JP3791501B2 - 回路基板、半導体装置、半導体製造装置、回路基板の製造方法および半導体装置の製造方法 - Google Patents

回路基板、半導体装置、半導体製造装置、回路基板の製造方法および半導体装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP3791501B2
JP3791501B2 JP2003048817A JP2003048817A JP3791501B2 JP 3791501 B2 JP3791501 B2 JP 3791501B2 JP 2003048817 A JP2003048817 A JP 2003048817A JP 2003048817 A JP2003048817 A JP 2003048817A JP 3791501 B2 JP3791501 B2 JP 3791501B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor chip
circuit board
tape substrate
bonding stage
end position
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003048817A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2004259922A (ja
Inventor
道義 高野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2003048817A priority Critical patent/JP3791501B2/ja
Priority to US10/785,709 priority patent/US20040217470A1/en
Publication of JP2004259922A publication Critical patent/JP2004259922A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3791501B2 publication Critical patent/JP3791501B2/ja
Priority to US11/674,705 priority patent/US20070124928A1/en
Priority to US12/364,756 priority patent/US8136238B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814Conductive parts
    • H01L21/4821Flat leads, e.g. lead frames with or without insulating supports
    • H01L21/4842Mechanical treatment, e.g. punching, cutting, deforming, cold welding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/563Encapsulation of active face of flip-chip device, e.g. underfilling or underencapsulation of flip-chip, encapsulation preform on chip or mounting substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/4985Flexible insulating substrates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • H01L2224/05573Single external layer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • H01L2224/131Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/13144Gold [Au] as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • H01L2224/131Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/13147Copper [Cu] as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203Bump and layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/7525Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/75251Means for applying energy, e.g. heating means in the lower part of the bonding apparatus, e.g. in the apparatus chuck
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/7525Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/75252Means for applying energy, e.g. heating means in the upper part of the bonding apparatus, e.g. in the bonding head
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/757Means for aligning
    • H01L2224/75743Suction holding means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/818Bonding techniques
    • H01L2224/81801Soldering or alloying
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/831Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus
    • H01L2224/83102Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus using surface energy, e.g. capillary forces
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8319Arrangement of the layer connectors prior to mounting
    • H01L2224/83192Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/91Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
    • H01L2224/92Specific sequence of method steps
    • H01L2224/921Connecting a surface with connectors of different types
    • H01L2224/9212Sequential connecting processes
    • H01L2224/92122Sequential connecting processes the first connecting process involving a bump connector
    • H01L2224/92125Sequential connecting processes the first connecting process involving a bump connector the second connecting process involving a layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01004Beryllium [Be]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01005Boron [B]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01006Carbon [C]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01013Aluminum [Al]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01019Potassium [K]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01029Copper [Cu]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01033Arsenic [As]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01039Yttrium [Y]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01078Platinum [Pt]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01079Gold [Au]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01082Lead [Pb]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013Alloys
    • H01L2924/014Solder alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/12Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204Optical Diode
    • H01L2924/12042LASER
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • Y10T29/49144Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc. by metal fusion
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • Y10T29/49146Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc. with encapsulating, e.g., potting, etc.
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/49155Manufacturing circuit on or in base
    • Y10T29/49165Manufacturing circuit on or in base by forming conductive walled aperture in base

