JP6685245B2

JP6685245B2 - 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: JP6685245B2
Application number: JP2017021629A
Authority: JP
Inventors: 勇輝名久井; 岡本　直樹; 直樹岡本; 明齊藤; 剛横森; 勇二宮
Original assignee: ファスフォードテクノロジ株式会社
Priority date: 2017-02-08
Filing date: 2017-02-08
Publication date: 2020-04-22
Anticipated expiration: 2037-02-08
Also published as: CN108400096A; KR102066874B1; CN108400096B; JP2018129401A; TWI671824B; TW201843745A; KR20180092274A

Description

本開示は半導体製造装置に関し、例えばコレ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き上げユニット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。

特開２０１５−７６４１０号公報

突き上げユニットでダイを突き上げているとき、ダイが変形してコレットの吸着面の下まで撓み、リークが発生することがある。
本開示の課題はダイが変形してもリーク発生により真空吸着力を失わない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、半導体製造装置はウェハを保持するウェハ保持台と前記ウェハ保持台からダイを吸着するコレット部とを備える。前記コレット部はコレットと前記コレットを保持するコレットホルダとを備える。前記コレットは、前記ダイと接する第一部分と、前記コレットホルダに保持される第二部分と、前記第一部分の中央部と前記第二部分の中央部とを連結する第三部分と、前記第一部分と前記第三部分と前記第二部分とを貫通する第一吸引孔と、を備える。前記第一部分は前記ダイの撓みに追従して変形可能である。

上記半導体製造装置によれば、リークを低減す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図４の突き上げユニットの上面図比較例に係るコレット部と突き上げユニットとの断面図比較例に係るコレット部の下面図実施例に係るコレット部を説明する断面図実施例に係るコレット部を説明する断面図実施例に係るコレットホルダを説明する断面図と平面図実施例に係る吸盤コレットを説明する断面図と平面図実施例に係る吸盤コレットを説明する断面図と平面図実施例に係るコレット部と突き上げユニットとの断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実施例に係るコレット部と基板との断面図実施例に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャート変形例１に係るダイボンダの概念を説明するための断面図変形例１に係るダイボンダのアシスト手段を説明するための断面図変形例２に係る吸盤コレットを説明する断面図と平面図変形例３に係る吸盤コレットを説明する断面図と平面図変形例４に係る吸盤コレットを説明する断面図と平面図変形例５に係る吸盤コレットを説明する断面図と平面図変形例６に係る吸盤コレットを説明する断面図と平面図

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。

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部８と、を有する。

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、コレット部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部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、コレット部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部（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。

制御部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、突き上げユニットについて図５を用いて説明する。図５は図４の突き上げユニットの上面図である。

突上げユニット１３は、大別して、突上げブロック部１３１と、突上げブロック部１３１を取り囲む周辺部１３２とを有する。突上げブロック部１３１は第１ブロック１３１ａと、第１ブロック１３１ａの内側に位置する第２ブロック１３１ｂとを有している。周辺部１３２は複数の吸引孔１３２ａを有する。

次に、本願発明者らが検討した技術（以下、比較例という。）について図６，７を用いて説明する。図６は比較例に係るコレット部と突き上げユニットとを示す縦断面図である。図７は図６のコレット部の下面図である。

図６に示すようにコレット部２２Ｒは、ラバーチップ２５Ｒと、ラバーチップ２５Ｒを保持するラバーチップホルダー２４Ｒと、を有する。ラバーチップ２５Ｒには真空吸引孔２５１Ｒが設けられる。ラバーチップホルダー２４Ｒの中央に真空吸引孔２６Ｒがあり、ラバーチップホルダー２４Ｒのラバーチップ２５Ｒの上面側に真空吸引溝２７Ｒがある。図７に示すように、ラバーチップ２５Ｒは平面視でダイＤと同様な矩形状であり、ダイＤと同程度の大きさをしている。ラバーチップ２５Ｒの厚さは５ｍｍ程度である。なお、突上げユニット１３は実施例の突上げユニット１３と同じものである。

