JP2010165815A - 半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】チップ搭載基板に対する半導体チップの載置と加圧を別々の工程及び装置で行なわなくても、半導体チップの反りを矯正した状態でチップ搭載基板に半導体チップを搭載することができる仕組みを提供する。
【解決手段】本発明に係る半導体装置の製造装置は、半導体チップを吸着して保持するコレット27を有し、コレット27で保持した半導体チップをチップ搭載基板に搭載するチップ移載部を備える。コレット27は、半導体チップを吸着するための吸着孔30,31を有する第1コレット部材28と、第1コレット部材28の外側に当該第1コレット部材28とは独立してコレット中心軸方向に移動可能に設けられるとともに、半導体チップを押さえるためのチップ押さえ部34を有する第2コレット部材29とを有する。
【選択図】図3
【解決手段】本発明に係る半導体装置の製造装置は、半導体チップを吸着して保持するコレット27を有し、コレット27で保持した半導体チップをチップ搭載基板に搭載するチップ移載部を備える。コレット27は、半導体チップを吸着するための吸着孔30,31を有する第1コレット部材28と、第1コレット部材28の外側に当該第1コレット部材28とは独立してコレット中心軸方向に移動可能に設けられるとともに、半導体チップを押さえるためのチップ押さえ部34を有する第2コレット部材29とを有する。
【選択図】図3
Description
本発明は、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。詳しくは、半導体チップをチップ搭載基板に搭載する際に用いられる半導体装置の製造装置と製造方法に関する。
近年、半導体モジュールにおいては、携帯機器などのモバイル製品への適用要請があり、機器の高機能化に伴って、半導体モジュール部品への高機能化、薄型化及び小型化の要請がある。高性能化の要請に対しては、半導体チップそのものに機能を作り込む方法と必要な機能を有する半導体チップの積層やパッケージの積層で高機能化を目指した積層パッケージの開発が活発に行なわれている。半導体チップを積層する場合においては、パッケージの薄型化の要請に応えるため、半導体チップそのものをこれまでよりも薄く仕上げることで、目的を達成しようとする動きがある。
このような半導体チップの薄型化に伴い、半導体チップの厚さが50μm以下、特に30μm相当以下の厚みにおいては、チップ厚が薄くなったことで製造上の課題が生じている。具体的には、半導体チップの厚さを薄くすると、内部的な応力の影響でチップ外周部に反りが発生しやすくなる。このため、半導体チップをインターポーザなどのチップ搭載基板などに搭載する場合に、半導体チップの反りの影響でチップ外周部が基板面から浮いてしまう。
そこで、特許文献1には、半導体チップをチップ搭載基板に載置する載置工程と、半導体チップを載置したチップ搭載基板を移送する移送工程と、移送したチップ搭載基板に対し半導体チップ全体を加圧する加圧工程とを有する半導体装置の製造方法が開示されている。
しかしながら、特許文献1に開示された技術では、半導体チップをチップ搭載基板に載置する載置装置と半導体チップ全体をチップ搭載基板に加圧する加圧装置が別々に必要になる。また、載置工程と加圧工程が離れているため、載置工程から加圧工程へと移送する間に半導体チップの位置ずれが発生する恐れがある。
本発明の目的は、チップ搭載基板に対する半導体チップの載置と加圧を別々の工程及び装置で行なわなくても、半導体チップの反りを矯正した状態でチップ搭載基板に半導体チップを搭載することができる仕組みを提供することにある。
本発明に係る半導体装置の製造装置は、半導体チップを吸着して保持するコレットを有し、当該コレットで保持した前記半導体チップをチップ搭載基板に搭載するチップ移載部を備え、前記コレットは、前記半導体チップを吸着するための吸着孔を有する第1コレット部材と、前記第1コレット部材の外側に当該第1コレット部材とは独立してコレット中心軸方向に移動可能に設けられるとともに、前記半導体チップを押さえるためのチップ押さえ部を有する第2コレット部材とを有する。
本発明に係る半導体装置の製造装置においては、第1コレット部材の吸着孔を用いてコレットに半導体チップが保持されるとともに、昇降機構の駆動によりコレットを下降させることにより、コレットに保持された半導体チップがチップ搭載基板に載せられる。さらに、第1コレット部材で吸着した半導体チップをチップ搭載基板に載せた状態で、第2コレット部材をコレット中心軸方向に沿って下方に移動させることにより、半導体チップがチップ押さえ部によってチップ搭載基板に押し付けられる。
