JP2001308147A - Assembling apparatus for semiconductor device - Google Patents

Assembling apparatus for semiconductor device

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JP2001308147A
JP2001308147A JP2000121251A JP2000121251A JP2001308147A JP 2001308147 A JP2001308147 A JP 2001308147A JP 2000121251 A JP2000121251 A JP 2000121251A JP 2000121251 A JP2000121251 A JP 2000121251A JP 2001308147 A JP2001308147 A JP 2001308147A
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Japan
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chip
child
chips
stages
parent
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Inventor
Junji Oka
純司 岡
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an assembling apparatus for a semiconductor device which allows a collective bonding of a plurality of semiconductor chips on the surface of a solid-state device even if the semiconductor chips have different thicknesses. SOLUTION: The assembler comprises stages 201-204 having placement faces 201a-204a to place slave chips 101-104, a suction collet 400 having a suction face 400a for holding a master chip which is disposed face to face with the stages, and an elevation mechanism 410 for bonding the master chip 100 and the slave chips 101-104, The placement faces 201a-204a of the stages 201-204 can be adjusted in height by height adjustment screws 211-214.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、固体表面(配線
基板や半導体チップの表面)に複数個の半導体チップが
接合された構造の半導体装置を組立てるための組立て装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an assembling apparatus for assembling a semiconductor device having a structure in which a plurality of semiconductor chips are joined to a solid surface (a surface of a wiring board or a semiconductor chip).

【0002】[0002]

【従来の技術】いわゆるマルチ・チップ型半導体装置の
一形態として、複数個の半導体チップを重ね合わせたチ
ップ・オン・チップ構造がある。チップ・オン・チップ
構造の半導体装置では、外部接続される親チップの表面
に、この親チップよりも小さな子チップが接合される。
1つの親チップの表面に複数個の子チップが接合される
場合もある。
2. Description of the Related Art As one form of a so-called multi-chip type semiconductor device, there is a chip-on-chip structure in which a plurality of semiconductor chips are stacked. In a semiconductor device having a chip-on-chip structure, a child chip smaller than the parent chip is bonded to the surface of the parent chip to be externally connected.
A plurality of child chips may be joined to the surface of one parent chip.

【0003】また、マルチ・チップ型半導体装置の別の
形態として、配線基板上に複数個の半導体チップを高密
度に接合したものがある。いずれの構造をとる場合に
も、多数の半導体チップを高密度に実装することによ
り、半導体装置の実質的な集積度を向上することができ
る。したがって、親チップまたは配線基板上に配置され
る半導体チップは、可能な限り間隔を小さくして接合さ
れることが好ましい。
Another form of a multi-chip type semiconductor device is one in which a plurality of semiconductor chips are bonded at high density on a wiring board. In any case, by mounting a large number of semiconductor chips at a high density, the degree of integration of the semiconductor device can be substantially improved. Therefore, it is preferable that the semiconductor chips arranged on the parent chip or the wiring board are joined with the intervals as small as possible.

【0004】たとえば、チップ・オン・チップ構造のマ
ルチ・チップ型半導体装置は、親チップの表面に複数個
の子チップを順に接合して組立てられる。この場合に、
子チップは、吸着コレットと呼ばれるチップ保持ヘッド
を用いて、親チップの表面に接合される。吸着コレット
は、子チップのたとえば非活性面を真空吸着して保持
し、その子チップを親チップの表面に導き、さらに親チ
ップの表面に押し付ける。このとき、子チップおよび親
チップの表面にそれぞれ形成されたバンプが互いに押し
付けられ、これらのバンプ同士が接合する。これによ
り、親チップと子チップとの電気的および機械的接続が
達成される。
For example, a multi-chip type semiconductor device having a chip-on-chip structure is assembled by sequentially joining a plurality of child chips to the surface of a parent chip. In this case,
The child chip is bonded to the surface of the parent chip using a chip holding head called a suction collet. The suction collet holds, for example, a non-active surface of the child chip by vacuum suction, guides the child chip to the surface of the parent chip, and further presses the child chip against the surface of the parent chip. At this time, the bumps formed on the surfaces of the child chip and the parent chip are pressed against each other, and these bumps are joined to each other. This achieves electrical and mechanical connection between the parent chip and the child chip.