比較例に係るピックアップ動作はダイシングテープ１６上の目的とするダイＤ（剥離対象ダイ）が突上げユニット１３とコレット部２２Ｒに位置決めされるところから開始する。位置決めが完了すると突上げユニット１３の吸引孔１３２ａや隙間１３１ｃ、１３１ｄを介して真空引きすることによって、ダイシングテープ１６が突上げユニット１３の上面に吸着される。その状態でコレット部２２ＲがダイＤのデバイス面に向けて真空引きしながら降下し、着地する。ここで、突上げユニット１３の主要部である突上げブロック部１３１が上昇すると、ダイＤはコレット部２２Ｒと突上げブロック部１３１に挟まれたまま上昇するが、ダイシングテープ１６の周辺部は突上げブロック部１３１の周辺部１３２に真空吸着されたままなので、ダイＤの周辺で張力が生じ、その結果、ダイＤ周辺でダイシングテープ１６が剥離されることになる。しかし、一方この時、ダイＤ周辺は下側に応力を受け、湾曲することになる。そうするとコレット下面との間に隙間ができ、空気がコレット部２２Ｒの真空吸引系に流入する（リークが発生する）ことになる。一度リークしダイＤが離れると吸着面よりも下まで撓んだダイＤを再び保持することができない。

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では、パッケージ厚の増加を防ぐために、ダイの厚さを約２０μｍよりも薄くする（例えば、１０〜１５μｍにする）ことが要求されるので、ダイが撓みやすい。

次に、実施例に係るコレット部について図８〜１２を用いて説明する。図８は実施例に係るコレット部を説明する断面図であり、吸盤コレットを装着前の状態を示す図である。図９は実施例に係るコレット部を説明する断面図であり、吸盤コレットを装着後の状態を示す図である。図１０は実施例に係るコレットホルダを説明する図であり、図１０（Ａ）は（Ｂ）のＡ１−Ａ２線の断面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は吸盤コレットを挿入し支持部のみを表している平面図である。図１１は実施例に係る吸盤コレット（ダイサイズが大きい場合）を説明する図であり、図１１（Ａ）は（Ｂ）のＡ１−Ａ２線の断面図、（Ｂ）は平面図である。図１２は実施例に係る吸盤コレット（ダイサイズが小さい場合）を説明する図であり、図１２（Ａ）は（Ｂ）のＡ１−Ａ２線の断面図、（Ｂ）は平面図である。

コレット部２２は、吸盤コレット２２１と、吸盤コレット２２１を保持するコレットホルダ２２２と、を有する。

吸盤コレット２２１は、例えばシリコンゴムで構成され、ダイＤを吸着する吸盤部（第一部分）２２１ａと、コレットホルダ２２２に挿入される保持部（第二部分）２２１ｂと、真空吸引孔（第一吸引孔）２２１ｃが設けられる連結部（第三部分）２２１ｄと、を有する。吸盤部２２１ａはダイＤと同様な矩形状であり、ダイＤよりも小さい。吸盤部２２１ａの厚さは０．５〜１ｍｍである。

コレットホルダ２２２は、保持部２２１ｂが挿入される空間部２２２ａと、空間部２２２ａから上方に伸びる管状部２２２ｂと、吸盤部２２１ａの周辺部を押さえる外周部２２２ｃと、保持部２２１ｂの固定および解除を行うレバー２２２ｄと、を有する。管状部２２２ｂの中央に真空吸引孔（第二吸引孔）２２２ｅがあり、真空吸引孔２２１ｃと接続するように構成される。レバー２２２ｄとその回転軸にバネ２２２ｆが取り付けられ、バネ２２２ｆの付勢力によって矢印の方向にレバー２２２ｄが付勢される。

吸盤コレット２２１をコレットホルダ２２２に入れてレバー２２２ｄを放すとバネ２２２ｆの力で吸盤コレット２２１が保持される。レバー２２２ｄを握ると簡単に吸盤コレット２２１を取り外すことができる。図１０（Ｃ）に示すように、吸盤コレット２２１の保持部２２１ｂの側面がガイドとなって横方向およびθ方向位置合わせが自動で行われる。なお、図１０（Ｃ）は保持部２２１ｂがレバー２２２ｄで固定される前の状態を示している。