本発明に係る半導体装置の製造方法は、第1ステージに載置された半導体チップをコレットで吸着して保持するピックアップ工程と、前記半導体チップを保持したコレットを第2ステージに載置されたチップ搭載基板の直上位置へと移動させる移動工程と、前記チップ搭載基板の直上位置で前記コレットを下降させて前記半導体チップを前記チップ搭載基板に載せるとともに、前記コレットに設けられたチップ押さえ部をコレット中心軸方向に移動させて前記半導体チップの外周部を前記チップ押さえ部で前記チップ搭載基板に押し付けるチップ搭載工程とを有する。
本発明に係る半導体装置の製造方法においては、第1ステージに載置された半導体チップを、第2ステージに載置されたチップ搭載基板に搭載する場合に、次の(1),(2)の動作が一つの工程の中で連続して行なわれる。
(1)半導体チップをチップ搭載基板に載せる動作
(2)半導体チップ全体をチップ搭載基板に押し付ける動作
(1)半導体チップをチップ搭載基板に載せる動作
(2)半導体チップ全体をチップ搭載基板に押し付ける動作
本発明によれば、チップ搭載基板に対する半導体チップの載置と加圧を別々の工程及び装置で行なわなくても、半導体チップの反りを矯正した状態でチップ搭載基板に半導体チップを搭載することができる。
以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明の技術的範囲は以下に記述する実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
本発明の実施の形態については、以下の順序で説明する。
1.半導体装置の製造装置の構成
2.半導体装置の製造装置の動作
1.半導体装置の製造装置の構成
2.半導体装置の製造装置の動作
<1.半導体装置の製造装置の構成>
図1は本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造装置の全体構成を示す概略図である。図示した半導体装置の製造装置1は、大きくは、ステージ部2と、チップ移載部3と、移動機構部4とを備えた構成となっている。ステージ部2は、平面視長方形に形成されている。ステージ部2上には、第1ステージ5と第2ステージ6とが設けられている。第1ステージ5には、ダイシングによって複数の個片チップに分割された半導体ウエハ7が、例えばダイシングテープ(粘着シート)に貼り付けた状態で載置される。第2ステージ6には、ダイシングによって個片に分割された半導体チップ8を搭載すべきチップ搭載基板9が載置される。
図1は本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造装置の全体構成を示す概略図である。図示した半導体装置の製造装置1は、大きくは、ステージ部2と、チップ移載部3と、移動機構部4とを備えた構成となっている。ステージ部2は、平面視長方形に形成されている。ステージ部2上には、第1ステージ5と第2ステージ6とが設けられている。第1ステージ5には、ダイシングによって複数の個片チップに分割された半導体ウエハ7が、例えばダイシングテープ(粘着シート)に貼り付けた状態で載置される。第2ステージ6には、ダイシングによって個片に分割された半導体チップ8を搭載すべきチップ搭載基板9が載置される。
チップ移載部3は、第1ステージ5に載置されたダイシング済みの半導体ウエハ7から1つずつ半導体チップ8をピックアップするとともに、当該ピックアップした半導体チップ8をチップ搭載基板9に搭載するものである。チップ移載部3の構成に関しては、後段で詳しく説明する。
移動機構部4は、チップ移載部3を水平面(ステージ部2の上面)に平行でかつ互いに直交する二軸方向(X方向及びY方向)に移動させるものである。移動機構部4は、例えば図2に示すように、固定レール11と、移動体12と、2つの駆動モータ13,14と、2つの動力伝達軸15,16とを用いて構成されている。固定レール11は、平面視四角形(長方形又は正方形)の枠状に組み立てられている。固定レール11の相対向する2つのレールはX方向と平行に配置され、他の2つのレールはY方向と平行に配置されている。移動体12は、固定レール11に案内されてX方向及びY方向に移動するものである。駆動モータ13は、移動体12をX方向に移動させるための駆動源となるものである。駆動モータ14は、移動体12をY方向に移動させるための駆動源となるものである。動力伝達軸15は、駆動モータ13の回転駆動力を伝達することにより、移動体12をX方向に移動させるものである。動力伝達軸15は、駆動モータ13とともに固定レール11によってY方向に移動自在に支持されている。動力伝達軸16は、駆動モータ14の回転駆動力を伝達することにより、移動体12をY方向に移動させるものである。動力伝達軸16は、駆動モータ14とともに固定レール11によってX方向に移動自在に支持されている。また、動力伝達軸15と動力伝達軸16は、垂直方向(上下方向)に位置をずらして、互いに交差する状態で配置されている。