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板、半導体装置、半導体製造装置、回路基板の製造方法および半導体装置の製造方法に関し、特に、COF(チップ・オン・フィルム)におけるFDB(フェイス・ダウン・ボンディング)に適用して好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の半導体装置では、例えば、特許文献1に開示されているように、加熱・加圧下でのAu−Au接合により、COFにおけるFDBを実現する方法があった。
図13は、従来の半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【0003】
図13(a)において、テープ基板111には、インナーリードとしてCu配線層112が形成され、Cu配線層112の周囲は保護膜113で覆われるとともに、Cu配線層112の露出部分はAuメッキ層114で覆われている。
なお、テープ基板111としては、例えば、ポリイミドフィルムなどを用いることができ、保護膜113としては、例えば、ソルダレジストなどを用いることができる。
【0004】
一方、半導体チップ115には、パッド電極116が設けられ、パッド電極116の周囲は保護膜117で覆われるとともに、パッド電極116上には、高さH2のAuバンプ電極118が形成されている。
なお、パッド電極116としては、例えば、Alなどを用いることができ、保護膜117としては、例えば、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜などを用いることができる。
【0005】
そして、半導体チップ115をテープ基板111に実装する場合、図13(b)に示すように、加熱されたボンディングステージ102上にテープ基板111を載置する。そして、半導体チップ115をボンディングヘッド101で吸着保持しながら、Auメッキ層114で覆われたCu配線層112上にAuバンプ電極118を押し付ける。
【0006】
ここで、Auメッキ層114で覆われたCu配線層112上にAuバンプ電極118を押し付けると、Auバンプ電極118下のテープ基板111が沈み込み、半導体チップ115の端部と、Auメッキ層114で覆われたCu配線層112との間のクリアランスCLが減少するため、半導体チップ115の端部がAuメッキ層114に接触することがある。
【0007】
このため、従来の半導体装置では、半導体チップ115の端部がAuメッキ層114に接触することを防止するため、Auバンプ電極118の高さH2を高くしていた。
例えば、半導体チップ115をテープ基板111に実装した場合、半導体チップ115の端部と、Auメッキ層114で覆われたCu配線層112との間のクリアランスCLは10〜12μm程度となり、半導体チップ115の端部がAuメッキ層114に接触することを防止するため、Auバンプ電極118の高さH2は22.5μm程度に設定されていた。
【0008】
【特許文献1】
特開2001−298046号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、Auバンプ電極118の高さH2を高くすると、Auバンプ電極118は、1個の半導体チップ115当たり400〜500個程度設けられることもあり、コストアップの要因となるとともに、Auバンプ電極118間の高さH2のバラツキが大きくなり、Auバンプ電極118の接続信頼性が劣化するという問題があった。
【0010】
そこで、本発明の目的は、バンプ電極の高さを抑制しつつ、半導体チップの端部とテープ基板のリード端子との間のクリアランスを増加させることが可能な回路基板、半導体装置、半導体製造装置、回路基板の製造方法および半導体装置の製造方法を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項1記載の回路基板によれば、チップを搭載するチップ搭載領域と、前記チップ搭載領域の境界が下側に向かって沈み込んでからさらに、前記チップ搭載領域の周囲が外側に向かって下向きに傾斜するように成型された実装基板と、前記チップ搭載領域にかかるようにして、前記実装基板上に形成されたリード端子とを備えることを特徴とする。
【0012】
これにより、実装基板とチップ面との間の間隔を広げることなく、チップの端部から実装基板を遠ざけることが可能となる。
このため、チップと実装基板とを接合する電極の高さを高くすることなく、チップの端部が実装基板に接触することを防止することが可能となり、チップと実装基板との間の接続信頼性を向上させることが可能となる。
【0013】
また、請求項2記載の半導体装置によれば、リード端子が形成された回路基板と、バンプ電極を介して前記リード端子に接合された半導体チップと、前記回路基板に設けられ、前記半導体チップの端部位置に対応して配置された凹部と、前記端部位置の外周部に設けられ、前記回路基板を外側に向かって下向きに傾斜させた傾斜部とを備えることを特徴とする。
【0014】
これにより、回路基板が半導体チップの端部から遠ざかるように、回路基板を湾曲させ、かつ、折り曲げることが可能となり、バンプ電極の高さを高くすることなく、半導体チップの端部が回路基板に接触することを防止することが可能となる。
このため、バンプ電極に使用される材料を減らして、コストダウンを図ることが可能となるとともに、バンプ電極間の高さの均一性を向上させて、半導体チップと回路基板との間の接続信頼性を向上させることが可能となる。
【0015】
また、請求項3記載の半導体装置によれば、前記凹部および傾斜部と前記平坦部との境界は、前記リード端子と前記半導体チップのバンプ電極の端部より外側で前記半導体チップの端部より内側の位置に対応して配置されていることを特徴とする。
これにより、回路基板に凹部および傾斜部を設けることで、回路基板上のリード端子を半導体チップの端部から遠ざけることが可能となり、半導体チップの端部が回路基板に接触した場合においても、半導体チップがリード端子とショートすることを防止することができる。
【0016】
また、請求項4記載の半導体装置によれば、前記凹部および傾斜部は、前記バンプ電極と前記半導体チップの端部位置との間の領域を含むことを特徴とする。これにより、凹部および傾斜部の位置がばらついた場合においても、バンプ電極の高さに影響を与えることなく、半導体チップの端部から実装基板を遠ざけることが可能となり、半導体チップの端部が回路基板に接触することを防止することが可能となる。
【0017】
また、請求項5記載の半導体製造装置によれば、回路基板を支えるボンディングステージと、前記回路基板上に半導体チップを搭載する搭載手段と、前記ボンディングステージに設けられ、前記半導体チップの端部位置に対応して配置された溝または孔のいずれか少なくとも一方と、前記端部位置の外周部に設けられ、前記ボンディングステージを外側に向かって下向きに傾斜させた傾斜面とを備えることを特徴とする。
【0018】
これにより、ボンディングステージ上に回路基板を載置することで、半導体チップの搭載を可能としつつ、半導体チップの端部位置に対応して配置された凹部およびその外周部に配置された傾斜部を回路基板に一括して形成することが可能となる。
このため、製造工程および回路基板の複雑化を抑制しつつ、半導体チップの端部と回路基板のリード端子との間のクリアランスを増加させることが可能となり、バンプ電極の高さを低減させて、コストダウンを図ることが可能となるとともに、バンプ電極間の高さの均一性を向上させて、半導体チップと回路基板との間の接続信頼性を向上させることが可能となる。
【0019】
また、請求項6記載の半導体製造装置によれば、前記ボンディングステージに設けられた溝または孔を吸引する吸引手段と、前記回路基板の加熱状態に基づいて、前記吸引手段による吸引タイミングを制御する吸引制御手段とを備えることを特徴とする。
これにより、回路基板の変形による影響を回避しつつ、回路基板を軟化させることが可能となるとともに、回路基板のうち、半導体チップの端部位置に対応する部分を溝または孔内に引き込むことが可能となり、半導体チップの端部位置に対応して配置された凹部およびその外周部に配置された傾斜部を効率よく形成することが可能となる。
【0020】
また、請求項7記載の半導体製造装置によれば、前記回路基板のうち、前記半導体チップの端部位置に対応する領域を局所的に加熱する加熱手段をさらに備えることを特徴とする。
これにより、回路基板全体の軟化を抑制しつつ、半導体チップの端部位置に対応する領域を効率よく軟化させることが可能となり、半導体チップのマウント精度の劣化を抑制しつつ、半導体チップの端部位置に対応して配置された凹部およびその外周部に配置された傾斜部を効率よく形成することが可能となる。
【0021】
また、請求項8記載の半導体製造装置によれば、前記加熱手段はレーザ照射手段であることを特徴とする。
これにより、半導体チップの端部位置に対応する領域を局所的に軟化させることが可能となり、半導体チップの搭載を可能としつつ、半導体チップの端部位置に対応して配置された凹部およびその外周部に配置された傾斜部を効率よく形成することが可能となる。
【0022】
