JP2005056901A - Apparatus and process for manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造装置及び製造方法に関し、特に、半田ボール等の導電性ボールを用いて半導体デバイスウェハ等の電極端子上にバンプを形成するのに好適な半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体デバイスチップの電気的接続に半田ボール等の導電性ボール(以後、半田ボールと呼称する)からなる微小金属球を使用したバンプ形成技術が用いられるようになっている。この場合、一般的には、まず、半導体デバイスウェハのバンプ形成位置となる電極上に、電気的接続の信頼性を確保するためバンプ下地金属(UBM:Under Bump Metal)を形成し、さらにフラックスを塗布する。一方、バンプ形成位置に対応した位置に孔を設けたボール配列板に吸着配列させた多数の導電性ボールを位置合わせした後、各UBM上に塗布されたフラックスの固着力を利用して一括して転写搭載する。その後、半田ボールをリフローして溶融させ、冷却固化させてバンプを形成する。続いて、半導体デバイスウェハを個々のチップに切断するダイシング工程を経て、バンプが形成された半導体デバイスチップが完成する。
【0003】
ところで、ボール配列板に吸着配列させた多数の半田ボールを転写搭載する際に、全ての半田ボールが半導体デバイスウェハに転写搭載されるとは限らない。例えば、半田ボールが変形していたために孔に強く食い込まれ、孔又は半田ボールに付いた汚れにより固着され、フラックスと半田ボールの接触による固着力よりも大きくなると、転写搭載動作終了後もボール配列板に残留するボールが発生する。特に、近年は半導体実装の高密度化の要求から、上記のバンプ形成に用いられる半田ボールの直径は、一般に150μm以下であるため、軽い食い込み、又は極少量の汚れであっても、残留ボールとなり易い。このような残留ボールが発生すると、次の吸着配列において、余剰ボールや欠落ボール等の不具合が生じ、ひいてはバンプ欠陥の原因となるため、残留ボールは毎回完全に除去する必要がある。
【0004】
これに対し、簡便で、効率の良い残留ボールの除去方法は提案されていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本願発明者等が検討した結果、例えば、残留ボールの位置を検出した後、気体を噴射又は吸引するノズルを残留ボールに直接近づけて除去する方法、あるいはノズル等に残留ボールを接触させて除去する方法等を考案した。しかしながら、このような方法では、まず残留ボールの位置を検出しなければならない。近年の半導体デバイスウェハでは、1枚のウェハ上に40万箇所以上のバンプを形成することが多いため、必然的に残留ボールの検出対象位置は40万箇所に上り、位置検出のみに多大の時間を要する。さらに、ノズルから気体を噴射して除去する方法、あるいは気体を吸引して除去する方法では、半田ボール径が小さくなるほど十分な力が加わらず、除去できないという問題がある。一方、ノズル等を直接ボールに接触させる方法では、残留ボールが近接して存在した場合、除去対象でない残留ボールに不要に接触してしまい、除去不可能な食い込みが生じる可能性もある。
【0006】
本発明は、かかる実情に鑑み、転写搭載時に発生した残留ボールを、確実かつ効率よく除去できる半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記の手段を要旨とする。
(1) 導電性ボールの供給部と、複数の吸着孔に導電性ボールを吸着保持する保持面を有する搭載ヘッドと、導電性ボールが搭載される被搭載物を支持する搭載部と、前記供給部と前記搭載部の間で搭載ヘッドを相対的に移動させる移動機構とを備え、前記搭載ヘッドにより前記供給部にて保持した導電性ボールを前記搭載部の被搭載物に搭載する導電性ボール搭載用の半導体装置の製造装置において、導電性ボールを被搭載物に搭載した後の前記搭載ヘッドに残された不要な導電性ボール又は異物を除去する固着除去手段が、前記供給部と前記搭載部の間の前記搭載ヘッドの相対的移動経路中に設けられていることを特徴とする半導体装置の製造装置。
【0008】
(2) 前記固着除去手段が、不要な導電性ボール又は異物をフィルムに固着させて除去する手段であることを特徴とする(1)に記載の半導体装置の製造装置。
【0009】
(3) 前記フィルムが、基材と粘着層とからなるフィルムであることを特徴とする(2)に記載の半導体装置の製造装置。
【0010】
(4) 前記フィルムが、熱可塑性樹脂又は基材と加熱により軟化し粘着性を生じる層とからなるフィルムであることを特徴とする(2)に記載の半導体装置の製造装置。
【0011】
(5) 前記フィルムが、布又は溶剤を含浸した布からなるフィルムであることを特徴とする(2)に記載の半導体装置の製造装置。
【0012】
(6) 前記固着除去手段は、前記フィルムを供給する機構と、前記フィルムを導電性ボールが吸着保持される保持面に接触させる機構と、前記フィルムを巻き取る機構と、を有することを特徴とする(2)乃至(5)のいずれかに記載の半導体装置の製造装置。
