JP5768387B2 - Semiconductor manufacturing apparatus, semiconductor manufacturing method, and semiconductor device - Google Patents

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Description

本発明は、半導体チップを配線基板に接着剤を介して熱圧着するための加熱ヘッドを有する半導体製造装置、それを用いる半導体装置の製造方法、その製造方法により製造された半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus having a heating head for thermocompression bonding a semiconductor chip to a wiring board via an adhesive, a manufacturing method of a semiconductor device using the same, and a semiconductor device manufactured by the manufacturing method.

半導体チップを配線基板に接着剤を介してフリップチップ実装する際に用いられる半導体製造装置の加熱ヘッドには、配線基板に対する半導体チップの位置ズレを防止するために、半導体チップをバキュームチャックするための吸引口、それに続くバキューム引き用通路を含むバキュームチャック機構が設けられている。このような加熱ヘッドを備えた半導体製造装置で半導体装置を製造する場合、半導体チップは、バキュームチャック機構で加熱ヘッドにバキュームチャックされたまま、接着剤を介して配線基板に仮設置され、続いて熱圧着される。   A heating head of a semiconductor manufacturing apparatus used when flip-chip mounting a semiconductor chip to a wiring board via an adhesive is used for vacuum chucking the semiconductor chip to prevent the semiconductor chip from being displaced relative to the wiring board. A vacuum chuck mechanism including a suction port and a subsequent vacuum pulling passage is provided. When a semiconductor device is manufactured by a semiconductor manufacturing apparatus having such a heating head, the semiconductor chip is temporarily installed on the wiring substrate via an adhesive while being vacuum chucked to the heating head by a vacuum chuck mechanism, and subsequently Thermocompression bonded.

しかし、このように半導体チップを加熱ヘッドにバキュームチャックしたまま熱圧着すると、熱圧着の際に流動した接着剤が希にバキュームチャック機構（特に、バキューム引き用通路）に進入する場合があり、その結果、半導体製造装置が意図した性能を発揮できず、製造した半導体装置の接続信頼性が低下するという問題や、半導体製造装置の加熱ヘッドの交換を余儀なくされるという問題が生ずる。   However, when the semiconductor chip is thermocompression bonded to the heating head while being vacuum chucked in this way, the adhesive that has flowed during thermocompression bonding may rarely enter the vacuum chuck mechanism (especially the vacuum pulling passage). As a result, there are problems that the semiconductor manufacturing apparatus cannot exhibit the intended performance, the connection reliability of the manufactured semiconductor apparatus is lowered, and the heating head of the semiconductor manufacturing apparatus must be replaced.

このため、熱圧着の際に流動した接着剤が希にバキュームチャック機構に進入しないように、加熱ヘッドの周囲に穿孔を設け、熱圧着の際にそこから空気を噴出させ、半導体チップの周囲にはみ出した接着剤を空気圧で押し拡げることが提案されている（特許文献１）。   For this reason, a perforation is provided around the heating head so that the adhesive that has flowed during thermocompression bonding rarely enters the vacuum chuck mechanism, and air is ejected from the perimeter of the semiconductor chip during thermocompression bonding. It has been proposed to expand the protruding adhesive with air pressure (Patent Document 1).

特開２００８−１９８９４０号公報、段落００１５、図２Japanese Patent Laid-Open No. 2008-198940, paragraph 0015, FIG.

しかしながら、特許文献１に記載された技術の場合、半導体チップの周囲に押し拡げられた接着剤は、加熱ヘッドからの熱が供給され難くなるため十分に硬化せず、べたつきや汚れの付着などが生じるという問題があった。しかも、半導体チップの側面が、十分に硬化した接着剤で覆われないため、半導体チップの接着強度や接続信頼性の向上が望めないという問題もあった。更に、加熱ヘッドにおいて、空気を噴出する穿孔の位置が固定されているため、異なるサイズの半導体チップを使用すると、はみ出した接着剤に対して最適な位置関係で空気を噴出させることができないという問題もあった。   However, in the case of the technique described in Patent Document 1, the adhesive spread around the semiconductor chip is not sufficiently cured because the heat from the heating head is difficult to be supplied. There was a problem that occurred. In addition, since the side surface of the semiconductor chip is not covered with a sufficiently cured adhesive, there is a problem that improvement in the bonding strength and connection reliability of the semiconductor chip cannot be expected. Furthermore, in the heating head, since the position of the perforation for ejecting air is fixed, when using semiconductor chips of different sizes, it is not possible to eject air in an optimum positional relationship with respect to the protruding adhesive. There was also.

従って、本発明が解決すべき課題は、（１）半導体チップを配線基板に接着剤を介してフリップチップ実装する際の熱圧着時に、流動した接着剤が加熱ヘッドのバキュームチャック機構に進入しないようにすると共に、半導体チップの周囲に硬化が不十分な接着剤が過度に拡がらず、且つ半導体チップの側面が十分に硬化した接着剤で覆われるようにすること、（２）異なるサイズの半導体チップを使用しても、はみ出した接着剤に対して最適な位置関係で空気を噴出させること、である。   Accordingly, the problems to be solved by the present invention are as follows: (1) The adhesive that has flowed does not enter the vacuum chuck mechanism of the heating head during the thermocompression bonding when the semiconductor chip is mounted on the wiring substrate via the flip chip. And an adhesive that is not sufficiently cured around the semiconductor chip is not excessively spread and the side surface of the semiconductor chip is covered with a sufficiently cured adhesive. (2) Semiconductors of different sizes Even if a chip is used, air is ejected in an optimum positional relationship with respect to the protruding adhesive.

よって、第１の本発明の目的は、上記（１）の課題を解決する半導体製造装置を提供することであり、第２の本発明の目的は、上記（１）及び（２）の課題を同時に解決する半導体製造装置を提供することである。   Accordingly, an object of the first aspect of the present invention is to provide a semiconductor manufacturing apparatus that solves the problem (1) above, and an object of the second aspect of the present invention is to solve the problems (1) and (2) above. Another object is to provide a semiconductor manufacturing apparatus that solves the problem at the same time.

本発明者は、フリップチップ実装の際の熱圧着時に、配線基板と半導体チップとの間からはみ出した接着剤に対し、半導体チップの周囲に過度に拡がりすぎず且つ半導体チップの側面を十分に被覆している間に硬化させるための紫外線を、バキュームチャック口が設けられた加熱ヘッドの熱圧着面の周縁部から照射することにより、上記（１）の課題を解決できること、即ち、流動した接着剤を加熱ヘッドのバキュームチャック機構に進入させることなく、半導体チップの周囲に硬化が不十分な接着剤を過度に拡がらないようにでき、しかも、半導体チップの側面を十分に硬化した接着剤で覆うことができること、を見出した。   The inventor does not excessively spread around the semiconductor chip and sufficiently covers the side surface of the semiconductor chip with respect to the adhesive protruding from between the wiring board and the semiconductor chip at the time of thermocompression bonding during flip chip mounting. The problem of the above (1) can be solved by irradiating ultraviolet rays for curing during heating from the peripheral edge portion of the thermocompression bonding surface of the heating head provided with the vacuum chuck port, that is, the fluidized adhesive Can be prevented from spreading excessively hardened adhesive around the semiconductor chip, and the side surface of the semiconductor chip is covered with a sufficiently hardened adhesive without entering the vacuum chuck mechanism of the heating head. I found out that I could do it.

また、本発明者は、加熱ヘッドの先端に、半導体チップの大きさに応じて取り替え可能なセラミックスアタッチメントであって、その押圧面にバキュームチャック口とエネルギー供給口を設けたセラミックアタッチメントを設けることにより、上記（２）の課題を解決できること、即ち、異なるサイズの半導体チップを使用しても、はみ出した接着剤に対して最適な位置関係で硬化のためのエネルギーを供給できること、を見出した。   Further, the present inventor provides a ceramic attachment that can be replaced according to the size of the semiconductor chip at the tip of the heating head, and is provided with a ceramic attachment provided with a vacuum chuck port and an energy supply port on its pressing surface. The inventors have found that the above problem (2) can be solved, that is, even when semiconductor chips having different sizes are used, energy for curing can be supplied to the protruding adhesive in an optimal positional relationship.

以上の知見に基づき、第１の本発明は、上記（１）の課題を解決する以下の半導体製造装置を提供し、また、第２の本発明は、上記（１）及び（２）の課題を同時に解決する以下の半導体製造装置を提供する。   Based on the above knowledge, the first invention provides the following semiconductor manufacturing apparatus that solves the above-mentioned problem (1), and the second invention provides the above-mentioned problems (1) and (2). The following semiconductor manufacturing apparatus which solves the above simultaneously is provided.

（第１の本発明）
半導体チップを配線基板に接着剤を介して熱圧着するための加熱ヘッドを有する半導体製造装置において
該加熱ヘッドには、吸引口とそれに連通したバキューム引き用通路と、吸引口の周囲に形成されたエネルギー供給路としての紫外線導波路とが形成されている半導体製造装置。 (First invention)
In a semiconductor manufacturing apparatus having a heating head for thermocompression bonding a semiconductor chip to a wiring substrate via an adhesive, the heating head is formed around a suction port, a vacuum pulling passage communicating therewith, and a suction port A semiconductor manufacturing apparatus in which an ultraviolet waveguide as an energy supply path is formed.

また、第１の本発明は、上述の半導体製造装置を用いて、半導体チップを配線基板に接着剤を介して熱圧着することにより半導体装置を製造する方法において：
配線基板の端子に接着剤を適用する工程；
吸引口とそれに連通したバキューム引き用通路と、吸引口の周囲に形成されたエネルギー供給路としての紫外線導波路とが形成されている加熱ヘッドに、半導体チップをバキュームチャックし、バキュームチャックしたまま、接着剤を介して配線基板に仮設置する工程；
バキュームチャックされたまま仮設置された半導体チップを、半導体製造装置の加熱ヘッドで熱圧着すると共に、この熱圧着の際、半導体チップと配線基板との間からはみ出た接着剤に対し、この接着剤を硬化させる紫外線を、エネルギー供給路としての紫外線導波路から照射してはみ出た接着剤を硬化させる工程； 及び
熱圧着後、バキュームチャックを解除し、半導体チップから加熱ヘッドを離隔させる工程
を有する製造方法、並びにこの製造方法で製造された半導体装置を提供する。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device by thermocompression bonding a semiconductor chip to a wiring board through an adhesive using the semiconductor manufacturing apparatus described above:
Applying an adhesive to the terminals of the wiring board;
Vacuum chucking the semiconductor chip on the heating head in which the suction port, the vacuum pulling passage communicating with the suction port, and the ultraviolet waveguide as the energy supply path formed around the suction port are formed, A step of temporarily installing on a wiring board via an adhesive;
The semiconductor chip temporarily installed while being vacuum chucked is thermocompression bonded by the heating head of the semiconductor manufacturing apparatus, and this adhesive is applied to the adhesive protruding from between the semiconductor chip and the wiring board during the thermocompression bonding. A process of curing the adhesive that protrudes by irradiating ultraviolet light that cures the ultraviolet light from the ultraviolet waveguide as an energy supply path; and, after thermocompression bonding, releasing the vacuum chuck and separating the heating head from the semiconductor chip A method and a semiconductor device manufactured by the manufacturing method are provided.

（第２の本発明）
半導体チップを配線基板に接着剤を介して熱圧着するための加熱ヘッドを有する半導体製造装置において
該加熱ヘッドには、脱着可能な半導体チップ押圧部材が装着されており、
半導体チップ押圧部材の半導体チップ接触面の中央部には、半導体チップをバキュームチャックするためのバキュームチャック口が形成され、そのバキュームチャック口の周囲には、熱圧着の際に半導体チップと配線基板との間からはみ出た接着剤を硬化させるためのエネルギーを当該接着剤に供給するためのエネルギー供給口が形成されており、
加熱ヘッドには、半導体チップ押圧部材に形成されたバキュームチャック口に連通したバキューム引き用通路と、エネルギー供給口に連通したエネルギー供給路とが形成されている半導体製造装置。 (Second invention)
In a semiconductor manufacturing apparatus having a heating head for thermocompression bonding a semiconductor chip to a wiring substrate via an adhesive, the detachable semiconductor chip pressing member is attached to the heating head,
A vacuum chuck port for vacuum chucking the semiconductor chip is formed at the center of the semiconductor chip contact surface of the semiconductor chip pressing member. Around the vacuum chuck port, the semiconductor chip and the wiring substrate are connected during thermocompression bonding. An energy supply port for supplying energy to cure the adhesive protruding from between the adhesive is formed,
A semiconductor manufacturing apparatus, wherein a vacuum pulling passage communicating with a vacuum chuck port formed in a semiconductor chip pressing member and an energy supply passage communicating with an energy supply port are formed in the heating head.

また、第２の本発明は、上述の半導体製造装置を用いて、半導体チップを配線基板に接着剤を介して熱圧着することにより半導体装置を製造する方法において：
配線基板の端子に接着剤を適用する工程；
半導体チップを、半導体チップ押圧部材が脱着可能に装着された加熱ヘッドにバキュームチャックし、バキュームチャックしたまま、接着剤を介して配線基板に仮設置する工程；
バキュームチャックされたまま仮設置された半導体チップを、半導体製造装置の加熱ヘッドで熱圧着すると共に、この熱圧着の際、半導体チップと配線基板との間からはみ出た接着剤に対し、この接着剤を硬化させるエネルギーを、半導体チップ押圧部材のエネルギー供給口から供給してはみ出た接着剤を硬化させる工程； 及び
熱圧着後、バキュームチャックを解除し、半導体チップから加熱ヘッドを離隔させる工程
を有する製造方法、並びにこの製造方法で製造された半導体装置を提供する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device by thermocompression bonding a semiconductor chip to a wiring board through an adhesive using the semiconductor manufacturing apparatus described above:
Applying an adhesive to the terminals of the wiring board;
Vacuum chucking a semiconductor chip on a heating head on which a semiconductor chip pressing member is detachably mounted, and temporarily mounting the semiconductor chip on a wiring board with an adhesive while the vacuum chuck is held;
The semiconductor chip temporarily installed while being vacuum chucked is thermocompression bonded by the heating head of the semiconductor manufacturing apparatus, and this adhesive is applied to the adhesive protruding from between the semiconductor chip and the wiring board during the thermocompression bonding. A process of curing the adhesive that protrudes by supplying energy for curing the semiconductor chip pressing member from the energy supply port; and, after thermocompression, releasing the vacuum chuck and separating the heating head from the semiconductor chip A method and a semiconductor device manufactured by the manufacturing method are provided.

第１の本発明の半導体製造装置は、配線基板と半導体チップとの間からはみ出した接着剤に対し、半導体チップの周囲に過度に拡がりすぎず且つ半導体チップの側面を十分に被覆している間に硬化させるための紫外線を照射することができる。従って、流動した接着剤を加熱ヘッドのバキュームチャック機構に進入させることなく、半導体チップの周囲に硬化が不十分な接着剤を過度に拡がらないようにでき、且つ半導体チップの側面を十分に硬化した接着剤で覆うことができる。   In the semiconductor manufacturing apparatus according to the first aspect of the present invention, the adhesive protruding from between the wiring board and the semiconductor chip is not excessively spread around the semiconductor chip and sufficiently covers the side surface of the semiconductor chip. It can be irradiated with ultraviolet rays for curing. Therefore, it is possible to prevent the adhesive which has hardened from spreading excessively around the semiconductor chip without causing the fluidized adhesive to enter the vacuum chuck mechanism of the heating head, and to sufficiently cure the side surface of the semiconductor chip. Can be covered with adhesive.

また、第２の本発明の半導体チップは、第１の本発明の効果に加えて、加熱ヘッドの先端の押圧面にバキュームチャック口とエネルギー供給口を設けた着脱可能なセラミックアタッチメントを設けるので、異なるサイズの半導体チップを使用しても、はみ出した接着剤に対して最適な位置関係で硬化のためのエネルギーを供給できる。   In addition to the effects of the first invention, the semiconductor chip of the second invention is provided with a detachable ceramic attachment provided with a vacuum chuck port and an energy supply port on the pressing surface at the tip of the heating head. Even when semiconductor chips of different sizes are used, energy for curing can be supplied in an optimum positional relationship with respect to the protruding adhesive.

第１の本発明の半導体製造装置の加熱ヘッドの部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the heating head of the semiconductor manufacturing apparatus of 1st this invention. 第１の本発明の半導体製造装置の加熱ヘッドの部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the heating head of the semiconductor manufacturing apparatus of 1st this invention. 第１の本発明の半導体製造方法の製造工程説明図である。It is manufacturing process explanatory drawing of the semiconductor manufacturing method of 1st this invention. 第１の本発明の半導体製造方法の製造工程説明図である。It is manufacturing process explanatory drawing of the semiconductor manufacturing method of 1st this invention. 第１の本発明の半導体製造方法の製造工程説明図である。It is manufacturing process explanatory drawing of the semiconductor manufacturing method of 1st this invention. 第１の本発明の半導体製造方法の製造工程説明図である。It is manufacturing process explanatory drawing of the semiconductor manufacturing method of 1st this invention. 第１の本発明の半導体製造方法の製造工程説明図である。It is manufacturing process explanatory drawing of the semiconductor manufacturing method of 1st this invention. 第２の本発明の半導体製造装置の加熱ヘッドの部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the heating head of the semiconductor manufacturing apparatus of 2nd this invention. 第２の本発明の半導体製造装置の加熱ヘッドの部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the heating head of the semiconductor manufacturing apparatus of 2nd this invention. 第２の本発明の半導体製造方法の製造工程説明図である。It is manufacturing process explanatory drawing of the semiconductor manufacturing method of 2nd this invention. 第２の本発明の半導体製造方法の製造工程説明図である。It is manufacturing process explanatory drawing of the semiconductor manufacturing method of 2nd this invention. 第２の本発明の半導体製造方法の製造工程説明図である。It is manufacturing process explanatory drawing of the semiconductor manufacturing method of 2nd this invention. 第２の本発明の半導体製造方法の製造工程説明図である。It is manufacturing process explanatory drawing of the semiconductor manufacturing method of 2nd this invention. 第２の本発明の半導体製造方法の製造工程説明図である。It is manufacturing process explanatory drawing of the semiconductor manufacturing method of 2nd this invention. 第２の本発明の半導体製造装置の加熱ヘッドの部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the heating head of the semiconductor manufacturing apparatus of 2nd this invention.

以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第１及び第２の本発明の半導体製造装置は、それぞれ図１及び図４に示すように、半導体チップ１を、ステージ３０上に載置された配線基板２に接着剤３を介して熱圧着するためのものであって、以下に説明するように、特殊な加熱ヘッド１０、４０を有することを特徴とするものである。まず、第１の本発明について説明する。   As shown in FIGS. 1 and 4, the semiconductor manufacturing apparatuses according to the first and second aspects of the present invention are configured such that the semiconductor chip 1 is thermocompression bonded to the wiring substrate 2 placed on the stage 30 via the adhesive 3. As described below, it is characterized by having special heating heads 10 and 40 as described below. First, the first present invention will be described.

＜第１の本発明＞
図１に示すように、第１の本発明の半導体製造装置においては、加熱ヘッド１０の半導体チップを加熱・押圧する面に、吸引口１０ａと、その吸引口１０ａに連通したバキューム引き用通路１０ｂと、吸引口１０ａの周囲に形成されたエネルギー供給路１０ｃとしての紫外線導波路とが形成されている。従って、熱圧着により半導体チップ１と配線基板２との間からはみ出した接着剤３に対し、エネルギー供給路１０ｃとしての紫外線導波路から紫外線を照射して硬化させることができ、流動した接着剤３を加熱ヘッド１０のバキュームチャック機構に進入させることなく、半導体チップ１の周囲に硬化が不十分な接着剤を過度に拡がらないようにでき、且つ半導体チップ１の側面を十分に硬化した接着剤で覆うことができる。 <First Invention>
As shown in FIG. 1, in the semiconductor manufacturing apparatus according to the first aspect of the present invention, a suction port 10a and a vacuum pulling passage 10b communicating with the suction port 10a are formed on the surface of the heating head 10 that heats and presses the semiconductor chip. And an ultraviolet waveguide as an energy supply path 10c formed around the suction port 10a. Therefore, the adhesive 3 protruding from between the semiconductor chip 1 and the wiring board 2 by thermocompression bonding can be cured by irradiating with ultraviolet rays from the ultraviolet waveguide as the energy supply path 10c, and the fluidized adhesive 3 Can be prevented from excessively spreading an adhesive which is not sufficiently cured around the semiconductor chip 1 and the side surface of the semiconductor chip 1 is sufficiently cured without entering the vacuum chuck mechanism of the heating head 10. Can be covered.

加熱ヘッド１０としては、ステンレススチール等の金属やアルミナなどのセラミックスから形成したものを使用することができる。   As the heating head 10, one formed from a metal such as stainless steel or a ceramic such as alumina can be used.

また、図２に示すように、加熱ヘッド１０の周囲に、熱圧着の際に半導体チップ１と配線基板２との間からはみ出た接着剤３を硬化させるためのエネルギー（紫外線、加熱気体等）を当該接着剤３に供給するためのエネルギー外部供給機構１５を設けることができる。このようなエネルギー外部供給機構１５としては、加熱気体又は電磁波をはみ出た接着剤に供給するものを挙げることができる。具体的には、熱気体ブロワー装置、ＵＶ照射装置等を挙げることができる。前記熱気体ブロワー装置における加熱気体の温度としては、具体的には５０〜１５０℃の範囲である。   Further, as shown in FIG. 2, energy for curing the adhesive 3 protruding from between the semiconductor chip 1 and the wiring substrate 2 at the time of thermocompression bonding around the heating head 10 (ultraviolet rays, heated gas, etc.) An energy external supply mechanism 15 for supplying the adhesive 3 to the adhesive 3 can be provided. Examples of such an external energy supply mechanism 15 include an apparatus that supplies heated gas or an adhesive that protrudes electromagnetic waves. Specific examples include a hot gas blower device and a UV irradiation device. The temperature of the heated gas in the hot gas blower device is specifically in the range of 50 to 150 ° C.

第１の本発明の半導体製造装置は、以上説明した加熱ヘッド１０を有することを特徴とし、他の構成は従来の半導体製造装置と同様の構成とすることができる。   The semiconductor manufacturing apparatus according to the first aspect of the present invention has the heating head 10 described above, and other configurations can be the same as those of the conventional semiconductor manufacturing apparatus.

第１の本発明の半導体製造装置は、半導体チップを配線基板に接着剤を介して熱圧着することにより半導体装置を製造する方法に好ましく適用することができる。このような半導体装置の製造方法は、以下の工程１〜工程４を有する。工程毎に図面を参照しながら説明する。   The semiconductor manufacturing apparatus according to the first aspect of the present invention can be preferably applied to a method for manufacturing a semiconductor device by thermocompression bonding a semiconductor chip to a wiring board via an adhesive. Such a semiconductor device manufacturing method includes the following steps 1 to 4. Each process will be described with reference to the drawings.

（工程１）
先ず、図３Ａに示すように、半導体製造装置のステージ３０上に載置された、リジッド又はフレキシブルな配線基板２００の端子に接着剤２１０を適用する。 (Process 1)
First, as shown in FIG. 3A, an adhesive 210 is applied to a terminal of a rigid or flexible wiring board 200 placed on the stage 30 of the semiconductor manufacturing apparatus.

配線基板２００を構成する基板材料としては、ガラス、セラミックス、ガラスエポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン等を挙げることができる。また、配線基板２００の配線材料としては、銅、アルミニウム、ニッケル、ＩＴＯ、金、銀などを挙げることができる。配線の形成は、公知の手法により形成することができ、例えば、スクリーン印刷法、フォトリソグラフ法などにより形成することができる。   Examples of the substrate material constituting the wiring substrate 200 include glass, ceramics, glass epoxy resin, polyamide, polyimide, polysulfone, and the like. In addition, examples of the wiring material of the wiring substrate 200 include copper, aluminum, nickel, ITO, gold, and silver. The wiring can be formed by a known method, for example, a screen printing method, a photolithographic method, or the like.

接着剤２１０としては、半導体装置を製造する際に使用されている公知の熱硬化性あるいは光硬化性の絶縁性接着剤や導電性粒子を含有する異方性導電接着剤を使用することができる。これらは、液状、ペースト状、フィルム状の形態で使用することができる。特に、従来は使用できなかった低粘度（例えば、レオメーター（１０ｒｐｍ、２５℃の条件）で測定したときに３０〜５０Ｐａ・ｓｅｃ程度の粘度）の絶縁性ペースト状の接着剤も適用できる。   As the adhesive 210, a known thermosetting or photocurable insulating adhesive used when manufacturing a semiconductor device or an anisotropic conductive adhesive containing conductive particles can be used. . These can be used in the form of liquid, paste or film. In particular, an adhesive in the form of an insulating paste having a low viscosity (for example, a viscosity of about 30 to 50 Pa · sec when measured with a rheometer (conditions of 10 rpm and 25 ° C.)) that could not be used conventionally is also applicable.

接着剤２１０の適用方法としては、接着剤の形態に応じて公知の手法の中から適した方法を採用することができる。   As a method for applying the adhesive 210, a suitable method can be employed from among known methods depending on the form of the adhesive.

（工程２）
次に、図３Ｂに示すように、半導体チップ２２０を、加熱ヘッド１０にバキュームチャックし、続いて、図３Ｃに示すように、バキュームチャックしたまま、接着剤２１０を介して配線基板２００に仮設置する。 (Process 2)
Next, as shown in FIG. 3B, the semiconductor chip 220 is vacuum chucked on the heating head 10, and then temporarily installed on the wiring substrate 200 via the adhesive 210 while being vacuum chucked as shown in FIG. 3C. To do.

バキュームチャックの具体的な手順の例としては、まず、加熱ヘッド１０を、半導体チップ２２０に対し初期の位置関係を維持しつつ、当該半導体チップ２２０に接触させ、続いて加熱ヘッド１０のバキューム引き用通路１０ｂを負圧とする。その結果、吸引口１０ａで半導体チップ２２０がバキュームチャックされる（図３Ｂ）。   As an example of a specific procedure of the vacuum chuck, first, the heating head 10 is brought into contact with the semiconductor chip 220 while maintaining the initial positional relationship with respect to the semiconductor chip 220, and then the vacuum pulling of the heating head 10 is performed. The passage 10b is set to a negative pressure. As a result, the semiconductor chip 220 is vacuum chucked at the suction port 10a (FIG. 3B).

また、半導体チップ２２０の仮設置は、接着剤２１０が粘着性を有するものであれば、加熱することなく加熱ヘッド１０で押圧すればよく、また、粘着性が弱い場合や常温で粘着性を示さない場合には、本硬化する温度より、通常５０〜１００℃程低い温度に加熱しながら押圧すればよい。   In addition, the temporary installation of the semiconductor chip 220 may be performed by pressing the heating head 10 without heating if the adhesive 210 has adhesiveness. Also, when the adhesiveness is weak or at room temperature, the adhesiveness is exhibited. If not, it may be pressed while heating to a temperature that is usually about 50 to 100 ° C. lower than the temperature for full curing.

（工程３）
次に、図３Ｄに示すように、バキュームチャックされたまま仮設置された半導体チップ２２０を、半導体製造装置の加熱ヘッド１０で熱圧着すると共に、この熱圧着の際、半導体チップ２２０と配線基板２００との間からはみ出した接着剤２１０ａに対し、この接着剤２１０を硬化させる紫外線を、エネルギー供給路１０ｃとしての紫外線導波路から照射し、それによりはみ出した接着剤２１０ａを硬化させる。 (Process 3)
Next, as shown in FIG. 3D, the semiconductor chip 220 temporarily installed while being vacuum chucked is thermocompression bonded by the heating head 10 of the semiconductor manufacturing apparatus, and at the time of this thermocompression bonding, the semiconductor chip 220 and the wiring board 200 are bonded. The adhesive 210a that protrudes from the gap is irradiated with ultraviolet light that cures the adhesive 210 from the ultraviolet waveguide as the energy supply path 10c, thereby curing the adhesive 210a that protrudes.

なお、エネルギー供給路１０ｃとしての紫外線導波路から紫外線を照射し始めるタイミングは、熱圧着前でもなく、熱圧着開始直後でもなく、加熱ヘッド１０が最大押し込み量０．５ｍｍの９０％を超えて押し込んだ時が好ましい。それ以前から紫外線を照射すると、十分な押圧が困難になる。   It should be noted that the timing of starting to irradiate ultraviolet rays from the ultraviolet waveguide as the energy supply path 10c is not before thermocompression bonding or immediately after the start of thermocompression bonding, and the heating head 10 pushes over 90% of the maximum push-in amount of 0.5 mm. It is preferable. If the ultraviolet rays are irradiated before that, sufficient pressing becomes difficult.

なお、紫外線の照射条件は、接着剤２１０の種類等に対応して適宜選択すればよい。   Note that the ultraviolet irradiation conditions may be appropriately selected according to the type of the adhesive 210 and the like.

（工程４）
熱圧着後、バキュームチャックを解除し、半導体チップ２２０から加熱ヘッド１０を離隔させる。これにより図３Ｅに示す半導体装置３００が得られる。この半導体装置も本発明の一つの態様である。 (Process 4)
After the thermocompression bonding, the vacuum chuck is released and the heating head 10 is separated from the semiconductor chip 220. Thereby, the semiconductor device 300 shown in FIG. 3E is obtained. This semiconductor device is also an embodiment of the present invention.

次に第２の本発明について説明する。   Next, the second present invention will be described.

＜第２の本発明＞
図４に示すように、第２の本発明の半導体製造装置において、加熱ヘッド４０には、脱着可能な半導体チップ押圧部材２０が装着されている。このような脱着可能な半導体チップ押圧部材２０を採用することにより、異なるサイズの半導体チップを使用しても、加熱ヘッド４０を交換せずに半導体チップ押圧部材２０を交換することにより、熱圧着により半導体チップと配線基板との間からはみ出した接着剤に対し、適正な位置関係で硬化のためのエネルギーを供給することが可能となる。従って、半導体チップ押圧部材２０を用いることにより、幅が異なる半導体チップ、種々の形状の電子部品の熱圧着に対応することができる。 <Second Invention>
As shown in FIG. 4, in the semiconductor manufacturing apparatus according to the second aspect of the present invention, a detachable semiconductor chip pressing member 20 is attached to the heating head 40. By adopting such a detachable semiconductor chip pressing member 20, even if a semiconductor chip of a different size is used, the semiconductor chip pressing member 20 can be replaced by thermocompression bonding without replacing the heating head 40. It is possible to supply energy for curing with an appropriate positional relationship to the adhesive protruding from between the semiconductor chip and the wiring board. Therefore, by using the semiconductor chip pressing member 20, it is possible to cope with thermocompression bonding of semiconductor chips having different widths and various-shaped electronic components.

加熱ヘッド４０としては、ステンレススチール等の金属やアルミナなどのセラミックスから形成したものを使用することができる。   As the heating head 40, one formed from a metal such as stainless steel or a ceramic such as alumina can be used.

また、半導体チップ押圧部材２０としては、ステンレススチール等の金属やアルミナなどのセラミックスから形成したものを使用することができる。また、半導体チップ押圧部材２０の半導体チップ接触面を耐熱性エラスマーから構成してもよい。   Further, as the semiconductor chip pressing member 20, a member formed from a metal such as stainless steel or a ceramic such as alumina can be used. Moreover, you may comprise the semiconductor chip contact surface of the semiconductor chip press member 20 from a heat resistant elastomer.

半導体チップ押圧部材２０の加熱ヘッド４０への着脱様式には、特に制限はなく、ねじ止め、スクリューキャップ式等を適宜採用することができる。   There are no particular restrictions on the manner in which the semiconductor chip pressing member 20 is attached to or detached from the heating head 40, and screwing, screw caps, or the like can be appropriately employed.

このような半導体チップ押圧部材２０は、１〜２０ｍｍ厚の円盤状あるいは矩形状の部材であり、その半導体チップ接触面２０ａの中央部に半導体チップをバキュームチャックするためのバキュームチャック口２０ｂを有し、そのバキュームチャック口２０ｂの周囲に、熱圧着の際に半導体チップと配線基板との間からはみ出た接着剤を硬化させるためのエネルギーを当該接着剤に供給するためのエネルギー供給口２０ｃを有している。   Such a semiconductor chip pressing member 20 is a disk-shaped or rectangular member having a thickness of 1 to 20 mm, and has a vacuum chuck port 20b for vacuum chucking the semiconductor chip at the center of the semiconductor chip contact surface 20a. An energy supply port 20c is provided around the vacuum chuck port 20b for supplying energy for curing the adhesive protruding from between the semiconductor chip and the wiring board during thermocompression bonding to the adhesive. ing.

半導体チップ押圧部材２０の半導体チップ接触面２０ａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１による表面粗さ（Ｒａ）が０．４以下の平坦に加工されていることが好ましい。   The semiconductor chip contact surface 20a of the semiconductor chip pressing member 20 is preferably processed into a flat surface having a surface roughness (Ra) of 0.4 or less according to JIS B0601.

バキュームチャック口２０ｂの大きさと形状としては、バキュームチャックすべき半導体チップの大きさやバキューム度等により異なるが、通常、直径０．１〜１．０ｍｍの円形状や、一辺０．２〜１．０ｍｍの正方形状を挙げることができる。   The size and shape of the vacuum chuck port 20b vary depending on the size of the semiconductor chip to be vacuum chucked, the degree of vacuum, etc., but usually a circular shape with a diameter of 0.1 to 1.0 mm, or a side of 0.2 to 1.0 mm. Can be mentioned.

また、エネルギー供給口２０ｃは、硬化させる接着剤により使用すべきエネルギーの形態、予定される接着はみ出し量等により、口の形状、大きさ、個数を適宜決定する。ここで、接着剤が熱硬化性樹脂組成物であれば、エネルギーの形態として加熱気体（例えば、熱空気流）あるいは熱線を採用する。紫外線硬化型樹脂組成物であれば、エネルギーの形態として紫外線を採用する。電子線硬化型樹脂組成物であれば、エネルギーの形態として電子線を採用する。それらを組み合わせてもよい。   Further, the shape, size, and number of mouths of the energy supply port 20c are appropriately determined depending on the form of energy to be used by the adhesive to be cured, the expected amount of adhesion protrusion, and the like. Here, if the adhesive is a thermosetting resin composition, a heated gas (for example, a hot air flow) or a hot wire is adopted as the form of energy. If it is an ultraviolet curable resin composition, an ultraviolet-ray is employ | adopted as a form of energy. If it is an electron beam curable resin composition, an electron beam is employ | adopted as a form of energy. You may combine them.

例えば、エネルギー供給口２０ｃの大きさと形状としては、直径０．１〜１．０ｍｍの円形状を挙げることができる。また、このような円形状の供給口の複数をリング状、矩形輪郭形状に配置することができ、複数の半導体チップを一括で押圧することができる。   For example, the size and shape of the energy supply port 20c can be a circular shape having a diameter of 0.1 to 1.0 mm. Further, a plurality of such circular supply ports can be arranged in a ring shape or a rectangular contour shape, and a plurality of semiconductor chips can be pressed together.

他方、加熱ヘッド４０には、半導体チップ押圧部材２０のバキュームチャック口２０ｂに連通した吸引口４０ａ及びバキューム引き用通路４０ｂと、エネルギー供給口２０ｃに連通したエネルギー供給路４０ｃとが形成されている。通常、エネルギー供給路４０ｃは、エネルギー供給口２０ｃに１：１で連通しているが、一つのエネルギー供給路４０ｃは、複数のエネルギー供給口２０ｃと連通していてもよい。   On the other hand, the heating head 40 is formed with a suction port 40a and a vacuum pulling passage 40b communicating with the vacuum chuck port 20b of the semiconductor chip pressing member 20, and an energy supply path 40c communicating with the energy supply port 20c. Normally, the energy supply path 40c communicates with the energy supply port 20c at 1: 1, but one energy supply path 40c may communicate with a plurality of energy supply ports 20c.

なお、接着剤を硬化させるためのエネルギーが加熱気体である場合、加熱ヘッド４０のエネルギー供給路４０ｃは加熱気体通路となる。この場合の加熱気体の温度は８０〜２００℃が好ましい。また、接着剤を硬化させるためのエネルギーがＵＶ等の電磁波である場合、加熱ヘッド４０のエネルギー供給路４０ｃは、電磁波導波路となる。   In addition, when the energy for hardening an adhesive agent is heating gas, the energy supply path 40c of the heating head 40 becomes a heating gas path. In this case, the temperature of the heated gas is preferably 80 to 200 ° C. When the energy for curing the adhesive is an electromagnetic wave such as UV, the energy supply path 40c of the heating head 40 is an electromagnetic wave waveguide.

また、図５に示すように、加熱ヘッド４０の周囲に、熱圧着の際に半導体チップ１と配線基板２との間からはみ出た接着剤３を硬化させるためのエネルギー（紫外線、加熱気体等）を当該接着剤３に供給するためのエネルギー外部供給機構４５を設けることができる。このようなエネルギー外部供給機構４５としては、加熱気体又は電磁波をはみ出た接着剤に供給するものを挙げることができる。具体的には、熱気体ブロワー装置、ＵＶ照射装置等を挙げることができる。前記熱気体ブロワー装置における加熱気体の温度としては、エネルギー供給路４０ｃを通過する加熱気体の温度以下であることが好ましく、具体的には５０〜１５０℃の範囲である。   Further, as shown in FIG. 5, energy for curing the adhesive 3 protruding from between the semiconductor chip 1 and the wiring board 2 at the time of thermocompression bonding around the heating head 40 (ultraviolet rays, heated gas, etc.) Can be provided with an energy external supply mechanism 45 for supplying to the adhesive 3. Examples of such an external energy supply mechanism 45 include those that supply heated gas or an adhesive that protrudes electromagnetic waves. Specific examples include a hot gas blower device and a UV irradiation device. The temperature of the heated gas in the hot gas blower device is preferably equal to or lower than the temperature of the heated gas passing through the energy supply path 40c, and specifically in the range of 50 to 150 ° C.

なお、図４及び図５で示した半導体チップ押圧部材２０は、一つの半導体チップを熱圧着する例であるが、図７に示すように、一つの半導体チップ押圧部材２０が、同時に複数の半導体チップを押圧できるように、複数のバキュームチャック口２０ｂと複数のエネルギー供給口２０ｃとを有していてもよい。   The semiconductor chip pressing member 20 shown in FIG. 4 and FIG. 5 is an example in which one semiconductor chip is thermocompression bonded. However, as shown in FIG. A plurality of vacuum chuck ports 20b and a plurality of energy supply ports 20c may be provided so that the chip can be pressed.

第２の本発明の半導体製造装置は、以上説明した半導体チップ押圧部材２０が装着された加熱ヘッド４０を有することを特徴とし、他の構成は従来の半導体製造装置と同様の構成とすることができる。   The semiconductor manufacturing apparatus of the second aspect of the present invention is characterized in that it has a heating head 40 to which the semiconductor chip pressing member 20 described above is mounted, and the other configuration is the same as that of a conventional semiconductor manufacturing apparatus. it can.

第２の本発明の半導体製造装置は、半導体チップを配線基板に接着剤を介して熱圧着することにより半導体装置を製造する方法に好ましく適用することができる。このような半導体装置の製造方法は、以下の工程を有する。工程毎に図面を参照しながら説明する。   The semiconductor manufacturing apparatus according to the second aspect of the present invention can be preferably applied to a method of manufacturing a semiconductor device by thermocompression bonding a semiconductor chip to a wiring board via an adhesive. Such a semiconductor device manufacturing method includes the following steps. Each process will be described with reference to the drawings.

（工程Ｉ）
先ず、図６Ａに示すように、半導体製造装置のステージ３０上に載置された、リジッド又はフレキシブルな配線基板６００の端子（図示せず）に接着剤６１０を適用する。ここで、配線基板６００並びに接着剤６１０としては、図３Ａで説明した配線基板２００並びに接着剤２１０と同様の構成を採用することができ、また、同様に形成することができる。この場合も、従来は使用できなかった低粘度（例えば、レオメーター（１０ｒｐｍ、２５℃の条件）で測定したときに３０〜５０Ｐａ・ｓｅｃ程度の粘度）の絶縁性ペースト状の接着剤も適用できる。 (Process I)
First, as shown in FIG. 6A, an adhesive 610 is applied to terminals (not shown) of a rigid or flexible wiring board 600 placed on the stage 30 of the semiconductor manufacturing apparatus. Here, as the wiring board 600 and the adhesive 610, the same configuration as that of the wiring board 200 and the adhesive 210 described with reference to FIG. 3A can be employed, and they can be formed in the same manner. In this case, an insulating paste adhesive having a low viscosity (for example, a viscosity of about 30 to 50 Pa · sec when measured with a rheometer (10 rpm, 25 ° C.)) that could not be used can be applied. .

（工程ＩＩ）
次に、図６Ｂに示すように、半導体チップ６２０を、加熱ヘッド４０と半導体チップ押圧部材２０とを有する加熱ヘッド４０にバキュームチャックし、続いて、図６Ｃに示すように、バキュームチャックしたまま、接着剤６１０を介して配線基板６００に仮設置する。 (Step II)
Next, as shown in FIG. 6B, the semiconductor chip 620 is vacuum chucked to the heating head 40 having the heating head 40 and the semiconductor chip pressing member 20, and then, as shown in FIG. Temporary installation is performed on the wiring substrate 600 through the adhesive 610.

バキュームチャックの具体的な手順の例としては、まず、加熱ヘッド４０を、半導体チップ６２０に対し初期の位置関係を維持しつつ、当該半導体チップ６２０に接触させ、続いて加熱ヘッド４０のバキューム引き用通路４０ｂを負圧とする。その結果、半導体チップ押圧部材２０のバキュームチャック口２０ｂで半導体チップ６２０がバキュームチャックされる（図６Ｂ）。   As an example of a specific procedure of the vacuum chuck, first, the heating head 40 is brought into contact with the semiconductor chip 620 while maintaining the initial positional relationship with respect to the semiconductor chip 620, and then the vacuum pulling of the heating head 40 is performed. The passage 40b is set to a negative pressure. As a result, the semiconductor chip 620 is vacuum chucked at the vacuum chuck port 20b of the semiconductor chip pressing member 20 (FIG. 6B).

また、半導体チップ６２０の仮設置は、接着剤６１０が粘着性を有するものであれば、加熱することなく加熱ヘッド４０で押圧すればよく、また、粘着性が弱い場合や常温で粘着性を示さない場合には、本硬化する温度より、通常５０〜１００℃程低い温度に加熱しながら押圧すればよい。   In addition, the temporary installation of the semiconductor chip 620 may be performed by pressing the heating head 40 without heating if the adhesive 610 has adhesiveness. If not, it may be pressed while heating to a temperature that is usually about 50 to 100 ° C. lower than the temperature for full curing.

（工程ＩＩＩ）
次に、図６Ｄに示すように、バキュームチャックされたまま仮設置された半導体チップ６２０を、半導体製造装置の加熱ヘッド４０で熱圧着すると共に、この熱圧着の際、半導体チップ６２０と配線基板６００との間からはみ出した接着剤６１０ａに対し、この接着剤６１０を硬化させるエネルギーを、半導体チップ押圧部材２０のエネルギー供給口２０ｃから供給し、それによりはみ出した接着剤６１０ａを硬化させる。 (Step III)
Next, as shown in FIG. 6D, the semiconductor chip 620 that is temporarily installed while being vacuum chucked is thermocompression bonded by the heating head 40 of the semiconductor manufacturing apparatus, and at the time of this thermocompression bonding, the semiconductor chip 620 and the wiring substrate 600 are combined. Energy for curing the adhesive 610 is supplied from the energy supply port 20c of the semiconductor chip pressing member 20 to the adhesive 610a protruding from between the two, thereby curing the protruding adhesive 610a.

はみ出した接着剤６１０ａの硬化の具体的な手順の例としては、熱圧着によりはみ出した接着剤６１０ａに対し、加熱ヘッド１０のエネルギー供給路１０ｃにエネルギーを供給し、それに連通する半導体チップ押圧部材２０のエネルギー供給口２０ｃからエネルギーを放出する。これにより、はみ出した接着剤６１０ａを硬化させることができる。   As an example of a specific procedure for curing the protruding adhesive 610a, the semiconductor chip pressing member 20 that supplies energy to the energy supply path 10c of the heating head 10 and communicates with the adhesive 610a protruding by thermocompression bonding. The energy is discharged from the energy supply port 20c. Thereby, the protruding adhesive 610a can be cured.

なお、エネルギー供給口２０ｃからエネルギーを供給し始めるタイミングは、熱圧着前でもなく、熱圧着開始直後でもなく、加熱ヘッドが最大押し込み量（ｍｍ）の９０％を超えて押し込んだ時が好ましい。それ以前からエネルギーを供給すると、十分な押圧が困難になる。   Note that the timing for starting to supply energy from the energy supply port 20c is not before thermocompression bonding, but immediately after the start of thermocompression bonding, and is preferably when the heating head is pushed in excess of 90% of the maximum push-in amount (mm). If energy is supplied before that time, sufficient pressing becomes difficult.

なお、エネルギーの供給条件は、供給するエネルギーの種類に対応して適宜選択すればよい。   Note that the energy supply condition may be appropriately selected according to the type of energy to be supplied.

（工程ＩＶ）
熱圧着後、バキュームチャックを解除し、半導体チップ６２０から加熱ヘッド４０を離隔させる。これにより図６Ｅに示す半導体装置７００が得られる。この半導体装置も本発明の一つの態様である。 (Process IV)
After the thermocompression bonding, the vacuum chuck is released and the heating head 40 is separated from the semiconductor chip 620. Thereby, the semiconductor device 700 shown in FIG. 6E is obtained. This semiconductor device is also an embodiment of the present invention.