また、請求項9記載の半導体製造装置によれば、半導体チップを保持するボンディングヘッドと、前記ボンディングヘッドの温度を制御する第1温度制御手段と、テープ基板を支えるボンディングステージと、前記ボンディングステージの温度を制御する第2温度制御手段と、前記ボンディングステージに設けられ、前記半導体チップの端部位置に対応して配置された吸引溝または吸引孔のいずれか少なくとも一方と、前記端部位置の外周部に設けられ、前記ボンディングステージを外側に向かって下向きに傾斜させた傾斜面と、前記吸引溝または吸引孔を吸引する真空ポンプと、前記テープ基板をクランプするクランプ手段と、前記半導体チップの画像認識を行う第1画像認識手段と、前記テープ基板の画像認識を行う第2画像認識手段と、前記第2画像認識手段による画像認識結果に基づいて、前記ボンディングステージのX・Y・θ方向の位置合わせを行う第1位置合わせ手段と、前記第1および第2画像認識手段による画像認識結果に基づいて、前記ボンディングヘッドのX・Y・θ方向の位置合わせを行う第2位置合わせ手段と、前記第1位置合わせ手段によるボンディングステージの位置合わせ後に、前記ボンディングステージを前記テープ基板に押し付ける第1押し付け手段と、前記第2位置合わせ手段によるボンディングヘッドの位置合わせ後に、前記ボンディングヘッドで保持された半導体チップを前記テープ基板に押し付ける第2押し付け手段とを備えることを特徴とする。
【0023】
これにより、テープ基板を軟化させることを可能としつつ、ボンディングステージ上にテープ基板を精度よく載置することが可能となり、ボンディングステージをテープ基板に押し付けつつ、ボンディングステージに形成された溝または孔内にテープ基板を引き込むことで、半導体チップの端部位置に対応して配置された凹部およびその外周部に配置された傾斜部をテープ基板に精度よく形成することが可能となる。
【0024】
このため、マウント精度を劣化させることなく、半導体チップの端部とテープ基板のリード端子との間のクリアランスを増加させることが可能となり、バンプ電極の高さを低減させて、コストダウンを図ることが可能となるとともに、バンプ電極間の高さの均一性を向上させて、半導体チップとテープ基板との間の接続信頼性を向上させることが可能となる。
【0025】
また、請求項10記載の半導体製造装置によれば、前記溝または孔は、前記半導体チップに設けられたバンプ電極と前記半導体チップの端部位置との間の領域を含むことを特徴とする。
これにより、半導体チップの実装位置がばらついた場合においても、バンプ電極の高さに影響を与えることなく、半導体チップの端部から回路基板を遠ざけることが可能となり、半導体チップの端部が回路基板に接触することを防止することが可能となる。
【0026】
また、請求項11記載の半導体製造装置によれば、前記溝または孔は面取りまたはアール加工が施されていることを特徴とする。
これにより、ボンディングステージに形成された溝または孔内に回路基板が引き込まれた場合においても、回路基板が損傷を受けることを防止することが可能となる。
【0027】
また、請求項12記載の半導体装置の製造方法によれば、半導体チップの端部位置に対応して溝または孔の少なくとも一方が配置されるとともに、前記端部位置の外周部に外側に向かって下向きに傾斜する傾斜面が設けられたボンディングステージを用いて、回路基板の裏面を支える工程と、前記ボンディングステージに設けられた溝または孔を吸引する工程と、前記溝または孔を吸引しながら、前記半導体チップを前記回路基板上に搭載する工程と、前記回路基板上に搭載された半導体チップを樹脂封止する工程とを備えることを特徴とする。
【0028】
これにより、ボンディングステージ上に回路基板が固定された状態で、半導体チップを回路基板に搭載することが可能となるとともに、半導体チップの端部位置に対応して配置された凹部およびその外周部に配置された傾斜部を回路基板に精度よく形成することが可能となる。
このため、半導体チップを回路基板上に精度よくマウントすることを可能としつつ、半導体チップの端部と回路基板のリード端子との間のクリアランスを増加させることが可能となり、半導体チップと回路基板との間の接続信頼性を向上させることが可能となるとともに、半導体チップの接触不良を低減させることが可能となる。
【0029】
また、請求項13記載の半導体装置の製造方法によれば、回路基板上のインナーリードの内側の領域に樹脂を塗布する工程と、半導体チップの端部位置に対応して溝または孔の少なくとも一方が配置されるとともに、前記端部位置の外周部に外側に向かって下向きに傾斜する傾斜面が設けられたボンディングステージを用いて、前記回路基板の裏面を支える工程と、前記ボンディングステージに設けられた溝または孔を吸引する工程と、前記溝または孔を吸引しながら、前記半導体チップを前記回路基板上に搭載する工程とを備えることを特徴とする。
【0030】
これにより、ボンディングステージ上に回路基板が固定された状態で、半導体チップを回路基板に搭載することを可能としつつ、半導体チップの端部位置に対応して配置された凹部およびその外周部に配置された傾斜部を回路基板に精度よく形成することが可能となるとともに、半導体チップを回路基板に搭載することで、半導体チップを樹脂封止することが可能となる。
【0031】
このため、製造工程の簡略化を図りつつ、半導体チップの端部と回路基板のリード端子との間のクリアランスを増加させることが可能となり、半導体チップと回路基板との間の接続信頼性を向上させることが可能となるとともに、半導体チップの接触不良を低減させることが可能となる。
また、請求項14記載の半導体装置の製造方法によれば、半導体チップの端部位置に対応して溝または孔の少なくとも一方が配置されるとともに、前記端部位置の外周部に外側に向かって下向きに傾斜する傾斜面が設けられたボンディングステージを用いて、回路基板の裏面を支える工程と、前記半導体チップを前記回路基板上に搭載する工程と、前記半導体チップの搭載後に、前記ボンディングステージに設けられた溝または孔を吸引する工程とを備えることを特徴とする。
【0032】
これにより、半導体チップを回路基板に搭載することを可能としつつ、回路基板を十分に軟化させた状態で、ボンディングステージに設けられた溝または孔内に回路基板を引き込むことができ、半導体チップの端部位置に対応して配置された凹部およびその外周部に配置された傾斜部を回路基板に効率よく形成することが可能となる。
【0033】
このため、半導体チップの端部と回路基板のリード端子との間のクリアランスを増加させて、バンプ電極の高さを低減させることが可能となり、バンプ電極のコストダウンを図ることが可能となるとともに、バンプ電極間の高さの均一性を向上させて、半導体チップと回路基板との間の接続信頼性を向上させることが可能となる。
【0034】
また、請求項15記載の半導体装置の製造方法によれば、前記溝または孔の吸引時に前記回路基板を加熱する工程をさらに備えることを特徴とする。
これにより、回路基板を軟化させることが可能となり、回路基板を溝または孔内に効率よく引き込むことを可能として、半導体チップの端部位置に対応して配置された凹部およびその外周部に配置された傾斜部を効率よく形成することが可能となる。
【0035】
また、請求項16記載の半導体装置の製造方法によれば、半導体チップの端部位置に対応して凹部が形成されるとともに、前記凹部の外周部に外側に向かって下向きに傾斜する傾斜部が設けられた回路基板を搬送する工程と、前記搬送された回路基板上に前記半導体チップを搭載する工程と、前記回路基板上に搭載された半導体チップを樹脂封止する工程とを備えることを特徴とする。
【0036】
これにより、半導体チップの端部位置に対応して凹部が形成されるとともに、前記凹部の外周部に傾斜が設けられた回路基板を用いて、半導体チップを実装することが可能となり、半導体チップの端部位置と回路基板との間のクリアランスを増大させることが可能となる。
このため、バンプ電極の高さを高くすることなく、半導体チップの端部が回路基板に接触することを防止することが可能となり、バンプ電極に使用される材料を減らして、コストダウンを図ることが可能となるとともに、バンプ電極間の高さの均一性を向上させて、半導体チップと回路基板との間の接続信頼性を向上させることが可能となる。
【0037】
また、請求項17記載の半導体装置の製造方法によれば、テープ基板を搬送する工程と、前記搬送されたテープ基板をクランプする工程と、前記テープ基板の画像認識を行う工程と、前記テープ基板の画像認識結果に基づいて、半導体チップの端部位置の外周部に対応して傾斜面が設けられたボンディングステージのX・Y・θ方向の位置合わせを行う工程と、前記位置合わせされたボンディングステージを前記テープ基板の裏面に押し付け、前記ボンディングステージに設けられた外側に向かって下向きに傾斜する傾斜面に沿って前記テープ基板を折り曲げる工程と、前記ボンディングステージに設けられた溝または孔を介して、半導体チップの端部位置に対応する領域を吸引する工程と、前記ボンディングステージに押し付けられたテープ基板および前記半導体チップの画像認識を行う工程と、前記テープ基板および前記半導体チップの画像認識結果に基づいて、前記半導体チップを保持するボンディングヘッドのX・Y・θ方向の位置合わせを行う工程と、前記位置合わせされたボンディングヘッドで保持される半導体チップを前記テープ基板上に押し付ける工程と、前記ボンディングヘッドから放射される輻射熱を用いて、前記テープ基板をフォーミングする工程と、前記ボンディングヘッドの押し付けを解除する工程と、前記ボンディングステージの押し付けを解除する工程と、前記クランプを解除する工程とを備えることを特徴とする。
【0038】
これにより、ボンディングステージ上にテープ基板を精度よく載置することを可能としつつ、半導体チップの端部位置近傍のテープ基板を効率よく軟化させることが可能となる。
このため、ボンディングステージに形成された溝または孔内にテープ基板を引き込むことにより、テープ基板全体の変形を抑制しつつ、半導体チップの端部位置に対応して配置された凹部およびその外周部に配置された傾斜部をテープ基板に精度よく形成することが可能となる。
【0039】
この結果、マウント精度の劣化および製造工程の複雑化を抑制しつつ、半導体チップの端部とテープ基板のリード端子との間のクリアランスを増加させることが可能となり、バンプ電極の高さを低減させて、コストダウンを図ることが可能となるとともに、バンプ電極間の高さの均一性を向上させて、半導体チップとテープ基板との間の接続信頼性を向上させることが可能となる。
