JPH09120968A - 半導体チップのダイボンディング方法 - Google Patents

半導体チップのダイボンディング方法

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JPH09120968A
JPH09120968A JP27804695A JP27804695A JPH09120968A JP H09120968 A JPH09120968 A JP H09120968A JP 27804695 A JP27804695 A JP 27804695A JP 27804695 A JP27804695 A JP 27804695A JP H09120968 A JPH09120968 A JP H09120968A
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tape
semiconductor chip
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die
die bonding
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和史 波多野
Tatsuhiko Oshima
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体チップのダイボンディング方法におい
て、位置合わせを容易化し及び作業効率の向上を図る。 【解決手段】 発砲シートが貼着されて成るエキスパン
ドテープに保持した半導体ウエハを分割して半導体チッ
プとした後、エキスパンドテープを伸張させた状態でこ
れを加熱することにより発砲シート内に発砲を発生させ
た状態で半導体チップをエキスパンドテープから剥離す
ると共に被ボンディング体上にダイボンディングする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、分割された半導体
チップを被ボンディング体上にボンディングするダイボ
ンディング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ダイオードやＬＥＤ等の素子を構成する
半導体チップは、一般に、写真蝕刻法により不純物導入
のための拡散やエッチング等の処理をウエハ状態の半導
体基板に施すことによりその表面に複数の素子を形成
し、これらの素子をダイシング等による分割を施すこと
により個別素子化されている。半導体ウエハの分割によ
り個別素子化された半導体チップは、その用途や目的に
応じて、リードフレームや回路基板等の被ボンディング
体上にダイボンディングすることにより搭載され、その
後の半田リフロー等の工程を介して固着される。
【０００３】このような半導体チップのダイボンディン
グは、複数の素子が形成されたウエハを粘着性の表面を
有する伸張性のエキスパンドテープ上に保持させた状態
でダイシング等により個別の半導体チップに分割後、エ
キスパンドテープを伸張させることにより半導体チップ
相互間を適度に離間させた状態で個々の半導体チップに
ついて吸着コレットを用いてエキスパンドテープからの
剥離及び移送を介して行っている。
【０００４】このようなダイボンディングは、一般に、
図４に示すようなダイボンディング装置を使用して実施
されている。ダイボンディング装置は、水平方向に移動
可能に図示しないＸ−Ｙテーブルに搭載されたスリーブ
状の基体２１と、基体２１の外周に沿って移動可能な円
環状のエキスパンドリング２２と、基体２１の内側に固
定され内孔２３ａを有するやはりスリーブ状の円筒部材
２３と、円筒部材２３の軸心に沿って垂直方向に移動可
能に設けられた突出針２４と、基体２１の上方で水平及
び垂直方向に移動可能に設けられた吸着コレット２５
と、から構成されている。吸着コレット２５には、その
軸心方向に通孔２５ａが形成されており、通孔２５ａ内
に作用されるバキュームにより先端での半導体チップの
ピックアップを可能にしている。円筒部材２３の上面は
半導体チップのピックアップのためのピックアップステ
ージとして作用するように形成されている。
【０００５】このような装置を用いたダイボンディング
では、まず、複数の半導体チップを保持したエキスパン
ドテープ２６の外周をエキスパンドリング２２に装着
し、これを基体２１の外周に沿って押し下げることによ