【0013】
(7) 前記固着除去手段は、前記フィルムを供給する機構と、前記フィルムを加熱しながら導電性ボールを吸着保持する保持面に接触させる機構と、前記フィルムが冷却されるまでフィルムを保持面に接触させる機構と、前記フィルムを巻き取る機構と、を有することを特徴とする(2)乃至(5)のいずれかに記載の半導体装置の製造装置。
【0014】
(8) 半導体デバイス又は基板等の被搭載物の電極部に導電性ボールを搭載して、バンプを形成する半導体装置の製造方法において、電極位置に対応して設けられた、ボール配列板のボール配列保持孔にボールを配列し、被搭載物の電極部に転写接合した後、配列板に残留する不要なボール又は異物を固着除去する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【0015】
(9) 前記固着除去する工程は、前記配列板に残留する不要なボール又は異物をフィルムに固着させて除去する工程であることを特徴とする(8)に記載の半導体装置の製造方法。
【0016】
(10) 前記フィルムが、基材と粘着層とからなるフィルムであることを特徴とする(9)に記載の半導体装置の製造方法。
【0017】
(11) 前記フィルムが、熱可塑性樹脂又は基材と加熱により軟化し粘着性を生じる層とからなるフィルムであることを特徴とする(9)に記載の半導体装置の製造方法。
【0018】
(12) 前記フィルムが、布又は溶剤を含浸した布からなるフィルムであることを特徴とする(9)に記載の半導体装置の製造方法。
【0019】
(13) 前記固着除去する工程は、前記フィルムを供給する工程と、前記フィルムを導電性ボールが吸着保持される保持面に接触させ、フィルムを巻き取る工程と、を有することを特徴とする(8)乃至(12)のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【0020】
(14) 前記固着除去する工程は、前記フィルムを供給する工程と、前記フィルムを加熱しながらボール配列板に接触させる工程と、前記フィルムが冷却されるまでフィルムを保持面に接触させる工程と、前記フィルムを巻き取る工程と、を有することを特徴とする(8)乃至(12)のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【0021】
本発明に係る半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法によれば、転写搭載時に発生した残留半田ボール等を、確実かつ効率よく除去することができるため、高効率で安価なバンプ形成が可能になる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る半導体装置の製造装置及び製造方法ついて図面を参照して詳細に説明する。
【0023】
(第1の実施形態)
先ず、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造装置の全体像を示す模式図である。
【0024】
第1の実施形態には、図1に示すように、搭載ヘッド3を特定の方向、例えば水平方向(X軸方向)に移動させるX軸移動装置(移動機構)1、及び搭載ヘッド3をX軸方向に垂直な方向、例えば鉛直方向(Z軸方向)に移動させるZ軸移動装置2が設けられている。搭載ヘッド3では、その吸着保持面(図示せず)にボール配列板24が吸着されている。X軸移動装置1の下方には、半田ボール(導電性ボール)4を搭載ヘッド3に供給するボール供給装置(供給部)5、及びウェハ23がその上に載置されるY−θテーブル(搭載部)7が配置され、更にボール供給装置5とY−θテーブル7との間に、残留ボール除去装置(固着除去手段)6が配置されている。
【0025】
残留ボール除去装置6には、ポリイミド系基材とエポキシ系接着剤からなる粘着層とからなるフィルム27が、フィルム供給部8からフィルム接触機構10を経てフィルム巻き取り部9まで張架されている。フィルム27の幅は、例えば200mm程度である。
【0026】
次に、上述のように構成された第1の実施形態に係る製造装置を用いた半導体装置の製造方法について説明する。
【0027】
先ず、ボール供給装置5に半田ボール4を搭載ヘッド3に供給させ、搭載ヘッド3にボール配列板24を介して半田ボール4を吸着保持面(図示せず)に吸着させる。次に、X軸移動装置1を用いて搭載ヘッド3をY−θテーブル7上まで移動させることにより、半田ボール4のX方向の位置合わせを行う。なお、ボール配列板24には、例えば直径が70μm程度の孔が複数個形成されている。半田ボール4としては、例えば、その直径が100μm程度であり、63Sn−37Pb共晶からなるものを用いる。
【0028】
次いで、ウェハ23が載置されたY−θテーブル7をY方向(X方向及びZ方向に垂直な方向)に平行移動させ、更にY−θテーブル7を回転移動させることにより、半田ボール4をウェハ23のバンプ形成位置に位置合わせする。そして、Z軸移動装置2を使用して半田ボール4をウェハ23上に転写搭載する。なお、ウェハ23は、例えば、385,000個のバンプ形成位置が設けられた直径8インチ(約200mm)のものを用いる。また、ウェハ23には、予めフラックスを塗布しておくことが好ましい。
