JP2004179357A - 半導体製造装置及び樹脂モールド装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体製造装置における半導体製造プロセスを各作業単位にユニット化して各ユニットにて連続して作業を効率良く実施して、製品の生産性を向上させることを目的とする。
【解決手段】半導体製造装置における各ユニット（例えば、後工程であるダイシングユニット３・チップボンディングユニット５・ワイヤボンディングユニット６・樹脂モールドユニット８・シンギュレーションユニット１１）は、取捨選択し且つ独立した状態で配置すると共に、各ユニットにある半導体部品をロボットアーム装置１２で連続して作業する。
【選択図】 図１
【解決手段】半導体製造装置における各ユニット（例えば、後工程であるダイシングユニット３・チップボンディングユニット５・ワイヤボンディングユニット６・樹脂モールドユニット８・シンギュレーションユニット１１）は、取捨選択し且つ独立した状態で配置すると共に、各ユニットにある半導体部品をロボットアーム装置１２で連続して作業する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造プロセスを各作業単位にユニット化して各ユニットにて連続して作業を実施する半導体製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体製造装置の半導体製造プロセスを各装置で各別に作業が実施されていた。
【０００３】
例えば、半導体製造プロセスである後工程として用いる半導体製造装置は、半導体ウェーハを切断分離して個々の半導体チップを形成するダイシング装置と、個々のチップを半導体基板にボンディングするチップボンディング装置と、前記基板とチップとをワイヤで接続するワイヤボンディング装置と、前記基板におけるチップとワイヤとの樹脂成形体をモールドする樹脂モールド装置と、樹脂成形体が硬化して形成された樹脂成形済基板を切断分離して個々の半導体パッケージ（製品）を形成して格納するシンギュレーション装置とで構成されており、前述した各装置で各別に作業を実施している。
また、樹脂モールド装置において、例えば、樹脂成形前の基板は装置内部に取付けた搬送レールにある搬送機構で樹脂成形用金型を搭載したプレス機構に搬送して供給セットしてから、モールドして硬化された樹脂成形後の樹脂成形済基板を前記した搬送機構と別の搬送機構を用いて、前記した搬送レールにある別の搬送機構で樹脂成形後の基板を搬送している。
従って、各装置毎で作業を各別に実施して最終製品を成形するのには、不連続な作業で行われていた。
また、樹脂モールド装置内で樹脂成形前後の基板を搬送させるのには、搬送レールを取付・取外作業が必要となって、樹脂成形前後の基板を搬送する各別の搬送機構を付設して樹脂成形作業を実施していた。
【０００４】
なお、前述したような従来例が記載されている特許公報文献等を調査したが発見できなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年における半導体部品において、基板の大型化やチップの薄型化やワイヤの極小化・狭ピッチ化の傾向にあって、半導体部品を取り扱うのには緻密な作業を必要とするので、前述した各作業単位で各別に実施する不連続な作業では、作業性を著しく低下させて製品の生産性を低下させると云う弊害が発生する。
【０００６】
従って、本発明は、半導体製造装置における半導体製造プロセスを各作業単位にユニット化して各ユニットにて連続して作業を効率良く実施して、製品の生産性を向上させることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記技術的課題を解決するために本発明に係る半導体製造装置は、半導体ウェーハを切断分離して個々の半導体チップを形成するダイシングユニットと、前記した個々の半導体チップを半導体基板にボンディングするチップボンディングユニットと、前記基板とチップとをワイヤで接続するワイヤボンディングユニットと、チップとワイヤとの樹脂成形体をモールドする樹脂モールドユニットと、モールドされた樹脂成形済基板を切断分離して個々の半導体パッケージを格納するシンギュレーションユニットとを含む半導体製造装置であって、前記した装置における各ユニットは、取捨選択し且つ独立した状態で配置すると共に、前記した各ユニットにある半導体部品を連続して搬送するロボットアーム装置を設けたことを特徴とする。
【０００８】
また、前記技術的課題を解決するために本発明に係る樹脂モールド装置は、半導体チップとワイヤとを装着した樹脂成形前の基板を供給する樹脂成形前基板供給機構ユニットと、前記した樹脂成形前の基板と樹脂材料とを樹脂成形用金型に供給して前記した加熱溶融化された樹脂材料で樹脂成形前の基板を樹脂成形するモールドプレス機構ユニットと、前記した金型にて樹脂成形され硬化された樹脂成形後の基板である製品を格納する樹脂成形済基板格納機構ユニットとを含む樹脂モールド装置であって、前記した装置おける各機構ユニットは、取捨選択し且つ独立した状態で配置すると共に、前記した各機構ユニットにある樹脂成形前後の基板を連続して搬送するロボットアーム搬送機構ユニットを設けたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
即ち、基本的に、半導体製造プロセスを各作業単位にユニット化して各ユニットにて連続して作業を実施する半導体製造装置を備えることを特徴とする。
なお、前記した装置おける各ユニット（例えば、後工程であるダイシングユニット・チップボンディングユニット・ワイヤボンディングユニット・樹脂モールドユニット・シンギュレーションユニット）は、取捨選択し且つ独立した状態で配置すると共に、各ユニットにある半導体部品をロボットアーム装置で連続して作業する。
また、ユニット単位である樹脂モールドユニットである樹脂モールド装置においても、前記した装置における各機構ユニットは、取捨選択し且つ独立した状態で配置すると共に、各機構ユニットにある樹脂成形前後の基板をロボットアーム搬送機構ユニットで連続して作業する。
