ピックアップ方法及びピックアップ装置
【課題】チップをピックアップする際に加えられる応力負荷を低減でき、チップの破壊を防止できるピックアップ方法及びピックアップ装置を提供する。
【解決手段】粘着シートに貼り付けられているチップに第１の吸着部を近づけて接触させるとともに、粘着シートに接触する接触面に凹部が形成されている第２の吸着部を粘着シートに近づけ、第１の吸着部と対向するように粘着シートに第２の吸着部を接触させる第１のステップＳ１１〜Ｓ１３と、粘着シートに接触している第２の吸着部により粘着シートを吸引するとともに、粘着シートとチップとの間に注入部により流体を注入することによって、チップの凹部に対向する部分から粘着シートを剥離する第２のステップＳ１４〜Ｓ１７と、第１の吸着部によりチップを吸着している状態で、粘着シートから第１の吸着部を遠ざけることによって、チップをピックアップする第３のステップＳ１８とを有する。
【解決手段】粘着シートに貼り付けられているチップに第１の吸着部を近づけて接触させるとともに、粘着シートに接触する接触面に凹部が形成されている第２の吸着部を粘着シートに近づけ、第１の吸着部と対向するように粘着シートに第２の吸着部を接触させる第１のステップＳ１１〜Ｓ１３と、粘着シートに接触している第２の吸着部により粘着シートを吸引するとともに、粘着シートとチップとの間に注入部により流体を注入することによって、チップの凹部に対向する部分から粘着シートを剥離する第２のステップＳ１４〜Ｓ１７と、第１の吸着部によりチップを吸着している状態で、粘着シートから第１の吸着部を遠ざけることによって、チップをピックアップする第３のステップＳ１８とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップのピックアップ方法及びチップのピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスの高集積化が進んでいる。高集積化した複数の半導体デバイスを水平面内で配置し、これらの半導体デバイスを配線で接続して製品化する場合、配線長が増大し、それにより配線の抵抗が大きくなること、また配線遅延が大きくなることが懸念される。
【０００３】
そこで、半導体デバイスを三次元に積層する三次元集積技術を用いることが提案されている。この三次元集積技術においては、予め集積回路を作りこんだ基板をチップに分割し、分割前に行った良品判別試験によって良品であると確認されたチップを選別して、別の基板上に積層し、三次元積層体（スタックド・チップ）として実装する方法が提案されている。
【０００４】
通常、このようなスタックド・チップは以下のようにして製造される。まず半導体デバイスを形成した基板に、ダイシングテープ又はバックグラインドテープ等の粘着シートを、半導体デバイスが形成されているデバイス形成面側から貼り付ける。そして、デバイス形成面に粘着シートが貼り付けられた基板を、デバイス形成面と反対面、すなわち基板の裏面から、所定の厚さになるまで研削して薄化する。その後、薄化した基板を粘着シートに貼り付けたままダイシング加工して、個々のチップに分割し、個々のチップに分割されたチップを粘着シートから取り出し、取り出したチップを積層する（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
上記した製造工程のうち、個々のチップを粘着シートから取り出す工程では、ピックアップ装置により、個々のチップが貼り付けられている粘着シートから個々にチップが剥離され、取り出される。このピックアップ装置としては、粘着シートの裏面から針を突き上げてチップを取り出すニードルピックアップ装置（例えば特許文献２参照）が開示されている。あるいは、チップを真空吸着可能なノズルをチップの表面に近づけ、粘着シートから取り出すニードルレスピックアップ装置（例えば特許文献３参照）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−０５６５３１号公報
【特許文献２】特開昭６０−１０２７５４号公報
【特許文献３】特開２００４−０３９７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このようなチップをピックアップするピックアップ装置及びピックアップ方法には、以下のような問題がある。
【０００８】
薄化したチップをピックアップする場合、粘着シートからチップを短時間で剥離させると、チップに材料強度を超える応力が加えられ、チップが破壊されるという問題がある。このような問題を回避するためには、粘着シートからチップを剥離させる時間をより長くし、剥離の際にチップに加えられる応力を低減すればよいとも考えられる。
【０００９】
しかし、粘着シートからチップを剥離させる時間を長くした場合、チップの面内では、粘着シートから剥離している部分と、粘着シートから剥離していない部分とが、同時に存在する。そして、粘着シートから剥離している部分と、粘着シートから剥離していない部分との分布に起因して、チップに加えられる応力には、チップ面内における分布が発生する。チップに加えられる応力が最も強い部分において、その応力が、チップの平面寸法、厚さ寸法よりなるチップ形状、及び、例えばシリコン等よりなるチップの材料の材料強度によって決定される、破壊強度を超える場合、チップは破壊される。
【００１０】
例えば、粘着シートから剥離している部分と、粘着シートから剥離していない部分との境界面には、せん断応力が作用し、そのせん断応力は、チップの平面寸法、厚さ寸法よりなるチップ形状に依存する。そして、せん断応力が、チップのせん断破壊強度（せん断強度）を超える場合、チップは破壊される。
【００１１】
このように、粘着シートからチップを剥離させる剥離時間を単純に長くするだけでは、チップ形状によっては、チップに加わる応力が材料強度よりも大きくなることを防止できない。従って、チップが破壊されずにピックアップできるチップ形状が制限されるという問題がある。
【００１２】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、薄化したチップをピックアップする場合でも、粘着シートに貼り付けられているチップをピックアップする際にチップに加えられる応力負荷を低減でき、チップの破壊を防止できるチップのピックアップ方法及びピックアップ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の一実施例によれば、粘着シートに貼り付けられているチップに第１の吸着部を近づけて接触させるとともに、前記粘着シートに接触する接触面に凹部が形成されている第２の吸着部を前記粘着シートに近づけ、前記第１の吸着部と対向するように前記粘着シートに前記第２の吸着部を接触させる第１のステップと、前記粘着シートに接触している前記第２の吸着部により前記粘着シートを吸引するとともに、前記粘着シートと前記チップとの間に注入部により流体を注入することによって、前記チップの前記凹部に対向する部分から前記粘着シートを剥離する第２のステップと、前記第１の吸着部により前記チップを吸着している状態で、前記第２の吸着部が吸引している前記粘着シートから前記第１の吸着部を遠ざけることによって、前記チップを前記粘着シートから剥離してピックアップする第３のステップとを有する、ピックアップ方法が提供される。
【００１５】
本発明の一実施例によれば、チップを吸着する第１の吸着部と、前記第１の吸着部を移動駆動する第１の駆動部と、粘着シートに接触する接触面に凹部が形成されており、前記粘着シートを吸引する第２の吸着部と、前記第２の吸着部を移動駆動する第２の駆動部と、流体を注入する注入部と、前記第１の駆動部により、粘着シートに貼り付けられているチップに前記第１の吸着部を近づけて接触させるとともに、前記第２の駆動部により、前記第２の吸着部を前記粘着シートに近づけ、前記第１の吸着部と対向するように前記粘着シートに前記第２の吸着部を接触させ、前記粘着シートに接触している前記第２の吸着部により前記粘着シートを吸引するとともに、前記粘着シートと前記チップとの間に前記注入部により流体を注入することによって、前記チップの前記凹部に対向する部分から前記粘着シートを剥離し、前記第１の吸着部により前記チップを吸着している状態で、前記第２の吸着部が吸引している前記粘着シートから前記第１の吸着部を前記第１の駆動部により遠ざけることによって、前記チップを前記粘着シートから剥離してピックアップする、制御部とを有する、ピックアップ装置が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、薄化したチップをピックアップする場合でも、粘着シートに貼り付けられているチップをピックアップする際にチップに加えられる応力負荷を低減でき、チップの破壊を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態に係るピックアップ装置の概略断面図である。
【図２】実施の形態に係るピックアップ方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。
【図３Ａ】実施の形態に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その１）。
【図３Ｂ】実施の形態に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その２）。
【図３Ｃ】実施の形態に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その３）。
【図３Ｄ】実施の形態に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その４）。
【図３Ｅ】実施の形態に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その５）。
【図３Ｆ】実施の形態に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その６）。
【図３Ｇ】実施の形態に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その７）。
【図３Ｈ】実施の形態に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その８）。
【図４】比較例に係るピックアップ装置の構成を模式的に示す縦断面図である。
【図５】３つの状態における、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）でチップに働く剥離力の時間変化を示すグラフである。
【図６】上コレット上昇工程（ステップＳ１８）におけるチップに働くせん断応力を説明するためのピックアップ装置の縦断面図である。
【図７】上コレット上昇工程（ステップＳ１８）においてチップに働くせん断応力を説明するためのチップの平面図である。
【図８】上コレット上昇工程（ステップＳ１８）においてチップに働くせん断応力のせん断面積を説明するためのチップの斜視図である。
【図９】実施の形態の変形例に係るピックアップ装置の概略断面図である。
【図１０】実施の形態の変形例に係るピックアップ方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１１Ａ】実施の形態の変形例に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その１）。
【図１１Ｂ】実施の形態の変形例に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その２）。
【図１１Ｃ】実施の形態の変形例に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その３）。
【図１１Ｄ】実施の形態の変形例に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その４）。
【図１１Ｅ】実施の形態の変形例に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その５）。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明を実施するための形態について図面と共に説明する。
（実施の形態）
最初に、図１から図８を参照し、本発明の実施の形態に係るピックアップ装置及びピックアップ方法について説明する。
【００１９】
初めに、図１を参照し、本実施の形態に係るピックアップ装置について説明する。図１は、本実施の形態に係るピックアップ装置１０の概略断面図である。
【００２０】
ピックアップ装置１０は、ステージ２０、上コレット３０、下コレット４０及び制御部６０を有する。
【００２１】
ステージ２０は、水平に設置されている。ウェハＷが貼り付けられた、例えばダイシングテープよりなる粘着シート２１が、リングフレーム２２に保持された状態で、ステージ２０に保持されている。粘着シート２１に貼り付けられたウェハＷは、ウェハＷに加工された複数のチップ２３がダイシング加工され、分割された状態で粘着シート２１上に接着されている。
【００２２】
なお、ステージ２０は、ピックアップ装置１０と別に設けられているものを使用してもよい。すなわち、ピックアップ装置１０は、少なくとも上コレット３０、下コレット４０を有するものである。
【００２３】
上コレット３０と下コレット４０とは、ステージ２０に保持されている粘着シート２１に貼り付けられているチップ２３を上下から挟み込むように、すなわち互いに対向するように構成されている。上コレット３０及び下コレット４０は、それぞれ上下動及び水平面内二次元方向に移動可能に設けられており、後述する上コレット駆動機構及び下コレット駆動機構により、上下動及び水平面内二次元方向に移動される。そして、上コレット駆動機構及び下コレット駆動機構により、上コレット３０と下コレット４０の中心軸が、ピックアップされるチップ２３の中心に一致するように位置決めされる。
【００２４】
なお、上コレット３０及び下コレット４０は、それぞれ、本発明における第１の吸着部及び第２の吸着部に相当する。また、ピックアップ装置１０は、図１に示す構成を９０°回転して横に倒した構成にしてもよく、上下反転した構成にしてもよい。
【００２５】
上コレット３０は、上コレット本体部３１、上コレット駆動機構３２、及び上コレット排気機構３３を有する。上コレット駆動機構３２は、本発明における第１の駆動部に相当する。
【００２６】
上コレット本体部３１は、上コレット下端部３４及び上コレット軸部３５を有する。上コレット本体部３１は、上コレット駆動機構３２の下端に取り付けられた構造体であり、水平面内に移動可能及び垂直方向に移動可能に設けられている。そして、上コレット本体部３１は、上コレット駆動機構３２により、水平面内に移動駆動及び垂直方向に移動駆動される。
【００２７】
上コレット下端部３４の下面、すなわちチップ２３側の表面は、チップ２３の上面に略平行に構成されており、平面視において例えば矩形、円形、楕円形等の形状を有している。上コレット下端部３４は、中心側及び周縁側に、それぞれ周縁側部材３６及び中心側部材３７よりなる部材を２重に配置した構造を有している。周縁側部材３６は、気密性の部材により構成され、周縁側部材３６の下面の中心側に、下面に接触したチップ２３を吸引するための吸引孔３８と連通する開口３９が形成されている。中心側部材３７は、吸引孔３８と連通する開口３９付近に、周縁側部材３６に係止されるように設けられている。中心側部材３７は、多孔質材料により構成されており、多孔質材料の内部の微細な孔を通って気体が流通可能に設けられている。
