知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-19
(45)【発行日】2024-07-29
(54)【発明の名称】半導体装置の製造装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/67 20060101AFI20240722BHJP
H01L 21/60 20060101ALI20240722BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 E
H01L21/60 311T
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2022577031
(86)(22)【出願日】2021-12-13
(86)【国際出願番号】 JP2021045830
(87)【国際公開番号】W WO2022158166
(87)【国際公開日】2022-07-28
【審査請求日】2022-11-02
(31)【優先権主張番号】PCT/JP2021/001678
(32)【優先日】2021-01-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】519294332
【氏名又は名称】株式会社新川
(74)【代理人】
【識別番号】110001210
【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】瀬山 耕平
(72)【発明者】
【氏名】清水 孝寛
【審査官】湯川 洋介
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０２０／２１３５６６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０２０／２１３５６７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１８／０６１１０７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００７－１９４４３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１６０９３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０２－０７２６３８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６７
Ｈ０１Ｌ ２１／６０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
接合面と前記接合面と対向する保持面とを有するチップを、接合対象に接合して半導体装置を製造する製造装置であって、前記保持面がダイシングテープの表面に粘着保持された１以上の前記チップを、前記ダイシングテープとともに保持するウエハ保持装置と、
前記１以上のチップのうちピックアップ対象のチップである対象チップを非接触で保持するピックアップヘッドを有し、前記対象チップを前記ダイシングテープからピックアップするピックアップ装置と、
前記ダイシングテープの裏面側から前記対象チップに向かって、エリア選択的に、光または熱であるエネルギを照射して、前記ダイシングテープの粘着力を低減させるエネルギ照射装置と、
前記ピックアップ装置およびエネルギ照射装置の動作を制御するコントローラと、
を備え、前記ダイシングテープの粘着層は、前記エネルギの照射に伴い粘着力が低下するとともに前記対象チップを浮上させる自己剥離粘着層であり、
前記コントローラは、前記ピックアップのために前記ピックアップヘッドを前記対象チップに近接させてから前記対象チップを前記ダイシングテープからテイクオフさせるまでのテイクオフ準備期間において、前記対象チップが浮上しても前記対象チップと前記ピックアップヘッドとが接触しないように、前記ピックアップヘッドの位置を制御する、
ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項2】
請求項１に記載の半導体装置の製造装置であって、前記コントローラは、前記テイクオフ準備期間において、前記対象チップの浮上を相殺するように前記ピックアップヘッドを上昇させることで、前記ピックアップヘッドの吸着面と前記対象チップの前記接合面との距離である面間距離を一定に保つ、ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項3】
請求項２に記載の半導体装置の製造装置であって、前記ピックアップヘッドは、前記面間距離が、最大有効距離より小さく、かつ、中立距離より大きい場合に前記対象チップを前記吸着面に引き寄せ、前記面間距離が前記中立距離より小さい場合に前記対象チップを前記吸着面から離れる方向に押し付け、
前記コントローラは、前記テイクオフ準備期間において、前記面間距離を中立距離より小さい距離で一定に保つ、
ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項4】
請求項２または３に記載の半導体装置の製造装置であって、前記コントローラは、前記テイクオフ準備期間において、前記ピックアップ装置に作用する荷重を一定に保つように、前記ピックアップヘッドを位置－荷重制御する、ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項5】
請求項２または３に記載の半導体装置の製造装置であって、前記コントローラは、前記テイクオフ準備期間において前記面間距離を一定に保つための前記ピックアップヘッドの目標位置の時間変化を示す目標プロファイルを記憶しており、前記テイクオフ準備期間中、前記目標プロファイルに従って前記ピックアップヘッドの位置を制御する、ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項6】
請求項１に記載の半導体装置の製造装置であって、前記コントローラは、前記テイクオフ準備期間において、前記ピックアップヘッドを待機高さで待機させ、
前記待機高さは、前記対象チップが完全に浮上した際に、前記ピックアップヘッドが前記対象チップに接触することなく前記対象チップを保持できる高さである、
ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項7】
請求項６に記載の半導体装置の製造装置であって、前記ピックアップヘッドは、前記ピックアップヘッドの吸着面と前記対象チップの前記接合面との距離である面間距離が、最大有効距離より小さく、かつ、中立距離より大きい場合に前記対象チップを前記吸着面に引き寄せ、前記面間距離が前記中立距離より小さい場合に前記対象チップを前記吸着面から離れる方向に押し付け、
前記待機高さは、前記対象チップが浮上開始する前のタイミングで、前記面間距離が、最大有効距離より小さく、かつ、中立距離より大きくなる高さである、
ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項8】