上記構成からなる移動機構部4においては、駆動モータ13を駆動させると、移動体12がX方向に移動する。また、駆動モータ13の回転方向を反転させると、X方向で移動体12の移動方向が反転する。同様に、駆動モータ14を駆動させると、移動体12がY方向に移動する。また、駆動モータ14の回転方向を反転させると、Y方向で移動体12の移動方向が反転する。したがって、2つの駆動モータ13,14を用いて、XY平面(水平面内)で移動体12を任意の位置に移動させることができる。また、2つの駆動モータ13,14を個別に駆動することにより、移動体12をX方向とY方向に個別に移動させることができる。
ステージ部2には、第1ステージ5と第2ステージ6に対応して2つの支柱21,22が取り付けられている。支柱21には、レンズ付きのカメラ23と照明(例えば、発光ダイオードなど)24が取り付けられている。支柱22には、レンズ付きのカメラ25と照明(例えば、発光ダイオードなど)26が2組取り付けられている。
図3はチップ移載部3が有するコレットの構造を示す分解斜視図である。チップ移載部3のコレット27は、上述した移動体12に図示しない昇降機構を介して取り付けられている。昇降機構は、コレット27を昇降させるためにチップ移載部3に設けられるものである。昇降機構は、半導体チップ8をピックアップする動作や、半導体チップ8をチップ搭載基板9に搭載する動作のために、コレット27を昇降させるものである。チップ移載部3は、コレット27を介して半導体チップ8を加熱する加熱部(ヒータ等)を備えている。コレット27は、上述した移動機構部4の駆動により、移動体12と一体になって水平に移動するものである。コレット27は、移動体12から下方に向けて真っ直ぐに(垂直に)突出する状態で配置されている。コレット27は、内筒・外筒の関係で嵌合する第1コレット部材28と第2コレット部材29とを用いて構成されている。第1コレット部材28と第2コレット部材29は、それぞれ金属製の部材となっている。第1コレット部材28は、半導体チップ8を真空引きによって吸着保持するものである。第1コレット部材28は、断面が同心円の二重構造をなす円筒形に形成されている。第1コレット部材28の下面には、真空引きによるチップ吸着のために、円形の吸着孔30とドーナツ形の吸着孔31が同心円状に設けられている。第1コレット部材28の外周部には突起32が設けられている。
第2コレット部材29は、円筒部33とチップ押さえ部34とを一体に有している。円筒部33の内径は、上述した第1コレット部材28の外径よりも僅かに大きな寸法となっている。円筒部33には細長いガイド溝35が形成されている。ガイド溝35の上側の溝部分35Aは、コレット中心軸(コレット軸芯)と平行に形成されている。また、ガイド溝35の上側を除く溝部分35Bは、コレット中心軸に対して円弧状に斜めに形成されている。チップ押さえ部34は、円筒部33の下端部に設けられている。チップ押さえ部34は、板状に形成されている。チップ押さえ部34の外形は、円筒部33の外径よりも大きい平面視四角形に形成されている。チップ押さえ部34の外形寸法は、半導体装置の製造装置1が取り扱う半導体チップ8の外形寸法と同じか、それよりも大きい寸法になっている。また、チップ押さえ部34の相対応する2つの辺部間の寸法は、後述するアライメントマークの読み取りを考慮して、半導体チップ8の対角コーナー部間の寸法よりも小さい寸法になっている。
