JP2002118142A - 半導体装置の製造方法および半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テープ搬送が行われる半導体製造工程のスル
ープット向上および低コスト化を図る。 【解決手段】 幅広のテープ状多連基板１６の搬送を行
う搬送レール１７と、幅方向に複数の半導体チップ１が
搭載されたテープ状多連基板１６の幅方向の中央部付近
にテープ状多連基板１６の下側からエアー１９ｈを吹き
付け、かつエアー１９ｈの吹き付け停止時に半導体チッ
プ１を真空吸着可能なエアー吹き付け部１９と、テープ
状多連基板１６に設けられたリードと半導体チップ１の
電極パッドとをインナリードボンディングによって接続
するリードボンディング部と、テープ状多連基板１６を
支持するボンディングステージ１８とを有し、テープ状
多連基板１６搬送時に、エアー吹き付け部１９からテー
プ状多連基板１６にエアー１９ｈを吹き付けてテープ状
多連基板１６の下方への弛みを非接触で防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造技術に
関し、特に、テープ搬送が行われる半導体製造工程のス
ループット向上および低コスト化に適用して有効な技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下に説明する技術は、本発明を研究、
完成するに際し、本発明者によって検討されたものであ
り、その概要は次のとおりである。

【０００３】近年開発が進む半導体パッケージのうち、
小形・薄形化に対応するタイプのものに、テープ状に多
連に繋がったテープ状多連基板を用いて組み立てられる
ＣＳＰ（Chip Size Package またはChip Scale Packag
e) と呼ばれる半導体パッケージがある。

【０００４】前記ＣＳＰの組み立てでは、個片のテープ
基板ではなく、テープ状多連基板の状態でチップマウン
ト、リードボンディング、樹脂封止、バンプ形成および
テープ切断などの処理が行われることが多い。

【０００５】なお、テープ状多連基板には、種々のテー
プ幅のものが用いられているが（例えば、３５、４８ま
たは７０ｍｍなど）、組み立てのスループット向上のた
めにさらに幅広のテープ状多連基板を用いて、幅方向の
１列当たりに複数の半導体チップをマウントして組み立
てを行う場合がある。

【０００６】ここで、種々のＣＳＰの構造やその組み立
てについては、例えば、株式会社プレスジャーナル、１
９９８年７月２７日発行、「月刊Semiconductor World
増刊号 '99半導体組立・検査技術」、３６頁〜４１頁に
記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記した技
術のテープ状多連基板を用いたＣＳＰの組み立てにおい
て、テープ状多連基板の幅が広くなると（例えば、幅７
０ｍｍ以上）、リードボンディング工程などにおけるテ
ープ状多連基板の搬送時に、テープ中央部が、自重やマ
ウントされた半導体チップの重量によって下方に弛ん
で、これにより、ヒートブロック（ボンディングステー
ジ）と干渉して搬送トラブルに繋がることが問題とな
る。

【０００８】この搬送トラブルの対策として、テープ幅
方向の１列当たりにマウントする半導体チップの数を、
例えば、３つから２つに減らして弛みを少なくするなど
しているが、この方法では、リードボンディング時の真
空吸着による半導体チップ固定（位置決め）の際に、半
導体チップの空き箇所からの真空排気の漏れが発生し、
その結果、リードボンディングにおけるボンダビリティ
（ボンディング品質）の低下を招くことが問題となる。

【０００９】また、半導体チップのマウント数について
も、テープ１列当たりにマウントする半導体チップの数
を、例えば、本来３つ可能なテープ状多連基板において
２つに減らしているため、リードボンディングのスルー
プットが低下することが問題となる。

【００１０】本発明の目的は、テープ搬送が行われる半
導体製造工程のスループット向上および低コスト化を図
る半導体装置の製造方法および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、本発明の半導体装置の製造方法
は、幅広のテープ状多連基板の搬送時に、前記テープ状
多連基板に対してもしくは前記テープ状多連基板に搭載
された半導体チップに対して前記テープ状多連基板の下
側からエアーを吹き付けて、搬送時の前記テープ状多連
基板の弛みを防止し得るものである。

【００１４】本発明によれば、テープ搬送時のテープ状
多連基板の下方への弛みを非接触で無くすことができ
る。

【００１５】これにより、幅広のテープ状多連基板を用
いたテープ搬送におけるヒートブロックへの接触などの
搬送トラブルをテープ状多連基板を傷つけることなく防
止でき、したがって、テープ搬送を用いた半導体製造工
程のスループットを向上できる。

【００１６】また、本発明の半導体製造装置は、テープ
基板を備えた半導体装置の組み立てに用いられるもので
あり、複数の前記テープ基板が形成された幅広のテープ
状多連基板の搬送を行う搬送手段と、前記テープ状多連
基板に対してもしくは前記テープ状多連基板に搭載され
た半導体チップに対して前記テープ状多連基板の下側か
らエアーを吹き付けるエアー吹き付け部とを有し、前記
テープ状多連基板の搬送時に、前記エアー吹き付け部か
ら前記テープ状多連基板に前記エアーを吹き付けて前記
テープ状多連基板の弛みを防止し得るものである。

【００１７】

【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。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一の機能を有する部材には同
一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