【0029】
その後、X軸移動装置1を用いて搭載ヘッド3をボール供給装置5上まで移動させるが、半田ボール4の搭載後に吸着保持面に半田ボール4が残留している場合には、搭載ヘッド3が残留ボール除去装置6上を通過する際に、図3に示すように、残留ボール除去装置6のフィルム27に、残留している半田ボール4(以下、残留半田ボール22という)を接触させる。また、残留ボール除去装置6については、搭載ヘッド3が残留ボール除去装置6上を通過する以前に、フィルム巻き取り部9にフィルム27の巻き取りを開始させておく。
【0030】
このような操作を行うことにより、図4に示すように、残留半田ボール22が残留ボール除去装置6によって搭載ヘッド3から除去される。
【0031】
そして、搭載ヘッド3をボール供給装置5上まで移動させた後には、次のボール搭載のためのボール吸着を行い、所定回数だけこれらの操作を繰り返す。
【0032】
実際に、本願発明者が10回の半田ボール4の搭載を行って残留半田ボール22を検出したところ、搭載直後には、平均して16箇所で残留半田ボール22が発生していた。ここでは、385,000個のバンプ形成位置が設定されたフラックス塗布済みのウェハ23を用い、直径が100μmで63Sn−37Pb共晶からなる半田ボール4を用いた。また、ボール配列板24に形成されている孔の直径は70μmとした。
【0033】
しかし、搭載後に、フィルム接触機構10の位置調整を行ってフィルム27に残留半田ボール22を接触させながら搭載ヘッド3を移動させたところ、搭載ヘッド3から残留半田ボール22が完全に除去され、次のボール搭載のためのボール吸着に移行する際には、残留半田ボール22は皆無であった。
【0034】
また、上記の半田ボール4が搭載された10枚のウェハを最高温度230℃でリフローした後、洗浄及び検査を行ったところ、バンプに欠陥はみられなかった。
【0035】
なお、フィルム27としては、幅が200mmで、厚さが50μmの基材に厚さが10μmの粘着層が設けられたものを用い、フィルム巻き取り部9により、フィルム27の周速が搭載ヘッド3の移動速度と等しくなるように調整した。また、フィルム27とボール配列板24との間隔は70μmに設定した。
【0036】
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図5は、本発明の第2の実施形態における残留ボール除去装置6を示す模式図である。
【0037】
第2の実施形態では、図5に示すように、ポリイミド系基材と、エポキシ系熱可塑性樹脂からなり加熱により軟化し粘着性を生じる樹脂層とからなるフィルム28が、フィルム供給部8から、加熱機能付きフィルム接触機構11及びフィルム接触機構10を経てフィルム巻き取り部9まで張架されている。フィルム28の幅は、例えば200mm程度である。その他の構成は、第1の実施形態と同様であるため、その詳細は省略する。
【0038】
次に、上述のように構成された第2の実施形態に係る製造装置を用いた半導体装置の製造方法について説明する。
【0039】
先ず、ボール供給装置5に半田ボール4を搭載ヘッド3に供給させ、搭載ヘッド3にボール配列板24を介して半田ボール4を吸着保持面(図示せず)に吸着させる。次に、X軸移動装置1を用いて搭載ヘッド3をY−θテーブル7上まで移動させることにより、半田ボール4のX方向の位置合わせを行う。なお、ボール配列板24には、例えば直径が70μm程度の孔が複数個形成されている。半田ボール4としては、例えば、その直径が100μm程度であり、63Sn−37Pb共晶からなるものを用いる。
【0040】
次いで、ウェハ23が載置されたY−θテーブル7をY方向(X方向及びZ方向に垂直な方向)に平行移動させ、更にY−θテーブル7を回転移動させることにより、半田ボール4をウェハ23のバンプ形成位置に位置合わせする。そして、Z軸移動装置2を使用して半田ボール4をウェハ23上に転写搭載する。なお、ウェハ23は、例えば、385,000個のバンプ形成位置が設けられた直径8インチ(約200mm)のものを用いる。また、ウェハ23には、予めフラックスを塗布しておくことが好ましい。
【0041】
その後、X軸移動装置1を用いて搭載ヘッド3をボール供給装置5上まで移動させるが、搭載ヘッド3が残留ボール除去装置6上を通過する際に、図6に示すように、残留ボール除去装置6のフィルム28に、残留半田ボール22を接触させる。また、残留ボール除去装置6については、搭載ヘッド3が残留ボール除去装置6上を通過する以前に、フィルム巻き取り部9にフィルム28の巻き取りを開始させておくと共に、加熱機能付きフィルム接触機構11の温度を、フィルム28の樹脂層が粘着性を生じさせる温度、例えば80℃程度まで加熱しておく。
【0042】
このような操作を行うことにより、図7に示すように、残留半田ボール22だけでなく、搭載ヘッド3に付着している異物もが残留ボール除去装置6によって搭載ヘッド3から除去される。
【0043】
そして、搭載ヘッド3をボール供給装置5上まで移動させた後には、次のボール搭載のためのボール吸着を行い、所定回数だけこれらの操作を繰り返す。
【0044】
