of level tables 159. It will be read on the screen 460.
  • the operator or the like reads out the level table 159 on the setting display screen 460, that is, in a state in which each semiconductor die image 482 of the map image 480 is colored according to the level value, and performs a pickup execution button (not shown). Is pressed, the pickup of the semiconductor die 15 is started.
  • the button for executing the pick-up can be a mode in which a button displayed on the screen is clicked with the mouse of the input unit 410, or a mode in which an operator or the like presses a physically existing button with the hand or finger.
  • the control unit 150 executes the control program 155 stored in the storage unit 152 to pick up the semiconductor die 15. At this time, a peeling operation is performed on each semiconductor die 15 of each wafer according to the level table 159 read on the map image 480 of the setting display screen 460.
  • 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. 28 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 graph of the amount of air leak in FIG. 28 is an expected flow rate change 157 which is a time change of the amount of air leak when the semiconductor die 15 is separated from the dicing sheet 12 in a good state (when the degree of easy separation is 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 dashed line 158a and the two-dot chain line 158b in the graph of the air leak amount in FIG. 28 are examples of the actual flow rate change 158 which is a 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 the 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 referred to as “actual flow rate information”, and 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, as in the expected flow rate change 157 in FIG. 28, the air leak amount starts to increase at time t3, but immediately starts decreasing (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, as in the actual flow rate change 158a in FIG. 28, 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 is compared with the expected flow rate change 157 is, for example, a part of the initial separation period from time t1 (time at which air starts 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. Further, the period to be compared can be another period.
  • 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. 28 and the value of the actual flow rate change 158 at the same time, 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. 28 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. 28, 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”.
  • control unit 150 functions as a generation unit, acquires the actual flow rate change 158 every time the semiconductor die 15 is picked up, obtains a correlation value between the actual flow rate change 158 and the expected flow rate change 157, and obtains the actual flow rate change 158. 158 and the correlation value are stored in the storage unit 152.
  • the control unit 150 (the generation unit) compares the correlation value with the threshold values TH1 and TH2 of each level value in the threshold value table 161 shown in FIG.
  • FIG. 29 is an example of the threshold table 161.
  • the threshold table 161 is a table stored in advance in the storage unit 152, and determines which level value should be applied to the semiconductor die 15 based on the correlation value. It is a table for doing. In the threshold table 161, the range of each level value is set by the lower threshold value TH 1 and the upper threshold value TH 2, and the lower the level value, the larger the threshold values TH 1 and TH 2.
  • the range of level 4 is 0.81 (lower threshold TH1) to 0.85 (upper threshold TH2)
  • the range of level 1 is 0.96 (lower threshold TH1) or more
  • the range of level 8 Is equal to or less than 0.65 (upper threshold value TH2).
  • the control unit 150 generation unit searches for which level value range the obtained correlation value belongs to, and acquires the level value to which the correlation value belongs. For example, if the obtained correlation value is 0.78, a level 5 (range: 0.76 to 0.80) is obtained. In this way, the control unit 150 acquires the level value to which the correlation value belongs from the threshold value table 161 each time each semiconductor die 15 of one wafer is picked up.
  • control unit 150 associates the level value with the semiconductor die 15 (die identification number) for which the correlation value has been obtained. That is, the control unit 150 (generation unit) creates the level table 159. Then, based on the level table 159 that is gradually created, the control unit 150 gives each semiconductor die image 482 of the map image 480 a color according to the level value, as shown in FIG.
  • the magnitude of the correlation value (degree of ease of peeling) of each semiconductor die 15 is represented in the map image 480 stepwise by the level value.
  • an operator or the like can easily grasp which position of the semiconductor die has what degree of peeling ease.
  • the level table 159 is created simply by clicking the "automatic acquisition" button 468, the level table 159 can be applied as it is when picking up each semiconductor die of a plurality of wafers thereafter. .
  • An operator or the like can also automatically edit a level table 159 in which a level value is associated with each semiconductor die 15 as shown in FIG.
  • each semiconductor die image 482 of the map image 480 is colored in accordance with the level value, but each semiconductor die image 482 changes more finely according to the magnitude of the correlation value (easiness of peeling). At least one of the following colors, patterns, characters, numbers, and symbols may be added.
  • the semiconductor die pickup system 500 of the present embodiment has a mechanism that allows an operator or the like to grasp in detail the removability of each semiconductor die 15 of one wafer.
  • a balloon 486 appears, and a semiconductor corresponding to the semiconductor die image 482c in which the pointer 478 is located in the balloon 486.
  • the waveform of the actual flow rate change of the die 15 and the correlation value are displayed.
  • the actual flow rate change is displayed by a solid line
  • the expected flow rate change is also displayed by a broken line.
  • each semiconductor die 15 As described above, since the actual flow rate change and the correlation value of each semiconductor die 15 are displayed on the setting display screen 460, the operator and the like can know the detachability of each semiconductor die 15 in detail.
  • a correlation value of each semiconductor die 15 corresponding to each semiconductor die image 482 may be added to each semiconductor die image 482.
  • the correlation value of the semiconductor die 15 corresponding to one or more specific semiconductor die images 482 may be displayed at a predetermined position on the setting display screen 460.
  • each of the semiconductor dies 15 on one wafer and one of a plurality of pickup conditions (parameter values of levels 1 to 8) in various peeling parameters are selected. ) are stored in the storage unit 152 (level table 159 and parameter table 160). Then, when picking up each semiconductor die 15 of one wafer, the semiconductor die 15 is separated from the dicing sheet 12 according to the separation operation associated with each semiconductor die 15 by referring to the corresponding information and picked up. I do. Therefore, pickup can be performed by applying a peeling operation suitable for each semiconductor die 15 in one wafer. Further, according to the semiconductor die pickup system 500 described above, it is possible to grasp the releasability of each semiconductor die 15 according to the position of each semiconductor die 15 on one wafer.
  • the setting display screen 460 is a screen for creating and updating the level table 159.
  • each parameter value of the parameter table 160 (condition table) may be set on the setting display screen 460.
  • a window 490 for setting parameter values is displayed on the setting display screen 460 so that parameter values can be set. Specifically, first, a button 466 of a level value for which a parameter value is to be set is selected (clicked) with the pointer 478, and then a “detailed setting” button 470 is clicked with the pointer 478. As a result, a window 490 for setting the parameter value of the peel parameter having the selected level value appears as shown in FIG.