【００１８】図１は本発明の実施の形態による半導体製
造装置（シングルポイントリードボンダ）の基本構造の
一例を示す斜視図、図２は本発明の実施の形態の半導体
装置の製造方法によって組み立てられる半導体装置の一
例であるＣＳＰの構造を示す斜視図、図３は図２に示す
ＣＳＰの製造手順の一例を示す製造プロセスフロー図、
図４は図３に示すリードボンディング工程のボンディン
グ方法の詳細手順の一例を示す製造プロセスフロー図、
図５は図２に示すＣＳＰの組み立てに用いられるテープ
状多連基板の構造の一例を示す拡大部分平面図、図６は
図２に示すＣＳＰの組み立てにおけるシングルポイント
リードボンダのテープ搬送時の状態の一例を示す断面
図、図７は図２に示すＣＳＰの組み立てにおけるシング
ルポイントリードボンダのチップ吸着時の状態の一例を
示す断面図、図８は図２に示すＣＳＰの組み立てにおけ
るリードボンディング時の状態の一例を示す概略図であ
り、（ａ）はボンディング前、（ｂ）はボンディング後
の状態である。

【００１９】図１に示す本実施の形態の半導体製造装置
は、例えば、図８（ａ）に示すようなリード４ａを有し
たテープ基板４を用いて図２に示すようなＣＳＰ１１を
組み立てる際に、テープ基板４のリード４ａと半導体チ
ップ１の表面電極である電極パッド１ｂ（ボンディング
パッドともいう）とを接続するものであり、ここでは、
前記半導体製造装置がシングルポイントリードボンダの
場合について説明する。

【００２０】したがって、図１に示す前記半導体製造装
置（シングルポイントリードボンダ）は、テープ基板４
の複数のリード４ａに対して個々のリード４ａごとに半
導体チップ１の電極パッド１ｂとリード４ａとを順次接
続していくものである。

【００２１】さらに、本実施の形態のシングルポイント
リードボンダは、リードボンディングの際に、１つのＣ
ＳＰ１１の領域に対応したテープ基板４が複数マトリク
ス配置で繋がって設けられた多連のテープ状多連基板１
６の搬送において、テープ状多連基板１６の下方への弛
みを防止するものであり、これによって、テープ状多連
基板１６の搬送トラブルを防ぐものである。

【００２２】図１に示すシングルポイントリードボンダ
の構成について説明すると、複数のテープ基板４が形成
された幅広のテープ状多連基板１６の搬送を行う搬送レ
ール（搬送手段）１７と、幅方向に複数の半導体チップ
１が搭載されたテープ状多連基板１６の幅方向の中央部
付近に対してテープ状多連基板１６の下側から図６に示
すエアー１９ｈを吹き付け、かつエアー１９ｈの吹き付
け停止時に半導体チップ１を真空吸着可能なエアー吹き
付け部１９と、テープ状多連基板１６のテープ基板４に
設けられたリード４ａと半導体チップ１の電極パッド１
ｂとをインナリードボンディングによって接続するリー
ドボンディング部２０と、リードボンディング部２０に
設置され、かつリードボンディング時にテープ状多連基
板１６を支持するボンディングステージ１８とを有し、
テープ状多連基板１６の搬送時に、図６に示すように、
エアー吹き付け部１９からテープ状多連基板１６にエア
ー１９ｈを吹き付けてテープ状多連基板１６の下方（ボ
ンディングステージ１８方向）への弛みを非接触で防止
するものである。

【００２３】さらに、シングルポイントリードボンダに
は、半導体チップ１の電極パッド１ｂの位置およびテー
プ基板４に設けられたリード４ａを撮像するカメラ７、
カメラ７によって撮像されて検出された検出結果に基づ
いてテープ基板４のリード４ａを押圧して半導体チップ
１の電極パッド１ｂとこれに対応するリード４ａとを接
続するボンディングツール６、ボンディングツール６に
超音波を付与する超音波振動子１３および超音波発振器
１４、超音波振動子１３を介してボンディングツール６
を支持するボンディングヘッド１０、リードボンディン
グ時にボンディングステージ１８を介して半導体チップ
１を加熱するヒートブロック１５などが設けられてい
る。

【００２４】なお、ボンディングステージ１８のチップ
支持面には、図６に示すように、個々の半導体チップ１
の形状に対応した凹部１８ａやこの凹部１８ａに開口す
る複数の真空吸着孔１８ｂが設けられている。

【００２５】また、エアー吹き付け部１９は、ヒートブ
ロック１５およびボンディングステージ１８に密接して
設けられており、真空吸着およびエアー吹き付けの両機
能を備えた真空エジェクタ１９ａと、真空エジェクタ１
９ａにエアー１９ｈを取り込む給気系１９ｂと、取り込
まれたエアー１９ｈを排気する排気系１９ｃと、エアー
１９ｈの吹き付け用および真空吸着用の出力系１９ｄと
からなる。

【００２６】なお、真空エジェクタ１９ａは、取り込ん
だエアー１９ｈをディフューザ側に吸い込んで負圧を発
生させるエジェクタ本体１９ｅ（真空発生装置）と、給
気系１９ｂから取り込んだエアー１９ｈの流路を切り換
える第１電磁弁１９ｆと、出力系１９ｄにおけるエアー
１９ｈの流路を切り換える第２電磁弁１９ｇとからな
り、第１電磁弁１９ｆおよび第２電磁弁１９ｇの開閉を
制御することにより、真空発生とエアー吹き付けの両者
を行うことが可能なものである。

【００２７】なお、真空エジェクタ１９ａの出力系１９
ｄは、ボンディングステージ１８の各真空吸着孔１８ｂ
に連通しており、真空エジェクタ１９ａを真空吸着モー
ド（図７に示すＶＡＣ−ＯＮ、ＪＥＴ−ＯＦＦ状態）に
した際には、ボンディングステージ１８に設けられた複
数の真空吸着孔１８ｂから半導体チップ１を真空吸着す
ることができ、また、エアー吹き付けモード（図６に示
すＶＡＣ−ＯＦＦ、ＪＥＴ−ＯＮ状態）にした際には、
真空吸着孔１８ｂからエアー１９ｈを吐出させて、テー
プ状多連基板１６に取り付けられた半導体チップ１やテ
ープ基板４を押し上げてテープ状多連基板１６の下方へ
の弛みを無くすことができる。