実際に、本願発明者が10回の半田ボール4の搭載を行って残留半田ボール22等を検出したところ、搭載直後には、平均して20箇所で残留半田ボール22が発生し、3箇所で異物の付着が発生していた。ここでは、385,000個のバンプ形成位置が設定されたフラックス塗布済みのウェハ23を用い、直径が100μmで63Sn−37Pb共晶からなる半田ボール4を用いた。また、ボール配列板24に形成されている孔の直径は70μmとした。
【0045】
しかし、搭載後に、フィルム接触機構10及び加熱機能付きフィルム接触機構11の位置調整並びに加熱機能付きフィルム接触機構11の加熱を行ってフィルム28に残留半田ボール22を接触させながら搭載ヘッド3を移動させたところ、搭載ヘッド3から残留半田ボール22及び異物が完全に除去され、次のボール搭載のためのボール吸着に移行する際には、残留半田ボール22及び異物は皆無であった。
【0046】
また、上記の半田ボール4が搭載された10枚のウェハを最高温度230℃でリフローした後、洗浄及び検査を行ったところ、バンプに欠陥はみられなかった。
【0047】
なお、フィルム28としては、幅が200mmで、厚さが100μmの基材に厚さが100μmの加熱により軟化し粘着性を生じる樹脂層が設けられたものを用い、フィルム巻き取り部9により、フィルム28の周速が搭載ヘッド3の移動速度と等しくなるように調整した。また、加熱機能付きフィルム接触機構11の加熱部の温度を80℃とし、フィルム28とボール配列板24とが直接接するよう(間隔なし)に設定した。
【0048】
更に、加熱機能付きフィルム接触機構11とフィルム接触機構10との間隔を30mmとしたところ、フィルム接触機構10におけるフィルム28の温度は雰囲気温度と同じ23℃であった。
【0049】
なお、本発明は、上述の実施形態のみに限定されるものでなく、本発明の範囲内で種々の変更等が可能である。
【0050】
例えば、搭載ヘッドに装着されたボール配列板により半田ボールを配列保持する機構の代わりに、ボールより大きい孔を設けた配列板に半田ボールを落とし込むことによりボール配列を行う方法において、配列板上部に残留したボール又は異物の除去に用いることもできる。
【0051】
また、フィルムが、布又は溶剤を含浸した布等であっても良く、残留半田ボールや異物を固着除去できるものであれば、フィルムに限定するものではなく、その形態は特に問わない。
【0052】
また、必ずしもフィルムをウェハに部分的に接触させる必要はなく、ウェハ全面の大きさを持つフィルムを一度に接触させて、残留半田ボールの除去を行うこともできる。この場合、連続したフィルムではなく、枚葉のシートであっても良い。
【0053】
さらには、残留ボール除去装置を、搭載部の外側に設け、残留半田ボールを除去した後、供給部に移動させてもよい。
【0054】
フィルムとしては、上記の実施形態で用いたものの他に、ダイシングテープ、バックグラインド用保護テープ等の名称で一般に販売されているテープ、フィルムを用いることができる。
【0055】
なお、Y−θ移動機構を搭載ヘッドに設けたり、Z軸移動機構をテーブルや除去装置に設けたりしてもよい。
【0056】
更に、導電性ボールは半田ボールに限定されず、導電性のボールであれば他のものでも良い。また、被搭載物としては、ウェハの他に、例えばプリント基板等を用いてもよい。
【0057】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法によれば、ボール搭載時に発生する残留半田ボールを効率的かつ確実に除去することができるため、バンプ付き半導体装置の製造において、ボール搭載工程を効率的に行うことができる。従って、歩留まりの向上が図れるとともに、品質に優れたバンプを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造装置の全体像を示す模式図である。
【図2】本発明の第1の実施形態における残留ボール除去装置6を示す模式図である。
【図3】本発明の第1の実施形態に係る製造装置を用いた半導体装置の製造方法を示す模式図である。
【図4】図3に引き続き、本発明の第1の実施形態に係る製造装置を用いた半導体装置の製造方法を示す模式図である。
【図5】本発明の第2の実施形態における残留ボール除去装置6を示す模式図である。
【図6】本発明の第2の実施形態に係る製造装置を用いた半導体装置の製造方法を示す模式図である。
【図7】図6に引き続き、本発明の第2の実施形態に係る製造装置を用いた半導体装置の製造方法を示す模式図である。
【符号の説明】
1:X軸移動装置
2:Z軸移動装置
3:搭載ヘッド
4:半田ボール
5:ボール供給装置
6:残留ボール除去装置
7:Y−θテーブル
8:フィルム供給部
9:フィルム巻き取り部
10:フィルム接触機構
11:加熱機能付きフィルム接触機構
22:残留半田ボール
23:半導体ウェハ
24:ボール配列板
