JP2001326251A

JP2001326251A - 半導体製造装置

Info

Publication number: JP2001326251A
Application number: JP2000139961A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Higuchi; 和範樋口; Akira Kuroda; 明黒田; Tomiji Suda; 富司須田
Original assignee: Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Priority date: 2000-05-12
Filing date: 2000-05-12
Publication date: 2001-11-22

Abstract

(57)【要約】【課題】品種の異なる半導体チップであってもコレッ
トを交換することなく、フリップチップボンディングを
行う。【解決手段】フリップチップボンダには、ウエハリン
グセットのピックアップ機構によってピックアップされ
た半導体チップを吸着固定し、該半導体チップをマウン
トヘッド部に搬送するプリヘッド部６が設けられてい
る。プリヘッド部６には、４つの形状がそれぞれ異なる
コレット６ａ〜６ｄが円盤状の支持部６ｅに等間隔で取
り付けられている。半導体チップの品種が異なっても、
その半導体チップの形状に見合ったコレットを選択して
用いることにより、半導体チップの品種変更に伴うコレ
ットの交換を不要にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボンディング時に
おける半導体チップの吸着固定技術に関し、特に、フリ
ップチップボンダにおける異品種の半導体チップのボン
ディングに適用して有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】多ピン化やダウンサイジングなどの要求
に応える技術として、たとえば、ベアチップ実装技術の
一種であるフリップチップ方式の半導体装置がある。フ
リップチップは、フリップチップボンダによって半導体
チップの電極部に形成されたはんだバンプなどの金属バ
ンプを、プリント配線基板などの電極部に押しつけて電
気的に接続する、いわゆる、フリップチップボンディン
グが行われている。

【０００３】本発明者が検討したところによれば、フリ
ップチップボンダには、フリップヘッド、ならびにマウ
ントツールが設けられており、フリップヘッドによって
ダイシングされた半導体チップを保持するウエハシート
からピックアップされた該半導体チップをマウントツー
ルまで搬送し、マウントツールが半導体チップをプリン
ト配線基板の所定の位置に密着させ、熱、および圧力を
加えてボンディングを行っている。

【０００４】なお、この種のボンディング装置について
詳しく述べてある例としては、平成１０年７月２７日、
株式会社プレスジャーナル発行、月刊Ｓｅｍｉｃｏｎｄ
ｕｃｔｏｒＷｏｒｌｄ編集部（編）、「’９９半導体
組立・検査技術」１９９８年増刊号第１７巻第９
号、Ｐ１１９〜Ｐ１２３があり、この文献には、フリッ
プチップボンダの構成などが記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なフリップチップボンダによるボンディング技術では、
次のような問題点があることが本発明者により見い出さ
れた。

【０００６】すなわち、フリップヘッドの先端部には、
半導体チップを吸着保持するコレットが設けられている
が、半導体チップの大きさや形状が品種毎に異なるため
にコレットも半導体チップの品種にあわせて交換しなけ
ればならない。このコレット交換の作業中は、フリップ
チップボンダも停止しなければならず半導体装置の生産
性が低下してしまうと問題がある。

【０００７】また、マウントツールも、コレットと同様
に、半導体チップの品種毎に交換しなければならない。
フリップチップボンディングを行うボンディングステー
ジには半導体チップなどを加熱するヒータが設けられて
おり、該マウントツールを交換する際にはヒータの昇
温、降温の時間が必要となる。

【０００８】さらに、マウントツールの交換後には、該
マウントツールの平坦度などを調整する調整作業が必要
であり、これらの作業が長時間に及んでしまい、半導体
装置の生産性が大幅に低下してしまうと問題がある。

【０００９】また、半導体チップの品種切り替えが多い
場合、コレット、およびマウントツールの部品点数も多
くなり、それらツールの管理や保管場所などの確保など
が困難となる問題もある。

【００１０】本発明の目的は、品種の異なる半導体チッ
プであっても、コレット、およびボンディングツールを
交換することなく、フリップチップボンディングを行う
ことのできる半導体製造装置を提供することにある。