  • control unit 150 functions as a generation unit to receive the parameter value and update or generate the parameter table 160 by clicking the “Save” button 472. As described above, if each parameter value of the parameter table 160 can be changed and set on the setting display screen 460, the parameter value of the peeling parameter of each level value can be adjusted very easily.
  • DAF Die Attachment Film
  • the DAF functions as an adhesive between the semiconductor die 15 and the substrate when the semiconductor die 15 is die-bonded to the substrate after being picked up together with the semiconductor die 15 while being attached to the back surface of the semiconductor die 15. .
  • the dicing sheet 12 is irradiated with ultraviolet rays in order to improve the releasability between the DAF attached to the back surface of the semiconductor die 15 and the dicing sheet 12. There is. Irradiation of ultraviolet light reduces the adhesive strength of the dicing sheet 12. Irradiation of the ultraviolet light may cause unevenness, and the releasability of each semiconductor die 15 may change depending on the position of each semiconductor die 15 on one wafer.
  • each semiconductor die 15 Due to such factors, there are various patterns in the releasability of each semiconductor die 15 according to the position of each semiconductor die 15 on the wafer, and an operator or the like grasps the pattern and determines the appropriate pattern for each semiconductor die 15 of one wafer.
  • Different level values For example, as shown in FIG. 33, the wafer is divided into two or more (four in FIG. 33) in the circumferential direction, and different level values correspond to the semiconductor dies 15a, 15b, 15c, and 15d belonging to each of the plurality of divided portions. It can be considered.
  • the wafer is divided into two or more (six in FIG.
  • the semiconductor dies 15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 15f belonging to each of the plurality of divided portions can be associated with different level values.
  • 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 ranges from 0 to 1.0, and indicates that the larger the value, the easier the semiconductor die 15 is to peel off from the dicing sheet 12, which is the degree of ease of peeling.
  • a value obtained by subtracting the correlation value from 1.0 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. The degree of difficulty in peeling.
  • the degree of difficulty in peeling can be used instead of the correlation value (easiness of peeling).
  • the threshold value table 161 in FIG. 29 (the lower the threshold value, the larger the threshold value TH1, the lower the threshold value) is based on the correlation value (the peeling ease) and the value range of the correlation value (0 to 1.0).
  • TH2 the threshold value table in which TH2 is set
  • each semiconductor die 15 is associated with a level value.
  • the threshold table 161 (the lower the threshold value, the smaller the threshold values TH1 and TH2 are set) based on the difficulty of peeling (1.0-correlation value) and the range of the value of the difficulty of peeling (0 to 1.0).
  • a table may be used to associate a level value with each semiconductor die 15.
  • the ease of peeling or the difficulty of peeling can also be referred to as the degree of peeling.
  • the period in which the expected flow rate change 157 and the actual flow rate change 158 for obtaining the correlation 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 parameter values are set such that the higher the level value, the greater the "number of times of suction pressure switching".
  • a high level value is associated with the semiconductor die 15 having poor releasability so that the “number of times of switching of the suction pressure” is increased, thereby promoting the separation of the semiconductor die 15 from the dicing sheet 12.
  • one control unit 150 functions as the pickup control unit 600, the generation unit 602, and the display control unit 604.
  • the semiconductor die pickup system 500 includes two or more control units 150, for example, one control unit 150 functions as the pickup control unit 600, and another control unit 150 includes the generation unit 602 and the display control unit 604. It may function as.
  • 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.

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Abstract

半導体ダイ(15)をピックアップする半導体ダイのピックアップシステム(500)は、ピックアップの際に半導体ダイ(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制御部(150)と、1枚のウェーハにおける各半導体ダイ(15)と予め規定された複数種類の剥離動作のいずれかとを対応づけた対応関係(レベルテーブル(159),パラメータテーブル(160))を記憶する記憶部(152)と、を備える。制御部(150)は、上記対応関係を記憶部(152)から読み出し、1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半導体ダイ(15)ごとに対応づけられた剥離動作にしたがって半導体ダイ(15)をダイシングシート(12)から剥離してピックアップを行う。これにより、1枚のウェーハにおける半導体ダイのそれぞれに適した剥離動作を適用して、半導体ダイのピックアップを行うことができる。

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。特許文献1によれば、半導体ダイの湾曲を検出し剥離動作を変更するため、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の損傷を抑制できる可能性がある。
 しかし、ピックアップを行っている半導体ダイの湾曲を検出しながら剥離動作を変更していく(リアルタイムで変更していく)ため、ピックアップの制御が非常に複雑になってしまう。半導体ダイの湾曲の検出、検出結果から剥離動作を変更するか判定、判定結果から剥離動作を変更して、或いは、変更しないで動作を前に進める、という一連の処理が何度も繰り返されるため、剥離動作にかかる時間が長くなってしまうことも懸念される。そこで、実際には、このようなリアルタイムで剥離動作を変更することは行わず、最も剥離し難い半導体ダイを想定した剥離動作を、全ての半導体ダイに一律に適用していることが多い。しかし、この場合には、本来、簡易化された短時間の剥離動作を適用できる剥離し易い半導体ダイに対しても、長時間の剥離動作を適用することになり、ピックアップが低速となっている。半導体ダイのそれぞれに適した剥離動作を適用して、半導体ダイごとに、半導体ダイの損傷の抑制と、半導体ダイのピックアップ高速化とのバランスを適正にすることが望まれている。
 ところで、ウェーハにおける半導体ダイの位置に応じて、半導体ダイのダイシングシートからの剥離性が変化することがある。例えば、ウェーハにおける中心付近の半導体ダイから外周付近の半導体ダイに向かって、剥離性(剥離し易さまたは剥離し難さ)が徐々に変化していくことがある。或いは、例えば、ウェーハにおける特定の領域の半導体ダイの剥離性が、他の領域の半導体ダイの剥離性と大きく異なる場合がある。このようなウェーハの半導体ダイの位置に応じた剥離性の傾向は、連続してピックアップを行う複数のウェーハで共通している場合が多い。複数のウェーハの半導体ダイを連続してピックアップする際に、剥離し易い位置にある半導体ダイには、短時間の剥離動作を適用することで、ピックアップを高速化できる。半導体ダイの位置のそれぞれの剥離性に応じて、半導体ダイのそれぞれに適した剥離動作を適用して、半導体ダイの損傷の抑制と、半導体ダイのピックアップ高速化とのバランスを適正にできる。これらを実現するために、ウェーハの各半導体ダイの位置に応じた各半導体ダイの剥離性を把握するための仕組みが必要とされている。また、ウェーハの各半導体ダイの位置に応じた各半導体ダイの剥離性を把握した後に、或いは、事前に把握できている場合に、ウェーハの半導体ダイのそれぞれに適した剥離動作を適用するための仕組みが必要とされている。
 本発明は、各半導体ダイに適した剥離動作(ピックアップ動作)を適用して、各半導体ダイのピックアップを行えるようにすることを目的とする。または、本発明は、ウェーハの各半導体ダイの位置に応じた各半導体ダイの剥離性を把握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、ウェーハをダイシングした半導体ダイをダイシングシートから剥離してピックアップするピックアップシステムであって、ダイシングシートから半導体ダイをピックアップするためのピックアップ条件に基づいて、ピックアップ動作を制御する制御手段と、複数のピックアップ条件のうちのいずれか一つのピックアップ条件と、半導体ダイの個別情報とを対応づけた対応情報を生成する生成手段と、を備え、制御手段は、半導体ダイをピックアップする際に、半導体ダイごとに対応づけられた上記対応情報にしたがっ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制御を行う、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、生成手段は、1枚のウェーハにおける各半導体ダイと、複数のピックアップ条件の識別子であるレベル値とを対応づけたレベルテーブルと、複数のレベル値のいずれか一つと、ピックアップ条件のいずれか一つとを対応づけた条件テーブルと、を生成し、上記対応情報は、レベルテーブルおよび条件テーブルにより定められる、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、複数のレベル値は、ピックアップに要する時間の長短を示す値である、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、画面を表示する表示部と、表示制御手段と、を備え、表示制御手段は、表示部に、1枚のウェーハの各半導体ダイを模したマップ画像を表示し、マップ画像において、レベル値が対応づけられた半導体ダイに対応する半導体ダイ画像に、レベル値に応じた色、模様、文字、数字および記号の少なくとも1つを付す、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、情報を入力する入力部、を備え、生成手段は、入力部から、マップ画像上の1つ又は複数の半導体ダイ画像の選択と、複数のレベル値の中から1つのレベル値の選択とを受け付け、選択された半導体ダイ画像に対応する半導体ダイに、選択されたレベル値を対応づけて、レベルテーブルを生成、または、更新する、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、吸引機構の吸引空気流量を検出する流量センサと、半導体ダイのダイシングシートからの剥離が良好な場合における、当該半導体ダイのピックアップの際の流量センサが検出する吸引空気流量の時間変化を示す期待流量情報を記憶した記憶部と、を備え、生成手段は、1枚のウェーハにおける各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示す実流量情報を取得し、複数の半導体ダイのそれぞれの実流量情報と期待流量情報との相関値を求め、複数の相関値のそれぞれに基づいて、複数の半導体ダイのそれぞれにレベル値を対応づけて、レベルテーブルを生成、または、更新する、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、表示制御手段は、表示部のマップ画像において、各半導体ダイ画像または各半導体ダイ画像の近傍に、各半導体ダイ画像に対応した各半導体ダイの相関値を表示し、または、表示部において、特定の半導体ダイ画像に対応する半導体ダイの相関値を、画面上の所定位置に表示する、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、レベルテーブルにおいて、1枚のウェーハの外周側から内周側に向かうにしたがって、各半導体ダイに、よりピックアップに要する時間が短いレベル値が対応づけられている、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、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、を備え、制御手段は、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る制御を行い、ピックアップ条件の種類には、上記開口圧力を第1圧力と第2圧力との間で切換える切換回数を含む、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、ピックアップ条件の種類には、上記開口圧力を第1圧力に保持する保持時間を含む、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含み、吸着面に対する段差面を形成する段差面形成機構、を備え、制御手段は、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位置に移動させる制御を行い、ピックアップ条件の種類には、上記所定時間を含む、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、ピックアップ条件の種類には、同時に第1位置から第2位置に移動させる上記移動要素の数を含む、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、半導体ダイを吸着するコレット、を備え、ピックアップ条件の種類には、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含む、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、吸引機構の吸引空気流量を検出する流量センサと、ピックアップの際に、半導体ダイをダイシングシートから剥離するための剥離動作を制御する制御部と、画面を表示する表示部と、を備え、制御部は、1枚のウェーハにおける各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実流量変化を取得し、複数の半導体ダイのそれぞれの実流量変化に基づいて、複数の半導体ダイのそれぞれのダイシングシートからの剥離容易度または剥離困難度である剥離度を求め、表示部に、1枚のウェーハの各半導体ダイを模したマップ画像を表示し、マップ画像において、剥離度を求めた半導体ダイに対応する半導体ダイ画像に、当該半導体ダイの剥離度に応じた色、模様、文字、数字および記号の少なくとも1つを付す、ことを特徴とする。
 本発明は、各半導体ダイに適した剥離動作(ピックアップ動作)を適用して、各半導体ダイをピックアップできる、という効果を奏する。または、本発明は、1枚のウェーハの各半導体ダイの位置に応じた各半導体ダイの剥離性を把握することができる、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1枚のウェーハの各半導体ダイの識別番号についての説明図である。 本発明の実施形態におけるレベルテーブルの一例を示す図である。 1枚のウェーハの各半導体ダイに対応づけたレベル値の一例を示す説明図である。 本発明の実施形態における設定表示画面を示す図である。 本発明の実施形態における設定表示画面を示す図である。 本発明の実施形態における設定表示画面を示す図である。 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設定表示画面を示す図である。 本発明の実施形態における設定表示画面を示す図である。 本発明の実施形態における設定表示画面を示す図である。 1枚のウェーハの各半導体ダイに対応づけたレベル値の別の一例を示す説明図である。 1枚のウェーハの各半導体ダイに対応づけたレベル値のさらに別の一例を示す説明図である。 1枚のウェーハの各半導体ダイに対応づけたレベル値のさらに別の一例を示す説明図である。 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、情報を入力するキーボードやマウス等である入力部410と、画面を表示するディスプレイである表示部450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、半導体ダイ15のピックアップ制御のための制御プログラム155、1枚のウェーハの各半導体ダイ15にピックアップの際の剥離動作を対応づけるための設定表示プログラム156、1枚のウェーハの各半導体ダイ15と剥離動作のレベル値とが対応づけられたレベルテーブル159(図23参照)、レベル値と各種の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160(図19参照)、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36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)として機能する。また、制御部150は、設定表示プログラム156を実行することにより後述する生成手段602および表示制御手段604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。また、入力部410および表示部450も、機器・センサインターフェース153に接続され、入力部410からの入力情報が制御部150に取り込まれ、制御部150からの出力画像情報が表示部450へ送られる。
 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。1枚のウェーハにおける各半導体ダイ15の位置に応じて、各半導体ダイ15のダイシングシート12からの剥離性が変化することがある。例えば、ウェーハにおける外周付近の半導体ダイ15から中心付近の半導体ダイ15に向かって、剥離容易度(剥離し易さ)が徐々に高くなっていることがある。これは、ダイシングシート12がウェーハホルダ10のエキスパンドリング16にセットされると、ダイシングシート12の中心付近が外周付近に比べて大きく引っ張られるため、ウェーハの中心付近の半導体ダイ15の剥離容易度がより高まると考えられる。このようなウェーハの半導体ダイ15の位置に応じた剥離性の傾向は、連続してピックアップを行う複数のウェーハで共通している場合が多い。複数のウェーハの半導体ダイ15を連続してピックアップする際に、剥離し易い位置にある半導体ダイ15には、簡易化された短時間の剥離動作(ピックアップ動作)を適用することでピックアップを高速化でき、一方で、剥離し難い位置にある半導体ダイ15には、長時間の剥離動作(ピックアップ動作)を適用することで半導体ダイ15の損傷やピックアップミスを抑制できる。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、1枚のウェーハにおける半導体ダイ15ごとに、ピックアップの際の剥離動作を変更できるようになっている。
 記憶部152には、図23に示すような1枚のウェーハにおける各半導体ダイ15の位置に従って付された各半導体ダイ15の識別番号(ダイ識別番号又は個別情報とも言う)とレベル値とを対応づけたレベルテーブル159と、図19に示すような各レベル値と複数種類の剥離パラメータのパラメータ値(ピックアップ条件とも言う)とを対応づけたパラメータテーブル160(条件テーブル)とが格納されている。レベルテーブル159およびパラメータテーブル160により、1枚のウェーハにおける各半導体ダイ15に適用する剥離動作(剥離パラメータのパラメータ値)が対応づけられている。本実施形態では、レベル値は、剥離動作に要する時間(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。ピックアップ動作前に、ウェーハにおける各半導体ダイ15の位置に応じた各半導体ダイ15の剥離性を考慮して、後述する設定表示画面460(図25参照)を介して、オペレータ等が各半導体ダイ15にレベル値を対応づけて、レベルテーブル159を生成する。ピックアップ動作の際には、レベルテーブル159が参照され、1枚のウェーハにおける半導体ダイ15ごとに、対応づけられたレベル値に応じた剥離動作(ピックアップ動作)が行われる。以下では、パラメータテーブル160のレベル4の剥離動作を適用した半導体ダイ15のピックアップを例に挙げて、ピックアップの動作を説明する。なお、パラメータテーブル160の各種の剥離パラメータ、および、設定表示画面460については後で詳細に説明する。
 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の空気リーク量と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160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を少ない剥離動作(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え回数は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160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に切換える。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との間で切換えることで、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との間で切換えていたが、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160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160についてさらに詳しく説明する。パラメータテーブル160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、図19のパラメータテーブル160は、「条件テーブル」と言うこともでき、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。