JP2004327853A

JP2004327853A - 半導体製造装置用コレット

Info

Publication number: JP2004327853A
Application number: JP2003122590A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Mori; 伸之森
Original assignee: NEC Semiconductors Kyushu Ltd
Current assignee: NEC Semiconductors Kyushu Ltd
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】チップ搭載時のペースト飛散を防止し、良好な搭載を実現すること。
【解決手段】チップ４を吸着するために本体底部の中央に設けたチップ吸着部３と、このチップ吸着部３の外側の周囲にチップ吸着部３と一体に形成され、半導体チップ４全体を覆う外枠部２とを有し、外枠部２は、チップ４の側面と一定距離を空けて配置される。しかも、外枠部２の高さは、チップ４を吸着部３で吸着したとき、吸着部３の高さとチップ４の高さよりわずかに低く形成されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置の製造治具に関し、特に半導体チップを基板などに搭載するための半導体製造装置用コレットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ダイボンディング装置などの半導体製造装置においては、半導体素子（チップ）を吸着するために、コレットと呼ばれる治具を用いている。このコレットは、操作性や位置決めのために、その半導体素子を吸着する底面に各種の工夫を施している。
【０００３】
例えば、半導体素子の吸着と位置決めを容易にするために、底面にＬ字型の突き当て部を設けたもの（特許文献１参照）、外枠を設けたもの（特許文献２参照）など様々である。
【０００４】
図３はこのような従来の一例を説明するためのダイボンディングコレットの主要部の斜視図である。図３に示すように、このダイボンディングコレット１１は、底面（端面）１２の１つの隅にＬ字型突き当て部１３が設けられ、またほぼ中央に半導体素子４を吸着したり、エアーを排出したりする吸着（排気）口１４を形成している。通常、半導体素子４は、後述するピックアップステージ上に複数個が配置され、またＬ字型突き当て部１３は第１および第２の突き当て面１３ａ，１３ｂで構成されるとともに、半導体素子４の高さ（ｂｃｍ）は、Ｌ字型突き当て部１３の高さ（ａｃｍ）よりも高く設定されている。
【０００５】
かかるコレット１１は、吸着口１４で半導体素子４をステージ上より吸着し、Ｌ字型突き当て部１３で位置決めしたことにより、基板やリードフレームのアイランドなどの被搭載物上に移動させてボンディングする。
【０００６】
なお、コレット１１の動作については、省略した特許文献１の図２を参照すれば明らかである。
【０００７】
図４（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ従来のまた別の例を説明するための工程順に示したダイボンディングコレットとステージや基板の正面図である。図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、かかるコレット１１は、前述した特許文献１の図３，図４におけるＬ字型突き当て部１３にも吸着面を形成したものである。すなわち、この例では、前述した図３の場合とは逆に、半導体素子４の高さ（ｂｃｍ）が、Ｌ字型突き当て部１３の高さ（ａｃｍ）よりも低く設定されている場合である。
【０００８】
まず、図４（ａ）に示すように、コレット１１のＬ字型突き当て部１３をピックアップステージ１５上に配置された半導体素子（チップ）４に突き当て、所定位置へ移動させる。
【０００９】
ついで、図４（ｂ）に示すように、Ｌ字型突き当て部１３の吸着口（詳細については、特許文献１の図３参照）により半導体素子４を吸着し、ダイボンディングペースト１７をポッティングした基板１６上で位置合わせを行う。
【００１０】
しかる後、図４（ｃ）に示すように、コレット１１が降下し、半導体素子４を所定の位置に搭載する。このとき、コレット底面の吸着口からはエアーなどの気体が噴出されるとともに、コレット１１は左右にスクラブ動作する。
【００１１】
図５（ａ），（ｂ）はそれぞれ従来のさらに別の例を説明するための工程順に示したクランプ治具の断面図である。図５（ａ），（ｂ）に示すように、この例は、外枠を設けたものであり、前述した特許文献２における図２（ａ），（ｂ）を表わしている。
【００１２】
まず、図５（ａ）に示すように、窓２２の周囲に絶縁性接着剤２３を塗布したチップ支持板２１をクランプ治具２０で挟み込み、ＵＶテープ１８の上に接着されている位置補正済みのチップ４の上に移動させる。なお、１９はテープ１８のチップ４とは反対の側に配置され、チップ４を突上げるためのピンである。
【００１３】
ついで、図５（ａ）に示すように、突上げピン１９でＵＶテープ１８をつき通してチップ４を持ち上げ、チップ支持板２１に接着する。
【００１４】
以下、図示省略しているが、突上げピン１９の上に乗ったチップ４およびチップ支持板２１をクランプ治具２０から外し、代りにコレットでチップ支持板２１を吸着することにより、ダイステージに搭載ようにしている。
【００１５】
【特許文献１】
特開２０００−１２４２３３号公報（第４乃至７頁、図１，図４）
【特許文献２】
特開平７−７０２６号公報（第３頁、第２図）
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の半導体製造装置用コレット（図３，図４）は、底面に外枠を設けているが、その外枠はＬ字型であるため、２辺のみに設置されているに過ぎない。すなわち、この外枠は、半導体素子（チップ）の２辺に接触する構造である。したがって、半導体素子（チップ）を吸着した状態でダイボンディングペーストを備えた基板などに搭載しようとすると、ダイボンディングペーストの飛散を防止できないという欠点がある。しかも、このようなコレットは、外枠部が半導体素子に接触する構造になっており、そのつ外枠の高さは半導体素子厚より低い為、リードフレームに搭載した際、銀ペースの飛散りを防止できないという欠点がある。