上記構成からなるコレット27は、図4に示すように、第1コレット部材28を第2コレット部材29の円筒部33内に挿入するとともに、第1コレット部材28の突起32を第2コレット部材29のガイド溝35に嵌合させた状態で組み立てられる。突起32は、第1コレット部材28と第2コレット部材29を嵌合した状態で、ガイド溝35の部分を通して第1コレット部材28の外周部に接着、圧入等で固定してもよいが、第2コレット部材29の交換に対応すべく、次のように設けることが望ましい。即ち、突起32に図示しない雄ネジ部を一体に設ける一方、第1コレット部材28の外周部に図示しないネジ孔を設ける。そして、第1コレット部材28と第2コレット部材29を嵌合した状態で、突起32の雄ネジ部をガイド溝35を通して第1コレット部材28のネジ孔にねじ込む。このような構成を採用すれば、ガイド溝35に嵌合している突起32をネジの緩み方向に廻して第1コレット部材28から取り外すことで、第1コレット部材28に対して第2コレット部材29を交換可能となる。このため、取り扱う半導体チップのサイズが変更になる場合に、変更後のチップサイズに適合する大きさのチップ押さえ部を有する第2コレット部材に交換するだけで対応可能となる。
突起32とガイド溝35はカム機構を構成している。このカム機構は、コレット中心軸方向への第2コレット部材29の移動に連動して当該第2コレット部材29をコレット中心軸回りに回転動作させる回転機構に相当する。カム機構において、突起32をガイド溝35の上側の溝部分35Aに嵌合させた状態では、第1コレット部材28に対して第2コレット部材29を相対的にコレット中心軸方向(上下方向)に直進移動させることができる。また、突起32をガイド溝35の上側の溝部分35Aに嵌合させた状態では、第1コレット部材28の下面に対して、第2コレット部材29のチップ押さえ部34の下面をそれと同じ高さ又はそれよりも若干下方に突出する高さに配置可能になっている。
コレット27の内側部品となる第1コレット部材28に対して、コレット27の外側部品となる第2コレット部材29は、例えば図5に示すように、エアーシリンダー36を駆動源としてコレット中心軸方向に移動可能に組み込まれる構成となっている。第2コレット部材29は、例えば、コイルバネ等のバネ力で常に上方向に付勢され、この付勢力に対抗してエアーシリンダー36が第2コレット部材29を押し下げるように駆動する仕組みになっている。また、バネ力とエアーシリンダー36の駆動力は、第2コレット部材29の回転動作を許容しつつ、第2コレット部材29に伝達される仕組みになっている。このため、エアーシリンダー36を駆動すると、その駆動力を受けて第2コレット部材29がコレット中心軸方向に沿って下方に移動する。また、第2コレット部材29の移動中に突起32とガイド溝35の嵌合位置が変位することにより、第2コレット部材29がコレット中心軸回りに回転する。
本実施の形態においては、エアーシリンダー36の駆動によって第2コレット部材29を上端位置から下端位置まで押し下げた場合に、突起32とガイド溝35の嵌合によって第2コレット部材29が45度の角度で回転する構成となっている。また、第2コレット部材29をバネ力で上端位置へと引き上げた場合は、突起32とガイド溝35の嵌合によって第2コレット部材29が先程と反対方向に45度の角度で回転する構成となっている。また、第2コレット部材29を下端位置まで押し下げた状態では、第1コレット部材28に吸着される半導体チップ8の向きに対して、第2コレット部材29のチップ押さえ部34が同じ向きで配置される構成となっている。また、第2コレット部材29を上端位置まで引き上げた状態では、第1コレット部材28に吸着される半導体チップ8の向きに対して、第2コレット部材29のチップ押さえ部34が異なる向き(回転方向に45度の角度で傾いた状態)で配置される構成となっている。
<2.半導体装置の製造装置の動作>
続いて、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造装置1の動作とこれに基づく半導体装置の製造方法について説明する。まず、ピックアップすべき半導体チップ8の直上にコレット27が位置するように、移動体12を第1ステージ5の直上に移動させた状態で、カメラ23と照明24を用いて、ピックアップすべき半導体チップ8の位置を認識する。半導体チップ8は、例えば、アルミニウム電極からなる電極部を上に向けた状態で第1ステージ5にウエハ状態でセットされる。また、半導体チップ8上には、例えば、チップコーナー部に形成された電極部(例えば、100μm角のアルミニウム電極)がアライメントマークとして設けられている。このため、半導体装置の製造装置1は、半導体チップ8上のアライメントマークをカメラ23と照明24を用いて読み取ることにより、ピックアップすべき半導体チップ8の位置を認識する。このとき、コレット27の第2コレット部材29はバネ力等で上方に引き上げられている。このため、第2コレット部材29のチップ押さえ部34と半導体チップ8の位置関係は、図6に示すように、回転方向(矢印方向)に45度のずれを生じた状態となる。この状態では、半導体チップ8とチップ押さえ部34の向きが異なるため、半導体チップ8のコーナー部でアライメントマークM1,M2がチップ押さえ部34で遮られることがない。このため、コレット27の上方からでも、カメラ23と照明24を用いて、アライメントマークM1,M2を読み取ることができる。