請求項１から７のいずれか１項に記載の半導体装置の製造装置であって、前記ピックアップヘッドは、吸着面からエアを噴出、または、前記吸着面に超音波振動を付与することで、吸着対象物との間に空気層を形成しつつ前記吸着対象物を非接触で保持し、
前記コントローラは、前記エネルギ照射装置による前記エネルギの照射の開始と同時、または照射の開始より前に、前記エアの噴出または前記超音波振動の付与を開始させる、
ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書は、チップを基板に接合して半導体装置を製造する製造装置を開示する。
【背景技術】
【0002】
フリップチップ実装では、チップの接合面を、基板または他のチップである接合対象に押し当てることで、当該チップを接合対象に接合している。この場合、チップの接合対象への接合品質は、接合面の品質に大きく依存する。特に、原子結合または分子結合を利用して、チップを接合対象に常温で接合する常温接合を行う場合、チップの接合面は、高い品質を保つことが要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００８－１３０７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来、チップのピックアップの過程で、接合面の品質が低下することがあった。すなわち、通常、ボンディング前のチップは、その接合面を上に向けた姿勢で、ダイシングテープ上に粘着保持されている。従来のピックアップ装置は、チップをダイシングテープからピックアップするために、チップを吸引保持しており、ピックアップの過程で、チップの接合面に機械的に接触していた。こうした機械的接触に起因して、チップの接合面が機械的または化学的に変化し、接合対象との接合品質が低下することがあった。
【0005】
なお、特許文献１には、刺激を与えることにより粘着力が低下するダイシングテープをウエハに貼付したうえで当該ウエハを個々のチップにダイシングするダイシング工程と、ダイシングテープに刺激を与えて粘着力を低下させる粘着力低下工程と、チップを吸引ノズルで吸引してピックアップするピックアップ工程と、を有する方法が開示されている。かかる技術によれば、ピックアップ前に、ダイシングテープの粘着力が低下しているため、チップを小さい力でピックアップできる。
【0006】
しかし、特許文献１の技術でも、ピックアップの際、吸引ノズルが、チップの接合面に機械的に接触するため、接合面の変質を防ぐことができず、チップの対象物への接合品質の低下を防止できない。
【0007】
そこで、本明細書では、チップの対象物への接合品質をより向上できる半導体装置の製造装置を開示する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本明細書で開示する半導体装置の製造装置は、接合面と前記接合面と対向する保持面とを有するチップを、接合対象に接合して半導体装置を製造する製造装置であって、前記保持面がダイシングテープの表面に粘着保持された１以上の前記チップを、前記ダイシングテープとともに保持するウエハ保持装置と、前記１以上のチップのうちピックアップ対象のチップである対象チップを非接触で保持するピックアップヘッドを有し、前記対象チップを前記ダイシングテープからピックアップするピックアップ装置と、前記ダイシングテープの裏面側から前記対象チップに向かって、エリア選択的に、光または熱であるエネルギを照射して、前記ダイシングテープの粘着力を低減させるエネルギ照射装置と、前記ピックアップ装置およびエネルギ照射装置の動作を制御するコントローラと、を備え、前記ダイシングテープの粘着層は、前記エネルギの照射に伴い粘着力が低下するとともに前記対象チップを微小距離だけ浮上させる自己剥離粘着層であり、前記コントローラは、前記ピックアップのために前記ピックアップヘッドを前記対象チップに近接させてから前記対象チップを前記ダイシングテープからテイクオフさせるまでのテイクオフ準備期間において、前記対象チップが浮上しても前記対象チップと前記ピックアップヘッドとが接触しないように、前記ピックアップヘッドの位置を制御する、ことを特徴とする。
【0009】
この場合、前記コントローラは、前記テイクオフ準備期間において、前記対象チップの浮上を相殺するように前記ピックアップヘッドを上昇させることで、前記ピックアップヘッドの吸着面と前記対象チップの前記接合面との距離である面間距離を一定に保ってもよい。
【0010】
また、前記ピックアップヘッドは、前記面間距離が、最大有効距離より小さく、かつ、中立距離より大きい場合に前記対象チップを前記吸着面に引き寄せ、前記面間距離が前記中立距離より小さい場合に前記対象チップを前記吸着面から離れる方向に押し付け、前記コントローラは、前記テイクオフ準備期間において、前記面間距離を中立距離より小さい距離で一定に保ってもよい。
【0011】
また、前記コントローラは、前記テイクオフ準備期間において、前記ピックアップ装置に作用する荷重を一定に保つように、前記ピックアップヘッドを位置－荷重制御してもよい。
【0012】
また、前記コントローラは、前記テイクオフ準備期間において前記面間距離を一定に保つための前記ピックアップヘッドの目標位置の時間変化を示す目標プロファイルを記憶しており、前記テイクオフ準備期間中、前記目標プロファイルに従って前記ピックアップヘッドの位置を制御してもよい。
【0013】
また、前記コントローラは、前記テイクオフ準備期間において、前記ピックアップヘッドを待機高さで待機させ、前記待機高さは、前記対象チップが完全に浮上した際に、前記ピックアップヘッドが前記対象チップに接触することなく前記対象チップを保持できる高さであってもよい。
【0014】
この場合、前記ピックアップヘッドは、前記ピックアップヘッドの吸着面と前記対象チップの前記接合面との距離である面間距離が、最大有効距離より小さく、かつ、中立距離より大きい場合に前記対象チップを前記吸着面に引き寄せ、前記面間距離が前記中立距離より小さい場合に前記対象チップを前記吸着面から離れる方向に押し付け、前記待機高さは、前記対象チップが浮上開始する前のタイミングで、前記面間距離が、最大有効距離より小さく、かつ、中立距離より大きくなる高さであってもよい。
【0015】
また、前記ピックアップヘッドは、吸着面からエアを噴出、または、前記吸着面に超音波振動を付与することで、吸着対象物との間に空気層を形成しつつ前記吸着対象物を非接触で保持し、前記コントローラは、前記エネルギ照射装置による前記エネルギの照射の開始と同時、または照射の開始より前に、前記エアの噴出または前記超音波振動の付与を開始させてもよい。
【0016】