【0005】親チップの表面に接合される子チップの大
きさや厚みは一様ではないが、吸着コレットの大きさを
子チップごとに異ならせることはできない。そこで、一
般的には、比較的大きな子チップに合わせた吸着コレッ
トを用いることが多い。これは、小さな吸着コレットを
用いると、子チップを親チップに押し付けるときに、子
チップの一部に吸着コレットからの外力が集中し、子チ
ップの特性の劣化や破損が生じるおそれがあるからであ
る。
Although the size and thickness of the child chip bonded to the surface of the parent chip are not uniform, the size of the suction collet cannot be made different for each child chip. Therefore, in general, a suction collet adapted to a relatively large child chip is often used. This is because, when a small suction collet is used, when the child chip is pressed against the parent chip, external force from the suction collet concentrates on a part of the child chip, which may cause deterioration or breakage of the characteristics of the child chip. is there.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、子チップ同
士を極めて近接した位置に配置しようとする場合には、
吸着している子チップよりも吸着コレットの吸着面の方
が大きいと、この吸着コレットが、既に親チップ上に接
合されている別の子チップと干渉する場合がある。すな
わち、接合しようとするチップの厚みよりも、既に親チ
ップ上に接合されているチップの方が厚い場合には、上
記のような干渉が起ることがある。
However, in a case where child chips are to be arranged at very close positions,
If the suction surface of the suction collet is larger than the suctioned child chip, the suction collet may interfere with another child chip already bonded on the parent chip. That is, when the chip already bonded on the parent chip is thicker than the chip to be bonded, the above-described interference may occur.

【0007】また、複数個の子チップを一つ一つ親チッ
プに接合せねばならないため、半導体装置の組立て時間
が長くなり、その生産性が悪いという問題があった。そ
こで、この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、
固体装置の表面に接合すべき複数個の半導体チップの厚
みが異なっている場合でも、それらの複数個の半導体チ
ップを一括して接合可能な半導体装置の組立て装置を提
供することである。
[0007] Further, since a plurality of child chips must be bonded to the parent chip one by one, there has been a problem that the assembling time of the semiconductor device is lengthened and the productivity is poor. Therefore, an object of the present invention is to solve the above technical problem,
An object of the present invention is to provide a semiconductor device assembling apparatus capable of joining a plurality of semiconductor chips collectively even when the thickness of the plurality of semiconductor chips to be joined to the surface of the solid state device is different.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項1記載の発明は、固体装置
の表面に複数の半導体チップを接合して半導体装置を組
立てるための装置であって、少なくとも1つの半導体チ
ップを載置することができる載置面をそれぞれ有する複
数のステージと、この複数のステージの上記載置面の相
対高さを調整するための高さ調整機構と、上記固体装置
の表面を上記複数のステージの載置面に対向させた姿勢
で当該固体装置を保持する固体装置保持機構と、この固
体装置保持機構と上記複数のステージとを接離させるた
めの昇降機構とを含むことを特徴とする半導体装置の組
立て装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for assembling a semiconductor device by bonding a plurality of semiconductor chips to a surface of a solid-state device. A plurality of stages each having a mounting surface on which at least one semiconductor chip can be mounted, a height adjustment mechanism for adjusting the relative height of the mounting surface of the plurality of stages, A solid device holding mechanism for holding the solid device in a posture in which the surface of the solid device is opposed to the mounting surfaces of the plurality of stages; and a lifting device for moving the solid device holding mechanism and the plurality of stages toward and away from each other. And a mechanism for assembling the semiconductor device.

【0009】この構成によれば、複数のステージの載置
面の相対的な高さを、高さ調整機構により調整すること
によって、お互いに厚みが異なった複数個の半導体チッ
プの表面の高さを揃えることができる。こうして高さが
揃えられた複数個の半導体チップに対して、固体装置保
持機構に保持された固体装置を近接させることにより、
この固体装置の表面に複数個の半導体チップを一括して
良好に接合することができる。したがって、半導体装置
の生産性が著しく向上される。
According to this structure, the relative heights of the mounting surfaces of the plurality of stages are adjusted by the height adjusting mechanism, so that the heights of the surfaces of the plurality of semiconductor chips having different thicknesses from each other are adjusted. Can be aligned. By bringing the solid-state device held by the solid-state device holding mechanism close to the plurality of semiconductor chips having the same height in this manner,
A plurality of semiconductor chips can be collectively and satisfactorily joined to the surface of the solid-state device. Therefore, the productivity of the semiconductor device is significantly improved.