吸盤コレット２２１（吸盤部２２１ａ）の底面の外周はダイＤと同様な矩形状であり、ダイＤと同程度の大きさである。吸盤部２２１ａの底面の外周はダイＤよりも若干大きめにしたり、若干小さめにしたりしてもよい。図１１に示すように、ダイＤのサイズが大きい場合、吸盤部２２１ａを大きくし、図１２に示すように、ダイＤのサイズが小さい場合、吸盤部２２１ａを小さくする。コレットホルダ２２２はダイＤの大きさに関係なく共通とし、ダイＤのサイズ変更に対しては吸盤コレット２２１の吸盤部２２１ａの大きさのみを変更した吸盤コレットを準備することで対応可能である。なお、図１１ではコレットホルダ２２２の底面の面積は吸盤部２２１ａの底面の面積と同程度の大きさであるが、図１２では吸盤部２２１ａの底面の面積はコレットホルダ２２２の底面の面積よりも小さい。また、保持部２２１ｂは平面視で矩形状であり、図１１、１２では、保持部２２１ｂの上面の面積は吸盤部２２１ａの底面の面積よりも小さい。連結部２２１ｄの横断面は環状であり、環状の外径は保持部２２１ｂよりも小さい。

次に、実施例に係るコレット部によるピックアップ動作について図５、１３、１４を用いて説明する。図１３は実施例に係るコレット部と突き上げユニットとの断面図である。図１４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。

ステップＳ１：制御部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を移動し、剥離対象ダイを突上げユニット１３とコレット部２２に位置決めする。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。このとき、図１３（Ａ）に示すように、制御部８は、突上げブロック部１３１の各ブロック１３１ａ、１３１ｂが周辺部１３２の表面と同一平面を形成するようにし、周辺部１３２の吸引孔１３２ａとブロック間の隙間１３１ｃ、１３１ｄを介して真空引きすることによってダイシングテープ１６を突上げユニット１３の上面に吸着する。

ステップＳ２：図１３（Ａ）に示すように、制御部８は、コレット部２２を真空引きしながら下降させ、剥離対象のダイＤの上に着地させ、ダイＤに押し付けて真空吸引孔２２１ｃを有する吸盤部２２１ａおよび真空吸引孔２２１ｃによってダイＤを吸着する。

ステップＳ３：制御部８は、突上げユニット１３の主要部である突上げブロック部１３１の第１ブロック１３１ａおよび第２ブロック１３１ｂを上昇させる。これにより、ダイＤはコレット部２２と突上げブロック部１３１に挟まれたまま上昇するが、ダイシングテープ１６の周辺部は突上げブロック部１３１の周辺部１３２に真空吸着されたままなので、ダイＤの周辺で張力が生じ、その結果、ダイＤ周辺でダイシングテープ１６が剥離されることになる。しかし、一方この時、図１３（Ｂ）に示すように、ダイＤ周辺は下側に応力を受け、湾曲することになるが、吸盤部２２１ａは薄くて柔らかいのでダイＤの撓みに合わせて吸盤コレット２２１の吸盤部２２１ａが追従してリークの発生が抑制される。このとき、吸盤部２２１ａの周辺部はコレットホルダ２２２の底面から離れている。なお、突上げブロック部１３１の突上げ高さは比較例の突上げ高さよりも小さい。

ステップＳ４：制御部８はコレット部２２を上昇させる。これにより、図１３（Ｃ）に示すように、ダイＤはダイシングテープ１６から剥離される。

ステップＳ５：制御部８は突上げブロック部１３１の各ブロック１３１ａ、１３１ｂが周辺部１３２の表面と同一平面を形成するようにし、周辺部１３２の吸引孔１３２ａと、ブロック間の隙間１３１ｃ、１３１ｄとによるダイシングテープ１６の吸着を停止する。制御部８はダイシングテープ１６の裏面から突上げブロック部１３１の上面が離れるように突上げユニット１３を移動する。