本明細書で開示する他の半導体装置の製造装置は、接合面と前記接合面と対向する保持面とを有するチップを、接合対象に接合して半導体装置を製造する製造装置であって、前記保持面がダイシングテープの表面に粘着保持された１以上のチップを、前記ダイシングテープとともに保持するウエハ保持装置と、前記チップの前記接合面に対向して配置され、前記１以上のチップのうちピックアップ対象のチップである対象チップを非接触で保持してピックアップするピックアップ装置と、前記ダイシングテープの裏面側から前記対象チップに向かって、エリア選択的に、光または熱であるエネルギを照射して、前記ダイシングテープの粘着力を低減させるエネルギ照射装置と、前記ピックアップ装置およびエネルギ照射装置の動作を制御するコントローラと、を備える、ことを特徴とする。
【0017】
この場合、前記ダイシングテープの粘着層は、紫外線の照射に伴い粘着力が低下するとともにガスを発生するＵＶ自己剥離粘着層であり、前記エネルギ照射装置は、前記エネルギとして紫外線を照射し、前記ピックアップ装置は、その吸着面の中央からエアを噴出して、前記中央に真空吸引力を発生させつつ前記吸着対象物との間にエア層を形成することで、前記吸着対象物を非接触で保持するエア噴出式の非接触チャックを有してもよい。
【0018】
この場合、前記コントローラは、前記ピックアップ装置による前記エアの噴出開始後または同時に、前記エネルギ照射装置による前記紫外線の照射を開始させてもよい。
【0019】
また、前記コントローラは、前記エネルギの照射エリアが、前記対象チップの外形より外側に広がったエリアになるように、前記エネルギ照射装置を制御してもよい。
【0020】
また、さらに、前記ピックアップ装置が前記対象チップから受ける反力を検出する検出部を備え、前記コントローラは、前記検出部による検出荷重の変化に基づいて、前記対象チップが前記ダイシングテープから剥離されたタイミングを判断してもよい。
【0021】
また、前記コントローラは、前記ピックアップ装置による前記対象チップの吸引開始前に、前記粘着力が残存する量の前記エネルギを前記エネルギ照射装置に照射させるプレ照射処理と、前記プレ照射処理の後、残存している前記粘着力が消失する量の前記エネルギを前記エネルギ照射装置に照射させる本照射処理と、を実行するように構成されていてもよい。
【0022】
また、前記ダイシングテープの粘着層は、熱の照射に伴い粘着力が低下し、前記エネルギ照射装置は、前記エネルギとして熱を照射し、前記ピックアップ装置は、その吸着面の中央から径方向外側にエアを噴出して、前記中央に真空吸引力を発生させつつ前記吸着対象物との間にエア層を形成することで、前記吸着対象物を非接触で保持するエア噴出式の非接触チャックを有しており、前記コントローラは、前記粘着力が消失する量の前記エネルギを前記エネルギ照射装置に照射させた後、前記ピックアップ装置による前記エアの噴出を開始させてもよい。
【発明の効果】
【0023】
本明細書で開示する半導体装置の製造装置では、ダイシングテープの粘着力を局所的に消失させる。そのため、吸引力の小さい非接触のピックアップ装置でも、対象チップをピックアップできる。そして、これにより、対象チップの接合面の品質低下を効果的に防止でき、チップの対象物への接合品質をより向上できる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】製造装置の構成を示す図である。
【図2】ＰＵヘッドの構成を示す概略図である。
【図3】ＰＵヘッドによるピックアップの様子を示すイメージ図である。
【図4】ＰＵヘッドによるピックアップの様子を示すイメージ図である。
【図5】ＰＵヘッドによるピックアップの様子を示すイメージ図である。
【図6】ピックアップ処理の流れを示すフローチャートである。
【図7】ピックアップ処理の他の流れを示すフローチャートである。
【図8】超音波式の非接触チャックの構成を示す図である。
【図9】規制機構の一例を示す図である。
【図10】エネルギ照射に伴う対象チップの挙動を示すイメージ図である。
【図11】空気層が対象チップに及ぼす力と面間距離との関係を説明する図である。
【図12】テイクオフ準備期間中におけるＰＵヘッドの位置制御の様子を示すイメージ図である。
【図13】ピックアップ処理におけるタイミングチャートの一例である。
【図14】テイクオフ準備期間中におけるＰＵヘッドの位置制御の他の例の様子を示すイメージ図である。
【図15】ピックアップ処理におけるタイミングチャートの他の一例である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、図面を参照して半導体装置の製造装置１０の構成について説明する。図１は、製造装置１０の構成を示す図である。製造装置１０は、ダイシングテープ１３０からチップ１００をピックアップし、これを基板１１０または他のチップ１００である接合対象に接合し、半導体装置を製造する。チップ１００は、その一面に接合材が設けられており、当該一面を接合対象に押し付けることで接合対象に接合される。なお、以下では、チップ１００のうち、接合材が形成される面を、「接合面１０２」と呼び、その反対側の面を「保持面」と呼ぶ。また、以下の図面では、接合面１０２を太線で図示する。
【0026】
チップ１００を接合対象に接合する際、接合材が溶融するように、チップ１００を加熱してもよいが、本例では、チップ１００を加熱することなく、常温で接合対象に接合する。こうした常温接合は、原子結合または分子結合を利用した接合である。常温接合を行うために、本例のチップ１００の接合面１０２は、高い品質を維持することが求められている。
【0027】
チップ１００を接合対象に接合するために、製造装置１０は、実装ヘッド１８とステージ２０とを有している。ステージ２０は、基板１１０が載置される台である。実装ヘッド１８は、ステージ２０と対向配置されており、その末端においてチップ１００の保持面を吸引保持する。換言すれば、実装ヘッド１８は、チップ１００の接合面１０２がステージ２０に向くように、チップ１００を保持する。この実装ヘッド１８が、ステージ２０に対して相対移動することで、チップ１００が接合対象に押し付けられる。
【0028】
実装ヘッド１８にチップ１００を供給するために、製造装置１０には、さらに、ウエハ保持装置１２と、ピックアップ装置（以下「ＰＵ装置」と呼ぶ）１４と、エネルギ照射装置１６と、が設けられている。ウエハ保持装置１２は、ダイシングテープ１３０とともにウエハを保持する。ウエハは、予め、ダイシングテープ１３０を貼付したうえで、ダイシングされ、個々のチップ１００に分割されている。そのため、ダイシングテープ１３０の表面には、複数のチップ１００が並んでいる。ダイシングテープ１３０は、後に詳説するように、基材１３２と、粘着層１３４と、を有しており、粘着層１３４の粘着力で個々のチップ１００を保持している。ダイシングテープ１３０には、ウエハを取り囲むように、ウエハリング１３６が取り付けられている。複数のチップ１００は、保持面が粘着層１３４に接触し、接合面１０２が上側を向く姿勢（いわゆるフェイスアップの姿勢）でダイシングテープ１３０に保持されている。
【0029】
ウエハ保持装置１２は、ダイシングテープ１３０に、面方向外側の張力を付与した状態で保持するもので、エキスパンドリング３０とリング押さえ３２とを有している。エキスパンドリング３０は、軸方向に貫通する貫通孔が形成された略筒状部材であり、その下端には径方向外側に延びるフランジが設けられている。このエキスパンドリング３０の内径は、ウエハの径よりも大きく、ウエハリング１３６の内径よりも小さい。