【0010】高さ調整機構は、個々のステージの載置面
の高さを独立して調整することができるものであっても
よいし、1つのステージの載置面に対する他のステージ
の載置面の相対高さのみの変更が可能なものであっても
よい。固体装置は、別の半導体チップであってもよい。
この場合には、1つの大きな半導体チップの表面に、複
数個の小さな半導体チップを接合したチップ・オン・チ
ップ構造の半導体装置が組立てられる。
The height adjusting mechanism may be capable of independently adjusting the height of the mounting surface of each stage, or the mounting of another stage on the mounting surface of one stage. Only the relative height of the surface may be changeable. The solid state device may be another semiconductor chip.
In this case, a semiconductor device having a chip-on-chip structure in which a plurality of small semiconductor chips are joined to the surface of one large semiconductor chip is assembled.

【0011】また、固体装置は、配線基板であってもよ
い。この場合には、たとえば、配線基板上に複数の半導
体チップを接合したマルチ・チップ型の半導体装置が組
立てられる。固体装置保持機構は、固体装置の裏面を吸
着して保持するものであってもよい。昇降機構は、固体
装置保持機構を昇降させるものであってもよい。半導体
チップの固体装置に対向する表面には、バンプが形成さ
れていることが好ましい。この場合には、固体装置の表
面にも同様のバンプが形成されていることが好ましい。
そして、昇降機構によって、固体装置と半導体チップと
を近接させて、それぞれのバンプ同士を接合することに
よって、固体装置表面に複数個の半導体チップが同時に
接合されることが好ましい。
Further, the solid state device may be a wiring board. In this case, for example, a multi-chip semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are bonded on a wiring board is assembled. The solid device holding mechanism may be a device that sucks and holds the back surface of the solid device. The elevating mechanism may be one that raises and lowers the solid-state device holding mechanism. It is preferable that bumps are formed on the surface of the semiconductor chip facing the solid-state device. In this case, it is preferable that similar bumps are formed on the surface of the solid-state device.
Then, it is preferable that a plurality of semiconductor chips are simultaneously bonded to the surface of the solid-state device by bringing the solid-state device and the semiconductor chip close to each other and bonding the bumps to each other by an elevating mechanism.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図1はこの発
明の一実施形態に係る半導体装置の組立て装置の構成を
示す図解図である。また、図2は、子チップを載置する
ステージを見下す平面図である。本装置は、比較的大き
な半導体チップである親チップ100に、比較的小さな
半導体チップである子チップ101〜104を複数個一
括して接合して、チップ・オン・チップ構造の半導体装
置を組立てるための装置である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an illustrative view showing a configuration of a semiconductor device assembling apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view looking down on a stage on which a child chip is mounted. This device is used to assemble a semiconductor device having a chip-on-chip structure by joining a plurality of relatively small semiconductor chips 101 to 104 collectively to a relatively large semiconductor chip parent chip 100. Device.

【0013】この組立て装置は、複数の子チップ101
〜104をそれぞれ載置するためのステージ201〜2
04と、このステージ201〜204上に載置される子
チップ101〜104に対向するように親チップ100
を吸着保持する吸着コレット400とを備えている。こ
の組立て装置はさらに、対向する親チップ100の表面
と子101〜104の表面とを平行にする機構(マイク
ロヘッド311〜313)、複数の子チップ101〜1
04の表面(活性面)101a〜104aの高さを揃え
る高さ調整機構(高さ調整ネジ211〜214)、親チ
ップ100と子チップ101〜104との位置ずれを検
出する機構(カメラ500)、親チップ100と子チッ
プ101〜104との位置を合わせる機構(コントロー
ラー510、駆動機構430)、および吸着コレット4
20を昇降させる昇降機構410を備えている。
This assembling apparatus includes a plurality of child chips 101.
Stages 201 and 2 for placing each of the to 104
04 and the parent chip 100 so as to face the child chips 101 to 104 placed on the stages 201 to 204.
And an adsorbing collet 400 for adsorbing and holding. The assembling apparatus further includes a mechanism (micro heads 311 to 313) for making the surface of the parent chip 100 and the surface of the children 101 to 104 parallel to each other, and a plurality of child chips 101 to 1
A height adjustment mechanism (height adjustment screws 211 to 214) for equalizing the heights of the surfaces (active surfaces) 101a to 104a of the device 04, and a mechanism (camera 500) for detecting a displacement between the parent chip 100 and the child chips 101 to 104 , A mechanism (controller 510, drive mechanism 430) for aligning the positions of parent chip 100 and child chips 101 to 104, and suction collet 4
An elevating mechanism 410 that raises and lowers 20 is provided.