従って、半導体製造装置における半導体製造プロセスを各作業単位にユニット化して各ユニットにて連続して作業を効率良く実施して、製品の生産性を向上させることができる。
【００１０】
【実施例】
以下、実施例図に基づいて、説明する。
【００１１】
まず、図１に基づいて、第一実施例を説明する。
なお、図１は、本発明に係る半導体製造装置の概略平面図である。
【００１２】
例えば、本発明に係る半導体製造装置は、図１に示すように、半導体製造プロセスにおける前工程（ウェーハ製造工程）を経て後工程として用いられる、半導体ウェーハ１を切断分離して個々の半導体チップ２（ダイ）を形成するダイシングユニット３と、個々の半導体チップ２を半導体基板４にボンディングするチップボンディングユニット５と、前記基板４とチップ２とをワイヤ（接続電極）で接続するワイヤボンディングユニット６と、前記基板４におけるチップ２とワイヤとの樹脂成形体７をモールドする樹脂モールドユニット８と、樹脂成形体７が硬化して形成された樹脂成形済基板９を切断分離して個々の半導体パッケージ１０（製品）を形成して格納するシンギュレーションユニット１１とを設けていると共に、各作業単位をユニット化して構成されている。
【００１３】
また、前述した各ユニット（各作業単位）は、取捨選択し且つ独立した状態で配置されて作業を実施されると共に、各ユニットの供給・取出作業ができる所定位置にロボットアーム装置１２を設けていると共に、ロボットアーム装置１２自体を着脱自在に取付・取外しできるように設けられている。
なお、ロボットアーム装置１２は、ＸＹＺ軸方向における任意の方向・位置に動作するように構成されていると共に、ロボットアーム装置１２に備えた先端部材１３にて半導体部品や後述で示す半導体部品を供給・格納した状態の治具等を固定して各ユニットへ搬送するように構成されている。
また、各ユニットにロボットアーム装置１２で搬送される半導体部品とは、ウェーハ１・チップ２・チップ装着基板１４・樹脂成形前基板１５・樹脂成形済基板９・半導体パッケージ１０を示している。
また、半導体基板４は、例えば、図例に示す所定個所に複数列で複数個のチップ２とチップ２に対応して基板４と接続させる複数本のワイヤを装着する任意の形状である大型の基板４を採用している。
従って、前記した大型の基板４を用いることで、基板一枚単位での多くの製品を成形することができると共に、各ユニットへ一枚単位からの基板４をロボットアーム装置１２で連続して搬送させることができるので、作業性を向上させて製品の生産性を向上させることができる。
【００１４】
また、ダイシングユニット３は、半導体ウェーハ１を受取るウェーハ供給機構ユニット１６と、供給されたウェーハ１を切断分離するウェーハダイシング機構ユニット１７と、切断分離された個々の半導体チップ２を格納するチップ格納機構１８ユニットとを少なくとも設けている。
また、チップボンディングユニット５は、半導体チップ２をロボットアーム装置１２より受取るチップ供給機構ユニット１９と、チップ２を所定個所にボンディングする半導体基板４を供給する半導体基板供給機構ユニット２０と、半導体基板４上の所定個所にチップ２をダイボンディングするダイボンディング機構ユニット２１と、チップ２を装着した半導体基板４（チップ装着基板１４）を格納するチップ装着基板格納機構ユニット２２とを少なくとも設けている。
また、ワイヤボンディングユニット６は、前記したチップ装着基板１４をロボットアーム装置１２より受取るチップ装着基板供給機構ユニット２３と、チップ装着基板１４の個々のチップ２に複数本のワイヤを基板４搭載側にワイヤボンディングするワイヤボンディング機構ユニット２４と、チップ２・ワイヤとが装着した半導体基板４（樹脂成形前基板１５）を格納する樹脂成形前基板格納機構ユニット２５とを少なくとも設けている。
また、樹脂モールドユニット８は、前記した樹脂成形前基板１５をロボットアーム装置１２より受取る樹脂成形前基板供給機構ユニット２６と、チップ２・ワイヤ部分の樹脂成形体７を樹脂成形用金型にて加熱溶融化された樹脂材料にてモールドされるモールドプレス機構ユニット２７と、前記金型にてモールドされ硬化した樹脂成形後の樹脂成形済基板９を格納する樹脂成形済基板格納機構ユニット２８とを少なくとも設けている。
また、シンギュレーションユニット１１は、前記した樹脂成形済基板９をロボットアーム装置１２より受取る樹脂成形済基板供給機構ユニット２９と、供給された樹脂成形済基板９を切断分離する基板ダイシング機構ユニット３０と、切断分離された個々の半導体パッケージ１０（製品）を格納する製品格納機構ユニット３１とを少なくとも設けている。
【００１５】
なお、各ユニットにおける各供給・格納機構ユニットには、各半導体部品を供給・格納する各供給・格納治具を設けており、各ユニット・各機構ユニットで兼用して使用することができると共に、ロボットアーム装置１２にて各ユニットへ搬送できるように各供給・格納治具自体も各機構ユニット内を移動できるように構成されている。
また、各ユニットは、一体型のユニット本体に所要の各機構ユニットを取付・取外しするような構造でもよいし、或いは、各機構ユニットを分割構造にして分割された各機構ユニットを組合せたり、離間した状態で各ユニット及び各機構ユニットを形成するよな構造にしてもよい。
例えば、前述で示すような各ユニットに少なくとも設けた各機構ユニットに別の機構ユニットを追加したり、シンギュレーションユニット１１のユニット本体を追加したりして取捨選択できると共に、各ユニット・各機構ユニットにおける半導体製造装置のレイアウトは、図１に示す単数列に配置しなくても、ロボットアーム装置１２の供給・取出作業ができる所定位置に各ユニットや各機構ユニットが独立した状態で配置されていれば、任意に選択できる。
【００１６】
従って、ウェーハ１から半導体パッケージ１０への半導体製造プロセスを各ユニットにて連続して作業する場合、前工程からウェーハ１をダイシングユニット３におけるウェーハ供給機構ユニット１６に受渡してから、まず、ウェーハ供給機構ユニット１６からウェーハダイシング機構ユニット１７にウェーハ１を移動し、次に、ウェーハダイシング機構ユニット１７にてウェーハ１を固定して切断分離し、次に、ウェーハダイシング機構ユニット１７から切断分離されたチップ２を切断分離されたままの状態でチップ格納機構ユニット１８に格納する。