【００２８】
上コレット軸部３５は、上コレット下端部３４を保持するものである。上コレット軸部３５は、中心軸に沿って中空の吸引孔３８を有している。吸引孔３８の下端は、多孔質材料よりなる中心側部材３７を介して周縁側部材３６の下面に形成された開口３９に接続されている。吸引孔３８の上端は、上コレット排気機構３３に接続されている。上コレット排気機構３３は、図示しない排気ポンプおよびバルブを有しており、任意のタイミングでバルブ開度を調整することで、吸引孔３８の排気圧の調整が可能である。
【００２９】
周縁側部材３６の下面がチップ２３の上面と接触した状態で上コレット排気機構３３により吸引孔３８が減圧されるときは、チップ２３の上面によって開口３９が封じられた中心側部材３７及び吸引孔３８が減圧されるため、上コレット本体部３１は、チップ２３を吸着することができる。すなわち、周縁側部材３６の下面は、チップ２３の上面との接触によって、開口３９の内部の多孔質材料よりなる中心側部材３７及び吸引孔３８を大気から隔離する構造となっている。そのため、上コレット本体部３１は、上コレット下端部３４に形成された開口３９にチップ２３を吸着させた状態で、上コレット本体部３１を上コレット駆動機構３２により上方に移動してチップ２３をピックアップするときも、チップ２３を吸着保持することができる。
【００３０】
下コレット４０は、下コレット本体部４１、下コレット駆動機構４２、下コレット排気機構４３、ニードル４４を有する。下コレット駆動機構４２は、本発明における第２の駆動部に相当する。
【００３１】
下コレット本体部４１は、下コレット上端部４５及び下コレット軸部４６を有する。下コレット本体部４１は、下コレット駆動機構４２の上端に取り付けられた構造体であり、水平面内に移動可能及び垂直方向に移動可能に設けられている。ただし、チップ２３が貼り付けられた粘着シート２１を保持するステージ２０が、粘着シート２１を水平面内に移動可能に設けられているときは、下コレット本体部４１は、水平面内に移動可能に設けられていなくてもよい。
【００３２】
下コレット上端部４５の上面、すなわち粘着シート２１側の表面は、粘着シート２１のシート面に略平行に構成されており、平面視において例えば矩形、円形、楕円形等の形状を有している。下コレット上端部４５は、周縁側部材４７により構成される。周縁側部材４７は、気密性の部材により構成され、周縁側部材４７の上面の中心側に開口され、上面に接触させた粘着シート２１を吸引するための凹部４８が形成されている。凹部４８の底面４９には、周縁側部材４７の上面に接触した粘着シート２１を吸引するための吸引孔５０の開口５１が形成されている。
【００３３】
なお、下コレット上端部４５は、後述するように上面で粘着シート２１に接触する。従って、下コレット上端部４５の上面は、本発明における、粘着シートに接触する接触面に相当する。
【００３４】
下コレット軸部４６は、下コレット上端部４５を保持するものである。下コレット軸部４６は、中心軸に沿って中空の吸引孔５０を有している。吸引孔５０の上端は、凹部４８の底面４９に形成された開口５１に接続されている。吸引孔５０の下端は、下コレット排気機構４３に接続されている。下コレット排気機構４３は、図示しない排気ポンプおよびバルブを有しており、任意のタイミングでバルブ開度を調整することで、吸引孔５０の排気圧の調整が可能である。
【００３５】
周縁側部材４７の上面が粘着シート２１の下面と接触した状態で下コレット排気機構４３により吸引孔５０が減圧され、粘着シート２１の下面によって開口が封じられた凹部４８及び吸引孔５０が減圧されると、下コレット本体部４１は、粘着シート２１を凹部４８に吸着する。すなわち、周縁側部材４７の上面は、粘着シート２１の下面との接触によって、凹部４８及び吸引孔５０を大気から隔離する構造となっている。そのため、下コレット本体部４１は、上コレット下端部３４に形成された開口３９にチップ２３を吸着させた状態で、上コレット本体部３１を上コレット駆動機構３２により上方に移動してチップ２３をピックアップするときも、凹部４８により粘着シート２１を吸着保持することができる。
【００３６】
ニードル４４は、ニードル本体部５２、ニードル駆動機構５３、及び流体供給機構５４を有する。ニードル４４は、本発明における注入部に相当する。
【００３７】
ニードル４４は、下コレット本体部４１に取り付けられた構造体であり、垂直方向に移動可能に設けられている。そして、ニードル本体部５２は、ニードル駆動機構５３により、垂直方向に移動駆動される。
【００３８】
ニードル４４の先端には、チップ２３とチップ２３から剥離した粘着シート２１との間に気体又は液体よりなる流体を注入するために流体を供給する供給孔５５と連通する開口５６が形成されている。また、ニードル４４は、中心軸に沿って中空の供給孔５５を有している。供給孔５５の上端は、ニードル４４の先端に形成された開口５６に接続されている。供給孔５５の下端は、流体供給機構５４に接続されている。
【００３９】
上記したように、凹部４８は、周縁側部材４７の上面に粘着シート２１の下面が接触することによって、凹部４８の開口が粘着シート２１で塞がれ、空間ＳＰを形成するためのものである。凹部４８の開口も、平面視において例えば矩形、円形、楕円形等の形状を有している。例えば、チップ２３が平面視で矩形形状を有するものとし、凹部４８の開口形状を矩形とし、チップ２３の平面寸法をＬ１とし、凹部４８の開口寸法をＬ２とすると、空間ＳＰを形成するために、Ｌ２＜Ｌ１であることが好ましい。例えばＬ１を１０ｍｍとすると、Ｌ２を例えば９ｍｍとすることができる。なお、このＬ２の値は、後述するように、チップ２３に作用するせん断応力がチップ２３のせん断破壊強度（せん断強度）と等しくなるような所定値よりも大きい値である。
【００４０】
一方、凹部４８は、粘着シート２１をチップ２３の下面から剥離して凹部４８に吸引することができ、吸引した粘着シート２１とチップ２３の下面との間に、ニードル４４を挿入し、流体を注入できるような深さ寸法Ｈ１を有することが好ましい。
【００４１】
ニードル４４の先端は、吸引した粘着シート２１を容易に貫通できるように、水平面から所定のテーパ角で切断されたような端面を有していてもよい。ニードル４４の径を１ｍｍφ、テーパ角を４５°とすると、端面の上端と下端との間の高低差Ｈｎは、Ｈｎ＝１ｍｍ×ｔａｎ４５°＝１ｍｍとなる。ニードル４４の上下動に伴うマージンＨｍを４ｍｍ程度と考慮すると、凹部４８は、ニードル４４の端面の高低差Ｈｎ１ｍｍとマージンＨｍ４ｍｍとの合計である５ｍｍ程度の深さ寸法Ｈ１を有することが好ましい。
【００４２】
以上より、凹部４８は、例えば、開口の形状が矩形形状であるときは、開口寸法Ｌ２が９ｍｍ、深さ寸法が５ｍｍの角錐台状の形状とすることができる。また、その他、凹部４８の開口の形状が円、楕円であってもよく、その場合は、凹部４８は、円錐台状、楕円錐台状の形状を有していてもよい。
【００４３】
下コレット本体部４１には、例えば超音波振動子等よりなる振動部５７が設けられていてもよい。振動部５７が設けられているときは、振動部５７が振動することによって、下コレット本体部４１が振動する。そして、下コレット本体部４１がチップ２３に粘着シート２１を介して接触している状態で振動部５７が振動することによって、チップ２３が貼り付けられている粘着シート２１に振動を付与することができる。粘着シート２１に振動を付与することによって、例えば粘着シート２１の上面にチップ２３を貼り付けるための粘着層に振動を付与してキャビテーションを発生させ、これにより粘着層に気泡を発生させることができる。そして、粘着層に気泡が発生することによって、粘着シート２１をチップ２３の下面から剥離させることができる。
【００４４】
なお、後述する下コレット排気工程（ステップＳ１４）において、粘着シート２１がチップ２３の表面から剥離しにくくないときは、剥離開始工程（ステップＳ１５）を省略することができるため、振動部５７を省略することができる。
【００４５】
制御部６０は、上コレット駆動機構３２、上コレット排気機構３３、下コレット駆動機構４２、下コレット排気機構４３を制御する。また、振動部５７が設けられているときは、振動部５７をも制御する。
【００４６】
制御部６０は、例えば、図示しない演算処理部、記憶部及び表示部を有する。演算処理部、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を有するコンピュータである。記憶部は、演算処理部に、各種の処理を実行させるためのプログラムを記録した、例えばハードディスクにより構成されるコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。表示部は、例えばコンピュータの画面よりなる。演算処理部は、記憶部に記録されたプログラムを読み取り、そのプログラムに従って、ピックアップ装置１０の各部に制御信号を送り、以下に説明する実施の形態に係るピックアップ方法を実行する。
【００４７】
次に、図２から図３Ｈを参照し、本実施の形態に係るピックアップ方法について説明する。図２は、本実施の形態に係るピックアップ方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。図３Ａから図３Ｈは、本実施の形態に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である。
【００４８】
図２に示すように、本実施の形態に係るピックアップ方法は、上コレット下降工程（ステップＳ１１）、上コレット排気工程（ステップＳ１２）、下コレット上昇工程（ステップＳ１３）、下コレット排気工程（ステップＳ１４）、剥離開始工程（ステップＳ１５）、ニードル挿入工程（ステップＳ１６）、流体注入工程（ステップＳ１７）、及び上コレット上昇工程（ステップＳ１８）を有する。
【００４９】
なお、図２に示すように、上コレット下降工程（ステップＳ１１）から下コレット上昇工程（ステップＳ１３）までは、本発明における第１のステップに相当する。また、下コレット排気工程（ステップＳ１４）から流体注入工程（ステップＳ１７）までは、本発明における第２のステップに相当する。また、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）は、本発明における第３のステップに相当する。
【００５０】
本実施の形態に係るピックアップ方法を行う前、予め、チップ２３が形成されたウェハＷを例えばダイシングテープよりなる粘着シート２１に貼り付け、ウェハＷが貼り付けられた粘着シート２１の周縁を例えばリングフレーム２２により保持する。そして、ダイシング加工装置により、粘着シート２１に貼り付けられたウェハＷをダイシング加工し、粘着シート２１に貼り付けられた状態でチップ２３ごとに分離する。更に、ダイシング加工されたチップ２３が貼り付けられている粘着シート２１を、リングフレーム２２に保持したまま例えばステージ２０に固定保持する。このとき、粘着シート２１のテープ面が例えば水平になるようにステージ２０上に固定保持することができ、チップ２３が水平に保持されている粘着シート２１の上面に貼り付けられているように配置することができる。
【００５１】
なお、粘着シート２１のチップ２３が貼り付けられている側から上コレット３０を近づけ、粘着シート２１のチップ２３が貼り付けられている側と反対側から下コレット４０を近づけ、近づけた上コレット３０と下コレット４０とにより粘着シート２１及びチップ２３を挟むように構成されていればよく、上下関係は限定されない。
【００５２】
初めに、上コレット下降工程（ステップＳ１１）を行う。ステップＳ１１では、上コレット３０を下降させ、後述する吸引保持のために、固定保持されている粘着シート２１の上面に貼り付けられているチップ２３の上面に上コレット３０を近づけて接触させる。図３Ａは、ステップＳ１１を行う際のピックアップ装置１０の状態を示す。
【００５３】
図３Ａに示すように、例えば、上コレット本体部３１がステージに固定保持されている粘着シート２１の上方にある状態で、図１に示した上コレット駆動機構３２により、平面視における上コレット本体部３１の中心とチップ２３の中心とが略一致するように、上コレット本体部３１の水平面内の位置を調整する。そして、水平面内の位置が調整された上コレット本体部３１を、上コレット駆動機構３２により、下降させ、チップ２３の上面に上コレット本体部３１を接触させる。このとき、上コレット本体部３１の周縁側部材３６はチップ２３の上面と接触しているため、上コレット本体部３１の中心側部材３７及び吸引孔３８は、チップ２３の上面との間で気密が確保される。
【００５４】
なお、上コレット３０と下コレット４０の上下関係が逆に構成されている場合、又は、水平方向に対向するように構成されている場合は、ステップＳ１１は、固定保持されている粘着シート２１に上コレット３０を近づけ、粘着シート２１に貼り付けられているチップ２３の表面に上コレット３０を接触させるものであればよい。
【００５５】
次に、上コレット排気工程（ステップＳ１２）を行う。ステップＳ１２では、接触させた上コレット３０によりチップ２３を吸着する。図３Ｂは、ステップＳ１２を行う際のピックアップ装置１０の状態を示す。
【００５６】
図３Ｂに示すように、上コレット本体部３１の下面に形成されている吸引孔３８に接続されている、図１に示した上コレット排気機構３３により、チップ２３の上面との間で気密が確保されている上コレット本体部３１の中心側部材３７及び吸引孔３８内を減圧する。これにより、チップ２３の上面が上コレット本体部３１の中心側部材３７及び吸引孔３８に吸引される。
【００５７】
なお、ステップＳ１２は、下コレット排気工程（ステップＳ１４）において、下コレット本体部４１の凹部４８と粘着シート２１により形成されている空間ＳＰを減圧したときに、凹部４８の周縁に対応する部分においてチップ２３に働くせん断応力によってチップ２３が割れることを防止するためのものでもある。従って、ステップＳ１２は、下コレット排気工程（ステップＳ１４）の前に行えばよい。
【００５８】
あるいは、後述するように、凹部４８の平面視における凹部４８の開口面積（又は開口寸法）とチップ２３の面積（又は平面寸法）との大小関係によっては、凹部４８の周縁に対応する部分においてチップ２３に働くせん断応力がそれほど大きくならないようにすることができる。このときは、ステップＳ１２は、後述する上コレット上昇工程（ステップＳ１８）の前に行えばよい。
【００５９】
次に、下コレット上昇工程（ステップＳ１３）を行う。ステップＳ１３では、チップ２３を上コレット３０と下コレット４０によって挟み、固定保持する。下コレット４０を上昇させ、粘着シート２１が貼り付けられているチップ２３の下面に下コレット４０を接触させる。図３Ｃは、ステップＳ１３を行う際のピックアップ装置１０の状態を示す。
【００６０】
図３Ｃに示すように、例えば、下コレット本体部４１がステージに固定保持されている粘着シート２１の下方にある状態で、図１に示した下コレット駆動機構４２により、平面視における下コレット本体部４１の中心とチップ２３の中心とが略一致するように、下コレット本体部４１の水平面内の位置を調整する。そして、水平面内の位置が調整された下コレット本体部４１を、下コレット駆動機構４２により、上昇させ、チップ２３の下面に粘着シート２１を介して下コレット本体部４１を接触させる。このとき、下コレット本体部４１の周縁側部材４７はチップ２３の下面と粘着シート２１を介して接触しているため、下コレット本体部４１の凹部４８に形成されている空間ＳＰは、気密が確保される。
【００６１】
なお、上コレット３０と下コレット４０の上下関係が逆に構成されている場合、又は、水平方向に対向するように構成されている場合は、ステップＳ１３は、固定保持されている粘着シート２１に、上コレット３０と対向するように下コレット４０を近づけるものであればよい。そして、近づけた下コレット４０を、粘着シート２１に貼り付けられているチップ２３の表面に粘着シート２１を介して接触させるものであればよい。
【００６２】
次に、下コレット排気工程（ステップＳ１４）を行う。ステップＳ１４では、下コレット４０の凹部４８と粘着シート２１により形成されている空間ＳＰを減圧し、粘着シート２１を吸引する。図３Ｄは、ステップＳ１４を行う際のピックアップ装置１０の状態を示す。
【００６３】
図３Ｄに示すように、凹部４８に形成されている開口５１に吸引孔５０を介して接続されている、図１に示した下コレット排気機構４３により、凹部４８と粘着シート２１により形成されている空間ＳＰを減圧する。これにより、チップ２３の凹部４８に対向する部分に貼り付けられている粘着シート２１が、凹部４８に向かって吸引される。減圧の程度は、粘着シート２１がチップ２３から剥離を生じさせる程度でよい。
【００６４】
ただし、減圧の程度によっては、粘着シート２１がチップ２３の表面から剥離しにくいときがある。このときは、粘着シート２１がチップ２３の表面から剥離する起点を発生するために、剥離開始工程（ステップＳ１５）を行ってもよい。ステップＳ１５では、粘着シート２１を振動させることによって、チップ２３の凹部４８に対向する部分からの粘着シート２１の剥離を開始する。図３Ｅは、ステップＳ１５を行う際のピックアップ装置１０の状態を示す。
【００６５】
前述した振動部５７を振動させ、粘着シート２１に振動を付与することによって、例えば粘着シート２１の上面にチップ２３を貼り付けるための粘着層に振動を付与してキャビテーションを発生させ、これにより粘着層に気泡を発生させることができる。一方、ステップＳ１４により、凹部４８と粘着シート２１により形成されている空間ＳＰが減圧されている。従って、図３Ｅに示すように、チップ２３の凹部４８に対向する部分からの粘着シート２１の剥離を開始することができる。
【００６６】
次に、ニードル挿入工程（ステップＳ１６）を行う。ステップＳ１６では、チップ２３の凹部４８に対向する部分から粘着シート２１の剥離が開始したときに、チップ２３と剥離が開始した粘着シート２１との間にニードル４４を挿入する。図３Ｆは、ステップＳ１６を行う際のピックアップ装置１０の状態を示す。
【００６７】
本実施の形態では、ニードル４４は、ニードル駆動機構５３により、吸引孔５０内を凹部４８の深さ方向に移動可能、すなわち吸引孔５０内を上下動可能に設けられている。従って、ニードル駆動機構５３によりニードル４４を上昇させ、図３Ｆに示すように、チップ２３と剥離した粘着シート２１との間にニードル４４を挿入する。
【００６８】
次に、流体注入工程（ステップＳ１７）を行う。ステップＳ１７では、挿入したニードル４４によりチップ２３と剥離した粘着シート２１との間に流体ＦＬを注入することによって、チップ２３の凹部４８に対向する部分のより多くの部分から粘着シート２１を剥離する。図３Ｇは、ステップＳ１７を行う際のピックアップ装置１０の状態を示す。
【００６９】
図３Ｇに示すように、チップ２３と粘着シート２１との間に挿入したニードル４４により、チップ２３と粘着シート２１との間に気体又は液体を含む流体ＦＬを注入する。これにより、剥離した粘着シート２１には、チップ２３と粘着シート２１との間に注入された流体ＦＬの圧力と、粘着シート２１を凹部４８に吸引する吸引力とが働くため、粘着シート２１を更にチップ２３から剥離しようとする力が働く。その結果、チップ２３の凹部４８に対向する部分から完全に粘着シート２１を剥離させることができる。
【００７０】
流体ＦＬとして、液体よりなる非圧縮性流体、又は、気体よりなる圧縮性流体を用いることができる。非圧縮性流体として、例えば、純水等の水、エタノール等のアルコール、炭酸水等、のいずれか１種以上を含む液相状態の流体を用いることができる。また、圧縮性流体として、例えば、二酸化炭素（ＣＯ２）、窒素（Ｎ２）その他各種のガスのいずれか１種以上を含む気相状態の流体を用いることができる。
【００７１】
次に、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）を行う。ステップＳ１８では、剥離した粘着シート２１とチップ２３との間に流体ＦＬが注入されている状態で、上コレット３０を上昇させる。そして、下コレット４０が吸引している粘着シート２１から上コレット３０を遠ざけることによって、チップ２３を剥離する。図３Ｈは、ステップＳ１８を行う際のピックアップ装置１０の状態を示す。
【００７２】
図３Ｈに示すように、チップ２３の凹部４８に対向する部分から粘着シート２１が剥離され、剥離した粘着シート２１とチップ２３との間に流体ＦＬが注入されており、チップ２３を吸引した状態で、図１に示した上コレット駆動機構３２により上コレット本体部３１を上昇させる。そして、上昇した上コレット本体部３１に吸着したチップ２３を粘着シート２１から剥離してピックアップする。
【００７３】
次に、図４及び図５を参照し、本実施の形態に係るピックアップ装置及びピックアップ方法により、粘着シートに貼着されているチップをピックアップする際にチップに加えられる応力負荷を低減できる作用効果について説明する。
【００７４】
通常、粘着シートの粘着力、すなわち粘着タック特性を調べるには、傾斜式ボールタック試験、ローリングボールタック試験、プローブタック試験等の方法がある。例えばプローブタック試験では、シリンダー状のプローブの平滑な端面を粘着剤の表面に接触させた後、これを引離す際の単位面積当たりの応力−ひずみ曲線を測定する。そして、例えばその応力−ひずみ曲線における単位面積当たりの最大応力σｍａｘ値から、粘着力を求めることができる。
【００７５】
従って、本実施の形態に係るピックアップ方法の上コレット上昇工程（ステップＳ１８）において粘着シートからチップを剥離するのに必要な剥離力Ｆは、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）が開始される時点におけるチップの粘着シートとの間の接着面積をＳとすると、
Ｆ＝Ｓ×σｍａｘ （１）
で表される。
【００７６】
例えば、ダイシングテープとして株式会社トーヨーアドテックの一般感圧シリーズを用いる場合、プローブタック法による粘着力、すなわち剥離力Ｆは、０．７〜１．０Ｎ／２０ｍｍ２となる。また、ダイシングテープとして株式会社トーヨーアドテックのＵＶシリーズを用いる場合、プローブタック法による粘着力、すなわち剥離力Ｆは、１．７〜３．９Ｎ／２０ｍｍ２となる。
【００７７】
ここで、下コレットの上面に凹部が設けられておらず、また、ニードルが流体を注入できないように構成されているピックアップ装置を比較例として説明する。図４は、比較例に係るピックアップ装置１１０の構成を模式的に示す縦断面図である。
【００７８】
図４に示すように、比較例に係るピックアップ装置１１０は、ステージ１２０、上コレット１３０、下コレット１４０を有する。上コレット１３０は、上コレット本体部１３１、上コレット駆動機構１３２、及び上コレット排気機構１３３を有する。下コレット１４０は、下コレット本体部１４１、下コレット駆動機構１４２、下コレット排気機構１４３、ニードル１４４を有する。チップ２３が貼り付けられている粘着シート２１がリングフレーム２２を介してステージ１２０に保持されているのは、実施の形態と同様である。また、上コレット本体部１３１の下面に形成された開口１３９に連通する吸引孔１３８が上コレット排気機構１３３により減圧されるのは、実施の形態と同様である。また、下コレット本体部１４１の上面に形成された開口１５１に連通する吸引孔１５０が下コレット排気機構１４３により減圧されるのは、実施の形態と同様である。
【００７９】
しかし、図４に示すように、下コレット本体部１４１の上面には、凹部が設けられていない。また、ニードル１４４は、下コレット本体部１４１の上面に形成された開口１５１を通って下コレット本体部１４１の上面から突出自在に設けられているものの、ニードル１４４が流体を注入することはできない。
【００８０】
ここで、比較例に係るピックアップ装置１１０において、吸引孔１３８によりチップ２３を吸引し、吸引孔１５０により粘着シート２１を吸引した状態で、上コレット本体部１３１を上昇することによって粘着シート２１からチップ２３を剥離させるのに必要な剥離力をＦ１とする。
【００８１】
一方、本実施の形態に係るピックアップ装置１０において、流体注入工程（ステップＳ１７）を行う際に、注入された流体ＦＬの量が相対的に少ない状態で、上コレット本体部３１を上昇することによって粘着シート２１からチップ２３を剥離させるのに必要な剥離力をＦ２とする。また、注入された流体ＦＬの量が相対的に多い状態で、上コレット本体部３１を上昇することによって粘着シート２１からチップ２３を剥離させるのに必要な剥離力をＦ３とする。すると、Ｆ１＞Ｆ２＞Ｆ３の関係が成立する。
【００８２】
上記した３つの状態における、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）でチップ２３に働く剥離力の時間変化を、それぞれ図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）に示す。図５（ａ）は比較例の場合であり、図５（ｂ）は注入された流体ＦＬの量が相対的に少ない場合であり、図５（ｃ）は注入された流体ＦＬの量が相対的に少ない場合である。また、図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）では、上コレット３０を等速で上昇させる場合を示しているため、図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）の横軸は、上コレット３０の上方向への移動距離とも等価である。
【００８３】
３つの場合を比較すると、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）の開始時点におけるチップ２３と粘着シート２１との接着面積が最も大きい場合、図５（ａ）に示すように、剥離力Ｆ１が最大であり、また、剥離に要する時間ｔ１、すなわち上コレット３０の移動距離も最大である。そして、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）の開始時点におけるチップ２３と粘着シート２１との接着面積が最も小さい場合、図５（ｃ）に示すように、剥離力Ｆ３が最小であり、また、剥離に要する時間ｔ３、すなわち上コレット３０の移動距離も最小である。そして、図５（ｂ）に示す場合では、剥離力Ｆ２はＦ１とＦ３の中間であり、剥離に要する時間ｔ２もｔ１とｔ３の中間である。
【００８４】
すなわち、本実施の形態では、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）でチップ２３を粘着シート２１から剥離する前に、下コレット４０により粘着シート２１を凹部４８に吸引し、かつ、ニードル４４により粘着シート２１とチップ２３との間に流体ＦＬを注入することによって、チップ２３の凹部４８に対向する部分から粘着シート２１を剥離しておく。これにより、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）の開始時点におけるチップ２３と粘着シート２１との接着面積を小さくすることができるため、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）における剥離力Ｆ及び剥離に要する時間ｔを低減することができる。
【００８５】
次に、図６から図８を参照し、本実施の形態に係るピックアップ装置及びピックアップ方法により、粘着シートに貼着されているチップをピックアップする際にチップが破壊されることを防止できる作用効果について説明する。
【００８６】
図６は、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）におけるチップ２３に働くせん断応力を説明するためのピックアップ装置１０の縦断面図である。図７は、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）においてチップ２３に働くせん断応力を説明するためのチップ２３の平面図である。図８は、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）においてチップ２３に働くせん断応力のせん断面積を説明するためのチップ２３の斜視図である。
【００８７】
なお、以下では、流体注入工程（ステップＳ１７）において、可能な最大の流体ＦＬを注入した場合、すなわち、凹部４８に対向する部分において粘着シート２１がチップ２３から完全に剥離しており、図５（ｃ）に示すように、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）における剥離力（剥離抵抗）Ｆが最小となる状態について、説明する。
【００８８】
図６に示すように、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）において、チップ２３の凹部４８に対向する部分には、上コレット３０による上向きの吸引力ＦＵが働く。また、チップ２３の凹部４８に対向する部分以外の部分には、粘着シート２１による下向きの吸引力ＦＤが働く。このとき、チップ２３の凹部４８に対向する部分と、チップ２３の凹部４８に対向する部分以外の部分との境界面（図６、図７及び図８における面ＳＦ。以下「せん断面」という。）に働くせん断力をＴとすると、下向きを正として、
Ｔ＝ＦＤ−ＦＵ （２）
となる。そして、せん断面ＳＦの面積の合計をＡとすると、このせん断力Ｔがせん断面ＳＦに作用するせん断応力τは、
τ＝Ｔ／Ａ＝（ＦＤ−ＦＵ）／Ａ （３）
で表される。そして、チップ２３のせん断破壊強度をτｍａｘとすると、チップ２３がせん断破壊しない条件は、せん断応力τとせん断破壊強度τｍａｘとが
τ＜τｍａｘ （４）
を満たすときである。
【００８９】
次に、チップ２３のせん断応力τの見積もりを行う。以下では、図７及び図８に示すように、例えばチップ２３の平面視における形状を一辺（平面寸法）Ｌ１の正方形形状とし、厚さをｄとする。また、図６に示すように、下コレット４０の凹部４８の平面視における形状を、例えば一辺（開口寸法）Ｌ２の正方形形状とする。また、簡単のため、上コレット３０の周縁側部材３６の形状とチップ２３の平面視における形状が略等しいものとし、上向きの吸引力ＦＵは下向きの吸引力ＦＤに比べて小さいものとする。
すると、図７に示すように、
Ａ＝Ｌ２×ｄ×４ （５）
となり、また、式（１）より
ＦＤ−ＦＵ≒ＦＤ＝（Ｌ１２−Ｌ２２）×σｍａｘ （６）
となる。そして、式（３）、式（５）及び式（６）より、
τ＝（Ｌ１２−Ｌ２２）×σｍａｘ／（Ｌ２×ｄ×４） （７）
となる。
【００９０】
最大応力σｍａｘについては、前述したダイシングテープの物性に基づいて、
σｍａｘ＝０．０５Ｎ／ｍｍ２ （８）
とする。また、せん断破壊強度をτｍａｘについては、"Investigating the Influence of Fabrication Process and Crystal Orientation on Shear Strength of Silicon Microcomponents", Q. Chen, D.-J. Yao, C.-J. Kim, and G. P. Carman, Journal of Materials Science, Vol. 35, No. 21, Nov. 2000, pp. 5465-5474.の記載に基づいて、
τｍａｘ＝５ＭＰａ
とする。また、チップ２３の平面寸法Ｌ１及び厚さｄについては、
Ｌ１＝１０ｍｍ （９）
ｄ＝０．０２ｍｍ （１０）
とする。
【００９１】
以上の数値を仮定した上で、凹部４８の開口寸法Ｌ２を５ｍｍ、６．７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍと変化させたときのせん断応力τ及びせん断破壊強度τｍａｘとの関係を計算した。その結果を、表１に示す。
【００９２】
【表１】
表１に示すように、凹部４８の開口寸法Ｌ２が６．７ｍｍ以下のときは、せん断面ＳＦに作用するせん断応力τはせん断破壊強度τｍａｘ以上となるため、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）において、チップ２３がせん断破壊するおそれがある。一方、凹部４８の開口寸法Ｌ２が６．７ｍｍよりも大きいときは、せん断面ＳＦに作用するせん断応力τはせん断破壊強度τｍａｘよりも小さくなるため、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）において、チップ２３がせん断破壊するおそれがない。すなわち、凹部４８の開口寸法Ｌ２がチップ２３の平面寸法Ｌ１よりも小さく、かつ、所定値よりも大きいときは、せん断面ＳＦに作用するせん断応力τをせん断破壊強度τｍａｘよりも小さくすることができ、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）において、チップ２３がせん断破壊することを防止できる。
【００９３】
すなわち、本実施の形態では、凹部４８の開口寸法Ｌ２を、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）において上コレット３０を上昇させる際にチップ２３に作用するせん断応力がチップ２３のせん断破壊強度（せん断強度）と等しくなるような所定値よりも大きくし、かつ、チップ２３の平面寸法Ｌ１よりも小さくすることができる。これにより、粘着シート２１に貼り付けられているチップ２３をピックアップする際にチップ２３の破壊を防止できる。
【００９４】
特に、式（７）に示すように、チップ２３の厚さｄが薄くなるとせん断応力τが大きくなるが、本実施の形態では、凹部４８の開口寸法Ｌ２を大きくする方向に調整することによって、式（７）に示すせん断応力τを小さくできるため、厚さｄが薄いチップ２３をピックアップする際にもチップ２３の破壊を防止できる。
（実施の形態の変形例）
次に、図９から図１１Ｅを参照し、本発明の実施の形態の変形例に係るピックアップ装置及びピックアップ方法について説明する。
【００９５】
初めに、図９を参照し、本変形例に係るピックアップ装置について説明する。図９は、本変形例に係るピックアップ装置１０ａの概略断面図である。
【００９６】
本変形例に係るピックアップ装置１０ａは、ニードル４４ａの先端が、下コレット４０ａの凹部４８ａの底面４９ａから突出した状態で、下コレット４０ａと一体で設けられている点で、実施の形態に係るピックアップ装置１０と相違する。
【００９７】
本変形例に係るピックアップ装置１０ａが、少なくとも上コレット３０、下コレット４０ａ及び制御部６０を有する点は実施の形態と同様であり、本変形例における上コレット３０及び制御部６０は、実施の形態における上コレット３０及び制御部６０と同様にすることができる。図９では、実施の形態に係るピックアップ装置１０と同様の箇所については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００９８】
一方、本変形例における下コレット４０ａは、下コレット本体部４１ａ、下コレット駆動機構４２ａ、下コレット排気機構４３、ニードル４４ａを有するが、下コレット本体部４１ａ及びニードル４４ａの構成が、実施の形態と異なる。
【００９９】
下コレット本体部４１ａが下コレット上端部４５ａ及び下コレット軸部４６ａを有し、下コレット上端部４５ａが周縁側部材４７ａを有し、周縁側部材４７ａが、周縁側部材４７ａの上面の中心側に開口され、上面に接触させた粘着シート２１を吸引するための凹部４８ａが形成されている点は、実施の形態と同様である。
【０１００】
しかし、本変形例では、ニードル４４ａは、ニードル本体部５２ａ及び流体供給機構５４のみを有するものである。すなわち、ニードル４４ａは、下コレット本体部４１ａの凹部４８ａの底面４９ａから突出した状態で、下コレット本体部４１ａと一体で設けられており、垂直方向に移動可能には設けられていない。
【０１０１】
これに伴い、下コレット本体部４１ａの吸引孔５０ａは、ニードル４４ａを垂直方向に移動させるためのものでなくてもよいため、凹部４８ａのニードル本体部５２ａが設けられている部分以外の部分に開口５１ａが形成されるように設けられていてもよい。図９に示す例では、ニードル本体部５２ａが設けられている凹部４８ａの底面４９ａの中央ではなく、底面４９ａの周縁部に吸引孔５０ａの開口５１ａが形成されている。
【０１０２】
なお、ニードル本体部５２ａに供給孔５５ａが設けられており、ニードル本体部５２ａの先端に設けられた開口５６ａと連通しているのは、実施の形態と同様である。
【０１０３】
その他、下コレット本体部４１ａには、振動部が設けられていてもよい点は、実施の形態と同様であるが、以下では、図９に示すように、振動部が設けられていない例について説明する。
【０１０４】
次に、図１０から図１１Ｅを参照し、本変形例に係るピックアップ方法について説明する。図１０は、本変形例に係るピックアップ方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。図１１Ａから図１１Ｅは、本変形例に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置１０ａの状態を示す概略断面図である。
【０１０５】
図１０に示すように、本変形例に係るピックアップ方法は、上コレット下降工程（ステップＳ２１）、上コレット排気工程（ステップＳ２２）、下コレット上昇工程（ステップＳ２３）、下コレット排気工程（ステップＳ２４）、及び上コレット上昇工程（ステップＳ２５）を有する。
【０１０６】
なお、図１０に示すように、上コレット下降工程（ステップＳ２１）から下コレット上昇工程（ステップＳ２３）までは、本発明における第１のステップに相当する。また、下コレット排気工程（ステップＳ２４）は、本発明における第２のステップに相当する。また、上コレット上昇工程（ステップＳ２５）は、本発明における第３のステップに相当する。
【０１０７】
本変形例に係るピックアップ方法を行う前に、予め、チップ２３が貼り付けられた粘着シート２１をステージ２０に固定保持する工程は、実施の形態と同様である。また、本変形例に係るピックアップ方法の上コレット下降工程（ステップＳ２１）、上コレット排気工程（ステップＳ２２）及び下コレット上昇工程（ステップＳ２３）は、それぞれ実施の形態に係るピックアップ方法の上コレット下降工程（ステップＳ１１）、上コレット排気工程（ステップＳ１２）及び下コレット上昇工程（ステップＳ１３）と同様である。また、図１１Ａから図１１Ｃは、それぞれ上コレット下降工程（ステップＳ２１）、上コレット排気工程（ステップＳ２２）及び下コレット上昇工程（ステップＳ２３）を行う際のピックアップ装置１０ａの状態を示す。
【０１０８】
次に、下コレット排気工程（ステップＳ２４）を行う。ステップＳ２４では、下コレット４０ａの凹部４８ａと粘着シート２１により形成されている空間ＳＰを減圧し、粘着シート２１を吸引する。図１１Ｄは、ステップＳ２４を行う際のピックアップ装置１０ａの状態を示す。
【０１０９】
図１１Ｄに示すように、凹部４８ａに形成されている吸引孔５０ａに接続されている、図９に示した下コレット排気機構４３により、凹部４８ａと粘着シート２１により形成されている空間ＳＰを減圧する。これにより、チップ２３の凹部４８ａに対向する部分に貼り付けられている粘着シート２１が、凹部４８ａに吸引される。減圧の程度は、粘着シート２１がチップ２３から剥離を生じさせる程度でよい。
【０１１０】
下コレット排気工程（ステップＳ２４）では、チップ２３の凹部４８ａに対向する部分に貼り付けられている粘着シート２１が剥離する際に、剥離した粘着シート２１にニードル４４ａが挿入される。実際には、下コレット排気機構４３により減圧される吸引孔５０ａが粘着シート２１を吸引する吸引力に応じて、ニードル４４ａが凹部４８ａの底面から突出する高さを設計することが可能である。
【０１１１】
また、下コレット排気工程（ステップＳ２４）では、挿入したニードル４４ａによりチップ２３と剥離した粘着シート２１との間に流体ＦＬを注入することによって、チップ２３の凹部４８ａに対向する部分のうちより広い部分から粘着シート２１を剥離する。
【０１１２】
すなわち、本変形例は、実施の形態に係るピックアップ方法の下コレット排気工程（ステップＳ１４）、ニードル挿入工程（ステップＳ１６）及び流体注入工程（ステップＳ１７）を同時に行うものである。
【０１１３】
その後、上コレット上昇工程（ステップＳ２５）を行う。上コレット上昇工程（ステップＳ２５）は、実施の形態における上コレット上昇工程（ステップＳ１８）と同様にすることができる。図１１Ｅは、ステップＳ２５を行う際のピックアップ装置１０ａの状態を示す。
【０１１４】
本変形例でも、上コレット上昇工程（ステップＳ２５）でチップ２３を粘着シート２１から剥離する前に、下コレット４０ａにより粘着シート２１を凹部４８ａに吸引し、かつ、ニードル４４ａにより粘着シート２１とチップ２３との間に流体ＦＬを注入することにより、チップ２３の凹部４８ａに対向する部分から粘着シート２１を剥離しておく。これにより、上コレット上昇工程（ステップＳ２５）の開始時点におけるチップ２３と粘着シート２１との接着面積を小さくすることができるため、上コレット上昇工程（ステップＳ２５）における剥離力Ｆ及び剥離に要する時間ｔを低減することができる。
【０１１５】
また、本変形例でも、凹部４８ａの開口寸法Ｌ２を、上コレット上昇工程（ステップＳ２５）においてチップ２３に働くせん断応力τがチップ２３のせん断破壊強度（せん断強度）と等しくなるような所定値よりも大きくし、かつ、チップ２３の平面寸法Ｌ１よりも小さくすることができる。これにより、粘着シート２１に貼り付けられているチップ２３をピックアップする際のチップ２３の破壊を防止できる。
【０１１６】
また、本変形例でも、式（７）に示したせん断応力τの見積もりを適用でき、チップ２３の厚さｄが薄い場合に凹部４８ａの開口寸法Ｌ２を大きくする方向に調整することによって、式（７）に示すせん断応力τを小さくでき、厚さｄが薄いチップ２３をピックアップする際にもチップ２３の破壊を防止できる。
【０１１７】
以上、本発明の好ましい実施の形態について記述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１８】
１０ ピックアップ装置
３０ 上コレット
３２ 上コレット駆動機構
４０ 下コレット
４２ 下コレット駆動機構
４４ ニードル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップのピックアップ方法及びチップのピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスの高集積化が進んでいる。高集積化した複数の半導体デバイスを水平面内で配置し、これらの半導体デバイスを配線で接続して製品化する場合、配線長が増大し、それにより配線の抵抗が大きくなること、また配線遅延が大きくなることが懸念される。
【０００３】
そこで、半導体デバイスを三次元に積層する三次元集積技術を用いることが提案されている。この三次元集積技術においては、予め集積回路を作りこんだ基板をチップに分割し、分割前に行った良品判別試験によって良品であると確認されたチップを選別して、別の基板上に積層し、三次元積層体（スタックド・チップ）として実装する方法が提案されている。
【０００４】
通常、このようなスタックド・チップは以下のようにして製造される。まず半導体デバイスを形成した基板に、ダイシングテープ又はバックグラインドテープ等の粘着シートを、半導体デバイスが形成されているデバイス形成面側から貼り付ける。そして、デバイス形成面に粘着シートが貼り付けられた基板を、デバイス形成面と反対面、すなわち基板の裏面から、所定の厚さになるまで研削して薄化する。その後、薄化した基板を粘着シートに貼り付けたままダイシング加工して、個々のチップに分割し、個々のチップに分割されたチップを粘着シートから取り出し、取り出したチップを積層する（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
上記した製造工程のうち、個々のチップを粘着シートから取り出す工程では、ピックアップ装置により、個々のチップが貼り付けられている粘着シートから個々にチップが剥離され、取り出される。このピックアップ装置としては、粘着シートの裏面から針を突き上げてチップを取り出すニードルピックアップ装置（例えば特許文献２参照）が開示されている。あるいは、チップを真空吸着可能なノズルをチップの表面に近づけ、粘着シートから取り出すニードルレスピックアップ装置（例えば特許文献３参照）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−０５６５３１号公報
【特許文献２】特開昭６０−１０２７５４号公報
【特許文献３】特開２００４−０３９７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このようなチップをピックアップするピックアップ装置及びピックアップ方法には、以下のような問題がある。
【０００８】
薄化したチップをピックアップする場合、粘着シートからチップを短時間で剥離させると、チップに材料強度を超える応力が加えられ、チップが破壊されるという問題がある。このような問題を回避するためには、粘着シートからチップを剥離させる時間をより長くし、剥離の際にチップに加えられる応力を低減すればよいとも考えられる。
【０００９】
しかし、粘着シートからチップを剥離させる時間を長くした場合、チップの面内では、粘着シートから剥離している部分と、粘着シートから剥離していない部分とが、同時に存在する。そして、粘着シートから剥離している部分と、粘着シートから剥離していない部分との分布に起因して、チップに加えられる応力には、チップ面内における分布が発生する。チップに加えられる応力が最も強い部分において、その応力が、チップの平面寸法、厚さ寸法よりなるチップ形状、及び、例えばシリコン等よりなるチップの材料の材料強度によって決定される、破壊強度を超える場合、チップは破壊される。
【００１０】
例えば、粘着シートから剥離している部分と、粘着シートから剥離していない部分との境界面には、せん断応力が作用し、そのせん断応力は、チップの平面寸法、厚さ寸法よりなるチップ形状に依存する。そして、せん断応力が、チップのせん断破壊強度（せん断強度）を超える場合、チップは破壊される。
【００１１】
このように、粘着シートからチップを剥離させる剥離時間を単純に長くするだけでは、チップ形状によっては、チップに加わる応力が材料強度よりも大きくなることを防止できない。従って、チップが破壊されずにピックアップできるチップ形状が制限されるという問題がある。
【００１２】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、薄化したチップをピックアップする場合でも、粘着シートに貼り付けられているチップをピックアップする際にチップに加えられる応力負荷を低減でき、チップの破壊を防止できるチップのピックアップ方法及びピックアップ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の一実施例によれば、粘着シートに貼り付けられているチップに第１の吸着部を近づけて接触させるとともに、前記粘着シートに接触する接触面に凹部が形成されている第２の吸着部を前記粘着シートに近づけ、前記第１の吸着部と対向するように前記粘着シートに前記第２の吸着部を接触させる第１のステップと、前記粘着シートに接触している前記第２の吸着部により前記粘着シートを吸引するとともに、前記粘着シートと前記チップとの間に注入部により流体を注入することによって、前記チップの前記凹部に対向する部分から前記粘着シートを剥離する第２のステップと、前記第１の吸着部により前記チップを吸着している状態で、前記第２の吸着部が吸引している前記粘着シートから前記第１の吸着部を遠ざけることによって、前記チップを前記粘着シートから剥離してピックアップする第３のステップとを有する、ピックアップ方法が提供される。
【００１５】
本発明の一実施例によれば、チップを吸着する第１の吸着部と、前記第１の吸着部を移動駆動する第１の駆動部と、粘着シートに接触する接触面に凹部が形成されており、前記粘着シートを吸引する第２の吸着部と、前記第２の吸着部を移動駆動する第２の駆動部と、流体を注入する注入部と、前記第１の駆動部により、粘着シートに貼り付けられているチップに前記第１の吸着部を近づけて接触させるとともに、前記第２の駆動部により、前記第２の吸着部を前記粘着シートに近づけ、前記第１の吸着部と対向するように前記粘着シートに前記第２の吸着部を接触させ、前記粘着シートに接触している前記第２の吸着部により前記粘着シートを吸引するとともに、前記粘着シートと前記チップとの間に前記注入部により流体を注入することによって、前記チップの前記凹部に対向する部分から前記粘着シートを剥離し、前記第１の吸着部により前記チップを吸着している状態で、前記第２の吸着部が吸引している前記粘着シートから前記第１の吸着部を前記第１の駆動部により遠ざけることによって、前記チップを前記粘着シートから剥離してピックアップする、制御部とを有する、ピックアップ装置が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、薄化したチップをピックアップする場合でも、粘着シートに貼り付けられているチップをピックアップする際にチップに加えられる応力負荷を低減でき、チップの破壊を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態に係るピックアップ装置の概略断面図である。
【図２】実施の形態に係るピックアップ方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。
【図３Ａ】実施の形態に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その１）。
【図３Ｂ】実施の形態に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その２）。
【図３Ｃ】実施の形態に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その３）。
【図３Ｄ】実施の形態に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その４）。
【図３Ｅ】実施の形態に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その５）。
【図３Ｆ】実施の形態に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その６）。
【図３Ｇ】実施の形態に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その７）。
【図３Ｈ】実施の形態に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その８）。
【図４】比較例に係るピックアップ装置の構成を模式的に示す縦断面図である。
【図５】３つの状態における、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）でチップに働く剥離力の時間変化を示すグラフである。
【図６】上コレット上昇工程（ステップＳ１８）におけるチップに働くせん断応力を説明するためのピックアップ装置の縦断面図である。
【図７】上コレット上昇工程（ステップＳ１８）においてチップに働くせん断応力を説明するためのチップの平面図である。
【図８】上コレット上昇工程（ステップＳ１８）においてチップに働くせん断応力のせん断面積を説明するためのチップの斜視図である。
【図９】実施の形態の変形例に係るピックアップ装置の概略断面図である。
【図１０】実施の形態の変形例に係るピックアップ方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１１Ａ】実施の形態の変形例に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その１）。
【図１１Ｂ】実施の形態の変形例に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その２）。
【図１１Ｃ】実施の形態の変形例に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その３）。
【図１１Ｄ】実施の形態の変形例に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その４）。
【図１１Ｅ】実施の形態の変形例に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である（その５）。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明を実施するための形態について図面と共に説明する。
（実施の形態）
最初に、図１から図８を参照し、本発明の実施の形態に係るピックアップ装置及びピックアップ方法について説明する。
【００１９】
初めに、図１を参照し、本実施の形態に係るピックアップ装置について説明する。図１は、本実施の形態に係るピックアップ装置１０の概略断面図である。
【００２０】
ピックアップ装置１０は、ステージ２０、上コレット３０、下コレット４０及び制御部６０を有する。
【００２１】
ステージ２０は、水平に設置されている。ウェハＷが貼り付けられた、例えばダイシングテープよりなる粘着シート２１が、リングフレーム２２に保持された状態で、ステージ２０に保持されている。粘着シート２１に貼り付けられたウェハＷは、ウェハＷに加工された複数のチップ２３がダイシング加工され、分割された状態で粘着シート２１上に接着されている。
【００２２】
なお、ステージ２０は、ピックアップ装置１０と別に設けられているものを使用してもよい。すなわち、ピックアップ装置１０は、少なくとも上コレット３０、下コレット４０を有するものである。
【００２３】
上コレット３０と下コレット４０とは、ステージ２０に保持されている粘着シート２１に貼り付けられているチップ２３を上下から挟み込むように、すなわち互いに対向するように構成されている。上コレット３０及び下コレット４０は、それぞれ上下動及び水平面内二次元方向に移動可能に設けられており、後述する上コレット駆動機構及び下コレット駆動機構により、上下動及び水平面内二次元方向に移動される。そして、上コレット駆動機構及び下コレット駆動機構により、上コレット３０と下コレット４０の中心軸が、ピックアップされるチップ２３の中心に一致するように位置決めされる。
【００２４】
なお、上コレット３０及び下コレット４０は、それぞれ、本発明における第１の吸着部及び第２の吸着部に相当する。また、ピックアップ装置１０は、図１に示す構成を９０°回転して横に倒した構成にしてもよく、上下反転した構成にしてもよい。
【００２５】
上コレット３０は、上コレット本体部３１、上コレット駆動機構３２、及び上コレット排気機構３３を有する。上コレット駆動機構３２は、本発明における第１の駆動部に相当する。
【００２６】
上コレット本体部３１は、上コレット下端部３４及び上コレット軸部３５を有する。上コレット本体部３１は、上コレット駆動機構３２の下端に取り付けられた構造体であり、水平面内に移動可能及び垂直方向に移動可能に設けられている。そして、上コレット本体部３１は、上コレット駆動機構３２により、水平面内に移動駆動及び垂直方向に移動駆動される。
【００２７】
上コレット下端部３４の下面、すなわちチップ２３側の表面は、チップ２３の上面に略平行に構成されており、平面視において例えば矩形、円形、楕円形等の形状を有している。上コレット下端部３４は、中心側及び周縁側に、それぞれ周縁側部材３６及び中心側部材３７よりなる部材を２重に配置した構造を有している。周縁側部材３６は、気密性の部材により構成され、周縁側部材３６の下面の中心側に、下面に接触したチップ２３を吸引するための吸引孔３８と連通する開口３９が形成されている。中心側部材３７は、吸引孔３８と連通する開口３９付近に、周縁側部材３６に係止されるように設けられている。中心側部材３７は、多孔質材料により構成されており、多孔質材料の内部の微細な孔を通って気体が流通可能に設けられている。
【００２８】
上コレット軸部３５は、上コレット下端部３４を保持するものである。上コレット軸部３５は、中心軸に沿って中空の吸引孔３８を有している。吸引孔３８の下端は、多孔質材料よりなる中心側部材３７を介して周縁側部材３６の下面に形成された開口３９に接続されている。吸引孔３８の上端は、上コレット排気機構３３に接続されている。上コレット排気機構３３は、図示しない排気ポンプおよびバルブを有しており、任意のタイミングでバルブ開度を調整することで、吸引孔３８の排気圧の調整が可能である。
【００２９】
周縁側部材３６の下面がチップ２３の上面と接触した状態で上コレット排気機構３３により吸引孔３８が減圧されるときは、チップ２３の上面によって開口３９が封じられた中心側部材３７及び吸引孔３８が減圧されるため、上コレット本体部３１は、チップ２３を吸着することができる。すなわち、周縁側部材３６の下面は、チップ２３の上面との接触によって、開口３９の内部の多孔質材料よりなる中心側部材３７及び吸引孔３８を大気から隔離する構造となっている。そのため、上コレット本体部３１は、上コレット下端部３４に形成された開口３９にチップ２３を吸着させた状態で、上コレット本体部３１を上コレット駆動機構３２により上方に移動してチップ２３をピックアップするときも、チップ２３を吸着保持することができる。
【００３０】
下コレット４０は、下コレット本体部４１、下コレット駆動機構４２、下コレット排気機構４３、ニードル４４を有する。下コレット駆動機構４２は、本発明における第２の駆動部に相当する。
【００３１】
下コレット本体部４１は、下コレット上端部４５及び下コレット軸部４６を有する。下コレット本体部４１は、下コレット駆動機構４２の上端に取り付けられた構造体であり、水平面内に移動可能及び垂直方向に移動可能に設けられている。ただし、チップ２３が貼り付けられた粘着シート２１を保持するステージ２０が、粘着シート２１を水平面内に移動可能に設けられているときは、下コレット本体部４１は、水平面内に移動可能に設けられていなくてもよい。
【００３２】
下コレット上端部４５の上面、すなわち粘着シート２１側の表面は、粘着シート２１のシート面に略平行に構成されており、平面視において例えば矩形、円形、楕円形等の形状を有している。下コレット上端部４５は、周縁側部材４７により構成される。周縁側部材４７は、気密性の部材により構成され、周縁側部材４７の上面の中心側に開口され、上面に接触させた粘着シート２１を吸引するための凹部４８が形成されている。凹部４８の底面４９には、周縁側部材４７の上面に接触した粘着シート２１を吸引するための吸引孔５０の開口５１が形成されている。
【００３３】
なお、下コレット上端部４５は、後述するように上面で粘着シート２１に接触する。従って、下コレット上端部４５の上面は、本発明における、粘着シートに接触する接触面に相当する。
【００３４】
下コレット軸部４６は、下コレット上端部４５を保持するものである。下コレット軸部４６は、中心軸に沿って中空の吸引孔５０を有している。吸引孔５０の上端は、凹部４８の底面４９に形成された開口５１に接続されている。吸引孔５０の下端は、下コレット排気機構４３に接続されている。下コレット排気機構４３は、図示しない排気ポンプおよびバルブを有しており、任意のタイミングでバルブ開度を調整することで、吸引孔５０の排気圧の調整が可能である。
【００３５】
周縁側部材４７の上面が粘着シート２１の下面と接触した状態で下コレット排気機構４３により吸引孔５０が減圧され、粘着シート２１の下面によって開口が封じられた凹部４８及び吸引孔５０が減圧されると、下コレット本体部４１は、粘着シート２１を凹部４８に吸着する。すなわち、周縁側部材４７の上面は、粘着シート２１の下面との接触によって、凹部４８及び吸引孔５０を大気から隔離する構造となっている。そのため、下コレット本体部４１は、上コレット下端部３４に形成された開口３９にチップ２３を吸着させた状態で、上コレット本体部３１を上コレット駆動機構３２により上方に移動してチップ２３をピックアップするときも、凹部４８により粘着シート２１を吸着保持することができる。
【００３６】
ニードル４４は、ニードル本体部５２、ニードル駆動機構５３、及び流体供給機構５４を有する。ニードル４４は、本発明における注入部に相当する。
【００３７】
ニードル４４は、下コレット本体部４１に取り付けられた構造体であり、垂直方向に移動可能に設けられている。そして、ニードル本体部５２は、ニードル駆動機構５３により、垂直方向に移動駆動される。
【００３８】
ニードル４４の先端には、チップ２３とチップ２３から剥離した粘着シート２１との間に気体又は液体よりなる流体を注入するために流体を供給する供給孔５５と連通する開口５６が形成されている。また、ニードル４４は、中心軸に沿って中空の供給孔５５を有している。供給孔５５の上端は、ニードル４４の先端に形成された開口５６に接続されている。供給孔５５の下端は、流体供給機構５４に接続されている。
【００３９】
上記したように、凹部４８は、周縁側部材４７の上面に粘着シート２１の下面が接触することによって、凹部４８の開口が粘着シート２１で塞がれ、空間ＳＰを形成するためのものである。凹部４８の開口も、平面視において例えば矩形、円形、楕円形等の形状を有している。例えば、チップ２３が平面視で矩形形状を有するものとし、凹部４８の開口形状を矩形とし、チップ２３の平面寸法をＬ１とし、凹部４８の開口寸法をＬ２とすると、空間ＳＰを形成するために、Ｌ２＜Ｌ１であることが好ましい。例えばＬ１を１０ｍｍとすると、Ｌ２を例えば９ｍｍとすることができる。なお、このＬ２の値は、後述するように、チップ２３に作用するせん断応力がチップ２３のせん断破壊強度（せん断強度）と等しくなるような所定値よりも大きい値である。
【００４０】
一方、凹部４８は、粘着シート２１をチップ２３の下面から剥離して凹部４８に吸引することができ、吸引した粘着シート２１とチップ２３の下面との間に、ニードル４４を挿入し、流体を注入できるような深さ寸法Ｈ１を有することが好ましい。
【００４１】
ニードル４４の先端は、吸引した粘着シート２１を容易に貫通できるように、水平面から所定のテーパ角で切断されたような端面を有していてもよい。ニードル４４の径を１ｍｍφ、テーパ角を４５°とすると、端面の上端と下端との間の高低差Ｈｎは、Ｈｎ＝１ｍｍ×ｔａｎ４５°＝１ｍｍとなる。ニードル４４の上下動に伴うマージンＨｍを４ｍｍ程度と考慮すると、凹部４８は、ニードル４４の端面の高低差Ｈｎ１ｍｍとマージンＨｍ４ｍｍとの合計である５ｍｍ程度の深さ寸法Ｈ１を有することが好ましい。
【００４２】
以上より、凹部４８は、例えば、開口の形状が矩形形状であるときは、開口寸法Ｌ２が９ｍｍ、深さ寸法が５ｍｍの角錐台状の形状とすることができる。また、その他、凹部４８の開口の形状が円、楕円であってもよく、その場合は、凹部４８は、円錐台状、楕円錐台状の形状を有していてもよい。
【００４３】
下コレット本体部４１には、例えば超音波振動子等よりなる振動部５７が設けられていてもよい。振動部５７が設けられているときは、振動部５７が振動することによって、下コレット本体部４１が振動する。そして、下コレット本体部４１がチップ２３に粘着シート２１を介して接触している状態で振動部５７が振動することによって、チップ２３が貼り付けられている粘着シート２１に振動を付与することができる。粘着シート２１に振動を付与することによって、例えば粘着シート２１の上面にチップ２３を貼り付けるための粘着層に振動を付与してキャビテーションを発生させ、これにより粘着層に気泡を発生させることができる。そして、粘着層に気泡が発生することによって、粘着シート２１をチップ２３の下面から剥離させることができる。
【００４４】
なお、後述する下コレット排気工程（ステップＳ１４）において、粘着シート２１がチップ２３の表面から剥離しにくくないときは、剥離開始工程（ステップＳ１５）を省略することができるため、振動部５７を省略することができる。
【００４５】
制御部６０は、上コレット駆動機構３２、上コレット排気機構３３、下コレット駆動機構４２、下コレット排気機構４３を制御する。また、振動部５７が設けられているときは、振動部５７をも制御する。
【００４６】
制御部６０は、例えば、図示しない演算処理部、記憶部及び表示部を有する。演算処理部、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を有するコンピュータである。記憶部は、演算処理部に、各種の処理を実行させるためのプログラムを記録した、例えばハードディスクにより構成されるコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。表示部は、例えばコンピュータの画面よりなる。演算処理部は、記憶部に記録されたプログラムを読み取り、そのプログラムに従って、ピックアップ装置１０の各部に制御信号を送り、以下に説明する実施の形態に係るピックアップ方法を実行する。
【００４７】
次に、図２から図３Ｈを参照し、本実施の形態に係るピックアップ方法について説明する。図２は、本実施の形態に係るピックアップ方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。図３Ａから図３Ｈは、本実施の形態に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置の状態を示す概略断面図である。
【００４８】
図２に示すように、本実施の形態に係るピックアップ方法は、上コレット下降工程（ステップＳ１１）、上コレット排気工程（ステップＳ１２）、下コレット上昇工程（ステップＳ１３）、下コレット排気工程（ステップＳ１４）、剥離開始工程（ステップＳ１５）、ニードル挿入工程（ステップＳ１６）、流体注入工程（ステップＳ１７）、及び上コレット上昇工程（ステップＳ１８）を有する。
【００４９】
なお、図２に示すように、上コレット下降工程（ステップＳ１１）から下コレット上昇工程（ステップＳ１３）までは、本発明における第１のステップに相当する。また、下コレット排気工程（ステップＳ１４）から流体注入工程（ステップＳ１７）までは、本発明における第２のステップに相当する。また、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）は、本発明における第３のステップに相当する。
【００５０】
本実施の形態に係るピックアップ方法を行う前、予め、チップ２３が形成されたウェハＷを例えばダイシングテープよりなる粘着シート２１に貼り付け、ウェハＷが貼り付けられた粘着シート２１の周縁を例えばリングフレーム２２により保持する。そして、ダイシング加工装置により、粘着シート２１に貼り付けられたウェハＷをダイシング加工し、粘着シート２１に貼り付けられた状態でチップ２３ごとに分離する。更に、ダイシング加工されたチップ２３が貼り付けられている粘着シート２１を、リングフレーム２２に保持したまま例えばステージ２０に固定保持する。このとき、粘着シート２１のテープ面が例えば水平になるようにステージ２０上に固定保持することができ、チップ２３が水平に保持されている粘着シート２１の上面に貼り付けられているように配置することができる。
【００５１】
なお、粘着シート２１のチップ２３が貼り付けられている側から上コレット３０を近づけ、粘着シート２１のチップ２３が貼り付けられている側と反対側から下コレット４０を近づけ、近づけた上コレット３０と下コレット４０とにより粘着シート２１及びチップ２３を挟むように構成されていればよく、上下関係は限定されない。
【００５２】
初めに、上コレット下降工程（ステップＳ１１）を行う。ステップＳ１１では、上コレット３０を下降させ、後述する吸引保持のために、固定保持されている粘着シート２１の上面に貼り付けられているチップ２３の上面に上コレット３０を近づけて接触させる。図３Ａは、ステップＳ１１を行う際のピックアップ装置１０の状態を示す。
【００５３】
図３Ａに示すように、例えば、上コレット本体部３１がステージに固定保持されている粘着シート２１の上方にある状態で、図１に示した上コレット駆動機構３２により、平面視における上コレット本体部３１の中心とチップ２３の中心とが略一致するように、上コレット本体部３１の水平面内の位置を調整する。そして、水平面内の位置が調整された上コレット本体部３１を、上コレット駆動機構３２により、下降させ、チップ２３の上面に上コレット本体部３１を接触させる。このとき、上コレット本体部３１の周縁側部材３６はチップ２３の上面と接触しているため、上コレット本体部３１の中心側部材３７及び吸引孔３８は、チップ２３の上面との間で気密が確保される。
【００５４】
なお、上コレット３０と下コレット４０の上下関係が逆に構成されている場合、又は、水平方向に対向するように構成されている場合は、ステップＳ１１は、固定保持されている粘着シート２１に上コレット３０を近づけ、粘着シート２１に貼り付けられているチップ２３の表面に上コレット３０を接触させるものであればよい。
【００５５】
次に、上コレット排気工程（ステップＳ１２）を行う。ステップＳ１２では、接触させた上コレット３０によりチップ２３を吸着する。図３Ｂは、ステップＳ１２を行う際のピックアップ装置１０の状態を示す。
【００５６】
図３Ｂに示すように、上コレット本体部３１の下面に形成されている吸引孔３８に接続されている、図１に示した上コレット排気機構３３により、チップ２３の上面との間で気密が確保されている上コレット本体部３１の中心側部材３７及び吸引孔３８内を減圧する。これにより、チップ２３の上面が上コレット本体部３１の中心側部材３７及び吸引孔３８に吸引される。
【００５７】
なお、ステップＳ１２は、下コレット排気工程（ステップＳ１４）において、下コレット本体部４１の凹部４８と粘着シート２１により形成されている空間ＳＰを減圧したときに、凹部４８の周縁に対応する部分においてチップ２３に働くせん断応力によってチップ２３が割れることを防止するためのものでもある。従って、ステップＳ１２は、下コレット排気工程（ステップＳ１４）の前に行えばよい。
【００５８】
あるいは、後述するように、凹部４８の平面視における凹部４８の開口面積（又は開口寸法）とチップ２３の面積（又は平面寸法）との大小関係によっては、凹部４８の周縁に対応する部分においてチップ２３に働くせん断応力がそれほど大きくならないようにすることができる。このときは、ステップＳ１２は、後述する上コレット上昇工程（ステップＳ１８）の前に行えばよい。
【００５９】
次に、下コレット上昇工程（ステップＳ１３）を行う。ステップＳ１３では、チップ２３を上コレット３０と下コレット４０によって挟み、固定保持する。下コレット４０を上昇させ、粘着シート２１が貼り付けられているチップ２３の下面に下コレット４０を接触させる。図３Ｃは、ステップＳ１３を行う際のピックアップ装置１０の状態を示す。
【００６０】
図３Ｃに示すように、例えば、下コレット本体部４１がステージに固定保持されている粘着シート２１の下方にある状態で、図１に示した下コレット駆動機構４２により、平面視における下コレット本体部４１の中心とチップ２３の中心とが略一致するように、下コレット本体部４１の水平面内の位置を調整する。そして、水平面内の位置が調整された下コレット本体部４１を、下コレット駆動機構４２により、上昇させ、チップ２３の下面に粘着シート２１を介して下コレット本体部４１を接触させる。このとき、下コレット本体部４１の周縁側部材４７はチップ２３の下面と粘着シート２１を介して接触しているため、下コレット本体部４１の凹部４８に形成されている空間ＳＰは、気密が確保される。
【００６１】
なお、上コレット３０と下コレット４０の上下関係が逆に構成されている場合、又は、水平方向に対向するように構成されている場合は、ステップＳ１３は、固定保持されている粘着シート２１に、上コレット３０と対向するように下コレット４０を近づけるものであればよい。そして、近づけた下コレット４０を、粘着シート２１に貼り付けられているチップ２３の表面に粘着シート２１を介して接触させるものであればよい。
【００６２】
次に、下コレット排気工程（ステップＳ１４）を行う。ステップＳ１４では、下コレット４０の凹部４８と粘着シート２１により形成されている空間ＳＰを減圧し、粘着シート２１を吸引する。図３Ｄは、ステップＳ１４を行う際のピックアップ装置１０の状態を示す。
【００６３】
図３Ｄに示すように、凹部４８に形成されている開口５１に吸引孔５０を介して接続されている、図１に示した下コレット排気機構４３により、凹部４８と粘着シート２１により形成されている空間ＳＰを減圧する。これにより、チップ２３の凹部４８に対向する部分に貼り付けられている粘着シート２１が、凹部４８に向かって吸引される。減圧の程度は、粘着シート２１がチップ２３から剥離を生じさせる程度でよい。
【００６４】
ただし、減圧の程度によっては、粘着シート２１がチップ２３の表面から剥離しにくいときがある。このときは、粘着シート２１がチップ２３の表面から剥離する起点を発生するために、剥離開始工程（ステップＳ１５）を行ってもよい。ステップＳ１５では、粘着シート２１を振動させることによって、チップ２３の凹部４８に対向する部分からの粘着シート２１の剥離を開始する。図３Ｅは、ステップＳ１５を行う際のピックアップ装置１０の状態を示す。
【００６５】
前述した振動部５７を振動させ、粘着シート２１に振動を付与することによって、例えば粘着シート２１の上面にチップ２３を貼り付けるための粘着層に振動を付与してキャビテーションを発生させ、これにより粘着層に気泡を発生させることができる。一方、ステップＳ１４により、凹部４８と粘着シート２１により形成されている空間ＳＰが減圧されている。従って、図３Ｅに示すように、チップ２３の凹部４８に対向する部分からの粘着シート２１の剥離を開始することができる。
【００６６】
次に、ニードル挿入工程（ステップＳ１６）を行う。ステップＳ１６では、チップ２３の凹部４８に対向する部分から粘着シート２１の剥離が開始したときに、チップ２３と剥離が開始した粘着シート２１との間にニードル４４を挿入する。図３Ｆは、ステップＳ１６を行う際のピックアップ装置１０の状態を示す。
【００６７】
本実施の形態では、ニードル４４は、ニードル駆動機構５３により、吸引孔５０内を凹部４８の深さ方向に移動可能、すなわち吸引孔５０内を上下動可能に設けられている。従って、ニードル駆動機構５３によりニードル４４を上昇させ、図３Ｆに示すように、チップ２３と剥離した粘着シート２１との間にニードル４４を挿入する。
【００６８】
次に、流体注入工程（ステップＳ１７）を行う。ステップＳ１７では、挿入したニードル４４によりチップ２３と剥離した粘着シート２１との間に流体ＦＬを注入することによって、チップ２３の凹部４８に対向する部分のより多くの部分から粘着シート２１を剥離する。図３Ｇは、ステップＳ１７を行う際のピックアップ装置１０の状態を示す。
【００６９】
図３Ｇに示すように、チップ２３と粘着シート２１との間に挿入したニードル４４により、チップ２３と粘着シート２１との間に気体又は液体を含む流体ＦＬを注入する。これにより、剥離した粘着シート２１には、チップ２３と粘着シート２１との間に注入された流体ＦＬの圧力と、粘着シート２１を凹部４８に吸引する吸引力とが働くため、粘着シート２１を更にチップ２３から剥離しようとする力が働く。その結果、チップ２３の凹部４８に対向する部分から完全に粘着シート２１を剥離させることができる。
【００７０】
流体ＦＬとして、液体よりなる非圧縮性流体、又は、気体よりなる圧縮性流体を用いることができる。非圧縮性流体として、例えば、純水等の水、エタノール等のアルコール、炭酸水等、のいずれか１種以上を含む液相状態の流体を用いることができる。また、圧縮性流体として、例えば、二酸化炭素（ＣＯ２）、窒素（Ｎ２）その他各種のガスのいずれか１種以上を含む気相状態の流体を用いることができる。
【００７１】
次に、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）を行う。ステップＳ１８では、剥離した粘着シート２１とチップ２３との間に流体ＦＬが注入されている状態で、上コレット３０を上昇させる。そして、下コレット４０が吸引している粘着シート２１から上コレット３０を遠ざけることによって、チップ２３を剥離する。図３Ｈは、ステップＳ１８を行う際のピックアップ装置１０の状態を示す。
【００７２】
図３Ｈに示すように、チップ２３の凹部４８に対向する部分から粘着シート２１が剥離され、剥離した粘着シート２１とチップ２３との間に流体ＦＬが注入されており、チップ２３を吸引した状態で、図１に示した上コレット駆動機構３２により上コレット本体部３１を上昇させる。そして、上昇した上コレット本体部３１に吸着したチップ２３を粘着シート２１から剥離してピックアップする。
【００７３】
次に、図４及び図５を参照し、本実施の形態に係るピックアップ装置及びピックアップ方法により、粘着シートに貼着されているチップをピックアップする際にチップに加えられる応力負荷を低減できる作用効果について説明する。
【００７４】
通常、粘着シートの粘着力、すなわち粘着タック特性を調べるには、傾斜式ボールタック試験、ローリングボールタック試験、プローブタック試験等の方法がある。例えばプローブタック試験では、シリンダー状のプローブの平滑な端面を粘着剤の表面に接触させた後、これを引離す際の単位面積当たりの応力−ひずみ曲線を測定する。そして、例えばその応力−ひずみ曲線における単位面積当たりの最大応力σｍａｘ値から、粘着力を求めることができる。
【００７５】
従って、本実施の形態に係るピックアップ方法の上コレット上昇工程（ステップＳ１８）において粘着シートからチップを剥離するのに必要な剥離力Ｆは、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）が開始される時点におけるチップの粘着シートとの間の接着面積をＳとすると、