続いて、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造装置1の動作とこれに基づく半導体装置の製造方法について説明する。まず、ピックアップすべき半導体チップ8の直上にコレット27が位置するように、移動体12を第1ステージ5の直上に移動させた状態で、カメラ23と照明24を用いて、ピックアップすべき半導体チップ8の位置を認識する。半導体チップ8は、例えば、アルミニウム電極からなる電極部を上に向けた状態で第1ステージ5にウエハ状態でセットされる。また、半導体チップ8上には、例えば、チップコーナー部に形成された電極部(例えば、100μm角のアルミニウム電極)がアライメントマークとして設けられている。このため、半導体装置の製造装置1は、半導体チップ8上のアライメントマークをカメラ23と照明24を用いて読み取ることにより、ピックアップすべき半導体チップ8の位置を認識する。このとき、コレット27の第2コレット部材29はバネ力等で上方に引き上げられている。このため、第2コレット部材29のチップ押さえ部34と半導体チップ8の位置関係は、図6に示すように、回転方向(矢印方向)に45度のずれを生じた状態となる。この状態では、半導体チップ8とチップ押さえ部34の向きが異なるため、半導体チップ8のコーナー部でアライメントマークM1,M2がチップ押さえ部34で遮られることがない。このため、コレット27の上方からでも、カメラ23と照明24を用いて、アライメントマークM1,M2を読み取ることができる。
次に、図示しない昇降機構の駆動によりコレット27を下降させて、第1コレット部材28の下端部で半導体チップ8を真空引きにより吸着保持する。その後、図示しない昇降機構の駆動によりコレット27を上昇させる。これにより、第1ステージ5から1つの半導体チップ8がコレット27によってピックアップされた状態となる。
次に、移動機構部4における駆動モータ14の駆動により、コレット27を支持する移動体12を第1ステージ5から第2ステージ6に向けてY方向に移動させる。これにより、移動体12が第2ステージ6の直上位置に配置される。また、移動体12に支持されたコレット27は、第2ステージ6に載置されたチップ搭載基板9の直上位置に配置される。第2ステージ6においては、半導体チップ8に設けられたアライメントマークと、チップ搭載基板9に設けられたアライメントマークを用いて、両者の位置合わせを行なう。その際、図7に示すように、第2ステージ6にセットされるチップ搭載基板9のアライメントマークと、その基板上に搭載される半導体チップ8のアライメントマークを、第2ステージ6の上方に配置されているカメラ25と照明26を用いて読み取る。半導体チップ8とチップ搭載基板9の位置合わせは、アライメントマークの読取結果に基づいて検出した両者の相対的な位置ずれに応じて、移動機構部4の駆動モータ13,14を駆動することにより行なう。その場合、各々の駆動モータ13,14の駆動量及び駆動方向(モータ回転方向)は、アライメントマークの読取結果に基づく両者の位置ずれ量及び位置ずれ方向によって決まる。
半導体チップ8のアライメントマークM1,M2は、図8に示すように、チップコーナー部に1つずつ存在している。これに対して、チップ搭載基板9のアライメントマークM3,M4は、半導体チップ8の外側に位置するようにL字形に設けられるとともに、アライメントマークM1,M2と1:1の対応関係で設けられている。アライメントマークの形状は、特に、L字形に限るものではなく、別の形状であってもよい。アライメントマークM1,M2,M3,M4を用いた半導体チップ8とチップ搭載基板9の位置合わせは、例えば、次のような条件で行なわれる。即ち、アライメントマークM1の最端部からアライメントマークM3までのX方向及びY方向の離間距離Lx,Lyが、それぞれ規定値となるように位置合わせを行なう。また、アライメントマークM2の最端部からアライメントマークM4までのX方向及びY方向の離間距離Lx′,Ly′が、それぞれ規定値となるように位置合わせを行なう。このような位置合わせに際して、半導体チップ8の向きとチップ押さえ部34の向きは、回転方向に45度ずれているため、チップ押さえ部34で遮られることなく、カメラ25と照明26を用いてアライメントマークを読み取ることができる。また、位置合わせの段階では、図9(A),(B)に示すように、チップ押さえ部34が半導体チップ8から上方に離間(退避)した状態で配置される。