【0040】
また、請求項18記載の回路基板の製造方法によれば、実装基板上にリード端子を形成する工程と、前記実装基板の金型成型を行うことにより、半導体チップの端部位置に対応して配置された凹部および前記凹部の外周部に配置された外側に向かって下向きに傾斜する傾斜部を形成する工程とを備えることを特徴とする。
これにより、製造工程の複雑化を抑制しつつ、半導体チップの端部位置に対応して配置された凹部および前記凹部の外周部に配置された傾斜部を回路基板に安定して形成することができ、スループットの劣化を抑制しつつ、半導体チップの端部と回路基板のリード端子との間のクリアランスを増大することが可能となる。
【0041】
【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およびその製造方法について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る半導体製造装置の概略構成を示す斜視図である。
【0042】
図1において、テープ基板1上には、半導体チップ4を搭載する半導体チップ搭載領域2が設けられるとともに、半導体チップ搭載領域2にかかるように、インナーリード3が形成されている。なお、テープ基板1は、例えば、ポリイミドフィルムなどで構成することができ、インナーリード3は、例えば、AuメッキされたCu配線層で構成することができる。
【0043】
そして、テープ基板1の上方には、半導体チップ4を吸着するボンディングヘッド12が設けられ、ボンディングヘッド12にはヒータ11が取り付けられている。そして、ボンディングヘッド12は、半導体チップ4を吸引する真空ポンプ14に接続されるとともに、ヒータ11は、ボンディングヘッド12の温度を制御する温度制御装置13に接続されている。
【0044】
また、テープ基板1の上方には、テープ基板1および半導体チップ4の画像認識を行うカメラ20aが設けられ、ボンディングヘッド12は、カメラ20aによる画像認識結果に基づいて、XY方向の位置およびXY面内での回転角θが制御される。
また、テープ基板1の下方には、テープ基板1の半導体チップ搭載領域2を固定するボンディングステージ16が設けられている。ここで、ボンディングステージ16上には吸引溝17が設けられ、この吸引溝17は半導体チップ搭載領域2の境界に対応して配置されるとともに、吸引溝17の外周部には傾斜面16aが設けられている。
【0045】
そして、ボンディングステージ16は、吸引溝17内を吸引する真空ポンプ18に接続されるとともに、ボンディングステージ16にはヒータ15が取り付けられ、ヒータ15は、ボンディングステージ16の温度を制御する温度制御装置19に接続されている。
また、テープ基板1の下方には、テープ基板1の画像認識を行うカメラ20bが設けられ、ボンディングステージ16は、カメラ20bによる画像認識結果に基づいて、XY方向の位置およびXY面内での回転角θが制御される。
【0046】
さらに、テープ基板1の上下には、半導体チップ搭載領域2の周囲を上下から挟み込むことにより、テープ基板1をクランプするテープ押え枠21a、21bがそれぞれ設けられている。
なお、図1の実施形態では、ボンディングステージ16上に吸引溝17を設ける方法について示したが、半導体チップ搭載領域2の境界に対応して吸引孔を配置するようにしてもよく、吸引溝または吸引孔は、インナーリード3の存在領域に対応して配置してもよい。
【0047】
図2は、本発明の第1実施形態に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
図2において、ヒータ11がオンされ、温度制御装置13によりボンディングヘッド12の温度が調整されるとともに、真空ポンプ14がオンされ、半導体チップ4がボンディングヘッド12で吸着保持されている。また、ヒータ15がオンされ、温度制御装置19によりボンディングステージ16の温度が調整されている。
【0048】
そして、テープ基板1が搬送されると、テープ押え枠21aを下降させるとともに、テープ押え枠21bを上昇させることにより、半導体チップ搭載領域2の周囲を上下から挟み込み、テープ基板1をクランプする(ステップS1)。
ここで、テープ押え枠21a、21bを用いてテープ基板1をクランプすることにより、ボンディングステージ16でテープ基板1を支えることなく、テープ基板1の半導体チップ搭載領域2を平らに固定することが可能となる。
【0049】
このため、テープ基板1の画像認識を精度よく行うことが可能となり、ボンディングステージ16の位置合わせを精度よく行うことが可能となるとともに、ボンディングステージ16をθ方向にも移動可能とすることで、テープ基板1のθ方向の位置ずれにも対応することが可能となる。
次に、ボンディングステージ16の位置合わせが完了すると、ボンディングステージ16を上昇させて、ボンディングステージ16をテープ基板1の裏面に押し付けるとともに、真空ポンプ18をオンし、吸引溝17を介し、テープ基板1を吸引する(ステップS4)。
【0050】
ここで、吸引溝17は、半導体チップ搭載領域2の境界に対応して配置されているので、テープ基板1の半導体チップ搭載領域2の境界部分を効率よく吸引することができる。
また、ボンディングステージ16には、吸引溝17の外周部に傾斜部16aが設けられているので、ボンディングステージ16でテープ基板1の裏面を突き上げることにより、半導体チップ搭載領域2を境界としてテープ基板1を折り曲げることが可能となる。
【0051】
次に、テープ押え枠21aの枠内にカメラ20aを移動させ、カメラ20aを用いてテープ基板1および半導体チップ4の画像認識を行う(ステップS5、S6)。そして、テープ基板1および半導体チップ4の像認識結果に基づいて、ボンディングヘッド12のX・Y・θ方向の位置合わせを行う。
次に、ボンディングヘッド12の位置合わせが完了すると、ボンディングヘッド12を下降させ、ボンディングステージ16により吸着保持されている半導体チップ4をテープ基板1上に搭載する(ステップS7)。
【0052】
次に、ボンディングヘッド12から放射される輻射熱を用いることにより、テープ基板1を軟化させ、吸引溝17で吸引されている半導体チップ搭載領域2の境界部分を吸引溝17内に引き込ませることにより、半導体チップ搭載領域2の境界位置を湾曲させるとともに、半導体チップ搭載領域2の外周部に傾斜部を形成する(ステップS8)。
【0053】
ここで、半導体チップ搭載領域2の境界位置を湾曲させるとともに、半導体チップ搭載領域2の外周部を折り曲げることにより、半導体チップ4をテープ基板1上に搭載した際に、テープ基板1を半導体チップ4の端部から遠ざけることが可能となり、半導体チップ4の端部とテープ基板1との間のクリアランスを増加させることが可能となる。
【0054】
また、ボンディングヘッド12から放射される輻射熱を用いることにより、半導体チップ搭載領域2の境界部分を効率よく軟化させることが可能となり、熱によるテープ基板1全体の変形を抑制して、半導体チップ4のマウント精度の劣化を抑制することが可能となる。
次に、テープ基板1のフォーミングが完了すると、ボンディングヘッド12を上昇させるとともに(ステップS9)、ボンディングステージ16を降下させ(ステップS10)、テープ基板1のクランプを解除して(ステップS11)、テープ基板1を搬送する(ステップS12)。
【0055】
なお、吸引溝17による真空吸着のタイミングは、テープ基板1の軟化状態や変形状態を考慮して変更することができる。
図3は、本発明の一実施形態に係る真空吸着のタイミングを示すタイミングチャートである。
図3において、ボンディングステージ16を上昇させた後、テープ基板1の画像認識を行う前に、吸引溝17を介してテープ基板1を真空吸着するとともに、ボンディングヘッド12を上昇させた後、ボンディングステージ16を下降させる前に、真空吸着を解除する。
【0056】
これにより、テープ基板1がボンディングステージ16上に固定された状態で、テープ基板1の画像認識を行うことが可能となり、ボンディングステージ16の位置合わせ精度を向上させることが可能となる。
次に、図3(b)において、ボンディングステージ16の位置合わせを行った後、ボンディングステージ16を上昇させる前に、吸引溝17を介してテープ基板1を真空吸着するとともに、ボンディングヘッド12を上昇させた後、ボンディングステージ16を下降させる前に、真空吸着を解除する。
【0057】
これにより、ボンディングステージ16の熱でテープ基板1が変形する前に、テープ基板1をボンディングステージ16上に固定することが可能となるとともに、テープ基板1がボンディングステージ16上に固定された状態で、テープ基板1の画像認識を行うことが可能となり、ボンディングステージ16の位置合わせ精度をより一層向上させることが可能となる。
【0058】
なお、図3(c)に示すように、図3(b)において、ボンディングステージ16を上昇させながら、テープ基板1を真空吸着するようにしてもよい。
次に、図3(d)において、半導体チップ4の画像認識を行った後、ボンディングヘッド12を下降させる前に、吸引溝17を介してテープ基板1を真空吸着するとともに、ボンディングヘッド12を上昇させた後、ボンディングステージ16を下降させる前に、真空吸着を解除する。
【0059】
これにより、ボンディングヘッド12から放射される輻射熱でテープ基板1を軟化させながら、テープ基板1を吸引溝17内に吸引することが可能となり、半導体チップ4の端部に対応させて、テープ基板1を効率よく湾曲させることが可能となる。
次に、図3(e)において、ボンディングヘッド12を下降させた後、ボンディングヘッド12を上昇させる前に、吸引溝17を介してテープ基板1を真空吸着するとともに、ボンディングヘッド12を上昇させた後、ボンディングステージ16を下降させる前に、真空吸着を解除する。
