KR102398971B1 - 본딩 장치 및 본딩 방법 - Google Patents

본딩 장치 및 본딩 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102398971B1
KR102398971B1 KR1020207004001A KR20207004001A KR102398971B1 KR 102398971 B1 KR102398971 B1 KR 102398971B1 KR 1020207004001 A KR1020207004001 A KR 1020207004001A KR 20207004001 A KR20207004001 A KR 20207004001A KR 102398971 B1 KR102398971 B1 KR 102398971B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
bonding
bonding surface
reel
unit
Prior art date
Application number
KR1020207004001A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200022033A (ko
Inventor
코헤이 세야마
유이치로 노구치
Original Assignee
가부시키가이샤 신가와
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 신가와 filed Critical 가부시키가이샤 신가와
Publication of KR20200022033A publication Critical patent/KR20200022033A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102398971B1 publication Critical patent/KR102398971B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/563—Encapsulation of active face of flip-chip device, e.g. underfilling or underencapsulation of flip-chip, encapsulation preform on chip or mounting substrate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L24/80 - H01L24/90
    • H01L24/92—Specific sequence of method steps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/60—Attaching or detaching leads or other conductive members, to be used for carrying current to or from the device in operation
    • H01L2021/60007—Attaching or detaching leads or other conductive members, to be used for carrying current to or from the device in operation involving a soldering or an alloying process
    • H01L2021/60022—Attaching or detaching leads or other conductive members, to be used for carrying current to or from the device in operation involving a soldering or an alloying process using bump connectors, e.g. for flip chip mounting
    • H01L2021/60097—Applying energy, e.g. for the soldering or alloying process
    • H01L2021/60195—Applying energy, e.g. for the soldering or alloying process using dynamic pressure, e.g. ultrasonic or thermosonic bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/0401—Bonding areas specifically adapted for bump connectors, e.g. under bump metallisation [UBM]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/05599—Material
    • H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/05617—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/05624—Aluminium [Al] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/05599—Material
    • H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/05638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/05647—Copper [Cu] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/13144—Gold [Au] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16227—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/2919—Material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29199—Material of the matrix
    • H01L2224/29294—Material of the matrix with a principal constituent of the material being a liquid not provided for in groups H01L2224/292 - H01L2224/29291
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/2939—Base material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/3201—Structure
    • H01L2224/32012—Structure relative to the bonding area, e.g. bond pad
    • H01L2224/32013—Structure relative to the bonding area, e.g. bond pad the layer connector being larger than the bonding area, e.g. bond pad
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/3205—Shape
    • H01L2224/32057—Shape in side view
    • H01L2224/32058—Shape in side view being non uniform along the layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32104—Disposition relative to the bonding area, e.g. bond pad
    • H01L2224/32105—Disposition relative to the bonding area, e.g. bond pad the layer connector connecting bonding areas being not aligned with respect to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32104—Disposition relative to the bonding area, e.g. bond pad
    • H01L2224/32106—Disposition relative to the bonding area, e.g. bond pad the layer connector connecting one bonding area to at least two respective bonding areas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203—Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/7525—Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/75252—Means for applying energy, e.g. heating means in the upper part of the bonding apparatus, e.g. in the bonding head
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/7525—Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/753—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
    • H01L2224/75301—Bonding head
    • H01L2224/75314—Auxiliary members on the pressing surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/757—Means for aligning
    • H01L2224/75701—Means for aligning in the lower part of the bonding apparatus, e.g. in the apparatus chuck
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/757—Means for aligning
    • H01L2224/75703—Mechanical holding means
    • H01L2224/75704—Mechanical holding means in the lower part of the bonding apparatus, e.g. in the apparatus chuck
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/757—Means for aligning
    • H01L2224/75743—Suction holding means
    • H01L2224/75745—Suction holding means in the upper part of the bonding apparatus, e.g. in the bonding head
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/757—Means for aligning
    • H01L2224/75753—Means for optical alignment, e.g. sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/759—Means for monitoring the connection process
    • H01L2224/75901—Means for monitoring the connection process using a computer, e.g. fully- or semi-automatic bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/81001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8119—Arrangement of the bump connectors prior to mounting
    • H01L2224/81191—Arrangement of the bump connectors prior to mounting wherein the bump connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/812—Applying energy for connecting
    • H01L2224/81201—Compression bonding
    • H01L2224/81203—Thermocompression bonding, e.g. diffusion bonding, pressure joining, thermocompression welding or solid-state welding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/819—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector with the bump connector not providing any mechanical bonding
    • H01L2224/81901—Pressing the bump connector against the bonding areas by means of another connector
    • H01L2224/81903—Pressing the bump connector against the bonding areas by means of another connector by means of a layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/83001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/831—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus
    • H01L2224/83104—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus by applying pressure, e.g. by injection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
    • H01L2224/83192—Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/832—Applying energy for connecting
    • H01L2224/83201—Compression bonding
    • H01L2224/83203—Thermocompression bonding, e.g. diffusion bonding, pressure joining, thermocompression welding or solid-state welding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838—Bonding techniques
    • H01L2224/8385—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
    • H01L2224/83855—Hardening the adhesive by curing, i.e. thermosetting
    • H01L2224/83862—Heat curing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
    • H01L2224/92—Specific sequence of method steps
    • H01L2224/921—Connecting a surface with connectors of different types
    • H01L2224/9211—Parallel connecting processes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L24/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L24/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/102—Material of the semiconductor or solid state bodies
    • H01L2924/1025—Semiconducting materials
    • H01L2924/10251—Elemental semiconductors, i.e. Group IV
    • H01L2924/10253—Silicon [Si]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

본딩 장치(1)는 필름(200)을 개재시켜 반도체 다이(102)를 착탈 가능하게 유지하는 본딩면(21S)과, 본딩면(21S)에 열을 제공하는 히터(22)를 가지는 본딩 기구(20)와, 필름(200)을 본딩면(21S)에 공급하는 필름 반송 기구(30)와, 필름(200)과 본딩면(21S) 사이에 진입 가능한 제거 바(43)와, 제거 바(43)를 구동하는 구동부(50)를 구비한다.

Description

본딩 장치 및 본딩 방법
본 개시는 본딩 장치 및 본딩 방법에 관한 것이다.
반도체 다이 등의 전자 부품을 기판 상에 본딩하는 실장 기술이 알려져 있다. 예를 들면 특허문헌 1은 접착제의 기어오름에 의해 접착제가 반도체 다이에 부착되는 것을 억제하는 기술을 개시한다. 특허문헌 1의 기술에서는 수지 필름을 개재시켜 반도체 다이를 기판에 본딩한다.
일본 특개 2015-35493호 공보
그러나 특허문헌 1의 구성에서는 필름이 히터의 열에 의해 용융한다. 그 결과, 용융한 필름은 본딩 툴에 달라붙는 일이 있다. 필름이 달라붙으면 장치의 정지를 초래한다. 따라서 장치의 생산성을 저하시키므로, 보수 작업의 필요가 생긴다.
본 개시의 본딩 장치 및 본딩 방법은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이다. 본 개시는 기어오름 방지를 위해 필름을 사용한 본딩 장치에 있어서, 장치의 생산성 저하를 억제할 수 있는 본딩 장치 및 본딩 방법을 설명한다.
본 개시의 하나의 형태는 전자 부품을 기판 또는 그 밖의 전자 부품에 실장하는 본딩 장치로서, 필름을 개재시켜 전자 부품을 착탈 가능하게 유지하는 본딩면과, 본딩면에 열을 공급하는 열원을 가지는 본딩부와, 필름을 본딩면을 따라 공급하는 필름 공급부와, 필름과 본딩면 사이에 진입 가능한 박리 부재와, 박리 부재를 필름과 본딩면 사이로 이동시켜 필름을 본딩면으로부터 이간시키는 구동부를 구비한다.
본딩 장치에 있어서 본딩 툴은 본딩면에 공급된 필름을 개재시켜 전자 부품을 유지한다. 그리고 본딩 툴은 열원으로부터 본딩면에 열을 제공한다. 본딩 툴은 당해 열을 이용하여, 유지한 전자 부품을 기판 또는 그 밖의 전자 부품에 실장한다. 열을 전자 부품에 제공했을 때, 당해 열은 본딩면과 필름을 개재시켜 전자 부품으로 이동한다. 그 결과, 당해 열에 의해 필름이 본딩면에 달라붙는 경우가 생길 수 있다. 그래서 본딩 장치는 구동부에 의해 박리 부재를 구동한다. 이 구동은 박리 부재를 필름과 본딩면 사이에서 이동시킨다. 그 결과, 박리 부재는 본딩면에 달라붙은 필름을 제거하는 것이 가능하게 된다. 따라서 본딩 장치는 본딩면으로의 필름의 달라붙음을 해소하는 것이 가능하다. 따라서 기어오름 방지를 위해 필름을 사용한 본딩 장치에 있어서, 장치의 생산성 저하를 억제할 수 있다.
본 개시의 본딩 장치 및 본딩 방법은 기어오름 방지를 위해 필름을 사용한 본딩 장치에 있어서, 장치의 생산성 저하를 억제할 수 있다.
도 1은 실시형태에 따른 본딩 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2는 도 1의 본딩 장치에 의해 조립되는 반도체 장치의 단면을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 나타낸 본딩 장치의 본딩 툴을 확대하여 나타내는 사시도이다.
도 4는 제1 형태에 있어서의 필름 제거 기구를 나타내는 정면도이다.
