JP5362404B2 - 半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents
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Description
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。
(a)ダイ・ボンディング装置内において、回路基板の第1の主面上に設けられた第1のデバイス領域を加熱する工程;
(b)前記ダイ・ボンディング装置内において、前記第1のデバイス領域を加熱した状態で、前記回路基板の前記第1の主面上であって前記第1のデバイス領域内または、その近傍に設けられた第1および第2の位置基準点の位置を光学的にモニタすることにより、前記回路基板の前記第1のデバイス領域における熱膨張による変位が実質的に飽和したことを確認する工程;
(c)前記工程(b)の後、前記ダイ・ボンディング装置内において、前記第1のデバイス領域を加熱した状態で、前記第1のデバイス領域内に第1の半導体チップをボンディングする工程。
(a)ダイ・ボンディング装置内において、第1の回路基板の第1の主面上にマトリクス状に設けられた複数のデバイス領域のそれぞれに半導体チップを列ごとにボンディングする工程;
(b)前記ダイ・ボンディング装置内において、ボンディングされた各々の半導体チップの位置を光学的に検出する工程;
(c)前記ダイ・ボンディング装置内において、前記工程(b)の結果に基づいて、行ごとにボンディングすべき位置を修正して、前記第1の回路基板とほぼ同一形状を有する第2の回路基板の第1の主面上にマトリクス状に設けられた複数のデバイス領域のそれぞれに半導体チップを列ごとにボンディングする工程。
(a)ダイ・ボンディング装置内において、第1の回路基板の第1の主面上に設けられた第1のデバイス領域を加熱する工程;
(b)前記ダイ・ボンディング装置内において、前記第1のデバイス領域を加熱した状態で、前記第1の回路基板の前記第1の主面上であって前記第1のデバイス領域内または、その近傍に設けられた第1および第2の位置基準点の位置を光学的にモニタすることにより、前記第1の回路基板の前記第1のデバイス領域における熱膨張による変位が実質的に飽和したことを確認する工程;
(c)前記工程(b)の後、前記ダイ・ボンディング装置内において、前記第1のデバイス領域を加熱した状態で、前記第1のデバイス領域内に第1の半導体チップをボンディングする工程;
(d)前記ダイ・ボンディング装置内において、前記第1のデバイス領域を加熱した状態で、ボンディングされた前記第1の半導体チップの位置を光学的に検出する工程;
(e)前記ダイ・ボンディング装置内において、前記工程(d)の結果に基づいてボンディングすべき位置を修正して、前記第1の回路基板とほぼ同一形状を有する第2の回路基板の第1の主面上に設けられた前記第1のデバイス領域とほぼ同一形状を有する第2のデバイス領域を加熱した状態で、前記第1の半導体チップとほぼ同一の形状を有する第2の半導体チップをボンディングする工程。
(f)前記工程(d)の後であって前記工程(e)の前に、前記ダイ・ボンディング装置内において、前記第2のデバイス領域を加熱した状態で、前記第2の回路基板の前記第1の主面上であって前記第2のデバイス領域内または、その近傍に設けられた第1および第2の位置基準点の位置を光学的にモニタすることにより、前記回路基板の前記第2のデバイス領域における熱膨張による変位が実質的に飽和したことを確認する工程。
1.本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクションに分けて記載する場合もあるが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しを省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
実施の形態について更に詳述する。各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。
図1は、本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法に使用するダイ・ボンダ51の正面模式図である。図2は、図1のダイ・ボンダの側面模式図である。図3は、図1のダイ・ボンダの内部の上面模式図である。
ここでは、図8から図11に基づいて、ダイ・ボンディング工程を含む組立工程の要部の概要を説明する。まず、図8に示すように、ヒート・ブロック76によって、たとえば摂氏150度程度に加熱されたダイ・ボンディング・ステージ中央部65aの上面に回路基板3の裏面3bを真空吸着した状態で、下面に接着剤層5、すなわち、DAF(Die Attach Film)が保持された半導体チップ2のデバイス面をコレット59により吸着して、目的とするデバイス領域4内の所定のボンディング・サイドに向けて降下する。回路基板3の第1主面(デバイス面)3aには、必要に応じて複数の外部リード6が設けられている。また、半導体チップ2のデバイス面には、たとえばアルミニウム系のボンディング・パッド7が設けられている。
このセクションでは、セクション2で説明した組立工程の要部の内、ダイ・ボンディング工程を、セクション1で説明した部分を参照しつつ、更に詳述する。
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
2 チップ(第1の半導体チップ、第2の半導体チップ)
3 配線基板(回路基板、第1の回路基板、第2の回路基板)
3a 配線基板の第1主面(デバイス面)
3b 配線基板の第2主面(裏面)
4 (単位)デバイス領域(第1のデバイス領域、第2のデバイス領域)
5 接着剤層(DAF)
6 外部リード(ランド)
7 ボンディング・パッド
8 ボンディング・ワイヤ
9 封止レジン(レジン封止部)
11a 配線基板上の第1の位置基準点
11b 配線基板上の第2の位置基準点
12a チップ上の第1の位置基準点
12b チップ上の第2の位置基準点
15 各列のボンディング・サイト群
16a,16b,16c,16d 各行のボンディング・サイト群
51 ダイ・ボンダ
52 下部基体
53 支柱
54 上部基体
55 搬送路支持体
56 基板搬送路
57 ウエハ・ホールダ用XYテーブル
58 ウエハ・ホールダ
59 吸着コレット
61 ダイ・ボンディング・ヘッド用XYテーブル
62 ダイ・ボンディング・ヘッド
63 ボンディング・ヘッド光学系用XYテーブル
64 ダイ・ボンディング・ヘッド光学系
65 ダイ・ボンディング・ステージ
65a ダイ・ボンディング・ステージ中央部
66 ダイシング・テープ
67 ウエハ保持フレーム
68 陽炎防止ブロー・ノズル
69 イオン・ブロー・ノズル
71 基板フィーダ
72 フィーダ・アーム
73 基板送り爪
74 真空吸着孔
75 真空供給管
76 ヒート・ブロック