【0030】
ダイシングテープ１３０は、このエキスパンドリング３０の上に載置される。また、ダイシングテープ１３０に取り付けられたウエハリング１３６は、リング押さえ３２により、エキスパンドリング３０のフランジに押し付けられて固定される。このとき、ダイシングテープ１３０は、エキスパンドリング３０の貫通孔の上端を覆う状態であり、貫通孔を介して、ダイシングテープ１３０に下側からアクセスできる。
【0031】
ＰＵ装置１４は、ダイシングテープ１３０から、チップ１００をフェイスアップ状態でピックアップしたのち、フェイスダウン姿勢に変更して、実装ヘッド１８に、直接または間接的に受け渡す。かかるＰＵ装置１４は、図１に示すように、チップ１００の接合面１０２に対向して配置されており、ピックアップ対象のチップ１００（以下「対象チップ１００」と呼ぶ）の接合面１０２を保持するＰＵヘッド４０を有している。ＰＵヘッド４０は、対象チップ１００を、ピックアップした後、１８０度回転し、対象チップ１００をフェイスダウン姿勢に変更する。ＰＵ装置１４は、このフェイスダウン姿勢の対象チップ１００を実装ヘッド１８に引き渡す。なお、図１では、対象チップ１００を、ＰＵ装置１４から実装ヘッド１８に直接、渡しているが、他の装置を介在させて渡すようにしてもよい。
【0032】
エネルギ照射装置１６は、ダイシングテープ１３０の裏面側、すなわち、ダイシングテープ１３０を挟んでＰＵ装置１４の反対側に設けられている。このエネルギ照射装置１６は、対象チップ１００に向かって、エリア選択的に、エネルギを照射して、ダイシングテープ１３０の粘着力を局所的に低減させる。エネルギは、ダイシングテープ１３０の粘着層の特性に応じて選択される。本例では、エネルギとして光、より具体的には、紫外線を照射している。エネルギをエリア選択的に照射するために、エネルギ照射装置１６は、エネルギ発生源（例えばＵＶランプ）の位置および／または姿勢を変更させてもよいし、エネルギ発生源とダイシングテープ１３０との間に、照射エリアを限定するためのマスク部材を設けてもよい。いずれにしても、エネルギ照射装置１６は、対象チップ１００の位置に応じて、エネルギの照射位置を変更する。こうしたエネルギ照射装置１６を設けている理由については、後述する。
【0033】
コントローラ２２は、上述した実装ヘッド１８やＰＵ装置１４、エネルギ照射装置１６の駆動を制御する。コントローラ２２は、物理的には、プロセッサ５０とメモリ５２とを有したコンピュータである。
【0034】
ところで、上述した通り、ＰＵヘッド４０は、対象チップ１００の接合面１０２を保持してピックアップするが、この際、ＰＵヘッド４０の一部が、接合面１０２に機械的に接触すると、接合面１０２が機械的または化学的に変化してしまい、接合面１０２の品質が低下することがある。これは、チップ１００と接合対象との接合品質の低下の原因となる。特に、上述した通り、常温接合する際には、接合面１０２の品質を高く保つ必要があるため、ＰＵヘッド４０と接合面１０２との機械的接触を防止することが求められている。
【0035】
そこで、本例では、ＰＵヘッド４０に、対象チップ１００の接合面１０２を非接触で保持する非接触チャック６０を設けている。また、対象チップ１００に対してエネルギを照射することでダイシングテープ１３０の粘着力を低減させるエネルギ照射装置１６を設けている。以下、この非接触チャック６０およびエネルギ照射装置１６について詳説する。
【0036】
図２は、ＰＵヘッド４０の構成を示す概略図である。本例のＰＵヘッド４０は、上述した通り、対象チップ１００の接合面１０２を非接触で保持する非接触チャック６０を有する。この非接触チャック６０には、その底面（すなわちの吸着面６２）の略中央から面方向外側に向かって圧縮エアＣＡを噴出する噴出孔（図示せず）が複数形成されている。この噴出孔から圧縮エアＣＡが、放射状に、あるいは、サイクロン状に、吸着面６２に沿って流れることで、吸着面６２の略中央には、真空６４が形成される。この真空６４が形成された状態で、接合面１０２との距離が所定の吸引距離以下になるまで、吸着面６２が接合面１０２に近接することで、対象チップ１００が吸着面６２に引き寄せられる。その一方で、接合面１０２と吸着面６２との間には、面方向外側に流れる圧縮エアＣＡによるエア層が形成されている。このエア層により、接合面１０２が吸着面６２に接触することが排斥される。つまり、吸着面６２の下側には、真空６４の形成で生じる吸引力と、エア層で生じる排斥力と、が同時に生じており、これにより、非接触チャック６０は、エア層を介して、非接触で、対象チップ１００を保持できる。
【0037】
このように、非接触チャック６０で対象チップ１００を保持することで、接合面１０２の損傷を確実に防止できる。しかしながら、非接触チャック６０による吸引力は、非常に小さい。そのため、非接触チャック６０では、ダイシングテープ１３０の粘着力に抗して、対象チップ１００をダイシングテープ１３０から引き剥がすことは難しかった。
【0038】
そこで、本例では、ダイシングテープ１３０の粘着力を局所的に低減させるために、エネルギ照射装置１６を設けている。ここで、本例で取り扱うダイシングテープ１３０について説明する。図３から図５は、ＰＵヘッド４０によるピックアップの様子を示すイメージ図である。
【0039】
図３～図５に示すように、ダイシングテープ１３０は、基材１３２と、粘着層１３４と、を積層して構成される。粘着層１３４は、エネルギ、より具体的には、紫外線を照射することで粘着力を失うとともに、対象チップ１００が自動的に剥離されるＵＶ自己剥離粘着層である。かかるＵＶ自己剥離粘着層は、例えば、特殊アクリル系ポリマーとＵＶ官能型ガス発生剤と、で構成できる。ＵＶ自己剥離粘着層に紫外線を照射すると粘着剤中に窒素ガスが発生し、そのガスが粘着剤の外部、粘着面界面に放出され、接着界面にガスが溜まっていくことによって、接着対象物が自然に剥がれていく。基材１３２は、紫外線を透過できればよく、例えば、ポリアクリル、ポリオレフィン、ポリカーボネート、塩化ビニル、ＡＢＳ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン、ポリウレタン、ポリイミド等の透明な樹脂からなるシートで構成されてもよい。また、別の形態として、基材１３２は、網目状の構造を有するシート、孔が開けられたシート等で構成されてもよい。
【0040】
こうしたダイシングテープ１３０のうち対象チップ１００に対応するエリアに、エネルギ照射装置１６により紫外線７０を照射すると、図４に示すように、当該エリアの粘着力が低減されるとともに、当該エリアにおける粘着層１３４からガスが発生し、対象チップ１００が、自動的に剥離される。そして、対象チップ１００がダイシングテープ１３０から剥離されることで、非接触チャック６０の小さな吸引力でも、対象チップ１００をピックアップすることができる。最終的に、非接触チャック６０は、図５に示すように、対象チップ１００との間にエア層を介在させた状態で、非接触で、対象チップ１００を保持して持ち上げる。