도 5는 제1 형태로부터 제2 형태로의 이행이 완료된 직후에 있어서의 필름 제거 기구를 나타내는 정면도이다.
도 6은 제2 형태에 있어서의 필름 제거 기구를 나타내는 정면도이다.
도 7은 필름이 제거된 직후에 있어서의 필름 제거 기구를 나타내는 정면도이다.
도 8은 본딩 방법의 주요 공정을 나타내는 플로우도이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
<본딩 장치>
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 개시의 본딩 장치 및 본딩 방법을 실시하기 위한 형태를 상세하게 설명한다. 도면의 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙인다. 또 중복되는 설명은 생략한다.
본 개시의 설명에 있어서, 투기성이라는 것은 본딩 헤드와 반도체 다이 사이에 끼워지는 기어오름 방지용의 시트가 가지는 공기를 투과하는 성능이다. 또 투기성을 가진다는 것은 본딩 헤드에 형성된 흡인 구멍으로부터 공급되는 진공에 의해 본딩 헤드가 반도체 다이를 그 본딩면에 유지할 수 있을 정도로 기어오름 방지용의 시트가 공기를 투과할 수 있는 성능을 말한다. 투기성을 가지는 기어오름 방지용의 시트는 예를 들면 다공질 시트, 부직포 또는 투기공이 형성된 시트를 들 수 있다. 그러나 기어오름 방지용의 시트의 태양은 한정하여 해석되지 않는다. 본 개시에 있어서는 기어오름 방지용의 시트는 투기공이 형성된 시트로서 설명한다. 즉, 당초에는 투기성을 가지지 않지만, 투기공을 설치하는 가공에 의해 투기성을 얻는 시트를 예시한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본딩 장치(1)는 기판(101)의 본딩 영역에 전자 부품의 일례인 반도체 다이(102)를 실장한다. 반도체 다이(102)의 실장의 결과로서, 기판(101)과 반도체 다이(102)를 구비하는 반도체 장치(100)가 얻어진다. 이하의 설명에 있어서는 서로 직교하는 X축 및 Y축은 반도체 다이(102)의 주면(또는 어느 하나의 스테이지의 주면)에 평행한 방향이다. Z축은 X축 및 Y축의 양쪽에 수직인 방향이다.
본딩 장치(1)에 의해 조립되는 반도체 장치(100)에 대해 설명한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 반도체 장치(100)는 기판(101)과 반도체 다이(102)를 가진다.
기판(101)은 개편(個片)의 판 형상을 나타낸다. 기판(101)은 제1 주면(101a)과 제2 주면(101b)을 가진다. 제1 주면(101a)에는 반도체 다이(102)가 탑재되는 적어도 1개소의 탑재 영역이 형성된다. 따라서 반도체 다이(102)는 기판(101)의 제1 주면(101a)에 본딩된다. 제2 주면(101b)은 제1 주면(101a)의 이면이다. 기판(101)의 재질은 예를 들면 유기 재료, 무기 재료 또는 그들의 복합 재료이다. 유기 재료에 의한 기판(101)은 예를 들면 에폭시 기판이나 폴리이미드 기판이다. 무기 재료에 의한 기판(101)은 예를 들면 유리 기판이다. 복합 재료에 의한 기판(101)은 예를 들면 유리 에폭시 기판이다. 기판(101)은 소위 인터포저이다.
탑재 영역은 한 장의 기판에 복수 개소 설치되어도 된다. 이 경우, 기판의 탑재 영역마다 반도체 다이(102)가 본딩된다. 그 후, 탑재 영역마다 기판을 개편화한다. 그 결과, 복수의 반도체 장치(100)를 얻는다. 또 반도체 장치는 복수의 반도체 다이(102)가 적층된 스택 구조를 가져도 된다. 스택형의 반도체 장치는 2개 이상의 반도체 다이(102)의 모두가 어느 것이나 동일한 방향을 향해도 된다. 또 스택형의 반도체 장치는 2개 이상의 반도체 다이(102)가 서로 상이한 방향을 향해 있어도 된다. 또 반도체 장치는 1개소의 탑재 영역에 2개 이상의 반도체 다이(102)가 본딩되어도 된다.
반도체 다이(102)는 접착 부재(103)에 의해 기판(101)에 고정된다. 접착 부재(103)는 예를 들면 열경화성 수지이다.
반도체 다이(102)는 평면에서 보아 기판(101)보다 작은 개편의 판 형상을 나타낸다. 반도체 다이(102)는 제1 주면(102a)과 제2 주면(102b)을 가진다. 제1 주면(102a)에는 소정의 회로 패턴이 설치된다. 제1 주면(102a)에는 추가로 복수의 전극 패드(104)와, 복수의 범프 전극(106)과, 보호막(108)이 설치된다. 제1 주면(102a)은 기판(101)의 제1 주면(101a)과 대면한다. 이와 같은 본딩 태양은 페이스 다운 본딩이라고 불린다. 제2 주면(102b)은 제1 주면(102a)과는 반대의 이면이다. 반도체 다이(102)는 실리콘 등의 반도체 재료에 의해 구성된다.
전극 패드(104)는 제1 주면(102a)에 형성된 전극 패드(107)와 전기적으로 접속된다. 범프 전극(106)은 전극 패드(104) 상에 설치된다. 보호막(108)은 복수의 범프 전극(106)의 주위에 설치된다. 바꾸어 말하면, 전극 패드(104)의 외주단부는 보호막(108)에 의해 피복된다. 한편, 전극 패드(104)의 중앙부는 보호막(108)으로부터 노출된다. 이 노출된 부분은 범프 전극(106)과의 전기적인 접속부이다. 전극 패드(104) 및 범프 전극(106)의 재질은 예를 들면 도전성을 가지는 재료이다. 예를 들면 전극 패드(104)는 알루미늄 또는 구리 등에 의해 구성되면 된다. 또 예를 들면 범프 전극(106)은 금 등에 의해 구성되면 된다.
이어서 본딩 장치(1)에 대해 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본딩 장치(1)는 웨이퍼 스테이지(2)와, 중간 스테이지(3)와, 본딩 스테이지(4)와, 본딩 유닛(6)과, XY 스테이지(7)와, 본딩 제어부(이하, 간단히 「제어부(8)」라고 함)와, 촬상부(9)를 가진다.
웨이퍼 스테이지(2)에는 웨이퍼(110)가 일시적으로 재치된다. 웨이퍼 스테이지(2)의 탑재면(2a)에는 첩착 필름에 의해 웨이퍼(110)가 고정된다. 웨이퍼(110)는 개편화된 복수의 반도체 다이(102)를 포함한다. 웨이퍼(110)는 제1 주면(110a)과 제2 주면(110b)을 가진다. 제1 주면(110a)은 소정의 회로 패턴을 가진다. 제1 주면(110a)은 반도체 다이(102)의 제1 주면(102a)에 대응한다. 제2 주면(110b)은 제1 주면(110a)과는 반대의 이면이다. 제2 주면(110b)은 반도체 다이(102)의 제2 주면(102b)에 대응한다.
중간 스테이지(3)에는 반도체 다이(102)가 일시적으로 재치된다. 중간 스테이지(3)의 재치면(3a)에는 첩착 필름에 의해 반도체 다이(102)가 고정된다. 중간 스테이지(3)는 웨이퍼 스테이지(2)와 본딩 스테이지(4) 사이에 배치된다. 중간 스테이지(3)는 리니어 모터 등의 구동 기구에 의해 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동 가능하다.
반도체 다이(102)를 웨이퍼 스테이지(2)로부터 본딩 스테이지(4)로 이동시키는 공정에 있어서, 반도체 다이(102)는 우선 웨이퍼 스테이지(2)로부터 픽업된다. 이어서 반도체 다이(102)는 상하가 반전된다. 즉, 당초에는 제1 주면(102a)이 상측이며 제2 주면(102b)이 하측이다. 상하가 반전됨으로써, 제2 주면(102b)이 상측이며 제1 주면(102a)이 하측이 된다. 이 상태에 있어서, 반도체 다이(102)는 중간 스테이지(3)에 재치된다. 따라서 중간 스테이지(3)에 재치된 반도체 다이(102)의 제1 주면(102a)은 중간 스테이지(3)의 재치면(3a)과 대면한다.
본딩 스테이지(4)에는 본딩 중의 기판(101)이 일시적으로 재치된다. 본딩 스테이지(4)의 탑재면(4a)에는 첩착 필름에 의해 기판(101)이 고정된다. 이 때, 기판(101)의 제1 주면(101a)은 본딩 스테이지(4)의 탑재면(4a)과 대면한다. 본딩 스테이지(4)는 가이드 레일을 포함하는 구동 기구에 의해 기판(101)을 X축 방향으로 이동 가능하다. 또 본딩 스테이지(4)는 반도체 다이(102) 및 기판(101)을 가열하기 위한 히터를 가진다.