81 ワイヤ・ボンディング・ステージ
93 ウエハ・ピックアップ光学系用XYテーブル
94 ウエハ・ピックアップ光学系
101 基板搬送(加熱)
102 登録パターン認識
103 認識2点間距離測定
104 ダイ・ボンディング
105 ボンディング後位置検査
106 基板搬出
107 データ集積&統計処理
108 位置補正テーブル変更
111 熱膨張飽和確認
112 ボンディング位置修正
Claims (15)
- 以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法:
(a)ダイ・ボンディング装置内において、回路基板の第1の主面上に設けられた第1のデバイス領域を加熱する工程;
(b)前記ダイ・ボンディング装置内において、前記第1のデバイス領域を加熱した状態で、前記回路基板の前記第1の主面上であって前記第1のデバイス領域内または、その近傍に設けられた第1および第2の位置基準点の位置を光学的にモニタすることにより、前記回路基板の前記第1のデバイス領域における熱膨張による変位が実質的に飽和したことを確認する工程;
(c)前記工程(b)の後、前記ダイ・ボンディング装置内において、前記第1のデバイ
ス領域を加熱した状態で、前記第1のデバイス領域内に第1の半導体チップをボンディングする工程、
ここで、前記(b)の工程において、前記モニタは、前記第1および前記第2の位置基準点の距離の増加分の時間推移をモニタし、熱膨張による変位が実質的に飽和した後に、前記距離の増加分が統計的に正常区間内に収まっていることを確認するものである。 - 請求項1記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第1の半導体チップは、その裏面に設けられた接着剤層を介してボンディングされる。
- 請求項2に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記接着剤層は、DAF(Die Attach Film)である。
- 請求項1に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第1の半導体チップは、他の少なくとも一つの半導体チップを介してボンディングされる。
- 請求項4に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第1の半導体チップおよび前記他の少なくとも一つの半導体チップは、階段状に積層される。
- 請求項1に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記工程(c)における前記第1の半導体チップをボンディングする位置は、前記工程(b)の結果に基づいて、定められる。
- 以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法:
(a)ダイ・ボンディング装置内において、第1の回路基板の第1の主面上に設けられた第1のデバイス領域を加熱する工程;
(b)前記ダイ・ボンディング装置内において、前記第1のデバイス領域を加熱した状態
で、前記第1の回路基板の前記第1の主面上であって前記第1のデバイス領域内または、その近傍に設けられた第1および第2の位置基準点の位置を光学的にモニタすることにより、前記第1の回路基板の前記第1のデバイス領域における熱膨張による変位が実質的に飽和したことを確認する工程;
(c)前記工程(b)の後、前記ダイ・ボンディング装置内において、前記第1のデバイ
ス領域を加熱した状態で、前記第1のデバイス領域内に第1の半導体チップをボンディングする工程;
(d)前記ダイ・ボンディング装置内において、前記第1のデバイス領域を加熱した状態
で、ボンディングされた前記第1の半導体チップの位置を光学的に検出する工程;
(e)前記ダイ・ボンディング装置内において、前記工程(d)の結果に基づいてボンデ
ィングすべき位置を修正して、前記第1の回路基板とほぼ同一形状を有する第2の回路基
板の第1の主面上に設けられた前記第1のデバイス領域とほぼ同一形状を有する第2のデバイス領域を加熱した状態で、前記第1の半導体チップとほぼ同一の形状を有する第2の半導体チップをボンディングする工程、
ここで、前記(b)の工程において、前記モニタは、前記第1および前記第2の位置基準点の距離の増加分の時間推移をモニタし、熱膨張による変位が実質的に飽和した後に、前記距離の増加分が統計的に正常区間内に収まっていることを確認するものである。 - 請求項7に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第1および第2の半導体チップは、その裏面に設けられた接着剤層を介してボンディングされる。
- 請求項8に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記接着剤層は、DAF(Die Attach Film)である。
- 請求項7に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第1および第2の半導体チップのそれぞれは、他の少なくとも一つの半導体チップを介してボンディングされる。
- 請求項10に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第1および第2の半導体チップのそれぞれは、前記他の少なくとも一つの半導体チップとともに、階段状に積層される。
- 請求項7に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記工程(c)における前記第1の半導体チップをボンディングする位置は、前記工程(b)の結果に基づいて、定められる。
- 請求項7に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、更に、以下の工程を含む:
(f)前記工程(d)の後であって前記工程(e)の前に、前記ダイ・ボンディング装置
内において、前記第2のデバイス領域を加熱した状態で、前記第2の回路基板の前記第1の主面上であって前記第2のデバイス領域内または、その近傍に設けられた第1および第2の位置基準点の位置を光学的にモニタすることにより、前記回路基板の前記第2のデバイス領域における熱膨張による変位が実質的に飽和したことを確認する工程。 - 請求項7に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第1の回路基板には、前記第1のデバイス領域とほぼ同一の形状を有するデバイス領域がマトリクス状に設けられている。
- 請求項7に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第2の回路基板には、前記第2のデバイス領域とほぼ同一の形状を有するデバイス領域がマトリクス状に設けられている。
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