【0014】4つのステージ201〜204は、いずれ
も平面視において矩形の載置面201a〜204aを有
し、これらの載置面201a〜204aは、各1つの角
部が集合した状態で近接している。それぞれの載置面2
01a〜204a上には、子チップ101〜104が載
置されるようになっている。子チップ101〜104
は、親チップ100の表面に密に配するために、各ステ
ージ上201〜204の載置面201a〜204aで偏
在して配置され、お互いが近接した状態とされる。
Each of the four stages 201 to 204 has rectangular mounting surfaces 201a to 204a in plan view, and these mounting surfaces 201a to 204a are close to each other in a state where one corner is gathered. ing. Each mounting surface 2
The child chips 101 to 104 are mounted on 01a to 204a. Child chips 101 to 104
Are arranged unevenly on the mounting surfaces 201a to 204a of the stages 201 to 204 on each stage so as to be densely arranged on the surface of the parent chip 100, and are in a state of being close to each other.

【0015】ステージ201〜204は、それぞれマイ
クロヘッドなどからなる高さ調整ネジ211〜214を
介して支持台300上に支持されている。ステージ20
1〜204のそれぞれの載置面201a〜204aの支
持台300からの高さは、高さ調整ネジ211〜214
を調整することにより独立に調整できる。これにより、
載置面201a〜204aの相対高さを所望のものにす
ることができる。支持台300は、マイクロヘッド31
1〜313を介して台座320上に3点支持されてい
る。マイクロヘッド311〜313を調整することによ
り、支持台300のステージ201〜204の載置面2
01a〜204aの方向を調整できる。
The stages 201 to 204 are supported on a support table 300 via height adjusting screws 211 to 214 each composed of a micro head or the like. Stage 20
The heights of the mounting surfaces 201a to 204a of the mounting surfaces 201a to 204a from the support table 300 are the height adjusting screws 211 to 214.
Can be adjusted independently by adjusting. This allows
The relative height of the mounting surfaces 201a to 204a can be set to a desired value. The support 300 is provided with the micro head 31.
Three points are supported on the pedestal 320 via 1 to 313. By adjusting the micro heads 311 to 313, the mounting surface 2 of the stages 201 to 204 of the support base 300 is adjusted.
The directions of 01a to 204a can be adjusted.

【0016】親チップ100には、その活性面100a
にバンプ110が形成されている。同様に、子チップ1
01〜104には、その活性面101a〜104aに、
バンプ111〜114が、それぞれ形成されている。子
チップ101〜104は、非活性面101b〜104b
がステージ201〜204の載置面201a〜204a
と接する状態で載置される。すなわち、活性面101a
〜104aが上向きになる。親チップ100は、その非
活性面100bが吸着コレット400の吸着面400a
に吸着保持されている。したがって、その活性面100
aは下向きに向けられ、子チップ101〜104の活性
面101a〜104aに対向することになる。
The parent chip 100 has its active surface 100a
Are formed with bumps 110. Similarly, child chip 1
01 to 104, the active surfaces 101a to 104a
Bumps 111 to 114 are formed respectively. The child chips 101 to 104 are inactive surfaces 101b to 104b
Are the mounting surfaces 201a to 204a of the stages 201 to 204
It is placed in contact with That is, the active surface 101a
To 104a point upward. The parent chip 100 has a non-active surface 100b whose suction surface 400a of the suction collet 400
Is held by suction. Therefore, its active surface 100
a is directed downward and faces the active surfaces 101a to 104a of the child chips 101 to 104.

【0017】この状態で、昇降機構410により、親チ
ップ100を下降させて、子チップ101〜104に押
付けると、親チップ100のバンプ110に、対応する
子チップ101〜104のバンプ111〜114が接合
される。これにより、親チップ100に対して、複数の
子チップ101〜104を一括して搭載することができ
る。このとき、親チップ100と子チップ101〜10
4との間の平行出しが、事前になされていなければなら
ない。親チップ100と子チップ101〜104との間
の平行出しとは、子チップ101〜104の活性面10
1a〜104aを、親チップ100の活性面100aに
対して平行にすることをいう。これにより、接合時、1
つの子チップが有する複数のバンプは、親チップ100
上の対応するバンプ110とほぼ同時に接触することに
なる。
In this state, when the parent chip 100 is lowered by the lifting mechanism 410 and pressed against the child chips 101 to 104, the bumps 110 of the child chips 101 to 104 correspond to the bumps 110 of the parent chip 100. Are joined. Thereby, a plurality of child chips 101 to 104 can be mounted on the parent chip 100 collectively. At this time, the parent chip 100 and the child chips 101 to 10
A parallel alignment between 4 and 4 must be made in advance. Paralleling between the parent chip 100 and the child chips 101 to 104 means that the active surface 10 of the child chips 101 to 104
This means that 1a to 104a are parallel to the active surface 100a of the parent chip 100. Thereby, at the time of joining, 1
The plurality of bumps of one child chip are
It will come into contact almost simultaneously with the corresponding bump 110 above.