【0041】
以上の説明で明らかなとおり、本例によれば、粘着層１３４にエネルギを照射して局所的に粘着力を低減させることで、非接触チャック６０を用いて、対象チップ１００をピックアップできる。そして、これにより、接合面１０２の品質劣化を効果的に防止でき、対象チップ１００と接合対象との接合品質をより向上できる。
【0042】
なお、エネルギ照射装置１６による紫外線７０の照射は、非接触チャック６０が、対象チップ１００の近接位置において圧縮エアＣＡの噴出を開始すると同時、または、噴出を開始した後に、開始する。これは、ＵＶ自己剥離粘着層から発生するガスによる対象チップ１００の飛び跳ねを防止するためである。すなわち、上述した通り、本例のダイシングテープ１３０の粘着層１３４は、ＵＶ自己剥離粘着層であるが、かかるＵＶ自己剥離粘着層は、紫外線７０の照射によりガスを発生させる。このガスの噴出力によって、対象チップ１００が、ダイシングテープ１３０から飛び跳ねることがあった。本例では、紫外線７０の照射の前、換言すれば、ガスの発生前に、非接触チャック６０のエア噴出を開始することで、対象チップ１００の飛び跳ねを、圧縮エアＣＡの力で抑えることができる。その結果、対象チップ１００を適切な姿勢でピックアップすることができる。
【0043】
また、紫外線７０（すなわちエネルギ）の照射エリアＥａは、対象チップ１００を完全にカバーできるように、対象チップ１００の外形より僅かに外側に広がるエリアとしている。照射エリアＥａを、対象チップ１００よりも大きくすることで、照射エリアＥａの位置決めに若干の誤差があったとしても、対象チップ１００の全面を確実に照射できる。そして、対象チップ１００の全面の粘着力が確実に低減することで、吸引力が小さい非接触チャック６０でも、対象チップ１００を確実に吸引できる。なお、従来の接触式チャックの場合、隣接する他のチップ１００を誤って吸引しないために、照射エリアＥａは、対象チップ１００の外形より僅かに小さくする必要があった。しかし、繰り返し述べる通り、本例で用いる非接触チャック６０は、吸引力が小さいため、他のチップ１００の一部の粘着力が低減したとしても、当該他のチップ１００を誤って吸引することはない。したがって、照射エリアＥａを、対象チップ１００より大きく設定したとしても、問題はない。
【0044】
ＰＵ装置１４は、紫外線７０の照射により対象チップ１００がダイシングテープ１３０から剥離されれば、ＰＵヘッド４０を上昇させる。対象チップ１００が剥離されたタイミング、ひいては、ＰＵヘッド４０を上昇させるタイミングは、紫外線７０の照射開始からの経過時間で判断してもよいし、ＰＵヘッド４０に作用する荷重の変化から判断してもよい。例えば、紫外線７０の照射開始から剥離までに要する時間を剥離時間として予め実験により取得しておき、実際のピックアップ処理の際には、紫外線７０の照射開始から剥離時間が経過したタイミングで対象チップ１００が剥離されたと判断してもよい。
【0045】
また、別の形態として、ＰＵヘッド４０に、当該ＰＵヘッド４０に作用する荷重を検知する検出部４４を設けておき、この検出部４４で検知される検知荷重の変化に基づいて、剥離のタイミングを判断してもよい。すなわち、圧縮エアＣＡを噴出した状態で非接触チャック６０を対象チップ１００に近づけた場合、対象チップ１００には、垂直上向きの吸引の力Ｆａが生じる（図３、図４参照）。対象チップ１００が粘着層１３４により粘着保持されている場合には、この吸引力Ｆａに抗する垂直下向きの反力ＦｂがＰＵヘッド４０に作用する。この反力Ｆｂは、対象チップ１００が、粘着層１３４から剥離されたタイミングで急激に低下する。そこで、この反力Ｆｂ、ひいては、ＰＵヘッド４０に作用する下向きの力を検出部４４で検知し、検知荷重が急低下したタイミングを、剥離のタイミングとして判断してもよい。なお、検出部４４は、ＰＵヘッド４０に作用する荷重を検知する荷重センサを有してもよい。また、別の形態として、検出部４４は、ＰＵヘッド４０を駆動するトルクフィードバック可能なモータの出力を監視することによりＰＵヘッド４０に作用する下向きの力を検知する機構でもよい。
【0046】
次に、対象チップ１００をピックアップする処理の流れについて説明する。図６は、ピックアップ処理の流れを示すフローチャートである。対象チップ１００をピックアップする際、コントローラ２２は、最初に、ＰＵヘッド４０の位置決めを行う（Ｓ１０）。すなわち、ＰＵヘッド４０を、対象チップ１００の真上に水平移動させるとともに、ＰＵヘッド４０を下降させて、ＰＵヘッド４０を対象チップ１００に吸引力が作用する距離、すなわち、吸引距離まで対象チップ１００に近接させる。
【0047】
ＰＵヘッド４０が対象チップ１００に近接すれば、コントローラ２２は、ＰＵヘッド４０の非接触チャック６０に圧縮エアＣＡを供給し、吸着面６２から圧縮エアＣＡを噴出させる（Ｓ１２）。これにより、非接触チャック６０の下側に真空６４が形成され、対象チップ１００に吸引力が作用する。
【0048】
圧縮エアＣＡの噴出が開始されれば、コントローラ２２は、エネルギ照射装置１６による紫外線７０の照射を開始する（Ｓ１４）。エネルギ照射装置１６は、対象チップ１００に対応するエリアにのみ、紫外線７０を照射する。コントローラ２２は、この紫外線７０の照射から、所定の剥離時間が経過するまで、紫外線７０の照射を継続する。そして、剥離時間が経過すれば（Ｓ１６でＹｅｓ）、コントローラ２２は、対象チップ１００がダイシングテープ１３０から剥離されたと判断する。なお、上述した通り、経過時間に替えて、ＰＵヘッド４０に作用する荷重で、剥離のタイミングを把握してもよい。いずれにしても、対象チップ１００が剥離できれば、コントローラ２２は、紫外線７０の照射を停止させたうえで（Ｓ１８）、ＰＵヘッド４０を上昇させる（Ｓ２０）。これにより、一つの対象チップ１００のピックアップが完了となる。ピックアップ後、ＰＵ装置１４は、必要に応じて、ピックアップした対象チップ１００を実装ヘッド１８に引き渡す。また、新たなチップ１００のピックアップが必要になれば、再び、ステップＳ１０～Ｓ２０を繰り返す。
【0049】
以上の説明で明らかなとおり、本例によれば、ＰＵ装置１４が、接合面１０２に接触することなく、対象チップ１００をピックアップできるため、接合面１０２の品質低下を防止でき、対象チップ１００と接合対象との接合品質をより向上できる。なお、ここまで説明した構成は、一例であり、対象チップ１００を非接触で保持してピックアップするＰＵ装置１４と、対象チップ１００に向かって、エリア選択的にエネルギを照射してダイシングテープ１３０の粘着力を局所的に低減させるエネルギ照射装置１６と、を備えるのであれば、その他の構成は、適宜、変更されてもよい。
【0050】
例えば、これまでの説明では、圧縮エアＣＡの噴出後に、紫外線７０の照射を開始している。しかし、圧縮エアＣＡの噴出前、換言すれば、ＰＵ装置１４による対象チップ１００の吸引開始前に、粘着力が残存する量のエネルギを照射させるプレ照射処理を実行してもよい。そして、このプレ照射処理の後に、残存している粘着力が消失する量のエネルギを照射する本照射処理を実行してもよい。
