TW530357B - Apparatus and method for forming bumps - Google Patents

Description

530357 五、發明說明（1) <技術領域> 本發明係關於一種連接突塊的形成方法，係對於例 如半導體晶圓、與在半導體晶片之電極上形成連接突塊之 連接突塊形成完成零件，在具有為了謀求上述電及與上述 連接突塊之接合強度的改善之連接突塊強度改善裝置之連 接突塊形成裝置、及在該連接突塊形成裝置被實行。更詳 細的是，本發明係、關於在半導體基板中，#在電極部分形 成連接突塊時，與習知相比可以使上述電極部分與上述連 接突塊之接合狀態安定之連接突塊形成裝置、在該連接突 塊形成裝置被實行之連接突塊形成方法、記錄可以實行該 連接突塊形成方法之程式之記錄媒體、及形成連接突塊之 連接突塊形成完成半導體基板。 <背景技術> 近年，隨著例如如行動電話被安裝電子零件之機器 非常的小型化，上述電子零件也小型化。因此，將形成於 半導體晶圓上之各個之電路形成部分，不由上述半導體晶 圓刀出在上述半導體晶圓上之分別之上述電路形成部分 中’在電極部分存在形成連接突塊連接突塊形成裝置。在 如此之連接突塊形成裝置，具有搬入裝置、第2收納容器、 焊接載物台、搬出裝置、與移載裝置等。該搬入裝置，係 用以由收納連接突塊形成前之半導體晶圓之第1收納容器 取出上述連接突塊形成前晶圓；該第2收納容器，係用以 收納形成上述連接突塊之連接突塊形成後晶圓；該焊接載 物台，係用以載置上述連接突塊形成前晶圓，並為了上述 530357 五、發明說明（2) 電極部分與連接突塊的接合，將上述半導體晶圓加熱到通 坊之150 C程度，該搬出裝置，係用以將上述連接突塊形 成後晶圓收納至上述第2收納容器；該移載裝置，係用以 由上述焊接載物台項上述搬出裝置進行上述晶圓之移載。 另一方面，在被使用於上述行動電話等形成 SAW(Surface.Acoustic Wave)濾波器之壓電基板、與形成 所謂微小連接突塊之半導體基板，在上述壓電基板與上述 微小連接突塊形成半導體基板中，各電極部分與連接突塊 的接合有時形成不完全。亦即，如第45圖所示，上述SAw 濾波器10，係在壓電基板上，不以對形成由分別梳子齒形 狀所形成之入力側電路12與出力側電路13，使其在入力側 電路12發生之震動傳送至出力側電路13，出力依據傳送之 震動形成由出力側電路13所出力之機能。藉如此之動作之 SAW濾波器1〇，使其僅通過特定周波數之信號。起因於 如此之SAW濾波器1〇之構造及機能，在梳子齒狀之上述 入力側電路12及出力侧電路13之電路形成部分及此等電路 12、13之電極部分中之膜厚為2000A，與例如以矽形成並 形成於通常之半導體基板上之電極部分之膜厚約為 5000〜7000A程度相比較薄。藉此，由於形成上述電極部 分之金屬材料之粒子，例如由鋁粒子所形成之層較薄，所 以可以考慮到具有連接突塊與電極部分之接合不完全的場 合0 另外’如第46圖所示，在上述微小連接突塊形成半 導體基板14中，形成電極部分15之連接突塊16之台座部分 530357 五、發明說明（3) 16a之直徑16b約為4〇〜48//m，對於通常的場合上述台座 直徑約為80/zrn，連接突塊16其大小與通常的場合相比較 J因此，連接突塊16與電極部分15之接合面積較小，形 成接合不完全之處較多。 另外，在電子機器中作為支撐近年小型化之手法之 一，係例如不使用由半導體晶圓切割之半導體晶片之電 極、與使其與電路基板上之電極部對向之導線之接續手 法。由於採用該手法，上述半導體晶圓及上述半導體晶片 被面加熱，如第63圖所示，一面在上述半導體晶圓之、 或上述半‘體阳片之電極51上，以金等形成連接突塊j〗。 另外，隨著上述小型化，上述半導體晶片本身也微 小化’上述半導體晶片之耐熱溫度有下降傾向。從而，在 連接突塊形成時中，被要求降低上述加熱溫度。 本發明為了解決如上述之諸問題，係以提供一種連 接大塊成裝置及連接突塊形成方法，與習知相比可以使 形成於電極部分之連接突塊與電極之接合強度提升為其目 的’更具體的係以以下作為目的。 亦即’本發明係以提供一種與習知相比可以提昇謀 求電極部分與連接突塊之接合狀態安定之接合強度之連接 突塊形成裝置、在該連接突塊形成裝置被實行之連接突塊 形成方法、記錄可以實行該連接突塊形成方法之程式之可 以電腦讀取之記錄媒體、及形成連接突塊之連接突塊形成 完成半導體基板座為本發明之第1目的。 更進一步，又，本發明提供一種在連接突塊形成時 6 五、發明說明⑷ 中，即使在謀求降低上述加熱溫度的場合，不會使形成於 半導體零件之電極上之連接突塊與上述電極之接合強度降 低，與習知相比可以提昇上述半導體零件的品質之連接突 塊強度改善裝置及發法、與連接突塊形成裝置，作為本發 明之弟2目的。 〈發明的開示> 本發明係為了達成上述第i目的，具有以下之構造。 若依據本發明之第1型態，本發明之連接突塊形成裝 置，係對於在半導體基板上之電極部分形成連接突塊時之 連接突塊焊接用溫度（T2)之上述半導縣板，具有朝上述 電極部分形成上述連接突塊之連接突塊形成頭，並對朝上 述電極部分之連接突塊形成前之上述半導體基板，具有在 連接突塊形成時中，實行促進上述電極部分與上述連接突 塊的接合之形成前接合促進用溫度控制之預熱裝置。 即使以上述連接突塊焊㈣溫度以上，加熱上述半導體基 板至上述半導體基板之損傷防止溫度（TB)以 合促進用溫度（T1)亦可 上述預熱裝置之上述形成前接合促進用溫度控制， 下之形成前接 上述預熱裝置之上述形成前接合促進用溫度控制， 進一步即使以上述形成前接合促進用溫度，在形成前接合 促進用時mn)維持上述半導體基板，上述形成前接合促 進用時間經過後蚊上述連接突塊焊接溫度亦可。 上述預熱裝置之上述形成前接合促進用溫度控制，進一 + 即使依據上述電極部分及上述連接突塊的材質，設定上= 五、發明說明（5) 形成前接合促進用溫度及上述形成前接合促進用時間亦 可。 、上述預熱裝置之上述形成前接合促進用㉟度控制， 進一步即使依據上述電極部分之厚度及上述連接突塊之台 座部分之直徑，設定上述形成前接合促進用溫度及上述形 成前接合促進用時間亦可。 上述形成前接合促進用溫度，係可以在上述連接突 塊焊接用溫度加上3〇〜6〇°c之溫度。 上述形成前接合促進用時間可以為1〇〜3〇分。 即使在朝上述電極部分之上述連接突塊之形成後， /冓成對於上述半‘體基板，更具有實行促進連接突塊形成 後之上述電極部分與上述連接突塊的接合之形成後接合促 進用溫度控制之後熱裝置亦可。 上述後熱裝置之上述形成後接合促進用溫度控制， P使以上述連接犬塊知接用溫度以上，加熱上述半導體基 板至上述半導體基板之損傷防止溫度以下之形成後接合促 進用溫度（T3)亦可。 上述後熱裝置之上述形成後接合促進用溫瘦控制， 進一步，即使以上述形成後接合促進用溫度，在形成後接 合促進用時間（t3)維持上述半導體基板，上述形成後接合 促進用時間經過後降溫亦可。 即使更具有控制裝置之構造，用以控制相互具有關 聯之藉上述預熱裝置之上述形成前接合促進用溫度控制、 及藉上述後熱裝置之形成後接合促進用溫度控制之上述預 530357 、發明說明（6) 熱裝置及上述後熱裝置亦可。 另外，若依據本發明之第2型態，一種連接突塊形成 方法，係對於在半導體基板上之電極部分形成連接突塊時 之連接突塊焊接用溫度（T2)之上述半導體基板，朝上述電 極部分形成上述連接突塊，並對朝上述電極部分之連接突 塊形成前之上述半導體基板，在連接突塊形成時中，實行

促進上述電極部分與上述連接突塊的接合之形成前接合促 進用溫度控制。 在上述連接突塊之形成方法中，上述形成前接合促 進用溫度控制，即使以上述連接突塊焊接用溫度以上，加 熱上述半導體基板至上述半導體基板之損傷防止溫度（ΤΒ) 以下之形成前接合促進用溫度（Τ1)，進一步，以上述形成 則接合促進用溫度，在形成前接合促進用時間維持上 述半導體基板，上述形成前接合促進用時間經過後設定上 述連接突塊焊接溫度亦可。

在上述連接突塊之形成方法中，更進一步，即使朝 上述電極部分之上述連接突塊之形成後，對於上述半導體 基板，實行促進連接突塊形成後之上述電極部分與上述連 接穴塊的接合之形成後接合促進用溫度控制亦可。 在上述連接突塊之形成方法中，上述形成後接合促 進用溫度控制，即使以上述連接突塊焊接用溫度以上，加 熱上述半導體基板至上述半導體基板之損傷防止溫度以下 之形成後接合促進用溫度（T3)，進一步，以上述形成後接 合促進用溫度，在形成後接合促進用時間（t3)維持上述半 9 530357 五、發明說明（7) V體基板上述形成後接合促進用時間經過後降溫亦可。 在上述連接突塊之形成方法中，即使控制相互具有 關聯之上述形成所接合促進用溫度控制及上述形成後接合 促進用溫度控制亦可。 若依據本發明之第3型態，一種可以電腦讀取之記錄 某體係對於在半導體基板上之電極部分形成連接突塊時 ^連接突塊焊接用溫度（T2)之上述半導體基板，記錄為了 一朝上述電極σ 成上述連接突塊之連接突塊形成方 法之私式，並對朝上述電極部分之連接突塊形成前之上述 半導體基板，在連接突塊形成時中，記錄實行處理促進上 述電極部分與上述連接突塊的接合之形成前接合促進用溫 度控制者。 另外，在本發明之第4型態中之半導體基板，係在如 I請專利範圍第丨項之連接突塊形成裝置被形成連接突塊 另外，上述半導體基板，係針對形成於電極部分上 之連接突塊與上述電極部分之接合強度，上述連接突塊係 在該當連接突塊之台座部分具有破裂之強度。 ^另外，上述半導體基板，形成於電極部分上之連接 突塊之台座部分之直徑约為，岐上述連接突塊具有平 均母1連接突塊約680〜800mN之破裂力。 •若依據上述之第1型態之連接突塊形成裝置、及第2 型態之連接突塊形成方法’具有預熱裝置，在朝電極部分 之連接突塊之形成前，對於半導體基板，使其實行形成前 10 530357

接口促進用μ度控制。藉此’在連接突塊形成前，可以使 電極部分之金屬粒子變化成適當之狀態，在現象上，盥習 ”比可以謀求電極部分與連接突塊的接合狀態的改善。 從而可以使電極部分與連接突塊之接合強度提昇，不在電 極部分與連接突塊之接合界面部分破裂，而在連接突塊之 台座部分破裂之程度。

上述形成前接合促進用溫度控制，具體的係將電極 部分加熱至形成前接合促進用溫度，進—步以該形成前接 :促進用溫度維持形成前接合促進用時間。在如此之構 & ’在電極部分中謀求金屬結晶之適當化可以得到連接突 塊之凡全接合狀態。又，依據電極部分及連接突塊之材質、 ^尺寸-X定此等之形成前接合促進用溫度及形成前接合促 進用時間，對應各種之連接突塊可以得到最適#之接合狀 態。

作為上述形成前接合促進用溫度之丨例，係在連接突 鬼焊接用/皿度加上3〇〜60°C之溫度，可以謀求連接突塊形 成動作之生產節拍之提昇。χ，作為此時之形成前接合促 進用時間最好為10〜30分。 ^加上上述預熱裝置進一步具有後熱裝置，在朝電極 4刀之連接突塊形成後，對於半導體基板即使其實行形成 後接合促進用溫度控制亦可。以實行該形成後接合促進用 溫度控制，與僅實行預熱動作的場合相比，更進一步可以 使形成於電極部分之連接突塊與電極部分之接合強度提 昇0

11 530357 五、發明說明（9) 更進步，亦可以設置控制裝置。以設置該控制妒 置，可以進行相互具有關聯之上述形成前接合促進用溫度 控制及上述形成後接合促進用溫度控制之控制，依據半ς 體基板之種類及尺寸、電極部分之材質、厚度及尺寸、盘 連接突塊之材質及尺寸等，形成可以實行較細之形成前接 合促進用溫度控制及上述形成後接合促進用溫度控制，使 連接突塊容易接合於電極部分，而且使連接突塊與電極部 分之接合強度更加提昇。 另外，若依據上述第3型態之記錄媒體，以記錄實行 上述至少上述形成前接合促進用溫度控制之程式，對於多 數之連接突塊形成裝置可以容易的實行上述形成前接合促 進用溫度控制。 另外，若依據上述之第4型態之半導體基板，由於在 至備貝行上述形成前接合促進用溫度控之預熱裝置之 連接突塊形成裝置，連接突塊被形成於電極部分，所以可 以提供一種與習知相比連接突塊與電極部分之接合強度提 幵之半導體基板。藉此，即使在將如此之半導體基板倒裝 晶片實裝的場合中，在連接突塊與電極部分之接合界面部 分，連接突塊不會由電極部分脫離，也可以使倒裝晶片實 裝之信賴性提昇。 另外’本發明係為了達成上述第2目的具有如以下之 構造。 本發明之第5型態之連接突塊強度改善裝置，包含 有： 12 530357