【００１１】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１３】すなわち、本発明の半導体製造装置は、半
導体チップを吸着固定する形状の異なる複数のコレット
と、該複数のコレットが等間隔で取り付けられた支持部
材と、該支持部材の中心部を支点としてその支持部材を
回転させる回転機構とを設け、複数のコレットのうち、
ピックアップ機構によってピックアップされた半導体チ
ップの形状に見合ったコレットを用いて半導体チップを
吸着固定し、該半導体チップをフリップチップボンディ
ングするボンディングツールまで搬送するチップ搬送手
段を備えたものである。

【００１４】また、本発明の半導体製造装置は、半導体
チップを吸着固定する形状の異なる４つのコレットと、
それら４つのコレットが等間隔で取り付けられた支持部
材と、該支持部材の中心部を支点として、支持部材を回
転させる回転機構とを設け、４つコレットのうち、ピッ
クアップ機構によってピックアップされた半導体チップ
の形状に見合ったコレットを用いて半導体チップを吸着
固定し、半導体チップをフリップチップボンディングす
るボンディングツールまで搬送するチップ搬送手段を備
えたものである。

【００１５】さらに、本発明の半導体製造装置は、ルー
プ状の第１溝と、該第１溝よりも大きいループ状の第２
溝と、第１溝の中心部に開口した第１吸着口と、第１溝
の底面部に開口した１つ以上の第２吸着口と、第２溝の
底面部に開口した１つ以上の第３吸着口とが半導体チッ
プを吸着固定する固定面に形成されたボンディング部
と、第１吸着口、第１、第２溝、ならびに第２、第３吸
着口を選択的に真空引きする吸引機構とを設け、チップ
搬送手段により搬送された半導体チップの形状に合わせ
て吸引機構が第１吸着口、第１、第２溝、ならびに第
２、第３吸着口を選択的に真空引きしながら半導体チッ
プを基板にフリップチップボンディングするボンディン
グツールを備えたものである。

【００１６】また、本発明の半導体製造装置は、円形状
または四角形状のループした第１溝と、該第１溝よりも
大きい円形状あるいは四角形状のループした第２溝と、
第１溝の中心部に開口した第１吸着口と、第１溝の底面
部に開口した１つ以上の第２吸着口と、第２溝の底面部
に開口した１つ以上の第３吸着口とが半導体チップを吸
着固定する固定面に形成されたボンディング部と、第１
吸着口、第１、第２溝、ならびに第２、第３吸着口を選
択的に真空引きする吸引機構とを設け、チップ搬送手段
により搬送された半導体チップの形状に合わせて、吸引
機構が第１吸着口、第１、第２溝、ならびに第２、第３
吸着口を選択的に真空引きしながら半導体チップを前記
基板にフリップチップボンディングするボンディングツ
ールを備えたものである。

【００１７】以上のことにより、異なる品種の半導体チ
ップをボンディングする際でも、コレット、およびボン
ディング部の交換が不要となり、半導体装置の製造効率
を向上することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１９】図１は、本発明の一実施の形態によるフリ
ップチップボンダの構成説明図、図２は、本発明の一実
施の形態によるフリップチップボンダに設けられたプリ
ヘッド部の構成説明図、図３は、本発明の一実施の形態
によるフリップチップボンダに設けられたマウントヘッ
ド部の構成説明図、図４（ａ）は、本発明の一実施の形
態によるマウントヘッド部に備えられたマウントツール
の底面図、（ｂ）は、マウントツールの断面図、（ｃ）
は、マウントツールの上面図、図５、図６は、本発明の
一実施の形態によるフリップチップボンダにおけるフリ
ップチップボンディング工程の説明図である。

【００２０】本実施の形態において、フリップチップボ
ンディングを行うフリップチップボンダ１には、図１に
示すように、ローダ２が設けられている。ローダ２に
は、キャリア治具が格納されている。このキャリア治具
には、半導体ウエハＷからピックアップされた半導体チ
ップＣＨがフリップチップボンディングされるテープキ
ャリアなどの配線基板（基板）が搭載されている。