【0051】
この場合、プレ照射処理は、ダイシングテープ１３０上の複数のチップ１００全てに対して、予め、一括して実行してもよい。また、別の形態として、ＰＵ装置１４が、チップ１００の吸引以外の処理、例えば、チップ１００を実装ヘッド１８に搬送する処理等を行っている期間中に、次にピックアップする予定の単一のチップ１００に対してプレ照射処理を行ってもよい。このように、プレ照射処理を予め行うことで、本照射処理におけるエネルギ照射時間を短縮でき、ピックアップに要する時間を短縮できる。
【0052】
また、これまでの説明では、粘着力を消失させるためのエネルギとして、光、より具体的には紫外線を照射しているが、他の種類のエネルギ、例えば、熱を照射してもよい。すなわち、ダイシングテープ１３０の種類によっては、紫外線ではなく、熱により粘着力を消失するものがある。例えば、粘着層１３４を構成する粘着剤として、加熱により架橋して弾性率が向上、ひいては、粘着性が低下する熱硬化型粘着剤や、加熱により発泡する発泡剤を含有した熱発泡型粘着剤を用いたダイシングテープ１３０が知られている。かかるダイシングテープ１３０でチップ１００を保持する場合、エネルギ照射装置１６は、エネルギとして熱を照射してもよい。
【0053】
ところで、非接触チャック６０から圧縮エアＣＡを噴出した場合、対象チップ１００の周辺に風が生じるため、対象チップ１００およびその周辺のダイシングテープ１３０の温度が低下しやすい。そのため、熱の照射と並行して圧縮エアＣＡの噴出を行うと、剥離層の温度が十分に上昇せず、対象チップ１００の剥離が不十分となるおそれがある。そこで、エネルギとして熱を照射する場合、非接触チャック６０からの圧縮エアＣＡの噴出は、対象チップ１００の剥離完了後、換言すれば、熱の照射完了後に行うようにしてもよい。
【0054】
図７は、熱を照射する場合のピックアップ処理の流れを示すフローチャートである。図７に示すように、熱自己剥離型のダイシングテープ１３０を用いる場合には、ＰＵヘッド４０を位置決めした後（Ｓ３０）は、圧縮エアＣＡの噴出（Ｓ３６）に先立って、熱照射を開始する（Ｓ３２）。そして、所定の剥離時間が経過し（Ｓ３４でＹｅｓ）、対象チップ１００の剥離が完了したと判断できれば、圧縮エアＣＡの噴出を開始し（Ｓ３６）、対象チップ１００をＰＵヘッド４０で非接触保持する。
【0055】
また、これまでの説明では、圧縮エアＣＡを噴出することで、吸着対象を非接触保持するエア噴出式の非接触チャック６０を用いているが、他の形態の非接触チャック６０を用いてもよい。例えば、高周波振動を利用して吸着対象を非接触保持する超音波式の非接触チャック６０を用いてもよい。図８は、超音波式の非接触チャック６０の構成を示す図である。かかる非接触チャック６０は、電圧を印可することで、高周波で微振動するソノトロード６６を有している。この微振動により、非接触チャック６０の下面には、圧縮された薄い空気の膜、いわゆるスクイーズ膜６８が形成される。このスクイーズ膜６８が、吸着面６２への対象チップ１００の接触を排斥する。非接触チャック６０は、こうしたスクイーズ膜６８の形成と並行して、エア吸引も行う。その結果、対象チップ１００は、吸着面６２に吸引される一方で、スクイーズ膜６８により吸着面６２への接触が阻害されるため、非接触チャック６０は、対象チップ１００を非接触で保持できる。
【0056】
ところで、エア噴出式および超音波式のいずれの場合でも、非接触チャック６０は、その軸方向において、吸着対象物（対象チップ１００）を拘束するが、吸着面６２方向においては、吸着対象物を拘束しない。そのため、非接触チャック６０で吸引された対象チップ１００は、吸着面６２の面方向には、比較的容易に移動しやすかった。
【0057】
そこで、こうした対象チップ１００の面方向移動を抑制するために、ＰＵヘッド４０に、対象チップ１００の面方向移動を規制する規制機構を設けてもよい。図９は、規制機構の一例を示す図である。図９では、ＰＵヘッド４０の周面に、軸方向に進退可能な規制ピン８０を設けている。規制ピン８０は、バネ８２により下方向に付勢されている。非接触チャック６０が、ダイシングテープ１３０上の対象チップ１００に近接した場合、規制ピン８０は、対象チップ１００に隣接する他のチップ１００の接合面１０２に接触する。このとき、規制ピン８０は、他のチップ１００から受ける反力により、バネ８２の付勢力に抗して、上方に退避する。一方、ＰＵヘッド４０が対象チップ１００を持ち上げれば、規制ピン８０は、バネの付勢力により下方に進出する。このとき、規制ピン８０の下端は、対象チップ１００の上面（接合面１０２）より低く、規制ピン８０は、対象チップ１００の周面に近接する。そのため、対象チップ１００が、面方向に移動しようとしても、対象チップ１００が規制ピン８０に当接することになり、対象チップ１００の面方向の移動が規制される。
【0058】
なお、上述の説明から明らかなとおり、規制ピン８０は、他の対象チップ１００の接合面１０２に接触する。この接触により、チップ１００の接合対象への接合品質が低下しないように、規制ピン８０の位置を決定する。すなわち、接合面１０２の中でも、接合対象に接合される接合材（例えば電極部）等は、高い品質を保つことが求められるが、当該接合材が無いエリアは、その品質が若干変化しても、接合品質に悪影響を与えない。したがって、規制ピン８０を設ける場合は、この接合品質に影響を与えない箇所に接触するように、その位置やサイズを決定すればよい。
【0059】
次に、他の実施形態について説明する。本実施形態の製造装置１０の構成は、図１に示した装置１０とほぼ同じである。本実施形態の製造装置１０は、対象チップ１００をピックアップするために、ＰＵヘッド４０を対象チップ１００に近接させてからテイクオフさせるまでの期間（以下「テイクオフ準備期間」と呼ぶ）における制御を特殊なものとしている。
【0060】
また、本実施形態で用いるダイシングテープ１３０は、エネルギ（例えば紫外線または熱等）の照射に伴い、対象チップ１００を浮上させる。これについて図１０を参照して説明する。上述した通り、また、図１０に示す通り、ダイシングテープ１３０は、基材１３２と、粘着層１３４と、を有する。図１０の状態Ｓ１は、このダイシングテープ１３０にエネルギを照射する前の初期状態を示している。初期状態Ｓ１において、粘着層１３４は、対象チップ１００を粘着保持している。
【0061】
この粘着層１３４は、エネルギの照射に伴い、ガスを発生させたり、膨張したりする。こうしたガスの発生および膨張により、対象チップ１００が、粘着層１３４から自然に剥がれる。また、ガスの発生および膨張により、対象チップ１００は、図１０の状態Ｓ２に示すように、対象チップ１００が上方に浮上する。そのため、ＰＵヘッド４０の高さ位置を、初期状態Ｓ１において対象チップ１００に過度に近接する高さ位置（例えば図１０における高さｈａ）で固定すると、エネルギ照射に伴い浮上した対象チップ１００とＰＵヘッド４０とが接触するおそれがあった。一方で、ＰＵヘッド４０を、初期状態Ｓ１において対象チップ１００から大きく離れた位置で固定すると、非接触チャック６０で対象チップ１００を保持できない。そのため、ガスの噴出力により、対象チップ１００が、図１０の状態Ｓ３に示すように、ダイシングテープ１３０から跳ね上がって、飛散することがあった。