このとき、前工程からのウェーハの搬送手段は、ロボットアーム装置１２を採用してもよいし、任意に選択できる。
次に、ダイボンディングユニット５・ワイヤボンディングユニット６・樹脂モールドユニット８・シンギュレーションユニット１１の記述順序（図１参照）で各ユニットにある各半導体部品をロボットアーム装置１２にて連続して作業を実施するので、後述にて簡潔に作業の流れを説明する。
【００１７】
次に、チップ格納機構ユニット１８からチップ２をロボットアーム装置１２の先端部材１３にてダイボンディングユニット５のチップ供給機構ユニット１８に受渡し、次に、チップ２をダイボンディング機構２１へ移動させると共に、前述の大型の基板４を半導体基板供給機構ユニット２０からダイボンディング機構ユニット２１へ移動し、次に、ダイボンディング機構ユニット２１にて基板４上の所定個所にチップ２がダイボンディングされチップ装着基板１４が形成してから移動してチップ装着基板格納機構ユニット２２に格納する。
次に、前述の格納機構ユニット２２からチップ装着基板１４をロボットアーム装置１２でワイヤボンディングユニット６におけるチップ装着基板供給機構ユニット２３に受渡し、次に、チップ装着基板１４をワイヤボンディング機構ユニット２４へ移動し、次に、ワイヤボンディング機構ユニット２４にてチップ装着基板１４のチップ２にワイヤをワイヤボンディングして樹脂成形前基板１５を形成してから移動して樹脂成形前基板格納機構ユニット２５に格納する。
次に、前述の格納機構ユニット２５から樹脂成形前基板１５をロボットアーム装置１２で樹脂モールドユニット８における樹脂成形前基板供給機構ユニット２６に受渡し、次に、樹脂成形前基板１５をモールドプレス機構ユニット２７へ移動し、次に、モールドプレス機構ユニット２７にて樹脂成形体７を金型にて加熱溶融化された樹脂材料でモールドされて硬化して樹脂成形済基板９を形成してから移動して樹脂成形済基板格納機構ユニット２８に格納する。
次に、前述の格納機構ユニット２８から樹脂成形済基板９をローボットアーム装置１２でシンギュレーションユニット１１における樹脂成形済基板供給機構ユニット２９に受渡し、次に、樹脂成形済基板９を基板ダイシング機構ユニット３０へ移動し、次に、基板ダイシング機構ユニット３０にて樹脂成形済基板９を切断分離して半導体パッケージ１０（製品）を形成してから移動して製品格納機構ユニット３１に格納する。
【００１８】
次に、製品におけるバーンイン試験（温度電圧試験）・検査・マーキングへと搬送されて、この搬送手段にロボットアーム装置１２を採用してもよい。
従って、半導体製造装置における半導体製造プロセスを各作業単位にユニット化して各ユニットにて連続して作業を効率良く実施して、製品の生産性を向上させることができる。
【００１９】
次に、図２に基づいて、第ニ実施例を説明する。
なお、図２は、本発明に係る他の樹脂モールドユニットの概略平面図である。また、前述の第一実施例における樹脂モールドユニットに準ずるものは同一符号を記する。
【００２０】
例えば、樹脂モールドユニット６は、図２に示すように、第一実施例と同様の機構ユニットである樹脂成形前基板供給機構ユニット２６とモールドプレス機構ユニット２７と樹脂成形済基板格納機構ユニット２８と、更に、前記した各機構２６・２７・２８を外周囲に配置し且つ第一実施例のロボットアーム装置１２と同様に、ユニット６にロボットアーム搬送機構ユニット３２を設けている。
また、ロボットアーム搬送機構ユニット３２においても、前述した第一実施例におけるロボットアーム装置１２と同様の動作・構成・構造・レイアウト等を設けられて構成されている。
ここで、ロボットアーム搬送機構ユニット３２が搬送する半導体部品とは、樹脂成形前基板１５と樹脂成形済基板９とを示していると共に、半導体基板４は、第一実施例と同様の大型の基板４を採用している。
また、モールドプレス機構ユニット２７は、樹脂成形前基板１５の樹脂成形体７を加熱溶融化された樹脂材料３５にて一括モールドする樹脂成形用金型を搭載したモールドプレス部３４と、加熱溶融前の樹脂材料３５を前記金型に供給する樹脂材料供給部３６とを設けている。
【００２１】
従って、ロボットアーム搬送機構ユニット３２を用いて樹脂成形前後の基板９・１５を樹脂モールドユニット８にて連続して作業する場合、第一実施例と同様に、ワイヤボンディングユニット６の樹脂成形前基板格納機構ユニット２５から樹脂成形前基板１５をロボットアーム装置１２の先端部材１３にて取出して固定した状態で樹脂モールドユニット８における樹脂成形前基板供給機構ユニット２６に受渡してから、まず、樹脂成形前基板供給機構ユニット２６からモールドプレス機構ユニット２７へ樹脂成形前基板１５をロボットアーム搬送機構ユニット３２の先端部３３にて固定してモールドプレス部３４の金型内に移動して供給セットすると共に、樹脂材料供給部３６から所定量の樹脂材料３５を金型内に供給セットし、次に、予め加熱された金型にて樹脂材料３５を溶融状態にして樹脂成形前基板１５の樹脂成形体７部分を浸漬させ型締めし、次に、樹脂材料３５が所要時間経過後に硬化して形成された樹脂成形済基板９を金型に固定状態で型開きし、次に、ロボットアーム搬送機構ユニット３２の先端部３３にて樹脂成形済基板９を金型内から取出して固定してモールドプレス機構ユニット２７から樹脂成樹脂成形済基板格納機構２８に格納する。
つまり、ユニット単位である樹脂モールドユニット８においても、ユニット８内にロボットアーム搬送機構ユニット３２を設けて連続して作業するように構成されているので、第一実施例の樹脂モールドユニット８内や他のユニット内にもロボットアーム搬送機構ユニット３２を同様に設けるよう任意に選択できる。
【００２２】
なお、第一・第二実施例において、不要樹脂材料を発生させない基板浸漬成形を採用して樹脂モールド成形しているが、樹脂成形前基板１５を樹脂通路を介して加熱溶融化された樹脂材料３５を供給するようなトランスファー成形の金型構造にしてもよい。