【0018】親チップ100と子チップ101〜104
との間の平行出しのため、親チップ100の保持および
子チップ101〜104の載置に先立ち、吸着コレット
400の吸着面400aに対するステージ201〜20
4の載置面201a〜204aの向きを調整する。支持
台300に共通に取り付けられているステージ201〜
204の載置面201a〜204aは、予め互いに平行
になるように調整しておくことができる。したがって、
1つのステージ、たとえばステージ201の載置面20
1aと吸着コレット400の吸着面400aとを平行に
調整すればよい。
The parent chip 100 and the child chips 101 to 104
Before holding the parent chip 100 and placing the child chips 101 to 104, the stages 201 to 20 with respect to the suction surface 400a of the suction collet 400 are arranged in parallel.
The direction of the mounting surfaces 201a to 204a of the fourth is adjusted. Stages 201 to 201 commonly attached to the support base 300
The mounting surfaces 201a to 204a of the 204 can be adjusted in advance so as to be parallel to each other. Therefore,
The mounting surface 20 of one stage, for example, the stage 201
1a and the suction surface 400a of the suction collet 400 may be adjusted in parallel.

【0019】このためには、台座320上に設けられた
マイクロヘッド311〜313を調整する。マイクロヘ
ッド311〜313は、台座320上で支持台300を
3点支持している。これにより、ステージ支持台300
の傾きを自由に調整でき、ステージ支持台300に高さ
調整ネジ211を介して固定されたステージ201の載
置面201aの傾きを調整できる。これにより、吸着コ
レット400の吸着面400aとステージ201の載置
面201aとを平行にできる。これにより他の載置面2
02a〜204aも、吸着面400aと平行になる。
For this purpose, the micro heads 311 to 313 provided on the pedestal 320 are adjusted. The micro heads 311 to 313 support the support table 300 on the pedestal 320 at three points. Thereby, the stage support 300
Can be freely adjusted, and the inclination of the mounting surface 201a of the stage 201 fixed to the stage support base 300 via the height adjusting screw 211 can be adjusted. Thus, the suction surface 400a of the suction collet 400 and the mounting surface 201a of the stage 201 can be made parallel. Thereby, the other mounting surface 2
02a to 204a are also parallel to the suction surface 400a.

【0020】以上の操作により、子チップ101〜10
4を親チップ100に接合する際、ステージ201の載
置面201a〜204aに載置された子チップ101〜
104の活性面101a〜104aは、吸着コレット4
00の吸着面400aに吸着された親チップ100の活
性面100aに対して平行になる。一方、親チップ10
0と子チップ101〜104の接合に先立ち、子チップ
101〜104の高さ合わせもなされていなければなら
ない。子チップ101〜104の高さ合わせとは、子チ
ップ101〜104の活性面101a〜104aを同じ
高さに揃えることをいう。これにより、厚みの異なった
子チップ101〜104を用いた場合でも、接合時、す
べての子チップ101〜104のバンプ111〜114
は、親チップ100上の対応するバンプ110にほぼ同
時に接触することになる。
By the above operation, the child chips 101 to 10
4 are bonded to the parent chip 100, the child chips 101 to 101 mounted on the mounting surfaces 201 a to 204 a of the stage 201.
The active surfaces 101a to 104a of the
No. 00 is parallel to the active surface 100a of the parent chip 100 sucked on the suction surface 400a. On the other hand, parent chip 10
Prior to the bonding of 0 and the child chips 101 to 104, the heights of the child chips 101 to 104 must also be adjusted. The height adjustment of the child chips 101 to 104 means that the active surfaces 101a to 104a of the child chips 101 to 104 are aligned at the same height. Thereby, even when the child chips 101 to 104 having different thicknesses are used, the bumps 111 to 114 of all the child chips 101 to 104 are joined at the time of bonding.
Will contact the corresponding bumps 110 on the parent chip 100 almost simultaneously.