【0060】
これにより、ボンディングヘッド12から放射される輻射熱でテープ基板1を十分に軟化させてから、テープ基板1を吸引溝17内に吸引することが可能となり、半導体チップ4の端部に対応させて、テープ基板1を効率よく湾曲させることが可能となる。
なお、図3(f)〜図3(h)に示すように、図3(a)〜図3(c)において、ボンディングヘッド12を下降させた後、ボンディングヘッド12を上昇させる前に、真空吸着を解除してもよく、また、図3(i)〜図3(k)に示すように、ボンディングヘッド12を上昇させながら、真空吸着を解除してもよい。
【0061】
これにより、ボンディングヘッド12の輻射熱がテープ基板1に放射される量を制御することが可能となり、吸引溝17内へのテープ基板1の引込量を容易に調整することが可能となる。
また、図3(l)に示すように、テープ基板1を吸引溝17内への真空吸着することなく、ボンディングヘッド12の輻射熱により、テープ基板1を吸引溝17の方向に撓ませるようにしてもよい。
【0062】
図4、5は、本発明の第2実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
図4(a)において、テープ基板31には、インナーリードとしてCu配線層32が形成され、Cu配線層32の周囲は保護膜33で覆われるとともに、Cu配線層32の露出部分はAuメッキ層34で覆われている。
【0063】
なお、テープ基板31としては、例えば、ポリイミドフィルムなどを用いることができ、保護膜33としては、例えば、ソルダレジストなどを用いることができる。
一方、半導体チップ35には、パッド電極36が設けられ、パッド電極36の周囲は保護膜37で覆われるとともに、パッド電極36上には、高さH1のAuバンプ電極38が形成されている。
【0064】
なお、パッド電極36としては、例えば、Alなどを用いることができ、保護膜37としては、例えば、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜などを用いることができる。また、Auバンプ電極38の代わり、Auメッキまたはハンダメッキなどの被膜処理が施されたCuバンプ電極やNiバンプ電極、あるいはハンダバンプなどを用いるようにしてもよい。
【0065】
そして、テープ基板31が搬送されると、テープ押え枠21aを下降させるとともに、テープ押え枠21bを上昇させることにより、テープ基板31をクランプする。
そして、ボンディングステージ16をヒータ15で加熱しながら、ボンディングステージ16をテープ基板31に押し付け、テープ基板31がボンディングステージ16の傾斜面16aに接触するように、テープ基板31を突き上げる。
【0066】
なお、ボンディングステージ16をテープ基板31に押し付ける場合、半導体チップ35の端部が吸引溝17上にくるように、ボンディングステージ16の位置合わせを行う。
ここで、テープ押え枠21a、21bを用いてテープ基板21をクランプすることにより、ボンディングステージ16でテープ基板21を支えることなく、テープ基板21を平らに固定することが可能となり、ボンディングステージ16の位置合わせを精度よく行うことが可能となる。
【0067】
また、Auバンプ電極38が配置されるテープ面を沈み込ませることなく、半導体チップ35の端部でテープ面を沈み込ませることが可能な位置に、吸引溝17を配置することができ、例えば、Auバンプ電極38と半導体チップ35の端部位置との間の領域が吸引溝17上にくるように配置してもよい。また、吸引溝17の代わりに、吸引孔を設けるようにしてもよく、吸引溝と吸引孔とを混在させて配置するようにしてもよい。
【0068】
そして、図4(b)に示すように、ボンディングステージ16でテープ基板31を突き上げつつ、吸引溝17を介してテープ基板31を吸引することにより、半導体チップ搭載領域の境界部分を吸引溝17内に引き込ませ、半導体チップ35の端部に対応して配置された湾曲部31aをテープ基板31に形成するとともに、湾曲部31aの外周部に配置された傾斜部31bをテープ基板31に形成する。
【0069】
そして、図5(a)に示すように、ボンディングヘッド12で吸着保持された半導体チップ35をテープ基板31上に搬送し、Auメッキ層34で覆われたCu配線層32上にAuバンプ電極38を押し付けることにより、Auバンプ電極38とAuメッキ層34とを接合する。
そして、図5(b)に示すように、ボンディングヘッド12およびボンディングステージ16を除去するとともに、テープ押え枠21a、21bによるクランプを解除する。
【0070】
そして、図5(c)に示すように、テープ基板31に搭載された半導体チップ35の周囲に樹脂39を注入することにより、半導体チップ35を封止する。
ここで、テープ基板31には、半導体チップ35の端部に対応して湾曲部31aが形成されるとともに、湾曲部31aの外周部には傾斜部31bが形成されるので、テープ基板31が半導体チップ35の端部から遠ざかるように、テープ基板31を逃がすことが可能となり、Auバンプ電極38下のテープ基板31が沈み込んだ場合においても、半導体チップ35の端部とテープ基板31との間のクリアランスCL1を確保することが可能となる。
【0071】
また、半導体チップ35をテープ基板31に搭載する前に、吸引溝17を介してテープ基板31を吸引することにより、ボンディングステージ16上にテープ基板31が固定された状態で、半導体チップ35をテープ基板31に搭載することが可能となるとともに、半導体チップ35の端部位置に対応して配置された湾曲部31aおよび湾曲部31aの外周部に配置された傾斜部31bを、テープ基板31に精度よく形成することが可能となる。
【0072】
このため、半導体チップ35をテープ基板31上に精度よくマウントすることを可能としつつ、Auバンプ電極38の高さH1を低くすることが可能となり、コストダウンを図りつつ、半導体チップ35とテープ基板31との間の接続信頼性を向上させることが可能となるとともに、半導体チップ35の接触不良を低減させることが可能となる。
【0073】
図6、7は、本発明の第3実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
図6(a)において、テープ基板41には、インナーリードとしてCu配線層42が形成され、Cu配線層42の周囲は保護膜43で覆われるとともに、Cu配線層42の露出部分はAuメッキ層44で覆われている。
【0074】
一方、半導体チップ45には、パッド電極46が設けられ、パッド電極46の周囲は保護膜47で覆われるとともに、パッド電極46上には、Auバンプ電極48が形成されている。
そして、テープ基板41が搬送されると、テープ押え枠21aを下降させるとともに、テープ押え枠21bを上昇させることにより、テープ基板41をクランプする。
【0075】
そして、ボンディングステージ16をヒータ15で加熱しながら、ボンディングステージ16をテープ基板41に押し付け、テープ基板41がボンディングステージ16の傾斜面16aに接触するように、テープ基板41を突き上げるとともに、Cu配線層42の内側に封止樹脂49を塗布する。
なお、ボンディングステージ16をテープ基板41に押し付ける場合、半導体チップ45の端部が吸引溝17上にくるように、ボンディングステージ16の位置合わせを行う。
【0076】
そして、図6(b)に示すように、ボンディングステージ16でテープ基板41を突き上げつつ、吸引溝17を介してテープ基板41を吸引することにより、半導体チップ搭載領域の境界部分を吸引溝17内に引き込ませ、半導体チップ45の端部に対応して配置された湾曲部41aをテープ基板41に形成するとともに、湾曲部41aの外周部に配置された傾斜部41bをテープ基板41に形成する。
【0077】
そして、図7(a)に示すように、ボンディングヘッド12で吸着保持された半導体チップ45をテープ基板41上に搬送し、Auメッキ層44で覆われたCu配線層42上にAuバンプ電極48を押し付けることにより、Auバンプ電極48とAuメッキ層44とを接合するとともに、テープ基板51に搭載された半導体チップ45の周囲を封止樹脂49で封止する。
【0078】
そして、図7(b)に示すように、ボンディングヘッド12およびボンディングステージ16を除去するとともに、テープ押え枠21a、21bによるクランプを解除する。
ここで、テープ基板41には、半導体チップ45の端部に対応して湾曲部41aが形成されるとともに、湾曲部41aの外周部には傾斜部41bが形成されるので、Auバンプ電極48下のテープ基板41が沈み込んだ場合においても、半導体チップ45の端部とテープ基板41との間のクリアランスを確保することが可能となる。
【0079】
また、テープ基板41上に封止樹脂49を塗布してから、半導体チップ45をテープ基板41上に搭載することにより、Auバンプ電極48とAuメッキ層44とを接合する際に、半導体チップ45を封止樹脂49で封止することが可能となる。
このため、半導体チップ45をテープ基板41上に搭載した後に、半導体チップ45を封止樹脂で封止する必要がなくなるとともに、半導体チップ45の端部とテープ基板41との間のクリアランスを増加させることが可能となり、製造工程の簡略化を図りつつ、半導体チップ45とテープ基板41との間の接続信頼性を向上させることが可能となるとともに、半導体チップ45の接触不良を低減させることが可能となる。
【0080】
図8は、本発明の第4実施形態に係る半導体製造装置の概略構成を示す斜視図である。