制御部８はステップＳ１〜Ｓ５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。

なお、実施例に係るコレット部はピックアップヘッド２１に装着され、ダイ供給部１からダイＤをピックアップして中間ステージ３１に載置するが、基板Ｐ等にボンディングするボンディングヘッドのコレットとしても使用することができる。図１５はコレット部と基板との断面図である。図１５に示すように、吸盤コレット２２１の吸盤部２２１ａの上面がコレットホルダ２２２の底面（外周部２２２ｃおよびレバー２２２ｄの底面）と接するため基板Ｐ等へのボンディングが可能である。

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１６を用いて説明する。図１６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。制御部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。制御部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：制御部８はステップＳ１〜Ｓ５によって分割したダイをウェハからピックアップする。

ステップＳ１３：制御部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。制御部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：制御部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。

実施例に係るコレットは、コレット中心部のみ真空吸引孔を設け、残り外周部は変形しやすい吸盤構造を備える。また、コレットホルダからワンタッチでコレットを取り外し可能な構造を備える。

リークによるコレット保持力の低下を防ぐことができるため、低い突き上げ高さでピックアップが可能になる。中心部のみ真空吸引孔を設けるため、ダイサイズに依存した構造設計が不要である。上方向変形を防止するホルダ構造により、ボンディングに使用することが可能である。突上げ量を小さくできるため、ダイの低ストレス化が可能である。

＜変形例＞
以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施例にて説明されているものと同様の構成および機能を有する部分に対しては、上述の実施例と同様の符号が用いられ得るものとする。そして、かかる部分の説明については、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施例における説明が適宜援用され得るものとする。また、上述の実施例の一部、および、複数の変形例の全部または一部が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。

（変形例１）
実施例では、ダイシングテープ１６からダイＤを剥離する際に突上げユニット１３を用いているが、突上げユニット１３の代わりにコレットの吸着をアシストする他の手段を用いてもよい。この手段を用いた変形例５に係るダイボンダについて図１７、１８を用いて説明する。

図１７は変形例１にダイボンダの概念を説明するための断面図であり、図１７（Ａ）は図１３（Ａ）に、図１７（Ｂ）は図１３（Ｂ）に、図１７（Ｃ）は図１３（Ｃ）に対応する。図１８は変形例に係るダイボンダのアシスト手段を説明するための断面図である。

図１７（Ａ）に示すように、制御部８は、コレット部２２を真空引きしながら下降させ、剥離対象のダイＤの上に着地させ、ダイＤに押し付けて真空吸引孔２２１ｃを有する吸盤部２２１ａおよび真空吸引孔２２１ｃによってダイＤを吸着する。

図１７（Ｂ）に示すように、制御部８は、ダイＤを吸着したコレット部２２を上昇させる際に、突上げブロック部１３１の上昇と同様なアシスト手段によりダイシングテープ１６を変形させる。

図１７（Ｃ）に示すように、制御部８はコレット部２２を上昇させ、ダイＤをダイシングテープ１６から剥離させる。

図１８（Ａ）に示すように、制御部８はコレット部２２の上昇と同時に風船構造１３Ａを膨らませダイＤをアシストする。

図１８（Ｂ）に示すように、制御部８はコレット部２２のコレット上昇と同期しアシストブロック１３Ｂを上昇させる。アシストブロック１３Ｂは例えば突上げユニット１３の第２ブロック１３１ｂと同様な構造として同様な動作をさせる。

図１８（Ｃ）に示すように、ターゲットのダイＤ下のダイシングテープ１６がある程度変形可能となるように、制御部８はダイＤの外周部のみを吸着部１３Ｃで吸着保持する。吸着部１３Ｃは例えば突上げユニット１３の周辺部１３２と同様な構造とし同様な動作をさせる。