【００２８】また、本実施の形態のシングルポイントリ
ードボンダは、超音波熱圧着によってリード４ａと電極
パッド１ｂとを接続するものであり、リードボンディン
グ時には、超音波振動子１３による超音波と、ボンディ
ングヘッド１０による荷重と、ヒートブロック１５によ
る熱とをリード４ａおよび電極パッド１ｂに印加し、こ
れによって両者を接続する。

【００２９】さらに、ボンディングヘッド１０には、こ
れを駆動させるリニアモータ１２が接続され、リードボ
ンディング時には、例えば、所望のボンディング荷重を
先端に設けられたボンディングツール６によってテープ
状多連基板１６のテープ基板４に付与する。

【００３０】また、カメラ７は、ボンディングヘッド１
０の先端側端部に設置され、例えば、モノクロあるいは
カラーなどのＣＣＤ（Charge Coupled Device)カメラユ
ニットであり、さらに、このカメラ７の撮像側には種々
のレンズを備えた光学系８が設けられているとともに、
撮像時の光量調整機能付きの照明ユニット９が接続され
ている。

【００３１】なお、本実施の形態のシングルポイントリ
ードボンダでは、ボンディングを行う前に、実際のチッ
プマウント後の個々のリード４ａの位置（座標）と電極
パッド１ｂの位置（座標）とを認識し、その後、予め設
定された値（ボンディング座標）との補正を行って、図
８に示すように、リード４ａを電極パッド１ｂに押圧し
て接続するものである。

【００３２】次に、本実施の形態のシングルポイントリ
ードボンダによってリードボンディングが行われて組み
立てられる半導体装置の構成について説明する。

【００３３】なお、本実施の形態では、前記半導体装置
の一例として、四角形を成す主面１ａ（図８参照）の４
辺の周縁部に複数の電極パッド１ｂが配置された（この
ような電極パッド１ｂの配列のことを外周パッド配列と
いう）半導体チップ１を有するＣＳＰ１１（図２参照）
を取り上げて説明する。

【００３４】図２および図８を用いて、図２に示すＣＳ
Ｐ１１の構造について説明すると、半導体チップ１の電
極パッド１ｂを露出させる開口部４ｂが形成されるとと
もに、半導体チップ１の電極パッド１ｂに対応してこれ
と接続される複数のリード４ａが開口部４ｂに配置され
たテープ基板４と、半導体チップ１の主面１ａ上で半導
体チップ１とテープ基板４との間に配置された弾性構造
体であるエラストマ３と、テープ基板４に設けられ、か
つリード４ａと接続された外部端子である複数のバンプ
２と、半導体チップ１の電極パッド１ｂおよびテープ基
板４のリード４ａを封止する封止部５とからなり、リー
ドボンディング時に、図１に示すシングルポイントリー
ドボンダによってリードボンディングが行われて組み立
てられたものである。

【００３５】ここで、ＣＳＰ１１に用いられる各部材の
仕様（材料、大きさまたは厚さなど）について説明す
る。ただし、ここに挙げる各部材の仕様は、一例であ
り、必ずしもこの仕様に限定されるものではない。

【００３６】まず、テープ基板４は、例えば、ポリイミ
ド樹脂などによって形成され、その厚さは、例えば、２
５〜７５μｍ程度である。

【００３７】さらに、テープ基板４には、これと半導体
チップ１とを接合した際に複数の電極パッド１ｂを露出
させる４つの細長い開口部４ｂが形成されている。

【００３８】また、エラストマ３は、絶縁性の弾性部材
であり、その基層が通気性や撥水性などの面から多孔質
フッ素樹脂によって形成されていることが好ましいが、
ポリイミド樹脂などによって形成されたものであっても
よい。

【００３９】なお、エラストマ３は、半導体チップ１と
テープ基板４との間に配置されるため、このエラストマ
３においても半導体チップ１の電極パッド１ｂを露出さ
せるテープ基板４の開口部４ｂとほぼ同じ形状の４つの
開口部３ａが形成されている。

【００４０】また、テープ基板４に取り付けられた複数
のバンプ２は、例えば、Ｓｎ／Ｐｂの共晶半田やその他
の高融点半田、あるいは、Ａｕめっき付きＮｉなどによ
って形成され、その直径は、０.3〜０.6ｍｍ程度であ
る。

【００４１】さらに、封止部５は、半導体チップ１の電
極パッド１ｂおよびこれに接続されたリード４ａをテー
プ基板４の開口部４ｂにおいてポッティングによる封止
樹脂によって封止して形成されたものであり、その際に
用いる封止材である封止樹脂は、例えば、エポキシ系の
熱硬化性樹脂などであるが、比較的粘度の高いものであ
る。

【００４２】また、図５に示すテープ状多連基板１６
は、比較的幅広（例えば、幅７０ｍｍ以上）のものであ
るとともに、複数のテープ基板４が連結されてなるもの
であり、複数のＣＳＰ１１を纏めて製造可能なように多
連の構造となっている。したがって、チップマウント済
みのテープ状多連基板１６は、複数のテープ基板４とこ
れに搭載された半導体チップ１とを有している。