본딩 유닛(6)은 본딩 헤드(11)(베이스)와, 본딩 툴(12)과, Z축 구동 기구(13)와, 촬상부(14)를 가진다. 본딩 헤드(11)는 XY 스테이지(7)에 부착된다. 본딩 헤드(11)는 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동 가능하다. 본딩 툴(12)은 Z축 구동 기구(13)를 개재시켜 본딩 헤드(11)에 부착된다. Z축 구동 기구(13)는 본딩 툴(12)을 정 또는 부의 Z축 방향으로 이동시킨다. 또한 Z축 구동 기구(13)는 본딩 툴(12)을 Z축 둘레로 회동시킨다. Z축 둘레라는 것은 본딩면(21S)의 법선 방향 둘레와 동일한 의미이다. 또 촬상부(14)도 본딩 헤드(11)에 부착된다. XY 스테이지(7)에 의해 본딩 헤드(11)가 이동하면, 본딩 헤드(11)에 부착된 본딩 툴(12) 및 촬상부(14)도 마찬가지로 이동한다.
촬상부(14)는 본딩 툴(12)로부터 Y축 방향으로 소정 거리만큼 이간한다. 촬상부(14)는 중간 스테이지(3)에 재치된 반도체 다이(102)의 제2 주면(102b)을 촬상한다. 촬상부(14)는 본딩 스테이지(4)에 재치된 반도체 다이(102)의 제2 주면(102b)을 촬상한다. 촬상부(14)는 본딩 헤드(11)에 고정되지 않아도 된다. 촬상부(14)의 이동은 본딩 툴(12)의 이동과 독립적이어도 된다.
본딩 툴(12)은 본딩면(21S)을 가진다. 본딩면(21S)은 반도체 다이(102)를 유지한다. 본딩면(21S)은 Z축 방향을 따라 연장되는 본딩 툴(12) 중 본딩 스테이지(4)측의 하단면이다. 본딩 툴(12)은 에어 바큠 기능 및/또는 에어 블로우 기능을 가진다. 이들 기능에 의해, 본딩 툴(12)은 반도체 다이(102)를 흡착 또는 이탈시킨다. 본 개시에서는 본딩 툴(12)이 반도체 다이(102)를 유지했을 때, 본딩 툴(12) 및 반도체 다이(102)는 필름(200)을 사이에 끼우고 있다. 본딩 툴(12)의 구성은 후술한다.
필름(200)은 일방의 주면과 타방의 주면 사이를 통기하기 위한 복수의 구멍을 가진다. 필름(200)의 걸리값은 반도체 다이(102) 등의 전자 부품을 흡착하기 위해서 값이 작은 편이 좋다. 필름(200)의 걸리값은 예를 들면 1 이상 2 이하(s/100cc/in2)이다.
필름(200)은 본딩 대상인 반도체 다이(102)의 반도체 재료보다 유연하다. 필름(200)은 본딩면(21S)을 구성하는 재료보다 유연하다. 여기서 말하는 「유연하다 」는 것은 예를 들면 필름(200)의 강성이 반도체 다이(102)의 강성보다 낮은 것을 말한다. 필름(200)은 예를 들면 부직포 필름이다.
필름(200)의 재질은 특별히 한정되지 않는다. 필름(200)의 재질의 일례로서 사불화에틸렌 수지(PTFE) 또는 폴리이미드를 채용해도 된다. 예를 들면 사불화에틸렌 수지를 필름(200)으로서 사용하는 경우, 사불화에틸렌 수지는 PTFE 나노파이버여도 된다. PTFE 나노파이버는 약1μm 이상 2μm 이하의 구멍 직경을 가지고, 약56μm의 두께를 가지며, 걸리값이 1.2(s/100cc/in2)를 가지는 것을 사용해도 된다. PTFE 나노파이버는 두께에 대하여 걸리값을 작게 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 필름(200)으로서 PTFE 나노파이버를 사용하면, 통기성이 향상된다.
제어부(8)는 본딩 장치(1)의 구성 부품의 동작을 제어한다. 구체적으로는 제어부(8)는 본딩 유닛(6), XY 스테이지(7), 촬상부(9, 14) 등의 각 구성과의 사이에서 신호의 송수신이 가능하도록 접속되어 있다. 이 접속에 의해, 각 구성의 동작을 제어한다. 예를 들면 제어부(8)는 CPU 및 메모리 등을 구비하는 컴퓨터 장치이다. 메모리에는 미리 본딩에 필요한 처리를 행하기 위한 본딩 프로그램 등이 격납된다. 제어부(8)는 후술하는 본 개시에 따른 반도체 다이의 본딩 방법에 관련된 각 공정을 실행 가능하게 구성된다. 제어부(8)에는 제어 정보를 입력하기 위한 조작부(8a)와, 제어 정보를 출력하기 위한 표시부(8b)가 접속된다.
제어부(8)는 본딩 유닛(6)의 위치 제어(XYZ축)와, 본딩 툴(12)의 위치 제어(Z축)와, 본딩 툴(12)의 Z축 둘레의 위치 제어(θ)와, 본딩 툴(12)의 틸트 제어를 행한다. 틸트 제어라는 것은 Z축에 대한 기울기의 제어이다. 제어부(8)는 예를 들면 에어 바큠 기능의 온/오프 제어와, 에어 블로우 기능의 온/오프 제어와, 반도체 다이(102)를 기판(101)에 실장할 때의 하중 제어와, 본딩 스테이지(4) 및 본딩 툴(12)의 열공급 제어를 행한다. 제어부(8)는 후술하는 본딩 툴(12)이 가지는 히터(22), 필름 반송 기구(30) 및 필름 제거 기구(40)의 동작을 제어한다.
도 3을 참조하여, 본딩 툴(12)을 더욱 상세하게 설명한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 본딩 툴(12)은 본딩 기구(20)(본딩부)와, 필름 반송 기구(30)(필름 공급부)와, 필름 제거 기구(40)(필름 제거부)를 가진다.
본딩 기구(20)는 바디(21)와 히터(22)를 가진다. 히터(22)는 가열부이다. 바디(21)는 기초 블록(21a)과, 본딩 블록(21b)과, 본딩면(21S)을 가진다. 사각기둥 형상의 기초 블록(21a)의 상단은 Z축 구동 기구(13)에 연결된다. 기초 블록(21a)의 하단에는 본딩 블록(21b)이 부착된다. 기초 블록(21a)은 원기둥 형상이어도 된다. 본딩 블록(21b)은 본딩면(21S)을 가진다. 본딩면(21S)은 본딩 블록(21b)의 하단면이다. 본딩면(21S)은 필름(200)을 개재시켜 반도체 다이(102)를 착탈 가능하게 유지한다. 반도체 다이(102)의 착탈은 복수의 흡인 구멍에 의해 행해진다. 흡인 구멍의 상단은 펌프 등의 공기압계에 접속된다. 흡인 구멍의 하단은 본딩면(21S)에 개구를 형성한다.
히터(22)는 바디(21)의 내부에 배치된다. 히터(22)는 반도체 다이(102)를 가열한다. 히터(22)는 기판(101)을 가열해도 된다. 히터(22)는 가열 동작의 개시와 정지를 전환한다. 이 전환은 제어부(8)로부터 받는 제어 신호에 따른다.
필름 반송 기구(30)는 본딩면(21S)에 필름(200)을 반송한다. 필름 반송 기구(30)는 본딩면(21S)으로부터 필름(200)을 회수한다. 필름 반송 기구(30)는 본딩면(21S)보다 상방에 배치된다. 필름 반송 기구(30)는 공급 유닛(31)과 회수 유닛(32)을 가진다. 공급 유닛(31) 및 회수 유닛(32)은 본딩 기구(20)를 사이에 끼운다. 공급 유닛(31)으로부터 권출된 필름(200)은 본딩면(21S)을 경유하여 회수 유닛(32)에 권취된다.
공급 유닛(31)은 공급 바디(33)와, 공급 릴(34)(일방의 릴)과, 공급 핀(35A, 35B)을 가진다. 공급 바디(33)는 기초 블록(21a)에 고정되어 있다. 공급 바디(33)는 공급 릴(34), 공급 핀(35A, 35B)의 상대적인 위치를 유지한다.
공급 릴(34)에는 필름(200)의 일단부가 부착된다. 공급 릴(34)은 공급 바디(33)에 대하여 회동 가능하게 설치된다. 공급 릴(34)은 모터에 의해 회전 각도가 제어된다. 이 각도 제어에 의해, 필름(200)의 권출이나, 필름(200)에 작용하는 장력의 제어를 행한다. 공급 릴(34)은 후술하는 회수 릴(37)과 함께 한 쌍의 릴을 구성한다.
공급 핀(35A, 35B)은 공급 릴(34)의 하방 또한 본딩 기구(20)의 근방에 설치된다. 원기둥 형상의 공급 핀(35A, 35B)의 기단은 필름 제거 기구(40)의 커버(41)에 고정되어 있다. 공급 핀(35A, 35B)의 선단은 +X축 방향으로 뻗는다. 공급 핀(35A, 35B)은 공급 릴(34)로부터 권출된 필름(200)을 본딩면(21S)까지 안내한다. 본딩 기구(20)측에 배치된 공급 핀(35B)의 외주 하면은 본딩면(21S)보다 약간 상방에 위치한다.
필름 제거 기구(40)는 공급 바디(33)에 부착된다. 필름 제거 기구(40)는 본딩 기구(20)의 근방에 배치된다. 필름 제거 기구(40)의 상세는 후술한다.
회수 유닛(32)은 회수 바디(36)와, 회수 릴(37)(타방의 릴)과, 회수 핀(38A, 38B)을 가진다. 회수 유닛(32)은 필름 제거 기구(40)를 가지지 않는다. 회수 유닛(32)은 필름 제거 기구(40)를 제외하고, 공급 유닛(31)과 대략 동일한 구성을 가진다.