その後、図示しない昇降駆動の駆動によりコレット27を下降させる。そして、この下降中に、第1コレット部材28の下端部で吸着保持している半導体チップ8をチップ搭載基板9に載せて押し付ける。チップ搭載基板9のチップ搭載部分には予めダイボンド材や接着フィルム等の接着層が設けられる。このため、第1コレット部材28は、半導体チップ8とチップ搭載基板9との間に接着層を介在させた状態で、半導体チップ8をチップ搭載基板9に押し付けることになる。
次に、第1コレット部材28で半導体チップ8を押し付けたまま、エアーシリンダー36の駆動により第2コレット部材29を押し下げる。このとき、第2コレット部材29は、突起32とガイド溝35の嵌合により、回転しながら下方に移動する。この下方への移動中に突起32がガイド溝35の上側の溝部分35Aに嵌合する状態になると、第2コレット部材29の回転が停止する。この段階で図10(A),(B)に示すように、チップ押さえ部34と半導体チップ8の向きが揃う。また、この状態で第2コレット部材29がさらに下方に移動して、半導体チップ8の外周部を下向きに加圧する。これにより、半導体チップ8は、第1コレット部材28と第2コレット部材29の両方で同時に押し付けられた状態となる。即ち、半導体チップ8の被吸着面内をチップ中央部とチップ外周部に二分して考えると、半導体チップ8の中央部は第1コレット部材28で押し付けられ、半導体チップ8の外周部は第2コレット部材29のチップ押さえ部34で押し付けられた状態となる。この状態では、半導体チップ8の向きと第2コレット部材29のチップ押さえ部34の向きが、コレット中心軸回りの回転方向で同じ向きになる。このため、半導体チップ8全体をチップ搭載基板9に押し付けることができる。また、半導体チップ8の薄型化に伴って、例えば、第2コレット部材29を押し下げる前の段階で半導体チップ8の外周部に反りが生じていても、チップ押さえ部34で半導体チップ8を加圧することで半導体チップ8の反りを矯正することができる。
次に、上述のようにコレット27で半導体チップ8を押し付けた状態で、上述した加熱部の駆動により、コレット27を用いて加熱と加圧を同時に行なう。このとき、例えば、接着フィルムを用いて半導体チップ8を固定する場合は、100〜160℃の熱処理を行なって接着フィルムの樹脂成分を硬化させる。これにより、半導体チップ8の外周部をチップ搭載基板9の基板面から浮かすことなく、半導体チップ8とチップ搭載基板9を緊密に接着させることができる。また、コレット27(特に、第2コレット部材29)が金属製であると、加熱部からの温度が半導体チップ8に均一に伝わるため、接着の信頼性を高めることができる。
その後は、エアーシリンダー36の駆動を停止するとともに、図示しない昇降機構の駆動によりコレット27を上昇させる。これにより、コレット27の第2コレット部材29はバネ力等で元の位置まで回転しながら引き上げられる。次いで、移動機構部4の駆動により移動体12が第2ステージ6から第1ステージ5に向けてY方向に移動し、次のピックアップ動作に入る。以降は、上記同様の動作が繰り返されることになる。
本発明の実施の形態においては、第1コレット部材28と第2コレット部材29からなるコレット27を用いて、半導体チップ8をチップ搭載基板9に載置する動作と半導体チップ8全体をチップ搭載基板9に加圧する動作を、一工程で行なうことができる。このため、チップ搭載基板9に対する半導体チップ8の載置と加圧を別々の工程及び装置で行なう必要がなくなる。また、チップ搭載基板9の直上位置で、第2コレット部材29のチップ押さえ部34をエアーシリンダー36で押し下げる前に、チップ押さえ部34と半導体チップ8の向きを異ならせている。このため、第2コレット部材29のチップ押さえ部34に邪魔されることなく、半導体チップ8に設けられたアライメントマークを読み取ることができる。また、チップ搭載基板9の直上位置で、2コレット部材29のチップ押さえ部34をエアーシリンダー36で押し下げる場合は、第2コレット部材29をコレット中心軸回りに回転させながら移動させる。このため、チップ押さえ部34と半導体チップ8の向きを揃えた状態で、チップ押さえ部34により半導体チップ8を押し付けることができる。このため、アライメントマークの読み取りと半導体チップの均一な押し付けを両立させることができる。