【0021】子チップ101〜104の高さ合わせは、
高さ調整ネジ211〜214を操作して、ステージ20
1〜204の載置面201a〜204aの高さを独立に
調整することによって行われる。高さ調整ネジ211〜
214をまわすことにより、ステージ101〜104
は、それぞれの載置面201a〜204aに対して垂直
に上下する。これにより、載置面201a〜204aに
それぞれ載置された子チップ101〜104の厚さが異
なっていても、子チップ101〜104の活性面101
a〜104aの高さを揃えることができる。
The height adjustment of the child chips 101 to 104 is as follows.
By operating the height adjustment screws 211 to 214, the stage 20 is adjusted.
This is performed by independently adjusting the heights of the mounting surfaces 201a to 204a of the mounting surfaces 201 to 204. Height adjustment screws 211-
By rotating 214, the stages 101-104
Moves vertically up and down with respect to the respective mounting surfaces 201a to 204a. Thus, even if the thicknesses of the child chips 101 to 104 mounted on the mounting surfaces 201a to 204a are different, the active surfaces 101 of the child chips 101 to 104 are different.
The heights of a to 104a can be made uniform.

【0022】なお、子チップ101〜104の活性面1
01a〜104aの相対高さが同じになればよいので、
ステージ201〜204のいずれか1つについては、支
持台300に対する高さ調整を行う必要はない。すなわ
ち、ステージ201〜204のうちの1つは高さ調整ネ
ジを持たない固定ステージとし、残り3つのステージの
載置面の高さを調整する機構としてもよい。また、親チ
ップ100と子チップ101〜104の接合に先立ち、
親チップ100と子チップ101〜104との面内の位
置合わせもなされていなければならない。親チップ10
0と子チップ101〜104との面内での位置合わせと
は、親チップ100上のバンプ110と、子チップ10
1〜104上のバンプ111〜114とが、接合時に、
お互い対応するもの同士が平面視において重なり合うよ
うに位置を合わせることをいう。
The active surface 1 of the child chips 101 to 104
Since the relative heights of 01a to 104a should be the same,
For any one of the stages 201 to 204, it is not necessary to adjust the height with respect to the support table 300. That is, one of the stages 201 to 204 may be a fixed stage having no height adjustment screw, and a mechanism for adjusting the height of the mounting surface of the remaining three stages. Prior to joining the parent chip 100 and the child chips 101 to 104,
In-plane alignment between the parent chip 100 and the child chips 101 to 104 must also be performed. Parent chip 10
0 and the in-plane alignment of the child chips 101 to 104 are defined by the bump 110 on the parent chip 100 and the child chip 10.
At the time of bonding, the bumps 111 to 114 on the
This refers to adjusting the positions so that mutually corresponding ones overlap in plan view.

【0023】親チップ100と子チップ101〜104
との面内の位置合わせは、親チップ100と子チップ1
01〜104との間に挿入可能なカメラ500(CCD
カメラなど)を用いて行われる。すなわち、カメラ50
0により親チップ100および子チップ101〜104
のバンプ110〜114を検出する。これにより、接合
前に、親チップ100のバンプ110と、子チップ10
1〜104のバンプ111〜114との位置ずれを検出
する。この検出された位置ずれに応じて、コントローラ
ー510の制御の下、駆動機構430により支持台42
0が動かされ、バンプ110とバンプ111〜114と
の位置合わせがなされる。駆動機構430による吸着コ
レット420の移動は、親チップ100の活性面100
a内の直交する2方向であるX、Y方向の平行移動、お
よび鉛直軸まわりの回転方向θに関して行われる。
The parent chip 100 and the child chips 101 to 104
Of the parent chip 100 and the child chip 1
Camera 500 (CCD)
Camera). That is, the camera 50
0 indicates the parent chip 100 and the child chips 101 to 104
Are detected. Thus, before bonding, the bumps 110 of the parent chip 100 and the child chips 10
The positional deviation between the bumps 111 to 114 and the bumps 111 to 114 is detected. Under the control of the controller 510, the support mechanism 42 is driven by the drive mechanism 430 in accordance with the detected position shift.
0 is moved, and the positioning of the bump 110 and the bumps 111 to 114 is performed. The movement of the suction collet 420 by the driving mechanism 430 moves the active surface 100 of the parent chip 100.
This is performed with respect to the parallel movement in the X and Y directions, which are two orthogonal directions in a, and the rotation direction θ about the vertical axis.

【0024】こうして親チップ100と子チップ101
〜104との面内の位置合わせが達成された後、カメラ
500を、接合のじゃまにならないよう親チップ100
と子チップ101〜104の間から退避させる。次いで
吸着コレット400は、昇降機構410により、支持台
420からの距離を広げる向き、すなわち下方に進出さ
せられる。これにより、親チップ100のバンプ110
は子チップ101〜104のバンプ111〜114に押
し付けられて接合する。
Thus, the parent chip 100 and the child chip 101
After the in-plane alignment with .about.104 is achieved, the camera 500 is moved so as not to interfere with the joining.
And the child chips 101-104. Next, the suction collet 400 is advanced by the elevating mechanism 410 in a direction to increase the distance from the support table 420, that is, downward. As a result, the bumps 110 of the parent chip 100
Are pressed against and bonded to the bumps 111 to 114 of the child chips 101 to 104.