회수 릴(37)에는 필름(200)의 타단부가 부착된다. 회수 릴(37)은 회수 바디(36)에 대하여 회동 가능하게 설치된다. 회수 릴(37)은 모터에 의해 회전 각도가 제어된다. 이 각도 제어에 의해, 필름(200)의 권취 및 필름(200)에 작용하는 장력의 제어가 행해진다.
회수 핀(38A, 38B)은 회수 릴(37)의 하방 또한 본딩 기구(20)의 근방에 설치된다. 원기둥 형상의 회수 핀(38A, 38B)의 기단은 회수 바디(36)에 고정되어 있다. 회수 핀(38A, 38B)의 선단은 +X축 방향으로 뻗는다. 회수 핀(38A, 38B)은 회수 릴(37)로부터 권출된 필름(200)을 본딩면(21S)까지 안내한다.
필름 제거 기구(40)에 대해서 상세하게 설명한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 필름 제거 기구(40)는 커버(41)와, 아암 바디(42)와, 제거 바(43)(박리 부재)와, 액추에이터(44)와, 링크 기구(45)를 가진다. 또한 도 4에서는 링크 기구(45)의 구성을 명시하기 위해서 커버(41)를 분리했을 때의 구조를 나타낸다. 도 4에 있어서, 커버(41)는 이점쇄선에 의해 나타낸다. 필름 제거 기구(40)에 있어서, 액추에이터(44)에 의해 구동력이 부여된 링크 기구(45)는 아암 바디(42)를 소정의 궤적을 따라 왕복 이동시킨다. 아암 바디(42)의 선단에는 제거 바(43)가 설치된다. 아암 바디(42)가 소정의 궤적을 따라 이동함으로써, 제거 바(43)는 본딩면(21S)에 달라붙은 필름(200)을 제거한다.
커버(41)는 판 형상의 부재이다. 커버(41)의 기단은 공급 바디(33)에 고정된다.
아암 바디(42)는 판 형상의 부재이다. 본딩 기구(20)에 가까운 아암 바디(42)의 선단에는 제거 바(43)의 기단이 고정된다. 아암 바디(42)는 링크 기구(45)의 일부이다. 아암 바디(42)는 공급 바디(33) 및 커버(41)에 대하여 상대적인 위치가 변경 가능하다. 즉, 아암 바디(42)가 이동함으로써, 제거 바(43)가 이동한다. 제거 바(43)의 이동은 소정의 궤적을 따르고 있다.
액추에이터(44)는 소위 구동원이다. 액추에이터(44)는 일례로서 에어 실린더이다. 액추에이터 본체(44a)는 공급 바디(33)에 대하여 회동 가능하게 연결된다. 액추에이터(44)의 구동 바(44b)는 연결부(42a)에 의해 아암 바디(42)에 대하여 회동 가능하게 연결된다. 액추에이터(44)는 링크 기구(45)와 협동하여 구동부(50)를 구성한다.
링크 기구(45)는 제거 바(43)를 소정의 궤적을 따라 이동시킨다. 링크 기구(45)는 소위 사절 링크이다. 링크 기구(45)는 제1 링크(46)와, 제2 링크(47)와, 아암 바디(42)와, 커버(41)에 의해 구성된다. 제1 링크(46) 및 제2 링크(47)의 각각의 일단은 구동절(46b, 47b)로서 아암 바디(42)에 연결된다. 구동절(46b, 47b)의 위치는 공급 바디(33)에 대하여 상대적으로 이동 가능하다. 제1 링크(46) 및 제2 링크(47)의 각각의 타단은 고정절(46a, 47a)로서 커버(41)에 연결된다. 이 고정절(46a, 47a)의 위치는 공급 바디(33)에 대하여 상대적으로 이동하지 않는다. 즉, 제1 링크(46)는 고정절(46a)을 중심축으로 하여 구동절(46b)이 원호 형상의 궤적을 더듬어가듯이 회동한다. 마찬가지로 제2 링크(47)는 고정절(47a)을 중심축으로 하여 구동절(47b)이 원호 형상의 궤적을 더듬어가듯이 회동한다.
이와 같은 구성에 의하면, 액추에이터(44)의 구동 바(44b)가 신축하면, 구동 바(44b)의 선단이 연결된 아암 바디(42)가 구동된다. 아암 바디(42)에는 제1 링크(46) 및 제2 링크(47)의 각각의 구동절(46b, 47b)이 연결되어 있다. 따라서, 제1 링크(46) 및 제2 링크(47)의 구동절(46b, 47b)을 연결하는 아암 바디(42)는 구동 링크이다. 아암 바디(42)의 이동 궤적은 제1 링크(46) 및 제2 링크(47)의 타단이 커버(41)에 대하여 회동하는 움직임에 의해 규정된다.
도 4, 도 5, 도 6 및 도 7을 참조하면서, 필름 제거 기구(40)의 동작에 대해 설명한다.
도 4는 제1 형태일 때의 필름 제거 기구(40)를 나타낸다. 제1 형태라는 것은 제거 바(43)가 필름(200)에 접촉하고 있지 않은 상태이다. 따라서 제1 형태는 필름(200)의 제거 동작을 행하고 있지 않은 상태이다. 예를 들면 제1 형태는 본딩 기구(20)에 의해 반도체 다이(102)를 유지하고 있을 때 채용된다.
제1 형태에 있어서, 제거 바(43)는 공급 릴(34)과 본딩 기구(20) 사이에 배치된다. 제거 바(43)는 본딩면(21S)보다 상방에 배치된다. 보다 상세하게는 제거 바(43)는 공급 핀(35B)과 본딩면(21S)을 연결하는 가상선(L1)보다 상방에 배치된다. 이 형태는 액추에이터(44)가 구동 바(44b)를 짧게 함으로써 얻어진다.
도 5는 제1 형태로부터 제2 형태로의 이행이 완료된 직후일 때의 필름 제거 기구(40)를 나타낸다. 제2 형태라는 것은 본딩면(21S)으로부터 필름(200)을 제거하는 동작을 행하고 있는 상태이다. 즉, 도 5에 나타내는 제1 형태로부터 제2 형태로의 이행이 완료된 직후라는 것은 필름(200)을 제거하는 동작이 개시되기 직전의 상태이다.
제1 형태로부터 제2 형태로 전환할 때는 우선 본딩면(21S)보다 상방의 위치로부터 본딩면(21S)보다 하방의 위치를 향하여 제거 바(43)를 이동시킨다. 이 이동은 제거 바(43)가 필름(200)에 접촉할 때까지 계속된다. 이 이동은 상하 방향의 이동 성분(C1)을 가지고 있으면 된다. 따라서, 이 이동은 상하 방향의 이동 성분(C1)과 좌우 방향으로의 이동 성분(C2)의 합성(CA)이어도 된다. 좌우 방향이라는 것은 본딩 기구(20)에 근접하는 방향이다. 따라서 제거 바(43)를 비스듬히 하방향으로 이동시키는 구성이어도 된다.
제거 바(43)가 필름(200)에 접촉한 직후에는 제거 바(43)의 위치는 아직 본딩면(21S)보다 상방이다. 따라서, 제거 바(43)로 필름(200)을 밀어내리면서 본딩면(21S)보다 하방으로 제거 바(43)를 더욱 이동시킨다. 제거 바(43)는 적어도 제거 바(43)의 외주면에 있어서의 가장 높은 위치가 본딩면(21S)보다 하방에 위치할 때까지 이동된다. 바꾸어 말하면, 제거 바(43)는 제거 바(43)의 외주면에 있어서의 가장 높은 위치와 본딩면(21S) 사이에 간극(D)이 형성될 정도까지 이동된다.
이와 같은 제거 바(43)의 이동은 액추에이터(44) 및 링크 기구(45)의 협동에 의해 실현된다. 구체적으로는 액추에이터(44)는 구동 바(44b)의 돌출 길이를 길게 한다. 그렇게 하면, 아암 바디(42)가 돌출 방향(A1)을 따라 압압된다. 이 때, 아암 바디(42)에 있어서의 구동 바(44b)의 연결부(42a)와, 제1 링크(46) 및 제2 링크(47)의 고정절(46a, 47a) 사이의 거리에 따른 토크가 발생한다. 이 토크는 제1 링크(46) 및 제2 링크(47)의 각각의 구동절(46b, 47b)을, 고정절(46a, 47a)을 회전중심으로 하여 반시계 방향으로 회전시킨다. 이 제1 링크(46) 및 제2 링크(47)의 각각의 일단의 이동에 의해, 아암 바디(42)의 이동 궤적이 규제된다. 제1 링크(46) 및 제2 링크(47)의 각각의 일단이 반시계 방향으로 회전하면, 각각의 일단은 하방으로 이동한다. 또한 각각의 일단은 본딩 기구(20)에 근접한다. 따라서 아암 바디(42)도 각각의 일단의 움직임을 쫓아 하방으로 이동한다. 또한 아암 바디(42)의 각각의 일단은 본딩 기구(20)에 근접하도록 이동한다. 그 결과, 아암 바디(42)의 선단에 고정된 제거 바(43)는 이동 성분(C1)으로서 나타내는 바와 같이 하방으로 이동하고, 또한 제거 바(43)는 이동 성분(C2)으로서 나타내는 바와 같이 본딩 기구(20)에 근접하도록 이동한다. 이 제2 형태로의 이행이 완료된 직후에 있어서는 제1 링크(46) 및 제2 링크(47)의 위치는 하사점(UD) 앞이다.