27、28:フィルム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor device manufacturing apparatus and manufacturing method, and more particularly, to a semiconductor device manufacturing apparatus and a semiconductor suitable for forming bumps on electrode terminals of a semiconductor device wafer or the like using conductive balls such as solder balls. The present invention relates to a device manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a bump forming technique using a fine metal ball made of a conductive ball such as a solder ball (hereinafter referred to as a solder ball) is used for electrical connection of a semiconductor device chip. In this case, generally, an under bump metal (UBM) is first formed on the electrode at the bump forming position of the semiconductor device wafer to ensure the reliability of the electrical connection, and the flux is further applied. Apply. On the other hand, after aligning a large number of conductive balls adsorbed and arranged on a ball arrangement plate having holes at positions corresponding to the bump formation positions, the bonding force of the flux applied on each UBM is used as a batch. And transfer it. Thereafter, the solder balls are reflowed and melted, and then cooled and solidified to form bumps. Subsequently, a semiconductor device chip on which bumps are formed is completed through a dicing process of cutting the semiconductor device wafer into individual chips.
[0003]
By the way, when a large number of solder balls adsorbed and arranged on the ball arrangement plate are transferred and mounted, not all the solder balls are transferred and mounted on the semiconductor device wafer. For example, if the solder ball is deformed, it is strongly digged into the hole, fixed by dirt on the hole or the solder ball, and becomes larger than the fixing force due to the contact between the flux and the solder ball. Balls remaining on the plate are generated. In particular, due to the recent demand for higher density of semiconductor mounting, the diameter of solder balls used for bump formation is generally 150 μm or less, so even if light bite or very small amount of dirt is left, it becomes a residual ball. easy. When such residual balls are generated, defects such as surplus balls and missing balls occur in the next adsorption arrangement, which in turn causes bump defects. Therefore, it is necessary to completely remove the residual balls every time.
[0004]
On the other hand, a simple and efficient method for removing residual balls has not been proposed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, as a result of examination by the inventors of the present application, for example, after detecting the position of the residual ball, a method of removing the nozzle that jets or sucks the gas directly close to the residual ball, or by bringing the residual ball into contact with the nozzle or the like I devised a method to remove it. However, in such a method, the position of the remaining ball must first be detected. In recent semiconductor device wafers, 400,000 or more bumps are often formed on a single wafer, so the number of remaining ball detection target positions is inevitably increased to 400,000 locations, and a large amount of time is required only for position detection. Cost. Further, the method of removing gas by jetting from the nozzle or the method of removing gas by sucking the gas has a problem that a sufficient force is not applied as the solder ball diameter becomes smaller and cannot be removed. On the other hand, in the method in which the nozzle or the like is brought into direct contact with the ball, if there is a residual ball close to the ball, it may unnecessarily come into contact with the residual ball that is not the object of removal, which may cause biting that cannot be removed.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device manufacturing apparatus and a semiconductor device manufacturing method capable of reliably and efficiently removing residual balls generated during transfer mounting.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention is as follows.
(1) A conductive ball supply unit, a mounting head having a holding surface that holds the conductive ball by suction in a plurality of suction holes, a mounting unit that supports an object on which the conductive ball is mounted, and the supply And a moving mechanism for relatively moving the mounting head between the mounting portion and the mounting portion, and a conductive ball for mounting the conductive ball held in the supply portion by the mounting head on the mounted object of the mounting portion In the manufacturing apparatus of a semiconductor device for mounting, an adhesion removing means for removing unnecessary conductive balls or foreign matters left on the mounting head after mounting the conductive balls on the mounted object includes the supply unit and the mounting An apparatus for manufacturing a semiconductor device, which is provided in a relative movement path of the mounting head between parts.
[0008]
(2) The apparatus for manufacturing a semiconductor device according to (1), wherein the sticking removal means is means for removing unnecessary conductive balls or foreign matters by sticking to a film.
[0009]
(3) The semiconductor device manufacturing apparatus according to (2), wherein the film is a film including a base material and an adhesive layer.
[0010]
(4) The apparatus for manufacturing a semiconductor device according to (2), wherein the film is a film composed of a thermoplastic resin or a base material and a layer that is softened by heating and generates adhesiveness.
[0011]
(5) The apparatus for manufacturing a semiconductor device according to (2), wherein the film is a film made of cloth or cloth impregnated with a solvent.
[0012]
(6) The sticking and removing means includes a mechanism for supplying the film, a mechanism for bringing the film into contact with a holding surface on which a conductive ball is adsorbed and held, and a mechanism for winding the film. The semiconductor device manufacturing apparatus according to any one of (2) to (5).
[0013]
(7) The adhering removal means includes a mechanism for supplying the film, a mechanism for bringing the conductive ball into contact with the holding surface while heating the film, and a film on the holding surface until the film is cooled. The apparatus for manufacturing a semiconductor device according to any one of (2) to (5), further comprising: a mechanism for contacting and a mechanism for winding the film.
[0014]
(8) In a semiconductor device manufacturing method in which a conductive ball is mounted on an electrode portion of an object to be mounted such as a semiconductor device or a substrate to form a bump, the ball of the ball array plate provided corresponding to the electrode position A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of fixing and removing unnecessary balls or foreign matters remaining on an array plate after the balls are arrayed in the array holding holes and transferred and bonded to the electrode portion of the mounted object.
[0015]
(9) The method of manufacturing a semiconductor device according to (8), wherein the step of fixing and removing is a step of removing unnecessary balls or foreign matters remaining on the array plate by fixing them to a film.
[0016]
(10) The method for manufacturing a semiconductor device according to (9), wherein the film is a film including a base material and an adhesive layer.
[0017]
(11) The method for manufacturing a semiconductor device according to (9), wherein the film is a film composed of a thermoplastic resin or a base material and a layer that is softened by heating and generates adhesiveness.
[0018]
(12) The method for manufacturing a semiconductor device according to (9), wherein the film is a film or a film made of a cloth impregnated with a solvent.
[0019]
(13) The step of removing and fixing includes a step of supplying the film, and a step of bringing the film into contact with a holding surface on which a conductive ball is adsorbed and held, and winding the film ( 8) A method for manufacturing a semiconductor device according to any one of (12).
[0020]
(14) The step of removing the sticking includes the step of supplying the film, the step of contacting the ball array plate while heating the film, the step of bringing the film into contact with a holding surface until the film is cooled, The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of (8) to (12), further comprising a step of winding the film.