この場合、不要樹脂材料と樹脂成形済基板１５とをディゲートするディゲート機構を樹脂モールドユニット９内に設けるようにする。
また、樹脂モールド成形時に基板浸漬成形やトランスファー成形を用いる際には、金型内に離型フィルムを供給して樹脂モールドする離型フィルム成形や、或いは、加熱溶融化された樹脂材料３５にボイド等の発生を防止するために少なくとも樹脂材料３５が接触する金型面を外気遮断範囲として外気遮断範囲の空気等を強制的に吸引して真空引き状態とする真空引き成形とを、一方もしくは両方の成形を併用して実施してもよい。
【００２３】
また、半導体基板４は、基板４上にチップ２・ワイヤを装着した基板４に限定して第一・第二実施例に説明してきたが、基板４上にバンプ（接続電極）を介してチップ２を装着するようなフリップチップ基板に採用してもよい。
この場合、前述のダイボンディングユニット５・ワイヤボンディングユニット６を使用せずに、フリップチップボンディングユニット（図示しない）を設けるようにする。
【００２４】
次に、図３に基づいて、第三実施例を説明する。
なお、図３は、本発明に係る他の樹脂モールドユニットの概略平面図である。また、前述の第二実施例における樹脂モールドユニットに準ずるものは同一符号を記すると共に、樹脂モールド成形は、第一・第二実施例と同様の作業を実施するものとする。
【００２５】
例えば、樹脂モールドユニット８は、図３に示すように、第二実施例と同様の機構である樹脂成形前基板供給機構ユニット２６とモールドプレス機構ユニット２７と樹脂成形済基板格納機構ユニット２８とを設けており、前記した各機構２６・２７・２８を外周囲に配置し且つロボットアーム搬送機構ユニット３２を設けており、ユニット８全体が円柱型の形状となるような構成をしている。
また、ロボットアーム搬送機構ユニット３２においても、前述した第一実施例におけるロボットアーム装置１２と同様の動作・構成・構造・レイアウト等で設けられているのに加えて、ロボットアーム搬送機構ユニット３２を略中央部分に配置させて、先端部３３が取出・供給作業ができる円周上における所定位置に各機構ユニット２６・２７・２８を取捨選択し且つ独立した状態になるような配置にしている。
なお、図３における樹脂モールドユニット８の形状は、半円柱型になっているが、更に、追加する場合は、二点鎖線で示す三個の各機構ユニットを設けるよう構成にされていると共に、図例に示す六分割に限定されることなく、任意に各機構ユニットを分割して設けてもよい。
つまり、樹脂モールドユニット８以外においても、ロボットアーム搬送機構ユニット３２を略中央部分に設け、且つ、円柱型の形状となる取捨選択し且つ独立した状態にできる各機構ユニットを先端部３３が取出・供給作業ができる円周上における所定位置に各機構ユニットを配置させる構造に任意に選択できる。
更に、円柱型の形状をした各ユニットの略中央部分に第一実施例におけるロボットアーム装置１２を配置し、且つ、先端部材１３が取出・供給作業ができる円周上における所定位置に各ユニットを配置させる構造に任意に選択できる。
また、ユニットの形状については、円柱型でなくても多角柱型でもよい。
【００２６】
即ち、半導体製造装置における半導体製造プロセスを各作業単位にユニット化して各ユニットにて連続して作業を効率良く実施して、製品の生産性を向上させることができる。
【００２７】
なお、第一実施例乃至第三実施例における半導体製造装置に限定されることなく、基本的に、半導体製造プロセス全体にわたり各作業単位にユニット化して各ユニットをロボットアーム装置（ロボットアーム搬送機構ユニットを含む）にて連続して半導体部品を搬送するような構成にて作業を任意に選択して実施することができると共に、各ユニット・各機構ユニットの構成条件は、図１乃至図３に限定されることなく、配置・形状・寸法・材質・材料・制御等における追加や変更や削除を任意に選択して行ってもよい。
【００２８】
また、本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に変更・選択して採用できるものである。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、半導体製造装置における半導体製造プロセスを各作業単位にユニット化して各ユニットにて連続して作業を効率良く実施して、製品の生産性を向上させるという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る半導体製造装置の概略平面図である。
【図２】図２は、本発明に係る半導体製造装置における他の樹脂モールドユニットの概略平面図である。
【図３】図３は、本発明に係る半導体製造装置における他の樹脂モールドユニットの概略平面図である。
【符号の説明】
１ 半導体ウェーハ
２ 半導体チップ（ダイ）
３ ダイシングユニット
４ 半導体基板
５ チップボンディングユニット
６ ワイヤボンディングユニット
７ 樹脂成形体
８ 樹脂モールドユニット
９ 樹脂成形済基板
１０ 半導体パッケージ（製品）
１１ シンギュレーションユニット
１２ ロボットアーム装置
１３ 先端部材
１４ チップ装着基板
１５ 樹脂成形前基板
１６ ウェーハ供給機構ユニット
１７ ウェーハダイシング機構ユニット
１８ チップ格納機構ユニット
１９ チップ供給機構ユニット
２０ 半導体基板供給機構ユニット
２１ ダイボンディング機構ユニット
２２ チップ装着基板格納機構ユニット
２３ チップ装着基板供給機構ユニット
２４ ワイヤボンディング機構ユニット
２５ 樹脂成形前基板格納機構ユニット
２６ 樹脂成形前基板供給機構ユニット
２７ モールドプレス機構ユニット
２８ 樹脂成形済基板格納機構ユニット
２９ 樹脂成形済基板供給機構ユニット
３０ 基板ダイシング機構ユニット
３１ 製品格納機構ユニット
３２ ロボットアーム搬送機構ユニット
３３ 先端部
３４ モールドプレス部
３５ 樹脂材料
３６ 樹脂材料供給部
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造プロセスを各作業単位にユニット化して各ユニットにて連続して作業を実施する半導体製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体製造装置の半導体製造プロセスを各装置で各別に作業が実施されていた。