【００２１】ローダの右手前側には、ウエハリングリフ
タ３、ウエハリングセット４がそれぞれ設けられてい
る。ウエハリングセット４の手前には搬送アーム５が位
置しており、該ウエハリングセット４の上方にはプリヘ
ッド（チップ搬送手段）部６が設けられている。

【００２２】ウエハリングリフタ３は、ウエハリングＲ
に貼り付けられた半導体ウエハＷが格納されいる。ウエ
ハリングセット４は、搬送アーム５に搬送された半導体
ウエハＷを固定し、切断された半導体チップＣＨをピッ
クアップ機構によって１つずつピックアップする。

【００２３】搬送アーム５は、ウエハリングリフタ３に
格納されたウエハリングＲをウエハリングセット４まで
搬送する。プリヘッド部６は、ウエハリングセット４の
ピックアップ機構によってピックアップされた半導体チ
ップＣＨを吸着固定し、該半導体チップＣＨをマウント
ヘッド部（ボンディングツール）７に搬送する。

【００２４】プリヘッド部６の後方には、マウントヘッ
ド部７が設けられており、該マウントヘッド７の下方に
はボンディングステージＳＴが設けられている。ボンデ
ィングステージＳＴにはヒータが設けられており、ある
温度まで該ボンディングステージＳＴが加熱されてい
る。キャリア治具に搭載された配線基板と半導体チップ
とは、ボンディングステージＳＴ上においてマウントヘ
ッド部７によりフリップチップボンディングされる。

【００２５】ウエハリングリフタ３の後方には、ディス
ペンサユニット８が設けられており、ウエハリングリフ
タ３、ウエハリングセット４とマウントヘッド部７、デ
ィスペンサユニット８との間には、フリップチップボン
ダ１の左側から右側にかけてフレームフィーダ９が設け
られている。マウントヘッド７の右側には、アンローダ
１０が設けられている。

【００２６】ディスペンサユニット８は、キャリア治具
に搭載された配線基板における所定の位置にアンダフィ
ルなどを塗布する。フレームフィーダ９は、ローダ２に
格納されたキャリア治具を搬送する。アンローダ１０
は、フリップチップボンディングされた配線基板が搭載
されたキャリア治具を格納する。

【００２７】また、フリップチップボンダ１に設けられ
たプリヘッド部６の構成について図２を用いて説明す
る。

【００２８】プリヘッド部６は、コレット６ａ〜６ｄ、
支持部（支持部材）６ｅ、コレット駆動機構６ｆ、なら
びに回転機構から構成されている。コレット６ａ〜６ｄ
は、半導体チップＣＨを吸着固定する。

【００２９】コレット６ａ〜６ｄは、コレット駆動機構
６ｆを介して円盤状の支持部６ｅに等間隔、たとえば、
９０度間隔でそれぞれ取り付けられており、これらコレ
ット６ａ〜６ｄの形状は、異なる品種の半導体チップに
対応するためにすべて異なっている。

【００３０】また、コレットの支持部６ｅへの取り付け
は、等間隔であれば９０度間隔以外でもよく、たとえ
ば、４５度間隔にすれば８種類の異なるコレットを取り
付けることができる。

【００３１】ここでは、一例として、もっとも大きいコ
レット６ａが□２５ｍｍ、コレット６ｂでは□１５ｍ
ｍ、コレット６ｃが□１０ｍｍ、もっとも小さいコレッ
ト６ｄにおいては□１ｍｍの大きさのチップサイズの半
導体チップをそれぞれ吸着固定するように形成されてい
る。

【００３２】コレット駆動機構６ｆは、コレット６ａ〜
６ｄのいずれかがピックアップされた半導体チップＣＨ
を吸着固定する際に該当するコレットを上下方向に移動
させる。回転機構は、支持部６ｅの中心部ＣＴに設けら
れており、この中心部ＣＴを支点として該支持部６ｅを
回転させる。

【００３３】さらに、マウントヘッド部７の構成につい
て、図３、図４（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。

【００３４】マウントヘッド部７は、図３に示すよう
に、マウントツール（ボンディング部）７ａ、ボンディ
ングヘッド７ｂ、マウントツール固定部品１１、吸引機
構１２〜１４、ならびに配管１５〜１７によって構成さ
れている。

【００３５】マウントツール７ａは、プリヘッド部６に
よって搬送された半導体チップＣＨを吸着固定してフリ
ップチップボンディングするツールであり、マウントツ
ール固定部品１１によってボンディングヘッド７ｂに取
り付けられている。

【００３６】吸引機構１２〜１４は、真空エジェクタ、
および電磁弁からそれぞれ構成されている。これら吸引
機構１２〜１４は、配管１５〜１７を介してボンディン
グヘッド７ｂに接続されている。

【００３７】ボンディングヘッド７ｂの内部には配管１
８〜２０が形成されており、配管１５〜１７とそれぞれ
接続されている。また、マウントツール７ａの内部に
も、同様に配管２１〜２３がそれぞれ形成されている。
ボンディングヘッド７ｂの配管１８〜２０には、マウン
トツール７ａの配管２１〜２３にそれぞれ接続されてい
る。

【００３８】マウントツール７ａにおいて、半導体チッ
プＣＨが吸着固定されるマウント面（固定面）Ｍｔの中
心部には、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、吸着口
（第１吸着口）２３ａが設けられている。マウントツー
ル７ａのマウント面Ｍｔには、吸着口２３ａを中心とし
て、直径の異なる円形の溝Ｍ１，Ｍ２がそれぞれ形成さ
れている。

【００３９】直径の小さい溝（第１溝）Ｍ１には、等間
隔に、たとえば９０度間隔で吸着口（第２吸着口）２２
ａ〜２２ｄが形成されており、溝Ｍ１よりも直径の大き
い溝（第２溝）Ｍ２にも、たとえば９０度間隔で吸着口
（第３吸着口）２１ａ〜２１ｄが形成されている。

【００４０】吸着口２３ａには配管２３が接続されてい
る。吸着口２２ａ〜２２ｄには配管２２が接続されてお
り、吸着口２１ａ〜２１ｄには配管２１がそれぞれ接続
されている。

【００４１】マウントツール９ａは、これら吸着口２３
ａ，２２ａ〜２２ｄ，２１ａ〜２１ｄ、ならびに溝Ｍ
１，Ｍ２によって大きさや形状の異なる半導体チップを
吸着固定する。

【００４２】この場合も、一例として、吸着口２３ａで
は□１ｍｍ〜□５ｍｍまでの大きさの半導体チップを吸
着固定し、吸着口２３ａ，２２ａ〜２２ｄ、および溝Ｍ
１を用いた場合には、□５ｍｍ〜□１５ｍｍまでも大き
さの半導体チップを吸着固定するのに用いる。さらに、
吸着口２３ａ，２２ａ〜２２ｄ，２１ａ〜１ｄ、ならび
に溝Ｍ１，Ｍ２を用いる際には、□１５ｍｍ〜□２５ｍ
ｍまでの大きさの半導体チップを吸着固定する場合に用
いるものとする。

【００４３】次に、本実施の形態の作用について、図１
〜図４、および図５、図６のフリップチップボンディン
グ工程の説明図を用いて説明する。

【００４４】ここでは、最も大きいチップサイズである
□２５ｍｍの半導チップをフリップチップボンディング
する場合について述べる。

【００４５】まず、ローダ２から取り出されたキャリア
治具が、フレームフィーダ９によって搬送される。そし
て、ディスペンサユニット８によってキャリア治具に搭
載された配線基板における所定の位置にアンダフィルが
塗布される。その後、キャリア治具はヒータによってあ
る温度まで加熱されているボンディングステージＳＴに
搬送される。

【００４６】このとき、ウエハリングリフタ３に格納さ
れたウエハリングＲに貼り付けられた半導体ウエハＷは
搬送アーム５によりウエハリングセット４まで搬送さ
れ、ピックアップ機構によってウエハリングセット４に
より固定された半導体ウエハＷの半導体チップＣＨが１
つずつピックアップされる。切断されたチップサイズ
は、前述したように□２５ｍｍであるので、もっとも大
きいコレット６ａを用いて半導体チップＣＨが吸着固定
されることになる。

【００４７】プリヘッド部６のコレット６ａが、図５に
示すように、コレット駆動機構によって下方に移動され
て半導体チップ表面と接触し、ピックアップされた半導
体チップＣＨがコレット６ａによって吸着固定される。

【００４８】また、使用するコレット６ａ〜６ｄは、た
とえば、入力された半導体チップＣＨの品種などの情報
に基づいてフリップチップボンダ１の制御部が自動的に
選択する。

【００４９】その後、回転機構が中心部ＣＴを支点とし
て支持部を１８０度回転させて半導体チップＣＨを吸着
固定したコレット６ａを最上部にまで移動させる。コレ
ット６ａの上方にはマウンテンヘッド部７のマウントツ
ール７ａが位置している。

【００５０】マウントツール７ａは、図６の左側に示す
ように、下方に移動してコレット６ａから半導体チップ
ＣＨを受け取る。マントツール７ａは、吸引機構１２〜
１４の真空エジェクタをそれぞれ動作させ、該マウント
ツール７ａに形成されたすべての吸着口２１ａ〜２１
ｄ，２２ａ〜２２ｄ，２３ａ、ならびに溝Ｍ１，Ｍ２を
真空引きし、半導体チップＣＨを吸着する。

【００５１】ここでも、吸引機構１２〜１４に設けられ
た真空エジェクタのうち、どの真空エジェクタを同時に
動作させるかの設定、すなわち、どの吸着口２１ａ〜２
１ｄ，２２ａ〜２２ｄ，２３ａ、および溝Ｍ１，Ｍ２を
用いて半導体チップ吸着するかの設定は、入力された半
導体チップＣＨの品種などの情報に基づいてフリップチ
ップボンダ１の制御部が自動的に選択する。

【００５２】半導体チップＣＨを吸着したマウントヘッ
ド部７は、図６の右側に示すように、ボンディングステ
ージＳＴに位置している配線基板上の所定の位置に半導
体チップＣＨを密着させるようにマウントツール７ａを
下方に移動させ、圧力を加えることによってフリップチ
ップボンディングを行う。

【００５３】その後、吸引機構１２〜１４の電磁弁が動
作して配管１５〜１７，２１〜２３，１８〜２０の真空
圧力を大気圧に開放して半導体チップＣＨの吸着固定を
停止し、マウントヘッド部７を上方に移動させる。

【００５４】これらの動作を繰り返すことによって、キ
ャリア治具に搭載されたすべての配線基板に半導体チッ
プＣＨをフリップチップボンディングする。そして、半
導体チップがフリップチップボンディングされた配線基
板を搭載したキャリア治具はアンローダ１０に格納され
る。

【００５５】それにより、本実施の形態によれば、複数
の異なる形状のコレット６ａ〜６ｄを備えたプリヘッド
部６を設けたことにより、半導体チップの品種切り替え
に伴うコレットの交換を不要にできるので、半導体装置
の製造効率を向上させることができる。

【００５６】また、マウントヘッド部７においても、複
数の異なる品種の半導体チップを吸着固定してボンディ
ングできるので、マウントツール７ａの交換が不要とな
り、半導体装置の製造効率を向上させることができる。

【００５７】さらに、品種毎に対応するコレット、マウ
ントツールが不要になるので、原価を低減することがで
き、それらコレット、およびマウントツールの管理など
も不要にすることができる。

【００５８】また、本実施の形態においては、プリヘッ
ド部６に４つの異なる形状のコレット６ａ〜６ｄが設け
られた構成としたが、たとえば、対向する２つのコレッ
トをそれぞれ同じ形状とし、２種類のコレットを設ける
構成としてもよい。

【００５９】この場合、図７に示すように、コレット６
ａ、コレット６ｂがそれぞれ２つずつ設けられており、
４つのコレット６ａ，６ｂは、９０度間隔で設けられて
おり、同じ形状の２つのコレット６ａとコレット６ｂと
は、１８０度間隔で対向するように設けられている。

【００６０】それによって、ピックアップされた半導体
チップＣＨを、たとえば、一方のコレット６ａによって
吸着固定しながら対向した他方のコレット６ａにより、
吸着固定した半導体チップＣＨをマウントヘッド部７の
マウントツール７ａに受け渡しすることができ、半導体
装置の製造効率をより向上することができる。

【００６１】ここでも、コレットの取り付けは、等間隔
であれば９０度間隔以外でもよく、たとえば、４５度間
隔にすれば４種類の異なるコレットを取り付けることが
できる。

【００６２】さらに、本実施の形態では、プリヘッド部
６の支持部６ｅが半導体チップＣＨの平面に対して垂直
方向に回転する機構であったが、半導体チップＣＨに平
面方向に支持部６ｅが回転する構成であってもよい。

【００６３】この場合、図７に示すように、円盤状の支
持部６ｅは、該支持部６ｅの平面とピックアップされる
半導体チップＣＨの平面とが対向するように設けられ、
２つのコレット６ａと２つのコレット６ｂとがコレット
駆動機構６ｆ１を介して、たとえば、９０度間隔でそれ
ぞれ取り付けられている。また、同じ形状の２つのコレ
ット６ａ、およびコレット６ｂは、１８０度間隔で対向
する位置に設けられている。

【００６４】支持部６ｅの中心部ＣＴには、コレット駆
動機構６ｆ１が設けられ、この中心部ＣＴを支点として
該支持部６ｅを回転させる。４つのコレット６ａ、６ｂ
にも、回転機構６ｆ２がそれぞれ設けられており、該回
転機構６ｆ２の中心部ＣＴ１を支点としてコレット６
ａ，６ｂを個別に回転させる。

【００６５】それによって、ピックアップされた半導体
チップＣＨを、たとえば、一方のコレット６ａによって
吸着固定しながら対向した他方のコレット６ａにより、
吸着固定した半導体チップＣＨをマウントヘッド部７の
マウントツール７ａに受け渡しすることができ、半導体
装置の製造効率をより向上することができる。

【００６６】また、コレットの支持部６ｅへの取り付け
は、等間隔であれば９０度間隔以外でもよく、たとえ
ば、４５度間隔にすれば８種類の異なるコレットを取り
付けることができる。

【００６７】さらに、本実施の形態によれば、マウント
ヘッド部７に３つの吸引機構１２〜１４を設け、マウン
トツール７ａが異なる形状の半導体チップを吸着固定す
る構成としたが、たとえば、切替弁などを設けることに
よって１つの吸引機構によって異なる形状の半導体チッ
プを吸着固定することができる。

【００６８】たとえば、図９に示すように、配管１５〜
１７と吸引機構１２との間に切替弁２４、および配管２
５を設ける。配管１５〜１７には切替弁２４が接続され
ている。切替弁２４と吸引機構１２とは、配管２５を介
して接続されている。

【００６９】また、配管１５〜１７の他方に接続されて
いるマウントツール７ａ、およびボンディングヘッド１
０の構成は、本実施の形態と同様であり、□１ｍｍ〜□
５ｍｍの半導体チップ、□５ｍｍ〜□１５ｍｍの半導体
チップ、□１５ｍｍ〜□２５ｍｍの半導体チップを吸着
固定できるものとする。

【００７０】切替弁２３は、上部と下部が手動または自
動にスライドし、内部に設けられた配管によって配管１
５〜１７と吸引機構１２との接続先を切り替える。たと
えば、チップサイズが□１ｍｍ〜□５ｍｍの場合、図１
０（ａ）に示すように、配管１６のみを接続するように
接続先を切り替える。

【００７１】チップサイズが□５ｍｍ〜□１５ｍｍで
は、図１０（ｂ）に示すように、配管１５，１６を接続
するように接続先を切り替え、チップサイズが□１５ｍ
ｍ〜□２５ｍｍであれば、図１０（ｃ）に示すように、
配管１５，１６を接続するように接続先を切り替える。

【００７２】また、図１１に示すように、配管１５〜１
７の間に、手動の切替弁２６〜２８をそれぞれ接続し、
これら配管１５〜１７は、最終的に１つの配管にまとめ
られて吸着機構１２に接続される。そして、マウントツ
ール７ａが吸着固定する半導体チップの形状に合わせ
て、切替弁２６〜２８を動作させる。

【００７３】それらにより、１つの吸引機構１２によっ
て異なる形状の半導体チップに対応することができるの
で、フリップチップボンダ１のコストを低減することが
できる。

【００７４】さらに、本実施の形態では、マウントツー
ル７ａのマウント面Ｍｔに円形の溝Ｍ１，Ｍ２がそれぞ
れ形成された構成であったが、マウントツール７ａのマ
ウント面Ｍｔに形成する溝は円形以外でもよく、たとえ
ば、四角形状、菱形状などの様々な形状であってもよ
い。

【００７５】図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、マウ
ントツール７ａのマウント面Ｍｔに四角形状の溝（第１
溝）Ｍ３および該溝Ｍ３よりも大きい四角形状の溝（第
２溝）Ｍ４を形成することによって吸着固定する半導体
チップの形状に合うことになり、より吸着力を大きくす
ることができる。

【００７６】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。

【００７７】

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００７８】（１）本発明によれば、チップ搬送手段に
複数の異なる形状のコレットを設けることにより、半導
体チップの品種切り替えに伴うコレットの交換を不要に
することができる。

【００７９】（２）また、本発明では、異なる形状の半
導体チップを吸着固定し、フリップチップボンディング
するボンディングツールを備えたことによって半導体チ
ップの品種切り替え時のボンディング部の交換や調整な
どを不要とすることができる。

【００８０】（３）さらに、本発明においては、上記
（１）、（２）により、半導体装置の製造効率を大幅に
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるフリップチップボ
ンダの構成説明図である。

【図２】本発明の一実施の形態によるフリップチップボ
ンダに設けられたプリヘッド部の構成説明図である。

【図３】本発明の一実施の形態によるフリップチップボ
ンダに設けられたマウントヘッド部の構成説明図であ
る。

【図４】（ａ）は、本発明の一実施の形態によるマウン
トヘッド部に備えられたマウントツールの底面図、
（ｂ）は、マウントツールの断面図、（ｃ）は、マウン
トツールの上面図である。

【図５】本発明の一実施の形態によるフリップチップボ
ンダにおけるフリップチップボンディング工程の説明図
である。

【図６】図５に続くフリップチップボンディング工程の
説明図である。

【図７】本発明の他の実施の形態によるフリップチップ
ボンダに設けられたプリヘッド部の一例を示した説明図
である。

【図８】本発明の他の実施の形態によるフリップチップ
ボンダに設けられたプリヘッド部の他の例を示した説明
図である。

【図９】本発明の他の実施の形態によるフリップチップ
ボンダに設けられたマウントヘッド部の一例を示した説
明図である。

【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の他の実施の形態
によるマウントヘッド部に設けられた切替弁の配管切り
替えのそれぞれの例を示した説明図である。

【図１１】本発明の他の実施の形態によるフリップチッ
プボンダに設けられたマウントヘッド部の他の例を示し
た説明図である。

【図１２】（ａ）は、本発明の他の実施の形態によるマ
ウントヘッド部に備えられたマウントツールの底面図、
（ｂ）は、マウントツールの断面図、（ｃ）は、マウン
トツールの上面図である。

【符号の説明】

１フリップチップボンダ２ローダ３ウエハリングリフタ４ウエハリングセット５搬送アーム６プリヘッド部（チップ搬送手段）６ａ〜６ｄコレット６ｅ支持部（支持部材）６ｆコレット駆動機構７マウントヘッド部（ボンディングツール）７ａマウントツール（ボンディング部）７ｂボンディングヘッド８ディスペンサユニット９フレームフィーダ１０アンローダ１１マウントツール固定部品１２〜１４吸引機構１５〜２０配管２１配管２１ａ〜２１ｄ吸着口（第３吸着口）２２配管２２ａ〜２２ｄ吸着口（第２吸着口）２３配管２３ａ吸着口（第１吸着口）２４切替弁２５配管２６〜２８切替弁Ｍ１溝（第１溝）Ｍ２溝（第２溝）Ｍ３溝（第１溝）Ｍ４溝（第２溝）Ｗ半導体ウエハＲウエハリングＣＨ半導体チップＳＴボンディングステージ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者黒田明東京都青梅市藤橋３丁目３番地２日立東京エレクトロニクス株式会社内 (72)発明者須田富司東京都青梅市藤橋３丁目３番地２日立東京エレクトロニクス株式会社内Ｆターム(参考） 5F044 PP16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体チップに形成された電極と基板に
形成された電極とを直接対向して密着させながら接合す
るフリップチップボンディングを行う半導体製造装置で
あって、前記半導体チップを吸着固定する形状の異なる複数のコ
レットと、前記複数のコレットが等間隔で取り付けられた支持部材
と、前記支持部材の中心部を支点として、前記支持部材を回
転させる回転機構とを設け、前記複数のコレットのうち、ピックアップ機構によって
ピックアップされた前記半導体チップの形状に見合った
コレットを用いて前記半導体チップを吸着固定し、前記
半導体チップをフリップチップボンディングするボンデ
ィングツールまで搬送するチップ搬送手段を備えたこと
を特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】半導体チップに形成された電極と基板に
形成された電極とを直接対向して密着させながら接合す
るフリップチップボンディングを行う半導体製造装置で
あって、前記半導体チップを吸着固定する形状の異なる４つのコ
レットと、前記４つのコレットが等間隔で取り付けられた支持部材
と、前記支持部材の中心部を支点として、前記支持部材を回
転させる回転機構とを設け、前記４つのコレットのうち、ピックアップ機構によって
ピックアップされた前記半導体チップの形状に見合った
コレットを用いて前記半導体チップを吸着固定し、前記
半導体チップをフリップチップボンディングするボンデ
ィングツールまで搬送するチップ搬送手段を備えたこと
を特徴とする半導体製造装置。
【請求項３】半導体チップに形成された電極と基板に
形成された電極とを直接対向して密着させながら接合す
るフリップチップボンディングを行う半導体製造装置で
あって、ループ状の第１溝と、前記第１溝よりも大きいループ状
の第２溝と、前記第１溝の中心部に開口した第１吸着口
と、前記第１溝の底面部に開口した１つ以上の第２吸着
口と、前記第２溝の底面部に開口した１つ以上の第３吸
着口とが前記半導体チップを吸着固定する固定面に形成
されたボンディング部と、前記第１吸着口、前記第１、第２溝、ならびに前記第
２、第３吸着口を選択的に真空引きする吸引機構とを設
け、チップ搬送手段により搬送された前記半導体チップの形
状に合わせて、前記吸引機構が前記第１吸着口、前記第
１、第２溝、ならびに前記第２、第３吸着口を選択的に
真空引きしながら前記半導体チップを前記基板にフリッ
プチップボンディングするボンディングツールを備えた
ことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項４】半導体チップに形成された電極と基板に
形成された電極とを直接対向して密着させながら接合す
るフリップチップボンディングを行う半導体製造装置で
あって、円形状または四角形状のループした第１溝と、前記第１
溝よりも大きい円形状あるいは四角形状のループした第
２溝と、前記第１溝の中心部に開口した第１吸着口と、
前記第１溝の底面部に開口した１つ以上の第２吸着口
と、前記第２溝の底面部に開口した１つ以上の第３吸着
口とが前記半導体チップを吸着固定する固定面に形成さ
れたボンディング部と、前記第１吸着口、前記第１、第２溝、ならびに前記第
２、第３吸着口を選択的に真空引きする吸引機構とを設
け、チップ搬送手段により搬送された前記半導体チップの形
状に合わせて、前記吸引機構が前記第１吸着口、前記第
１、第２溝、ならびに前記第２、第３吸着口を選択的に
真空引きしながら前記半導体チップを前記基板にフリッ
プチップボンディングするボンディングツールを備えた
ことを特徴とする半導体製造装置。