【００４３】さらに、テープ状多連基板１６の両側部に
は、複数の送り用孔１６ａが等ピッチで設けられてお
り、このピッチ数と、半導体チップ１のテープ送り方向
のマウント行数とが所定の割合で関係している。

【００４４】すなわち、テープ状多連基板１６の送り用
孔１６ａの送り数をカウントすれば、半導体チップ１の
テープ送り方向に送られたマウント行数が分かる関係と
なっている。

【００４５】次に、本実施の形態によるＣＳＰ１１（半
導体装置）の製造方法を、図３に示すＣＳＰ１１の製造
プロセスフロー図と、図４に示すリードボンディングの
フロー図とを用いて説明する。

【００４６】まず、所望の半導体集積回路が主面１ａに
形成された半導体チップ１を準備する。

【００４７】一方、半導体チップ１の電極パッド１ｂに
対応する複数のリード４ａが設けられテープ基板４を準
備する。

【００４８】なお、本実施の形態では、図５に示すよう
な半導体チップ１が複数列に亘ってマウントされた多連
の幅広のテープ状多連基板１６を用いて、複数のＣＳＰ
１１を纏めて製造する場合を説明する。

【００４９】したがって、ここでは、複数のテープ基板
４を有した図５に示すテープ状多連基板１６を準備す
る。

【００５０】さらに、弾性構造体であるエラストマ３を
準備する。

【００５１】その後、図３に示すステップＳ１のテープ
基板供給とステップＳ２のエラストマ供給とを行い、ス
テップＳ３のエラストマ張り付けを行う。

【００５２】なお、エラストマ３の張り付けは、テープ
基板４とエラストマ３とを接合することによって行う。

【００５３】その後、図３のステップＳ４に示すよう
に、半導体チップ１の供給であるチップ供給を行い、こ
れにより、ステップＳ５のチップ張り付け（チップマウ
ント）を行う。

【００５４】ここで、ステップＳ５のチップ張り付け
は、外周パッド配列の半導体チップ１の電極パッド１ｂ
をテープ基板４の４つの開口部４ｂに露出させて、図２
に示すように、半導体チップ１とエラストマ３とを接合
する。

【００５５】つまり、エラストマ３に半導体チップ１を
張り付ける。

【００５６】これにより、半導体チップ１とエラストマ
３とテープ基板４とが積層配置され、テープ基板４の開
口部４ｂの上方からは、リード４ａと半導体チップ１の
電極パッド１ｂとを眺めることが可能な状態となる。

【００５７】その後、図３に示すステップＳ６により、
エラストマキュアベークを行い、エラストマ３から半導
体チップ１が剥がれない程度にエラストマ３をキュアさ
せる。

【００５８】なお、前記エラストマキュアベークは、ス
テップＳ１０に示す封止材キュアベークの際にこれと一
緒に行ってもよい。

【００５９】続いて、ステップＳ７によってリードボン
ディングを行う。

【００６０】すなわち、半導体チップ１の電極パッド１
ｂとこれに対応するテープ基板４のリード４ａとを接続
する。

【００６１】なお、本実施の形態では、前記リードボン
ディングとして、図１に示すシングルポイントリードボ
ンダを用いるため、シングルポイントボンディングによ
るリードボンディングを行う。

【００６２】リードボンディング工程では、まず、図４
に示すステップＳ２１のテープ搬送を行って、テープ状
多連基板１６の被リードボンディング領域を前記シング
ルポイントリードボンダのリードボンディング部２０に
おけるボンディングステージ１８上に搬送する。

【００６３】その際、図５に示すように幅方向に複数
（ここでは３列）の半導体チップ１が搭載されたテープ
状多連基板１６の幅方向の中央部付近に対して、図６に
示すようにテープ状多連基板１６の下側からエアー１９
ｈを吹き付けて（ステップＳ２２）テープ状多連基板１
６が弛まないように搬送する。

【００６４】すなわち、シングルポイントリードボンダ
のリードボンディング部２０における真空エジェクタ１
９ａをエアー吹き付けモード（図６に示すＶＡＣ−ＯＦ
Ｆ、ＪＥＴ−ＯＮ状態）に調節し、これによって、真空
吸着孔１８ｂからエアー１９ｈを吐出させて、このエア
ー１９ｈにより、テープ状多連基板１６に取り付けられ
た半導体チップ１を下側から加圧して押し上げ、テープ
状多連基板１６の下方への弛みを無くしながら（テープ
状多連基板１６を張った状態で）テープ状多連基板１６
をリードボンディング部２０の所定位置まで搬送する。

【００６５】これにより、テープ状多連基板１６にマウ
ントされた半導体チップ１がボンディングステージ１８
に接触するなどの搬送トラブルを防ぐことができる。

【００６６】テープ状多連基板１６を所定長さ送った
後、エアー１９ｈの吹き付けを停止させる。

【００６７】続いて、ステップＳ２３に示すようにヒー
トブロック１５およびボンディングステージ１８を上昇
させる。

【００６８】その後、テープ状多連基板１６に搭載され
た半導体チップ１をボンディングステージ１８の凹部１
８ａに配置するとともに、真空エジェクタ１９ａを真空
吸着モード（図７に示すＶＡＣ−ＯＮ、ＪＥＴ−ＯＦＦ
状態）にし、ボンディングステージ１８に設けられた複
数の真空吸着孔１８ｂから半導体チップ１を真空吸着
（ステップＳ２４）して半導体チップ１をボンディング
ステージ１８に吸着固定する。

【００６９】なお、図６に示すテープ搬送時のエアー吹
き付けと、図７に示すチップ吸着との動作切り換えにつ
いては、フォトセンサなどを用いてテープ状多連基板１
６の送り用孔１６ａの送り数のカウントによって行う。