【0025】なお、子チップ101〜104の相互位置
が所定の関係となっていなければ、親チップ100の位
置調整だけでは、すべての対応するバンプ同士が重なり
合うように位置を合わせることはできない。そこで、各
ステージ201〜204の載置面201a〜204a上
に、子チップ101〜104を位置決めする機構を設け
ておけばよい。あるいは、ステージ201〜204を、
それぞれの載置面201a〜204aに対して平行方向
に相対的に移動する位置合わせ機構を設けて、子チップ
101から104の相対位置を補正するようにしてもよ
い。
If the mutual positions of the child chips 101 to 104 do not have a predetermined relationship, it is not possible to adjust the positions so that all the corresponding bumps overlap with each other only by adjusting the position of the parent chip 100. Therefore, a mechanism for positioning the daughter chips 101 to 104 may be provided on the mounting surfaces 201a to 204a of the stages 201 to 204. Alternatively, the stages 201 to 204
An alignment mechanism that moves relatively in a direction parallel to the respective mounting surfaces 201a to 204a may be provided to correct the relative positions of the child chips 101 to 104.

【0026】以上のように、本実施形態によれば、高さ
調整の可能な複数のステージ201〜204を用いるこ
とにより、親チップ100の表面に複数個の子チップ1
01〜104を一括して接合することができる。これに
よりチップ・オン・チップ型の半導体装置の生産性を向
上することができる。なお、親チップ100と子チップ
101〜104との面内位置合わせは、各接合操作時に
行われなければならないが、子チップ101〜104の
高さ合せは、たとえば、組立てるべき半導体装置の品番
が変る毎に行ったり、処理ロット毎に行ったりすること
とすればよい。また、平行出しは、台座320に対する
支持台300の傾斜を補正する調整であるので、当該装
置の設置直後や定期メンテナンス時などに行えば足り
る。
As described above, according to this embodiment, by using a plurality of stages 201 to 204 whose height can be adjusted, a plurality of child chips 1
01 to 104 can be joined together. Thus, the productivity of a chip-on-chip type semiconductor device can be improved. The in-plane alignment between the parent chip 100 and the child chips 101 to 104 must be performed at the time of each joining operation, but the height adjustment of the child chips 101 to 104 depends on, for example, the part number of the semiconductor device to be assembled. It may be performed every time it changes, or performed every processing lot. Further, since the parallel setting is an adjustment for correcting the inclination of the support table 300 with respect to the pedestal 320, it is sufficient to perform the parallel setting immediately after installation of the apparatus or at the time of periodic maintenance.

【0027】この発明の一実施形態について説明した
が、この発明は他の形態で実施することもできる。たと
えば、上述の実施形態では4つのステージ201〜20
4が備えられているが、2つのステージのみを備える構
成としてもよい。また、1つのステージに2つ以上の厚
みのほぼ等しい子チップを載置するようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、親チップ100を吸着保持
した吸着コレット400の上下動によって親チップ10
0と子チップ101〜104の接合を行うようにしてい
るが、ステージ201〜204側を上下させる構成とし
たり、吸着コレット400およびステージ201〜20
4の両方を上下させる構成としたりしてもよい。
Although one embodiment of the present invention has been described, the present invention can be embodied in other forms. For example, in the above-described embodiment, four stages 201 to 20
4 is provided, but a configuration having only two stages may be employed. Further, two or more child chips having substantially the same thickness may be placed on one stage.
In the above-described embodiment, the parent chip 10 is moved up and down by the suction collet 400 holding the parent chip 100 by suction.
0 and the sub-tips 101 to 104 are joined, but the stage 201 to 204 side may be moved up and down, or the suction collet 400 and the stages 201 to 20 may be connected.
4 may be moved up and down.