[0021]
According to the semiconductor device manufacturing apparatus and semiconductor device manufacturing method of the present invention, it is possible to reliably and efficiently remove residual solder balls and the like generated at the time of transfer mounting, thereby enabling highly efficient and inexpensive bump formation. become.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a semiconductor device manufacturing apparatus and method according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0023]
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing an overview of a semiconductor device manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
[0024]
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, an X-axis moving device (moving mechanism) 1 that moves the mounting
[0025]
In the residual
[0026]
Next, a method for manufacturing a semiconductor device using the manufacturing apparatus according to the first embodiment configured as described above will be described.
[0027]
First, the solder balls 4 are supplied to the mounting
[0028]
Next, the Y-θ table 7 on which the
[0029]
Thereafter, the mounting
[0030]
By performing such an operation, the
[0031]
Then, after the mounting
[0032]
Actually, when the present inventor has mounted the solder balls 4 ten times and detected the
[0033]
However, after the mounting, the position of the
[0034]
Further, when 10 wafers on which the solder balls 4 were mounted were reflowed at a maximum temperature of 230 ° C. and then washed and inspected, no defects were found in the bumps.
[0035]
As the
[0036]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a schematic view showing a residual
[0037]
In the second embodiment, as shown in FIG. 5, a
[0038]
Next, a semiconductor device manufacturing method using the manufacturing apparatus according to the second embodiment configured as described above will be described.
[0039]
First, the solder balls 4 are supplied to the mounting
[0040]
Next, the Y-θ table 7 on which the
[0041]
Thereafter, the mounting
[0042]
By performing such an operation, as shown in FIG. 7, not only the
[0043]
Then, after the mounting
[0044]
Actually, when the present inventor has mounted the solder balls 4 ten times and detected the
[0045]
However, after the mounting, the position of the
[0046]
Further, when 10 wafers on which the solder balls 4 were mounted were reflowed at a maximum temperature of 230 ° C. and then washed and inspected, no defects were found in the bumps.
[0047]
As the
[0048]
Furthermore, when the distance between the
[0049]
In addition, this invention is not limited only to the above-mentioned embodiment, A various change etc. are possible within the scope of the present invention.
[0050]
For example, in the method of arranging balls by dropping solder balls into an array plate having holes larger than the balls instead of a mechanism for arranging and holding solder balls with a ball array plate mounted on the mounting head, It can also be used to remove residual balls or foreign matter.
[0051]
Further, the film may be a cloth or a cloth impregnated with a solvent, and is not limited to a film as long as it can fix and remove residual solder balls and foreign matters, and the form is not particularly limited.
[0052]
Further, it is not always necessary to bring the film into partial contact with the wafer, and the residual solder balls can be removed by bringing a film having the size of the entire surface of the wafer into contact with one another. In this case, not a continuous film but a sheet of sheets may be used.
[0053]
Furthermore, a residual ball removing device may be provided outside the mounting portion, and after removing the residual solder balls, it may be moved to the supply portion.
[0054]
As the film, in addition to those used in the above embodiment, tapes and films generally sold under names such as dicing tape and backgrinding protective tape can be used.
[0055]
The Y-θ moving mechanism may be provided on the mounting head, or the Z-axis moving mechanism may be provided on the table or the removal device.
[0056]
Furthermore, the conductive ball is not limited to the solder ball, and any other conductive ball may be used. In addition to the wafer, for example, a printed board may be used as the mounted object.