（変形例２）
図１９は変形例２に係る吸盤コレットを説明する図であり、図１９（Ａ）は（Ｂ）、（Ｃ）（Ｄ）のＡ１−Ａ２線の断面図、図１９（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は平面図である。変形例２に係る吸盤コレット２２１Ｂは、吸盤コレット２２１ＢとダイＤとの吸着力を安定的確保するため、吸盤部２２１ａ２の底部に吸着力で潰れない幅と高さの溝ＶＴ２を備える。溝ＶＴ２は真空吸引孔２２１ｃから放射状に伸びるように形成される。これにより中央の真空吸引孔２２１ｃからの吸着真空が吸盤部２２１ａ２と接するダイＤを吸着し真空吸引孔２２１ｃの周辺で吸着真空の流路が塞がれる場合があっても溝ＶＴ２から外周部に吸着真空が導かれ安定的にダイを吸着し続けることができる。なお、溝の形状は、図１９（Ｂ）に示すものに限定されるものではなく、図１９（Ｃ）、図１９（Ｄ）に示す形状のものであってもよい。図１９（Ｃ）では、真空吸引孔２２１ｃを中心とする同心円状の溝が、真空吸引孔２２１ｃを通る横方向および縦方向の直線の溝と接続されて溝ＶＴ２が形成される。図１９（Ｄ）では、真空吸引孔２２１ｃと接続される溝が格子状に配置されて溝ＶＴ２が形成される。

（変形例３）
図２０は変形例３に係る吸盤コレットを説明する図であり、図２０（Ａ）は（Ｂ）のＡ１−Ａ２線の断面図、図２０（Ｂ）は平面図である。変形例３に係る吸盤コレット２２１Ｃは、吸盤部２２１ａ３の底部の外周部に設けられる吸着力を確保するため空間ＳＰと、中央付近に設けられる吸着時のダイＤの位置を維持するブロック部ＢＬＫと、を備える。ブロック部ＢＬＫは四つの矩形状のブロックＢＬと各ブロックＢＬの間に外周部の空間ＳＰに吸着真空を導く四つの溝ＶＴ３を備える。これにより吸着時のダイＤの変形をできるだけ防止した状態で安定的にダイＤを吸着することができる。ブロック部ＢＬの材質は、全体として吸着盤２２１ａ３の柔軟性を確保し吸着した外周部の追従性を確保した上で、中央部の変形を防止するために、吸着盤２２１ａ３より硬度の高い材質を使用してもよい。

（変形例４）
図２１は変形例４に係る吸盤コレットを説明する図であり、図２１（Ａ）は（Ｂ）のＡ１−Ａ２線の断面図、図２１（Ｂ）は平面図である。変形例４に係る吸盤コレット２２１Ｄは、吸着面（溝）の面積を広く確保するため、吸盤部２２１ａ４の底部に複数の細長い楕円状の隔壁ＰＷを備える。隔壁ＰＷを中央の真空吸引孔２２１ｃから放射状に伸びるように（スポーク状に）形成し、溝ＶＴ４を形成する。その構成間隔は隔壁ＰＷの強度と真空度を勘案し、隔壁ＰＷが変形しない間隔で設けるようにする。これにより、ダイに対する吸着力をさらに向上し外周追従性も確保することができる。

（変形例５）
図２２は変形例５に係る吸盤コレットを説明する断面図であり、図２２（Ａ）は（Ｂ）のＡ１−Ａ２線の断面図、図２２（Ｂ）は平面図である。変形例５に係る吸盤コレット２２１Ｅでは、変形例４の細長い楕円状の隔壁ＰＷの代わりに、角錐状（例えば四角錐）のピンＱＰで構成する。吸盤コレット２２１Ｅでは、吸盤部２２１ａ５の底部に角錐状のピンＱＰをアレイ状に設けて溝ＶＴ５を形成している。これにより、変形例４と同様な効果を得ることができる。