図8において、テープ基板51上には、半導体チップ54を搭載する半導体チップ搭載領域52が設けられるとともに、半導体チップ搭載領域52にかかるように、インナーリード53が形成されている。また、半導体チップ搭載領域52の境界には凹部51aが形成されるとともに、凹部51aの外周部には傾斜部51bが設けられている。
【0081】
そして、テープ基板51の上方には、半導体チップ54を吸着するボンディングヘッド62が設けられ、ボンディングヘッド62にはヒータ61が取り付けられている。そして、ボンディングヘッド62は、半導体チップ54を吸引する真空ポンプ64に接続されるとともに、ヒータ61は、ボンディングヘッド62の温度を制御する温度制御装置63に接続されている。
【0082】
また、テープ基板61の上方には、テープ基板51および半導体チップ54の画像認識を行うカメラ68が設けられ、ボンディングヘッド72は、カメラ68による画像認識結果に基づいて、XY方向の位置およびXY面内での回転角θが制御される。
また、テープ基板51の下方には、テープ基板51の半導体チップ搭載領域52を固定するボンディングステージ66が設けられるとともに、ボンディングステージ66にはヒータ65が取り付けられ、ヒータ65は、ボンディングステージ66の温度を制御する温度制御装置67に接続されている。
【0083】
図9は、本発明の第4実施形態に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
図9において、ヒータ61がオンされ、温度制御装置63によりボンディングヘッド62の温度が調整されるとともに、真空ポンプ64がオンされ、半導体チップ54がボンディングヘッド62で吸着保持されている。また、ヒータ65がオンされ、温度制御装置67によりボンディングステージ66の温度が調整されている。
【0084】
そして、テープ基板51が搬送されると、ボンディングステージ66の位置を補正した後(ステップS11)、ボンディングステージ66を上昇させて、ボンディングステージ66をテープ基板51の裏面に押し付けるとともに、テープ基板51を真空吸着して固定する(ステップS12)。
次に、ボンディングステージ66の上方にカメラ68を移動させ、カメラ68を用いてテープ基板51および半導体チップ54の画像認識を行う(ステップS13、S14)。そして、テープ基板51および半導体チップ54の像認識結果に基づいて、ボンディングヘッド62のX・Y・θ方向の位置合わせを行う。
【0085】
次に、ボンディングヘッド62の位置合わせが完了すると、ボンディングヘッド62を下降させ、ボンディングステージ66により吸着保持されている半導体チップ54をテープ基板51上に搭載する(ステップS15)。
ここで、半導体チップ搭載領域52の境界には凹部51aが予め形成されるとともに、凹部51aの外周部には傾斜部51bが予め形成されているので、半導体チップ54をテープ基板51上に搭載した場合においても、テープ基板51を半導体チップ54の端部から遠ざけることが可能となり、半導体チップ54の端部とテープ基板51との間のクリアランスを増加させることが可能となる。
【0086】
次に、ボンディングヘッド62から放射される輻射熱を用いることにより、テープ基板51をフォーミングする(ステップS16)。
次に、テープ基板51のフォーミングが完了すると、ボンディングヘッド62を上昇させるとともに(ステップS17)、ボンディングステージ66を降下させ(ステップS18)、テープ基板51を搬送する(ステップS19)。
【0087】
図10〜12は、本発明の第5実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
図10(a)において、テープ基板71には、インナーリードとしてCu配線層72が形成され、Cu配線層72の周囲は保護膜73で覆われるとともに、Cu配線層72の露出部分はAuメッキ層74で覆われている。
【0088】
一方、金型81aには、半導体チップ75の端部に対応して配置された凸部82aが設けられるとともに、凸部82aの外周部には傾斜面83aが設けられ、金型81bには、凸部82aをはめ込み可能な凹部82bが設けられるとともに、傾斜面83aに対向配置された傾斜面83bが設けられている。
そして、図10(b)に示すように、テープ基板71の半導体チップ搭載領域の境界に凸部82aが配置されるようにして、金型81a、81bでテープ基板71を挟み込むことにより、半導体チップ75の端部に対応して配置された凹部71aをテープ基板71に形成するとともに、凹部71aの外周部に配置された傾斜部71bをテープ基板71に形成する。
【0089】
一方、図11(a)において、半導体チップ75には、パッド電極76が設けられ、パッド電極76の周囲は保護膜77で覆われるとともに、パッド電極76上には、Auバンプ電極78が形成されている。そして、ボンディングステージ66をヒータ65で加熱しながら、凹部71aが形成されたテープ基板71にボンディングステージ66を押し付ける。
【0090】
そして、図11(b)に示すように、ボンディングヘッド62で吸着保持された半導体チップ75をテープ基板71上に搬送し、Auメッキ層74で覆われたCu配線層72上にAuバンプ電極78を押し付けることにより、Auバンプ電極78とAuメッキ層74とを接合する。
そして、図12(a)に示すように、ボンディングヘッド62およびボンディングステージ66を除去し、図12(b)に示すように、テープ基板71に搭載された半導体チップ75の周囲に樹脂79を注入することにより、半導体チップ75を封止する。
【0091】
ここで、テープ基板71には、半導体チップ75の端部に対応して凹部71aが予め形成されるとともに、凹部71aの外周部には傾斜部71bが予め形成されているので、Auバンプ電極78下のテープ基板71が沈み込んだ場合においても、半導体チップ75の端部とテープ基板71との間のクリアランスを確保することが可能となる。
【0092】
また、金型成型を用いてテープ基板71に凹部71aおよび傾斜部71bを予め形成することにより、半導体チップ75の搭載時にテープ基板71を軟化させる必要がなくなり、半導体チップ75の搭載時のテープ基板71の変形を抑制して、半導体チップ75をテープ基板71上に安定して搭載することが可能となる。
【0093】
このため、半導体チップ75をテープ基板71上に精度よくマウントすることを可能としつつ、Auバンプ電極78の高さを低くすることが可能となり、コストダウンを図りつつ、半導体チップ75とテープ基板71との間の接続信頼性を向上させることが可能となるとともに、半導体チップ75の接触不良を低減させることが可能となる。
【0094】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、半導体チップの端部から遠ざかるように、回路基板を湾曲させ、かつ、折り曲げることにより、バンプ電極の高さを高くすることなく、半導体チップの端部が回路基板に接触することを防止することが可能となり、バンプ電極に使用される材料を減らして、コストダウンを図ることが可能となるとともに、バンプ電極間の高さの均一性を向上させて、半導体チップと回路基板との間の接続信頼性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態に係る半導体製造装置の概略構成を示す斜視図である。
【図2】 本発明の第1実施形態に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図3】 本発明の一実施形態に係る真空吸着のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図4】 本発明の第2実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図5】 本発明の第2実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図6】 本発明の第3実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図7】 本発明の第3実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図8】 本発明の第4実施形態に係る半導体製造装置の概略構成を示す斜視図である。
【図9】 本発明の第4実施形態に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図10】 本発明の第5実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図11】 本発明の第5実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図12】 本発明の第5実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図13】 従来の半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
1、31、41、51、71 テープ基板、2、52 半導体チップ搭載領域、3、53 インナーリード、4、35、45、54、75 半導体チップ、11、15、61、65 ヒータ、12、62 ボンディングヘッド、13、18、63、67 温度制御装置、14、19、64 真空ポンプ、16、66 ボンディングステージ、16a 傾斜部、17 吸引溝、20a、20b、68 カメラ、21a、21b テープ押え枠、32、42、72 Cu配線層、33、37、43、47、57、73、77 保護膜、34、44、74 Auメッキ層、36、46、76 パッド電極、38、48、78 Auバンプ電極、31a、41a、81a 湾曲部、31b、41b、51b、71b、83a、83b 傾斜部、39、49、79 封止樹脂、81a、81b 金型、51a、82a 凸部、82b 凹部