【０００３】
例えば、半導体製造プロセスである後工程として用いる半導体製造装置は、半導体ウェーハを切断分離して個々の半導体チップを形成するダイシング装置と、個々のチップを半導体基板にボンディングするチップボンディング装置と、前記基板とチップとをワイヤで接続するワイヤボンディング装置と、前記基板におけるチップとワイヤとの樹脂成形体をモールドする樹脂モールド装置と、樹脂成形体が硬化して形成された樹脂成形済基板を切断分離して個々の半導体パッケージ（製品）を形成して格納するシンギュレーション装置とで構成されており、前述した各装置で各別に作業を実施している。
また、樹脂モールド装置において、例えば、樹脂成形前の基板は装置内部に取付けた搬送レールにある搬送機構で樹脂成形用金型を搭載したプレス機構に搬送して供給セットしてから、モールドして硬化された樹脂成形後の樹脂成形済基板を前記した搬送機構と別の搬送機構を用いて、前記した搬送レールにある別の搬送機構で樹脂成形後の基板を搬送している。
従って、各装置毎で作業を各別に実施して最終製品を成形するのには、不連続な作業で行われていた。
また、樹脂モールド装置内で樹脂成形前後の基板を搬送させるのには、搬送レールを取付・取外作業が必要となって、樹脂成形前後の基板を搬送する各別の搬送機構を付設して樹脂成形作業を実施していた。
【０００４】
なお、前述したような従来例が記載されている特許公報文献等を調査したが発見できなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年における半導体部品において、基板の大型化やチップの薄型化やワイヤの極小化・狭ピッチ化の傾向にあって、半導体部品を取り扱うのには緻密な作業を必要とするので、前述した各作業単位で各別に実施する不連続な作業では、作業性を著しく低下させて製品の生産性を低下させると云う弊害が発生する。
【０００６】
従って、本発明は、半導体製造装置における半導体製造プロセスを各作業単位にユニット化して各ユニットにて連続して作業を効率良く実施して、製品の生産性を向上させることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記技術的課題を解決するために本発明に係る半導体製造装置は、半導体ウェーハを切断分離して個々の半導体チップを形成するダイシングユニットと、前記した個々の半導体チップを半導体基板にボンディングするチップボンディングユニットと、前記基板とチップとをワイヤで接続するワイヤボンディングユニットと、チップとワイヤとの樹脂成形体をモールドする樹脂モールドユニットと、モールドされた樹脂成形済基板を切断分離して個々の半導体パッケージを格納するシンギュレーションユニットとを含む半導体製造装置であって、前記した装置における各ユニットは、取捨選択し且つ独立した状態で配置すると共に、前記した各ユニットにある半導体部品を連続して搬送するロボットアーム装置を設けたことを特徴とする。
【０００８】
また、前記技術的課題を解決するために本発明に係る樹脂モールド装置は、半導体チップとワイヤとを装着した樹脂成形前の基板を供給する樹脂成形前基板供給機構ユニットと、前記した樹脂成形前の基板と樹脂材料とを樹脂成形用金型に供給して前記した加熱溶融化された樹脂材料で樹脂成形前の基板を樹脂成形するモールドプレス機構ユニットと、前記した金型にて樹脂成形され硬化された樹脂成形後の基板である製品を格納する樹脂成形済基板格納機構ユニットとを含む樹脂モールド装置であって、前記した装置おける各機構ユニットは、取捨選択し且つ独立した状態で配置すると共に、前記した各機構ユニットにある樹脂成形前後の基板を連続して搬送するロボットアーム搬送機構ユニットを設けたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
即ち、基本的に、半導体製造プロセスを各作業単位にユニット化して各ユニットにて連続して作業を実施する半導体製造装置を備えることを特徴とする。
なお、前記した装置おける各ユニット（例えば、後工程であるダイシングユニット・チップボンディングユニット・ワイヤボンディングユニット・樹脂モールドユニット・シンギュレーションユニット）は、取捨選択し且つ独立した状態で配置すると共に、各ユニットにある半導体部品をロボットアーム装置で連続して作業する。
また、ユニット単位である樹脂モールドユニットである樹脂モールド装置においても、前記した装置における各機構ユニットは、取捨選択し且つ独立した状態で配置すると共に、各機構ユニットにある樹脂成形前後の基板をロボットアーム搬送機構ユニットで連続して作業する。
従って、半導体製造装置における半導体製造プロセスを各作業単位にユニット化して各ユニットにて連続して作業を効率良く実施して、製品の生産性を向上させることができる。
【００１０】
【実施例】
以下、実施例図に基づいて、説明する。
【００１１】
まず、図１に基づいて、第一実施例を説明する。
なお、図１は、本発明に係る半導体製造装置の概略平面図である。
【００１２】
例えば、本発明に係る半導体製造装置は、図１に示すように、半導体製造プロセスにおける前工程（ウェーハ製造工程）を経て後工程として用いられる、半導体ウェーハ１を切断分離して個々の半導体チップ２（ダイ）を形成するダイシングユニット３と、個々の半導体チップ２を半導体基板４にボンディングするチップボンディングユニット５と、前記基板４とチップ２とをワイヤ（接続電極）で接続するワイヤボンディングユニット６と、前記基板４におけるチップ２とワイヤとの樹脂成形体７をモールドする樹脂モールドユニット８と、樹脂成形体７が硬化して形成された樹脂成形済基板９を切断分離して個々の半導体パッケージ１０（製品）を形成して格納するシンギュレーションユニット１１とを設けていると共に、各作業単位をユニット化して構成されている。
【００１３】