Ｆ＝Ｓ×σｍａｘ （１）
で表される。
【００７６】
例えば、ダイシングテープとして株式会社トーヨーアドテックの一般感圧シリーズを用いる場合、プローブタック法による粘着力、すなわち剥離力Ｆは、０．７〜１．０Ｎ／２０ｍｍ２となる。また、ダイシングテープとして株式会社トーヨーアドテックのＵＶシリーズを用いる場合、プローブタック法による粘着力、すなわち剥離力Ｆは、１．７〜３．９Ｎ／２０ｍｍ２となる。
【００７７】
ここで、下コレットの上面に凹部が設けられておらず、また、ニードルが流体を注入できないように構成されているピックアップ装置を比較例として説明する。図４は、比較例に係るピックアップ装置１１０の構成を模式的に示す縦断面図である。
【００７８】
図４に示すように、比較例に係るピックアップ装置１１０は、ステージ１２０、上コレット１３０、下コレット１４０を有する。上コレット１３０は、上コレット本体部１３１、上コレット駆動機構１３２、及び上コレット排気機構１３３を有する。下コレット１４０は、下コレット本体部１４１、下コレット駆動機構１４２、下コレット排気機構１４３、ニードル１４４を有する。チップ２３が貼り付けられている粘着シート２１がリングフレーム２２を介してステージ１２０に保持されているのは、実施の形態と同様である。また、上コレット本体部１３１の下面に形成された開口１３９に連通する吸引孔１３８が上コレット排気機構１３３により減圧されるのは、実施の形態と同様である。また、下コレット本体部１４１の上面に形成された開口１５１に連通する吸引孔１５０が下コレット排気機構１４３により減圧されるのは、実施の形態と同様である。
【００７９】
しかし、図４に示すように、下コレット本体部１４１の上面には、凹部が設けられていない。また、ニードル１４４は、下コレット本体部１４１の上面に形成された開口１５１を通って下コレット本体部１４１の上面から突出自在に設けられているものの、ニードル１４４が流体を注入することはできない。
【００８０】
ここで、比較例に係るピックアップ装置１１０において、吸引孔１３８によりチップ２３を吸引し、吸引孔１５０により粘着シート２１を吸引した状態で、上コレット本体部１３１を上昇することによって粘着シート２１からチップ２３を剥離させるのに必要な剥離力をＦ１とする。
【００８１】
一方、本実施の形態に係るピックアップ装置１０において、流体注入工程（ステップＳ１７）を行う際に、注入された流体ＦＬの量が相対的に少ない状態で、上コレット本体部３１を上昇することによって粘着シート２１からチップ２３を剥離させるのに必要な剥離力をＦ２とする。また、注入された流体ＦＬの量が相対的に多い状態で、上コレット本体部３１を上昇することによって粘着シート２１からチップ２３を剥離させるのに必要な剥離力をＦ３とする。すると、Ｆ１＞Ｆ２＞Ｆ３の関係が成立する。
【００８２】
上記した３つの状態における、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）でチップ２３に働く剥離力の時間変化を、それぞれ図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）に示す。図５（ａ）は比較例の場合であり、図５（ｂ）は注入された流体ＦＬの量が相対的に少ない場合であり、図５（ｃ）は注入された流体ＦＬの量が相対的に少ない場合である。また、図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）では、上コレット３０を等速で上昇させる場合を示しているため、図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）の横軸は、上コレット３０の上方向への移動距離とも等価である。
【００８３】
３つの場合を比較すると、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）の開始時点におけるチップ２３と粘着シート２１との接着面積が最も大きい場合、図５（ａ）に示すように、剥離力Ｆ１が最大であり、また、剥離に要する時間ｔ１、すなわち上コレット３０の移動距離も最大である。そして、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）の開始時点におけるチップ２３と粘着シート２１との接着面積が最も小さい場合、図５（ｃ）に示すように、剥離力Ｆ３が最小であり、また、剥離に要する時間ｔ３、すなわち上コレット３０の移動距離も最小である。そして、図５（ｂ）に示す場合では、剥離力Ｆ２はＦ１とＦ３の中間であり、剥離に要する時間ｔ２もｔ１とｔ３の中間である。
【００８４】
すなわち、本実施の形態では、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）でチップ２３を粘着シート２１から剥離する前に、下コレット４０により粘着シート２１を凹部４８に吸引し、かつ、ニードル４４により粘着シート２１とチップ２３との間に流体ＦＬを注入することによって、チップ２３の凹部４８に対向する部分から粘着シート２１を剥離しておく。これにより、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）の開始時点におけるチップ２３と粘着シート２１との接着面積を小さくすることができるため、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）における剥離力Ｆ及び剥離に要する時間ｔを低減することができる。
【００８５】
次に、図６から図８を参照し、本実施の形態に係るピックアップ装置及びピックアップ方法により、粘着シートに貼着されているチップをピックアップする際にチップが破壊されることを防止できる作用効果について説明する。
【００８６】
図６は、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）におけるチップ２３に働くせん断応力を説明するためのピックアップ装置１０の縦断面図である。図７は、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）においてチップ２３に働くせん断応力を説明するためのチップ２３の平面図である。図８は、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）においてチップ２３に働くせん断応力のせん断面積を説明するためのチップ２３の斜視図である。
【００８７】
なお、以下では、流体注入工程（ステップＳ１７）において、可能な最大の流体ＦＬを注入した場合、すなわち、凹部４８に対向する部分において粘着シート２１がチップ２３から完全に剥離しており、図５（ｃ）に示すように、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）における剥離力（剥離抵抗）Ｆが最小となる状態について、説明する。
【００８８】
図６に示すように、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）において、チップ２３の凹部４８に対向する部分には、上コレット３０による上向きの吸引力ＦＵが働く。また、チップ２３の凹部４８に対向する部分以外の部分には、粘着シート２１による下向きの吸引力ＦＤが働く。このとき、チップ２３の凹部４８に対向する部分と、チップ２３の凹部４８に対向する部分以外の部分との境界面（図６、図７及び図８における面ＳＦ。以下「せん断面」という。）に働くせん断力をＴとすると、下向きを正として、
Ｔ＝ＦＤ−ＦＵ （２）
となる。そして、せん断面ＳＦの面積の合計をＡとすると、このせん断力Ｔがせん断面ＳＦに作用するせん断応力τは、
τ＝Ｔ／Ａ＝（ＦＤ−ＦＵ）／Ａ （３）
で表される。そして、チップ２３のせん断破壊強度をτｍａｘとすると、チップ２３がせん断破壊しない条件は、せん断応力τとせん断破壊強度τｍａｘとが
τ＜τｍａｘ （４）
を満たすときである。
【００８９】
次に、チップ２３のせん断応力τの見積もりを行う。以下では、図７及び図８に示すように、例えばチップ２３の平面視における形状を一辺（平面寸法）Ｌ１の正方形形状とし、厚さをｄとする。また、図６に示すように、下コレット４０の凹部４８の平面視における形状を、例えば一辺（開口寸法）Ｌ２の正方形形状とする。また、簡単のため、上コレット３０の周縁側部材３６の形状とチップ２３の平面視における形状が略等しいものとし、上向きの吸引力ＦＵは下向きの吸引力ＦＤに比べて小さいものとする。
すると、図７に示すように、
Ａ＝Ｌ２×ｄ×４ （５）
となり、また、式（１）より
ＦＤ−ＦＵ≒ＦＤ＝（Ｌ１２−Ｌ２２）×σｍａｘ （６）
となる。そして、式（３）、式（５）及び式（６）より、
τ＝（Ｌ１２−Ｌ２２）×σｍａｘ／（Ｌ２×ｄ×４） （７）
となる。
【００９０】
最大応力σｍａｘについては、前述したダイシングテープの物性に基づいて、
σｍａｘ＝０．０５Ｎ／ｍｍ２ （８）
とする。また、せん断破壊強度をτｍａｘについては、"Investigating the Influence of Fabrication Process and Crystal Orientation on Shear Strength of Silicon Microcomponents", Q. Chen, D.-J. Yao, C.-J. Kim, and G. P. Carman, Journal of Materials Science, Vol. 35, No. 21, Nov. 2000, pp. 5465-5474.の記載に基づいて、
τｍａｘ＝５ＭＰａ
とする。また、チップ２３の平面寸法Ｌ１及び厚さｄについては、
Ｌ１＝１０ｍｍ （９）
ｄ＝０．０２ｍｍ （１０）
とする。
【００９１】
以上の数値を仮定した上で、凹部４８の開口寸法Ｌ２を５ｍｍ、６．７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍと変化させたときのせん断応力τ及びせん断破壊強度τｍａｘとの関係を計算した。その結果を、表１に示す。
【００９２】
【表１】
表１に示すように、凹部４８の開口寸法Ｌ２が６．７ｍｍ以下のときは、せん断面ＳＦに作用するせん断応力τはせん断破壊強度τｍａｘ以上となるため、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）において、チップ２３がせん断破壊するおそれがある。一方、凹部４８の開口寸法Ｌ２が６．７ｍｍよりも大きいときは、せん断面ＳＦに作用するせん断応力τはせん断破壊強度τｍａｘよりも小さくなるため、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）において、チップ２３がせん断破壊するおそれがない。すなわち、凹部４８の開口寸法Ｌ２がチップ２３の平面寸法Ｌ１よりも小さく、かつ、所定値よりも大きいときは、せん断面ＳＦに作用するせん断応力τをせん断破壊強度τｍａｘよりも小さくすることができ、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）において、チップ２３がせん断破壊することを防止できる。
【００９３】
すなわち、本実施の形態では、凹部４８の開口寸法Ｌ２を、上コレット上昇工程（ステップＳ１８）において上コレット３０を上昇させる際にチップ２３に作用するせん断応力がチップ２３のせん断破壊強度（せん断強度）と等しくなるような所定値よりも大きくし、かつ、チップ２３の平面寸法Ｌ１よりも小さくすることができる。これにより、粘着シート２１に貼り付けられているチップ２３をピックアップする際にチップ２３の破壊を防止できる。
【００９４】
特に、式（７）に示すように、チップ２３の厚さｄが薄くなるとせん断応力τが大きくなるが、本実施の形態では、凹部４８の開口寸法Ｌ２を大きくする方向に調整することによって、式（７）に示すせん断応力τを小さくできるため、厚さｄが薄いチップ２３をピックアップする際にもチップ２３の破壊を防止できる。
（実施の形態の変形例）
次に、図９から図１１Ｅを参照し、本発明の実施の形態の変形例に係るピックアップ装置及びピックアップ方法について説明する。
【００９５】
初めに、図９を参照し、本変形例に係るピックアップ装置について説明する。図９は、本変形例に係るピックアップ装置１０ａの概略断面図である。
【００９６】
本変形例に係るピックアップ装置１０ａは、ニードル４４ａの先端が、下コレット４０ａの凹部４８ａの底面４９ａから突出した状態で、下コレット４０ａと一体で設けられている点で、実施の形態に係るピックアップ装置１０と相違する。
【００９７】
本変形例に係るピックアップ装置１０ａが、少なくとも上コレット３０、下コレット４０ａ及び制御部６０を有する点は実施の形態と同様であり、本変形例における上コレット３０及び制御部６０は、実施の形態における上コレット３０及び制御部６０と同様にすることができる。図９では、実施の形態に係るピックアップ装置１０と同様の箇所については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００９８】
一方、本変形例における下コレット４０ａは、下コレット本体部４１ａ、下コレット駆動機構４２ａ、下コレット排気機構４３、ニードル４４ａを有するが、下コレット本体部４１ａ及びニードル４４ａの構成が、実施の形態と異なる。
【００９９】
下コレット本体部４１ａが下コレット上端部４５ａ及び下コレット軸部４６ａを有し、下コレット上端部４５ａが周縁側部材４７ａを有し、周縁側部材４７ａが、周縁側部材４７ａの上面の中心側に開口され、上面に接触させた粘着シート２１を吸引するための凹部４８ａが形成されている点は、実施の形態と同様である。
【０１００】
しかし、本変形例では、ニードル４４ａは、ニードル本体部５２ａ及び流体供給機構５４のみを有するものである。すなわち、ニードル４４ａは、下コレット本体部４１ａの凹部４８ａの底面４９ａから突出した状態で、下コレット本体部４１ａと一体で設けられており、垂直方向に移動可能には設けられていない。
【０１０１】
これに伴い、下コレット本体部４１ａの吸引孔５０ａは、ニードル４４ａを垂直方向に移動させるためのものでなくてもよいため、凹部４８ａのニードル本体部５２ａが設けられている部分以外の部分に開口５１ａが形成されるように設けられていてもよい。図９に示す例では、ニードル本体部５２ａが設けられている凹部４８ａの底面４９ａの中央ではなく、底面４９ａの周縁部に吸引孔５０ａの開口５１ａが形成されている。
【０１０２】
なお、ニードル本体部５２ａに供給孔５５ａが設けられており、ニードル本体部５２ａの先端に設けられた開口５６ａと連通しているのは、実施の形態と同様である。
【０１０３】
その他、下コレット本体部４１ａには、振動部が設けられていてもよい点は、実施の形態と同様であるが、以下では、図９に示すように、振動部が設けられていない例について説明する。
【０１０４】
次に、図１０から図１１Ｅを参照し、本変形例に係るピックアップ方法について説明する。図１０は、本変形例に係るピックアップ方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。図１１Ａから図１１Ｅは、本変形例に係るピックアップ方法の各工程におけるピックアップ装置１０ａの状態を示す概略断面図である。
【０１０５】
図１０に示すように、本変形例に係るピックアップ方法は、上コレット下降工程（ステップＳ２１）、上コレット排気工程（ステップＳ２２）、下コレット上昇工程（ステップＳ２３）、下コレット排気工程（ステップＳ２４）、及び上コレット上昇工程（ステップＳ２５）を有する。