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に対応づけ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160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160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160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160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160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160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160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に対応づけ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160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。1枚のウェーハの中の剥離し難い位置にある半導体ダイ15にはレベル8に近いレベル値を対応づけ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、1枚のウェーハの中の剥離し易い位置にある半導体ダイ15にはレベル1に近いレベル値を対応づけ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。各剥離パラメータのパラメータ値は、「ピックアップ条件」と言うことができ、同種の剥離パラメータ(例えば「初期剥離時の開口圧力の切換回数」)のレベル1~8のパラメータ値は、「複数のピックアップ条件」である。また、図19に示す剥離パラメータの種類は、「ピックアップ条件の種類」と定義できる。
<レベルテーブル>
 次に、レベルテーブル159について詳細に説明する。図22は、1枚のウェーハの各半導体ダイ15の識別番号(ダイ識別番号、個別情報)の説明図であり、図23は、レベルテーブル159の一例を示す図である。図22に示すように、1枚のウェーハ11の各半導体ダイ15のX方向の位置(X座標)とY方向の位置(Y座標)とからなる識別番号が、各半導体ダイ15に対応づけられている。例えば、ウェーハ11の最も左上にある半導体ダイ15は、X方向の位置が「1」でありY方向の位置が「9」であるため、識別番号「1-9」が対応づけられており、同様に、その半導体ダイ15の右隣の半導体ダイ15は、X方向の位置が「1」でありY方向の位置が「10」であるため、識別番号「1-10」が対応づけられている。
 図23に示すように、レベルテーブル159は、各半導体ダイの識別番号(ダイ識別番号、個別情報)と、レベル値とを対応づけている。すなわち、レベルテーブル159は、1枚のウェーハにおける各半導体ダイと、剥離パラメータのパラメータ値(複数のピックアップ条件)の識別子であるレベル値とを対応づけている。レベルテーブル159とパラメータテーブル160により、1枚のウェーハの各半導体ダイ15に、レベル値に応じた剥離動作が対応づけられている。レベルテーブル159とパラメータテーブル160により、各種の剥離パラメータにおける複数のピックアップ条件(レベル1~8のパラメータ値)のうちの一つのピックアップ条件(パラメータ値)と、半導体ダイの個別情報(識別情報)とを対応づけた対応情報が定められている。
 図24は、図23のレベルテーブル159に従って、1枚のウェーハの各半導体ダイ15に、各半導体ダイ15に対応づけられたレベル値に応じた濃淡またはハッチングを付した図である。前述したように、1枚のウェーハにおける外周付近の半導体ダイ15から中心付近の半導体ダイ15に向かって、剥離容易度(剥離し易さ)が徐々に高くなっていることがある。その場合には、図24のように、ウェーハにおける外周付近の半導体ダイ15から中心付近の半導体ダイ15に向かって、対応づけるレベル値が低くなるようにする(剥離動作を簡易化して、剥離動作に要する時間が短くなるようにする)。図24では、最外周の半導体ダイ15e(左上り斜線のハッチングが付された半導体ダイ)にはレベル7が対応づけられており、半導体ダイ15eの内周側の半導体ダイ15d(右上り斜線のハッチングが付された半導体ダイ)にはレベル6が対応づけられており、半導体ダイ15dの内周側の半導体ダイ15c(濃いグレーが付された半導体ダイ)にはレベル5、半導体ダイ15cの内周側の半導体ダイ15b(淡いグレーが付された半導体ダイ)にはレベル4、中心付近の半導体ダイ15a(白色が付された半導体ダイ)にはレベル3がそれぞれ対応づけられている。なお、以下で説明する図25~27,30~35における、各半導体ダイ15または各半導体画像(後述)に付された図24と同じ濃淡またはハッチングは、図24の各レベル値と同じレベル値が対応づけられていることを意味している。図24のように、剥離し難い位置にある半導体ダイ15に対しては十分に剥離を促せる剥離動作(高いレベル値)を適用することで、ピックアップ時の半導体ダイの損傷やピックアップミスを抑制することができ、剥離し易い位置にある半導体ダイ15に対しては簡易な剥離動作(低いレベル値)を適用して短時間のピックアップを行うことができる。複数のウェーハにおいて各半導体ダイ15の位置に応じた各半導体ダイ15の剥離性は同様の傾向を示すため、図23,24のようなレベルテーブル159を用いて、複数のウェーハの半導体ダイ15を連続してピックアップする。
<設定表示画面>
 次に、オペレータ等がレベルテーブル159の生成や編集(更新)を行うための設定表示画面460について説明する。図25~27は、設定表示画面460の一例を示す図である。制御部150は、記憶部152に格納されている設定表示プログラム156を実行することで、表示部450(ディスプレイ)に設定表示画面460を表示し、レベルテーブル159の読み出し、生成、更新を受け付ける。制御部150は、表示制御手段として機能することで、表示部450に設定表示画面460を表示する。また、後述するように、設定表示プログラム156を実行することで、ウェーハの各半導体ダイ15の位置に応じた各半導体ダイ15の剥離性の自動取得の指示を受け付ける。図25に示すように、設定表示画面460は、1枚のウェーハの各半導体ダイを模したマップ画像480であり多数の半導体ダイ画像482からなるマップ画像480と、各種の操作用のボタン468からなる操作ボタン群464と、「レベル1」~「レベル8」の各ボタン466からなるレベル値ボタン群462とを有している。
 図23,24のように各半導体ダイ15にレベル値がすでに対応づけられている場合、すなわち、すでにレベルテーブル159が生成済みの場合には、オペレータ等は、設定表示画面460のマップ画像480に、レベルテーブル159に規定された対応関係を表示することができる。具体的には、オペレータ等は、マウス(入力部410)により、図25のように設定表示画面460上にあるポインタ478を「読み出し」のボタン468の位置まで移動し、そのボタンをクリック(選択)する。それにより、レベルテーブル159に規定された対応関係が読み出され、その対応関係がマップ画像480に表示される。具体的には、マップ画像480において、各半導体ダイ15に対応する半導体ダイ画像482のそれぞれに、各半導体ダイ15に対応づけられたレベル値に応じた色が付される。図25には、図23,24に示す各半導体ダイ15とレベル値との対応関係を有するレベルテーブル159が読み出された場合が示されている。このように、各半導体ダイ画像482にレベル値に応じた色を付すことで、オペレータ等は、各位置にある半導体ダイにどのレベル値が対応づけられているかを容易に把握することができる。なお、ここでは、各半導体ダイ画像482にレベル値に応じた色を付すとしたが、マップ画像480の各半導体ダイ画像482に、レベル値に応じた色、模様、文字、数字および記号の少なくとも1つを付すようにしてもよい。
 オペレータ等は、設定表示画面460のマップ画像480に読み出したレベルテーブル159を編集することができる。これについては、レベルテーブル159を新規に生成する方法を説明した後に説明する。なお、本実施形態では、ポインタ478の移動やボタンの選択にマウスを使うこととするが、ジョイスティック等が使われてもよい。
 図26は、新規にレベルテーブル159を生成する場合の設定表示画面460の一例を示す図である。オペレータ等が、ポインタ478を「新規作成」のボタン468に移動し、そのボタン468をクリックすることで、設定表示画面460がレベルテーブル159の新規作成の画面になる。この時、1枚のウェーハのすべての半導体ダイ15にデフォルトのレベル値が対応付けられた仮のレベルテーブル159が作成され、マップ画像480の各半導体ダイ画像482にはデフォルトのレベル値に対応した色が付される。図26では、デフォルトのレベル値はレベル3であり、各半導体ダイ画像482にはレベル3に対応した色(白色)が付されている。オペレータ等は、この状態から、各半導体ダイ画像482に所望のレベル値を対応づけていくことで、各半導体ダイ画像482に対応する半導体ダイ15にレベル値を対応づけていく。