また、前述した各ユニット（各作業単位）は、取捨選択し且つ独立した状態で配置されて作業を実施されると共に、各ユニットの供給・取出作業ができる所定位置にロボットアーム装置１２を設けていると共に、ロボットアーム装置１２自体を着脱自在に取付・取外しできるように設けられている。
なお、ロボットアーム装置１２は、ＸＹＺ軸方向における任意の方向・位置に動作するように構成されていると共に、ロボットアーム装置１２に備えた先端部材１３にて半導体部品や後述で示す半導体部品を供給・格納した状態の治具等を固定して各ユニットへ搬送するように構成されている。
また、各ユニットにロボットアーム装置１２で搬送される半導体部品とは、ウェーハ１・チップ２・チップ装着基板１４・樹脂成形前基板１５・樹脂成形済基板９・半導体パッケージ１０を示している。
また、半導体基板４は、例えば、図例に示す所定個所に複数列で複数個のチップ２とチップ２に対応して基板４と接続させる複数本のワイヤを装着する任意の形状である大型の基板４を採用している。
従って、前記した大型の基板４を用いることで、基板一枚単位での多くの製品を成形することができると共に、各ユニットへ一枚単位からの基板４をロボットアーム装置１２で連続して搬送させることができるので、作業性を向上させて製品の生産性を向上させることができる。
【００１４】
また、ダイシングユニット３は、半導体ウェーハ１を受取るウェーハ供給機構ユニット１６と、供給されたウェーハ１を切断分離するウェーハダイシング機構ユニット１７と、切断分離された個々の半導体チップ２を格納するチップ格納機構１８ユニットとを少なくとも設けている。
また、チップボンディングユニット５は、半導体チップ２をロボットアーム装置１２より受取るチップ供給機構ユニット１９と、チップ２を所定個所にボンディングする半導体基板４を供給する半導体基板供給機構ユニット２０と、半導体基板４上の所定個所にチップ２をダイボンディングするダイボンディング機構ユニット２１と、チップ２を装着した半導体基板４（チップ装着基板１４）を格納するチップ装着基板格納機構ユニット２２とを少なくとも設けている。
また、ワイヤボンディングユニット６は、前記したチップ装着基板１４をロボットアーム装置１２より受取るチップ装着基板供給機構ユニット２３と、チップ装着基板１４の個々のチップ２に複数本のワイヤを基板４搭載側にワイヤボンディングするワイヤボンディング機構ユニット２４と、チップ２・ワイヤとが装着した半導体基板４（樹脂成形前基板１５）を格納する樹脂成形前基板格納機構ユニット２５とを少なくとも設けている。
また、樹脂モールドユニット８は、前記した樹脂成形前基板１５をロボットアーム装置１２より受取る樹脂成形前基板供給機構ユニット２６と、チップ２・ワイヤ部分の樹脂成形体７を樹脂成形用金型にて加熱溶融化された樹脂材料にてモールドされるモールドプレス機構ユニット２７と、前記金型にてモールドされ硬化した樹脂成形後の樹脂成形済基板９を格納する樹脂成形済基板格納機構ユニット２８とを少なくとも設けている。
また、シンギュレーションユニット１１は、前記した樹脂成形済基板９をロボットアーム装置１２より受取る樹脂成形済基板供給機構ユニット２９と、供給された樹脂成形済基板９を切断分離する基板ダイシング機構ユニット３０と、切断分離された個々の半導体パッケージ１０（製品）を格納する製品格納機構ユニット３１とを少なくとも設けている。
【００１５】
なお、各ユニットにおける各供給・格納機構ユニットには、各半導体部品を供給・格納する各供給・格納治具を設けており、各ユニット・各機構ユニットで兼用して使用することができると共に、ロボットアーム装置１２にて各ユニットへ搬送できるように各供給・格納治具自体も各機構ユニット内を移動できるように構成されている。
また、各ユニットは、一体型のユニット本体に所要の各機構ユニットを取付・取外しするような構造でもよいし、或いは、各機構ユニットを分割構造にして分割された各機構ユニットを組合せたり、離間した状態で各ユニット及び各機構ユニットを形成するよな構造にしてもよい。
例えば、前述で示すような各ユニットに少なくとも設けた各機構ユニットに別の機構ユニットを追加したり、シンギュレーションユニット１１のユニット本体を追加したりして取捨選択できると共に、各ユニット・各機構ユニットにおける半導体製造装置のレイアウトは、図１に示す単数列に配置しなくても、ロボットアーム装置１２の供給・取出作業ができる所定位置に各ユニットや各機構ユニットが独立した状態で配置されていれば、任意に選択できる。
【００１６】
従って、ウェーハ１から半導体パッケージ１０への半導体製造プロセスを各ユニットにて連続して作業する場合、前工程からウェーハ１をダイシングユニット３におけるウェーハ供給機構ユニット１６に受渡してから、まず、ウェーハ供給機構ユニット１６からウェーハダイシング機構ユニット１７にウェーハ１を移動し、次に、ウェーハダイシング機構ユニット１７にてウェーハ１を固定して切断分離し、次に、ウェーハダイシング機構ユニット１７から切断分離されたチップ２を切断分離されたままの状態でチップ格納機構ユニット１８に格納する。
このとき、前工程からのウェーハの搬送手段は、ロボットアーム装置１２を採用してもよいし、任意に選択できる。
次に、ダイボンディングユニット５・ワイヤボンディングユニット６・樹脂モールドユニット８・シンギュレーションユニット１１の記述順序（図１参照）で各ユニットにある各半導体部品をロボットアーム装置１２にて連続して作業を実施するので、後述にて簡潔に作業の流れを説明する。
【００１７】
次に、チップ格納機構ユニット１８からチップ２をロボットアーム装置１２の先端部材１３にてダイボンディングユニット５のチップ供給機構ユニット１８に受渡し、次に、チップ２をダイボンディング機構２１へ移動させると共に、前述の大型の基板４を半導体基板供給機構ユニット２０からダイボンディング機構ユニット２１へ移動し、次に、ダイボンディング機構ユニット２１にて基板４上の所定個所にチップ２がダイボンディングされチップ装着基板１４が形成してから移動してチップ装着基板格納機構ユニット２２に格納する。