【0062】
そこで、本実施形態では、エネルギ照射に伴う対象チップ１００の浮上の挙動を考慮して、ＰＵヘッド４０の位置制御を行う。このＰＵヘッド４０の位置制御の説明に先立って、吸着面６２と接合面１０２との距離（以下「面間距離Ｄｆ」と呼ぶ）と、非接触チャック６０が対象チップ１００に及ぼす力と、の関係について説明する。
【0063】
上述した通り、非接触チャック６０がエア噴出式の場合には、吸着面６２の下側に真空６４（図２参照）の層が形成され、超音波式の場合には、吸着面６２の下側にスクイーズ膜６８（図８参照）が形成される。この真空６４の層およびスクイーズ膜６８は、いずれも、吸着力と斥力とを有する空気層７２である。面間距離Ｄｆが、所定の最大有効距離Ｄｖより小さくなれば、空気層７２の力が対象チップ１００に作用する。
【0064】
より具体的に説明すると、図１１（ａ）に示すように、面間距離Ｄｆが、最大有効距離Ｄｖより小さく、かつ、所定の中立距離Ｄｎより大きい場合、空気層７２は、Ｄｆ＝Ｄｎに近づくように、対象チップ１００を引き付けたまま縮小しようとする。つまり、この場合、対象チップ１００には、吸着面６２に向かう引き寄せの力Ｆａが作用する。
【0065】
一方、図１１（ｃ）に示すように、面間距離Ｄｆが中立距離Ｄｎより小さい場合、空気層７２は、Ｄｆ＝Ｄｎに近づくように、膨張しようとする。このとき、対象チップ１００がダイシングテープ１３０で支持されている場合、対象チップ１００は、空気層７２により押さえつけられ、ＰＵヘッド４０には、当該押さえつけの力Ｆｂに応じた反力が作用する。
【0066】
次に、本実施形態におけるＰＵヘッド４０の位置制御について説明する。上述したとおり、本実施形態では、エネルギ照射に伴う対象チップ１００の浮上の挙動を考慮して、ＰＵヘッド４０の位置制御を行う。
【0067】
具体的に説明すると、ピックアップ処理の際には、ＰＵヘッド４０を対象チップ１００に近接させるとともに、対象チップ１００にエネルギを照射する。そして、対象チップ１００がダイシングテープ１３０から離間されれば、ＰＵヘッド４０を上昇させ、対象チップ１００をダイシングテープ１３０からテイクオフさせる。
【0068】
本実施形態では、テイクオフ準備期間中、対象チップ１００とＰＵヘッド４０との接触を防止するために、対象チップ１００の浮上を相殺するようにＰＵヘッド４０を上昇させる。また、このとき、対象チップ１００に押さえつけの力が作用するように、面間距離Ｄｆを、中立距離Ｄｎよりも小さい値で一定に保つ。図１２は、この位置制御の様子を示すイメージ図である。図１２に示すように、本実施形態では、初期状態Ｓ１と状態Ｓ２との間で、対象チップ１００が距離Δｈだけ浮上した場合、ＰＵヘッド４０も距離Δｈだけ上昇させ、面間距離Ｄｆを一定に保つ。
【0069】
ここで、本実施形態では、面間距離Ｄｆを一定に保つために、ＰＵヘッド４０に作用する荷重を検知し、この荷重が一定になるように、ＰＵヘッド４０を荷重－位置制御している。荷重を一定に保つことで、空気層７２の厚み、ひいては、面間距離Ｄｆが一定に保たれる。ＰＵヘッド４０に作用する荷重は、ＰＵヘッド４０をＺ方向に動かすモータへの印可する電流（以下「駆動電流」と呼ぶ）から推定する。また、別の形態として、専用の荷重センサをＰＵヘッド４０に搭載してもよい。いずれにしても、コントローラ２２は、テイクオフ準備期間中、ＰＵヘッド４０に作用する荷重が目標値より大きければ、ＰＵヘッド４０を上昇させ、荷重が目標値より小さければＰＵヘッド４０を下降させる。
【0070】
図１３は、ピックアップ処理におけるタイミングチャートの一例である。図１３において、一段目は、面間距離Ｄｆを表しており、当該面間距離Ｄｆが中立距離Ｄｎより小さい場合は、対象チップ１００に押さえつけの力が作用し、中立距離Ｄｎより大きい場合は、対象チップ１００に引っ張りの力が作用する。また、図１３における二段目は、ＰＵヘッド４０のＺ方向位置を、三段目は、対象チップ１００のＺ方向位置を示している。さらに、図１３における四段目は、ＰＵヘッド４０を駆動するモータに印加される駆動電流を示している。この駆動電流は、ＰＵヘッド４０に作用する荷重に比例する。また、図１３において、ＰＵヘッド４０は、エア噴出式の非接触チャック６０を有しており、エネルギ照射装置１６は、エネルギとして紫外線７０を照射する。
【0071】
対象チップ１００をピックアップする場合、コントローラ２２は、ＰＵヘッド４０を、所定の目標高さｈ１まで下降させる。この場合の目標高さｈ１は、面間距離Ｄｆが、ゼロより大きく、中立距離Ｄｎより小さくなる値である。かかる目標高さｈ１は、予め、実験やシミュレーションを行うことで特定される。図１２では、時刻ｔ１において、ＰＵヘッド４０が目標高さｈ１に到達している。
【0072】
ＰＵヘッド４０が目標高さｈ１に到達した後の時刻ｔ２において、コントローラ２２は、非接触チャック６０のエア噴射を開始する。これにより、吸着面６２の下側には空気層７２が形成され、この空気層７２の力により、チップ１００には、所定の大きさの押さえつけの力が発生する。また、ＰＵヘッド４０には、当該押さえつけの力に応じた反力が生じる。これにより、ＰＵヘッド４０に作用する荷重、ひいては、駆動電流が急激に上昇する。コントローラ２２は、駆動電流が、所定の目標電流Ａ１を維持するように、ＰＵヘッド４０を荷重－位置制御する。ここで、目標電流Ａ１は、押さえつけ力に応じた値である。かかる目標電流Ａ１は、予め、実験またはシミュレーションにより求めておく。
【0073】
続いて、コントローラ２２は、時刻ｔ３において、エネルギ照射装置１６を駆動し、対象チップ１００への紫外線７０の照射を開始する。これにより、対象チップ１００を粘着保持する粘着層１３４からガスが発生したり、粘着層１３４が膨張したりする。その結果、時刻ｔ４以降、対象チップ１００が徐々に浮上する。
【0074】
対象チップ１００が浮上し、面間距離Ｄｆが小さくなると、押さえつけ力、ひいては、駆動電流が上昇する。コントローラ２２は、駆動電流が上昇すれば、当該駆動電流が、目標電流Ａ１になるまで、ＰＵヘッド４０を上昇させる。こうした処理を継続することで、ＰＵヘッド４０は、対象チップ１００の浮上に追従して上昇することとなり、面間距離Ｄｆが、ほぼ一定に保たれる。そして、これにより、対象チップ１００が浮上したとしても、対象チップ１００とＰＵヘッド４０との接触が確実に防止できる。
【0075】
対象チップ１００が、ダイシングテープ１３０から完全に剥離された時刻ｔ６において、コントローラ２２は、ＰＵヘッド４０を上昇させて、対象チップ１００をテイクオフさせる。なお、対象チップ１００の剥離完了したタイミング、換言すれば、テイクオフを実行するタイミングは、対象チップ１００（ひいてはＰＵヘッド４０）の浮上量から判断してもよいし、エネルギ照射開始してからの経過時間で判断してもよい。