（変形例６）
図２３は変形例６に係る吸盤コレットを説明する断面図であり、図２３（Ａ）は（Ｂ）のＡ１−Ａ２線の断面図、図２３（Ｂ）は平面図である。変形例６に係る吸盤コレット２２１Ｆは、弾性材の板とゴムシートとの二層で構成する吸盤部２２１ａ６を備える。すなわち、吸盤部２２１ａ６は上層部ＰＬと下層部ＳＨとを有する。上層部ＰＬは弾性材の板（金属板または樹脂板）であり、例えばバネ弾性のある金属板で板厚０．０３〜０．３ｍｍ程度で構成される。また、保持部２２１ｂおよび連結部２２１ｄも上層部ＰＬと同様の部材で構成される。下層部ＳＨはゴム状の弾性体であり、例えばゴムシートであり、実施例と同様なシリコンゴムで構成される。

なお、上層部ＰＬは下層部ＳＨより小さく構成し、外周部をゴムのみとすることにより、追従性をより得られやすくすることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施例および変形例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施例および変形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、変形例３、４、５の吸盤部のダイ吸着面を、変形例６と同様に、弾性材の板にゴムシートをブロック状、楕円形状、角錐状に貼り付けることにより吸着真空を導く溝ＶＴ３、ＶＴ４、ＶＴ５を構成してもよい。

また、変形例６において、上層部ＰＬの外周部のみに下層部であるゴム材を貼り付けて吸盤部２２１ａ６を構成してもよい。これにより、吸盤コレット２２１を安価に精度良く構成することができる。

また、変形例６において、上層部ＰＬは弾性材の板ではなくピアノ線等の弾性のある線材を傘のように放射状に構成し、それにゴム材の下層部ＳＬを貼り付けて吸盤部２２１ａ４を構成してもよい。

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
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
２２：コレット部
２２１：吸盤コレット
２２１ａ：吸盤部
２２１ｂ：保持部
２２１ｃ：真空吸引孔
２２１ｄ：連結部
２２２：コレットホルダ
２２２ａ：空間部
２２２ｂ：管状部
２２２ｃ：周辺部
２２２ｄ：レバー
２２２ｅ：真空吸引孔
２２２ｆ：バネ
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：制御部
１０：ダイボンダ
Ｄ：ダイ
Ｐ：基板