Claims (18)

  1. チップを搭載するチップ搭載領域と、
    前記チップ搭載領域の境界が下側に向かって沈み込んでからさらに、前記チップ搭載領域の周囲が外側に向かって下向きに傾斜するように成型された実装基板と、
    前記チップ搭載領域にかかるようにして、前記実装基板上に形成されたリード端子とを備えることを特徴とする回路基板。
  2. リード端子が形成された回路基板と、
    バンプ電極を介して前記リード端子に接合された半導体チップと、
    前記回路基板に設けられ、前記半導体チップの端部位置に対応して配置された凹部と、
    前記端部位置の外周部に設けられ、前記回路基板を外側に向かって下向きに傾斜させた傾斜部とを備えることを特徴とする半導体装置。
  3. 前記凹部および傾斜部と前記平坦部との境界は、前記リード端子と前記半導体チップのバンプ電極の端部より外側で前記半導体チップの端部より内側の位置に対応して配置されていることを特徴とする請求項2記載の半導体装置。
  4. 前記凹部および傾斜部は、前記バンプ電極と前記半導体チップの端部位置との間の領域を含むことを特徴とする請求項2または3記載の半導体装置。
  5. 回路基板を支えるボンディングステージと、
    前記回路基板上に半導体チップを搭載する搭載手段と、
    前記ボンディングステージに設けられ、前記半導体チップの端部位置に対応して配置された溝または孔のいずれか少なくとも一方と、
    前記端部位置の外周部に設けられ、前記ボンディングステージを外側に向かって下向きに傾斜させた傾斜面とを備えることを特徴とする半導体製造装置。
  6. 前記ボンディングステージに設けられた溝または孔を吸引する吸引手段と、
    前記回路基板の加熱状態に基づいて、前記吸引手段による吸引タイミングを制御する吸引制御手段とを備えることを特徴とする請求項5記載の半導体製造装置。
  7. 前記回路基板のうち、前記半導体チップの端部位置に対応する領域を局所的に加熱する加熱手段をさらに備えることを特徴とする請求項5または6記載の半導体製造装置。
  8. 前記加熱手段はレーザ照射手段であることを特徴とする請求項7記載の半導体製造装置。
  9. 半導体チップを保持するボンディングヘッドと、
    前記ボンディングヘッドの温度を制御する第1温度制御手段と、
    テープ基板を支えるボンディングステージと、
    前記ボンディングステージの温度を制御する第2温度制御手段と、
    前記ボンディングステージに設けられ、前記半導体チップの端部位置に対応して配置された吸引溝または吸引孔のいずれか少なくとも一方と、
    前記端部位置の外周部に設けられ、前記ボンディングステージを外側に向かって下向きに傾斜させた傾斜面と、
    前記吸引溝または吸引孔を吸引する真空ポンプと、
    前記テープ基板をクランプするクランプ手段と、
    前記半導体チップの画像認識を行う第1画像認識手段と、
    前記テープ基板の画像認識を行う第2画像認識手段と、
    前記第2画像認識手段による画像認識結果に基づいて、前記ボンディングステージのX・Y・θ方向の位置合わせを行う第1位置合わせ手段と、
    前記第1および第2画像認識手段による画像認識結果に基づいて、前記ボンディングヘッドのX・Y・θ方向の位置合わせを行う第2位置合わせ手段と、
    前記第1位置合わせ手段によるボンディングステージの位置合わせ後に、前記ボンディングステージを前記テープ基板に押し付ける第1押し付け手段と、
    前記第2位置合わせ手段によるボンディングヘッドの位置合わせ後に、前記ボンディングヘッドで保持された半導体チップを前記テープ基板に押し付ける第2押し付け手段とを備えることを特徴とする半導体製造装置。
  10. 前記溝または孔は、前記半導体チップに設けられたバンプ電極と前記半導体チップの端部位置との間の領域を含むことを特徴とする請求項5〜9のいずれか1項記載の半導体製造装置。
  11. 前記溝または孔は面取りまたはアール加工が施されていることを特徴とする請求項5〜10のいずれか1項記載の半導体製造装置。
  12. 半導体チップの端部位置に対応して溝または孔の少なくとも一方が配置されるとともに、前記端部位置の外周部に外側に向かって下向きに傾斜する傾斜面が設けられたボンディングステージを用いて、回路基板の裏面を支える工程と、
    前記ボンディングステージに設けられた溝または孔を吸引する工程と、
    前記溝または孔を吸引しながら、前記半導体チップを前記回路基板上に搭載する工程と、
    前記回路基板上に搭載された半導体チップを樹脂封止する工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  13. 回路基板上のインナーリードの内側の領域に樹脂を塗布する工程と、
    半導体チップの端部位置に対応して溝または孔の少なくとも一方が配置されるとともに、前記端部位置の外周部に外側に向かって下向きに傾斜する傾斜面が設けられたボンディングステージを用いて、前記回路基板の裏面を支える工程と、
    前記ボンディングステージに設けられた溝または孔を吸引する工程と、
    前記溝または孔を吸引しながら、前記半導体チップを前記回路基板上に搭載する工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  14. 半導体チップの端部位置に対応して溝または孔の少なくとも一方が配置されるとともに、前記端部位置の外周部に外側に向かって下向きに傾斜する傾斜面が設けられたボンディングステージを用いて、回路基板の裏面を支える工程と、
    前記半導体チップを前記回路基板上に搭載する工程と、
    前記半導体チップの搭載後に、前記ボンディングステージに設けられた溝または孔を吸引する工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  15. 前記溝または孔の吸引時に前記回路基板を加熱する工程をさらに備えることを特徴とする請求項12〜14のいずれか1項記載の半導体装置の製造方法。
  16. 半導体チップの端部位置に対応して凹部が形成されるとともに、前記凹部の外周部に外側に向かって下向きに傾斜する傾斜部が設けられた回路基板を搬送する工程と、
    前記搬送された回路基板上に前記半導体チップを搭載する工程と、
    前記回路基板上に搭載された半導体チップを樹脂封止する工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  17. テープ基板を搬送する工程と、
    前記搬送されたテープ基板をクランプする工程と、
    前記テープ基板の画像認識を行う工程と、
    前記テープ基板の画像認識結果に基づいて、半導体チップの端部位置の外周部に対応して傾斜面が設けられたボンディングステージのX・Y・θ方向の位置合わせを行う工程と、
    前記位置合わせされたボンディングステージを前記テープ基板の裏面に押し付け、前記ボンディングステージに設けられた外側に向かって下向きに傾斜する傾斜面に沿って前記テープ基板を折り曲げる工程と、
    前記ボンディングステージに設けられた溝または孔を介して、半導体チップの端部位置に対応する領域を吸引する工程と、
    前記ボンディングステージに押し付けられたテープ基板および前記半導体チップの画像認識を行う工程と、
    前記テープ基板および前記半導体チップの画像認識結果に基づいて、前記半導体チップを保持するボンディングヘッドのX・Y・θ方向の位置合わせを行う工程と、
    前記位置合わせされたボンディングヘッドで保持される半導体チップを前記テープ基板上に押し付ける工程と、
    前記ボンディングヘッドから放射される輻射熱を用いて、前記テープ基板をフォーミングする工程と、
    前記ボンディングヘッドの押し付けを解除する工程と、
    前記ボンディングステージの押し付けを解除する工程と、
    前記クランプを解除する工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  18. 実装基板上にリード端子を形成する工程と、
    前記実装基板の金型成型を行うことにより、半導体チップの端部位置に対応して配置された凹部および前記凹部の外周部に配置された外側に向かって下向きに傾斜する傾斜部を形成する工程とを備えることを特徴とする回路基板の製造方法。
JP2003048817A 2003-02-26 2003-02-26 回路基板、半導体装置、半導体製造装置、回路基板の製造方法および半導体装置の製造方法 Expired - Fee Related JP3791501B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003048817A JP3791501B2 (ja) 2003-02-26 2003-02-26 回路基板、半導体装置、半導体製造装置、回路基板の製造方法および半導体装置の製造方法
US10/785,709 US20040217470A1 (en) 2003-02-26 2004-02-24 Circuit substrates, semiconductor devices, semiconductor manufacturing apparatuses, methods for manufacturing circuit substrates, and methods for manufacturing semiconductor devices
US11/674,705 US20070124928A1 (en) 2003-02-26 2007-02-14 Circuit substrates, semiconductor devices, semiconductor manufacturing apparatuses, methods for manufacturing circuit substrates, and methods for manufacturing semiconductor devices
US12/364,756 US8136238B2 (en) 2003-02-26 2009-02-03 Methods for manufacturing semiconductor devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003048817A JP3791501B2 (ja) 2003-02-26 2003-02-26 回路基板、半導体装置、半導体製造装置、回路基板の製造方法および半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004259922A JP2004259922A (ja) 2004-09-16
JP3791501B2 true JP3791501B2 (ja) 2006-06-28