[0057]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the semiconductor device manufacturing apparatus and the semiconductor device manufacturing method according to the present invention, it is possible to efficiently and reliably remove the residual solder balls generated when the balls are mounted. In manufacturing the device, the ball mounting process can be performed efficiently. Therefore, it is possible to improve the yield and to form bumps with excellent quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an overall image of a semiconductor device manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a residual
FIG. 3 is a schematic view showing a method for manufacturing a semiconductor device using the manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a method for manufacturing a semiconductor device using the manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention, following FIG. 3;
FIG. 5 is a schematic view showing a residual
FIG. 6 is a schematic view showing a method for manufacturing a semiconductor device using a manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device using the manufacturing apparatus according to the second embodiment of the present invention, following FIG. 6;
[Explanation of symbols]
1: X-axis moving device 2: Z-axis moving device 3: Mounting head 4: Solder ball 5: Ball supply device 6: Residual ball removing device 7: Y-θ table 8: Film supply unit 9: Film winding unit 10: Film contact mechanism 11: Film contact mechanism with heating function 22: Residual solder ball 23: Semiconductor wafer 24:
Claims (14)
複数の吸着孔に導電性ボールを吸着保持する保持面を有する搭載ヘッドと、
導電性ボールが搭載される被搭載物を支持する搭載部と、
前記供給部と前記搭載部の間で搭載ヘッドを相対的に移動させる移動機構とを備え、
前記搭載ヘッドにより前記供給部にて保持した導電性ボールを前記搭載部の被搭載物に搭載する導電性ボール搭載用の半導体装置の製造装置において、
導電性ボールを被搭載物に搭載した後の前記搭載ヘッドに残された不要な導電性ボール又は異物を除去する固着除去手段が、前記供給部と前記搭載部の間の前記搭載ヘッドの相対的移動経路中に設けられていることを特徴とする半導体装置の製造装置。A conductive ball supply unit;
A mounting head having a holding surface for adsorbing and holding conductive balls in a plurality of suction holes;
A mounting portion for supporting an object on which a conductive ball is mounted;
A moving mechanism for relatively moving a mounting head between the supply unit and the mounting unit;
In a manufacturing apparatus of a semiconductor device for mounting a conductive ball in which the conductive ball held in the supply unit by the mounting head is mounted on an object to be mounted in the mounting unit.
Adhesive removing means for removing unnecessary conductive balls or foreign matters left on the mounting head after mounting the conductive balls on the mounted object is a relative position of the mounting head between the supply unit and the mounting unit. An apparatus for manufacturing a semiconductor device, wherein the apparatus is provided in a moving path.
前記フィルムを供給する機構と、
前記フィルムを導電性ボールが吸着保持される保持面に接触させる機構と、
前記フィルムを巻き取る機構と、
を有することを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載の半導体装置の製造装置。The sticking removal means includes
A mechanism for supplying the film;
A mechanism for bringing the film into contact with a holding surface on which a conductive ball is adsorbed and held;
A mechanism for winding the film;
6. The apparatus for manufacturing a semiconductor device according to claim 2, further comprising:
前記フィルムを供給する機構と、
前記フィルムを加熱しながら導電性ボールを吸着保持する保持面に接触させる機構と、
前記フィルムが冷却されるまでフィルムを保持面に接触させる機構と、
前記フィルムを巻き取る機構と、
を有することを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載の半導体装置の製造装置。The sticking removal means includes
A mechanism for supplying the film;
A mechanism for contacting the holding surface for adsorbing and holding the conductive balls while heating the film;
A mechanism for contacting the film with the holding surface until the film is cooled;
A mechanism for winding the film;
6. The apparatus for manufacturing a semiconductor device according to claim 2, further comprising:
電極位置に対応して設けられた、ボール配列板のボール配列保持孔にボールを配列し、被搭載物の電極部に転写接合した後、配列板に残留する不要なボール又は異物を固着除去する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。In a method for manufacturing a semiconductor device in which a conductive ball is mounted on an electrode portion of a mounted object such as a semiconductor device or a substrate, and a bump is formed,
After arranging the balls in the ball arrangement holding holes of the ball arrangement plate provided corresponding to the electrode positions and transferring and bonding them to the electrode portion of the mounted object, unnecessary balls or foreign matters remaining on the arrangement plate are fixedly removed. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step.
前記フィルムを供給する工程と、
前記フィルムを導電性ボールが吸着保持される保持面に接触させ、フィルムを巻き取る工程と、
を有することを特徴とする請求項8乃至12のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。The step of fixing and removing includes
Supplying the film;
Bringing the film into contact with a holding surface on which conductive balls are adsorbed and held, and winding the film;
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 8, comprising:
前記フィルムを供給する工程と、
前記フィルムを加熱しながらボール配列板に接触させる工程と、
前記フィルムが冷却されるまでフィルムを保持面に接触させる工程と、
前記フィルムを巻き取る工程と、
を有することを特徴とする請求項8乃至12のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。The step of fixing and removing includes
Supplying the film;
Contacting the ball array plate while heating the film;
Contacting the film with a holding surface until the film is cooled;
Winding the film;
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 8, comprising:
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