なお、上記実施の形態においては、ステージ部2の第1ステージ5にダイシング済みの半導体ウエハが載置され、そこから半導体チップ8がコレット27によってピックアップされるものとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、第1ステージ5と第2ステージ6の間に図示しない中間ステージを設け、第1ステージ5から中間ステージに移載された半導体チップ8を上記同様にコレット27でピックアップし、第2ステージ6上のチップ搭載基板9に搭載する構成としてもよい。かかる構成を採用する場合は、融通性と拡張性を高めるために、中間ステージに回転機構を設け、当該回転機構により中間ステージ上で半導体チップ8の向きを変えられるようにすることが望ましい。また、第1ステージ5から中間ステージに半導体チップ8を移載するチップ移載部と、中間ステージから第2ステージ6に半導体チップ8を移載するチップ移載部とを、互いに独立した別々のツールで構成することが望ましい。
1…半導体装置の製造装置、2…ステージ部、3…チップ移載部、4…移動機構部、5…第1ステージ、6…第2ステージ、7…半導体ウエハ、8…半導体チップ、9…チップ搭載基板、27…コレット、28…第1コレット部材、29…第2コレット部材、30,31…吸着孔、32…突起、33…円筒部、34…チップ押さえ部、35…ガイド溝
Claims (7)
- 半導体チップを吸着して保持するコレットと、当該コレットを昇降させる昇降機構とを有し、前記コレットで保持した前記半導体チップを前記昇降機構の駆動によりチップ搭載基板に搭載するチップ移載部を備え、
前記コレットは、前記半導体チップを吸着するための吸着孔を有する第1コレット部材と、前記第1コレット部材の外側に当該第1コレット部材とは独立してコレット中心軸方向に移動可能に設けられるとともに、前記半導体チップを押さえるためのチップ押さえ部を有する第2コレット部材とを有する
半導体装置の製造装置。 - 前記コレットは、前記コレット中心軸方向への前記第2コレット部材の移動に連動して当該第2コレット部材を前記コレット中心軸回りに回転動作させる回転機構を有する
請求項1記載の半導体装置の製造装置。 - 前記チップ移載部は、前記コレットを介して前記半導体チップを加熱する加熱部を有する
請求項1又は2記載の半導体装置の製造装置。 - 前記コレットが金属製である
請求項3記載の半導体装置の製造装置。 - 前記第1コレット部材に対して前記第2コレット部材が交換可能である
請求項1又は2記載の半導体装置の製造装置。 - 第1ステージに載置された半導体チップをコレットで吸着して保持するピックアップ工程と、
前記半導体チップを保持したコレットを第2ステージに載置されたチップ搭載基板の直上位置へと移動させる移動工程と、
前記チップ搭載基板の直上位置で前記コレットを下降させて前記半導体チップを前記チップ搭載基板に載せるとともに、前記コレットに設けられたチップ押さえ部をコレット中心軸方向に移動させて前記半導体チップの外周部を前記チップ押さえ部で前記チップ搭載基板に押し付けるチップ搭載工程と
を有する半導体装置の製造方法。 - 前記チップ搭載工程において、前記チップ押さえ部を前記コレット中心軸方向に移動させる場合に、前記コレット中心軸回りの回転方向で、前記チップ押さえ部の向きが、前記半導体チップの向きと異なる状態から、前記半導体チップの向きと同じ状態になるように、前記チップ押さえ部を回転させながら移動させる
請求項6記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
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JP2009006283A JP2010165815A (ja) | 2009-01-15 | 2009-01-15 | 半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法 |
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- 2009-01-15 JP JP2009006283A patent/JP2010165815A/ja active Pending
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