【００１７】
また、上述した従来の半導体製造装置用クランプ（図５）は、コレットに先立って用いるクランプに外枠を設けている。しかし、その外枠は、半導体素子を支持するチップ支持板に接触する構造になっている。しかも、その外枠の厚さは半導体素子の厚さを越えるため、半導体素子をリードフレームのアイランドなどに搭載する際には、外枠自体がリードフレームに当たってしまい、搭載できないという欠点がある。しかも、このクランプは、外枠の高さが半導体素子より高い為リードフレームに搭載した際、外枠がリードフレームに当り良好な搭載を実現できないという欠点がある。
【００１８】
本発明の目的は、このような半導体素子（チップ）搭載時のペーストの飛散を確実に防止するとともに、良好な搭載を実現することのできる半導体製造装置用コレットを提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体製造装置用コレットは、半導体チップを吸着するために底部の中央に設けた半導体チップ吸着部と、前記半導体チップ吸着部の外側の周囲に形成されるとともに、前記半導体チップ吸着部と一体に形成され、前記半導体チップ全体を覆う外枠部とを有し、前記外枠部は、前記半導体チップの４つの側面と一定距離を空けて配置されることを特徴としている。
【００２０】
また、このコレットにおける外枠部は、その高さが前記半導体チップを前記チップ吸着部で吸着したとき、前記チップ吸着部の高さおよび前記半導体チップの高さよりわずかに低く形成することを特徴としたり、正方形もしくは長方形の四辺形に形成することを特徴としている。
【００２１】
さらに、このコレットにおけるチップ吸着部は、正方形もしくは長方形の四辺形に形成し、前記半導体チップを吸着する底面の吸着口を、線状もしくはスポット状に形成したり、あるいは飛々に形成し、前記半導体チップを吸着する底面の吸着口を、線状もしくはスポット状に形成することを特徴としている。
【００２２】
また、このコレットにおけるチップ吸着部で前記半導体素子を吸着し、銀ペーストを塗布したリードフレームのアイランド部に、１００ｇ程度の軽荷重で搭載するとき、前記外枠部の先端は、前記リードフレームの前記アイランド部に接触しない程度までの距離に降りてくることを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体製造装置用コレットは、コレット本体の底部の中央に半導体チップ吸着部を設けること、その半導体チップ吸着部の外側にはコレット本体と一体に形成され且つチップ全体を覆う外枠を設けること、その外枠はチップの４つの側面と一定距離を空けて配置されること、またその外枠の高さはチップをチップ吸着部で吸着した際、チップ吸着部の高さおよび半導体チップの高さよりわずかに低くなることなどを特徴としている。以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は本発明の一実施の形態を示す半導体製造装置用コレット本体の断面図である。まず、図１に示すように、本実施の形態におけるコレット本体１は、底部の中央に半導体素子４を吸着するためのチップ吸着部３を設け、そのチップ吸着部３の外側にはコレット本体１と一体に形成され、しかもチップ４の全体を覆う外枠部２を設けている。このチップ吸着部３は、正方形もしくは長方形の四辺形に形成してもよく、あるいは飛々に形成してあってもよい。また、このチップ吸着部３の底面には、図示省略しているが、半導体素子４を吸着するための吸着口を、線状もしくはスポット状に形成している。
【００２５】
さらに、外枠部２はチップ４の４つの側面と所定の距離を空けて配置され、後述する銀ペーストの外部への飛散を確実にするために、正方形もしくは長方形の四辺形に形成されている。また、この外枠部２は、その高さを、銀ペーストの外部への飛散を確実にするとともに、チップ４をリードフレームの銀ペースト６を塗布したアイランド部５に対して良好に搭載できるようにするために、チップ４をチップ吸着部３で吸着した際、チップ吸着部３の高さおよび半導体チップ４の高さよりわずかに低くなるようにしている。この結果、半導体素子４をリードフレームのアイランド５に当てた（水平に搭載した）際、外枠部２がアイランド５に接触しないで済む。
【００２６】
図２は図１におけるコレット本体底部の平面図である。図２に示すように、外枠部２を設けたコレット本体１のチップ吸着部３で半導体素子４を吸着し、銀ペースト６を塗布したリードフレームのアイランド部５に、１００ｇ程度の荷重で搭載する。その際、外枠部２の先端は、リードフレームのアイランド部５に接触しない程度までの距離に降りてくる。
【００２７】
このように、コレット本体１の外枠部２が半導体素子４の全体を覆い且つ半導体素子４と一定距離だけ離れ、外枠部２の先端がリードフレームのアイランド部５に接触しない程度まで降りてくることにより、半導体素子４を搭載する際に銀ペースト６が外へ押し出され、一部が飛散してリードフレーム全体に付着してしまうのを阻止することになる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の半導体製造装置用コレットは、外枠を半導体素子に対し一定の距離だけ離れた個所に設けており、その外枠部の高さをリードフレームのアイランド部に接触しない程度にしてあるため、銀ペーストの飛散りを防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す半導体製造装置用コレット本体の断面図である。
【図２】図１におけるコレット本体底部の平面図である。
【図３】従来の一例を説明するためのダイボンディングコレットの主要部の斜視図である。
【図４】従来の他の例を説明するための工程順に示したダイボンディングコレット，ステージ，基板の正面図である。
【図５】従来のさらに別の例を説明するための工程順に示したクランプ治具の断面図である。
【符号の説明】
１コレット本体
２外枠部
３チップ吸着部
４半導体素子（チップ）
５リードフレームのアイランド部
６銀ペースト