りエキスパンドテープ２６を伸張させ、エキスパンドテ
ープ２６上に保持された半導体チップを相互に離間させ
た状態で、ダイボンディングすべき半導体チップ２７を
円筒部材２３の内孔２３ａ上に位置合せし、次いで、内
孔２３ａ内にバキュームを作用させてエキスパンドテー
プ２５を内孔２３ａ内に吸引すると共に内孔２３ａ内の
突出針２４をエキスパンドテープ２６を突き破って上方
に突出させることにより半導体チップ２７をエキスパン
ドテープ２６から剥離させ、これを吸着コレット２５に
よりピックアップし、図示しない被ボンディング体に向
けて移送し及び載置することによりダイボンディングを
施している。
【０００６】このように、任意の半導体チップについて
のダイボンディング工程が終了したら、Ｘ−Ｙテーブル
による基体２１、従ってエキスパンドテープ２６、の移
動により次の半導体チップに位置合せを行った状態で、
同様にダイボンディング工程が繰り返される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
な従来の方法では、突上げ針２４とコレット２５との間
のセンター合わせと共に両者２４、２５間の隙間寸法の
調整に正確な調整が要求され、これらが的確になされて
いないとコレットによる半導体チップの吸着が正しくな
されずに、半導体チップが吸着されなかったりまたは不
適正な状態で吸着されたりしてダイボンディング工程に
大きな支障をきたすことになる。
【０００８】また、従来の方法では、エキスパンドテー
プの通孔内への吸引は電磁弁を用いたエアの制御により
バキュームを発生させ及びこれを解除することにより行
っているのだが、電磁弁への電気信号の伝達からバキュ
ームを介したエキスパンドテープの実際の吸引またはそ
の解除までの応答時間の遅れが生じ、バキューム解除に
よる吸引されたエキスパンドテープの復帰が終了しない
うちにＸ−Ｙテーブルによる位置合せが行われた場合に
は、突上げ針２４によるエキスパンドテープ２６の裂損
を招き、作業工程に大きな支障をきたす。
【０００９】更に、上述のような個々の半導体チップの
ダイボンディング工程における応答時間の遅れは、全半
導体チップに対して鑑みた場合、作業効率に対する問題
にもなる。従って、本発明の目的は、位置合わせを容易
化し及び作業効率の向上を図った半導体チップのダイボ
ンディング方法を得ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、請求項１に記載の半導体チップのダイボンディング
方法は、個別に分割した半導体チップを被ボンディング
体上にダイボンディングするダイボンディング方法であ
って、加熱により発泡を生じる発泡シートが貼着され且
つ表面に粘着層が形成されたエキスパンドテープ上に貼
着した半導体ウエハを分割して個別の半導体チップと
し、エキスパンドテープを伸張させた状態でエキスパン
ドテープを加熱することにより発泡シート内に発泡を生
ぜしめ、次いで、半導体チップをエキスパンドテープか
ら剥離すると共に被ボンディング体上にダイボンディン
グすることから成ることを特徴とする。
【００１１】請求項２に記載の半導体チップのダイボン
ディング方法は、請求項１の方法において、発泡シート
は半導体チップの裏面側の短辺より小さい寸法のピッチ
で発泡することから成る。請求項３に記載の半導体チッ
プのダイボンディング方法は、請求項１の方法におい
て、発泡シートの加熱を２方向に移動可能なＸーＹテー
ブルに搭載されたヒートブロックにより行うことから成
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明による半導体チップ
のダイボンディング方法について実施の形態を図面を参
照しながら詳細に説明する。まず、本発明のダイボンデ
ィングに使用されるダイボンディング装置は、図１に示
すように、内部に加熱のための図示しないヒータが内蔵
された金属製の円筒から成るヒータブロック１と、軸心
方向に内部通孔２ａが形成された円筒状の部材から成る
吸着コレット２と、吸着コレット２をヒータブロック１
の上方で水平及び垂直方向に移動可能に保持する図示し
ないコレット移動機構と、バキュームを発生させるため
の真空ポンプから成るバキューム発生源３と、バキュー
ム発生源３により発生されたバキュームをコレットの内
部通孔内に作用させるためにバキューム源とコレットの
内部通孔との間を接続するチューブ４と、から成ってい
る。ヒータブロック１は水平方向に移動可能なＸ−Ｙテ
ーブル５上に搭載されており、また、ヒータブロック１
またはコレット２の上方には図示しないモニターカメラ
が設けられている。
【００１３】ヒータブロック１上には、表面に複数の半
導体チップ７ａを保持するエキスパンドテープ７がその
周縁にて係止されたエキスパンドリング９を介して伸張
状態で支持されている。エキスパンドテープ８は、図２
に断面を示すように、伸張性を有する基材フィルムとし
てのテープ本体８ａと、テープ本体８ａに裏面にて貼合
された熱発泡性の発泡シート８ｂと、発泡シート８ｂの
表面に形成された粘着材８ｃと、から成っている。この
発泡シートは、一定の温度、例えば約１００℃、に加熱
することにより発泡を生じるように形成されている。
【００１４】本発明の半導体チップのダイボンディング
方法は、上述のような構成の装置及びエキスパンドテー
プを使用して以下のように実施する。まず、従来と同様
に、写真蝕刻法により不純物の拡散やエッチング等の工
程を介して複数の素子が表面に形成された半導体ウエハ
を準備する。ウエハの表面側には、例えば、ＬＥＤ素子
を構成する拡散領域と共にそれらに接続された金属から
成る表面電極が形成され、他方裏面側にはやはり金属か
ら成る裏面電極が全面的に形成されている。
【００１５】このようなウエハを準備したら、図３
（ａ）に示すように、ウエハ７を上述したような構成の
エキスパンドテープ８に貼着した状態でダイシングブレ
ード１０を用いたダイシングによるフルカットを施すこ
とにより個別素子としての半導体チップ７ａに分割す
る。この場合のダイシングはここでは図示を省略する粘
着材と共に発泡シートも同時にカットされるような深さ
で行う。
【００１６】ウエハを分割したら、エキスパンドテープ
８をその外周にてエキスパンドリングに装着し、中央部
分に保持した半導体チップがピックアップステージとし
てのヒータブロック１上に位置するようにテープ本体８
ａが伸張されるようにエキスパンドリングを下方に押し
下げた状態でヒータブロックに固定する。このようなエ
キスパンドテープ８の伸張により、図３（ｂ）に示すよ
うに、半導体チップは発泡シート８ｂと共に、相互に離
間された状態でヒートブロック１上に配置されることに
なる。半導体チップ７ａ相互間の間隔はエキスパンドリ
ングの押し下げによるエキスパンドテープ８の伸張量に
より決定されるのだが、本発明の方法では、従来の方法
で用いていたような円筒部材やその内孔及びこれによる
エキスパンドシートの吸引や突き上げ針による突上げ等
を必要としないので、半導体チップ間の間隔はコレット
による半導体チップ７ａのエキスパンドテープ８からの
ピックアップが可能な間隔を確保し得る程度にエキスパ
ンドテープの伸張がなされれば足りる。
【００１７】エキスパンドリングによりエキスパンドテ
ープ８を伸張したら、エキスパンドリングを固定した状
態で、ヒータブロックに内蔵したヒータに電流を供給す
ることにより、エキスパンドテープ８の発泡シート８ｂ
に発泡を生じる温度より高い温度、例えば約１００℃、
になるまでヒータブロックを加熱する。このようなヒー
タブロック、従って発泡シート８ｂ、の加熱により発泡
シート８ｂは、図３（ｃ）に示すように、発泡１１を生
じ、各半導体チップ７ａはテープ本体７ａに対して上方
に押し上げられると共にエキスパンドテープ８から部分
的に剥離された状態になる。
【００１８】このように、半導体チップが発泡シートか
ら部分的に剥離された状態で、図３（ｄ）に示すよう
に、吸着コレット２を任意の半導体チップ７ａに向けて
下降させバキュームによる吸着によりエキスパンドテー
プ８から剥離すると共にこれを上方へピックアップし、
被ボンディング体の所要の箇所に向けて移送し及びボン
ディングすることにより任意の半導体チップについての
ダイボンディング工程が完了する。
【００１９】このように１個の半導体チップについての
ダイボンディングを完了したら、Ｘ−Ｙテーブルの移動
により次にダイボンディングすべき半導体チップに位置
合せを行い、同様の工程を繰り返す。このような工程を
各半導体チップについて順次繰り返すことにより、ウエ
ハ単位のダイボンディングが完了される。本発明方法に
使用する発泡シートとしては、その発砲のピッチをダイ
ボンディングすべき半導体チップのサイズや形状等に応
じて決定すればよいのだが、発砲時に半導体チップをよ
り水平な良好な状態に保持させるために、発砲のピッチ
（Ｐ）を半導体チップの裏面側の短辺幅（Ｗ）よりも小
さな値、より好ましくは０．２Ｗ＜Ｐ＜０．７Ｐの範囲
の値、に設定することにより、エキスパンドテープ上で
により良好な保持およびこれからの剥離を得ることがで
きる。
【００２０】また、上述の説明では、ウエハに形成し及
びこれを分割して得る半導体チップとして、ＬＥＤ素子
を例に説明したが、本発明はこれに限られることなく、
通常のダイオードやトランジスタまたはＩＣ等の素子に
も同様に適用可能なことはいうまでもない。
【００２１】
【発明の効果】以上に詳細に説明したように、本発明の
半導体チップのダイボンディング方法によれば、加熱に
より発泡を生じる発泡シートが貼着され且つ表面に粘着
層が形成されたエキスパンドテープ上に貼着した半導体
ウエハを分割して個別の半導体チップとし、前記エキス
パンドテープを伸張させた状態で前記エキスパンドテー
プを加熱することにより前記発泡シート内に発泡を生ぜ
しめ、次いで、半導体チップを前記エキスパンドテープ
から剥離すると共に被ボンディング体上にダイボンディ
ングすることから成るので、従来の方法におけるような
突上げ針とコレットとの間のセンター合わせやこれらの
間の隙間寸法における厳密な調整を要することはなく、
発砲シートに生じた発砲がコレットによるピックアップ
時のクッションとして作用し、以て、半導体チップのピ
ックアップをより確実ならしめる。
【００２２】また、半導体チップのピックアップは、一
旦発砲させた発砲シート上の半導体チップを順次ピック
アップ及びボンディングしてゆけばよいので応答時間の
遅れが生じるおそれもほとんどなく、より効率的なダイ
ボンディングが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法に適用されるダイボンディング装
置の断面図である。
【図２】本発明の方法に適用されるエキスパンドテープ
の断面図である。
【図３】本発明のダイボンディング方法の主要工程を示
す図である。
【図４】従来の方法に適用されているダイボンディング
装置の断面図である。
【符号の説明】
１ ヒータブロック ２ 吸着コレット ３ バキューム発生源 ５ Ｘ−Ｙテーブル ７ 半導体ウエハ ７ａ 半導体チップ ８ エキスパンドテープ ８ａ テープ本体 ８ｂ 発砲シート ８ｃ 粘着材 ９ エキスパンドリング １１ 発砲

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】個別に分割した半導体チップを被ボンディ
    ング体上にダイボンディングするダイボンディング方法
    であって、加熱により発泡を生じる発泡シートが貼着さ
    れ且つ表面に粘着層が形成されたエキスパンドテープ上
    に貼着した半導体ウエハを分割して個別の半導体チップ
    とし、前記エキスパンドテープを伸張させた状態で前記
    エキスパンドテープを加熱することにより前記発泡シー
    ト内に発泡を生ぜしめ、次いで、半導体チップを前記エ
    キスパンドテープから剥離すると共に被ボンディング体
    上にダイボンディングすることから成ることを特徴とす
    る半導体チップのダイボンディング方法。
  2. 【請求項２】前記発泡シートは半導体チップの裏面の短
    辺より小さい寸法のピッチで発泡する請求項１に記載の
    ダイボンディング方法。
  3. 【請求項３】前記発泡シートの加熱は２方向に移動可能
    なＸーＹテーブルに搭載されたヒートブロックにより行
    う請求項１に記載のダイボンディング方法。
JP27804695A 1995-10-25 1995-10-25 半導体チップのダイボンディング方法 Pending JPH09120968A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8193014B2 (en) * 2009-01-27 2012-06-05 Citizen Electronics Co., Ltd. Manufacturing method of light-emitting diode
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