加熱裝置，係用以對連接突塊在半導體零件之電極 上所形成之連接突塊形成完成零件，比較連接突塊形成時 之上述電極與上述連接突塊之接合強度，謀求該接合強度 的改善以接合強度改善條件進行加熱；與，控制襞置，係 糟上述接合強度改善條件在上述加熱裝置進行加熱控制。 上述接合強度改善條件，係將用以得到所希望之上 述接合強度之加熱時間及該加熱溫度作為變數之條件，上 述控制裝置係針對上述半導體零件之材質、上述半導體零 件之大小、上述電極之材質、上述電極之大小、上述連接 大塊的材貝、及上述連接突塊的大小之至少1個，具有由 為了達到上述所希望接合強度之加熱溫度與該加熱時間之 關係^ Λ所形成之上述接合強度改善條件，依據該接合強 度改善條件可以進行上述加熱裝置之加熱控制。 上述控制裝置具有之上述接合強度改善條件，即使 係針對上述半導體零件之材質及大小、上述電極之材質及 大小、及上述連接突塊之材質及大小之至少一組、或針對 其各組的組合，為了達到上述所希望接合強度之加熱溫度 及該加熱時間之關係資訊亦可。 上述半導體零件，即使係切割來自半導體晶圓之晶片零件 者亦可。 上述加熱裝置係可以具有載置分別之至少1個之上述 晶片零件之多數之加熱處理部。 上述控制裝置係對於上述加熱處理部分別獨立，並 在具備於各加熱處理部之分別之上述晶片零件中，配合連 13 530357 五、發明說明（11) 接突塊形成後經過時間可以進行溫度管理。 、上述加熱裝置可以被設置於在上述半導體零件上形 成連接突塊之焊接載物台、或在上述連接突塊形成完成零 件中用以使連接突塊之高度整齊之連接突塊測平載物台、 或收納上述連接突塊形成完成零件之連接突塊完成零件收 納部之任何1處。 上述半&體令件為半導體晶圓時，上述控制裝置， 係依據朝上述半導體晶圓上之約略全部之連接突塊形成所 需要之連接突塊形成時間（TE_TS)求得上述接合強度改善 條件，以求得之接合強度改善條件可以進行上述加熱裝置 之加熱控制。 當依照上述加熱得到上述接合強度之改善之加熱適 當時間⑺超過上料接突塊料時㈣，上述接合強度 改善條件為藉得到上述接合強度之目標值（p〇)之第 時間（TB)可以進行上述半導體晶圓之加熱。 當依照上述加熱得到上述接合強度之改善之加熱適 當時間（T)為上述連接突塊形成時間以下時，上述接合強 度改善條件為藉由上述連接突塊形成時間扣除上述加熱適 當時間之第2加熱時間（TA)可以進行上述半導體晶圓之加 熱。 上述加熱裝置，在載置上述半導體晶圓之上述半導 體晶圓中’具有因應連接突塊形成順序之多數加熱處理 部，上述控制裝置係對上述加熱處理裝置分別獨立，且在 對應各加熱處理部之上述半導體晶圓中，配合連接突塊形 530357 五 、發明說明（12) 成後經過時間可以進行溫度管理。 本發明之第6型態之連接突塊形成裝置，係包含有： 連接大塊強度改善裝置；與，連結突塊形成部，係 以載置半導體零件且在加熱上述半導體零件之電極上形 成連接突塊。 具備於上述連接突塊強度改善裝置之控制裝置，係 進一步在上述連接突塊形成部中，在連接突塊形成時，以 不使損傷發生於上述半導體零件之非損傷溫度，溫度控制 上逑連接突塊之連接突塊形成部，又連接突塊形成後，對 :述加熱衣置，藉超過上述非損傷溫度之溫度之接合強 度改善條件可以進行加熱控制。 本發明之第7種型態之連接突塊強度改善方法，其中 在半導體零件之電極上搬入形成連接突塊之連接突塊形成 完成零件，對於上述連接突塊形成完成零件，比較於連接 突塊形成時之上述電極與上述連接突塊之接合強度，依據 謀未該接合強度的改善之接合強度改善條件進行加熱控 制。 、上述接合強度改善條件，係將用以得到所希望之上 述接合強度之加熱時間及該加熱溫度作為變數之條件， 為針對上述半導體零件之材f、上料導體零件之大小、 上述電極之材質、上述電極之大小、上述連接突塊的材質、 及上述連接突塊的大小之至少_，由為了達到上述所希 望接合強度之加熱溫度與該加熱時間之關係資訊所形成之 條件，依據該關係資訊可以進行上述加熱控制。 15 五、發明說明（13) 上述接合強度改善條件，係針對上述半導體零件之 材質及大小、上述電極之材質及大小、及各組的組:，由 為了j到上述所希望接合強度之加熱溫度與該加熱時間之 關係資訊所形成之條件，依據該關係資訊可以進行上述加 熱控制。 "σ 在上述連接突塊形成完成零件之搬人前，在上述半 導體零件之上述電極上形成上述連接突塊，在該連接突塊 形成時’以不使損傷發生於上述半導體零件之非損傷、， 度，溫度控制形成上述連接突塊之連接突塊形成部，又: 述連接突塊形成後，藉超過上述非損傷溫度之溫度之上述 接合強度改善條件可以進行加熱控制。 依據形成約略全部之連接突塊所需要的連接突塊形 成時間（ΤΕ-TS)求得上述接合強度改善條件，以求得之接 合強度改善條件可以進行上述加熱控制。 "當依照上述加熱得到上述接合強度之改善之加熱適 當時間⑺超過上述連接突塊形成時間時，上述接合強度 改善條件為可以藉得到上述接合強度之目標值 加熱時間（ΤΒ)進行加熱。 當依照上述加熱得到上述接合強度之改善之加埶適 當時間σ)為上述連接突塊形成時間以下時’上述接合強 度改善條件為可以藉由上述連接突塊形成時間扣除上述加 熱適當時間之第2加熱時間（ΤΑ)之加熱。 #若依據上述之本發明之第5型態之連接突塊強度改善 <置及第6祥泰之連接突塊強度改善方法、及第7型態之 530357 五、發明說明（14) 連接突塊形成裝置，具有加熱裝置及控制裝置，在連接突 塊形成後’在冑求上述接合強度之改善之接合強度改善條 件，使其進行半導體零件之加熱。藉此，在連接 時，在上述半導體零件之各連接突塊中，即使接合強度在 該半導體零件巾;f均-’亦可以藉上述接合強度改善條件 進行加熱，使其達到約略均一化。藉此，與習知相比可以 提昇上述半«零件之品質。又，對於弱耐熱零件之接合 強度確保亦有益。 上述接合強度改善條件，係將加熱時間及加熱溫度 作為變數之條件，例如依半導體零件之材質及大小等可以 變化。藉此，例如在連接突塊形成時中，將連接突塊形成 用溫度作為比較高溫後，對於發生材質上物理的損傷之半 導體’將上述連接突塊形成用溫度設定成比㈣之溫度， 即使在上述接合強度改善條件中，以比較低溫經過長時間 加熱上述半導體零件，可以使上述接合強度約略均一化， 與省知相比可以提昇上述半導體零件的品質。 另外，在上述加熱裝置，構成可以載置多數之半導 體V'件可以藉上述接合強度改善條件並行處理加熱與其 他之動作，並可以謀求提昇生產節拍。 另外，在處理對象之上述半導體零件為半導體晶圓 時，與為半導體晶片的場合相比，由於由連接突塊形成開 始到終了為止之時間較長，所以可以依據由上述連接突塊 形成開始到終了之時間、與藉連接突塊形成後之加熱得到 之接合強度之改善之加熱適當時間之 關係訂定上述接合改 17 530357 五、發明說明（l5) 善條件。如此以所訂定之上述接合改善條件，可以使上述 半導體晶圓上之全部連接突塊之上述接合強度達到約略均 化’與習知相比可以提昇連接突塊形成完成之半導體晶 圓之品質。 <圖面的簡單說明> 本發明之此等與其他目的與特徵，係由針對所添附 之圖面之關於最好實施型態之其次之說明可以了解。在該 圖面中： 第1圖為表示在本發明之第1實施型態中之連接突塊 形成裝置之全體構造之透視圖。 第2圖為表示在第1圖所示之連接突塊形成裝置之主 要部分之詳細構造之透視圖。 第3圖為表示在第1圖所示之連接突塊焊接裝置之構 造圖。 第4圖為在第1圖及第2圖所示預熱裝置、後熱裝置、 及焊接中’在與電荷發生半導體基板之接觸面實施鍍銀狀 態之圖。 第5圖為表示在第1圖及第2圖所示之搬入裝置之構造 之詳細透視圖。 第6圖為用以說明在第17圖所示步驟8中之動作之 圖’表示將在搬出側移載裝置被保持之連接突塊形成後之 晶圓’配置於搬出裝置之上方之狀態圖。 第7圖為表示配合在第1圖及第2圖所示圖表之裝置的 構造之詳細透視圖。 18 530357 、發明說明（16) 第8圖為表示在第1圖及第2圖所示移載裝置之構造之 詳細透視圖。 苐9圖為表示在第1圖及第2圖所示搬入移載裝置及搬 出移載裝置之變形例之圖。 弟10圖為表示在第8圖所示晶圓保持部之除電用接觸 構件之構造之詳細圖。 第11圖為燠熱裝置及後熱裝置之透視圖。 第12圖為在第π圖所示之預熱裝置及後熱裝置之動作 說明用之圖。 第13圖為在第11圖所示之預熱裝置及後熱裝置之動作 說明用之圖。 第14圖為在第11圖所示之預熱裝置及後熱裝置之鋁板 及熱板框之透視圖。 第15圖為表示在連接突塊形成場所附近部分的表面 中，在實行形成前接合促進用溫度控制前之狀態之金屬粒 子之圖。 第16圖為表示在連接突塊形成場所附近部分的表面 中，在貫行形成前接合促進用溫度控制後之狀態之金屬粒 子之圖。 第17圖為表示在第丨圖所示連接突塊形成裝置之動作 之流程圖。 第18圖為用以說明在第17圖所示步驟2中之動作之 圖，表示在搬入裝置使晶圓上升之狀態圖。 第19圖為用以說明在第17圖所示步驟2中之動作之 530357

五、發明說明（17) 圖’表示在搬入側移載裝置即將保持晶圓之前之狀態圖。 第20圖為用以說明在第17圖所示步驟2中之動作之 圖’表示在搬入側移載裝置在即將保持晶圓之後之狀態 圖。 弟21圖為用以說明在第17圖所示步驟2中之動作之 圖’表示在搬入侧移載裝置在保持了晶圓之狀態圖。 第22圖為在第1圖所示在具備於連接突塊形成裝置之 預熱裝置中之預熱動作之流程圖。 第23圖為在第π圖之步驟5中，用以說明由預熱裝置 朝連接突塊焊接裝置之移載動作之流程圖，表示分離崁板 式加熱器框及鋁板的場合之動作的流程圖。 第24圖為用以說明在第17圖所示步驟3中之動作之 圖’表不將連接突塊形成前之晶圓向預熱裝置的上方搬送 之狀態圖。 第25圖為在第26圖所示瓜部分之擴大圖。 第26圖為表示在第1圖所示在連接突塊裝置被實行， 在形成前接合促進用溫度控制及形成後接合促進用溫度控 制中之半導體基板的溫度變化之圖表。 第27圖為用以說明在第17圖所示步驟3中之動作之 圖’表不將連接突塊形成前之晶圓朝鋁板上載置之狀態之 圖。 第28圖為用以說明在第17圖所示步驟3中之動作之 圖’表不藉晶圓保持部解除連接突塊形成前晶圓之保持之 狀態圖。 530357

第2 9圖為用以說明在第丨7圖所示步驟3中之動作之 圖，表示使載置連接塊形成前晶圓之鋁板下降之狀能之 圖。 心 第3〇圖為用以說明形成於電極部分之連接突塊之剪 斷力的測定方法之圖。 a 第31圖為表示在第丨圖所示在連接突塊裝置被實行， 在形成前接合促進用溫度控制及形成後接合促進用温度控 制中之半導體基板的溫度變化之圖表，表示第_之變形 例之圖表。 / 第32圖為在第17圖所示步驟5中，用以說明連接突塊 焊接載物台之連接突塊形成前晶圓之移载動作之流程圖。 第33圖為用以說明在第17圖所示步驟5中之動作之 圖，表示將連接突塊形成前晶圓配置於焊接載物台的上方 之狀態圖。 第34圖為用以說明在第17圖所示步驟5中之動作之 圖，表示在焊接載物台即將保持晶圓之狀態圖。 第35圖為用以說明在第17圖所示步驟5中之動作之 圖，表不在焊接載物台保持晶圓之搬入侧移載裝置解除晶 圓的保持之狀態圖。 第36圖為用以說明在第17圖所示步驟5中之動作之 圖’表示在焊接載物台保持晶圓之狀態圖。 第37圖為在第1圖所示在具備於連接突塊形成裝置之 後熱裝置中之後熱動作之流程圖。 第38圖為在上述後熱動作 21 530357

五、發明說明（19) 促進用溫度與該溫度之保持時間之間中之相關關係之圖。 第39圖為在第26圖所示IV部分之擴大圖。 第40圖為用以說明在第17圖所示步驟8中之動作之 圖’表示使搬出裝置之保持部接觸於連接突塊形成後晶圓 之狀態圖。 第41圖為用以說明在第17圖所示步驟8中之動作之 圖，表示藉搬出側移載裝置即將解除晶圓的保持後之狀態 圖。 第42圖為用以說明在第17圖所示步驟8中之動作之 圖，表示將被保持於搬出裝置之保持部之連接突塊形成後 晶圓’即將載置於保持台之前之狀態圖。 第43圖為用以說明在第17圖所示步驟8中之動作之 圖’表示將上述連接突塊形成後晶圓载置於保持台之狀態 圖。 第44圖為在第1圖所示由搬出側移载裝置向搬出裝置 移載連接突塊形成後晶圓時，在離子發生裝置使離子作用 於晶圓之狀態圖。 第45圖為表示SAW濾波器之構造之透視圖。 弟46圖為表示連接突塊形成於電極部分之狀熊圖。 第47圖為本發明之第2實施型態之連接突塊形成裝置 之透視圖。 第48圖為在第47圖所示擴大半導體晶片搬送裝置之 透視圖。 圖

第49圖為在第47圖所示焊接載物台之擴大透視 22 530357

五、發明說明（20) 第50圖為在第47圖所示連接突塊形成部之擴大透視 圖。 第51圖為在第47圖所示測平裝置之擴大透視圖。 第52圖為針對連接突塊與電極之接合強度，將與加 熱時間之關係以各加熱溫度表示之圖表。 第53圖為表示連接突塊形成用溫度與連接突塊之接 合強度之關係之圖表。

第54圖為針對上述接合強度，表示加熱時間與加熱 溫度之關係之圖表。 第55圖為在第47圖所示測平裝置之變形例中之透視 圖。 第56圖為在第47圖所示完成品收納裝置之變形例中 之透視圖。 第57圖為在第47圖所示設置連接突塊形成裝置之加 熱載物台的場合之配置圖。

第58圖為表示在第47圖所示將連接突塊形成裝置之 變形例之加熱載物台分割成多數區域，並作成可以控制每 一區域之溫度之上述加熱載物台之圖。 第59圖為表示處理對象為半導體晶圓時之連結突塊 形成順序之圖。 第60圖為處理對象為半導體晶圓時，用以求得接合 強度改善條件之方法之—例之圖，表示接合強度與連結突 塊形成後加熱時間之關係之圖表。 第61圖為表示參照第60圖之上述接合強度改善條件 23 五、發明說明（21) 之求得的方法之流程圖。 第62圖為表示在第47圖所示之連接突塊形成裝置之 變形例，當處理對象為半導體晶圓時，將加熱載物台分割 成多數區域，並作成可以控制每一區域之溫度之上述加熱 載物台之圖。 第63圖為表示形成於電極上之連接突塊之形狀之 圖。 <實施發明的最佳型態> (弟1實施型態） 以下，參照圖面詳細說明在本發明中之第丨實施 態。 、 針對本發明之實施型態之連結突塊形成裝置，在該 $結突塊形成裝置所實行之連結突塊形成方法，可以電腦 讀取紀錄用以實行該連結突塊形成方法之程式之紀錄媒 體，及在上述連結突塊形成裝置所形成之半導體基板，一 面參圖面一面在以下加以說明。尚且，在各圖中，針對 相同構造部分給予相同的符號。 另外，如第1圖及第2圖所示，本實施型態之連結突 塊形成裝置101，係處理形成上述SAW濾波器之晶圓狀的 壓電基板（以下稱「壓電基板晶圓」）最適當，即使在以下 的祝明，如第46圖所示，採用在形成於上述壓電基板晶圓 上之電路部分之電極部分15形成連結突塊16的場合為例。 另外，形成於該當壓電基板晶圓之電極部分15，係以鋁作 為主成分，其厚度15a約為2〇〇〇A程度。另外，如此被形 530357

五、發明說明（22) 成於電極部分15上之連結突塊16，係以金形成，上述台座 部分16a之直徑約為9〇〜120//m者。 但是，本實施型態，處理對象並不限定於如此之壓 電基板晶圓。亦即，電極部分與形成於該電極部分上之連 接突塊之接合狀態不安定，比較於通常值接合強度之較弱 基板形成處理對象。具體而言，如上所述例如上述電極部 分之厚度15a約為2000A程度，比較於通常之厚度具有較 薄電極部分15之半導體晶圓及半導體晶片，與形成上述所 謂微小連接突塊之半導體晶圓及半導體晶片等變成上述處

理對象。尚且，所謂上述較薄電極部分15，係指尺寸約 2500A 以下例如具有1800〜220〇A程度之厚度之電極部分。 另外，上述所謂微小連接突塊，係指尺寸上在上述台座部 为具有約50 v m以下，例如4〇〜48 # m程度大小之連接突 塊。 另外’構成上述半導體晶圓及半導體晶片之基材部 分之材質，係形成上述SAW濾波器時之LiTa〇3與LiNb〇3 等之化合物半導體之外之石英與矽等，並沒有特別的限定 物。 另外’上述連接突塊形成裝置101，係具有將連接突 塊形成前之壓電基板晶圓201收納成層狀之第丨收納容器 2〇5，與將連接突塊形成後之壓電基板晶圓2〇2收納成層狀 之第2收納容器206之兩方，所謂兩倉匣型式，但並不限定 於該型式，亦可以構成將上述連接突塊形前之壓電基板晶 25 530357