Claims

半導体製造装置は、
ウェハを保持するウェハ保持台と、
前記ウェハ保持台からダイを吸着するコレット部と、
を備え、
前記コレット部は、
コレットと、
前記コレットを保持するコレットホルダと、
を備え、
前記コレットは、
前記ダイと接する第一部分と、
前記コレットホルダに保持される第二部分と、
前記第一部分の中央部と前記第二部分の中央部とを連結する第三部分と、
前記第一部分と前記第三部分と前記第二部分とを貫通する第一吸引孔と、
を備え、
前記第一部分は前記ダイの撓みに追従して変形可能であり、
前記第一部分の上面は前記コレットホルダの底面に接し、前記ダイの撓みに追従して変形する場合は第一部分の周辺部は前記コレットホルダの底面から離れるように構成される。
請求項１の半導体製造装置において、
前記ウェハ保持台は、前記ウェハが接着されたウェハリングを保持するよう構成される。
請求項１の半導体製造装置において、
前記第一部分および第二部分は平面視で矩形状であり、
前記第二部分の上面の面積は前記第一部分の底面の面積よりも小さい。
請求項１の半導体製造装置において、
前記コレットはシリコンゴムで構成される。
請求項４の半導体製造装置において、
前記第一部分の厚さは０．５〜１ｍｍである。
半導体製造装置は、
ウェハを保持するウェハ保持台と、
前記ウェハ保持台からダイを吸着するコレット部と、
を備え、
前記コレット部は、
コレットと、
前記コレットを保持するコレットホルダと、
を備え、
前記コレットは、
前記ダイと接する第一部分と、
前記コレットホルダに保持される第二部分と、
前記第一部分の中央部と前記第二部分の中央部とを連結する第三部分と、
前記第一部分と前記第三部分と前記第二部分とを貫通する第一吸引孔と、
を備え、
前記第一部分は前記ダイの撓みに追従して変形可能であり、
前記コレットはバネ弾性のある金属板または樹脂板にゴム状の弾性体を貼付けて構成される。
請求項６の半導体製造装置において、
前記金属板の厚さは０．０３〜０．３ｍｍである。
請求項６または７の半導体製造装置において、
前記金属板の大きさは前記ゴム状の弾性体より小さい。
請求項１の半導体製造装置において、
前記第一部分は底部に吸着力で潰れない幅と高さの溝を備える。
半導体製造装置は、
ウェハを保持するウェハ保持台と、
前記ウェハ保持台からダイを吸着するコレット部と、
を備え、
前記コレット部は、
コレットと、
前記コレットを保持するコレットホルダと、
を備え、
前記コレットは、
前記ダイと接する第一部分と、
前記コレットホルダに保持される第二部分と、
前記第一部分の中央部と前記第二部分の中央部とを連結する第三部分と、
前記第一部分と前記第三部分と前記第二部分とを貫通する第一吸引孔と、
を備え、
前記第一部分は前記ダイの撓みに追従して変形可能であり、
前記第一部分は、
外周部に位置する吸着力を確保するため吸引部の空間と、
中央付近に位置し、吸着時のダイの位置を維持する複数のブロックと、
前記複数のブロックの間に位置し、前記外周部の空間に吸着真空を導く溝と、
を備える。
半導体製造装置は、
ウェハを保持するウェハ保持台と、
前記ウェハ保持台からダイを吸着するコレット部と、
を備え、
前記コレット部は、
コレットと、
前記コレットを保持するコレットホルダと、
を備え、
前記コレットは、
前記ダイと接する第一部分と、
前記コレットホルダに保持される第二部分と、
前記第一部分の中央部と前記第二部分の中央部とを連結する第三部分と、
前記第一部分と前記第三部分と前記第二部分とを貫通する第一吸引孔と、
を備え、
前記第一部分は前記ダイの撓みに追従して変形可能であり、
前記第一部分は、
複数の細い長い楕円状の隔壁と、
前記隔壁の間の溝と、
を備え、
前記複数の隔壁は前記第一吸引孔からスポーク状に配置される。
半導体製造装置は、
ウェハを保持するウェハ保持台と、
前記ウェハ保持台からダイを吸着するコレット部と、
を備え、
前記コレット部は、
コレットと、
前記コレットを保持するコレットホルダと、
を備え、
前記コレットは、
前記ダイと接する第一部分と、
前記コレットホルダに保持される第二部分と、
前記第一部分の中央部と前記第二部分の中央部とを連結する第三部分と、
前記第一部分と前記第三部分と前記第二部分とを貫通する第一吸引孔と、
を備え、
前記第一部分は前記ダイの撓みに追従して変形可能であり、
前記コレットホルダは、
前記第一部分の周辺部を押さえる外周部と、
前記第二部分が挿入される空間部と、
前記空間部から上方に伸びる管状部と、
前記第二部分の固定および解放を行うレバーと、
を備え、
前記管状部の中央に第二吸引孔を備え、前記第一吸引孔と接続するように構成される。
請求項１２の半導体製造装置において、
前記コレットホルダは、さらにバネを備え、
前記バネの付勢力によって前記レバーが前記第二部分を固定し、
前記バネの付勢力に反する力を前記レバーに加えることにより前記第二部分を解放するようにされる。
請求項１の半導体製造装置において、さらに
前記ダイをダイシングテープの下から吸着し突き上げる突上げユニットと、
前記コレットが装着されるピックアップヘッドと、
を備える。
請求項１４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。
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。
半導体装置の製造方法は、
（ａ）請求項１乃至１６のいずれか一つの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）前記コレット部で前記ダイをピックアップする工程と、
を備える。
請求項１７の半導体装置の製造方法において、さらに、
（ｄ）基板を準備する工程と、
（ｅ）前記ダイを基板の上にボンディングする工程を備える。
請求項１８の半導体装置の製造方法において、
前記（ｃ）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。