【０１０６】
なお、図１０に示すように、上コレット下降工程（ステップＳ２１）から下コレット上昇工程（ステップＳ２３）までは、本発明における第１のステップに相当する。また、下コレット排気工程（ステップＳ２４）は、本発明における第２のステップに相当する。また、上コレット上昇工程（ステップＳ２５）は、本発明における第３のステップに相当する。
【０１０７】
本変形例に係るピックアップ方法を行う前に、予め、チップ２３が貼り付けられた粘着シート２１をステージ２０に固定保持する工程は、実施の形態と同様である。また、本変形例に係るピックアップ方法の上コレット下降工程（ステップＳ２１）、上コレット排気工程（ステップＳ２２）及び下コレット上昇工程（ステップＳ２３）は、それぞれ実施の形態に係るピックアップ方法の上コレット下降工程（ステップＳ１１）、上コレット排気工程（ステップＳ１２）及び下コレット上昇工程（ステップＳ１３）と同様である。また、図１１Ａから図１１Ｃは、それぞれ上コレット下降工程（ステップＳ２１）、上コレット排気工程（ステップＳ２２）及び下コレット上昇工程（ステップＳ２３）を行う際のピックアップ装置１０ａの状態を示す。
【０１０８】
次に、下コレット排気工程（ステップＳ２４）を行う。ステップＳ２４では、下コレット４０ａの凹部４８ａと粘着シート２１により形成されている空間ＳＰを減圧し、粘着シート２１を吸引する。図１１Ｄは、ステップＳ２４を行う際のピックアップ装置１０ａの状態を示す。
【０１０９】
図１１Ｄに示すように、凹部４８ａに形成されている吸引孔５０ａに接続されている、図９に示した下コレット排気機構４３により、凹部４８ａと粘着シート２１により形成されている空間ＳＰを減圧する。これにより、チップ２３の凹部４８ａに対向する部分に貼り付けられている粘着シート２１が、凹部４８ａに吸引される。減圧の程度は、粘着シート２１がチップ２３から剥離を生じさせる程度でよい。
【０１１０】
下コレット排気工程（ステップＳ２４）では、チップ２３の凹部４８ａに対向する部分に貼り付けられている粘着シート２１が剥離する際に、剥離した粘着シート２１にニードル４４ａが挿入される。実際には、下コレット排気機構４３により減圧される吸引孔５０ａが粘着シート２１を吸引する吸引力に応じて、ニードル４４ａが凹部４８ａの底面から突出する高さを設計することが可能である。
【０１１１】
また、下コレット排気工程（ステップＳ２４）では、挿入したニードル４４ａによりチップ２３と剥離した粘着シート２１との間に流体ＦＬを注入することによって、チップ２３の凹部４８ａに対向する部分のうちより広い部分から粘着シート２１を剥離する。
【０１１２】
すなわち、本変形例は、実施の形態に係るピックアップ方法の下コレット排気工程（ステップＳ１４）、ニードル挿入工程（ステップＳ１６）及び流体注入工程（ステップＳ１７）を同時に行うものである。
【０１１３】
その後、上コレット上昇工程（ステップＳ２５）を行う。上コレット上昇工程（ステップＳ２５）は、実施の形態における上コレット上昇工程（ステップＳ１８）と同様にすることができる。図１１Ｅは、ステップＳ２５を行う際のピックアップ装置１０ａの状態を示す。
【０１１４】
本変形例でも、上コレット上昇工程（ステップＳ２５）でチップ２３を粘着シート２１から剥離する前に、下コレット４０ａにより粘着シート２１を凹部４８ａに吸引し、かつ、ニードル４４ａにより粘着シート２１とチップ２３との間に流体ＦＬを注入することにより、チップ２３の凹部４８ａに対向する部分から粘着シート２１を剥離しておく。これにより、上コレット上昇工程（ステップＳ２５）の開始時点におけるチップ２３と粘着シート２１との接着面積を小さくすることができるため、上コレット上昇工程（ステップＳ２５）における剥離力Ｆ及び剥離に要する時間ｔを低減することができる。
【０１１５】
また、本変形例でも、凹部４８ａの開口寸法Ｌ２を、上コレット上昇工程（ステップＳ２５）においてチップ２３に働くせん断応力τがチップ２３のせん断破壊強度（せん断強度）と等しくなるような所定値よりも大きくし、かつ、チップ２３の平面寸法Ｌ１よりも小さくすることができる。これにより、粘着シート２１に貼り付けられているチップ２３をピックアップする際のチップ２３の破壊を防止できる。
【０１１６】
また、本変形例でも、式（７）に示したせん断応力τの見積もりを適用でき、チップ２３の厚さｄが薄い場合に凹部４８ａの開口寸法Ｌ２を大きくする方向に調整することによって、式（７）に示すせん断応力τを小さくでき、厚さｄが薄いチップ２３をピックアップする際にもチップ２３の破壊を防止できる。
【０１１７】
以上、本発明の好ましい実施の形態について記述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１８】
１０ ピックアップ装置
３０ 上コレット
３２ 上コレット駆動機構
４０ 下コレット
４２ 下コレット駆動機構
４４ ニードル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘着シートに貼り付けられているチップに第１の吸着部を近づけて接触させるとともに、前記粘着シートに接触する接触面に凹部が形成されている第２の吸着部を前記粘着シートに近づけ、前記第１の吸着部と対向するように前記粘着シートに前記第２の吸着部を接触させる第１のステップと、
前記粘着シートに接触している前記第２の吸着部により前記粘着シートを吸引するとともに、前記粘着シートと前記チップとの間に注入部により流体を注入することによって、前記チップの前記凹部に対向する部分から前記粘着シートを剥離する第２のステップと、
前記第１の吸着部により前記チップを吸着している状態で、前記第２の吸着部が吸引している前記粘着シートから前記第１の吸着部を遠ざけることによって、前記チップを前記粘着シートから剥離してピックアップする第３のステップと
を有する、ピックアップ方法。
【請求項２】
前記第２の吸着部は、前記凹部の開口寸法が、前記粘着シートから前記第１の吸着部を遠ざける際に前記チップに作用するせん断応力が、前記チップのせん断強度と等しくなるような所定値よりも大きく、かつ、前記チップの平面寸法よりも小さいものである、請求項１に記載のピックアップ方法。
【請求項３】
前記第２のステップは、前記粘着シートを吸引するとともに、振動部により前記粘着シートを振動させることによって、前記チップの前記凹部に対向する部分からの前記粘着シートの剥離を開始し、剥離を開始した前記粘着シートと前記チップとの間に前記注入部を挿入し、挿入した前記注入部により流体を注入することによって、前記チップの前記凹部に対向する部分から前記粘着シートを剥離するものである、請求項１又は請求項２に記載のピックアップ方法。
【請求項４】
前記第２の吸着部は、前記凹部の底面に、前記粘着シートを吸引する吸引孔と連通する開口が形成されたものであり、
前記注入部は、前記吸引孔を通って、前記注入部の先端が前記開口から突出自在に設けられたものである、請求項１から請求項３のいずれかに記載のピックアップ方法。
【請求項５】
前記注入部は、前記注入部の先端が前記凹部の底面から突出した状態で、前記第２の吸着部と一体で設けられたものである、請求項１から請求項３のいずれかに記載のピックアップ方法。
【請求項６】
チップを吸着する第１の吸着部と、
前記第１の吸着部を移動駆動する第１の駆動部と、
粘着シートに接触する接触面に凹部が形成されており、前記粘着シートを吸引する第２の吸着部と、
前記第２の吸着部を移動駆動する第２の駆動部と、
流体を注入する注入部と、
前記第１の駆動部により、粘着シートに貼り付けられているチップに前記第１の吸着部を近づけて接触させるとともに、前記第２の駆動部により、前記第２の吸着部を前記粘着シートに近づけ、前記第１の吸着部と対向するように前記粘着シートに前記第２の吸着部を接触させ、
前記粘着シートに接触している前記第２の吸着部により前記粘着シートを吸引するとともに、前記粘着シートと前記チップとの間に前記注入部により流体を注入することによって、前記チップの前記凹部に対向する部分から前記粘着シートを剥離し、
前記第１の吸着部により前記チップを吸着している状態で、前記第２の吸着部が吸引している前記粘着シートから前記第１の吸着部を前記第１の駆動部により遠ざけることによって、前記チップを前記粘着シートから剥離してピックアップする、制御部と
を有する、ピックアップ装置。
【請求項７】
前記第２の吸着部は、前記凹部の開口寸法が、前記粘着シートから前記第１の吸着部を前記第１の駆動部により遠ざける際に前記チップに作用するせん断応力が、前記チップのせん断強度と等しくなるような所定値よりも大きく、かつ、前記チップの平面寸法よりも小さいものである、請求項６に記載のピックアップ装置。
【請求項８】
前記粘着シートを振動させる振動部を有し、
前記制御部は、前記粘着シートを吸引するとともに、前記振動部により前記粘着シートを振動させることによって、前記チップの前記凹部に対向する部分からの前記粘着シートの剥離を開始し、剥離を開始した前記粘着シートと前記チップとの間に前記注入部を挿入し、挿入した前記注入部により流体を注入することによって、前記チップの前記凹部に対向する部分から前記粘着シートを剥離するものである、請求項６又は請求項７に記載のピックアップ装置。
【請求項９】
前記第２の吸着部は、前記凹部の底面に、前記粘着シートを吸引する吸引孔と連通する開口が形成されたものであり、
前記注入部は、前記吸引孔を通って、前記注入部の先端が前記開口から突出自在に設けられたものである、請求項６から請求項８のいずれかに記載のピックアップ装置。
【請求項１０】
前記注入部は、前記注入部の先端が前記凹部の底面から突出した状態で、前記第２の吸着部と一体で設けられたものである、請求項６から請求項８のいずれかに記載のピックアップ装置。
【請求項１】
粘着シートに貼り付けられているチップに第１の吸着部を近づけて接触させるとともに、前記粘着シートに接触する接触面に凹部が形成されている第２の吸着部を前記粘着シートに近づけ、前記第１の吸着部と対向するように前記粘着シートに前記第２の吸着部を接触させる第１のステップと、
前記粘着シートに接触している前記第２の吸着部により前記粘着シートを吸引するとともに、前記粘着シートと前記チップとの間に注入部により流体を注入することによって、前記チップの前記凹部に対向する部分から前記粘着シートを剥離する第２のステップと、
前記第１の吸着部により前記チップを吸着している状態で、前記第２の吸着部が吸引している前記粘着シートから前記第１の吸着部を遠ざけることによって、前記チップを前記粘着シートから剥離してピックアップする第３のステップと
を有する、ピックアップ方法。
【請求項２】
前記第２の吸着部は、前記凹部の開口寸法が、前記粘着シートから前記第１の吸着部を遠ざける際に前記チップに作用するせん断応力が、前記チップのせん断強度と等しくなるような所定値よりも大きく、かつ、前記チップの平面寸法よりも小さいものである、請求項１に記載のピックアップ方法。
【請求項３】
前記第２のステップは、前記粘着シートを吸引するとともに、振動部により前記粘着シートを振動させることによって、前記チップの前記凹部に対向する部分からの前記粘着シートの剥離を開始し、剥離を開始した前記粘着シートと前記チップとの間に前記注入部を挿入し、挿入した前記注入部により流体を注入することによって、前記チップの前記凹部に対向する部分から前記粘着シートを剥離するものである、請求項１又は請求項２に記載のピックアップ方法。
【請求項４】
前記第２の吸着部は、前記凹部の底面に、前記粘着シートを吸引する吸引孔と連通する開口が形成されたものであり、
前記注入部は、前記吸引孔を通って、前記注入部の先端が前記開口から突出自在に設けられたものである、請求項１から請求項３のいずれかに記載のピックアップ方法。
【請求項５】
前記注入部は、前記注入部の先端が前記凹部の底面から突出した状態で、前記第２の吸着部と一体で設けられたものである、請求項１から請求項３のいずれかに記載のピックアップ方法。
【請求項６】
チップを吸着する第１の吸着部と、
前記第１の吸着部を移動駆動する第１の駆動部と、
粘着シートに接触する接触面に凹部が形成されており、前記粘着シートを吸引する第２の吸着部と、
前記第２の吸着部を移動駆動する第２の駆動部と、
流体を注入する注入部と、
前記第１の駆動部により、粘着シートに貼り付けられているチップに前記第１の吸着部を近づけて接触させるとともに、前記第２の駆動部により、前記第２の吸着部を前記粘着シートに近づけ、前記第１の吸着部と対向するように前記粘着シートに前記第２の吸着部を接触させ、
前記粘着シートに接触している前記第２の吸着部により前記粘着シートを吸引するとともに、前記粘着シートと前記チップとの間に前記注入部により流体を注入することによって、前記チップの前記凹部に対向する部分から前記粘着シートを剥離し、
前記第１の吸着部により前記チップを吸着している状態で、前記第２の吸着部が吸引している前記粘着シートから前記第１の吸着部を前記第１の駆動部により遠ざけることによって、前記チップを前記粘着シートから剥離してピックアップする、制御部と
を有する、ピックアップ装置。
【請求項７】
前記第２の吸着部は、前記凹部の開口寸法が、前記粘着シートから前記第１の吸着部を前記第１の駆動部により遠ざける際に前記チップに作用するせん断応力が、前記チップのせん断強度と等しくなるような所定値よりも大きく、かつ、前記チップの平面寸法よりも小さいものである、請求項６に記載のピックアップ装置。
【請求項８】
前記粘着シートを振動させる振動部を有し、
前記制御部は、前記粘着シートを吸引するとともに、前記振動部により前記粘着シートを振動させることによって、前記チップの前記凹部に対向する部分からの前記粘着シートの剥離を開始し、剥離を開始した前記粘着シートと前記チップとの間に前記注入部を挿入し、挿入した前記注入部により流体を注入することによって、前記チップの前記凹部に対向する部分から前記粘着シートを剥離するものである、請求項６又は請求項７に記載のピックアップ装置。
【請求項９】
前記第２の吸着部は、前記凹部の底面に、前記粘着シートを吸引する吸引孔と連通する開口が形成されたものであり、
前記注入部は、前記吸引孔を通って、前記注入部の先端が前記開口から突出自在に設けられたものである、請求項６から請求項８のいずれかに記載のピックアップ装置。
【請求項１０】
前記注入部は、前記注入部の先端が前記凹部の底面から突出した状態で、前記第２の吸着部と一体で設けられたものである、請求項６から請求項８のいずれかに記載のピックアップ装置。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図３Ｇ】
【図３Ｈ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１１Ｃ】
【図１１Ｄ】
【図１１Ｅ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図３Ｇ】
【図３Ｈ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１１Ｃ】
【図１１Ｄ】
【図１１Ｅ】
【公開番号】特開２０１２−５４３４４（Ｐ２０１２−５４３４４Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９４６１９（Ｐ２０１０−１９４６１９）
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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