JP2538058B2 - Pattern recognition method for semiconductor chips - Google Patents
Pattern recognition method for semiconductor chipsInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体装置（半導体チップ）のフリップチッ
プボンディングの際の位置決めのための半導体チップの
パターン認識方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor chip pattern recognition method for positioning a semiconductor device (semiconductor chip) during flip chip bonding.
従来の技術 近年、半導体集積回路は、集積度の向上と共に、パタ
ーンが微細化されてきており、フリップチップボンディ
ングの際には、位置精度の向上が求められてきている。2. Description of the Related Art In recent years, in semiconductor integrated circuits, the degree of integration has been improved and the patterns have been miniaturized. Therefore, in flip chip bonding, improvement in positional accuracy has been demanded.
以下、従来の半導体チップのフリップチップボンディ
ングについて図面を参照して説明する。Hereinafter, conventional flip chip bonding of a semiconductor chip will be described with reference to the drawings.
第３図は従来の半導体装置の製造方法の一工程である
半導体チップのパターン認識のための装置図であり、１
は半導体チップ、２はバンプ電極、３は位置合わせステ
ージ、４は可視光カメラ、５は可視光照射ランプであ
る。第４図は、従来のチップ認識のための認識位置の説
明図であり、円内が認識位置６である。第５図は半導体
ウェーハをスクライブした後の半導体チップの端部平面
図であり、７は半導体チップの能動領域、８は半導体チ
ップの切断用予備領域であるスクライブレーン、９は半
導体チップの切断跡であるスクライブ跡である。また、
第６図から第８図はフリップチップボンディングの工程
を説明するための工程断面図であり、10は半導体チップ
１を吸着して所定の位置に半導体チップ１を搬送しプリ
ント基板12にチップを圧着する治具であるコレットであ
る。11はコレット10の内部にある半導体チップ吸着用の
真空吸引穴であり、12は半導体チップ１を接続するプリ
ント基板であり、13はプリント基板12の上にあって回路
を形成し半導体チップ１の接続電極となるフットプリン
トである。FIG. 3 is an apparatus diagram for pattern recognition of a semiconductor chip, which is one step of a conventional method for manufacturing a semiconductor device.
Is a semiconductor chip, 2 is a bump electrode, 3 is an alignment stage, 4 is a visible light camera, and 5 is a visible light irradiation lamp. FIG. 4 is an explanatory view of the recognition position for the conventional chip recognition, and the recognition position 6 is in the circle. FIG. 5 is a plan view of an end portion of a semiconductor chip after scribing a semiconductor wafer, 7 is an active region of the semiconductor chip, 8 is a scribe lane which is a preliminary region for cutting the semiconductor chip, and 9 is a trace of cutting the semiconductor chip. It is a scribe mark. Also,
6 to 8 are process cross-sectional views for explaining the flip chip bonding process, in which 10 is the semiconductor chip 1 sucked, the semiconductor chip 1 is conveyed to a predetermined position, and the chip is pressure bonded to the printed board 12. It is a collet that is a jig to do. Reference numeral 11 is a vacuum suction hole for adsorbing the semiconductor chip inside the collet 10, reference numeral 12 is a printed circuit board to which the semiconductor chip 1 is connected, and reference numeral 13 is a circuit on the printed circuit board 12 to form a circuit. It is a footprint that serves as a connection electrode.
以下に、フリップチップボンディング方法について説
明する。The flip chip bonding method will be described below.
まず、第３図に示すようにバンプ電極２は半導体チッ
プ１の表面に形成されており、バンプ電極２を他の回路
基板に圧着させる際には、半導体チップ１の位置認識は
半導体チップ１の裏面に可視光照射ランプ５で可視光を
当て、可視光の反射波を可視光カメラ４で認識させる。First, as shown in FIG. 3, the bump electrode 2 is formed on the surface of the semiconductor chip 1. When the bump electrode 2 is pressure-bonded to another circuit board, the position of the semiconductor chip 1 is recognized by the semiconductor chip 1. Visible light is applied to the back surface by a visible light irradiation lamp 5, and a visible light camera 4 recognizes a reflected wave of visible light.
このとき、半導体チップ１の認識させる位置は、第４
図のように半導体チップ１の端部をそれぞれ認識位置６
として可視光カメラが認識する。At this time, the position recognized by the semiconductor chip 1 is the fourth position.
As shown in FIG.
The visible light camera recognizes as.
以上のようにして認識された半導体チップ１は、第６
図に示されるような真空吸引穴11を持つコレット10によ
り吸着され、第７図に示すようにプリント基板12の上に
搬送され、予め印刷された回路パターンであるフットプ
リント13上に位置決めされ、コレット10により半導体チ
ップ１が加圧され、バンプ電極２がフットプリント13に
圧着され、第８図に示すように半導体チップ１のプリン
ト基板12への接合が完了する。The semiconductor chip 1 recognized as described above is the sixth chip.