Claims

半導体チップを吸着するために底部の中央に設けた半導体チップ吸着部と、前記半導体チップ吸着部の外側の周囲に形成されるとともに、前記半導体チップ吸着部と一体に形成され、前記半導体チップ全体を覆う外枠部とを有し、前記外枠部は、前記半導体チップの４つの側面と一定距離を空けて配置されることを特徴とする半導体製造装置用コレット。
前記外枠部は、その高さが前記半導体チップを前記チップ吸着部で吸着したとき、前記チップ吸着部の高さおよび前記半導体チップの高さよりわずかに低く形成したことを特徴とする請求項１記載の半導体製造装置用コレット。
前記外枠部は、正方形もしくは長方形の四辺形に形成されることを特徴とする請求項１記載の半導体製造装置用コレット。
前記チップ吸着部は、正方形もしくは長方形の四辺形に形成し、前記半導体チップを吸着する底面の吸着口を、線状もしくはスポット状に形成したことを特徴とする請求項１記載の半導体製造装置用コレット。
前記チップ吸着部は、飛々に形成し、前記半導体チップを吸着する底面の吸着口を、線状もしくはスポット状に形成したことを特徴とする請求項１記載の半導体製造装置用コレット。
前記チップ吸着部で前記半導体素子を吸着し、銀ペーストを塗布したリードフレームのアイランド部に、１００ｇ程度の軽荷重で搭載するとき、前記外枠部の先端は、前記リードフレームの前記アイランド部に接触しない程度までの距離に降りてくることを特徴とする請求項１記載の半導体製造装置用コレット。