도 6은 제2 형태가 진행중일 때의 필름 제거 기구(40)를 나타낸다. 도 7은 필름이 본딩면(21S)으로부터 완전히 제거되었을 때의 필름 제거 기구(40)를 나타낸다. 제2 형태의 진행중이라는 것은 제거 바(43)가 필름(200)이 뻗는 방향으로 이동함으로써, 본딩면(21S)으로부터 필름(200)을 제거하고 있는 기간을 말한다. 필름(200)이 뻗는 방향이라는 것은 좌우 방향을 따른 방향을 말한다. 그러나 좌우 방향에 대하여 엄밀한 일치는 요하지 않는다.
제거 바(43)는 본딩면(21S)과의 사이에 적어도 간극(D)을 확보한 상태에서, 우방향(A2)으로 이동한다. 그 결과, 필름(200)의 일부(200a)는 제거 바(43)에 걸린다. 그 상태 그대로 제거 바(43)를 우방향(A2)으로 더욱 이동시키면, 필름(200)은 본딩면(21S)으로부터 비스듬히 하방향(A3)으로 떼어진다. 필름(200)을 제거하고 있는 상태에서는, 제거 바(43)와 본딩면(21S) 사이에 본딩면(21S)에 달라붙어 있는 필름(200)의 일부와, 본딩면(21S)으로부터 제거된 직후의 필름(200)의 일부가 존재하는 경우가 있어도 된다.
이와 같은 제거 바(43)의 이동은 액추에이터(44) 및 링크 기구(45)의 협동에 의해 실현된다. 구체적으로는 액추에이터(44)는 구동 바(44b)의 돌출 길이를 더욱 길게 한다. 제2 형태로의 이행이 완료된 직후에는 제1 링크(46) 및 제2 링크(47)의 위치는 도 5의 궤적(T1) 및 궤적(T2)으로 나타내는 바와 같이 하사점(UD) 앞이었다. 제2 형태에 있어서는 또한 제1 링크(46) 및 제2 링크(47)는 반시계 방향으로 회전한다. 그 결과, 제1 링크(46) 및 제2 링크(47)의 일단은 도 7의 궤적(T1) 및 궤적(T2)으로 나타내는 바와 같이 하사점(UD)을 통과한다. 이 하사점(UD)의 근방의 이동에 있어서는 제1 링크(46) 및 제2 링크(47)의 구동절(46b, 47b)에 있어서의 상하 방향으로의 이동량은 약간이다. 따라서 제1 링크(46) 및 제2 링크(47)의 구동절(46b, 47b)의 이동은 우방향으로의 이동으로 간주할 수 있다. 따라서 제거 바(43)를 필름(200)의 연장 방향으로 대략 이동시키는 것이 가능하게 된다. 여기서 말하는 필름(200)의 연장 방향은 본딩면(21S)을 따른 방향이다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 제거 바(43)가 본딩면(21S)의 중심선(L2)으로부터 우측(회수 릴(37)측)에 위치했을 때, 필름(200)이 본딩면(21S)으로부터 모두 제거되는 경우가 있다.
제거 바(43)의 최종적인 도달 위치는 미리 결정된 위치여도 된다. 도달 위치는 필름(200)이 본딩면(21S)으로부터 모두 제거되었을 때의 위치로 해도 된다. 본 개시에 있어서의 최종적인 도달 위치는 필름(200)이 본딩면(21S)으로부터 모두 제거되었을 때의 위치이다. 이 경우에는 필름(200)이 본딩면(21S)으로부터 모두 제거된 것을 검지하는 구성이 필요하다. 이하, 필름(200)의 제거를 검지하는 구성의 예를 설명한다.
필름(200)의 제거의 검지는 제어부(8)에 의해 공급 릴(34) 및 회수 릴(37)을 제어함으로써 행한다. 우선, 제1 형태에 있어서, 제어부(8)는 공급 릴(34)을 권출 방향으로 회동시킨다. 이 회동에 의해, 공급 릴(34)로부터 본딩 기구(20)와의 사이에 있어서의 필름(200)에 느슨함이 생긴다. 이어서 제1 형태에 있어서, 제어부(8)는 회수 릴(37)을 권취 방향으로 회동시킨다. 여기서 필름(200)이 본딩면(21S)에 달라붙어 있지 않은 경우에는 필름(200)이 가지는 느슨함만큼 회수 릴(37)이 필름(200)을 권취한다. 따라서 회수 릴(37)에는 느슨함을 권취하는 동안에는 부하 토크가 생기지 않고, 느슨함을 권취한 후에 부하 토크가 생긴다. 이와 같은 토크의 변화가 검지되었을 때, 필름(200)이 본딩면(21S)에 달라붙어 있지 않은 것을 알 수 있다.
한편, 필름(200)이 본딩면(21S)에 달라붙어 있는 경우에는 회수 릴(37)을 회동시켜도 느슨함이 권취되지 않는다. 따라서 회수 릴(37)의 회동 후, 즉시 부하 토크가 생긴다. 이와 같은 토크가 검지되었을 때, 필름(200)이 본딩면(21S)에 달라붙어 있는 것을 알 수 있다.
그리고 회수 릴(37)에 부하 토크가 생겨 있는 상태는 본딩면(21S)과 회수 릴(37) 사이에 있어서의 필름(200)에 장력이 생겨 있는 상태이다. 이와 같은 상태에 있어서, 상기 서술한 제거 동작을 행한다. 그리고 필름(200)이 본딩면(21S)으로부터 모두 제거된 순간에 장력이 해방된다. 그 결과, 회수 릴(37)이 약간 권취 방향으로 회동한다. 따라서 이 회동이 검지되었을 때, 본딩면(21S)으로부터 필름(200)이 제거되었다고 간주할 수 있다.
또한 장력이 해방된 필름(200)은 느슨함을 가지는 일도 있다. 그래서 회수 릴(37)을 추가로 약간 권취 방향으로 회동시킨다. 그렇게 하면, 회수 릴(37)에는 느슨함을 권취하는 동안에는 부하 토크가 생기지 않는다. 한편, 느슨함을 권취한 후에는 부하 토크가 생긴다. 이와 같은 토크 변화를 검지함으로써 확실히 필름(200)이 제거된 것을 검지할 수 있다.
<본딩 방법>
이어서 도 8을 참조하면서 본딩 장치(1)를 이용한 본딩 방법에 대해 설명한다. 본 개시에 따른 본딩 방법은 도 1에 나타내는 본딩 장치(1)를 사용하여 행한다. 본 개시의 본딩 방법에 의해 반도체 장치(100)(도 2 참조)를 제조한다.
우선, 웨이퍼 스테이지(2) 상에 개편화된 복수의 반도체 다이(102)를 준비한다(S1). 구체적으로는 웨이퍼 스테이지(2) 상에 웨이퍼(110)를 준비한다. 웨이퍼(110)는 필름에 첩착된 복수의 반도체 다이(102)를 포함한다. 웨이퍼(110)는 웨이퍼 스테이지(2) 상에 배치된다. 이 때, 복수의 반도체 다이(102)의 각각의 제1 주면(102a)은 상방을 향한다. 또한 제2 주면(102b)은 웨이퍼 스테이지(2)에 대면한다.
이어서 반도체 다이(102)를 중간 스테이지(3)로 이송한다(S2). 예를 들면 웨이퍼 스테이지(2) 상의 복수의 반도체 다이(102)를 1개씩 중간 스테이지(3)로 이송한다. 이 이송은 흡착 툴 및 픽업 유닛과의 협조 동작에 의해 행해진다.
이어서 필름(200)을 본딩면(21S)에 장착한다(S3). 그리고 장착한 필름(200)에 흡착용의 세공을 형성한다(S4).
이어서 반도체 다이(102)를 흡착한다(S5). 우선, 제어부(8)는 XY 스테이지(7)를 제어하여, 본딩 기구(20)를 중간 스테이지(3) 상으로 이동시킨다. 계속해서, 제어부(8)는 Z축 구동 기구(13)를 제어하여, 본딩 기구(20)를 부의 Z축 방향으로 이동시킨다. 제어부(8)는 본딩면(21S) 상의 필름(200)에 반도체 다이(102)의 제2 주면(102b)이 접촉했을 때 이동을 정지한다. 이어서 제어부(8)는 공기압계를 제어하여, 흡인 구멍을 사용한 흡인을 개시한다. 이 흡인에 의해, 반도체 다이(102)가 본딩 기구(20)에 흡착된다. 그리고 제어부(8)는 Z축 구동 기구(13)를 제어하여, 본딩 기구(20)를 정의 Z축 방향으로 이동시킨다.
이어서 본딩 기구(20)에 의해 접착 부재(103)를 개재시켜 반도체 다이(102)를 기판(101)에 열압착한다(S6).
구체적으로는 우선 제어부(8)는 XY 스테이지(7)를 제어하여, 본딩 기구(20)를 기판(101) 상으로 이동시킨다(S6a). 그 결과, 반도체 다이(102)를 흡착한 본딩 기구(20)는 본딩 스테이지(4) 상으로 이동한다. 본딩 스테이지(4) 상에는 기판(101)이 배치되어 있다. 기판(101)의 반도체 다이(102)가 탑재되는 영역에는 접착 부재(103)가 배치된다. 접착 부재(103)는 상온에서 페이스트상이다.
이어서 제어부(8)는 촬상부(14) 등을 이용하여 기판(101)의 위치를 검출한다(S6b). 이어서 제어부(8)는 공급 릴(34) 및/또는 회수 릴(37)을 제어하여, 필름(200)에 있어서의 장력을 해방한다(S6c). 이어서 제어부(8)는 반도체 다이(102)와 기판(101)의 최종적인 위치 맞춤을 행한다(S6d). 이 때, 반도체 다이(102)는 필름(200)을 개재시켜 본딩 기구(20)에 유지되어 있다. 그리고 공정 S6c에 있어서 필름(200)에 있어서의 장력이 느슨하게 되어 있으므로, 본딩 기구(20)의 움직임에 따라 반도체 다이(102)를 이동시키는 것이 가능하게 된다. 구체적으로는 기판(101)에 대한 반도체 다이(102)의 Z축 둘레의 위치를 조정하기 위해서, 제어부(8)는 본딩 기구(20)를 Z축 둘레로 약간 회동시킨다. 이 경우에 필름(200)에 있어서의 장력이 느슨하게 되어 있는 것에 의해, 본딩 기구(20)의 움직임에 따라 반도체 다이(102)도 Z축 둘레로 회전한다.
이어서 제어부(8)는 공급 릴(34) 및/또는 회수 릴(37)을 제어하여, 필름(200)에 장력을 부여한다(S6e).
이어서 제어부(8)는 반도체 다이(102)를 기판(101)에 열압착한다(S6f). 제어부(8)는 Z축 구동 기구(13)에 제어 신호를 송신한다. 그 결과, 본딩 기구(20)는 본딩 스테이지(4)를 향하여 하강한다. 이 하강 동작은 범프 전극(106)이 기판(101)의 제1 주면(101a)에 접촉할 때까지 계속된다. 제어부(8)는 기판(101)으로의 범프 전극(106)의 접촉을 검지하면, 하강 동작을 정지한다. 또 제어부(8)는 히터(22)(열원)에 제어 신호를 송신한다. 그 결과, 히터(22)는 가열을 개시한다. 이 가열 동작은 하강 동작이 행해지는 동안에 개시되어도 되고, 하강 동작이 종료된 후에 개시되어도 된다. 이 하강 동작과 가열 동작에 의하면, 하강 동작에 의해 접착 부재(103)에 접촉한 반도체 다이(102)를 개재시켜 본딩면(21S)으로부터 접착 부재(103)에 열이 전해진다. 이 열에 의해 접착 부재(103)가 경화한다.
접착 재료는 상온에서 필름 형상을 가지는 것이어도 된다. 이 필름 형상의 접착 재료는 열을 받음으로써 연화한다. 따라서 제어부(8)는 하강 동작과 가열 동작을 병행하여 행함으로써, 필름 형상의 접착 재료를 연화시키면서 반도체 다이(102)를 하방으로 압압하여, 범프 전극(106)을 기판(101)에 접촉시킨다. 그리고 제어부(8)는 가열 동작을 정지한다. 그 결과, 필름 형상의 접착 재료의 온도가 상승한다. 그 결과, 접착 재료는 경화한다. 이 경화에 의해, 반도체 다이(102)는 기판(101)에 고정된다.
상기한 동작에 의해, 반도체 다이(102)의 범프 전극(106)과 기판(101)의 배선이 전기적으로 접합된다. 동시에 반도체 다이(102)와 기판(101) 사이가 수지로 밀봉된다. 또한 접착 부재(103)는 본딩 전에 미리 기판(101) 상에 설치하는 태양에 한정되지 않는다. 접착 부재(103)는 본딩 공정 중에 반도체 다이(102)와 기판(101) 사이에 언더 필로서 충전해도 된다.
반도체 다이(102)의 기판(101)으로의 열압착이 종료된 후, 본딩면(21S)으로부터 반도체 다이(102)를 이탈시킨다(S6g). 제어부(8)는 흡인 구멍의 흡인 동작을 오프 상태로 한다. 그 후, 제어부(8)는 Z축 구동 기구(13)를 제어하어, 본딩 기구(20)를 정의 Z축 방향으로 이동시킨다. 이들 동작에 의하면, 필름(200)을 구속한 상태에서, 본딩면(21S)으로부터 반도체 다이(102)만을 이탈시킬 수 있다.
본딩 기구(20)로부터 필름(200)을 제거하는 공정(S7)을 실시한다. 우선, 제어부(8)는 본딩면(21S)에 필름(200)이 달라붙어 있는지 여부의 확인을 행한다(S7a). 본딩면(21S)으로 필름(200)이 달라붙는 것은 본딩면(21S)의 전체면에 필름(200)이 달라붙을 수도 있고, 본딩면(21S)의 일부에 필름(200)이 달라붙을 수도 있다. 이 확인은 상기 서술한 바와 같이 제어부(8)가 공급 릴(34)과 회수 릴(37)을 제어함으로써 행해진다. 이어서 달라붙음이 검지되지 않은 경우에는 다시 공정 S1로부터 순서대로 실시한다. 한편, 달라붙음이 검지된 경우에는 제거 동작을 행한다. 우선, 제거 동작에 의해 필름(200)이 제거된 것을 검지하기 위해서, 제어부(8)가 공급 릴(34) 및 회수 릴(37)을 제어하여, 공급 릴(34)측의 필름(200)을 느슨하게 함과 아울러 회수 릴(37)측의 필름(200)에 장력을 가한다(S7b:제1 동작). 그리고 제어부(8)는 액추에이터(44)를 제어하여, 제거 동작을 행한다(S7c:제2 동작). 그리고 제거 동작의 완료 후에 다시 본딩 기구(20)에 필름(200)이 달라붙어 있는지 여부의 확인을 행한다(S7a). 그리고 달라붙음이 검지되지 않은 경우에는 다시 공정 S1로부터 순서대로 실시한다. 달라붙음이 검지된 경우에는 다시 공정 S7b를 행한다.
이어서 본딩 장치(1) 및 본딩 방법의 작용 효과에 대해 설명한다.
본딩 방법 및 본딩 장치(1)에 있어서, 본딩 기구(20)는 본딩면(21S)에 공급된 필름(200)을 개재시켜 반도체 다이(102)를 유지한다. 그리고 본딩 기구(20)는 히터(22)로부터 본딩면(21S)에 열을 제공하여, 유지한 반도체 다이(102)를 기판(101)에 접착 재료를 개재시켜 열압착한다. 접착 재료의 기어오름이 생겼다고 해도 본딩면(21S)은 필름(200)에 의해 덮여 있다. 따라서 기어올라온 접착 재료로부터 본딩면(21S)을 보호하는 것이 가능하게 된다. 또한 열압착을 위한 열을 제공했을 때, 당해 열은 본딩면(21S)과 필름(200)을 개재시켜 반도체 다이(102)로 이동한다. 그 결과, 당해 열에 의해 필름(200)이 본딩면(21S)에 달라붙는 일이 있다. 그래서 본딩 장치(1)는 필름(200)과 본딩면(21S) 사이에 제거 바(43)를 진입시킨다. 이 동작에 의해, 본딩면(21S)에 달라붙은 필름(200)을 제거한다. 따라서 본딩 장치(1)는 본딩면(21S)을 접착 재료로부터 보호함과 아울러, 본딩면(21S)으로의 필름(200)의 달라붙음을 해소하는 것이 가능하다. 따라서 기어오름 방지를 위해 필름(200)을 사용한 본딩 장치(1)는 생산성 저하를 억제할 수 있다.
그런데 본딩면(21S)으로의 필름(200)의 달라붙음을 해소하는 구성으로서, 본딩 기구(20)와 필름 반송 기구(30)의 상하 방향에 있어서의 상대적인 위치를 변경할 수도 있다. 예를 들면 본딩 기구(20)의 위치를 유지한 상태에서, 필름 반송 기구(30)의 전체를 하방으로 하강시켜도 된다. 그러나 이와 같은 구성에 있어서는 본딩 기구(20) 및 필름 반송 기구(30)를 이동시키기 위한 구성이 필요하다. 또 이동 가능한 구성으로 한 경우에는 강성이 저하되는 경향이 있으므로, 본딩의 정밀도에 영향을 끼칠 가능성이 있다.
한편, 본딩 장치(1)는 본딩 기구(20) 및 필름 반송 기구(30)를 이동시키지 않고, 제거 바(43)에 의해 필름(200)의 달라붙음을 해소한다. 따라서 본딩 기구(20) 및 필름 반송 기구(30)를 이동시키기 위한 구성이 불필요하다. 그 결과, 본딩 장치(1)는 소망하는 강성을 확보할 수 있다.
필름 제거 기구(40)는 하나의 액추에이터(44)로부터 구동력이 공급된다. 또 필름 제거 기구(40)는 제거 바(43)의 궤적을 링크 기구(45)에 의해 실현한다. 따라서 구동축을 줄여 구동 기구의 구성을 단순화하는 것이 가능하다. 그 결과, 필름 제거 기구(40)는 복잡한 궤적 제어를 간단한 구성으로 실현할 수 있다.
필름 반송 기구(30)는 본딩 기구(20)를 사이에 끼우고 또한 본딩면(21S)보다 상방에 배치된 공급 릴(34) 및 회수 릴(37)을 가진다. 공급 릴(34)로부터 공급된 필름(200)은 본딩면(21S)을 개재시켜 회수 릴(37)에 권취된다. 필름 제거 기구(40)는 제거 바(43)를 구동하는 액추에이터(44) 및 링크 기구(45)를 가진다. 구동부(50)는 제거 바(43)를 공급 릴(34)과 본딩 기구(20) 사이로서 본딩면(21S)보다 상방에 배치하는 제1 형태와, 제거 바(43)를 본딩면(21S)의 하방에 있어서 필름(200)에 접촉시키면서 필름(200)의 연장 방향으로 이동시키는 제2 형태를 서로 전환한다. 이 구성에 의하면, 제거 바(43)를 본딩면(21S)의 하방에 있어서 필름(200)의 연장 방향으로 이동시킨다. 그 결과, 본딩면(21S)에 달라붙은 필름(200)을 비스듬히 하방향으로 잡아당기면서 떼는 것이 가능하게 된다. 따라서 본딩면(21S)으로부터 필름(200)을 확실히 제거할 수 있다.
구동부(50)는 제1 형태로부터 제2 형태로 전환할 때, 제거 바(43)가 필름(200)에 접촉할 때까지 본딩면(21S)보다 상방으로부터 본딩면(21S)보다 하방을 향하여 이동시킨다. 이어서 제거 바(43)를 필름(200)에 접촉시킨 후, 필름(200)을 밀어내리면서 추가로 본딩면(21S)보다 하방으로 제거 바(43)를 이동시킨다. 이 동작에 의하면, 제거 바(43)를 확실히 본딩면(21S)보다 하방으로 이동시킬 수 있다. 그 결과, 제거 바(43)와 본딩면(21S) 사이에 간극(D)을 확보한 상태에서, 제거 동작을 행할 수 있다.
본딩 장치(1)는 공급 릴(34), 회수 릴(37) 및 구동부(50)의 동작을 제어하는 제어부(8)를 추가로 구비한다. 제어부(8)는 제1 형태일 때, 공급 릴(34)로부터 본딩면(21S)에 걸쳐진 필름(200)의 부분에 장력이 생기지 않도록 공급 릴(34)을 제어한다. 제어부(8)는 본딩면(21S)으로부터 회수 릴(37)에 걸쳐진 필름(200)의 부분에 장력이 생기도록 회수 릴(37)을 제어하는 제1 동작을 행한다. 제어부(8)는 제1 동작 후에 제1 형태로부터 제2 형태로 전환하도록 구동부(50)를 제어하는 제2 동작을 행한다. 이 구성에 의하면, 공급 릴(34)에 의해 필름(200)에 느슨함이 생긴다. 그리고 회수 릴(37)을 구동했을 때, 이 느슨함을 회수할 수 있으면 공급 릴(34)과 회수 릴(37) 사이에 다른 부재에 달라붙은 부분이 존재하지 않는 것을 나타낸다. 따라서 본딩면(21S)으로의 달라붙음의 유무를 검지할 수 있다. 또한 제거 동작을 실시하여, 본딩면(21S)으로부터 필름(200)이 제거된 순간에, 회수 릴(37)에 의해 느슨함이 회수된다. 따라서 본딩면(21S)으로부터 필름(200)이 제거된 것을 확실히 검지할 수 있다.
본딩 장치(1)는 본딩 기구(20) 및 필름 반송 기구(30)가 부착됨과 아울러, 본딩면의 법선 방향의 둘레로 회동 가능한 본딩 헤드(11)를 추가로 구비한다. 이 구성에 의하면, 본딩 기구(20)에 의해 유지하고 있는 반도체 다이(102)의 자세를 기판(101)에 대하여 수정할 수 있다.
이상, 본 개시의 본딩 장치 및 본딩 방법을 그 실시형태에 기초하여 상세하게 설명했다. 그러나 본 개시의 본딩 장치 및 본딩 방법은 상기 실시형태에 한정 되는 것은 아니다. 본 개시의 본딩 장치 및 본딩 방법은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하다.
상기 실시형태에서는 투기공을 가지지 않는 필름에 대하여 구멍 뚫기 처리를 시행함으로써 투기성을 확보했다. 예를 들면 필름은 당초부터 투기성을 가져도 된다. 예를 들면 다공질 시트 및 부직포에 의해 형성된 필름을 사용해도 된다. 이 경우에는 본딩 방법에 있어서 필름에 세공을 형성하는 공정(S4)이 불필요하다. 그리고 본딩 장치는 필름에 세공을 형성하는 기구가 불필요하다. 따라서 본딩 장치의 구성을 간이하게 할 수 있음과 아울러, 본딩 방법의 공정 수를 저감할 수 있다.
상기 개시에서는 필름 제거 기구(40)의 구동원으로서 에어 실린더를 예시했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 구동원으로서 회전 토크를 발생시키는 모터를 사용해도 된다.
1…본딩 장치
2…웨이퍼 스테이지
2a…탑재면
3…중간 스테이지
3a…재치면
4…본딩 스테이지
4a…탑재면
6…본딩 유닛
7…XY 스테이지
8…제어부
8a…조작부
8b…표시부
9…촬상부
11…본딩 헤드
12…본딩 툴
13…Z축 구동 기구
14…촬상부
20…본딩 기구
21…바디
21a…기초 블록
21S…본딩면
22…히터
30…필름 반송 기구
31…공급 유닛
32…회수 유닛
33…공급 바디
34…공급 릴
35A, 35B…공급 핀
36…회수 바디
37…회수 릴
38A, 38B…회수 핀
40…필름 제거 기구
41…커버
42…아암 바디
42a…연결부
43…제거 바
44…액추에이터
44a…액추에이터 본체
44b…구동 바
45…링크 기구
46…제1 링크
46a…고정절
46b…구동절
47…제2 링크
47a…고정절
47b…구동절
50…구동부
101…기판
101a…제1 주면
101b…제2 주면
102…반도체 다이
102a…제1 주면
102b…제2 주면
103…접착 부재
104…전극 패드
106…범프 전극
108…보호막
107…전극 패드
110…웨이퍼
110a…제1 주면
110b…제2 주면
200…필름
A1…돌출 방향
A2…우방향
A3…비스듬히 하방향
CA…합성
C1, C2…이동 성분
D…간극
L1…가상선
L2…중심선
T1…궤적
T2…궤적
UD…하사점

Claims (6)

  1. 전자 부품을 기판 또는 그 밖의 전자 부품에 실장하는 본딩 장치로서,
    필름을 개재시켜 상기 전자 부품을 착탈 가능하게 유지하는 본딩면과, 상기 본딩면에 열을 공급하는 열원을 가지는 본딩부와,
    상기 필름을 상기 본딩면을 따라 공급하는 필름 공급부와,
    상기 필름과 상기 본딩면 사이에 진입 가능한 박리 부재와,
    상기 박리 부재를 상기 필름과 상기 본딩면 사이로 이동시켜 상기 필름을 상기 본딩면으로부터 이간시키는 구동부를 구비하고,
    상기 필름 공급부는 상기 본딩부를 사이에 끼우고 또한 상기 필름에 장력을 부여하는 한 쌍의 릴을 가지고,
    일방의 상기 릴로부터 공급된 상기 필름은 상기 본딩면을 개재시켜 타방의 상기 릴에 권취되고,
    상기 구동부는 상기 박리 부재를 일방의 상기 릴과 상기 본딩부 사이 또는 타방의 상기 릴과 상기 본딩부 사이로서 상기 본딩면보다 상방에 배치하는 제1 형태와, 상기 박리 부재를 상기 본딩면의 하방에 있어서 상기 필름에 접촉시키면서 상기 필름의 연장 방향으로 이동시키는 제2 형태를 서로 전환하는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 구동부는 상기 제1 형태로부터 상기 제2 형태로 전환할 때, 상기 박리 부재가 상기 필름에 접촉할 때까지 상기 본딩면보다 상방으로부터 상기 본딩면보다 하방을 향하여 이동시키고, 상기 박리 부재를 상기 필름에 접촉시킨 후, 상기 박리 부재를 상기 필름을 밀어내리면서 추가로 상기 본딩면보다 하방으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 한 쌍의 상기 릴 및 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 추가로 구비하고,
    상기 제어부는 상기 제1 형태일 때, 일방의 상기 릴로부터 상기 본딩면에 걸쳐진 상기 필름의 부분에 장력이 생기지 않도록 일방의 상기 릴을 제어함과 아울러, 상기 본딩면으로부터 타방의 상기 릴에 걸쳐진 상기 필름의 부분에 장력이 생기도록 타방의 상기 릴을 제어하는 제1 동작과, 상기 제1 동작 후에 상기 제1 형태로부터 상기 제2 형태로 전환하도록 상기 구동부를 제어하는 제2 동작을 행하는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본딩부 및 상기 필름 공급부가 부착됨과 아울러, 상기 본딩면의 법선 방향의 둘레로 회동 가능한 베이스를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  5. 전자 부품을 기판 또는 그 밖의 전자 부품에 실장하는 본딩 방법으로서,
    상기 전자 부품을 착탈 가능하게 유지하는 본딩부의 본딩면에, 필름 공급부로부터 필름을 공급한 후, 상기 필름을 개재시켜 상기 본딩면에 상기 전자 부품을 유지하는 공정과,
    상기 본딩면에 유지된 상기 전자 부품을 상기 기판 또는 그 밖의 상기 전자 부품에 실장하는 공정과,
    상기 필름과 상기 본딩면 사이에 진입 가능한 박리 부재를 구동하는 구동부를 동작시켜, 상기 박리 부재를 상기 필름과 상기 본딩면 사이에 진입시킴으로써 상기 필름을 상기 본딩면으로부터 이간시키는 공정을 가지고,
    상기 필름을 상기 본딩면으로부터 이간시키는 공정은 상기 박리 부재를 상기 본딩면보다 상방에 배치하는 제1 형태와 상기 박리 부재를 상기 본딩면의 하방에 있어서 상기 필름에 접촉시키면서 상기 필름의 연장 방향으로 이동시키는 제2 형태를 서로 전환하는 것을 특징으로 하는 본딩 방법.
  6. 삭제
KR1020207004001A 2017-07-12 2018-07-12 본딩 장치 및 본딩 방법 KR102398971B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2017-136296 2017-07-12
JP2017136296 2017-07-12
PCT/JP2018/026389 WO2019013300A1 (ja) 2017-07-12 2018-07-12 ボンディング装置及びボンディング方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200022033A KR20200022033A (ko) 2020-03-02
KR102398971B1 true KR102398971B1 (ko) 2022-08-04

Family

ID=65002475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207004001A KR102398971B1 (ko) 2017-07-12 2018-07-12 본딩 장치 및 본딩 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11393700B2 (ko)
JP (1) JP6902292B2 (ko)
KR (1) KR102398971B1 (ko)
CN (1) CN111095507B (ko)
SG (1) SG11202002003QA (ko)
TW (1) TWI685905B (ko)
WO (1) WO2019013300A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG11202004744TA (en) * 2017-11-30 2020-06-29 Shinkawa Kk Ptfe sheet and method for mounting die
JP7287647B2 (ja) * 2019-03-05 2023-06-06 株式会社新川 接合条件評価装置
TWI743726B (zh) * 2019-04-15 2021-10-21 日商新川股份有限公司 封裝裝置
JP2021145098A (ja) * 2020-03-13 2021-09-24 キオクシア株式会社 半導体製造装置
JP7268929B2 (ja) * 2020-08-05 2023-05-08 株式会社新川 実装装置及び実装方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009016523A (ja) 2007-07-04 2009-01-22 Panasonic Corp 接合膜貼付装置
JP2012044071A (ja) 2010-08-20 2012-03-01 Fujitsu Ltd 電子部品実装装置および電子部品実装方法
US20140069989A1 (en) 2012-09-13 2014-03-13 Texas Instruments Incorporated Thin Semiconductor Chip Mounting
JP2015035493A (ja) * 2013-08-08 2015-02-19 東レエンジニアリング株式会社 実装装置

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3686236T2 (de) * 1985-11-12 1993-03-25 Somar Corp Vorrichtung zur entfernung von auf platinen aufgeklebten folien.
JPH0691153B2 (ja) * 1987-11-28 1994-11-14 日東電工株式会社 保護フイルムの剥離方法
JPH0661307A (ja) * 1992-08-07 1994-03-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｔａｂ電子部品の接合装置
JP3123263B2 (ja) * 1992-11-17 2001-01-09 松下電器産業株式会社 導電膜の貼着状態の良否判定方法
US5437960A (en) * 1993-08-10 1995-08-01 Fuji Photo Film Co., Ltd. Process for laminating photosensitive layer
JPH0851294A (ja) * 1994-08-05 1996-02-20 Asahi Koki Kk 部品供給装置
TW310481B (ko) * 1995-07-06 1997-07-11 Hitachi Chemical Co Ltd
TW303344B (en) * 1996-07-13 1997-04-21 Somar Corp The thin film sticking device
JP2994356B1 (ja) * 1998-09-11 1999-12-27 山形日本電気株式会社 ウエハ表面保護テープ剥離装置
JP2001348015A (ja) * 2000-06-05 2001-12-18 Inax Corp 熱転写紙の剥離方法及び装置
JP4502547B2 (ja) * 2000-08-07 2010-07-14 日東電工株式会社 半導体ウエハの保護テープ除去方法およびその装置
JP2003007771A (ja) * 2001-06-19 2003-01-10 Sony Corp 実装装置
JP4480926B2 (ja) * 2001-09-11 2010-06-16 テイコクテーピングシステム株式会社 シリコンウエハに対する保護フィルムの貼着方法及び貼着装置
JP4728534B2 (ja) * 2001-09-11 2011-07-20 テイコクテーピングシステム株式会社 シリコンウエハ保護フィルムのトリミング方法及びトリミング装置
JP4471563B2 (ja) * 2002-10-25 2010-06-02 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置の製造方法
JP4494753B2 (ja) * 2003-10-27 2010-06-30 リンテック株式会社 シート剥離装置及び剥離方法
JP4538242B2 (ja) * 2004-01-23 2010-09-08 株式会社東芝 剥離装置及び剥離方法
US7846289B2 (en) * 2004-04-28 2010-12-07 Lintec Corporation Sheet peeling apparatus and sheet peeling method
JP4326418B2 (ja) * 2004-07-16 2009-09-09 株式会社東京精密 フィルム剥離方法およびフィルム剥離装置
TW200719394A (en) * 2005-11-04 2007-05-16 Tokyo Seimitsu Co Ltd Method and device for peeling off film
JP4841262B2 (ja) * 2006-02-13 2011-12-21 株式会社東京精密 ウェーハ処理装置
CN102837437B (zh) * 2006-10-17 2015-02-18 日东电工株式会社 光学部件贴合方法以及使用该方法的装置
JP5147425B2 (ja) * 2007-08-14 2013-02-20 株式会社東京精密 ウェーハ用テーブル、表面保護フィルム剥離装置および表面保護フィルム剥離方法
JP2009111253A (ja) * 2007-10-31 2009-05-21 Shibaura Mechatronics Corp 電子部品の実装装置及び実装方法
JP2009253018A (ja) * 2008-04-07 2009-10-29 Shinkawa Ltd ボンディング装置及びボンディング方法
DE112009000844T5 (de) * 2008-04-11 2011-02-17 Lintec Corp. Vorrichtung und Verfahren zum Abziehen einer Folie
JP4740298B2 (ja) * 2008-09-04 2011-08-03 リンテック株式会社 シート剥離装置及び剥離方法
JP2010192615A (ja) * 2009-02-17 2010-09-02 Nec Saitama Ltd 圧着ツール保持機構および圧着装置
JP5442288B2 (ja) * 2009-03-27 2014-03-12 日東電工株式会社 保護テープ剥離方法およびこれを用いた保護テープ剥離装置
JP5381821B2 (ja) * 2010-03-10 2014-01-08 三菱電機株式会社 保護テープ剥離方法および保護テープ剥離装置
JP5750632B2 (ja) * 2010-07-23 2015-07-22 株式会社タカトリ 基板へのシート貼付装置
JP5646899B2 (ja) * 2010-07-26 2014-12-24 新光電気工業株式会社 電子部品実装装置及び電子部品の実装方法
JP2016021560A (ja) * 2014-06-20 2016-02-04 株式会社半導体エネルギー研究所 剥離装置
JP6815096B2 (ja) * 2015-05-27 2021-01-20 株式会社半導体エネルギー研究所 剥離装置
JP6673794B2 (ja) * 2015-11-12 2020-03-25 韓美半導体株式会社Ｈａｎｍｉｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． 熱圧着ボンディング装置
KR101788021B1 (ko) * 2015-11-12 2017-10-23 한미반도체 주식회사 열압착 본딩장치
JP6901322B2 (ja) * 2017-05-31 2021-07-14 株式会社ディスコ 保護テープの貼着装置
JP7071782B2 (ja) * 2017-12-28 2022-05-19 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
JP7256643B2 (ja) * 2019-01-15 2023-04-12 株式会社ディスコ 剥離装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009016523A (ja) 2007-07-04 2009-01-22 Panasonic Corp 接合膜貼付装置
JP2012044071A (ja) 2010-08-20 2012-03-01 Fujitsu Ltd 電子部品実装装置および電子部品実装方法
US20140069989A1 (en) 2012-09-13 2014-03-13 Texas Instruments Incorporated Thin Semiconductor Chip Mounting
JP2015035493A (ja) * 2013-08-08 2015-02-19 東レエンジニアリング株式会社 実装装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN111095507A (zh) 2020-05-01
JPWO2019013300A1 (ja) 2020-07-16
WO2019013300A1 (ja) 2019-01-17
JP6902292B2 (ja) 2021-07-14
TWI685905B (zh) 2020-02-21
KR20200022033A (ko) 2020-03-02
US20200388507A1 (en) 2020-12-10
US11393700B2 (en) 2022-07-19
TW201909295A (zh) 2019-03-01
CN111095507B (zh) 2023-12-01
SG11202002003QA (en) 2020-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102398971B1 (ko) 본딩 장치 및 본딩 방법
KR102242193B1 (ko) 본딩 장치 및 본딩 방법
KR102303934B1 (ko) 본딩 장치 및 본딩 방법
KR20230008888A (ko) 실장 장치 및 실장 방법
TWI615227B (zh) 超音波振動接合裝置
WO2012121307A1 (ja) ウエハのダイシング方法、実装方法、接着剤層付きチップの製造方法、実装体
JP4892551B2 (ja) カバーレイフィルム貼り合わせ装置
JP6842567B2 (ja) ダイの実装に用いられる這い上がり防止用のｐｔｆｅシート及びダイの実装方法
US11069651B2 (en) Method of mounting die
JP6752722B2 (ja) 実装装置および実装方法
KR102284943B1 (ko) 본딩 장치 및 본딩 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right