Adsorbed by a collet 10 having a vacuum suction hole 11 as shown in the figure, conveyed onto a printed board 12 as shown in FIG. 7, and positioned on a footprint 13 which is a preprinted circuit pattern, The semiconductor chip 1 is pressed by the collet 10, the bump electrodes 2 are pressure-bonded to the footprint 13, and the bonding of the semiconductor chip 1 to the printed board 12 is completed as shown in FIG.
発明が解決しようとする課題 しかしながら従来の半導体チップのパターン認識方法
では、位置決めの際には、半導体チップ１の位置は第４
図に示すように半導体チップ１の端部認識位置６によっ
て定まるが、認識位置６の半導体チップ１の端部は第５
図に示すようにスクライブ跡９がスクライブレーン８の
中心部よりずれることにより半導体チップ１の表面のバ
ンプ電極２と半導体チップ１の端部との相対的位置がず
れてしまい、フットプリント13に接合されるバンプ電極
２の位置が半導体チップ１が変わる度に相対的にずれて
しまう。このため半導体チップ１やプリント基板12のパ
ターンが微細化してきた場合には、バンプ電極２とフッ
トプリント13が大きくずれてしまい接合不良となること
がある。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional semiconductor chip pattern recognition method, when positioning, the position of the semiconductor chip 1 is set to
As shown in the figure, it is determined by the end recognition position 6 of the semiconductor chip 1, but the end of the semiconductor chip 1 at the recognition position 6 is the fifth position.
As shown in the figure, the scribe mark 9 is displaced from the center of the scribe lane 8, so that the relative position between the bump electrode 2 on the surface of the semiconductor chip 1 and the end portion of the semiconductor chip 1 is displaced, and the scribe line is bonded to the footprint 13. The position of the bump electrode 2 to be formed is relatively displaced each time the semiconductor chip 1 is changed. Therefore, when the patterns of the semiconductor chip 1 and the printed circuit board 12 are miniaturized, the bump electrode 2 and the footprint 13 may be largely displaced from each other, resulting in defective bonding.
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、半導体
チップの裏面側から認識しても半導体チップの表面をパ
ターン認識することのできる半導体チップのパターン認
識方法を提供することを目的とするものである。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a pattern recognition method for a semiconductor chip, which enables pattern recognition on the front surface of the semiconductor chip even when recognized from the back surface side of the semiconductor chip. Is.
課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の半導体チップのパ
ターン認識方法は、表面に配線パターンを有した半導体
チップをプリント基板等の基板にその配線パターン面を
下にして接合するフリップチップ接合工程における半導
体チップのパターン認識方法であって、半導体チップを
そのパターン面を下にしてガラス板上に搭載し、そのガ
ラス板の下方から半導体チップのパターン面に対して半
導体チップを透過する波長の赤外線を照射し、その半導
体チップを透過した赤外線を検出し、半導体チップの裏
面側から半導体チップのパターンを認識するものであ
る。Means for Solving the Problems In order to achieve this object, a pattern recognition method for a semiconductor chip of the present invention is to bond a semiconductor chip having a wiring pattern on its surface to a substrate such as a printed circuit board with its wiring pattern surface facing down. A method of recognizing a pattern of a semiconductor chip in a flip chip bonding process, comprising: mounting a semiconductor chip on a glass plate with its pattern surface facing down, and mounting the semiconductor chip from below the glass plate to the pattern surface of the semiconductor chip. It irradiates infrared rays having a transmitting wavelength, detects the infrared rays transmitted through the semiconductor chip, and recognizes the pattern of the semiconductor chip from the back surface side of the semiconductor chip.
作用 この構成によって、半導体チップのパターン形成面か
ら照射された赤外線が半導体チップの基板部分であるシ
リコン単結晶を透過し、また半導体チップ表面にある配
線部分であるアルミニウムでは反射されるため、半導体
チップを透過した赤外線を検出することにより、半導体
チップの裏面から半導体チップの配線や電極をパターン
認識することができる。Function With this configuration, infrared rays emitted from the pattern formation surface of the semiconductor chip pass through the silicon single crystal that is the substrate portion of the semiconductor chip and are reflected by the aluminum that is the wiring portion on the surface of the semiconductor chip. By detecting the infrared rays that have passed through, it is possible to pattern-recognize the wiring and electrodes of the semiconductor chip from the back surface of the semiconductor chip.