Family

ID=33114668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003048817A Expired - Fee Related JP3791501B2 (ja) 2003-02-26 2003-02-26 回路基板、半導体装置、半導体製造装置、回路基板の製造方法および半導体装置の製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (3) US20040217470A1 (ja)
JP (1) JP3791501B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007214601A (ja) * 2007-05-25 2007-08-23 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法および回路基板の製造方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005116666A (ja) * 2003-10-06 2005-04-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 磁性素子
DE102005033469B4 (de) * 2005-07-18 2019-05-09 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Herstellen eines Halbleitermoduls
US7691667B2 (en) * 2006-06-27 2010-04-06 Intel Corporation Compliant integrated circuit package substrate
JP4991495B2 (ja) * 2007-11-26 2012-08-01 東京エレクトロン株式会社 検査用保持部材及び検査用保持部材の製造方法
KR101630394B1 (ko) * 2010-03-08 2016-06-24 삼성전자주식회사 패키지 기판, 이를 구비한 반도체 패키지 및 반도체 패키지의 제조방법
JP2011210821A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Renesas Electronics Corp 半導体装置とその製造方法
US9842817B2 (en) * 2012-02-27 2017-12-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Solder bump stretching method and device for performing the same
WO2017164385A1 (ja) * 2016-03-24 2017-09-28 株式会社新川 ボンディング装置
CN107464788A (zh) * 2016-06-06 2017-12-12 万国半导体(开曼)股份有限公司 一种晶圆级芯片尺寸封装结构及其制备方法
US10242926B2 (en) * 2016-06-29 2019-03-26 Alpha And Omega Semiconductor (Cayman) Ltd. Wafer level chip scale package structure and manufacturing method thereof
DE102016125521B4 (de) * 2016-12-22 2020-10-15 Infineon Technologies Ag Gemeinsames Verfahren zum Verbinden eines elektronischen Chips mit einem Verbinderkörper und zum Ausbilden des Verbinderkörpers
KR20210100794A (ko) * 2020-02-06 2021-08-18 삼성디스플레이 주식회사 표시 모듈 가공 장치 및 표시 모듈 가공 방법

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4283839A (en) * 1978-07-26 1981-08-18 Western Electric Co., Inc. Method of bonding semiconductor devices to carrier tapes
US4670770A (en) * 1984-02-21 1987-06-02 American Telephone And Telegraph Company Integrated circuit chip-and-substrate assembly
US4845335A (en) * 1988-01-28 1989-07-04 Microelectronics And Computer Technology Corporation Laser Bonding apparatus and method
JP2820526B2 (ja) 1990-11-30 1998-11-05 富士通株式会社 フリップチップボンディングの位置合わせ方法及び装置
US5648136A (en) * 1995-07-11 1997-07-15 Minnesota Mining And Manufacturing Co. Component carrier tape
JP2755252B2 (ja) * 1996-05-30 1998-05-20 日本電気株式会社 半導体装置用パッケージ及び半導体装置
US5789278A (en) * 1996-07-30 1998-08-04 Micron Technology, Inc. Method for fabricating chip modules
JPH1092907A (ja) 1996-09-13 1998-04-10 Nec Corp 半導体チップのピックアップユニット及びそのピックア ップ方法
EP0953210A1 (en) * 1996-12-19 1999-11-03 TELEFONAKTIEBOLAGET L M ERICSSON (publ) Flip-chip type connection with elastic contacts
TW524873B (en) * 1997-07-11 2003-03-21 Applied Materials Inc Improved substrate supporting apparatus and processing chamber
JP3061121B2 (ja) 1997-09-04 2000-07-10 日本電気株式会社 半導体装置およびその製造方法
JP3365275B2 (ja) 1997-10-15 2003-01-08 松下電器産業株式会社 ワークの熱圧着方法
US6103613A (en) * 1998-03-02 2000-08-15 Micron Technology, Inc. Method for fabricating semiconductor components with high aspect ratio features
JP3274647B2 (ja) * 1998-05-15 2002-04-15 日本電気株式会社 光半導体素子の実装構造
US6202292B1 (en) * 1998-08-26 2001-03-20 Micron Technology, Inc. Apparatus for removing carrier film from a semiconductor die
US6203621B1 (en) * 1999-05-24 2001-03-20 Trw Inc. Vacuum chuck for holding thin sheet material
JP2001274179A (ja) 2000-03-28 2001-10-05 Hitachi Ltd チップマウンタおよび半導体装置の製造方法
JP2001298046A (ja) 2000-04-14 2001-10-26 Seiko Epson Corp 半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器
JP3633442B2 (ja) 2000-06-08 2005-03-30 セイコーエプソン株式会社 半導体装置の製造方法及びその製造装置
JP3659133B2 (ja) 2000-06-23 2005-06-15 セイコーエプソン株式会社 半導体装置の製造方法
JP2002124536A (ja) 2000-10-13 2002-04-26 Misuzu Kogyo:Kk Icチップの接続構造
DE10163799B4 (de) * 2000-12-28 2006-11-23 Matsushita Electric Works, Ltd., Kadoma Halbleiterchip-Aufbausubstrat und Verfahren zum Herstellen eines solchen Aufbausubstrates
JP3535110B2 (ja) 2001-04-06 2004-06-07 シャープ株式会社 テープキャリアパッケージ半導体装置およびその製造方法
JP2004006599A (ja) 2002-04-01 2004-01-08 Renesas Technology Corp 半導体装置の製造方法および半導体製造装置
US7780005B2 (en) * 2002-05-10 2010-08-24 Delphon Industries LLC Multiple segment vacuum release handling device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007214601A (ja) * 2007-05-25 2007-08-23 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法および回路基板の製造方法
JP4572348B2 (ja) * 2007-05-25 2010-11-04 セイコーエプソン株式会社 半導体装置の製造方法および回路基板の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004259922A (ja) 2004-09-16
US20040217470A1 (en) 2004-11-04
US20090139085A1 (en) 2009-06-04
US8136238B2 (en) 2012-03-20
US20070124928A1 (en) 2007-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8136238B2 (en) Methods for manufacturing semiconductor devices
JP4036116B2 (ja) 回路基板、半導体装置、半導体製造装置、回路基板の製造方法および半導体装置の製造方法
TW201923963A (zh) 半導體製造裝置、半導體裝置之製造方法及夾頭
JP3896017B2 (ja) 半導体実装体の製造方法、および半導体実装体の製造装置
JP3303832B2 (ja) フリップチップボンダー
JP6373811B2 (ja) 半導体装置の製造方法および製造装置
JP4052144B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP4228839B2 (ja) ボンディング装置
JP4572348B2 (ja) 半導体装置の製造方法および回路基板の製造方法
JPH10173007A (ja) ベアチップ搭載装置
JP2003297879A (ja) 半導体チップ圧着装置
JP2004039802A (ja) 半導体装置の製造方法および半導体製造装置
JP4098178B2 (ja) ボンディング装置および半導体装置の実装方法
TW201836102A (zh) 半導體裝置的製造裝置及製造方法
JP2011187699A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP4601844B2 (ja) ボンディング装置及びボンディンク方法
WO2024147278A1 (ja) 半導体チップのアライメント方法、接合方法、半導体装置、並びに電子部品製造システム
JPH065652A (ja) ワイヤボンディング装置
JP6461822B2 (ja) 半導体装置の実装方法および実装装置
TW202208144A (zh) 樹脂成形裝置及樹脂成形品之製造方法
JPH10340927A (ja) 半導体装置の製造方法およびボンディング装置
KR101151256B1 (ko) 반도체 패키지 제조용 2단 본딩 툴 및 이의 위치 셋팅 방법
JPH03120844A (ja) 半導体装置の製造方法及びその装置
JPH11204563A (ja) 実装方法
JPH06151509A (ja) 半導体実装装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051102

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051108

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060124

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060220

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060314

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060327

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090414

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100414

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110414

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110414

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120414

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130414

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130414

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140414

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees