JP6621771B2

JP6621771B2 - 半導体製造装置および半導体装置の製造方法

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Publication number: JP6621771B2
Application number: JP2017010852A
Authority: JP
Inventors: 剛横森; 勇輝名久井
Original assignee: ファスフォードテクノロジ株式会社
Priority date: 2017-01-25
Filing date: 2017-01-25
Publication date: 2019-12-18
Anticipated expiration: 2037-01-25
Also published as: KR102003130B1; CN108346585A; KR20180087825A; CN108346585B; TW201828343A; TWI654674B; JP2018120938A

Description

本開示は半導体製造装置に関し、例えば突上げユニットを備えるダイボンダに適用可能である。

一般に、ダイと呼ばれる半導体チップを、例えば、配線基板やリードフレームなど（以下、総称して基板という。）の表面に搭載するダイボンダにおいては、一般的に、コレット等の吸着ノズルを用いてダイを基板上に搬送し、押付力を付与すると共に、接合材を加熱することによりボンディングを行うという動作（作業）が繰り返して行われる。

ダイボンダ等の半導体製造装置によるダイボンディング工程の中には、半導体ウェハ（以下、ウェハという。）から分割されたダイを剥離する剥離工程がある。剥離工程では、ダイシングテープ裏面から突上げピンやブロックによってダイを突き上げて、ダイ供給部に保持されたダイシングテープから、１個ずつ剥離し、コレット等の吸着ノズルを使って基板上に搬送する。

近年、半導体装置の高密度実装を推進する目的で、パッケージの薄型化が進められている。例えば、配線基板上に複数枚のダイを三次元的に実装する積層パッケージが実用化されている。このような積層パッケージを組み立てるに際しては、パッケージ厚の増加を防ぐために、ダイの厚さを２０μｍ以下まで薄くすることが要求される。

特開２０１２−４３９３号公報

ダイを突上げピンやブロックで突き上げるとダイにストレスが掛かる。
本開示の課題はダイに掛かるストレスを軽減させることが可能な半導体製造装置を提供することにある。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本開示のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
すなわち、半導体製造装置は、ダイをダイシングテープの下から突き上げる突上げユニットと、前記ダイを吸着するコレットと、前記突上げユニットおよび前記コレットの動作を制御する制御装置と、を備える。前記突上げユニットは、前記ダイシングテープを介して前記ダイを突き上げるブロック部と、前記ブロック部の外周に設けられ吸引孔を有する吸着部と、を備える。前記ブロック部は、平面視で四角状の第一ブロックと、平面視で四角状であり平面積が前記第一ブロックよりも大きい第二ブロックと、前記第一ブロックと前記第二ブロックの間に設けられる細長い隙間と、を有し、前記隙間の平面視の長さ方向は第一方向に延在し、幅方向は第二方向に延在する。前記制御装置は、前記コレットが前記ダイを吸着している間、前記第一ブロックを前記吸着部の上面よりも高く突き上げた状態で、前記突上げユニットを前記第二方向の水平方向に移動する手段を備える。

上記半導体製造装置によれば、ダイに掛かるストレスを軽減させることが可能である。

実施例に係るダイボンダを上から見た概念図図１において矢印Ａ方向から見たときにピックアップヘッドおよびボンディングヘッドの動作を説明する図図１のダイ供給部の外観斜視図を示す図図１のダイ供給部の主要部を示す概略断面図実施例に係る突上げユニットの平面図図５の突上げユニットの縦断面図第一ブロックと第二ブロックの形状とダイ形状の関係を説明するための平面図実施例に係るダイボンダのピックアップ動作を説明するためのフローチャート図８のピックアップ動作を説明するための突上げユニット等の縦断面図図８のピックアップ動作を説明するための突上げユニット等の縦断面図図８のピックアップ動作を説明するための突上げユニット等の縦断面図図８のピックアップ動作を説明するための突上げユニット等の縦断面図図８のピックアップ動作を説明するための突上げユニット等の縦断面図図８のピックアップ動作を説明するための突上げユニット等の縦断面図図８のピックアップ動作を説明するための突上げユニット等の縦断面図図８のピックアップ動作を説明するための突上げユニット等の縦断面図図８のピックアップ動作を説明するための突上げユニット等の縦断面図突上げ高さとスライド高さの関係を説明するための図実施例に係る半導体装置の製造方法を説明するためのフローチャート

以下、実施例および変形例について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明を省略することがある。なお、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

ダイが薄くなると、ダイシングテープの粘着力に比べてダイの剛性が極めて低くなる。そのため、例えば、１０〜２０μｍの薄ダイをピックアップするにはダイに掛かるストレスを軽減させること（低ストレス化）が必要である。低ストレス化とはダイに掛かる応力集中を低減させることである。応力集中を低減させるにはダイシングテープがダイから剥離する角度（剥離角度）を小さくする必要があるが、突上げユニットの真空吸着により理想より剥離角度が大きくなってしまう。剥離角度を小さくするには突上げ段数を増やし突上げ高さを任意に設定し剥離角度を最適化すればよいが、剥離角度は、ダイの条件（ダイ厚、ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）の種類、ダイシング工程等）によって一定ではないので、最適化が困難である。

実施形態に係る半導体製造装置は、ダイのピックアップ治具である突上げユニットの複数ブロックにより、ダイ裏面周辺の剥離をした後、突上げユニット全体を段階的に水平方向に移動することによりダイ裏面全体を剥離し、ダイをピックアップする。複数ブロックでダイ周辺を剥離したブロックの高さ以下で突上げユニットが段階的に水平方向へ動作することが好ましい。例えば、
（１）コレットを着地させ、コレットがダイを吸着する
（２）第一ブロックを上昇させ、突上げユニットでダイシングテープを吸着する
（３）第二ブロックを第一ブロックと同程度または少し高く上昇させ、ダイ周辺をダイシングテープから剥離する
（４）第一ブロックおよび第二ブロックを水平方向に移動する高さ（例えば、第一ブロックを上記（３）の高さよりも低い高さにし第二ブロックを第一ブロックよりも低い高さ）にする
（５）突上げユニットによるダイシングテープの吸着を停止し、突上げユニットを水平方向（第一方向）に移動させ、突上げユニットでダイシングテープを吸着する
（６）突上げユニットによるダイシングテープの吸着を停止し、突上げユニットを水平方向（第一方向とは反対の第二方向）に移動させ、突上げユニットでダイシングテープを吸着する
（７）上記（５）（６）を繰り返し、ダイ裏面をダイシングテープから剥離する
なお、第一ブロックおよび第二ブロックを水平方向に移動する高さ、突上げユニットを水平方向に移動する距離を可変することにより、剥離困難なダイに対応することが可能になる。

実施形態によれば、ダイへのストレスを抑えてダイ裏面全体の剥離が可能である。ダイ裏面全体を剥離することにより、ピックアップの安定性を向上することができる。

図１は実施例に係るダイボンダの概略を示す上面図である。図２は図１において矢印Ａ方向から見たときに、ピックアップヘッド及びボンディングヘッドの動作を説明する図である。

ダイボンダ１０は、大別して、ダイ供給部１と、ピックアップ部２、中間ステージ部３と、ボンディング部４と、搬送部５、基板供給部６と、基板搬出部７と、各部の動作を監視し制御する制御装置８と、を有する。Ｙ軸方向がダイボンダ１０の前後方向であり、Ｘ軸方向が左右方向である。ダイ供給部１がダイボンダ１０の手前側に配置され、ボンディング部４が奥側に配置される。

まず、ダイ供給部１は基板Ｐに実装するダイＤを供給する。ダイ供給部１は、ウェハ１１を保持するウェハ保持台１２と、ウェハ１１からダイＤを突き上げる点線で示す突上げユニット１３と、を有する。ダイ供給部１は図示しない駆動手段によってＸＹ方向に移動し、ピックアップするダイＤを突上げユニット１３の位置に移動させる。

ピックアップ部２は、ダイＤをピックアップするピックアップヘッド２１と、ピックアップヘッド２１をＹ方向に移動させるピックアップヘッドのＹ駆動部２３と、コレット２２を昇降、回転及びＸ方向移動させる図示しない各駆動部と、を有する。ピックアップヘッド２１は、突き上げられたダイＤを先端に吸着保持するコレット２２（図２も参照）を有し、ダイ供給部１からダイＤをピックアップし、中間ステージ３１に載置する。ピックアップヘッド２１は、コレット２２を昇降、回転及びＸ方向移動させる図示しない各駆動部を有する。

中間ステージ部３は、ダイＤを一時的に載置する中間ステージ３１と、中間ステージ３１上のダイＤを認識する為のステージ認識カメラ３２を有する。

ボンディング部４は、中間ステージ３１からダイＤをピックアップし、搬送されてくる基板Ｐ上にボンディングし、又は既に基板Ｐの上にボンディングされたダイの上に積層する形でボンディングする。ボンディング部４は、ピックアップヘッド２１と同様にダイＤを先端に吸着保持するコレット４２（図２も参照）を備えるボンディングヘッド４１と、ボンディングヘッド４１をＹ方向に移動させるＹ駆動部４３と、基板Ｐの位置認識マーク（図示せず）を撮像し、ボンディング位置を認識する基板認識カメラ４４とを有する。
このような構成によって、ボンディングヘッド４１は、ステージ認識カメラ３２の撮像データに基づいてピックアップ位置・姿勢を補正し、中間ステージ３１からダイＤをピックアップし、基板認識カメラ４４の撮像データに基づいて基板ＰにダイＤをボンディングする。

搬送部５は、一枚又は複数枚の基板Ｐ（図１では４枚）を載置した基板搬送パレット５１と、基板搬送パレット５１が移動するパレットレール５２とを具備し、並行して設けられた同一構造の第１、第２搬送部とを有する。基板搬送パレット５１は、基板搬送パレット５１に設けられた図示しないナットをパレットレール５２に沿って設けられた図示しないボールネジで駆動することによって移動する。
このような構成によって、基板搬送パレット５１は、基板供給部６で基板Ｐを載置し、パレットレール５２に沿ってボンディング位置まで移動し、ボンディング後、基板搬出部７まで移動して、基板搬出部７に基板Ｐを渡す。第１、第２搬送部は、互いに独立して駆動され、一方の基板搬送パレット５１に載置された基板ＰにダイＤをボンディング中に、他方の基板搬送パレット５１は、基板Ｐを搬出し、基板供給部６に戻り、新たな基板Ｐを載置するなどの準備を行なう。

制御装置８は、ダイボンダ１０の各部の動作を監視し制御するプログラム（ソフトウェア）を格納するメモリと、メモリに格納されたプログラムを実行する中央処理装置（ＣＰＵ）と、を備える。

次に、ダイ供給部１の構成について図３および図４を用いて説明する。図３はダイ供給部の外観斜視図を示す図である。図４はダイ供給部の主要部を示す概略断面図である。

ダイ供給部１は、水平方向（ＸＹ方向）に移動するウェハ保持台１２と、上下方向に移動する突上げユニット１３と、を備える。ウェハ保持台１２は、ウェハリング１４を保持するエキスパンドリング１５と、ウェハリング１４に保持され複数のダイＤが接着されたダイシングテープ１６を水平に位置決めする支持リング１７と、を有する。突上げユニット１３は支持リング１７の内側に配置される。

ダイ供給部１は、ダイＤの突き上げ時に、ウェハリング１４を保持しているエキスパンドリング１５を下降させる。その結果、ウェハリング１４に保持されているダイシングテープ１６が引き伸ばされダイＤの間隔が広がり、突上げユニット１３によりダイＤ下方よりダイＤを突き上げ、ダイＤのピックアップ性を向上させている。なお、薄型化に伴いダイを基板に接着する接着剤は、液状からフィルム状となり、ウェハ１１とダイシングテープ１６との間にダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）１８と呼ばれるフィルム状の接着材料を貼り付けている。ダイアタッチフィルム１８を有するウェハ１１では、ダイシングは、ウェハ１１とダイアタッチフィルム１８に対して行なわれる。従って、剥離工程では、ウェハ１１とダイアタッチフィルム１８をダイシングテープ１６から剥離する。なお、以降では、ダイアタッチフィルム１８の存在を無視して、剥離工程を説明する。

次に、突上げユニット１３について図５、６を用いて説明する。図５は実施例に係る突上げユニットの上面図である。図６は図５のＡ１−Ａ２における主要部の断面図である。

突上げユニット１３は円柱状であり、上面の中央に位置する開口部１３１とその周辺の吸着部１３２と開口部１３１内のブロック部１３３とを備える。開口部１３１の平面視の形状は四角形であり、ダイＤの平面形状と相似形に構成される。

ブロック部１３３は平面形状が四角状の第一ブロック１３３１と第二ブロック１３３２を備える。例えば、第一ブロック１３３１はダイボンダ１０の手前側（Ｙ軸負側）に位置し、第二ブロック１３３２は奥側（Ｙ軸正側）に位置する。第一ブロック１３３１と第二ブロック１３３２の上面にはそれぞれ凹凸を有する。開口部１３１と第一ブロック１３３１と第二ブロック１３３２との間に隙間１３３３を備える。第一ブロック１３３１と第二ブロック１３３２は開口部１３１の四辺に沿った平面形状である。第一ブロック１３３１と第二ブロック１３３２を合わせた平面積は、ダイＤの平面積よりも小さい。第一ブロック１３３１の縦（Ｘ軸方向）の長さと第二ブロック１３３２の縦（Ｘ軸方向）の長さは同じであるが、第一ブロック１３３１の横（Ｙ軸方向）の長さは第二ブロック１３３２の横（Ｙ軸方向）の長さよりも短い。よって、第一ブロック１３３１の平面積は第二ブロック１３３２の平面積よりも小さい。第一ブロック１３３１の横（Ｙ軸方向）の長さは、例えば、第二ブロック１３３２の横（Ｙ軸方向）の長さの１／２〜１／５程度である。

第一ブロック１３３１と第二ブロック１３３２との間の隙間１３３３は平面視でＸ軸方向に細長い矩形状である。言い換えると、第一ブロック１３３１と第二ブロック１３３２が隙間１３３３を挟んで対向する面の水平方向の辺はＸ軸方向に延在する。

第一ブロック１３３１と第二ブロック１３３２は独立に上下運動が可能である。突上げユニット１３は、ピックアップ動作中、ブロック部１３３を上昇させた状態で、少なくとも第二ブロック１３３２のＹ軸方向の長さ分、Ｙ軸方向に水平移動可能である。

突上げユニット１３の上面の周辺部に設けられる吸着部１３２には、複数の吸引口１３２１と、複数の吸引口１３２１を連結する複数の溝１３２２とが設けられている。吸引口１３２１および溝１３２２のそれぞれの内部は、突上げユニット１３を上昇させてその上面をダイシングテープ１６の裏面に接触させる際、図示しない吸引機構によって減圧される。このとき、ダイシングテープ１６の裏面が下方に吸引され、突上げユニット１３の上面と密着する。吸着部１３２はピックアップ対象のダイＤの外側のダイシングテープ１６を密着する。なお、第一ブロック１３３１および第二ブロック１３３２の周辺隙間（開口）１３３３の吸引機構と吸着部１３２の吸引機構は共通であり、同時に吸着のＯＮ／ＯＦＦが行われる。

第一ブロックと第二ブロックの形状とダイ形状の関係について図７を用いて説明する。図７はダイ、第一ブロックおよび第二ブロックの平面図であり、図７（Ａ）はブロック部が縦長の場合であり、図７（Ｂ）はブロック部が横長の場合である。

ダイＤが長方形の場合、ダイの特性によって、図７（Ａ）に示すように、ブロック部１３３が平面視で縦長（Ｘ軸方向の長さがＹ軸方向の長さよりも長い）にしたり、図７（Ｂ）に示すように、ブロック部１３３が横長（Ｙ軸方向の長さがＸ軸方向の長さよりも長い）にしたりする。いずれの場合でも、第一ブロック１３３１は平面視で縦長（Ｘ軸方向の長さがＹ軸方向の長さよりも長い）にするのが好ましい。

次に、上述した構成よる突上げユニット１３によるピックアップ動作について図８〜１８を用いて説明する。図８はピックアップ動作の処理フローを示すフローチャートである。図９〜１７は各ステップにおける突上げユニットとコレットの関係を示す主要断面図である。図１８は突上げ高さとスライド高さの関係を説明するための図である。

ステップＳ１：制御装置８はピックアップするダイＤが突上げユニット１３の真上に位置するようにウェハ保持台１２を移動（ピッチ移動）し、ダイシングテープ１６の裏面に突上げユニット１３の上面が接触するように突上げユニット１３を移動する。

ステップＳ２：このとき、図９に示すように、制御装置８は、ブロック部１３３の第一ブロック（１ＢＬＫ）１３３１および第二ブロック（２ＢＬＫ）１３３２の上面が吸着部１３２の表面よりも少し低くして、吸着部１３２の吸引口１３２１および溝１３２２と、ブロック間の隙間１３３３とによってダイシングテープ１６を吸着する。

ステップＳ３：図１０に示すように、制御装置８は、ピックアップヘッド２１（コレット２０）を下降させ、ピックアップするダイＤの上に位置決めし、コレット２２を着地してコレットの吸引孔（不図示）によってダイＤを吸着する。このとき、ダイＤを十分に吸着するため、コレット２２をダイＤに接してからさらに所定量（押込み量）押し込む。

ステップＳ４：図１１に示すように、制御装置８は、第一ブロック１３３１を設定された第一突上げ高さ（Ｈ１）まで上昇させる。このとき、吸着部１３２等によってダイシングテープ１６の吸着を行っている（吸着ＯＮ）。このとき、コレット２２は第一突上げ高さ（Ｈ１）分上昇する。第一突上げ高さ（Ｈ１）は、例えば、吸着部１３２の上面から３００μｍである。

ステップＳ５：図１２に示すように、制御装置８は第二ブロック１３３２を設定された第二突上げ高さ（Ｈ２）まで上昇させる。これにより、ダイＤの周辺のダイシングテープ１６を剥離する。第二突上げ高さ（Ｈ２）は第一突上げ高さ（Ｈ１）と同じであってよいし、第一突上げ高さ（Ｈ１）より高くてもよい。

ステップＳ６：制御装置８はコレット２２を押込み量分上昇させ、その後、図１３に示すように、制御装置８は突上げユニット１３が水平方向に移動する高さ（スライド高さ（ＨＳ））に第一ブロック１３３１を下降させ、第二ブロック１３３２を第一ブロック１３３１よりも低くなるように下降させる。第二ブロック１３３２が第一突上げ高さ（Ｈ１）まで下降したタイミングで、コレット２２を、（第一突上げ高さ（Ｈ１）−スライド高さ（ＨＳ））の距離分下降させる。ここで、第一突上げ高さ（Ｈ１）、第二突上げ高さ（Ｈ２）およびスライド高さ（ＨＳ）は吸着部１３２の上面を基準とする高さである。

ステップＳ７：制御装置８は、吸着部１３２等によるダイシングテープ１６の吸着を停止（吸着ＯＦＦ）し、突上げユニット１３が水平方向に移動可能にする。その後、図１４に示すように、制御装置８は突上げユニット１３を水平方向（例えば、Ｙ軸方向）に移動させ、その後、吸着部１３２等によるダイシングテープ１６の吸着を行って（吸着ＯＮ）、ダイＤの剥離を行う。移動方向は小さい第一ブロック１３３１から大きい第二ブロック１３３２に向かう方向（Ｙ軸の正方向）である。この水平方向の動作を設定に応じて段階的に繰り返し行う。なお、水平方向の移動距離およびブロック高さは任意に設定可能である。

ステップＳ８：図１５に示すように、制御装置８は吸着部１３２等によるダイシングテープ１６の吸着を停止する（吸着ＯＦＦ）し、突上げユニット１３を元の位置に戻る方向（（Ｙ軸の負方向）に水平移動させる。その後、吸着部１３２等によるダイシングテープ１６の吸着を行う（吸着ＯＮ）。

ステップＳ９：図１６に示すように、制御装置８はコレット２２を上昇させる。

ステップＳＡ：図１７に示すように、制御装置８は、ブロック部１３３の第一ブロック１３３１、第二ブロック１３３２が吸着部１３２の表面と同一平面を形成するようにし、吸着部１３２等によるダイシングテープ１６の吸着を停止する（吸着ＯＦＦ）。制御装置８はダイシングテープ１６の裏面から突上げユニット１３の上面が離れるように突上げユニット１３を移動させる。

ステップＳＢ：制御装置８はウェハ１１からのピックアップが終了かどうかを判断する。ＹＥＳの場合は終了し、ＮＯの場合はステップＳ１に戻る。

制御装置８はステップＳ１〜ＳＢを繰り返して、ウェハ１１の良品のダイをピックアップする。

次に、実施例に係るダイボンダを用いた半導体装置の製造方法について図１９を用いて説明する。図１９は半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。

ステップＳ１１：ウェハ１１から分割されたダイＤが貼付されたダイシングテープ１６を保持したウェハリング１４をウェハカセット（不図示）に格納し、ダイボンダ１０に搬入する。制御装置８はウェハリング１４が充填されたウェハカセットからウェハリング１４をダイ供給部１に供給する。また、基板Ｐを準備し、ダイボンダ１０に搬入する。制御装置８は基板供給部６で基板Ｐを基板搬送パレット５１に載置する。

ステップＳ１２：制御装置８はステップＳ１〜Ｓ８によって剥離したダイをウェハからピックアップする。

ステップＳ１３：制御装置８はピックアップしたダイを基板Ｐ上に搭載又は既にボンディングしたダイの上に積層する。制御装置８はウェハ１１からピックアップしたダイＤを中間ステージ３１に載置し、ボンディングヘッド４１で中間ステージ３１から再度ダイＤをピックアップし、搬送されてきた基板Ｐにボンディングする。

ステップＳ１４：制御装置８は基板搬出部７で基板搬送パレット５１からダイＤがボンディングされた基板Ｐを取り出す。ダイボンダ１０から基板Ｐを搬出する。

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば、実施例では、ブロック部は第一ブロックと第二ブロックの二つのブロックで構成されている例を説明したが、三つ以上のブロックで構成してもよい。突上げユニット１３を移動する際に、ダイシングテープ１６に接するブロックは中央付近のブロックであってもよいし、周辺付近のブロックであってもよい。

ダイが薄い（１０〜２０μｍ）場合について説明したが、ダイが２０μｍよりも厚い場合およびダイが１０μｍよりも薄い場合にも適用することができる。

また、実施例では突上げユニットが水平方向に移動しているが、突上げユニットを固定してウエハリングホルダに固定されたウェハ及びボンディングヘッドを同期して同じ方向に移動させて同様なピックアップ動作をしてもよい。

また、突上げユニットの移動に際しては、前進、後退の反復運動しながら移動するようにしてもよい。

また、突上げユニットの第一ブロックのウェハと接する部分の角をＲや面取りをしてダイシングテープとの引っかかりを軽減したり、第一ブロックを移動時に斜めに傾斜させたり、突上げユニット全体を斜めに傾けて移動させてもよい。

また、実施例では、突上げユニットの移動時に吸着真空をＯＦＦしているが、第一ブロック、第二ブロックにそれぞれに真空度の調節機能を設け、各ブロックを設定された真空度で弱く吸引しながら移動させてもよい。

また、突上げユニットの移動速度は各移動間の位置、間隔毎に装置で自由にプログラム設定可能にしてもよい。

また、実施例では、ダイアタッチフィルムを用いる例を説明したが、基板に接着剤を塗布するプリフォーム部を設けてダイアタッチフィルムを用いなくてもよい。

また、実施例では、ダイ供給部からダイをピックアップヘッドでピックアップして中間ステージに載置し、中間ステージに載置されたダイをボンディングヘッドで基板にボンディングするダイボンダについて説明したが、これに限定されるものではなく、ダイ供給部からダイをピックアップする半導体製造装置に適用可能である。
例えば、中間ステージとピックアップヘッドがなく、ダイ供給部のダイをボンディングヘッドで基板にボンディングするダイボンダにも適用可能である。
また、中間ステージがなく、ダイ供給部からダイをピックアップしダイピックアップヘッドを上に回転してダイをボンディングヘッドに受け渡しボンディングヘッドで基板にボンディングするフリップチップボンダに適用可能である。
また、中間ステージとボンディングヘッドがなく、ダイ供給部からピックアップヘッドでピックアップしたダイをトレイ等に載置するダイソータに適用可能である。

１：ダイ供給部
１１：ウェハ
１３：突上げユニット
１３１：開口部
１３２：吸着部
１３２１：吸引孔
１３２２：溝
１３３：ブロック部
１３３１：第一ブロック
１３３２：第二ブロック
１３３３：隙間
１６：ダイシングテープ
２：ピックアップ部
２１：ピックアップヘッド
３：中間ステージ部
３１：中間ステージ
４：ボンディング部
４１：ボンディングヘッド
８：制御装置
１０：ダイボンダ
Ｄ：ダイ
Ｐ：基板

Claims

半導体製造装置は、
ダイをダイシングテープの下から突き上げる突上げユニットと、
前記ダイを吸着するコレットと、
前記突上げユニットおよび前記コレットの動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記突上げユニットは、
前記ダイシングテープを介して前記ダイを突き上げるブロック部と、
前記ブロック部の外周に設けられ吸引孔を有する吸着部と、
を備え、
前記ブロック部は、
平面視で四角状の第一ブロックと、
平面視で四角状であり平面積が前記第一ブロックよりも大きい第二ブロックと、
前記第一ブロックと前記第二ブロックの間に設けられる細長い隙間と、
を有し、前記隙間の平面視の長さ方向は第一方向に延在し、幅方向は第二方向に延在し、
前記制御装置は、前記コレットが前記ダイを吸着している間、前記第一ブロックを前記吸着部の上面よりも高く突き上げた状態で、前記突上げユニットを前記第二方向の水平方向に移動する手段を備える。
請求項１の半導体製造装置において、
前記突上げユニットが水平方向に移動する際の前記第二ブロックの高さは前記第一ブロックよりも低い。
請求項１の半導体製造装置において、
前記第一ブロックのブロック高さ、第二ブロックのブロック高さおよび前記突上げユニットの前記第二方向の水平移動距離は設定可能である。
請求項１の半導体製造装置において、
前記制御装置は、
前記吸着部が前記ダイシングテープを吸着した状態で前記第一ブロックを第一突上げ高さに、前記第二ブロックを第二突上げ高さに上昇させ、その後、前記第一ブロックを前記第一突上げ高さよりも低いスライド高さに下降させ、前記第二ブロックを前記スライド高さよりも低い高さに下降させる手段と、
前記吸着部の前記ダイシングテープの吸着を停止した状態で前記突上げユニットを前記第二方向に移動させ、その後、前記吸着部によって前記ダイシングテープを吸着させる手段と、
前記吸着部の前記ダイシングテープの吸着を停止した状態で前記突上げユニットを前記第二方向とは反対の水平方向に移動させ、その後、前記吸着部によって前記ダイシングテープを吸着させる手段と、
を備える。
請求項４の半導体製造装置において、
前記第二突上げ高さは前記第一突上げ高さよりも高い。
請求項４の半導体製造装置において、
前記制御装置は前記コレットを前記ダイに着地させて前記ダイを吸着する際、前記コレットが前記ダイに接した後も前記コレットを所定量押し込み、前記第二ブロックを下降させるときに前記コレットを前記所定量上昇させる手段を備える。
請求項６の半導体製造装置において、
前記制御装置は前記第二ブロックを下降させる際、前記第二ブロックが前記第一突上げ高さになったタイミングで前記コレットを前記第一突上げ高さと前記スライド高さの差分だけ下降させる手段を備える。
請求項１の半導体製造装置において、
前記ダイはさらに前記ダイと前記ダイシングテープとの間にダイアタッチフィルムを備える。
請求項１の半導体製造装置において、さらに、
前記コレットが装着されるピックアップヘッドを備える。
請求項９の半導体製造装置において、さらに、
前記ピックアップヘッドでピックアップされるダイを載置する中間ステージと、
前記中間ステージに載置されるダイを基板または既にボンディングされているダイの上にボンディングするボンディングヘッドと、
を備える。
半導体装置の製造方法は、
（ａ）ダイをダイシングテープの下から突上げユニットと、前記ダイを吸着するコレットと、前記突上げユニットおよび前記コレットの動作を制御する制御装置と、を備え、前記突上げユニットは、前記ダイシングテープを介して前記ダイを突き上げるブロック部と、前記ブロック部の外周に設けられ吸引孔を有する吸着部と、を備え、前記ブロック部は、平面視で四角状の第一ブロックと、平面視で四角状であり平面積が前記第一ブロックよりも大きい第二ブロックと、前記第一ブロックと前記第二ブロックの間に設けられる細長い隙間と、を有し、前記隙間の平面視の長さ方向は第一方向に延在し、幅方向は第二方向に延在する半導体製造装置を準備する工程と、
（ｂ）ダイを有するダイシングテープを保持するウェハリングを準備する工程と、
（ｃ）前記基板を準備する工程と、
（ｄ）前記突き上げユニットで前記ダイを突き上げて前記コレットで前記ダイをピックアップする工程と、
を有し、
前記（ｄ）工程は、前記コレットが前記ダイを吸着している間、前記第一ブロックを前記吸着部の上面よりも高く突き上げた状態で、前記突上げユニットを前記第二方向の水平方向に移動する。
請求項１１の半導体装置の製造方法において、
前記（ｄ）工程は、
（ｄ１）前記吸着部が前記ダイシングテープを吸着した状態で前記第一ブロックを第一突上げ高さに、前記第二ブロックを第二突上げ高さに上昇させる工程と、
（ｄ２）前記（ｄ１）工程後、前記第一ブロックを前記第一突上げ高さよりも低いスライド高さに下降させ、前記第二ブロックを前記スライド高さよりも低い高さに下降させる工程と、
（ｄ３）前記（ｄ２）工程後、前記吸着部の前記ダイシングテープの吸着を停止した状態で前記突上げユニットを前記第二方向に移動させる工程と、
（ｄ４）前記（ｄ３）工程後、前記吸着部によって前記ダイシングテープを吸着させる工程と、
（ｄ５）前記（ｄ４）工程後、前記吸着部の前記ダイシングテープの吸着を停止した状態で前記突上げユニットを前記第二方向とは反対の水平方向に移動させる工程と、
（ｄ６）前記（ｄ５）工程後、前記吸着部によって前記ダイシングテープを吸着させる工程と、
を有する。
請求項１２の半導体装置の製造方法において、
前記（ｄ）工程は、（ｄ７）前記コレットを前記ダイに着地させて前記ダイを吸着する際、前記コレットが前記ダイに接した後も前記コレットを所定量押し込み、前記第二ブロックを下降させるときに前記コレットを前記所定量上昇させる工程を有する。
請求項１３の半導体装置の製造方法において、
前記（ｄ）工程は、（ｄ８）前記第二ブロックを下降させる際、前記第二ブロックが前記第一突上げ高さになったタイミングで前記コレットを前記第一突上げ高さと前記スライド高さの差分だけ下降させる工程を有する。
請求項１１の半導体装置の製造方法において、さらに、
（ｅ）前記ダイを基板または既にボンディングされているダイの上にボンディングする工程を備える。
請求項１５の半導体装置の製造方法において、
前記（ｄ）工程はさらに前記ピックアップしたダイを中間ステージに載置する工程を有し、
前記（ｅ）工程はさらに前記中間ステージから前記ダイをピックアップする工程を有する。