【0076】
以上の説明から明らかな通り、ＰＵヘッド４０を、荷重が一定になるように駆動制御することで、対象チップ１００が浮上しても、面間距離Ｄｆを一定に保つことができ、ＰＵヘッド４０と対象チップ１００との接触を防止できる。また、本実施形態では、面間距離Ｄｆを、中立距離Ｄｎ未満に保つため、テイクオフの直前まで対象チップ１００を空気層７２で押さえつけることができ、ガスの噴出に起因する対象チップ１００の飛散を効果的に防止できる。
【0077】
次に他の実施形態について説明する。上述の例では、面間距離Ｄｆを一定に保つために、ＰＵヘッド４０を、荷重が一定になるように位置制御していた。本実施形態では、テイクオフ準備期間において面間距離Ｄｆを一定に保つためのＰＵヘッド４０の目標位置の時間変化を示す目標プロファイルを予め記憶しておく。そして、テイクオフ準備期間中、この目標プロファイルに従ってＰＵヘッド４０の位置制御を行う。
【0078】
すなわち、予め、実験やシミュレーションを行い、エネルギ照射してからの対象チップ１００のＺ方向位置の時間変化を求めておく。この対象チップ１００のＺ方向位置の時間変化に基づいて、面間距離Ｄｆを一定に保つことができるＰＵヘッド４０の目標位置の時間変化を、目標プロファイルとして求め、メモリ５２に記憶する。すなわち、図１３の二段目に示すような、ＰＵヘッド４０の時間－位置曲線を予めメモリ５２に記憶しておく。
【0079】
コントローラ２２は、エネルギの照射が開始されれば、メモリ５２に記憶された目標プロファイルに従ってＰＵヘッド４０の位置を制御する。すなわち、制御のサンプリングタイミングごとに、ＰＵヘッド４０の実際の位置と、目標位置と、を比較し、実位置が目標位置に近づくように、ＰＵヘッド４０を昇降させる。かかる構成とすることで、対象チップ１００が浮上しても、面間距離Ｄｆを一定に保つことができ、ＰＵヘッド４０と対象チップ１００との接触を防止できる。
【0080】
次に他の実施形態について説明する。図１４は、他の実施形態の様子を示すイメージ図である。図１４に示すように、本実施形態では、テイクオフ準備期間中、ＰＵヘッド４０を、所定の待機高さｈｗで待機させる。待機高さｈｗとは、対象チップ１００が完全に浮上した際に、ＰＵヘッド４０が対象チップ１００に接触することなく、対象チップ１００を保持できる高さである。
【0081】
また、本実施形態では、待機高さｈｗを、対象チップ１００が浮上開始する前のタイミングで、面間距離Ｄｆが、最大有効距離Ｄｖより小さくなる高さとしている。かかる構成とすることで、テイクオフ準備期間中、空気層７２の力を対象チップ１００に作用させることができるため、対象チップ１００の飛散を効果的に防止できる。
【0082】
さらに、本実施形態では、待機高さｈｗを、対象チップ１００が浮上開始する前のタイミングで、面間距離Ｄｆが、中立距離Ｄｎより大きくなる高さとしている。かかる構成とすることで、浮上開始前の段階で、面間距離Ｄｆを比較的大きく確保できるため、対象チップ１００が浮上したとしても、ＰＵヘッド４０と対象チップ１００との接触をより確実に防止できる。こうした待機高さｈｗは、予め、実験やシミュレーションを行って、特定しておく。
【0083】
図１５は、本実施形態における、ピックアップ処理におけるタイミングチャートの一例である。図１５において、一段目は、面間距離Ｄｆを表している。また、図１５における二段目は、非接触チャック６０のＺ方向位置を、三段目は、対象チップ１００のＺ方向位置を示している。
【0084】
対象チップ１００をピックアップする場合、コントローラ２２は、ＰＵヘッド４０を、所定の待機高さｈｗまで下降させる。図１５では、時刻ｔ１において、ＰＵヘッド４０が待機高さｈｗに到達している。これにより、面間距離Ｄｆは、最大有効距離Ｄｖ未満、中立距離Ｄｎ超過となる。
【0085】
続いて、コントローラ２２は、時刻ｔ２において、非接触チャック６０のエア噴射を開始する。これにより、吸着面６２の下側には空気層７２が形成される。この時点で、Ｄｎ＜Ｄｆ＜Ｄｖであるため、対象チップ１００には、所定の大きさの引っ張りの力が発生する。ただし、この時点で、対象チップ１００は、ダイシングテープ１３０に貼りついているため、引っ張りの力を受けても、対象チップ１００のＺ方向位置は変化しない。
【0086】
その後、コントローラ２２は、時刻ｔ３において、エネルギ照射装置１６を駆動し、対象チップ１００への紫外線７０の照射を開始する。これにより、対象チップ１００を粘着保持する粘着層１３４からガスが発生したり、粘着層１３４が膨張したりする。その結果、時刻ｔ４以降、対象チップ１００が徐々に浮上する。
【0087】
対象チップ１００の浮上に伴い、面間距離Ｄｆが急激に低下する。そして、対象チップ１００が完全に剥離した時刻ｔ５の時点で、対象チップ１００には、面間距離Ｄｆは、中立距離Ｄｎ未満となり、対象チップ１００には、押し付けの力が作用する。対象チップ１００が完全に剥離できれば、時刻ｔ６において、コントローラ２２は、ＰＵヘッド４０を上昇させて、対象チップ１００をテイクオフさせる。
【0088】
以上の説明から明らかな通り、本実施形態によれば、テイクオフ準備期間中、ＰＵヘッド４０は、待機高さｈｗで待機している。そのため、対象チップ１００が浮上する場合でも、ＰＵヘッド４０が対象チップ１００に接触することを防止できる。また、待機高さｈｗは、対象チップ１００が浮上開始する前の段階で、面間距離Ｄｆが最大有効距離Ｄｖより小さくなる値としている。そのため、テイクオフ準備期間中、空気層７２の力を対象チップ１００に作用させることができる。これにより、対象チップ１００は、常に、非接触チャック６０で保持されるため、粘着層１３４から急激にガスが噴出したとしても、対象チップ１００の飛散が防止される。
【0089】
なお、これまで説明した構成は、一例であり、テイクオフ準備期間において、対象チップ１００が浮上しても、対象チップ１００とＰＵヘッド４０とが接触しないように、ＰＵヘッド４０の位置を制御するのであれば、その他の構成は、変更されてもよい。例えば、図１３、図１５の実施形態では、エア噴射式の非接触チャック６０を採用し、紫外線７０の照射で自己剥離するダイシングテープ１３０を採用している。しかし、非接触チャック６０は、超音波式でもよいし、ダイシングテープ１３０は、熱の照射で自己剥離するものでもよい。
【符号の説明】
【0090】
１０ 製造装置、１２ ウエハ保持装置、１４ ＰＵ装置、１６ エネルギ照射装置、１８ 実装ヘッド、２０ ステージ、２２ コントローラ、３０ エキスパンドリング、３２ リング押さえ、４０ ＰＵヘッド、４４ 検出部、５０ プロセッサ、５２ メモリ、６０ 非接触チャック、６２ 吸着面、６４ 真空、６６ ソノトロード、６８ スクイーズ膜、７０ 紫外線、８０ 規制ピン、８２ バネ、１００ チップ、１０２ 接合面、１１０ 基板、１３０ ダイシングテープ、１３２ 基材、１３４ 粘着層、１３６ ウエハリング。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】