 具体的には、まず、図26のようにポインタ478を所望のレベル値(図26ではレベル5)のボタン466まで移動させ、そのボタン466をクリックすることでレベル値を選択する。そして、図27のように、ポインタ478を、選択したレベル値を対応づけたい半導体ダイ画像482bに移動させ、その半導体ダイ画像482bをクリックする。それにより、クリックされた半導体ダイ画像482bに対応する半導体ダイに選択したレベル値が対応づけられる。また、半導体ダイ画像482bに選択したレベル値に応じた色が付される。図27には、3つの半導体ダイ画像482bをクリックしたことで、それらの半導体ダイ画像482bに、選択したレベル5に応じた色が付された状態が示されている。オペレータ等は、このようにして、レベル値の選択と、選択したレベル値を対応づける半導体ダイ画像(半導体ダイ)の選択とを繰り返すことで、レベルテーブル159を作成、又は、編集していく。制御部150は、生成手段として機能して、このレベル値の選択と半導体ダイ画像(半導体ダイ)の選択とを受け付ける。
 そして、レベルテーブル159の作成、又は、編集が完了したら、ポインタ478を「上書き保存」のボタン468に移動させ、そのボタン468をクリック(選択)することで、レベルテーブル159の作成(生成)が終了する。制御部150は、「上書き保存」のボタン468がクリックされると、生成手段として機能して、レベルテーブル159を生成する。なお、レベルテーブル159が複数存在する場合には、各レベルテーブル159を識別するために、レベルテーブル159にファイル名を付けて記憶部152に格納し、読み出しの際にはファイル名を指定してレベルテーブル159を記憶部152から読み出す形態が考えられる。この形態の場合には、ポインタ478により「名前を付けて保存」のボタン468をクリックして、入力部410のキーボード等からファイル名がつけられて、レベルテーブル159が記憶部152に格納される。なお、この場合には、制御部150は、「名前を付けて保存」のボタン468がクリックされると、生成手段として機能して、レベルテーブル159を生成する。そして、前述した「読み出し」のボタン468がポインタ478によりクリックされた際に、複数のレベルテーブル159の中から読み出したいレベルテーブル159のファイル名を指定することで、所望のレベルテーブル159が設定表示画面460に読み出されることになる。
 前述した図25のように、レベルテーブル159が設定表示画面460のマップ画像480に読み出され後、レベルテーブル159を編集(更新)する場合も、上記した新規作成の場合と同様の方法で行われる。すなわち、図25において、ポインタ478により所望のレベル値のボタン466をクリック(選択)した後、選択したレベル値に変更したい半導体ダイ画像482(半導体ダイ)をポインタ478によりクリックする。それにより、クリックされた半導体ダイ画像482に対応する半導体ダイ15に、選択したレベル値が対応づけられ、半導体ダイ画像482にレベル値に応じて色が付される。
 オペレータ等は、設定表示画面460にレベルテーブル159を読み出した状態、すなわち、マップ画像480の各半導体ダイ画像482にレベル値に応じた色が付されている状態で、不図示のピックアップ実行のボタンを押下することで、半導体ダイ15のピックアップをスタートする。なお、ピックアップ実行のボタンは、画面上に表示されたボタンを入力部410のマウスでクリックする形態、或いは、物理的に存在するボタンをオペレータ等が手や指で押下する形態であることができる。ピックアップ実行のボタンが押下されることで、制御部150は、記憶部152に格納されている制御プログラム155を実行して、半導体ダイ15のピックアップを行う。この際、各ウェーハの各半導体ダイ15に対して、設定表示画面460のマップ画像480に読み出されたレベルテーブル159に従って剥離動作が行われる。
<1枚のウェーハにおける各半導体ダイの剥離性の取得>
 次に、1枚のウェーハの各半導体ダイ15の剥離性の取得について説明する。オペレータ等は、ウェーハの各半導体ダイ15の位置に応じた各半導体ダイ15の剥離性(剥離し易さ、或いは、剥離し難さ)を把握することにより、各半導体ダイ15に対してより的確なレベル値を対応づけることができる。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、ウェーハの各半導体ダイの位置に応じた各半導体ダイの剥離性を、自動で取得することが可能となっている。以下に、各半導体ダイ15の剥離性の自動取得について詳細に説明する。
<剥製性の検出方法>
 まず、半導体ダイのピックアップシステム500が行う、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28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28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28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、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「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28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28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28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28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、比較する期間は、その他の期間であることもできる。
 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28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28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28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。
<剥離性の設定表示画面への表示>
 次に、上記のようにして検出される半導体ダイ15のダイシングシート12からの剥離性を、設定表示画面460に表示する方法について説明する。オペレータ等は、1枚のウェーハの各半導体ダイ15の位置における各半導体ダイ15の剥離性を把握したい場合に、図30のように、ポインタ478により「自動取得」のボタン468をクリックする。それにより、制御部150は、記憶部152の制御プログラム155を実行して、1枚のウェーハの各半導体ダイ15を所定のレベル値の剥離動作(ピックアップ動作)でピックアップする。この際、制御部150は、生成手段として機能し、半導体ダイ15をピックアップするごとに、実流量変化158を取得し、実流量変化158と期待流量変化157との相関値を求め、実流量変化158と相関値とを記憶部152に格納する。
 そして、制御部150(生成手段)は、半導体ダイ15をピックアップするごとに、相関値を、図29に示す閾値テーブル161の各レベル値の閾値TH1,TH2と比較する。図29は、閾値テーブル161の一例であり、閾値テーブル161は、予め記憶部152に格納しておくテーブルであり、相関値に基づいて半導体ダイ15に対してどのレベル値を適用すべきかを決定するためのテーブルである。閾値テーブル161には、各レベル値の範囲が下側閾値TH1,上側閾値TH2で設定されており、低いレベル値ほど大きい閾値TH1,TH2が設定されている。例えば、レベル4の範囲は0.81(下側閾値TH1)~0.85(上側閾値TH2)であり、レベル1の範囲は0.96(下側閾値TH1)以上であり、レベル8の範囲は0.65(上側閾値TH2)以下である。制御部150(生成手段)は、求められた相関値がどのレベル値の範囲に属しているかを探索し、相関値が属するレベル値を取得する。例えば、求められた相関値が0.78であれば、レベル5(範囲:0.76~0.80)を取得する。このようにして、制御部150は、1枚のウェーハの各半導体ダイ15をピックアップするごとに、相関値が属するレベル値を閾値テーブル161から取得する。そして、制御部150は、そのレベル値を、相関値が求められた半導体ダイ15(ダイ識別番号)に対応づけていく。すなわち、制御部150(生成手段)は、レベルテーブル159を作成していく。そして、制御部150は、徐々に作成されていくレベルテーブル159に基づいて、図30に示すように、マップ画像480の各半導体ダイ画像482にレベル値に応じた色を付していく。
 このように、各半導体ダイ15の相関値(剥離容易度)の大きさをレベル値で段階的にマップ画像480に表す。オペレータ等は、図30のようなマップ画像480を見ることで、どの位置の半導体ダイがどの程度の剥離容易度を有しているかを容易に把握することができる。また、「自動取得」のボタン468をクリックするだけでレベルテーブル159が作成されるので、以降の複数枚のウェーハの各半導体ダイをピックアップする際に、このレベルテーブル159をそのまま適用することもできる。また、オペレータ等は、図30のように自動で各半導体ダイ15にレベル値が対応づけられたレベルテーブル159を編集することもできる。すなわち、前述したレベルテーブル159を編集する場合と同様に、図30の設定表示画面460において、所望のレベル値のボタン466をポインタ478で選択した後、マップ画像480の中のレベル値を変更したい半導体ダイ画像482をポインタ478で選択すればよい。なお、ここでは、マップ画像480の各半導体ダイ画像482にレベル値に応じた色を付すとしたが、各半導体ダイ画像482に、相関値(剥離容易度)の大きさに応じてより細かく変化する色、模様、文字、数字および記号の少なくとも1つを付すようにしてもよい。