五、發明說明（23) 圓201及上述連接突塊形成後之壓電基板晶圓2〇2收納於i 個之收納容器之所謂單倉匣型式。 上述連接突塊形成裝置101，大致區分為，1個之焊 接載物台110、1個之連接突塊形成頭12〇、搬送裝置13()、 對搬入側與搬出側分別設置之移載裝置14〇、針對上述收 納谷器205、206分別被設置，使分別之收内容器2〇5、 升降之升降裝置150、預熱裝置160、後熱裝置17〇、與控 制裝置180。尚且，在本實施型之連接突塊形成裝置ι〇ι， 如以下之詳細的說明，在朝上述電極部分之連接突塊形成 前，其特徵之1是在上述預熱裝置16〇進行基板之溫度控 制，最基本的構造部分，係用以形成連接突塊之上述連接 突塊形成頭120及上述預熱裝置16〇。 以下’針對上述之各構成部分加以說明。 上述焊接載物台:Π0，係載置上述連接突塊形成前之 壓電基板晶圓（以下簡單稱「連接突塊形成前晶圓」）2〇ι， 同時在形成於該連接突塊形成前晶圓2〇1之電路中，在電 極部分15上形成連接突塊16時之該當連接突塊形成前晶圓 201之溫度，在連接突塊形成所必要之溫度之連接突塊焊 接用溫度設定連接突塊形成前晶圓2〇 1。尚且，上述之所 謂在連接突塊形成所需要之連接突塊焊接用溫度，係指在 設計上的強度用以接合上述電極部分16與連接突塊16所必 要之溫度，且為因應連接突塊16所形成之晶圓與基板之材 質與上述設計上之強度而被設定之溫度，本實施型態的場 合約為150°C。 26 530357 五、發明說明（24) 在焊接載物台110，在連接突塊形成前晶圓2〇1被載置 之晶圓載置台111，如第3圖所示，使用以吸著連接突塊形 成前晶圓201及喷出氣體之出入孔113開口，在該出入孔 113，接續作為被控制動作之吸引裝置丨丨4及氣體供給裝置 之機能之1例之吹氣裝置Π 5。尚且，在本實施型態，上述 之氣體為空氣。又，焊接載物台110之晶圓載置台m，係 在升降位置可以升降在接觸於加熱器112侧之加熱位置， 與用以移載上述連接突塊形成前晶圓2〇 1等之半導體基板 之在位置之間。又，在晶圓載置台111中，在與連接突 塊形成前晶圓201之接觸面，在如第4圖所示實施金屬電 鑛，在本實施型態為鍍銀261。因實施鍍銀，所以在晶圓 載置台111與連接突塊形成前晶圓201之間之熱傳導率變 好’又，連接突塊形成前晶圓201之除電效果也提高。 上述連接突塊形成頭120，係被載置於上述焊接載物 台110，且為用以在被維持於上述連接突塊焊接用溫度之 連接突塊形成前晶圓201之上述電極部分15形成連接突塊 16之眾知之裝置。除了供給如第1圖所示之形成連接突塊16 之材料之金線之金線供給部121之外，具有溶融上述金線 开> 成球体將該溶融球体推壓至上述電極部分15之連接突塊 製作部、與在上述推壓時使超音波作用之超音波發生部 等。又，如此所構成之連接突塊形成頭12〇，係被設置於 例如將具有球形螺栓構造可以移動至在平面上相互垂直於 X、Y方向之X、Y桌面122上，藉上述X、γ桌面122移動 至上述X、Y方向，使其在被固定之上述連接突塊形成前 27 530357 五、發明說明（25) 晶圓201之各上述電極部分丨5可以形成連接突塊丨6。 在該當連結突塊形成裝置101，設置2種類作為上述 搬送裝置130。其中之1之搬入裝置丨31，係由上述第1收納 容器205取出上述連接突塊形成前晶圓2〇1之裝置，另外之 1為搬出裝置132，係將連接突塊形成後之壓電基板晶圓（以 下簡单稱「連接突塊形成後晶圓」）2〇2搬送收納至上述第 2收納容器206之裝置。如第5圖所示，在搬入裝置131，係 具有在吸著動作保持連接突塊形成前晶圓2〇 1之保持台 13 11、語沿著X分向使該保持台13 11移動之搬入裝置用移 動裝置1312。包含於搬入裝置用移動裝置1312之驅動部 U 13，係被連接於控制裝置ι80被控制動作。藉此，因上 述驅動部13 13作動，保持台13 11沿著X方向移動，搬入裝 置131 ’係由第1收納容器205取出連接突塊形成前晶圓 201 〇 搬出裝置132也具有與搬入裝置131同樣之構造，由 於動作一樣所以簡略說明。也就是，搬出裝置132，係如 第6圖所示，具有在本實施型態藉吸著動作保持連接突塊 形成後晶圓202之保持台1321、使該保持台1321沿著X方 向移動，使連接突塊形成後晶圓202朝第2收納容器206收 納之搬出裝置用移動裝置1322、在連接突塊形成後晶圓2〇2 的裡面202b吸著保持連接突塊形成後晶圓202之保持部 1323、與使保持部丨323朝被保持被配置在上述保持台1321 的下方之保持台1321之連接突塊形成後晶圓202之厚度方 向移動之驅動部1324。上述搬出裝置用移動裝置1322及驅 28 530357 五、發明說明（26) 動部1324，係在控制裝置1 80被控制動作。 另外，在搬入裝置131之設置處所，使在搬入裝置131 由第1收納容器205取出之連接突塊形成前晶圓2〇1之取向 平台配向於一定方向，配合方向設置裝置133。在該方向 配合裝置133，如第7圖所示，具有在驅動部1332向丫方向 移動挾持連接突塊形成前晶圓2〇1之挾持板1331、可以移 動於連接突塊形成前晶圓201之厚度方向，且可以保持連 接突塊形成前晶圓201，且用以進行保持之連接突塊形成 前晶圓201之取向平台之配向，並可以旋轉於連接突塊形 成前晶圓201之圓周方向之保持部1333、與該保持部η% 之驅動部1334。上述驅動部1332、1334，係在控制裝置18〇 被控制動作。 移载裝置140，係在該當連接突塊形成裝置1〇1，具 有搬入側移載裝置14ι與搬出侧移載裝置142。在上述搬入 裝置131之保持台1311挾持被保持之上述連接突塊形成前 晶圓201，進行朝預熱裝置16〇的搬送，與由預熱裝置“^ 朝焊接載物台110的搬送。另一方，搬出侧移載裝置142， 係在干接載物台丨10上挾持被保持之上述連接突塊形成後 晶圓202，進行朝後熱裝置17〇的搬送，與由後熱裝置17〇 朝上述搬出裝置132之保持台1321的搬送。 如此之搬入側移載裝置141，係如第2圖所示，具有 挾持連接突塊形成前晶圓201且除去連接突塊形成前晶圓 201的表面及裡面之帶電之晶圓保持部1411、為了上述挾 持動作驅動晶圓保持部1411，在本實施型態具有壓氣缸之 530357 五、發明說明（27) 驅動部1412、使此等晶圓保持部1411及驅動部1412之全體 向X方向移動，在本實施型態以球形螺栓構成之移動裝置 1413。上述驅動部1412及移動裝置1413，係被連接於控制 裝置180並被控制動作。 搬出側移載裝置142也與上述搬入側移載裝置14][同 樣’具有晶圓保持部1421、驅動部1422、與移動裝置1423。

驅動部1422及移動裝置1423，係在控制裝置180被控制動 作。

針對上述晶圓保持部1411、1412加以說明。晶圓保持 邛1411，係如第8圖所示，相互平行的配列有在上述驅動 部1412向X方向可動之第丨保持構件1414及第2保持構件 1415、與被此等挾持所配置之除電用構件1416。此等之第 1保持構件1414、第2保持構件1415及除電用構件1416，係 同時由鐵或其他之導電性材料所製成。晶圓保持部1421也 與晶圓保持部1411一樣，相互平行的配列有第丨保持構件 Ϊ424及第2保持構件1425、與被此等挾持所配置之除電用 構件1426。此等第丨保持構件1424、第2保持構件^乃及除 電用構件1426，係同時由鐵或其他之導電性材料所製成。 尚且，由於晶圓1411、1412係以相同構造而形成，所以以 下以代表之晶圓保持部1411為例加以說明。 在第1保持構件1414、第2保持構件1415，被以鐵與 導電性樹脂材製作而成，如圖所示用以保持連接突塊形成 前晶圓20kL字形之保持爪⑷？，被分別設置㈣。尚且， 以鐵或導電性材料製作第1保持構件14】4、第2保持構件 30 530357

五、發明說明（28) 1415及保持爪1417之原因，乃是因為保持之連接突塊形成 前晶圓201之裡面201b之帶電可以接地之故。 另外’最好是在第1保持構件1414、第2保持構件1415 及保持爪1417之外面全面，如第9圖所示以絕緣材料實施 塗層。

在除電用構件1416，設置在本實施型態沿著晶圓2〇1 的直徑方向，在2處所向晶圓201之厚度方向突出之除電用 接觸構件14161，使在该當晶圓保持部1411被保持之連接 突塊形成前晶圓201之裡面201a中，可以接觸於周緣部分 2〇lc。除電用接觸構件14161，係如第1〇圖所示被安裝成 對除電用構件1416可以滑動貫通，並以彈簧14162被賦予 向除電用接觸構件14161之軸方向之勢能。又，在除電用 接觸構件14161中，在晶圓接觸端部設置導電性樹脂14163 作為緩衝材。

如此之除電用接觸構件14161之上述導電性樹脂 H163，接觸於連接突塊形成前晶圓2〇1之表面2〇la，在該 表面201a中接地帶電。又，以保持爪1417在保持連接突塊 形成前晶圓201之前之狀態，除電用接觸構件14161，係在 連接突塊形成前晶圓201之厚度方向中，超過突出與保持 爪1417相同水準或保持爪1417。藉該構造，該當晶圓保持 部1411欲保持連接突塊形成前晶圓2〇1時，除電用接觸構 件14161在保持爪1417接觸於連接突塊形成前晶圓201之 前’變成可以接觸於連接突塊形成前晶圓201之表面201a。 藉此’首先，可以進行上述表面2〇la之除電。又，在除電 31

用接觸構件1417可以採用直接連接接地線之構造。 置】：述預熱裝置160，在纟實施型態之連接突塊形成裝 壯01中’係-種實行特徵的動作之1個裝置。亦即，預熱 、 係在朝連接突塊形成前晶圓201之電極部分15形 j連接突塊之前，對於連接突塊形成前晶11201，在連接 一鬼形成日寸，貝行使上述電極部分15與連接突塊16促進結 合之形成前接合促進用溫度控制之裝置，大致區分為加熱 連接大塊形成則晶圓2〇1之前加熱部、對於該前加熱部進 2述形成前接合促進用溫度控制之控制部。尚且，在本 實施型態，上述控制部相當於控制裝置18〇。 上述前加熱部，係如以下之構造。 如第11圖〜第13圖所示，在具有作為熱源之炭板式加 …、裔161之坎板式加熱器框162上，載置作為熱擴散構件之 在本實施型態為6mm厚之銘板163。在銘板163之晶圓載置 面163a ’如第4圖所示實施金屬電鍍，在本實施型態為鍍 銀261。因為施以鍍銀，所以鋁板163與連接突塊形成前晶 圓201之間之熱傳導率變佳’又’連接突塊形成前晶圓 之除電效果也提高。藉崁板式加熱器161之升溫動作，係 面參趙由測定鋁板163之溫度例如如熱電對之溫度傳感 器166來的溫度資訊，一面以控制裝置18〇控制。尚且，上 述熱擴散構件163的材質，並不限定於上述之铭，即使熱 傳導性良好之材質不與連接突塊形成前晶圓2〇1發生化學 的反應之材質’例如硬銘合金等亦可。 在本貫施型態，上述搬入側移載裝置14丨及搬出側移 32 530357 五、發明說明（30)

載裝置142，都沒有設置使晶圓保持部1411及晶圓保持部 1421，朝保持此等之連接突塊形成前晶圓201及連接突塊 形成前晶圓202之厚度方向移動之裝置。藉此，預熱裝置16〇 為了將連接突塊形成前晶圓201載置於上述鋁板163上，具 有升降機構用以使具有炭板式加熱器161之嵌板式加熱器 框162及|呂板163 ’在朝上述厚度方向如第12圖所示下降位 置167與第13圖所示之上升位置之間升降。該升降機構， 具有作為用以朝上述厚度方向之升降動作之驅動源之壓氣 缸1601、在該壓氣缸1601被升降之τ字形之支撐構件 1602、與支撐被立設於該支撐構件16〇2之崁板式加熱器ι62 及鋁板163之2跟之支撐棒1603。尚且，上述壓氣缸1601， 係被以控制裝置180控制動作，被以汽缸驅動裝置動作。 又，在本實施型態，藉如後述之壓氣缸16〇1之升降動作， 崁板式加熱器框163與鋁板分離，由於促進鋁板163的冷 卻，所以上述汽缸驅動裝置16〇4及上述壓氣缸16〇1具有作 為分離裝置之機能。 在本實施型態，如圖所示，支撐棒16〇3係貫通崁板 式加熱器162，其先端部被插入|呂板163，支撐棒1603，在 被貫通之狀態中，其崁板式加熱器框162係可以向支撐棒 1603的軸方向滑動，在支撐棒16〇3之先端部，鋁板163係 被固定於支撐棒1603。進一步，崁板式加熱器框162，係 以付勢裝置之一例之彈簧1605被朝鋁板163推壓。藉此， 因壓汽缸動作，如第12圖所示，崁板式加熱器框162與鋁 板163由下降位置167—体的升降，但上升時，崁板式加熱 33 530357 五、發明說明（31) 恭框162接觸到被設置於接觸位置之制動器16〇6之後，如 第13圖所示，由於崁板式加熱器框162的上升被停止在制 動器1606，所以僅鋁板163上升，進行崁板式加熱器框162 與鋁板163的分離。而且，鋁板163上升到上升位置168。 在本實施型態，在分離完成中，崁板式加熱器框162與鋁 板163之間隙約為2〜4mm。在該分離後之下降時，僅鋁板163 由上述上升位置168下降到設置上述制動器16〇6之上上接 觸位置，崁板式加熱器框162與鋁板163由上述接觸位置一 體的下降到上述下降位置。 詳細後述之預熱後，在載置其次之新的連接突塊形 成前晶圓201，有必要將鋁板163的溫度下降到約i4(rc， 但如上述，因將崁板式加熱器框162與鋁板163作成可以分 離之構造，與習知相比可以提昇鋁板163的冷卻速度，可 以謀求生產節拍的短縮。又，在進行量產前之試作階段時， 與針對同種類之晶圓僅進行1、2枚程度之連接突塊之的形 成時，採取上述分離構造由於可以謀求上述冷卻速度之提 昇’所以在生產節拍上變成特別的有效。 更進一步，在鋁板163之溫度下降時點，若使崁板式 加熱态框162與銘板163合為一體亦佳，由於嵌板式加熱器 框162沒有必要等到下降到上述約4〇χ：，所以在崁板式加 熱為框162中’溫度差與習知者相比變成較小。從而，由 於可以降低嵌板式加熱器161的壽命，所以與習知相比可 以延長崁板式加熱器161的壽命。 尚且，如上述在本實施型態，係作成崁板式加熱器 34 530357 五、發明說明（32) 框162與鋁板163可以分離之構造，但亦可以作成簡易型之 構造，使崁板式加熱器框162與鋁板163不分離經常一體的 升降。 另外，如上述由於以2跟之支撐棒1603支撐崁板式加 熱器框162與鋁板163，所以來自崁板式加熱器框162之熱 不容易傳達至支撐構件1602與壓汽缸1601等。因此，來自 崁板式加熱器框162之熱，由於幾乎可以使其傳導至鋁板 163 ’所以在鋁板163中可以作成約略均一之溫度分布，可 以將連接突塊形成前晶圓201均一的加熱。進一步，即使 連續運轉支撐構件1602等亦不會帶熱。 在鋁板163之晶圓載置面163a，在連接突塊形成前晶 圓201之移載時，形成為了使具備於上述晶圓保持部μ i i 進入之排洩溝1607及空氣出入孔ι608。空氣出入孔16〇8， 係如第14圖所示，連通於被形成於鋁板163内之吹氣吸引 通路1609，即使後述之動作說明也敘述，但在搬送連接突 塊形成前晶圓201時，一面使連接突塊形成前晶圓2〇1與晶 圓載置面163a分離，一面在除去連接突塊形成前晶圓2〇1 的裡面之帶電時，具有用以喷出空氣之孔，或在本實施型 態基本的不進行使連接突塊形成前晶圓2〇1吸著保持於晶 圓載置面163a時之空氣吸引用之孔。尚且，上述吹氣吸引 用通路1609，係如第U圖所示，在控制裝置18〇藉由連結 管1610被連結於被控制動作之吹氣吸引裝置丨^丨。又，在 本實施型態，使用如上述之空氣作為噴出之氣體，但即使 使用其他之氣體亦可。X，上述氣體吸引裝置l6ii，係藉 35 五、發明說明（33) 氣體供給發揮作為進行連接突塊形成前晶圓201之反矯正 動作及除電動作的場合之氣體供給裝置之機能。 更進一步，在鋁板163内，形成為了冷卻鋁板163之 冷煤用通路1612。在本實施型態，使用常溫之空氣作為冷 、某仁即使使用其他之氣體與水等亦可。冷煤用通路丨612， 係如第11圖所示，在控制裝置180藉由連結管1614被連結 於被控制動作之冷卻空氣供給裝置1613。尚且，被供給至 冷煤用通路1612之冷卻空氣，係依照圖示之箭頭符號，流 過該冷煤用通路1612，並通過連結管1615被排氣。 壯在具有如此構造之預熱裝置160中，針對以上述控制 裝置180之控制所實行之上數形成前接合促進用溫度控制 加以說明。 如上述作為習知技術的問題點，在電極部分1 $之厚 部比通常者還薄的場合、上述微小連接突塊的場合、與電 極部分之材質特別為鋁的場合，存在有無法得到連接突塊 16之接合狀狀恶形成不安定之必要之接合強度的場合。其 原因如以下所考慮的。亦即在形成於半導體基板之電路部 分20中之電極部分15，例如以蒸著法，將形成電極部分Μ 之金屬例如鋁，在上述電路部分2〇被形成至所希望之膜 厚。但是，在電極部分15之形成時之上述金屬之鋁之粒子 為堆積之狀態，但由於其鋁粒子直徑較大為〇〇5〜〇3#m 程度，特別是，上述膜厚比如上述通常者還薄的場合，例 如如上述約為2000A(==0.2#m)的場合，考慮到如上述起 因於粒子較粗狀態之不完全之電極部分15呈現脆弱狀態。 530357