実施例 以下、本発明の半導体チップのパターン認識方法の一
実施例について、第１図，第２図を参照しながら説明す
る。Embodiment An embodiment of the pattern recognition method for a semiconductor chip according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
まず第１図において、14はシリコン単結晶を透過する
波長の赤外線を発する赤外線照射ランプ、15は赤外線照
射ランプ14から発する赤外線を検出する検出する赤外線
カメラ、16は前記赤外線を透過する赤外線透過ガラス、
17は赤外線透過ガラス16を固定するガラス固定台であ
る。第２図は、半導体チップ認識工程を説明するための
半導体チップの平面図である。第２図において、18はパ
ターン認識位置である。なお、第１図，第２図において
１は半導体チップ、２はバンプ電極でこれらは従来例の
構成と同じである。First, in FIG. 1, 14 is an infrared irradiation lamp that emits infrared rays having a wavelength that passes through a silicon single crystal, 15 is an infrared camera that detects infrared rays emitted from the infrared irradiation lamp 14, and 16 is infrared transmission glass that transmits the infrared rays. ,
Reference numeral 17 is a glass fixing base for fixing the infrared transmitting glass 16. FIG. 2 is a plan view of the semiconductor chip for explaining the semiconductor chip recognition step. In FIG. 2, 18 is a pattern recognition position. In FIGS. 1 and 2, 1 is a semiconductor chip and 2 is a bump electrode, which have the same structure as the conventional example.
以上、第１図，第２図により本発明の半導体チップの
パターン認識方法の動作を以下に説明する。The operation of the semiconductor chip pattern recognition method of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
まず、第１図において、赤外線照射ランプ14から発せ
られた赤外線は、赤外線透過ガラス16を透過して半導体
チップ１に照射される。半導体チップ１に照射された赤
外線は、シリコン単結晶を透過し、半導体チップ１の表
面に配線されたアルミニウムで反射される。そして透過
した赤外線を赤外線カメラ15によって検出することによ
り、赤外線カメラ15は半導体チップ１の表面配線パター
ンを第２図のように検出することができる。検出された
半導体チップ１の表面配線パターンのうちパターン認識
位置18の部分を認識することにより、半導体チップ１の
端部形状によらずバンプ電極２の位置を正確に把握する
ことができる。第１図に示したチップ認識工程の後、従
来例で示した第６図から第８図にいたるフリップチップ
ボンディングが行なわれる。First, in FIG. 1, the infrared rays emitted from the infrared ray irradiation lamp 14 are transmitted through the infrared ray transmitting glass 16 and applied to the semiconductor chip 1. The infrared rays applied to the semiconductor chip 1 pass through the silicon single crystal and are reflected by aluminum wired on the surface of the semiconductor chip 1. By detecting the transmitted infrared rays with the infrared camera 15, the infrared camera 15 can detect the surface wiring pattern of the semiconductor chip 1 as shown in FIG. By recognizing the pattern recognition position 18 of the detected surface wiring pattern of the semiconductor chip 1, the position of the bump electrode 2 can be accurately grasped regardless of the end shape of the semiconductor chip 1. After the chip recognition step shown in FIG. 1, the flip chip bonding shown in FIGS. 6 to 8 shown in the conventional example is performed.
以上のように本実施例によれば、赤外線照射ランプ14
から発する赤外線により赤外線カメラ15が半導体チップ
１の配線パターンを半導体チップ１の端部形状によらず
正確に認識できるため、第７図に示すフリップチップボ
ンディングの際、半導体チップ１のバンプ電極２とプリ
ント基板12上のフットプリント13とを正確に位置合わせ
して接合を行なうことができる。As described above, according to this embodiment, the infrared irradiation lamp 14
Since the infrared camera 15 can accurately recognize the wiring pattern of the semiconductor chip 1 by the infrared rays emitted from the semiconductor chip 1, the bump electrode 2 of the semiconductor chip 1 and the bump electrode 2 of the semiconductor chip 1 can be accurately recognized regardless of the end shape of the semiconductor chip 1. The footprint 13 on the printed circuit board 12 can be accurately aligned and joined.
なお、本実施例では半導体チップ１の表面配線パター
ンを第２図のパターン認識位置18で認識させているが、
バンプ電極２等を認識させてもよい。In the present embodiment, the surface wiring pattern of the semiconductor chip 1 is recognized at the pattern recognition position 18 in FIG.
The bump electrodes 2 and the like may be recognized.
発明の効果 本発明の半導体チップのパターン認識方法によれば、
赤外線の透過光により半導体チップの表裏や半導体チッ
プの端部形状によらず半導体チップの表面配線パターン
や電極を認識することができる。According to the semiconductor chip pattern recognition method of the present invention,
By the transmitted light of infrared rays, the surface wiring pattern and electrodes of the semiconductor chip can be recognized regardless of the front and back surfaces of the semiconductor chip and the shape of the edge of the semiconductor chip.