 さらに、本実施形態の半導体ダイのピックアップシステム500は、オペレータ等が、1枚のウェーハの各半導体ダイ15の剥離性を詳細に把握できる仕組みを有している。図31に示すように、マップ画像480の所定の半導体ダイ画像482cにポインタ478を移動させると吹き出し486が現れ、吹き出し486の中に、ポインタ478が位置している半導体ダイ画像482cに対応する半導体ダイ15の実流量変化の波形と相関値とが表示される。図31に示す吹き出し486の中には、実線で実流量変化が表示されている他、破線で期待流量変化も表示されている。このように、各半導体ダイ15の実流量変化と相関値とが設定表示画面460に表示されるため、オペレータ等は各半導体ダイ15の剥離性を詳細に知ることができる。なお、マップ画像480において、各半導体ダイ画像482に、各半導体ダイ画像482に対応した各半導体ダイ15の相関値を付すようにしてもよい。または、特定の1つ又は複数の半導体ダイ画像482に対応する半導体ダイ15の相関値を、設定表示画面460上の所定位置に表示するようにしてもよい。
<作用効果>
 以上説明した半導体ダイのピックアップシステム500は、1枚のウェーハにおける各半導体ダイ15と、各種の剥離パラメータにおける複数のピックアップ条件(レベル1~8のパラメータ値)のうちの一つのピックアップ条件(パラメータ値)とを対応づけた対応情報(レベルテーブル159およびパラメータテーブル160)を記憶部152に記憶しておく。そして、1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、その対応情報を参照して、半導体ダイ15ごとに対応づけられた剥離動作にしたがって半導体ダイ15をダイシングシート12から剥離してピックアップを行う。そのため、1枚のウェーハにおける各半導体ダイ15に適した剥離動作を適用して、ピックアップを行うことができる。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によれば、1枚のウェーハの各半導体ダイ15の位置に応じた各半導体ダイ15の剥離性を把握することができる。
<その他>
 以上説明した実施形態では、設定表示画面460は、レベルテーブル159の作成や更新などを行うための画面であった。しかし、設定表示画面460において、パラメータテーブル160(条件テーブル)の各パラメータ値の設定を行えてもよい。例えば、図32に示すように、パラメータ値の設定用のウィンドウ490を設定表示画面460に表示させて、パラメータ値の設定を行えるようにする。具体的には、まず、パラメータ値を設定したいレベル値のボタン466をポインタ478で選択(クリック)し、その後、「詳細設定」のボタン470をポインタ478でクリックする。それにより、図32のように選択したレベル値の剥離パラメータのパラメータ値設定用のウィンドウ490が現れる。そして、ウィンドウ490内の変更、または、新たに設定したいパラメータ値のテキストボックス492をポインタ478でクリックし、入力部410のキーボードからパラメータ値を入力する。そして、全てのパラメータ値の入力が終了したら、ウィンドウ490内の「保存」のボタン472をポインタ478でクリックする。これにより、選択したレベル値の剥離パラメータのパラメータ値が、変更または新たに設定される。このパラメータ値の受け付けと、「保存」のボタン472がクリックされることによるパラメータテーブル160の更新、或いは、生成は、制御部150が生成手段として機能して行う。このように、設定表示画面460においてパラメータテーブル160の各パラメータ値を変更、設定できれば、各レベル値の剥離パラメータのパラメータ値を非常に簡単に調整することができる。
 また、以上説明した実施形態では、ウェーハにおける外周付近の半導体ダイ15から中心付近の半導体ダイ15に向かって、剥離容易度(剥離し易さ)が徐々に高くなっている場合を例に挙げて説明を行った。しかし、ウェーハにおける各半導体ダイ15の位置に応じた各半導体ダイ15の剥離性のパターンは、これ以外にも様々ある。半導体ダイ15の裏面にはDAF(ダイアタッチメントフィルム)と呼ばれるフィルムが貼り付けられることがある。DAFは、半導体ダイ15の裏面に貼り付いた状態で半導体ダイ15と共にピックアップされた後、半導体ダイ15が基板にダイボンディングされる際に、半導体ダイ15と基板との間の接着剤として機能する。半導体ダイ15がダイシングシート12に貼り付けられている状態では、半導体ダイ15とダイシングシート12との間にDAFが存在する。半導体ダイ15の裏面に貼り付けられたDAFとダイシングシート12との剥離性を良好にするために、ウェーハの各半導体ダイ15をピックアップする前に、ダイシングシート12に対して紫外線が照射されることがある。紫外線を照射してダイシングシート12の粘着力を低下させる。この紫外線の照射にムラがでることがあり、1枚のウェーハの各半導体ダイ15の位置に応じて各半導体ダイ15の剥離性が変化することがある。このような要因により、ウェーハにおける各半導体ダイ15の位置に応じた各半導体ダイ15の剥離性は様々なパターンがあり、オペレータ等はそれを把握し、1枚のウェーハの各半導体ダイ15に適切なレベル値を対応づける。例えば、図33のようにウェーハを周方向に2つ以上(図33では4つ)に分割して、複数の分割部分のそれぞれに属する半導体ダイ15a,15b,15c,15dに異なるレベル値を対応づけることが考えられる。または、例えば、図34のようにウェーハを径方向に2つ以上(図34では6つ)に分割して、複数の分割部分のそれぞれに属する半導体ダイ15a,15b,15c,15d,15e,15fに異なるレベル値を対応づけることが考えられる。または、例えば、図35のようにウェーハを部分的に区分けして、各部分のそれぞれに属する半導体ダイ15a,15b,15c,15dに異なるレベル値を対応づけることが考えられる。
 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、剥離容易度である。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、剥離困難度である。半導体ダイ15の剥離性を把握するための指標として、相関値(剥離容易度)に代えて、剥離困難度を使うことができる。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29の閾値テーブル161(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)を用いて、各半導体ダイ15にレベル値を対応づけた。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161(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、各半導体ダイ15にレベル値を対応づけてもよい。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、以上説明した実施形態では、相関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。すなわち、パラメータテーブル160の剥離パラメータの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「吸着圧力の切換え回数」が設けられてもよい。パラメータテーブル160において、レベル値が高くなるほど、「吸着圧力の切換え回数」が多くなるようにパラメータ値を設定しておく。剥離性の悪い半導体ダイ15には高いレベル値を対応づけて、「吸着圧力の切換え回数」が多くなるようにして、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。
 また、以上説明した実施形態では、図36に示すように、1つの制御部150が、ピックアップ制御手段600、生成手段602、および表示制御手段604として機能した。しかし、半導体ダイのピックアップシステム500が、2つ以上の制御部150を備え、例えば、1つの制御部150がピックアップ制御手段600として機能し、別の制御部150が生成手段602および表示制御手段604として機能してもよい。
 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>