【0028】さらに、上述の実施形態では、ステージ2
01〜204の高さを手動で調整するようにしている
が、子チップ101〜104の活性面101a〜104
aの高さを検出する機構を設け、検出された活性面の高
さに応じて、モータ等の駆動機構によって、ステージ2
01〜204の高さを自動調整するようにしてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲
で種々の設計変更を施すことが可能である。
Further, in the above embodiment, the stage 2
Although the heights of 01 to 204 are manually adjusted, the active surfaces 101a to 104 of the child chips 101 to 104 are adjusted.
a mechanism for detecting the height of the stage 2 is provided, and the stage 2 is driven by a driving mechanism such as a motor in accordance with the detected height of the active surface.
The height of 01 to 204 may be automatically adjusted.
In addition, it is possible to make various design changes within the technical scope described in the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施形態に係る、半導体装置の組
立て装置の構成を説明するための図解的な説明図であ
る。
FIG. 1 is an illustrative view for explaining a configuration of a semiconductor device assembling apparatus according to an embodiment of the present invention;

【図2】子チップが載置される複数のステージを見下ろ
す図解的な平面図である。
FIG. 2 is an illustrative plan view looking down on a plurality of stages on which child chips are mounted.

【符号の簡単な説明】[Brief description of reference numerals]

100 親チップ 100a 親チップの活性面 101 子チップ 101a 子チップ101の活性面 102 子チップ 102a 子チップ102の活性面 103 子チップ 103a 子チップ103の活性面 104 子チップ 104a 子チップ104の活性面 110 親チップ上のバンプ 111 子チップ101上のバンプ 112 子チップ101上のバンプ 113 子チップ103上のバンプ 114 子チップ104上のバンプ 201 子チップ101載置用ステージ 201a ステージ201の載置面 202 子チップ102載置用ステージ 202a ステージ202の載置面 203 子チップ103載置用ステージ 203a ステージ203の載置面 204 子チップ104載置用ステージ 204a ステージ204の載置面 211 ステージ201の高さ調整ネジ 212 ステージ202の高さ調整ネジ 213 ステージ203の高さ調整ネジ 214 ステージ204の高さ調整ネジ 300 ステージ支持台 311 マイクロヘッド 312 マイクロヘッド 313 マイクロヘッド 320 台座 400 吸着コレット 400a 吸着コレットの吸着面 410 昇降機構 100 Active surface of parent chip 100a Active surface of parent chip 101 Child chip 101a Active surface of child chip 101 102 Child chip 102a Active surface of child chip 102 Child chip 103a Active surface of child chip 103 Child chip 104a Active surface of child chip 104 110 Bumps on the parent chip 111 Bumps on the child chip 101 112 Bumps on the child chip 101 113 Bumps on the child chip 103 114 Bumps on the child chip 104 201 Mounting stage 201 a for the child chip 201 a Mounting surface 202 of the stage 201 Stage for mounting chip 102 202a Mounting surface of stage 202 203 Stage for mounting sub chip 103 203a Mounting surface of stage 203 204 Stage for mounting sub chip 104 204a Mounting surface of stage 204 211 Stage 201 Height adjustment screw 212 Height adjustment screw of stage 202 213 Height adjustment screw of stage 203 214 Height adjustment screw of stage 204 300 Stage support 311 Micro head 312 Micro head 313 Micro head 320 Pedestal 400 Adsorption collet 400a Adsorption collet Suction surface 410 elevating mechanism

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】固体装置の表面に複数の半導体チップを接
合して半導体装置を組立てるための装置であって、 少なくとも1つの半導体チップを載置することができる
載置面をそれぞれ有する複数のステージと、 この複数のステージの上記載置面の相対高さを調整する
ための高さ調整機構と、 上記固体装置の表面を上記複数のステージの載置面に対
向させた姿勢で当該固体装置を保持する固体装置保持機
構と、 この固体装置保持機構と上記複数のステージとを接離さ
せるための昇降機構とを含むことを特徴とする半導体装
置の組立て装置。
An apparatus for assembling a semiconductor device by bonding a plurality of semiconductor chips to a surface of a solid-state device, wherein a plurality of stages each having a mounting surface on which at least one semiconductor chip can be mounted. A height adjustment mechanism for adjusting the relative height of the mounting surface of the plurality of stages, and the solid device in a posture in which the surface of the solid device faces the mounting surface of the plurality of stages. An assembling apparatus for a semiconductor device, comprising: a solid device holding mechanism for holding; and a lifting mechanism for moving the solid device holding mechanism and the plurality of stages toward and away from each other.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6108026B1 (en) * 2016-12-16 2017-04-05 富士電機株式会社 Pressure contact type semiconductor module
CN110504176A (en) * 2019-07-05 2019-11-26 长江存储科技有限责任公司 Matching process, preparation method and the Related product of middle corresponding wafer is made in three-dimensional storage wafer bonding

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