その結果、半導体チップ上のバンプ電極とプリント基
板上のフットプリントをずれることなく接合させること
ができる。As a result, the bump electrodes on the semiconductor chip and the footprint on the printed circuit board can be joined without displacement.
第１図は本発明の半導体チップのパターン認識方法の実
施例を示す認識装置の断面図、第２図は本発明の半導体
チップのパターン認識工程を説明する半導体チップ平面
図、第３図は従来の半導体チップのパターン認識方法を
示す認識装置の断面図、第４図は従来の半導体チップ認
識の認識位置の説明図、第５図は半導体装置の製造方法
の一工程であるスクライブ後の半導体チップの端部平面
図、第６図から第８図は半導体装置の製造方法の一例で
あるフリップチップボンディングの工程を説明する断面
図である。 １……半導体チップ、２……バンプ電極、３……位置合
わせステージ、４……可視光カメラ、５……可視光照射
ランプ、６……認識位置、７……能動領域、８……スク
ライブレーン、９……スクライブ跡、10……コレット、
11……真空吸引穴、12……プリント基板、13……フット
プリント、14……赤外線照射ランプ、15……赤外線カメ
ラ、16……赤外線透過ガラス、17……ガラス固定台、18
……パターン認識位置。FIG. 1 is a sectional view of a recognition device showing an embodiment of a semiconductor chip pattern recognition method of the present invention, FIG. 2 is a plan view of a semiconductor chip for explaining a pattern recognition process of a semiconductor chip of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a sectional view of a recognition device showing a semiconductor chip pattern recognition method, FIG. 4 is an explanatory view of a recognition position of a conventional semiconductor chip recognition, and FIG. 5 is a semiconductor chip after scribing which is one step of a method for manufacturing a semiconductor device. 6A to 6C are cross-sectional views for explaining the steps of flip chip bonding which is an example of the method for manufacturing a semiconductor device. 1 ... Semiconductor chip, 2 ... Bump electrode, 3 ... Alignment stage, 4 ... Visible light camera, 5 ... Visible light irradiation lamp, 6 ... Recognition position, 7 ... Active area, 8 ... Scribe Lane, 9 ... Scribe mark, 10 ... Colette,
11 ... Vacuum suction hole, 12 ... Printed circuit board, 13 ... Footprint, 14 ... Infrared irradiation lamp, 15 ... Infrared camera, 16 ... Infrared transparent glass, 17 ... Glass fixing base, 18
...... Pattern recognition position.
Claims (1)
をプリント基板等の基板にその配線パターン面を下にし
て接合するフリップチップ接合工程における半導体チッ
プのパターン認識方法であって、前記半導体チップをそ
のパターン面を下にしてガラス板上に搭載し、前記ガラ
ス板の下方から前記半導体チップのパターン面に対して
前記半導体チップを透過する波長の赤外線を照射し、前
記半導体チップを透過した赤外線を検出し、前記半導体
チップの裏面側から半導体チップのパターンを認識する
ことを特徴とする半導体チップのパターン認識方法。1. A method of recognizing a semiconductor chip pattern in a flip chip bonding step of bonding a semiconductor chip having a wiring pattern on its surface to a substrate such as a printed circuit board with its wiring pattern surface facing down. Mounted on a glass plate with its pattern surface down, irradiating infrared rays of a wavelength that passes through the semiconductor chip to the pattern surface of the semiconductor chip from below the glass plate, and the infrared light that has passed through the semiconductor chip A method for recognizing a pattern of a semiconductor chip, which comprises detecting and recognizing a pattern of the semiconductor chip from the back surface side of the semiconductor chip.
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|---|---|---|---|
| JP1158699A JP2538058B2 (en) | 1989-06-21 | 1989-06-21 | Pattern recognition method for semiconductor chips |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0323646A JPH0323646A (en) | 1991-01-31 |
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| JP (1) | JP2538058B2 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100864227B1 (en) * | 2002-05-28 | 2008-10-20 | 후지쯔 마이크로일렉트로닉스 가부시키가이샤 | Recognition method of a mark, manufacturing method and mounting method of a semiconductor device |
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|---|---|---|---|---|
| JPS56129334A (en) * | 1980-03-14 | 1981-10-09 | Hitachi Ltd | Positioning detection for wire bonding |
| JPS633382A (en) * | 1986-06-23 | 1988-01-08 | Hitachi Ltd | Image recognition device |
-
1989
- 1989-06-21 JP JP1158699A patent/JP2538058B2/en not_active Expired - Fee Related
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| KR100864227B1 (en) * | 2002-05-28 | 2008-10-20 | 후지쯔 마이크로일렉트로닉스 가부시키가이샤 | Recognition method of a mark, manufacturing method and mounting method of a semiconductor device |
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