次に、前述の格納機構ユニット２２からチップ装着基板１４をロボットアーム装置１２でワイヤボンディングユニット６におけるチップ装着基板供給機構ユニット２３に受渡し、次に、チップ装着基板１４をワイヤボンディング機構ユニット２４へ移動し、次に、ワイヤボンディング機構ユニット２４にてチップ装着基板１４のチップ２にワイヤをワイヤボンディングして樹脂成形前基板１５を形成してから移動して樹脂成形前基板格納機構ユニット２５に格納する。
次に、前述の格納機構ユニット２５から樹脂成形前基板１５をロボットアーム装置１２で樹脂モールドユニット８における樹脂成形前基板供給機構ユニット２６に受渡し、次に、樹脂成形前基板１５をモールドプレス機構ユニット２７へ移動し、次に、モールドプレス機構ユニット２７にて樹脂成形体７を金型にて加熱溶融化された樹脂材料でモールドされて硬化して樹脂成形済基板９を形成してから移動して樹脂成形済基板格納機構ユニット２８に格納する。
次に、前述の格納機構ユニット２８から樹脂成形済基板９をローボットアーム装置１２でシンギュレーションユニット１１における樹脂成形済基板供給機構ユニット２９に受渡し、次に、樹脂成形済基板９を基板ダイシング機構ユニット３０へ移動し、次に、基板ダイシング機構ユニット３０にて樹脂成形済基板９を切断分離して半導体パッケージ１０（製品）を形成してから移動して製品格納機構ユニット３１に格納する。
【００１８】
次に、製品におけるバーンイン試験（温度電圧試験）・検査・マーキングへと搬送されて、この搬送手段にロボットアーム装置１２を採用してもよい。
従って、半導体製造装置における半導体製造プロセスを各作業単位にユニット化して各ユニットにて連続して作業を効率良く実施して、製品の生産性を向上させることができる。
【００１９】
次に、図２に基づいて、第ニ実施例を説明する。
なお、図２は、本発明に係る他の樹脂モールドユニットの概略平面図である。また、前述の第一実施例における樹脂モールドユニットに準ずるものは同一符号を記する。
【００２０】
例えば、樹脂モールドユニット６は、図２に示すように、第一実施例と同様の機構ユニットである樹脂成形前基板供給機構ユニット２６とモールドプレス機構ユニット２７と樹脂成形済基板格納機構ユニット２８と、更に、前記した各機構２６・２７・２８を外周囲に配置し且つ第一実施例のロボットアーム装置１２と同様に、ユニット６にロボットアーム搬送機構ユニット３２を設けている。
また、ロボットアーム搬送機構ユニット３２においても、前述した第一実施例におけるロボットアーム装置１２と同様の動作・構成・構造・レイアウト等を設けられて構成されている。
ここで、ロボットアーム搬送機構ユニット３２が搬送する半導体部品とは、樹脂成形前基板１５と樹脂成形済基板９とを示していると共に、半導体基板４は、第一実施例と同様の大型の基板４を採用している。
また、モールドプレス機構ユニット２７は、樹脂成形前基板１５の樹脂成形体７を加熱溶融化された樹脂材料３５にて一括モールドする樹脂成形用金型を搭載したモールドプレス部３４と、加熱溶融前の樹脂材料３５を前記金型に供給する樹脂材料供給部３６とを設けている。
【００２１】
従って、ロボットアーム搬送機構ユニット３２を用いて樹脂成形前後の基板９・１５を樹脂モールドユニット８にて連続して作業する場合、第一実施例と同様に、ワイヤボンディングユニット６の樹脂成形前基板格納機構ユニット２５から樹脂成形前基板１５をロボットアーム装置１２の先端部材１３にて取出して固定した状態で樹脂モールドユニット８における樹脂成形前基板供給機構ユニット２６に受渡してから、まず、樹脂成形前基板供給機構ユニット２６からモールドプレス機構ユニット２７へ樹脂成形前基板１５をロボットアーム搬送機構ユニット３２の先端部３３にて固定してモールドプレス部３４の金型内に移動して供給セットすると共に、樹脂材料供給部３６から所定量の樹脂材料３５を金型内に供給セットし、次に、予め加熱された金型にて樹脂材料３５を溶融状態にして樹脂成形前基板１５の樹脂成形体７部分を浸漬させ型締めし、次に、樹脂材料３５が所要時間経過後に硬化して形成された樹脂成形済基板９を金型に固定状態で型開きし、次に、ロボットアーム搬送機構ユニット３２の先端部３３にて樹脂成形済基板９を金型内から取出して固定してモールドプレス機構ユニット２７から樹脂成樹脂成形済基板格納機構２８に格納する。
つまり、ユニット単位である樹脂モールドユニット８においても、ユニット８内にロボットアーム搬送機構ユニット３２を設けて連続して作業するように構成されているので、第一実施例の樹脂モールドユニット８内や他のユニット内にもロボットアーム搬送機構ユニット３２を同様に設けるよう任意に選択できる。
【００２２】
なお、第一・第二実施例において、不要樹脂材料を発生させない基板浸漬成形を採用して樹脂モールド成形しているが、樹脂成形前基板１５を樹脂通路を介して加熱溶融化された樹脂材料３５を供給するようなトランスファー成形の金型構造にしてもよい。
この場合、不要樹脂材料と樹脂成形済基板１５とをディゲートするディゲート機構を樹脂モールドユニット９内に設けるようにする。
また、樹脂モールド成形時に基板浸漬成形やトランスファー成形を用いる際には、金型内に離型フィルムを供給して樹脂モールドする離型フィルム成形や、或いは、加熱溶融化された樹脂材料３５にボイド等の発生を防止するために少なくとも樹脂材料３５が接触する金型面を外気遮断範囲として外気遮断範囲の空気等を強制的に吸引して真空引き状態とする真空引き成形とを、一方もしくは両方の成形を併用して実施してもよい。
【００２３】
また、半導体基板４は、基板４上にチップ２・ワイヤを装着した基板４に限定して第一・第二実施例に説明してきたが、基板４上にバンプ（接続電極）を介してチップ２を装着するようなフリップチップ基板に採用してもよい。
この場合、前述のダイボンディングユニット５・ワイヤボンディングユニット６を使用せずに、フリップチップボンディングユニット（図示しない）を設けるようにする。
【００２４】
次に、図３に基づいて、第三実施例を説明する。
なお、図３は、本発明に係る他の樹脂モールドユニットの概略平面図である。また、前述の第二実施例における樹脂モールドユニットに準ずるものは同一符号を記すると共に、樹脂モールド成形は、第一・第二実施例と同様の作業を実施するものとする。