第１の本発明の半導体製造装置は、半導体チップを配線基板に接着剤を介してフリップチップ実装する際の熱圧着時に、流動した接着剤が加熱ヘッドのバキュームチャック機構に進入しないようにでき、しかも、半導体チップの周囲に硬化が不十分な接着剤が過度に拡がらず、また、半導体チップの側面が十分に硬化した接着剤で覆われるようにすることができる。   The semiconductor manufacturing apparatus according to the first aspect of the present invention can prevent the fluidized adhesive from entering the vacuum chuck mechanism of the heating head at the time of thermocompression bonding when the semiconductor chip is flip-chip mounted on the wiring board via the adhesive. In addition, the insufficiently cured adhesive does not spread excessively around the semiconductor chip, and the side surface of the semiconductor chip can be covered with the sufficiently cured adhesive.

また、第２の本発明の半導体製造装置は、第１の発明の効果に加えて、更に、異なるサイズの半導体チップを使用しても、はみ出した接着剤に対して最適な位置関係で硬化エネルギーを供給させることができる。   Further, in addition to the effects of the first invention, the semiconductor manufacturing apparatus of the second invention further provides a curing energy with an optimum positional relationship with respect to the protruding adhesive even when a semiconductor chip of a different size is used. Can be supplied.

従って、第１及び第２の本発明の半導体製造装置は、半導体装置の製造に極めて有用である。   Therefore, the semiconductor manufacturing apparatuses according to the first and second aspects of the present invention are extremely useful for manufacturing a semiconductor device.

なお、半導体チップ押圧部材２０として、同時に複数の半導体チップ１を押圧できるように、複数のバキュームチャック口２０ｂと複数のエネルギー供給口２０ｃとを有するものを使用した場合、図６Ａ〜６Ｅと同様の操作を繰り返すことにより、図７に示すように、複数の半導体チップ１を一括して同時に熱圧着することができる。   When a semiconductor chip pressing member 20 having a plurality of vacuum chuck ports 20b and a plurality of energy supply ports 20c is used so that a plurality of semiconductor chips 1 can be pressed simultaneously, the same as in FIGS. 6A to 6E. By repeating the operation, as shown in FIG. 7, a plurality of semiconductor chips 1 can be thermocompression bonded simultaneously.

１、２２０、６２０ 半導体チップ
２、２００、６００ 配線基板
３、２１０、６１０ 接着剤
１０、４０ 加熱ヘッド
１０ａ、４０ａ 吸引口
１０ｂ、４０ｂ バキューム引き用通路
１０ｃ、４０ｃ エネルギー供給路
２０ 半導体チップ押圧部材
２０ａ 半導体チップ接触面
２０ｂ バキュームチャック口
２０ｃ エネルギー供給口
３０ ステージ
１５、４５ エネルギー外部供給機構
２１０ａ、６１０ａ はみ出した接着剤
３００、７００ 半導体装置 1, 220, 620 Semiconductor chip 2, 200, 600 Wiring substrate 3, 210, 610 Adhesive 10, 40 Heating head 10a, 40a Suction port 10b, 40b Vacuum pulling path 10c, 40c Energy supply path 20 Semiconductor chip pressing member 20a Semiconductor chip contact surface 20b Vacuum chuck port 20c Energy supply port 30 Stage 15, 45 Energy external supply mechanism 210a, 610a Overhanging adhesive 300, 700 Semiconductor device

Claims (5)

半導体チップを配線基板に接着剤を介して熱圧着するための加熱ヘッドを有する半導体製造装置において、
該加熱ヘッドには、吸引口とそれに連通したバキューム引き用通路と、吸引口の周囲に形成されたエネルギー供給路としての紫外線導波路とが形成されている半導体製造装置。 In a semiconductor manufacturing apparatus having a heating head for thermocompression bonding a semiconductor chip to a wiring board via an adhesive,
The semiconductor manufacturing apparatus, wherein the heating head includes a suction port, a vacuum pulling passage communicating with the suction port, and an ultraviolet waveguide as an energy supply path formed around the suction port. 更に、加熱ヘッドの周囲に、熱圧着の際に半導体チップと配線基板との間からはみ出た接着剤を硬化させるためのエネルギーを当該接着剤に供給するためのエネルギー外部供給機構が設けられている請求項１記載の半導体製造装置。   Furthermore, an energy external supply mechanism is provided around the heating head for supplying energy to the adhesive to cure the adhesive protruding from between the semiconductor chip and the wiring board during thermocompression bonding. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1. エネルギー外部供給機構が、加熱気体又はＵＶをはみ出た接着剤に供給するものである請求項２記載の半導体製造装置。   The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the energy external supply mechanism supplies the heated gas or the adhesive protruding from the UV. 請求項１記載の半導体製造装置を用いて、半導体チップを配線基板に接着剤を介して熱圧着することにより半導体装置を製造する方法において：
配線基板の端子に接着剤を適用する工程；
吸引口とそれに連通したバキューム引き用通路と、吸引口の周囲に形成されたエネルギー供給路としての紫外線導波路とが形成されている加熱ヘッドに、半導体チップをバキュームチャックし、バキュームチャックしたまま、接着剤を介して配線基板に仮設置する工程；
バキュームチャックされたまま仮設置された半導体チップを、半導体製造装置の加熱ヘッドで熱圧着すると共に、この熱圧着の際、半導体チップと配線基板との間からはみ出た接着剤に対し、この接着剤を硬化させる紫外線を、エネルギー供給路としての紫外線導波路から照射してはみ出た接着剤を硬化させる工程； 及び
熱圧着後、バキュームチャックを解除し、半導体チップから加熱ヘッドを離隔させる工程
を有する製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device by using the semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1 by thermocompression bonding a semiconductor chip to a wiring board via an adhesive:
Applying an adhesive to the terminals of the wiring board;
Vacuum chucking the semiconductor chip on the heating head in which the suction port, the vacuum pulling passage communicating with the suction port, and the ultraviolet waveguide as the energy supply path formed around the suction port are formed, A step of temporarily installing on a wiring board via an adhesive;
The semiconductor chip temporarily installed while being vacuum chucked is thermocompression bonded by the heating head of the semiconductor manufacturing apparatus, and this adhesive is applied to the adhesive protruding from between the semiconductor chip and the wiring board during the thermocompression bonding. A process of curing the adhesive that protrudes by irradiating ultraviolet light that cures the ultraviolet light from the ultraviolet waveguide as an energy supply path; and, after thermocompression bonding, releasing the vacuum chuck and separating the heating head from the semiconductor chip Method. 請求項４記載の製造方法で製造された半導体装置。   A semiconductor device manufactured by the manufacturing method according to claim 4.
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