【００７０】すなわち、テープ状多連基板１６の送り用
孔１６ａの送り数をカウントすることにより、半導体チ
ップ１のテープ送り方向に送られたマウント行数が分か
るため、エアー吹き付けモードでテープ状多連基板１６
を所定長さ送り、その後、テープ状多連基板１６の送り
を停止し、さらにエアー１９ｈの吹き付けも停止させた
後、真空吸着モードに切り換える。

【００７１】続いて、ステップＳ２５に示すヒートアッ
プを行ってヒートブロック１５が所望の温度に上昇する
まで待機する。

【００７２】その後、テープ状多連基板１６の各テープ
基板４に設けられたリード４ａと半導体チップ１の電極
パッド１ｂとを、半導体チップ１を真空吸着によりボン
ディングステージ１８に吸着固定した状態でインナリー
ドボンディングによって接続する（ステップＳ７および
ステップＳ２６）。

【００７３】前記リードボンディングの際には、まず、
照明ユニット９によって照射する光量を調整して、カメ
ラ７によってそれぞれの半導体チップ１の電極パッド１
ｂの位置を撮像して検出するとともに、テープ基板４の
リード４ａを撮像してその位置を検出する。

【００７４】すなわち、カメラ７を用いて個々のリード
４ａの位置を求めるとともに、同様にして半導体チップ
１の電極パッド１ｂの位置を求め、これにより、両者を
接続する。

【００７５】その際、図１に示すシングルポイントリー
ドボンダでは、図８（ａ),（ｂ）に示すようにボンディ
ングツール６の一連の動作でリード４ａと電極パッド１
ｂとを接続する。

【００７６】まず、図１に示すボンディングヘッド１０
を下降させ、ボンディングツール６によってリード４ａ
を押し切った後、ボンディングツール６によってリード
４ａを押圧してリード４ａと電極パッド１ｂとを接続す
る。

【００７７】その際、ヒートブロック１５によって所定
の温度にテープ状多連基板１６を加熱しつつ、超音波発
振器１４によってテープ状多連基板１６に所定の超音波
を印加してボンディングを行う。つまり、超音波熱圧着
によって各リード４ａと電極パッド１ｂとを接続する。

【００７８】同様の方法により、ボンディングステージ
１８上で同一の被リードボンディング領域の全ての電極
パッド１ｂに対して順次リード４ａを接続していく。

【００７９】リードボンディング終了後、半導体チップ
１の真空吸着を解除する（ステップＳ２７）。

【００８０】その際、図７に示すエアー吹き付け部１９
の出力系１９ｄと連通するボンディングステージ１８の
真空吸着孔１８ｂから真空エジェクタ１９ａによってエ
アー１９ｈを吐出させて真空吸着を解除する。

【００８１】その後、ステップＳ２８に示すヒートブロ
ック下降を行い、続いて、ステップＳ２９に示すテープ
搬送を行う。その際、ステップＳ３０に示すエアー吹き
付けも行う。

【００８２】すなわち、ステップＳ２１に示すテープ搬
送と同様に、真空エジェクタ１９ａをエアー吹き付けモ
ード（図６に示すＶＡＣ−ＯＦＦ、ＪＥＴ−ＯＮ状態）
に調節し、これによって、真空吸着孔１８ｂからエアー
１９ｈを吐出させて、このエアー１９ｈにより、テープ
状多連基板１６に取り付けられた半導体チップ１を下側
から加圧して押し上げ、テープ状多連基板１６の下方へ
の弛みを無くしながら（テープ状多連基板１６を張った
状態で）テープ状多連基板１６のリードボンディング済
み箇所をアンローダまで搬送するとともに、次の被リー
ドボンディング領域をリードボンディング部２０の所定
位置まで搬送する。

【００８３】これにより、テープ状多連基板１６にマウ
ントされた半導体チップ１がボンディングステージ１８
に接触するなどの搬送トラブルを防ぐことができる。

【００８４】その後、図３のステップＳ８に示す封止用
樹脂の供給である封止材供給を行って、ステップＳ９に
示す樹脂封止を行う。

【００８５】ここでは、封止材である前記封止用樹脂の
供給を行ってポッティング方法によって樹脂封止を行
う。

【００８６】すなわち、前記封止用樹脂を用いて図８に
示す半導体チップ１の電極パッド１ｂとテープ基板４の
リード４ａとを樹脂封止し、これにより、図２に示す封
止部５を形成する。

【００８７】その際、ポッティング方法によって、テー
プ基板４の開口部４ｂの上方から前記封止用樹脂を滴下
し、これによって半導体チップ１の電極パッド１ｂとテ
ープ基板４のリード４ａとを樹脂封止して封止部５を形
成する。

【００８８】その後、図３のステップＳ１０に示すよう
に、封止材キュアベークを行って封止部５を固める。

【００８９】さらに、ステップＳ１１に示すバンプ２用
のボール材をテープ基板４に供給するボール供給を行っ
てステップＳ１２に示すバンプ形成を行う。

【００９０】つまり、テープ基板４のリード４ａと接続
させてテープ基板４にバンプ２を設ける。

【００９１】この際、テープ基板４に前記ボール材を供
給したものをリフロー炉に通して前記バンプ形成を行
う。

【００９２】これにより、半導体チップ１の電極パッド
１ｂとこれに対応するバンプ２とがリード４ａを介して
接続される。

【００９３】その後、ステップＳ１３に示すように、製
品（ＣＳＰ１１）の型番などのマークを付すマークを行
う。

【００９４】続いて、ステップＳ１４に示すように、テ
ープ状多連基板１６において所定の切断箇所で切断（例
えば、型切断）を行ってテープ状多連基板１６から個々
のＣＳＰ１１を取得する。

【００９５】本実施の形態における半導体装置（ＣＳＰ
１１）の製造方法および半導体製造装置（シングルポイ
ントリードボンダ）によれば、以下のような作用効果が
得られる。

【００９６】すなわち、幅広（例えば、幅７０ｍｍ以
上）のテープ状多連基板１６を用いた際のテープ搬送に
おいて、テープ状多連基板１６に搭載された半導体チッ
プ１に対してテープ状多連基板１６の下側からエアー１
９ｈを吹き付けることにより、テープ搬送時のテープ状
多連基板１６の下方への弛みを非接触で無くすことがで
きる。

【００９７】これにより、幅広のテープ状多連基板１６
を用いたテープ搬送におけるヒートブロック１５（ボン
ディングステージ１８も含む）への接触などの搬送トラ
ブルを、非接触によりテープ状多連基板１６を傷つける
ことなく防止でき、したがって、テープ搬送を用いた半
導体製造工程（例えば、リードボンディング工程など）
のスループットを向上できる。

【００９８】さらに、エアー吹き付けによってテープ搬
送時のテープ状多連基板１６の下方への弛みを無くすこ
とができるため、半導体チップ１のテープ状多連基板１
６の幅方向へのマウント数を減らさずに済み、その結
果、テープ搬送を含む半導体製造工程のスループットを
向上できる。

【００９９】また、テープ状多連基板１６の幅方向への
チップマウント数を減らさずに済むため、テープ状多連
基板１６の幅方向の１列当たりのチップマウント数を増
やすことができ、したがって、取り数増加によって製品
（ＣＳＰ１１などの半導体装置）自体のコスト低減化を
図ることができる。

【０１００】また、テープ状多連基板１６の幅方向への
チップマウント数を減らさずに済むため、テープ状多連
基板１６の幅方向における半導体チップ１の空き箇所が
無くなり、したがって、リードボンディング工程におけ
るリードボンディング時の真空吸着による半導体チップ
位置決めの際の真空排気の漏れが発生することを防止で
きる。

【０１０１】その結果、リードボンディング時にテープ
状多連基板１６にマウントされた半導体チップ１を確実
に吸着固定できるため、リードボンディングにおけるボ
ンダビリティ（ボンディング品質）を向上できる。

【０１０２】さらに、テープ搬送におけるエアー吹き付
けは、既存の半導体製造装置（例えば、既存のシングル
ポイントリードボンダ）を利用してその動作プログラム
の変更のみで実現可能であるため、前記半導体製造装置
の改造コストを抑えることができ、安価にスループット
の向上を実現できる。

【０１０３】これにより、トータル的に製品（半導体装
置）自体の原価を低減できる。

【０１０４】また、エアー吹き付けによってテープ搬送
時のテープ状多連基板１６の下方への弛みを無くすこと
ができるため、従来テープより幅の広いテープ状多連基
板１６を用いることができる。

【０１０５】したがって、テープ状多連基板１６の１ブ
ロック（被リードボンディング領域）当たりの半導体装
置の取り数を増やすことができ、その結果、製品（半導
体装置）自体のコストを下げることができる。

【０１０６】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
前記発明の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言う
までもない。

【０１０７】例えば、前記実施の形態においては、真空
エジェクタ１９ａによるエアー吹き付けを行う際に、特
に加熱などは行われていないエアー１９ｈを吹き付ける
場合を説明したが、図９に示す変形例のように、エアー
吹き付け部１９にヒータなどのエアー加熱手段２４を設
けて、半導体チップ１に対して予め加熱されたエアー１
９ｈを吹き付けてもよい。

【０１０８】これにより、テープ搬送時のテープ状多連
基板１６と半導体チップ１の温度低下を防ぐことができ
る。したがって、テープ搬送終了後の次のテープ搬送に
対しての加熱時間を短縮することができ、その結果、リ
ードボンディングなどの処理のスループットを向上でき
る。

【０１０９】また、図１０に示す変形例は、真空エジェ
クタ１９ａの出力系１９ｄに他の給気系２１を接続した
ものであり、さらにこの他の給気系２１に流速計である
スピードコントローラ２２と他の電磁弁２３とを設けた
ものである。

【０１１０】これにより、他の給気系２１から出力系１
９ｄを介してボンディングステージ１８の真空吸着孔１
８ｂからエアー１９ｈを吐出させる際に、エアー１９ｈ
の流速を制御することができる。

【０１１１】したがって、テープ状多連基板１６の幅に
応じて真空吸着孔１８ｂから吐出するエアー１９ｈの強
さを可変することができ、その結果、テープ状多連基板
１６の種々の幅に対応したエアー吹き付けを行うことが
できる。

【０１１２】また、図１１に示す変形例は、図９に示す
変形例と図１０に示す変形例とを組み合わせたものであ
り、エアー加熱手段２４と、スピードコントローラ２２
および他の電磁弁２３とが設けられているものである。

【０１１３】これにより、前記した両者（図９と図１０
とに示す変形例）の効果を合わせもつことができる。

【０１１４】すなわち、テープ搬送時のテープ状多連基
板１６と半導体チップ１の温度低下を防いでテープ搬送
終了後の次のテープ搬送に対しての加熱時間を短縮する
ことができるとともに、テープ状多連基板１６の幅に応
じて真空吸着孔１８ｂから吐出するエアー１９ｈの強さ
を可変して種々の幅のテープ状多連基板１６に対応した
エアー吹き付けを行うことができる。

【０１１５】また、前記実施の形態では、半導体装置が
ＣＳＰ１１の場合について説明したが、前記半導体装置
は、テープ状多連基板１６を用いたテープ搬送が行われ
て組み立てられるものであれば、ＣＳＰ１１以外のＢＧ
Ａ（Ball Grid Array)やＴＣＰ（Tape Carrier Packag
e) などの半導体装置であってもよい。

【０１１６】その場合、例えば、ＴＣＰでは、ＣＳＰ１
１に用いたエラストマ３は不要となるため、その製造工
程においては、チップマウントとリードボンディングと
が同じ工程となる（リードボンディングによってチップ
マウントも行われる）。

【０１１７】また、前記実施の形態の半導体装置（ＣＳ
Ｐ１１）の製造方法においては、テープ基板４にエラス
トマ３を張り付け、その後、エラストマ３に半導体チッ
プ１を張り付ける場合を説明したが、予め、テープ基板
４の所定箇所にエラストマ３が張り付けられたテープ状
多連基板１６を準備して、この状態のテープ基板４にエ
ラストマ３を介して半導体チップ１を張り付ける製造方
法としてもよい。

【０１１８】また、前記実施の形態では、ＣＳＰ１１の
製造の際に、図５に示す多連のテープ状多連基板１６を
用いて複数個のＣＳＰ１１を纏めて製造する場合を説明
したが、図５に示す複数個取りのテープ状多連基板１６
から、予め、個々のＣＳＰ１１分のテープ基板４（図２
参照）を切り出し、この１枚１枚のテープ基板４を用い
て個々にＣＳＰ１１を組み立ててもよい。

【０１１９】さらに、電極パッド１ｂの数およびバンプ
２の数についても、前記実施の形態のものに限定される
ものではない。

【０１２０】また、前記実施の形態では、エアー吹き付
けと真空吸着とを行うことが可能な真空発生装置として
真空エジェクタ１９ａを用いた場合を説明したが、真空
エジェクタ１９ａの代わりとして、真空ポンプと加圧ポ
ンプとを用いてもよい。

【０１２１】また、前記実施の形態では、半導体製造装
置がシングルポイントリードボンダの場合について説明
したが、前記半導体製造装置はシングルポイントリード
ボンダに限らず、複数のリード４ａを一括でボンディン
グするギャングリードボンダであってもよく、あるいは
テープ状多連基板１６のテープ搬送を行う機構を備えた
装置であれば、図１２に示すチップマウンタなどであっ
てもよい。

【０１２２】図１２に示すチップマウンタは、テープ状
多連基板１６に半導体チップ１を接合するものであり、
このチップマウンタに、図１に示すシングルポイントリ
ードボンダと同様に、エアー吹き付け部１９を設けるこ
とにより、テープ搬送時の搬送トラブルを防止できる。

【０１２３】さらに、前記半導体製造装置は、単にテー
プ状多連基板１６を搬送させるテープ搬送装置などであ
ってもよく、その際には、半導体チップ１などが搭載さ
れていないテープ状多連基板１６のみに対してエアー吹
き付け部１９からエアー１９ｈを吹き付けて搬送トラブ
ルを防止する。

【０１２４】

【発明の効果】本願におい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。

【０１２５】（１）．幅広のテープ状多連基板を用いた
際のテープ搬送において、テープ状多連基板に対しても
しくはテープ状多連基板に搭載された半導体チップに対
してテープ状多連基板の下側からエアーを吹き付けるこ
とにより、幅広のテープ状多連基板を用いたテープ搬送
におけるヒートブロックへの接触などの搬送トラブルを
テープ状多連基板を傷つけることなく防止でき、テープ
搬送を用いた半導体製造工程のスループットを向上でき
る。

【０１２６】（２）．エアー吹き付けによってテープ搬
送時のテープ状多連基板の下方への弛みを無くすことが
できるため、半導体チップのテープ状多連基板の幅方向
へのマウント数を減らさずに済み、その結果、テープ搬
送を含む半導体製造工程のスループットを向上できる。

【０１２７】（３）．テープ状多連基板の幅方向へのチ
ップマウント数を減らさずに済むため、テープ状多連基
板の幅方向の１列当たりのチップマウント数を増やすこ
とができ、したがって、取り数増加によって製品自体の
コスト低減化を図ることができる。

【０１２８】（４）．テープ状多連基板の幅方向へのチ
ップマウント数を減らさずに済むため、テープ状多連基
板の幅方向における半導体チップの空き箇所が無くな
り、したがって、リードボンディング時の真空吸着によ
る半導体チップ位置決めの際の真空排気の漏れが発生す
ることを防止できる。その結果、リードボンディング時
にテープ状多連基板にマウントされた半導体チップを確
実に吸着固定できるため、ボンダビリティを向上でき
る。

【０１２９】（５）．テープ搬送におけるエアー吹き付
けは、既存の半導体製造装置を利用してその動作プログ
ラムの変更のみで実現可能なため、半導体製造装置の改
造コストを抑えることができ、安価にスループットの向
上を実現できる。これにより、トータル的に製品自体の
原価を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による半導体製造装置（シ
ングルポイントリードボンダ）の基本構造の一例を示す
斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法に
よって組み立てられる半導体装置の一例であるＣＳＰの
構造を示す斜視図である。

【図３】図２に示すＣＳＰの製造手順の一例を示す製造
プロセスフロー図である。

【図４】図３に示すリードボンディング工程のボンディ
ング方法の詳細手順の一例を示す製造プロセスフロー図
である。

【図５】図２に示すＣＳＰの組み立てに用いられるテー
プ状多連基板の構造の一例を示す拡大部分平面図であ
る。

【図６】図２に示すＣＳＰの組み立てにおけるシングル
ポイントリードボンダのテープ搬送時の状態の一例を示
す断面図である。

【図７】図２に示すＣＳＰの組み立てにおけるシングル
ポイントリードボンダのチップ吸着時の状態の一例を示
す断面図である。

【図８】（ａ),（ｂ) は図２に示すＣＳＰの組み立てに
おけるリードボンディング時の状態の一例を示す概略図
であり、（ａ）はボンディング前、（ｂ）はボンディン
グ後の状態である。

【図９】本発明のシングルポイントリードボンダに対す
る変形例のシングルポイントリードボンダのテープ搬送
時の状態を示す断面図である。

【図１０】本発明のシングルポイントリードボンダに対
する変形例のシングルポイントリードボンダのテープ搬
送時の状態を示す断面図である。

【図１１】本発明のシングルポイントリードボンダに対
する変形例のシングルポイントリードボンダのテープ搬
送時の状態を示す断面図である。

【図１２】本発明の他の実施の形態の半導体製造装置で
あるチップマウンタの構成を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１ 半導体チップ １ａ 主面 １ｂ 電極パッド（表面電極） ２ バンプ ３ エラストマ ３ａ 開口部 ４ テープ基板 ４ａ リード ４ｂ 開口部 ５ 封止部 ６ ボンディングツール ７ カメラ ８ 光学系 ９ 照明ユニット １０ ボンディングヘッド １１ ＣＳＰ（半導体装置） １２ リニアモータ １３ 超音波振動子 １４ 超音波発振器 １５ ヒートブロック １６ テープ状多連基板 １６ａ 送り用孔 １７ 搬送レール（搬送手段） １８ ボンディングステージ １８ａ 凹部 １８ｂ 真空吸着孔 １９ エアー吹き付け部 １９ａ 真空エジェクタ １９ｂ 給気系 １９ｃ 排気系 １９ｄ 出力系 １９ｅ エジェクタ本体 １９ｆ 第１電磁弁 １９ｇ 第２電磁弁 １９ｈ エアー ２０ リードボンディング部 ２１ 他の給気系 ２２ スピードコントローラ ２３ 他の電磁弁 ２４ エアー加熱手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大久保 達行 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 土屋 邦浩 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 灘本 啓祐 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 NN03 PP01 PP06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 幅広のテープ状多連基板を用いて組み立
   てられる半導体装置の製造方法であって、前記テープ状
   多連基板の搬送時に、前記テープ状多連基板に対しても
   しくは前記テープ状多連基板に搭載された半導体チップ
   に対して前記テープ状多連基板の下側からエアーを吹き
   付けて、搬送時の前記テープ状多連基板の弛みを防止し
   得ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 【請求項２】 幅広のテープ状多連基板を用いて組み立
   てられる半導体装置の製造方法であって、 幅方向に複数の半導体チップが搭載された前記テープ状
   多連基板の幅方向の中央部付近に対して前記テープ状多
   連基板の下側からエアーを吹き付けて前記テープ状多連
   基板が弛まないように搬送する工程と、 前記テープ状多連基板に設けられたリードと前記半導体
   チップの表面電極とを接続する工程とを有することを特
   徴とする半導体装置の製造方法。
3. 【請求項３】 幅広のテープ状多連基板を用いて組み立
   てられる半導体装置の製造方法であって、 幅方向に複数の半導体チップが搭載された前記テープ状
   多連基板の幅方向の中央部付近に対して前記テープ状多
   連基板の下側からエアーを吹き付けて前記テープ状多連
   基板が弛まないように搬送する工程と、 前記エアーの吹き付けを停止した後、前記半導体チップ
   を真空吸着によって固定して前記テープ状多連基板に設
   けられたリードと前記半導体チップの表面電極とをイン
   ナリードボンディングによって接続する工程とを有する
   ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】 テープ基板を備えた半導体装置の組み立
   てに用いられる半導体製造装置であって、 複数の前記テープ基板が形成された幅広のテープ状多連
   基板の搬送を行う搬送手段と、 前記テープ状多連基板に対してもしくは前記テープ状多
   連基板に搭載された半導体チップに対して前記テープ状
   多連基板の下側からエアーを吹き付けるエアー吹き付け
   部とを有し、 前記テープ状多連基板の搬送時に、前記エアー吹き付け
   部から前記テープ状多連基板に前記エアーを吹き付けて
   前記テープ状多連基板の弛みを防止し得ることを特徴と
   する半導体製造装置。
5. 【請求項５】 テープ基板を備えた半導体装置の組み立
   てに用いられる半導体製造装置であって、 複数の前記テープ基板が形成された幅広のテープ状多連
   基板の搬送を行う搬送手段と、 幅方向に複数の半導体チップが搭載された前記テープ状
   多連基板の幅方向の中央部付近に対して前記テープ状多
   連基板の下側からエアーを吹き付けるとともに、前記エ
   アーの吹き付け停止時に前記半導体チップを真空吸着可
   能なエアー吹き付け部と、 前記テープ状多連基板の前記テープ基板に設けられたリ
   ードと前記半導体チップの表面電極とをインナリードボ
   ンディングによって接続するリードボンディング部とを
   有し、 前記テープ状多連基板の搬送時に、前記エアー吹き付け
   部から前記テープ状多連基板に前記エアーを吹き付けて
   前記テープ状多連基板の弛みを防止し得ることを特徴と
   する半導体製造装置。