 以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした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、15,15a,15b,15c,15d,15e,15f 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 設定表示プログラム、157 期待流量変化、158,158a,158b 実流量変化、159 レベルテーブル、160 パラメータテーブル、161 閾値テーブル、300 段差面形成機構、400 段差面形成機構駆動部、410 入力部、450 表示部、460 設定表示画面、462 レベル値ボタン群、464 操作ボタン群、466,468,470,472 ボタン、478 ポインタ、480 マップ画像、482,482a,482b,482c 半導体ダイ画像、486 吹き出し、490 ウィンドウ、492 テキストボックス、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 生成手段、604 表示制御手段。

Claims (14)

  1.  ウェーハをダイシングした半導体ダイをダイシングシートから剥離してピックアップするピックアップシステムであって、
     前記ダイシングシートから半導体ダイをピックアップするためのピックアップ条件に基づいて、ピックアップ動作を制御する制御手段と、
     複数の前記ピックアップ条件のうちのいずれか一つの前記ピックアップ条件と、半導体ダイの個別情報とを対応づけた対応情報を生成する生成手段と、を備え、
     前記制御手段は、
     半導体ダイをピックアップする際に、半導体ダイごとに対応づけられた前記対応情報にしたがって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制御を行う、
     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、
     前記生成手段は、
     1枚のウェーハにおける各半導体ダイと、複数の前記ピックアップ条件の識別子であるレベル値とを対応づけたレベルテーブルと、
     複数の前記レベル値のいずれか一つと、前記ピックアップ条件のいずれか一つとを対応づけた条件テーブルと、を生成し、
     前記対応情報は、前記レベルテーブルおよび前記条件テーブルにより定められる、
     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、
     複数の前記レベル値は、ピックアップに要する時間の長短を示す値である、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  4.  請求項2または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、
     画面を表示する表示部と、
     表示制御手段と、を備え、
     前記表示制御手段は、
     前記表示部に、1枚のウェーハの各半導体ダイを模したマップ画像を表示し、
     前記マップ画像において、前記レベル値が対応づけられた半導体ダイに対応する半導体ダイ画像に、レベル値に応じた色、模様、文字、数字および記号の少なくとも1つを付す、
     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、
     情報を入力する入力部、を備え、
     前記生成手段は、
     前記入力部から、前記マップ画像上の1つ又は複数の半導体ダイ画像の選択と、複数の前記レベル値の中から1つのレベル値の選択とを受け付け、
     選択された半導体ダイ画像に対応する半導体ダイに、選択されたレベル値を対応づけて、前記レベルテーブルを生成、または、更新する、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  6.  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、
     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、
     前記吸引機構の吸引空気流量を検出する流量センサと、
     半導体ダイの前記ダイシングシートからの剥離が良好な場合における、当該半導体ダイのピックアップの際の前記流量センサが検出する前記吸引空気流量の時間変化を示す期待流量情報を記憶した記憶部と、
    を備え、
     前記生成手段は、
     1枚のウェーハにおける各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を示す実流量情報を取得し、
     複数の半導体ダイのそれぞれの前記実流量情報と前記期待流量情報との相関値を求め、
     複数の前記相関値のそれぞれに基づいて、複数の半導体ダイのそれぞれに前記レベル値を対応づけて、前記レベルテーブルを生成、または、更新する、
     ことを特徴とする半導体ダイのピックアップシステム。
  7.  請求項6に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     前記表示制御手段は、
     前記表示部の前記マップ画像において、各半導体ダイ画像または各半導体ダイ画像の近傍に、各半導体ダイ画像に対応した各半導体ダイの前記相関値を表示し、または、
     前記表示部において、特定の半導体ダイ画像に対応する半導体ダイの前記相関値を、画面上の所定位置に表示する、
     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、
     前記レベルテーブルにおいて、1枚のウェーハの外周側から内周側に向かうにしたがって、各半導体ダイに、よりピックアップに要する時間が短いレベル値が対応づけられている、
     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2または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、
    を備え、
     前記制御手段は、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る制御を行い、
     前記ピックアップ条件の種類には、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切換回数を含む、
     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9に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     前記ピックアップ条件の種類には、前記開口圧力を前記第1圧力に保持する保持時間を含む、
     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9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含み、前記吸着面に対する段差面を形成する段差面形成機構、を備え、
     前記制御手段は、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位置に移動させる制御を行い、
     前記ピックアップ条件の種類には、前記所定時間を含む、
     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11に記載の半導体ダイのピックアップシステムであって、
     前記ピックアップ条件の種類には、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含む、
     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または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、
     半導体ダイを吸着するコレット、を備え、
     前記ピックアップ条件の種類には、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含む、
     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.  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、
     前記吸引機構の吸引空気流量を検出する流量センサと、
     ピックアップの際に、半導体ダイを前記ダイシングシートから剥離するための剥離動作を制御する制御部と、
     画面を表示する表示部と、
    を備え、
     前記制御部は、
     1枚のウェーハにおける各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実流量変化を取得し、
     複数の半導体ダイのそれぞれの前記実流量変化に基づいて、複数の半導体ダイのそれぞれの前記ダイシングシートからの剥離容易度または剥離困難度である剥離度を求め、
     前記表示部に、1枚のウェーハの各半導体ダイを模したマップ画像を表示し、
     前記マップ画像において、剥離度を求めた半導体ダイに対応する半導体ダイ画像に、当該半導体ダイの剥離度に応じた色、模様、文字、数字および記号の少なくとも1つを付す、
     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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