【００２５】
例えば、樹脂モールドユニット８は、図３に示すように、第二実施例と同様の機構である樹脂成形前基板供給機構ユニット２６とモールドプレス機構ユニット２７と樹脂成形済基板格納機構ユニット２８とを設けており、前記した各機構２６・２７・２８を外周囲に配置し且つロボットアーム搬送機構ユニット３２を設けており、ユニット８全体が円柱型の形状となるような構成をしている。
また、ロボットアーム搬送機構ユニット３２においても、前述した第一実施例におけるロボットアーム装置１２と同様の動作・構成・構造・レイアウト等で設けられているのに加えて、ロボットアーム搬送機構ユニット３２を略中央部分に配置させて、先端部３３が取出・供給作業ができる円周上における所定位置に各機構ユニット２６・２７・２８を取捨選択し且つ独立した状態になるような配置にしている。
なお、図３における樹脂モールドユニット８の形状は、半円柱型になっているが、更に、追加する場合は、二点鎖線で示す三個の各機構ユニットを設けるよう構成にされていると共に、図例に示す六分割に限定されることなく、任意に各機構ユニットを分割して設けてもよい。
つまり、樹脂モールドユニット８以外においても、ロボットアーム搬送機構ユニット３２を略中央部分に設け、且つ、円柱型の形状となる取捨選択し且つ独立した状態にできる各機構ユニットを先端部３３が取出・供給作業ができる円周上における所定位置に各機構ユニットを配置させる構造に任意に選択できる。
更に、円柱型の形状をした各ユニットの略中央部分に第一実施例におけるロボットアーム装置１２を配置し、且つ、先端部材１３が取出・供給作業ができる円周上における所定位置に各ユニットを配置させる構造に任意に選択できる。
また、ユニットの形状については、円柱型でなくても多角柱型でもよい。
【００２６】
即ち、半導体製造装置における半導体製造プロセスを各作業単位にユニット化して各ユニットにて連続して作業を効率良く実施して、製品の生産性を向上させることができる。
【００２７】
なお、第一実施例乃至第三実施例における半導体製造装置に限定されることなく、基本的に、半導体製造プロセス全体にわたり各作業単位にユニット化して各ユニットをロボットアーム装置（ロボットアーム搬送機構ユニットを含む）にて連続して半導体部品を搬送するような構成にて作業を任意に選択して実施することができると共に、各ユニット・各機構ユニットの構成条件は、図１乃至図３に限定されることなく、配置・形状・寸法・材質・材料・制御等における追加や変更や削除を任意に選択して行ってもよい。
【００２８】
また、本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に変更・選択して採用できるものである。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、半導体製造装置における半導体製造プロセスを各作業単位にユニット化して各ユニットにて連続して作業を効率良く実施して、製品の生産性を向上させるという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る半導体製造装置の概略平面図である。
【図２】図２は、本発明に係る半導体製造装置における他の樹脂モールドユニットの概略平面図である。
【図３】図３は、本発明に係る半導体製造装置における他の樹脂モールドユニットの概略平面図である。
【符号の説明】
１ 半導体ウェーハ
２ 半導体チップ（ダイ）
３ ダイシングユニット
４ 半導体基板
５ チップボンディングユニット
６ ワイヤボンディングユニット
７ 樹脂成形体
８ 樹脂モールドユニット
９ 樹脂成形済基板
１０ 半導体パッケージ（製品）
１１ シンギュレーションユニット
１２ ロボットアーム装置
１３ 先端部材
１４ チップ装着基板
１５ 樹脂成形前基板
１６ ウェーハ供給機構ユニット
１７ ウェーハダイシング機構ユニット
１８ チップ格納機構ユニット
１９ チップ供給機構ユニット
２０ 半導体基板供給機構ユニット
２１ ダイボンディング機構ユニット
２２ チップ装着基板格納機構ユニット
２３ チップ装着基板供給機構ユニット
２４ ワイヤボンディング機構ユニット
２５ 樹脂成形前基板格納機構ユニット
２６ 樹脂成形前基板供給機構ユニット
２７ モールドプレス機構ユニット
２８ 樹脂成形済基板格納機構ユニット
２９ 樹脂成形済基板供給機構ユニット
３０ 基板ダイシング機構ユニット
３１ 製品格納機構ユニット
３２ ロボットアーム搬送機構ユニット
３３ 先端部
３４ モールドプレス部
３５ 樹脂材料
３６ 樹脂材料供給部
Claims (2)
- 半導体ウェーハを切断分離して個々の半導体チップを形成するダイシングユニットと、前記した個々の半導体チップを半導体基板にボンディングするチップボンディングユニットと、前記基板とチップとをワイヤで接続するワイヤボンディングユニットと、チップとワイヤとの樹脂成形体をモールドする樹脂モールドユニットと、モールドされた樹脂成形済基板を切断分離して個々の半導体パッケージを格納するシンギュレーションユニットとを含む半導体製造装置であって、
前記した装置における各ユニットは、取捨選択し且つ独立した状態で配置すると共に、前記した各ユニットにある半導体部品を連続して搬送するロボットアーム装置を設けたことを特徴とする半導体製造装置。 - 半導体チップとワイヤとを装着した樹脂成形前の基板を供給する樹脂成形前基板供給機構ユニットと、前記した樹脂成形前の基板と樹脂材料とを樹脂成形用金型に供給して前記した加熱溶融化された樹脂材料で樹脂成形前の基板を樹脂成形するモールドプレス機構ユニットと、前記した金型にて樹脂成形され硬化された樹脂成形後の基板である製品を格納する樹脂成形済基板格納機構ユニットとを含む樹脂モールド装置であって、
前記した装置における各機構ユニットは、取捨選択し且つ独立した状態で配置すると共に、各機構ユニットにある樹脂成形前後の基板を連続して搬送するロボットアーム搬送機構ユニットを設けたことを特徴とする樹脂モールド装置。
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