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五、發明說明（35) %所的附近部分，在基板表面中，依據拍照實行形成前接 合促進用溫度控制前之狀態之電子顯微鏡照片所作成之 圖，第16圖為在上述附近部分中，依據實行形成前接合促 進用溫度控制後之狀態之電子顯微鏡照片所作成之圖，回 復原來之上述電子顯微鏡照片，倍率兩者均為1〇萬倍。又， 以付號21所示者為行程電極部分1 $之銘之粒子，第16圖所 不之粒子21比第15圖所示之粒子21還小，藉形成前接合促 進用溫度控制之實行，可以了解鋁粒子正進行微細化。 其次’針對上述後熱裝置17〇加以說明。該後熱裝置 170也是在本實施型態之連接突塊形成裝置1〇1中，實行特 別的動作之一之裝置。亦即，後熱裝置17〇，係在朝連接 突塊形成前晶圓201之電極部分15形成連接突塊16後，對 於連接突塊形成後晶圓202，實行使上述電及部分丨5與連 接大塊16促進結合之形成後接合促進用溫度控制之裝置， 大致區分為加熱連接突塊形成後晶圓2〇2之後加熱部、對 於該後加熱部進行上述形成接合後促進用溫度控制之控制 部。尚且，在本實施型態，上述控制部相當於控制裝置丨8〇。 上述加熱部如以下之構造。 構造上具有與上述之預熱裝置16〇同樣之構造。在本 實施型態為崁板式加熱器框與鋁板分離之構造。也就是， 對應上述預熱裝置160之各構成部分，在後熱裝置中， 也具有坎板式加熱态171、褒板式加熱器17丨框172、銘板 173、’皿度傳感益176、塵汽缸ΐ7〇ι、支撐構件、支撐 棒1703、汽缸驅動裝置17〇4、彈簧17〇5、制動器17〇6、排 530357 五、發明說明（36) 洩溝1707、空氣出入口 1708、吹氣吸引用通路17〇9、連結 官1710、吹氣吸引裝置1711、冷煤用通路1712、冷卻空氣 供給裝置1713、與連結管1714、1715。依此，在第11圖〜 第14圖中，在預熱裝置16〇及後熱裝置17〇之兩者中標記符 號。但是，级板式加熱器171，為了控制連接突塊形成後 晶圓202的溫度，被以控制裝置18〇控制動作。尚且，在鋁 板173之晶圓載置面173a，與鋁板163的場合同樣，如第4 圖所示金屬電鍍，在本實施型態實施鍍銀261。實施鍍銀 後铭板173與連接突塊形成後晶圓202之間之熱傳導率變 佳，又連接突塊形成後晶圓202之除電效果也變高。 在具有如此構造之後加熱裝置170中，針對在上述控 制裝置180之控制所實行之上述形成後接合促進用溫度控 制加以說明。 詳細的是，以後述之該當連接突塊形成裝置1〇1之連 接突塊形成動作說明詳述，但上述形成後接合促進用溫度 控制’係在上述連接突塊焊接用溫度以上，控制加熱上述 連接突塊形成後晶圓202至連接突塊形成後晶圓2〇2之防止 才貝傷溫度以下之形成前接合促進用溫度，更進一步，在本 實施型態，以上述形成後接合促進用溫度，在形成後接合 促進用時間維持連接突塊形成後晶圓202，上述形成後接 合促進用時間經過後，降溫連接突塊形成後晶圓2〇2控制 在約略室溫之溫度。 如此形成後接合促進用溫度控制，係不是進行在預 熱裝置160所實行之如形成前接合述進用溫度控制之電極

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部分15之金屬粒子之適當化，而是在連接突塊丨績電極部 分15之接合界面部分中，為了促進兩材料之擴散之控制。 進行該形成後接合促進用溫度控制，藉上述之金屬擴散， 改善形成於電極部分15之連接突塊16，與電極部分15之接 合裝態，形成可以使電極部分15與連接突塊16更堅固的接 合。 在本實施型態，將用以進行上述之形成前接合促進 用溫度控制及形成後接合促進用溫度控制之程式，收納於 具備於控制裝置180之記憶裝置181。但是並不限於此，紀 錄上述程式，即使為例如由CD-R〇M、軟磁盤等之記錄媒 體182，介由讀取裝置183將上述程式供給至控制裝置“ο 亦可，更進一步，亦可以為藉由通信線供給之構造。 另外，亦可以分別單獨實行形成前接合促進用溫度 控制及形成後接合促進用溫度控制，更進一步，例如上述 形成前接合促進用時間較長時，則縮短形成後接合促進時 間等，在上述控制裝置18〇，亦可以控制具有關聯之兩控 制。 其次，上述升降裝置150，係具有載置上述第丨收納 容器205之第1升降裝置151、與載置上述第2收納裴置容器 206之第2升降裝置152。第1升降裝置151之上述連接突塊 形成前晶圓201，藉上述搬入裝置131升降上述第i收納容 為205 ’使其被配置於可以取出之位置。第2升降裝置152 以上述搬出裝置132升降第2收納容器206，使其可以將所 保持之連接突塊形成後晶圓2〇2收納至第2收納容器2〇6内

530357 、發明說明（38) 之一定位置。 、在具有如以上說明構造之本實施型態之連接突塊形 成裝置1G1中之動作，亦即以下針對連接突塊形成方法加 乂忒明。上述之各構成部分，係以控制裝置18〇進行動作 卫制在連接大塊形成前晶圓201形成連接突塊，而且連 接大塊形成後202被收納至第2收納容器2〇6，實行所謂一 連之動作。又，如上述控制裝置18〇在預熱裝置16〇，對於 連接形成4晶圓201進行形成前接合促進用溫度控制。更 進一步，在預熱裝置160對於可以實行之連接突塊形成前 晶圓201，亦可以控制除電用吹氣動作與反矯正用吹氣動 作。又，如上述控制裝置180在後熱裝置17〇，對於連接形 成後晶圓202進行形成後接合促進用溫度控制。更進一步， 在後熱裝置170對於可以實行之連接突塊形成後晶圓2〇2， 亦可以控制除電用吹氣動作與反矯正用吹氣動作。 在本實施型態之連接突塊形成裝置1〇1，藉由第17圖 所示步驟（在圖内以「S」表示口至步驟1〇之各過程，連接 突塊形成前晶圓201形成連接突塊，連接突塊形成後2〇2被 收納至第2收納容器206。 亦即，在步驟1，藉第1升降裝置151升降第丨收内容 态205 ’使連接突塊形成前晶圓201由第1收納容器205，夢 搬入裝置131被配置於可以取出之位置，其後，連接突塊 形成前晶圓201藉搬入裝置131被由第1收納容器2〇5取出。 更進一步’被保持於搬入裝置131之保持台1311之連接突 塊形成前晶圓201，係在配合裝置133進行取向平台的配 41 530357

五、發明說明（39) 向0 取向平台之配向終了後，在步驟2，被保持於搬入裝 置丨31之保持台13 11之連接突塊形成前晶圓2〇1，被挾持在 搬入側移載裝置141。針對該動作參照第18圖〜第21圖詳 細的加以說明。 如第18圖所示，上述配向後配合位置133之保持部 1333上升，由保持台1311吸著保持連接突塊形成前晶圓2〇1 上升另方面，晶圓保持部1411被配置於連接突塊形成 前晶圓201的上方，且在驅動部1412，第丨保持部i4i4及第 2保持部1415向沿著X方向打開方向移動。其次，如第19 圖所示，保持部丨333上升，藉此等首先，晶圓保持部1411 之除電用接觸構件14161之先端接觸於連接突塊形成前晶 圓201之表面201a。藉此，在除電用接觸構件14161之即將 接觸前中’即使上述表面2Gla帶了電，亦可以藉除電用接 觸構件14161之接觸除電。 而且，如第20圖所示，在驅動部1412，第丨保持部“Μ 及第2保持部1415向沿著X方向打開方向移動。 其次，如第21圖所示，上述保持台1311下降，連接突 塊形成前晶圓201被保持於晶圓保持部1411之保持爪 1417。此時，連接突塊形成前晶圓2〇1藉設置於除電用接 觸構件14161部分之彈簧之付勢力被向保持爪1417推壓。 尚且’該推壓力’係藉晶圓保持部1411在連接突塊形成前 ，圓2〇1搬送時，使其不發生落下等不順利之程度，並不 是使其在連接突塊形成前晶圓2〇1發生變形。

42 530357 五、發明說明（40) 另外，連接突塊形成前晶圓201的裡面201b與保持爪 1417接觸，在上述裡面2〇113中電荷的一部被接地。 在其次之第3步驟，如第2圖所示，在保持連接突塊 形成前晶圓201狀態之晶圓保持部1411，在移動裝置14ι3 被搬送配置至預熱裝置16〇的上方。而且，在其次之第4步 驟，對於連接突塊形成前晶圓2〇1在預熱裝置16〇，藉上述 形成前接合促進用溫度控制進行預熱動作。 另一方面，在如第11圖所示之本實施型態，預熱裝置 160為崁板式加熱器框162與鋁板163可以分離之構造。藉 此，在鋁板163為常溫以上之溫度時，在連接突塊形成前 晶圓201被搬送到預熱裝置16〇的上方之前，亦即在被實行 步驟3之前，進行如第22圖所示步驟510〜515被實行之鋁 板163的冷卻。針對此等步驟51〇〜515，參照第23圖其後 加以敘述。 銘板163在預熱開始溫度，被冷卻道在本實施型態約 為40°C，鋁板163下降到上述下降位置167。而且，在其次 之上述步驟3，如第24圖所述，在保持連接突塊形成前晶 圓201狀態之晶圓保持部14ιι，在移動裝置1413被搬送配 置至預熱裝置160的上方。而且，開始上述步驟4。在步驟 4中，藉上述形成前接合促進用溫度控制，將其詳細動作 表示於第22圖之步驟401〜408。 在第22圖所示步驟401，在由上述預熱開始溫度丁〇為 約40 C所形成之銘板163的上方，在移動裝置1413配置連 接突塊形成前晶圓201，連接突塊形成前晶圓2〇1係藉由鋁 43 530357 五、發明說明（41) 板163的放射熱被緩慢的加熱。如此使連接突塊形成前晶 圓201不立即接觸於鋁板163，首先保持於空中加熱，可以 防止對室溫之連接突塊形成前晶圓2〇1給於熱應力，可以 防止連接突塊形成前晶圓2〇 1的物理損傷與所形成之電路 之破壞的發生。在本實施型態，該步驟4〇丨之加熱時間約 為1〜3分，作為上述室溫之約27。〇之連接突塊形成前晶圓 201 ’係在如第25圖所示之升溫曲線，被加熱至4〇。〇前後。 尚且’上述加熱時間及連接突塊形成前晶圓2〇1之升溫溫 度’並不限定於上述之例，例如依據連接突塊形成前晶圓 201的種類、材質及尺寸等、及電極部分15及連接突塊16 的各材質及尺寸特別是電極部分15的膜厚、連接突塊16的 台座部分16a的直徑等被變更。又，上述第25圖係第26圖 所示ΠΙ部分之擴大圖。 在其次之步驟402，再度使鋁板163上升到上升位置 168。此時，具備於晶圓保持部1411之保持爪1417，係如 第27圖所示進入形成於鋁板163之上述排洩溝16〇7内。藉 此，被保持於晶圓保持部1411之連接突塊形成前晶圓2〇1， 被載置於鋁板163上。尚且，如上述在本實施型態，在搬 入側移載裝置141及搬出侧移載裝置142由於不設置升降機 構’所以為了進行朝預熱裝置160之連接突塊形成前晶圓 201的搬入動作及朝鋁板163之載置動作，有必要進行鋁板 163之升降。 在其次之步驟403，如第28圖所示，打開搬入侧移載 裝置141之第1保持構件η 14及第2保持構件1415，在其次 44 五 '發明說明(42) 之步驟404，如第29圖所示，將鋁板163下降到上述下降位 置 167。 在其次之步驟405，如第26圖所示，藉朝崁板式加熱 為161的通電昇溫鋁板163，鋁板163與連接突塊形成前晶 圓201在接觸之狀態，將連接突塊形成前晶圓2〇ι由上述預 熱開始溫度T0附近之溫度加熱到形成前接合促進用溫度 。該形成前接合促進用溫度T1，係在連接突塊焊接^ /凰度T2以上，作為半導體基板之一例之該當連接突塊形 成前晶圓2〇1的損傷防止溫度丁6以下之溫度。尚且，所謂 損傷防止溫度TB，係指該當連接突塊形成前晶圓2〇1 一面 發生物理的損傷，—面發生電路破壞，給該當連接突塊形 成前晶圓201帶來障礙之溫度，具體而言，為上述連接突 塊焊接用溫度T2+約的程度之溫度。將上述形成前接 。促進用度度T1作為連接突塊焊接用溫度T2以上的理 由，係在未滿連接突塊焊接用溫度Τ2即使加熱，則僅進 行電極部分15的表面的氧化，無法期望如將如上述之電極 部分15之金屬粒子微細化之適當化等，藉此，由於無法謀 求連接突塊16的接合狀態之改善。 在本貝靶型恶，上述連接突塊用溫度丁2為，由 於上述損傷防止用溫度巧約為3⑽。c，所以將上述形成前 =合促㈣溫度取定在仙代。η述形成前接 口、促進用溫度T1之聲溫坡度，在本實施型態係作為3〇口 分。不用說’此等之連接突塊悍接用溫度τ2、形成前接 口促進用血度Τ1、及昇溫坡度，並不限定於上述之值， 530357

五、發明說明（43) 亦依據例如連接突塊形成前晶圓2〇1的種類、材質及尺寸 等、及電極部分15及連接突塊16之各材質、尺寸特別是電 極。P/7 15之膜厚、連接突塊μ之台座部分i6a的直徑等被 變更。 在其次之步驟406，在上述約210°C之形成前接合促 進用溫度τι，在連接突塊形成前晶圓2〇1約略到達時，將 上述約210°C之形成前接合促進用溫度T1維持形成前接合 促進用時間tl。在設置如此之保持時間，謀求促進如使電 極邛为15之金屬粒子微細化之金屬粒子的適當化。在本實 施型態，將上述形成前接合促進用時間u作違約1〇分。不 用說，該形成前接合述進用時間tl，並不限定於該值，亦 依據例如連接突塊形成前晶圓201的種類、材質及尺寸等、 及電極部分15及連接突塊16之各材質、尺寸特別是電極部 为15之膜厚、連接突塊16之台座部分16a的直徑等被變更。 尚且，預熱裝置160的溫度測定，係在設置於如上述 之鋁板163之溫度傳感器166來進行。但鋁板163與連接突 塊形成則晶圓201相接觸，又，由於連接突塊形成前晶圓2〇1 較薄，所以鋁板163的溫度與連接突塊形成前晶圓2〇ι的溫 度被看作相同。 在其次之步驟407,在上述形成前接合促進用用時間ti 經過時點，開始連接突塊形成前晶圓2〇1的降溫。亦即， 控制朝崁板式加熱器161之通電進行鋁板163的冷卻，連接 突塊形成前晶圓201由上述約]…^的行程前接合促進用溫 度ti下降至上述連接突塊焊接用溫度T2。在此，將降溫目 530357 五、發明說明（44) 標溫度作為連接突塊焊接用溫度T2的理由，係由於在其 次之連接突塊用溫度T2實行連接突塊16的形成。在本實 知型悲，上述降溫坡度係與上述昇溫坡度相同設定於3〇艽 /分。不用說，該降溫坡度並不限定於上述值，亦依據例 如連接突塊形成前晶圓2〇 1的種類、材質及尺寸等、及電 極邛刀15及連接突塊16之各材質、尺寸特別是電極部分i 5 之膜尽、連接犬塊16之台座部分i6a的直徑等被變更。又， 即使使上述昇溫坡度與降溫坡度不同亦佳。但是，在連接 大塊形成如晶圓201依據溫度變化發生如電荷之晶圓的場 a降溫坡度大的話連接突塊形成前晶圓201發生損傷機 率鐽而。藉此在此種場合，最好是降溫坡度比昇溫坡度緩 和較好。 在其次之步驟408，預熱動作終了。此時，在本實施 型態，將連接突塊形成前晶圓201與鋁板163維持在接觸狀 態例如〇〜1分鐘之間，使其可以降低鋁板163的溫度與連 接犬塊形成前晶圓201之溫度差。在進行如此之操作，例 如即使在溫度變化敏感之連接突塊形成前晶圓2〇1的場合 也沒有問題，可以朝約15(rc之連接突塊用溫度T2之焊接 載物台110之移載。 如此，對於連接突塊形成前晶圓201，藉上述形成前 接合促進用溫度控制進行預熱動作後’針對連接突塊形成 前晶圓2〇1進行步驟5之動作。另—方面，針對預熱裝置16〇 進行朝上述預熱開始溫度Τ0之降溫動作。 藉如此之形成前接合促進用溫度控制進行預熱動 47 530357 五、發明說明（45) 作，如上述，在電極部分15中，粒徑較大較粗之金屬粒子， 在粒子之被微細化狀態，變化之電極部分15的強度提昇。 藉此，在形成連接突塊時，可以使電極部分15與連接突塊 b之接合強度提昇。具體的，在進行上述預熱動作之晶圓 的各電極部分15上，台座部分16a之直徑形成9〇#m，形 成金連接突塊16後，如第30圖所示，在台座部分16a由電 極部分15的表面至3 #爪之處所接觸剪斷用構件17，測定 剪斷狀態。其結果，行程40個程度之電極部分15之全部之 金連接突塊16，在台座部分i6a形成破斷面破斷，引起所 謂金中破斷。亦即，不是在電極部分15與連接突塊16之接 合界面部破斷，與習知相比可以了解堅固之接合。又，間 _力之散亂也變成在約2〇〇mN以下。 尚且，在習之不進行如上述之本實施型態之預熱動 作，或乎無法達成連接突塊形成本身，連接突塊之形成其 剪斷力例如為240250mN程度，由於剪斷力也低其散亂也 大’所以實用上並無法耐久。 另外，上述形成前接合促進用溫度丁1為上述連接突 塊焊接用溫度T2以上之溫度，在上述實施型態，由於將 連接突塊焊接用溫度T2設定於15代，加上約㈣於連接 突塊用溫度T2作為約21代。形成前接合促進用溫度^， 由於與上述連接突塊焊接用溫度T1有關係，所以例如連 接突塊用溫度T2若有約21代的話，最好加上約3〇〜贼， y成勺240 250 C。依此，形成前接合促進用溫度Tl最好 加上3〇〜6〇°C於上述連接突塊焊接用溫度T2之值。又，由 48 530357

49 530357 五、發明說明（47) 在連接突塊形成前晶圓201發生電荷。但是，由於連接突 塊形成前晶圓201被載置於銘板163，所以電荷可以藉由|呂 板163被接地除電。 在上述之預熱動作之其次實行步驟5。在步驟5，首 先如第23圖所示，由預熱裝置160朝焊接載物台11〇進行連 接大塊形成前晶圓201的移載動作。 在第23圖之步驟501，第1保持構件1414及第2保持構 件1415，藉搬入側移載裝置141之驅動部1412之動作向打 開方向移動。在其次之步驟502,使預熱裝置16〇之鋁板163 由下降位置167移動到上升位置168。此時具備於第丨保持 構件1414及第2保持構件1415之各保持爪1417，係進入鋁 板163的各排洩溝1607。而且，在其次之步驟5〇3關閉第i 保持構件1414及第2保持構件1415。在其次之步驟5〇4，使 吹氣吸引裝置1611動作，由鋁板163之空氣出入孔16〇8喷 出空氣，使鋁板163與連接突塊形成前晶圓2〇1分離。尚且， 使其噴出之空氣溫度，極力的可以防止被預熱之連接突塊 形成前晶圓201之溫度降低之程度之溫度，例如為約16〇它 前後。而且，在如此之吹氣動作中，在步驟5〇5使鋁板163 下降，使連接突塊形成前晶圓2〇1保持於具有第丨保持構件 1414及第2保持構件1415晶圓保持部1411。在其次之步驟 506，停止上述吹氣吸引裝置1611之動作終了吹氣動作， 在步驟507，使保持被昇溫之連接突塊形成前晶圓2〇1之上 述晶圓保持部1411向焊接載物台11〇的上方移動。以後， 後述，移轉至朝焊接載物台1 之載置動作。 530357 五、發明說明（48) 另一方面，被昇溫至約150°C之預熱裝置160之鋁板 163 ’在載置其次之連接突塊形成前晶圓201之前，有必要 再度使其降溫至上述預熱裝置開始溫度T0。在此，在第23 圖所示之步驟510中，使冷卻空氣供給裝置1613動作，供 給冷卻用空氣至鋁板163内之冷煤用通路1612。進一步， 在其次之步驟511及步驟512,使預熱裝置160之壓汽缸1601 動作，使紹板163由上述下降位置167上升到上述上升位置 168 ’與崁板式加熱器框162與鋁板163分離，將呂板163的 溫度冷卻至約40°C。尚且，在本實施型態，將鋁板163的 冷卻溫度設定在上述約4(TC，但並不限定於該溫度。 如上述使崁板式加熱器框162與鋁板163分離，可以 有效率的冷卻銘板163。銘板163的溫度冷到約4〇後，在 步驟513，停止冷卻空氣供給裝置1613之動作，終止冷卻 用空氣的供給。而且，在步驟514，使鋁板163下降，在步 驟5 15，使搬入側移載裝置141之晶圓保持部1411回到搬送 裝置130的上方。 其次，由預熱裝置160針對朝焊接載物台11〇之連接突 塊形成前晶圓201之移載動作加以說明。尚且，起因於連 接突塊形成前晶圓201的溫度與焊接載物台11〇之溫度之 差，依連接突塊形成前晶圓201的材質亦有時發生相反。 藉此，對於被載置料接載物台110上之連接突塊形成前 晶圓20卜也有進行熱風吹氣動作的場合作為該相反矯正 用動作。以下，採用進行上述熱風吹氣動作的場合為例加 以說明。 51 五、發明說明（49) 在第32圖所示之步驟5〇7，如第％圖所示，被保持於 ，入側移載裝置141之晶圓保持部1411之連接突塊形成前 曰曰圓2G1 ’被搬入焊接載物台11G上。在其次之步驟531， 為了朝焊接載物台110之連接突塊形成前晶圓2〇1的搬入角 ㈣整進行焊接載物台U〇的旋轉。在其次之步驟532，如 第34圖所不’晶圓載置台丨丨丨上升至連接突塊形成前晶圓 的厚度方向，接觸到連接突塊形成前晶圓2〇丨的裡面 〇lb更進一步，推上若干晶圓201。尚且，晶圓載置台 上升時，上述晶圓保持部1411之各保持爪1417進入形成於 晶圓載置台111之排洩溝1丨6。 該推上之時接觸到連接突塊形成前晶圓2〇1之表面 201&之除電用接觸構件14162，係一面逆勢於彈簧14162之 付勢力，一面在維持接觸於上述表面2〇。之狀態下被推 上。 在其次之步驟533，如第35圖所示，第丨保持構件 1414 及第2保持構件1415，藉搬入侧移動裝置141之驅動部1412 之動作，向打開之方向移動，藉晶圓保持部1411解除連接 突塊形成前晶圓201之保持。 在該狀態，在其次之步驟534，使吹氣裝置115動作， 將來自開口於晶圓載置台111之空氣出入孔113之約16〇充 程度之上述反矯正用熱風，吹向連接突塊形成前晶圓2〇1。 藉該吹氣動作，約0.5mm程度之連接突塊形成前晶圓 2〇1，藉晶圓載置台111浮上，但在連接突塊形成前晶圓2〇1 的周圍，由於存在第1保持構件丨414及第2保持構件1415之 530357 、發明說明（5〇) 保持爪1417，所以浮上之連接突塊形成前晶圓2〇1，無法 由晶圓載置台111上脫落。 上述熱風吹氣時間之經過後，在步驟535停止吹氣裝 置115之動作，終止反矯正用熱風吹氣。而且，在步驟兄石， 使吸引裝置114動作，由上述空氣出入孔113開始吸引，將 連接突塊形成前晶圓201向晶圓載置台U1上吸著。在步驟 537，檢出進行上述吸著，在步驟538，如第36圖所示，晶 圓載置台111在保持連接突塊形成前晶圓2〇1之狀態下，下 降到原先的位置。 在以上之動作，上述反矯正動作終止。其後，搬入 側移载裝置141之晶圓保持部1411，向上述搬送位置13〇的 上方移動。 如以上說明之反矯正動作後，在被載置於焊接載物 σ 1 1 〇上之連接突塊形成前晶圓20 1上之電路中，朝電極部 分15在連接突塊形成頭12〇形成連接突塊16，在本實施型 恶，在連接突塊形成時，連接突塊形成前晶圓201之溫度， 被設定成使其形成如上述l50°c。 上述連接突塊形成後’在步驟6，在搬出侧移載裝置 之晶圓保持部1421中，在第1保持構件1414及第2保持 構件1415保持連接突塊形成後晶圓2〇2，晶圓保持部1421， 以搬出側移移載裝置142之移動裝置1423的驅動向X方向 移動，如第2圖所示，在後熱裝置17〇的上方配置連接突塊 形成後晶圓202，其後，在步驟7被載置於後熱裝置17〇， 實行包含上述形成後接合促進用溫度控制之後熱動作。針 53 530357 五、發明說明（51) 對此等之更詳細之動作，參照第37圖在以下加以說明。 在步驟601，將後熱裝置170之鋁板173加熱至上述連 接突塊焊接用溫度T2之上述150°C。其次，移轉至步驟6， 將被保持於晶圓保持部丨4 21之連接突塊形成後晶圓2 〇 2， 搬入後熱裝置170的上方。 其火，在構成步驟7之步驟701 ’使被上述加熱之铭 板173由下降位置朝上升位置168上升。藉該上升動作，上 述連接突塊形成後晶圓202被接觸載置於鋁板173。尚且， 此時’在搬出側移載裝置142之晶圓保持部1421中，具備 於第1保持構件1424及第2保持構件1425之各保持爪1417， 係進入被形成於鋁板173之排洩溝17〇7。而且，在其次之 步驟702，在搬出側移載裝置142之晶圓保持部1421中，打 開第1保持構件1424及第2保持構件1425，解除連接突塊形 成後晶圓202之保持。在其次之步驟7〇3，使載置上述連接 突塊形成後晶圓202之鋁板173，由上升位置168下降至下 降位置167。 在其次之步驟7〇4，如第26圖所示，藉朝崁板式加熱 器161的通電昇溫鋁板173，在鋁板173與連接突塊形成後 晶圓202接觸之狀態，將連接突塊形成後晶圓2〇2，由上述 連接突塊焊接用溫度丁2加熱至形成後接合促進用溫度 T3。該形成後接合促進用溫度T3，在連接突塊焊接用溫 度Τ2以上，作為半導體基板之一例之該當連接突塊形成 後晶圓202之損傷防止溫度TB以下之溫度。尚且，所謂損 傷防止溫度ΤΒ，係如上述，該當連接突塊形成後晶圓2〇2

54 530357 五、發明說明（52) 一面發生物理的損傷，一面發生電路破壞，給該當連接突 塊形成後晶圓202帶來障礙之溫度，具體的，為上述連接 突塊焊接用溫度T2+約150°C程度之溫度。 在本實％型怨，上述开> 成後接合促進用溫度，係 设疋成與上述形成前接合促進用溫度丁丨相同之約21〇它， 但不用說亦可以使其不同。x，由上述連接突塊焊接用溫 度T2道上述形成後接合促進用溫度乃之升溫坡度，在本 實施型態，係與上述之預熱動作的場合相同作成3〇χ：/分。 不用說，該升溫坡度並不限定於上述之值，亦依據例如連 接突塊形成後晶圓202的種類、材質及尺寸等、及電極部 刀15及連接突塊16之各材質、尺寸特別是電極部分^之膜 厚連接犬塊16之台座部分16a的直徑等被變更。 、在其次之步驟705,在連接突塊形成後晶圓2〇2幾乎 到達上述約21(TC之形成後接合促進用溫度乃時，將上述 約2听之形成後接合促進用溫度T3維持形成後接合促進 用知間Τ3。设置如此之保持時間，在形成於電極部分Η 上，連接突塊16與電極部分15中，在兩金屬之間之擴散更 ^效^進行’可以使連接突塊16與電極部分15之接合狀 恶更提汁。在本實施型態，將上述形成後接合促進用時間 T3作為約3分鐘。 在本實施型態，如上述將上述形成後接合促進用溫 又維持在10刀知，但在形成後接合促進用溫度T3盘嗲 溫度之保持時間之間，如第_所示具有相關關係，广: 者可以提昇連接突塊與電極部分15之接合強度之領域 530357 、發明說明（53) 亦即，如上述之後熱動作，由於是用以促進連接突 塊16與電極部分15之金屬擴散之動作，所以在設定形成後 接。促進用溫度T3比上述連接突塊焊接用溫度T2稍高溫 度日守而要比較長之保持時間，反之，在設定形成後接合 促進用μ度Τ3比上述連接突塊焊接用溫度Τ2更高溫度 寺則可以以比較紐的保持時間完成。但是，設定形成後 接。促進用/jnt度Τ3過於尚的時候，連接突塊16與電極部 刀15之反應過於激烈，最終使連接突塊μ與電極部分Μ之 口強度反而變弱。藉此，存在著可以提昇連接突塊16與 電極部分15之接合強度之上述領域185。 尚且，第38圖為表示上述相關關係及領域185之概念 之圖。 遑論，上述該形成後接合促進用時間t3，並不限定於 上述之值，亦可以依據例如連接突塊形成後晶圓2〇2的種 類、材質及尺寸等、及電極部分15及連接突塊16之各材質、 尺寸等被變更。特別是，電極部分15之厚度l5a、連接突 塊16之台座部分16a之大小，係設定上述形成後接合促進 用溫度T3及上述該形成後接合促進用時間t3之重要之要 素0 例如形成上述微小連接突塊，基材在以矽形成半導 體基板的場合，作為一例，上述連接突塊焊接用溫度丁2 被没定於約27〇t，上述形成後接合促進用溫度T3被設定 於約300°C。 在其次之步驟706，在上述形成後接合促進用溫度丁3

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五、發明說明（54) 經過之時點，開始連接突塊形成後晶圓2〇2之降溫。亦即， 控制朝崁板式加熱器171之通電進行鋁板173的冷卻，連接 犬塊幵> 成後晶圓202的溫度，由上述形成後接合促進用溫 度T3下降至約4〇 C。在本實施型態，降溫坡度被設定成 與上述升溫坡度相同之3〇。〔〕/分。不用說，該降溫坡度並 不限疋於該值’亦可以依據例如連接突塊形成後晶圓202 的種類、材質及尺寸等、及電極部分15及連接突塊16之各 材質、尺寸等被變更。又，即使使上述升溫坡度與降溫坡 度互異亦可。 在其次之步驟7〇7，將搬出側移載裝置142之晶圓保 持部1421，配置於後熱裝置170的上方後，使後熱裝置17〇 之銘板173由下降位置167上升至上升位置168，在上述晶 圓保持部1421中，在第1保持構件1424及第2保持構件 1425 ’使連接突塊形成後晶圓2〇2保持。尚且，該保持動 作之際，使吹氣吸引裝置1711動作，使吹氣用空氣由鋁板 173之空氣出入孔1708喷出，使上述連接突塊形成後晶圓 202由鋁板173浮出。 上述保持後’使銘板173由上升位置168朝下降位置 167下降。另一方面，保持連接突塊形成後晶圓2〇2之搬出 側移載裝置142之晶圓保持部1421，就這樣配置後熱裝置 170的上方。藉此’連接突塊形成後晶圓202，係如第39圖 所示，慢慢的被冷卻於後熱裝置17〇的上方，亦即空中。 尚且，上述第39圖，係表示在第26圖之jy部分之擴大圖。 如此在後熱裝置170的上方進行連接突塊形成後晶圓202的 57 530357 五、發明說明（55) 冷卻的理由，係在由上述約40°c 一下子降溫至室溫之約27 c時’由於連接突塊形成後晶圓202有可能發生損傷，所 以係用以防止該損傷。在本實施型態，在上述空中之冷卻 蚪間係設定在〇〜約2分鐘，藉該空中冷卻，連接突塊形成 後晶圓202變成約37°C。不用說，上述冷卻時間係可以以 連接突塊形成後晶圓202的種類、材質等加以變更。 在其次之步驟708，在上述空中之冷卻時間經過時 點’在保持連接突塊形成後晶圓2〇2之狀態，使搬出側移 载衣置142之晶圓保持部1421向X方向移動，由後熱裝置 170的上方取下，進行連接突塊形成後晶圓2〇2的自然冷 部。藉該自然冷卻冷卻連接突塊形成後晶圓2〇2至上述室 溫。 该步驟708完成後，針對連接突塊形成後晶圓2〇2實 行步驟8之動作。另一方面，針對後熱裝置17〇為了接受其 次之連接突塊形成後晶圓202的準備，開始朝崁板式加熱 器通電，鋁板173被升溫至上述連接突塊焊接用溫度 T2。 尚且，在上述實施型態，上述形成後接合促進用溫 度丁3，係作為超過上述連接突塊焊接用溫度丁2之溫度， 但如第13圖所示，也可以作成與上述連接突塊焊接用溫度 T2之溫度相同。 實行上述之後熱動作，如上述可以使連接突塊16與 ，極部分15之接合強度提昇。更進—步，χ，如本實施型 態，實行上述預熱動作且進行後熱動作，可以得到兩者的 530357 五、發明說明（56) 相乘效果。具體的，例如在由銘所形成之厚度約雇入的 電極部分15，在形成連接突塊台座約9〇_的 16的場合中，在僅實行上述預熱動作時，平均每丨連接突 塊之男斷強度為平均約__。其偏差也可以降低到約 140mN程度。 另外，特別是在晶圓上之各電極部分15欲形成連接 突塊16的場合，連接突塊形成數較多。依此在初期階段， 針對被連接突塊焊接之連接突塊16，剩餘之連接突塊Μ到 焊接終了之時間，由於被維持在連接突塊焊接用溫度丁2， 所以變成在上述後熱動作發生類似之作用。藉此，在上述 後熱動作中，在上述形成後接合促進用控制，特別是依據 形成晶圓之電路部分之數目、進於連接突塊的形成數目， 即使決定上述形成後接合促進用溫度丁3，與上述該形成 後接合促進用時間t3亦可。 又，在實行上述預熱動作及後熱動作之兩方的場合， 可以控制具有關聯之在上述預熱動作中之上述形成前接合 促進用控制，與在上述後熱裝置中之上述形成後接合促進 用控制。如此之具有關聯之控制，係可以在控制裝置18〇 灵行。作為上述具有關聯控制之一例，係在上述形成前接 合述進用控制中，在取得較長之上述形成前接合促進用時 間tl時，在上述形成後接合促進用控制中，上述形成後接 合促進用時間t3比上述形成前接合促進用時間tl較短，反 之’在上述形成前接合促進用時間tl較短時，上述形成後 接合促進用時間t3比上述形成前接合促進用時間tl較長。 530357 五、發明說明（57) 如此，為了使電極部分15與連接突塊16之接合狀態提昇， 在上述形成前接合促進用控制及上述形成後接合促進用控 制中，可以相互互補控制。 以上說明之後熱動作終了後，移轉至步驟8實行以下 之動作。保持連接突塊形成後晶圓202之搬出側移載裝置 142之晶圓保持部1421，係藉移動裝置1423之驅動沿著X 方向朝搬出裝置132的上方移動。移動之狀態如第6圖所 示0 上述移動後，搬出裝置132之驅動部1324動作，如第 40圖所示，保持部1323接觸於連接突塊形成後晶圓2〇2的 裡面202b，且連接突塊形成後晶圓202上升，使其由晶圓 保持部1421之保持爪1417浮上約1mm程度。該上升後，保 持部1323藉吸著動作保持連接突塊形成後晶圓202。 保持部1323保持連接突塊形成後晶圓202後，如第41 圖所示’晶圓保持部1421之第1保持構件1424及第2保持構 件1425,藉驅動部1422打開，解除連接突塊形成後晶圓2〇2 的保持。 上述保持解除後，如第42圖及第43圖所示，上述保 持部1323下降，將連接突塊形成後晶圓2〇2載置於保持台 1321上。該載置台後，保持台1321，在本實施型態係藉吸 著動作保持連接突塊形成後晶圓202。 在其次之步驟9，保持連接突塊形成後晶圓202之上 述保持台1321，藉搬出裝置用移動裝置13422之動作向X 方向移動’將連接突塊形成後晶圓202搬送至第2收納容器

60 530357 五、發明說明（58) 206 側。 又，在本實施型態如作為處理對象之壓電基板晶圓， 依據半導體基板的種類隨著該基板的溫度變化發生電荷， 有時也會發生起因於該電荷之焦電破壞等。藉此，在朝第 2收納容器206之收納前，由於有必要使連接突塊形成後晶 圓202之帶電量減少，所以如第44圖所示，最好在由搬出 側移載裝置142之晶圓保持部1421朝搬出裝置132之連接突 塊形成後晶圓202的收付動作之間，在連接突塊形成後晶 圓202之至少裡面2〇2b側，最好更加上表面202a側之兩面 側設置離子發生裝置19〇。上述收付時由於在連接突塊形 成後晶圓202的裡面202b及表面202a，分別帶電有負電荷 及正電荷，所以為了中和各電荷，被配置於裡面202b側之 離子發生裝置190-1發生正離子，被被配置於表面2〇2&側 之離子發生裝置190-2發生負離子。各離子發生裝置190-1、190_2，係被連接於控制裝置ι8〇被控制動作。尚且， 第44圖係在保持連接突塊形成後晶圓2〇2之保持部丨42丨被 配置於搬出裝置132的上方時，圖示使離子由離子發生裝 置19(M、19〇_2作用於連接突塊形成後晶圓2〇2之狀態， 但如上述收付動作之間，也就是由第4〇圖至第43圖之各動 作之間’在連接突塊形成後晶圓2〇2使離子作用。 如此設置離子發生裝置190，與不設置的場合相比， 可以如以下使帶電量更降低。尚且，下述之帶電量值為1 例。在本實施型態中，在不進行上述之溫度上升控制與溫 度下降控制的場合中，晶圓保持部1421被配置於搬出裝置

61 530357

五、發明說明（59) 132的上方時’連接突塊形成後晶圓202的表面202a之帶電 量約為+ 18V，裡面202b為如上述之約為一 ιοοον。如此 在連接大塊形成後晶圓202之表裡兩面，使離子在離子發 生裝置190進行4分鐘作用，表面202a之帶電量變成約+ 22V ’裡面202b可以作成約為+ 22V。藉此，在本實施型 悲中’進行上述之溫度上升控制與溫度下降控制，進一步 在離子發生裝置190，至少使離子作用於上述裡面2〇2b， 可以更降低裡面202b之帶電量。 更進一步，又，為了使由離子發生裝置19〇“、19〇_2 所發生之離子，更有效率的至少作用於上述裡面2〇2b，如 第44圖所示，至少在裡面侧2〇2b，亦可設置送風裝置ΐ9ι， 用以使所發生之離子更有效率的移動至裡面2〇2b。尚且， 送風裝置191係在控制裝置180被控制動作。 又，如第44圖所示，設置靜電傳感器251，一面以靜 電傳感器251測定至少裡面之202b，最好是更加上表面2〇2& 之兩面的帶電量，一面依據所測定之帶電量，使其在控制 裝置180控制上述離子發生裝置19〇之離子發生量、與送風 裝置191之送風量。 更進一步，即使在由晶圓保持部1421朝搬出裝置132 之連接突塊形成後晶圓202之收付動作前之上述後熱動作 中，為了更有效率的進行除電，即使藉上述離子發生裝置 190，使離子作用之構造亦可。 更進步即使在上述預熱動作中，藉上述離子發 生裝置190使離子作用之構造亦佳。 62 530357 五、發明說明（60) 而且，在其次之步驟10，保持台13 21係將連接突塊 形成後晶圓202收納於第2收納容器206。 藉以上說明之過程，順序，對於各連接突塊形成前 晶圓201形成連接突塊16，並分別被收納至第2收納容器 206。 在上述之本實施型態，已實行在預熱動作之形成前

接合促進用溫度控制，及在後熱動作之形成後接合促進用 溫度控制之兩方，但最低限度若進行上述形成前接合促進 用溫度控制亦可。實行該形成前接合促進用溫度控制，習 知針對接合不得不完全之連接突塊16及電極部分15，在電 極部分15之表面部分中，金屬結晶之適當化，也就是可以 使金屬粒子微細化適當化，由於可以完全作成接合狀態。 在本實施型態之連接突塊形成裝置101所製造之連接 突塊形成完成之半島體基板，最低限度，由於上述形成前 接合促進用溫度控制在預熱裝置160被實行，所以如上述

在電極部分15中，金屬結晶狀態與習知相比被改善，在習 知連接突塊16的形成係不可能，或即使可以形成連接突 塊’對於無法得到所希望之接豪強度之半導體基板亦可以 开7成連接突塊，且亦可以將其接合強度，在連接突塊16之 口座。卩刀16a，使其提昇至剪斷程度。從而，針對連接突 ^ 6”電極部分15具有如此之接合強度之半導體接頭，進 —彳裝κ裝的場合，在如習知所發生之在連接突塊16與電 極^刀15之接合界面部，連接突塊16由電極部分15脫離之 不丨員利之事不會發生。藉此，與習知相比可以提昇進

63 五、發明說明（61) 行倒裝實裝時之信賴性。 (第2實施型態）

At以下，參照圖面詳細說明在本發明中之第2實施型 針對本發明之第2實施型態之連接突塊強度改善裝 置、、即在該連接突塊強度改善裝置所實行之方法、及具有 =述連接突塊強度改善裝置之連接突塊形成裝置，一面參 照圖面-面在以下加以說明。尚且，在各圖中針對相同構 造部分賦予相同符號。 ★第47圖為表示本第2實施型態之】例，具有上述連接 鬼強度改善裝置之上述連接突塊形成裝置。在該連 接突塊形成裝置3G1，處理對象之半導體零件，係切割形 成於該半導體晶圓上之各電子電路所得到之半導體晶片， 在該半導體晶片之電極5丨上形成連接突塊52。㈣，上述 半導體零件並不限定於上述半導體晶片，即使具有上述半 導體晶圓亦可，此種場合，在半導體晶圓之電㈣上形成 連接突塊構成連接突塊形成裝置。 上述連接突塊形成裳置3〇1，係具有半導體晶片供給 裝置叫、半導體晶片搬送裝置312、連接突塊形成部313、 測平裝置314、完成品收納裝置315、焊接載物台316、鱼 控制裝置317。 上述半導體晶片供給裝 κ、口衣置311，係將上述半導體晶片

供給至上述半導體晶片搬送I 狐返衮置312之裝置，具有收納托 架部3 111與托架搬送裝置 ^、+，i/r “ i ^ 夏3 112。上述收納托架部3 111，係 530357 五、發明說明（62) 呈層狀可以收納如圖示之收納上述半導體晶片之托架。托 架搬送裝置3112，係沿著圖示上述收納托架部3111之乂方 向，在裝貨位置與取出位置之間搬送之裝置。在本第2實 施型態，具有將球形螺栓以驅動馬達驅動進行移動動作之 傳送機構。尚且，上述裝貨位置，係在托架搬送裝置3112 可以裝貨收納托架部3111之位置，上述取出位置係在上述 半導體晶片搬送位置3 12，可以取出由收納粍架部3丨丨j所 收納之半導體晶片之位置。尚且，托架搬送裝置3112係被 連接於控制裝置317被控制動作。 上述半導體晶片搬送裝置312，係由上述半導體晶片 供給裝置311取出上述半導體晶片载置於上述焊接載物台 3 16上，更進一步，係將後述之連接突塊形成完成半導體 晶片61，由上述焊接載物台316介由後述之測平裝置314搬 运到完成品收納裝置315之裝置，具有晶片搬送機構3121 與晶片調整機構3122。 上述晶片搬送機構3121，係如第48圖所示，具有進 行朝上述X方向之搬送之X方向移動機構31211、進行朝垂 直於上述X方向之Y方向的搬送之γ方向移動機構、與晶 片保持部31213。 上述X方向移動機構3 1211，係在本第2實施型態具有 以驅動馬達31214驅動球形螺栓進行移動動作之傳送機 構，在該傳送機構安裝上述γ方向移動機構Μ。]。上述γ 方向移動機構31212，具有以驅動馬達3 1215驅動之傳送機 構，在該傳送機構安裝上述晶片保持部31213。該晶片保 65 530357 五、發明說明（63) 持部31213，在本第2實施型態，藉吸引裝置31216以吸著 動作保持上述半導體晶圓。上述驅動馬達3〗2 1 4、上述γ 方向移動機構31212、上述驅動馬達31215、及上述吸引裝 置31216，係被以控制裝置317控制動作。如此之晶片搬送 機構3 121係如以下之動作。 亦即，使驅動X方向移動機構31211及丫方向移動機構 3 1212之晶片保持部3123 13配置於上述取出位置，在晶片 保持部31213由上述半導體晶片供給裝置311取出保持上述 半導體晶片。該保持後，再度驅動χ方向移動機構31211 及Y方向移動機構3 1212，使保持上述半導體晶片之晶片 保持部3 1213移動到上述焊接載物台3丨6，將上述半導體晶 片載置於上述焊接載物台316上。在上述半導體晶片之電 極51上形成連接突塊52後，再度在晶片保持部31213保持 連接犬塊开> 成元成半導體晶片61，該保持後，再度驅動χ 方向移動機構31211及γ方向移動機構31212，由上述焊接 载物台316將連接突塊形成完成半導體晶片61載置於上述 測平裝置3 14之測平載物台3 141上。更進一步，在測平裝 置314連接突塊之尚度整齊之後，在晶片保持部31213保持 連接突塊形成完成半導體晶片61，該保持後，再度驅動χ 方向移動機構3 1211及γ方向移動機構31212，由測平載物 台3141上搬送至完成品收納裝置315。 上述晶片調整機構3 122，係進行被載置於上述焊接 載物台316上之半導體晶片的位置調整裝置，具有位置調 整用構件31221、與使該位置調整用構件31221向又、γ方 66 530357 五 、發明說明（64) 向移動之構件移動機構3 1222。 上述焊接載物台316，係將被載置被位置調整之上述 半導體晶片，在本第2實施型態藉吸著保持，同時加熱至 連接突塊形成用溫度之載物台，在該焊接載物台316連接 上述吸著用之吸引裝置3161及上述加熱用之加熱裝置 3162。尚且，吸引裝置3161及上述加熱用之加熱裝置ha， 係被連接於控制裝置317分別被控制動作。 —另外，在本第2實施型態，上述焊接載物台316，係 如第49圖所示，具有可以載置2個之半導體晶片⑼之空間， 該2個之空間交互的載置半導體晶片6〇，可以謀求生產節 拍的提昇。尚且，焊接載物台316的大小，並不限定於可 以载置2個半導體晶片6G的大小，即使可以載置⑽以上之 J亦可另方面，若不考慮生產節拍的話，即使只有 可以載置1個之半導體晶片60的大小亦可。 ^更進步，在本第2實施型態，上述加熱裝置3162， 係在半導體晶片6〇之電極5 i上形成連接突塊％，對於相當 於連接突塊形成完成零件之連接突塊形成完成半導體晶片 1轟求電極51與連接突塊52之接合強度的改善，藉接合 強度改善條件也進行加熱。藉該接合強度改善條件針對加 …$詳細谷後再述。另外，在本第2實施型態，在焊接載 物口 316中’藉上述接合強度改善條件進行加熱，相當於 ，熱處理部之接合強度改善用空間川^為網眼模樣所示之 琢所並不限定於該位置，例如亦可以設置於第49圖點 線所不之场所’進一步如後述亦可以設置於焊接载物台he 67 530357

五、發明說明（65) I 以外之構成部分。又，接合強度改善用空間3163，係在本 =2實施型態具有可以載置2個之連接突塊形成完成半導體 曰曰片61之大小，但並不限定於此等，即使可以載置3個以 上或1個之連接突塊形成完成半導體晶片61之大小亦可。 : 上述連接突塊形成部3 13，係在被保持於上述焊接載 物台316上之半導體晶片6〇之電極51形成連接突塊之裝 置，並具有連接突塊形成用頭3131、與X、γ平台3132。 尚且’在本第2實施型態，在丨台之連接突塊形成部⑴進 _ 行連接突塊形成。上述連接突塊形成用頭3131，係如第5〇 圖所示，隨著供給由連接突塊52所形成之金線，使該金線 先端部分溶融形成連接突塊52，具有形成稱作初球之溶融 球之金線供給部、與在朝電極51上之連接突塊形成時將上 述溶融球推壓至上述電極51上，同時賦予超音波震動之推 壓震動部31311，並被安裝於上述χγ平台3132。χ、γ平 台3132，係具有使連接突塊形成用頭3131向X方向移動， 例如以馬達形成之第1驅動源3 1321、與使連接突塊形成用 · 頭3131向Υ方向移動，例如以馬達形成之第2驅動源 31322，藉第1驅動源3 1321及第2驅動源31322之驅動，使 · 連接突塊形成用頭3131向X、Υ方向移動，在半導體晶片6〇 之所希望之電極51上配置上述溶融球。 ’ 上述第1驅動源3 1321、第2驅動源3 1322、及推壓震 動部3 13 11係被連接於控制裝置3 17，如上述在半導體晶片 60之所希望之電極51上配置上述溶融球，且在電極51上以 控制裝置317控制動作使其形成連接突塊52。 68 530357 五、發明說明（66) 上述測平裝置314，係在上述連接突塊形成部313， 用乂使化成於上述半導體晶片6〇之電極51上之連接突塊52 之π度正$之裝置’如第51圖所示’具有測平載物台3⑷、 沖壓裝置3142、與連接突塊高度檢查裝置3⑷。上述測平 載物口 314卜係載置連接突塊完成半導體晶片㈣吸著保 持同時藉例如具有由馬達所形成之驅動源3 1412之移動 機構3⑷WY方向可動。上述沖壓裝置迎，係具有接 觸於形成於連接突塊形成完成半導體晶片61上之全部之連 接突塊52之推壓板31421，在被保持於載物台上之連接突 塊形成完成半導體晶片61之厚度方向，使上述推壓板31421 移動推壓各連接突塊52，將由連接突塊形成完成半導體晶 片61之例如連接突塊形成面之連接突塊％的高度整平。連 接突塊高度檢查裝置3143，係檢查在上述沖壓裝置3142所 處理之連接突塊52的高度之裝置，被安裝於例如由馬達所 形成之驅動源3142之移動機構31431，並可向又方向移動。 尚且，上述驅動源31412、31432、沖壓裝置3142、及連接 突塊南度檢查裝置3143之分別各項，係被連接於控制裝置 3 17並被控制動作。 上述完成品收納裝置315，係收納上述連接突塊形成 完成半導體晶片61之裝置，與上述之半導體晶片供給震置 311同樣，具有收納上述連接突塊形成完成半導體晶片61 之收納托架3151、搬送該收納托架3151之托架搬送裝置。 尚且，完成品收納裝置315係被以控制裝置317控制動作。 在如以上說明之連接突塊形成裝置301，作為特徵之 69 530357 五、發明說明（π) 構成部分之1個，進一步，設置包含上述之控制裝置317之 連接突塊強度改善裝置。針對該連接突塊強度改善裝置以 下加以詳細說明。 第52圖為針對以矽半導體基板形成之半導體晶片 之、或矽半導體晶圓之在鋁之電極51上，形成以金形成之 連接突塊52之連接突塊形成完成半導體晶片，以50°C及100 c分別加熱的場合，在電極51與連接突塊52之接合界面 中，表示剪斷力與連接突塊形成後之經過時間之關係。由 該第52圖可以明白，連接突塊形成後，以適當之溫度在適 當之時間保溫連接突塊形成完成半導體晶片或連接突塊形 成完成半導體晶圓，可以了解可以使上述剪斷力，亦即電 極51與連接突塊52之接合強度增加。該現象，係以適當之 溫度保溫連接突塊形成完成半導體晶片或連接突塊形成完 成半導體晶圓，在上述接合界面部分中，進行電極51之鋁 與連接突塊52之金的材料擴散，解此可以考慮到增加上述 接合強度。 又，例如在半導體晶片之電極5丨上形成連接突塊52 的場合，從習知進行上述半導體晶片之加熱，但由第52圖 的結果，在連接突塊形成時中，半導體晶片之加熱溫度即 使為比較低溫之連接突塊形成時溫度，連接突塊形成後， 以超過上述連接突塊形成時溫度之溫度加熱連接突塊形成 完成半導體晶片，可以了解可以使上述接合強度提昇。 更進一步，可以由第52圖了解，在必要上加熱上述 連接犬塊形成完成半導體晶片或連接突塊形成完成半導體 70 530357 五、發明說明（68) 晶圓後，反而上述接合強度變劣化。此等可以考慮的是起 因於電極5 1之鋁熱劣化。 另外’第53圖係表示在連接突塊形成時上述半導體 晶片或上述半導體晶圓之連接突塊形成時溫度與上述剪斷 力之關係，由該第53圖可以了解，為了提昇上述剪斷力最 好以比較的高溫，也就是由第53圖來判斷約1〇〇〜約25〇它 程度來衝4里。又’參照第52圖如上所述，由於必要以上加 熱會招至上述剪斷力之劣化，所以例如如第54圖所示存在 有加熱溫度與加熱時間之關係。 藉此，連接突塊52之形成後，使上述接合強度增加 謀求接合強度之改善作為接合強度改善強度，可以說將加 熱上述連接突塊形成完成半導體晶片與連接突塊形成完成 半導體晶圓之溫度及時間作為變數之條件。 、尚且，在第54圖中，針對例如上述連接突塊形成完 成半導體晶片，以10(rc加熱時作為丨例最好約為3小時土 a h時之加熱犄間，以2〇〇它加熱時作為丨例最好約為^小 時±3分之加熱時間，以3〇(rc加熱時作為丨例最好約為ι 刀—r心之加熱日寸間。在此，作為上述“小時之“列約為工 小時，作為上述々分之1例、約為15分，作為上述"少之1例 約為20秒。 如上述之上述接合強度的增加，由於可以考慮到起 因於電極51之材料與連接突塊52之材料的擴散的促進，所 以如此之接合強度改善條件，係被決定於針對電極^的材 質、電極51的大小、連接突塊52的材質、連接突塊^的大

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五、發明說明（69) 小、構成上述半導體晶片與上述半導體晶圓之半導體基板 的材負、及該半導體基板的大小之至少1個，最好是針對 電極51的材質及大小、連接突塊52的材質及大小、及構成 上述半導體晶片與上述半導體晶圓之半導體基板的材質、 及该半導體基板的大小之至少丨組，或藉此等各組之組合 來決定。 矽半導體基板之1邊6mm之正方形狀之半導體晶片係 作為上述接合強度改善條件之1例，電極5 1係以紹形成1個 較大1邊為lOOAm、厚度為1/zm之正方形，連接突塊52， 係以至形成如弟63圖所示d尺寸080//m、台座高度為η 尺寸20#m。對於如此之半導體晶片，連接突塊形成後， 以200 C進行1小時的加熱。其結果，上述剪斷力係在連接 突塊形成時為5〇〇mN，加熱處理後提昇至8〇〇mN。 即使在上述半導體晶片中，平均j個晶片例如^ 個 刚後之電極51存在，由於此等順序的形成連接突塊％，由 第1形成連接突塊52，到全部之電極51形成連接突塊經過 之時間。如上述，在連接突塊形成時半導體晶片與半導體 晶圓被加熱，由於藉連接突塊形成後加熱提昇上述接合強 度，例如第1次所形成之連接突塊52的接合強度、與最後 所形成之連接突塊52之接合強度發生差異。因此，具有所 謂在1晶片中各連接突塊52之接合強度不均一之問題。該 問題在半導體晶圓上之全部之電極5 1，在形成連接突燒 52時將變得更大。 ‘ 另外，在矽半導體基板的場合，連接突塊形成時的 72 530357 五、發明說明（70)

溫度及其後之加熱溫度，即使同時較粗的溫度管理亦可， 但在如GaAs、LiTa03及LiNb03之化合物半導體基板的場 合與水晶基板的場合，在矽基板的場合中，在以溫度進行 連接突塊形成時，因顛倒等基板發生損傷的可能性較高。 因此在連接突塊形成時，以上述損傷不發生之非損傷溫 度具體的以比石夕基板的場合還低之溫度進行半導體晶片 與半導體晶圓的加熱，且連接突塊形成後之加熱溫度也有 必要以比較低的溫度來進行。尚且，在矽半導體基板的場 合，可以以超過連接突塊形成用溫度進行連接突塊形成後 的加熱。因此，可以以超過上述非損傷温度之溫度進行連 接犬塊形成後的加熱。 在此，如參照第52圖〜第54圖之說明，以連接突塊形 成後之加熱溫度及加熱時間，利用可以增加上述接合強 度，在本第2實施型態，具有改善上述接合強度之不均一，

與習知相比可以使半導體零件的品質提昇之上述連接突塊 強度改善裝置。 該連接突塊強度改善裝置，在本第2實施型態之連接 犬塊形成裝置301 ’係由上述控制裝置317、與具備於具有 上述接合強度改善用空間3163之焊接載物台316之加熱裝 置3162所構成。控制裝置317，係藉上述接合強度改善條 件，在上述加熱裝置進行加熱控制。如本第2實施型態， 在焊接載物台316設置加熱裝置3162及接合強度改善用空 間3163，具有優點的是可以將加熱裝置3162兼用作為連接 突塊形成之際之加熱用與連接突塊形成後之加熱用之兩方 73 530357 五、發明說明（71) 之點。在本第2實施型態，加熱裝置3162係由加熱器與該 加熱器電力供給部所構成。 但疋’為了提昇上述接合強度，由於若加熱連接突 塊形成後之連接突塊形成完成半導體零件亦可，在加熱裝 置3162及在該加熱裝置被控制加熱部分之接合強度改善用 空間3163,並不限定於設置在上述焊接載物台316之型態。 例如如第55圖所示，在相當於上述測平裝置314之測平載 物台3141之測平裝置414中，將載物台4141作為上述接合 強度改善用空間3163，在上述載物台4141具有上數加熱裝 置3 162為了使連接犬塊52之南度整齊對於被載置於載物 口 4141上或多數之連接突塊形成完成半導體零件，藉上述 接合強度改善條件可以構成使其進行加熱。採用如此之構 造’與連接突塊52之高度整齊動作平行，由於可以藉上述 接合強度改善條件進行加熱控制，所以可以謀求生產節拍 的提昇。 力外，如第56圖所示 吾於上述完成品收納裝 置315之收納托架3151之完成品收納裝置415之收納托架 具有上述加熱裝置’或對於多數之連接突塊形成 完成半導體料，可讀合強纽善條件構成使其 進行加熱控制。更具體的說明，作為上述加熱裝置3162, 例如在構纽納托架4151之框㈣面設置加熱器，或使收 納托架3151移動在上職架搬送裝置加熱器，對於控制該 加熱器之加熱被收缺該__4ΐ5ι歧納托架3⑸内 之上述連接突塊形成完成半導料件，藉上述接合強度改

74 530357 五、發明說明（72) 善條件進行加熱控制。此種場合，上述收内托架4151的内 部、極收納托架3151的内部，相當於上述接合強度改善用 空間3163。又，該場合，在收納上述連接突塊形成完成半 導體零件於收納托架4151之間，為了謀求接合強度的改 善’由生產節拍面來看也是有利的。 更進一步，如第57圖所示，在連接突塊形成裝置重 新設置加熱載物台480，在該加熱載物台48〇載置多數之連 接突塊形成完成半導體零件，對於該連接突塊形成完成半 導體零件，藉上述接合強度改善條件，可以構成使其進行 加熱控制。 針對上述控制裝置317對於上述加裝置316，藉實行 上述接合強度改善條件加熱控制加以說明。 參照第52圖〜第54圖如上所述，上述接合強度改善條 件，係依照電極51的材質及大小、連接突塊％的材質及大 小、及針對構成上述半導體晶片與上述半導體晶圓之半導 體基板的材質及大小之各項或該等之組合來決定，係以加 熱相當於連接突塊形成完成半導體零件之連接突塊形成完 成半導體晶片與連接突塊形成完成半導體晶圓之溫度及時 間作為變數之條件。藉此，在本第2實施型態，在控制裝 置3 17之記憶部3171，預先藉參照第52圖〜第54圖之上述 之上述接合強度改善條件，收納控制上述加熱溫度及時間 之接合強度改善用程式H，該程式不預先收納於記憶 部3171亦可，即使由記錄上述接合強度改善用程式之 ROM等之記錄媒體讀出收納亦可，又，介由通信線使其 五、發明說明（73) 收納亦可。 首作為上述接合強度改善用程式之⑽，係例如以石夕半 導體基板形成半導體晶片與半導體晶圓的場合，在上述焊 接載物台316上之連接突塊52之形成時中，半導體晶片與 +導體晶圓之加熱溫度係約為200t，連接突塊形成後， 載置於上述接合強度改善用空間3163之連接突塊形成完成 半導體晶片與連接突塊形成完成半導體晶圓之接合強度改 善用之溫度約為25(TC，加熱時間為30分鐘。如上述=導 體基板之材質為石夕時，連接突塊形成時溫度及接合強度改 善用之溫度可以比較粗的控制，上述接合強度改善用之溫 度比車又於連接突塊形成時溫度，即使較高、較低或同溫都 沒有關係。 另一方面，在以上述之化合物半導體基板形成之半 導體晶片與半導體晶圓、與容易受到物理的損傷之半導體 晶片與半導體晶圓的場合，由於連接突塊形成時溫度達到 =250°C以上後，就有可能發生破裂等之損昇，所以連接 突塊形成時溫度及接合強度改善用溫度同時，與以矽半導 體基板形成的場合相比較低，作為上述非損傷溫度。藉此， 依據接合強度改善用溫度之加熱時間，與石夕半導體基板的 琢口相比彳于較長。作為具體例，係在連接突塊形成時連 接突塊形成用溫度為15(TC ,在連接突塊形成後之接合強 度改善用溫度為20(TC，依據接合強度改善用溫度之加熱 時間為1小時。 更進一步，上述控制裝置317可以如其次之動作控制 530357

來進行。 在如上述之上述接合強度改善用空間3163，配置多 數個上述連接突塊形成完成半導體晶片與連接突塊形成完 成半導體晶圓，又，如上述藉連接突塊形成後之加熱時間 的經過提昇上述接合強度。藉此，例如採用上述加熱載物 台480為例，參照第58圖加以說明。但在加熱載物台48〇中， 預先將接合強度改善用空間3163劃分為多數區，在各每一 刀區设置加熱裝置3 162。在第5 8圖所示之例，將接合強度 改善用空間3163分割成5個分區4801-1〜4801-5，將分別之 分區4801-1〜4801-5作為加熱處理部，使其可以個別的控 制加熱，在每1各分區4801-1〜4801-5配置加熱裝置3162· ^脱士同時進行每丨分區料仏丨〜料❶丨^之溫度測定， 例如設置熱電對之加熱裝置3162-1〜316孓5。加熱裝置 3162-1〜3162-5及加熱裝置3162-1〜3162-5，係被連接於控 制裝置317。 在如此之構造中，控制裝置317，係在每1分區48〇1一 1〜4801-5，以上述接合強度改善條件控制上述連接突塊形 成完成半導體晶片與連接突塊形成完成半導體晶圓之載置 後的經過時間與加熱溫度，使其在被載置於分別之每^分 區4801-1〜4801-5之連接突塊形成完成半導體晶片與連接 突塊形成完成半導體晶圓中，上述接合強度變成適當值以 上。 更進一步，又，如第59圖所示，對於切割成各個之 半導體晶片60之前之半導體晶圓7〇，在由各半導體晶片6〇 530357 五、發明說明（75) 所形成之電路部分，由第1之電路部分71“到最後之電路 部分71-n，以箭頭符號所示之順序，在全部之電路部分71 之電極51，以1台之連接突塊形成部313形成連接突塊”的 場合，上述控制裝置317最好特別是進行如其次之動作控 制。 亦即，特別是半導體晶圓7〇的場合，在上述電路部 刀71 -1形成連接突塊後，在上述電路部分7丨_n，由於到達 形成連接突塊終了需要發費比較長的時間，所以連接突塊 形成後之加熱時間依各電路部分71而互異。在該半導體晶 圓70對於形成連接突塊52後之連接突塊形成後半導體晶立 即連接突塊形成橫半導體晶圓進行加熱的場合，即使上述 之谠月已詳述，但上述接合強度之變化，具體的力如第％ 圖所示，概念上如第60圖所示之接合強度曲線39〇，連接 突塊形成後到某一時間隨著加熱時間的經過增加，但經過 所謂超過頂峰值後降低之過程。也就是，在必要以上進行 連接突塊形成後的加熱時，上述接合強度最終劣化。藉此， 初期對於進行連接突塊形成之電路部分71，連接突塊形成 後的加熱為短時間或不需要。針對後期進行連接突塊形成 之電路部分7：1，與上述初期相比可以有較長之加熱時間。 ^此’連接突塊52之上述接合強度’由於在分別之電路部 所以在半導體晶圓70之全部之電路部分中，為 了使連接突塊52的接合強度提昇，且儘可能均-化，所以 有必要藉控制裝置3Π說明如以下之加熱裝置。 也就是’如第61圖所示，控制裝置317，係在步驟（國 78 530357 五 、發明說明（76) 内以「s」表示）801，計測記憶在半導體晶圓7〇上，在最 初開始形成連接突塊52時之開始時刻Ts，與在全部之電極 51終止形成連接突塊52時之終了時刻TS。在其次之步驟 8〇2，對應上述半導體晶片搬送裝置312，在晶圓用之搬送 裝置中’由焊接載物台3 16在例如上述加熱載物台中，在 接合強度改善用空間3 16 3載置連接突塊形成完成半導體晶 圓70。 其次’在步驟803之控制裝置317，係由上述終了時 刻TE扣除上述開始時刻TS之時間，依據全連接突塊形成 時間（TE-TS)求得上述接合強度改善條件，以求得之接合 強度改善條件進行上述加熱裝置3 162之加熱控制。亦即以 上述接合強度曲線390預先判斷上述接合強度之變化。更 進一步，藉連接突塊形成後之加熱判斷所得到之最大接合 強度值P2，又，藉連接突塊形成後之加熱，設定想得到 之最低接合強度值之最低接合強度值5>丨時，在步驟8〇3， 首先，控制裝置317，係由上述接合強度曲線39〇通過上述 敢低接合強度值P1之時刻之T 4及時刻T1求得時間，也就 是，在連接突塊形成後中，以加熱求得上述接合強度得到 改善之加熱適當時間τ。其次，控制裝置317，係判斷上 述加熱適當時間T有否超過形成全部之連接突塊所要之實 際時間之上述全連接突塊形成時間（TKTW。 當上述加熱適當時間T超過上述全連接突塊形成時間 (ΊΈ-TS)時，換言之，在進行連接突塊形成後最長加熱之 第1，針對進行連接突塊形成之上述電路部分71_丨，進一

530357 五、發明說明（77) 步即使繼續加熱上述接合強度之劣化沒有開始，上述接合 強度的提昇確實時，則實行步驟804及步驟805。在步驟 804，可以得到上述接合強度之目標值P0，控制裝置317 求得上述接合強度改善條件。具體的，依據上述接合強度 曲線390，求得得到上述目標值P0以上之接合強度之時間 TB，對應該時間TB求得第1加熱時間TOB。而且，在步驟 805，控制裝置317，係以上述接合強度改善條件，具體的 在上述第1加熱時間TOB，進行上述加熱裝置3 162之加熱 控制之上述連接突塊形成完成半導體晶圓70之連接突塊形 成後加熱。此時之加熱溫度，係如上所述，依據半導體基 板的材質、電極51之材質及尺寸、與連接突塊52的材質及 尺寸等，藉控制裝置317來決定。 另一方面，在步驟803，上述加熱適當時間T為上述 全連接突塊形成時間（TE-TS)以下時，換言之，在進行連 接突塊形成後最長加熱之第1，針對進行連接突塊形成之 上述電路部分71_1，此等以上，繼續加熱後上述接合強度 變成未滿上述最低接合強度值P1時，實行步驟806及步驟 807。在步驟806，相當於上述接合強度改善條件，控制裝 置3 17求得由上述全連接突塊形成時間（TE_TS)扣除上述加 熱適當時間T之時間TA，對應該時間TA求得第2加熱時間 TOA。而且，在步驟807，控制裝置317以上述接合強度改 善條件，具體的在上述第2加熱時間TOA，進行上述加熱 裝置3 162之加熱控制之上述連接突塊形成完成半導體晶圓 72之連接突塊形成後加熱。此時之加熱溫度，也如上所述， 80 530357

依據半導體基板的㈣、電極51之㈣及尺寸、與連接突 塊52的材質及尺寸等，藉控制裝置317來決定。 其次，在步驟808，以晶圓用之上述搬送裝置，在上 述加熱載物台48G中，將連接突塊形成完成半導體晶圓^， 由接合強度改善用空間3163搬送至其次過程之上述測平裝 置314之載物台上。 、、在上述之說明，依據上述全連接突塊形成時間（TE-TS) 求得上述接合強度改善條件，但即使不依據全部之連接突 =52之形成㈣，即使依據約略全部之連接突塊％之形成 日守間求得上述接合強度改善條件亦可。在此，所謂約略全 部之連接突塊52,係指相當於全連接突塊之以上之 連接突塊52。 另外，在上述之說明，在作為處理對象之半導體零 件，採用半導體晶圓為例，但即使對於上述半導體晶片， 依據上述全連才妾突塊形成時間（TE-TS)求得上述接合強度 改善條件，亦可適用上述之控制方法。 另外，上述之步驟801〜步驟8〇8之控制動作，係將連 接突塊形成完成半導體晶圓72之全體，_樣加熱的場合之 動作，但參照第58圖的說明，亦可以加熱準用於加熱控制 方法之連接突塊形成完成半導體晶圓72。 /例如如第62圖所圖示，在分區48〇M，配置包含最初 形成連接突塊52之電路部分71]之第i群之電路部分71， 在-久之分區48G1-2，配置比上述第i群時間還遲形成連 接突塊52之第2群之電路部分71，在其次之分區4謝_3，

81 530357 五、發明說明（79) 配置比上述第2群時間還遲形成連接突塊52之第3群之電路 部分71，在其次之分區4801-4，配置比上述第3群時間還 遲形成連接突塊52之第4群之電路部分71，在其次之分區 4801-5，配置包含比最後形成連接突塊52之電路部分71_n 之第5群之電路部分71。 依此，藉控制裝置317，在連接突塊形成完成半導體 晶圓72内，藉為了朝其他之電路部分71之連接突塊的形成 之加熱，對於被没置在配置連接突塊形成後之加熱時間較 長之上述第1群之電路部分71之分區4801-1之加熱裝置 3162-1不進行加熱。或進行比較短的加熱，或可以以比其 他之分區4801之較低之加熱溫度進行加熱。以下，對於分 區4801-2〜分區4801-5之加熱裝置3162-2〜加熱裝置3162- 5，控制裝置3 17可以因應連接突塊形成後經過時間進行溫 度管理。具體的，對於分區48〇1_2〜分區48〇1-5之加熱裝 置3162_2〜加熱裝置3162 — 5,順序的設定較高之加熱溫度， 或設定較長之加熱時間，或可以設定較高之加熱溫度且較 長之之加熱時間。 如此在連接突塊形成完成半導體晶圓72中，即使因 應連接突塊形成後經過時間，將所劃分之各領域分別的獨 立加熱控制，在連接突塊形成完成半導體晶圓72之全部之 電路部分71中，可以使連接突塊52之接合強度提昇，且使 其均一化。 在如以上構造之連接突塊形成裝置3〇1，對半導體零 件被搬入之連接突塊形成完成零件，被收納至完成品收納 530357 五、發明說明（80) 衣置3 15之動作加以說明。尚且，上述動作係被以控制裝 置3 17控制。又，上述半導體零件係採用上述半導體晶片 為例。 藉具備於半導體晶片搬送裝置3 12之晶片保持部 31213，由半導體晶片供給裝置3 11之收納托架3丨丨丨保持半 導體晶片60，該晶片保持部3 1213，係以具備於半導體晶 片搬送裝置312之X方向移動機構31211及γ方向移動機構 3 1212被移動。半導體晶片6〇，係被載置於焊接載物台3 ^ $ 上。 被載置於焊接載物台316上之半導體晶片6〇，係一面 被加熱成連接突塊形成用溫度，一面對於半導體晶片6〇之 各電極51，在連接突塊形成部313形成連接突塊52。 形成連接突塊52之連接突塊形成完成半導體晶片 61，係在上述晶片保持部31213，被配置於具備於該當焊 接載物台316之接合強度改善用空間3163上，如上述藉控 制裝置317, R接合強度改善條件進行連接突塊形成後的 加熱。 該連接突塊形成後之加熱終了後，連接突塊形成完 成半導體晶片61，再度被晶片保持部31213所保持，並被 載置於測平裝置314之測平載物台3141上。對於被載置之 連接突塊形成完成半導體晶片61，在測平裝置314連接突 塊的南度被均一化。 連接突塊的南度被均一化之連接突塊形成完成半導 體晶片61 ’係再度被以晶片保持部31213所保持、被搬送， 83 530357

五、發明說明（81) 並被收納於完成品收納裝置315之收納托架3151。 尚且，在如上述之第2實施型態，由於在焊接载物台 3 16及接合強度改善用空間3163，可以載置多數之連接突 塊形成完成半導體晶片61，所以可以將在焊接載物台316 之連接突塊形成時之連接突塊形成完成半導體晶片61，一 面移送到接合強度改善用空間3163，或大約同時可以將已 經藉接合強度改善條件加熱之連接突塊形成完成半導體晶 片61移送至測平裝置314。藉該動作，可以謀求生產節拍 的改善。 上述第2實施型態，係採用在連接突塊形成裝置3〇ι 具有上述連接突塊強度改善裝置的場合為例，但是並不限 定於此等，即使具有上述控制裝置317及上述加熱裝置 3162，例如具有上述焊接載物台316之連接突塊改善裝置 之個別獨立之構造亦可。又，如此構成的場合，在上述獨 立之連接突塊強度改善裝置，形成搬人已卿成連接突塊 52之連接突塊形成完成半導體晶片61與連接突塊形成完成 半導體晶圓72。 所有被開示於包含詳細書、請求範圍、圖面、摘要 書之被提出於测年7月4日之曰本專利申請第2〇〇〇_ 202700號、即被提出於2_年5月23日之日本專利申請第 2〇00-151287號，全部均被收入於此作為參考。 本發明，係-面參照圖面—面充分的記載關於最好 之實施型態’但對於該技術熟練之人員，明白的可以做種 種的變形與修正。如此之變形與修正，只要依據所添附之 84 530357 五、發明說明（82) 申請專利範圍而不逸脫本發明之範圍，被包含其中應可以 理解。

85 530357 五 、發明說明（83)

元件標號對照 10··· SAW濾波器 12·· 入力側電路 13·· 出力側電路 14·· 半導體基板 15·· 電極部分 16·· 連接突塊 21·· 粒子 22·· 膜厚 51·· 電極 52·· 連接突塊 60·· 半導體晶片 61·· 連接突塊形成完成半導 體晶片 70·· •半導體晶圓 71、 20···電路部分 101. …連接突塊形成裝置 110. …焊接載物台 111· …晶圓載置台 112 …加熱器 113 …出入孔 114 …吸引裝置 115 …吹氣裝置 116···排洩溝 120···連接突塊形成頭 121···金線供給部 122…X、γ桌面 130···搬送裝置 13卜··搬入裝置 132…搬出裝置 133…方向配合裝置 140···移載裝置 141…搬入側移載裝置 142···搬出側移載裝置 150···升降裝置 15卜··第1升降裝置 152···第2升降裝置 160···預熱裝置 161、 171…崁板式加熱器 162、 172···嵌板式加熱器框 163、 173…銘板 166···溫度傳感器 167···下降位置 168···上升位置 170···後熱裝置 86 530357 發明說明(84 ) 181···記憶裝置 183···讀取裝置 185…領域 180···控制器 182···記錄媒體 190···離子發生裝置 19卜··送風裝置 201、202…連接突塊形成 前晶圓 205···第1收納容器 261…鍍銀 206···第2收納容器 301·.·連接突塊形成裝置 311···半導體晶片供給裝置 312···半導體晶片搬送裝置 313···連接突塊形成部 3 14…測平裝置 3 15···完成品收納裝置 316···焊接載物台 3 17···控制裝置 390···接合強度曲線 13 11、1321…保持台 1312···搬入裝置用移動裝置 1313···驅動部 1322…搬出裝置用移動 裝置 1323、1333···保持部 1324…驅動部 133 1…挾持板 1332、1334、1412、1422··· 驅動部 1411、1421…晶圓保持部 1413…移動裝置 1414、 1424…第1保持構件 1415、 1425…第2保持構件 1416、 1426…除電用構件 1417…保持爪 1601、1701…壓汽缸 1603、 1703···支撐構件 1604、 1704…支撐構件 1605、 1705···彈簧 1606、 1706…制動器 1607、 1707···排洩溝 1608、 1708···空氣出入孔 1609、 1709…吹氣吸引通路 1610、 1710…連結管 1611、 1711…吹氣吸引裝置 1612、 1712…冷煤用通路

86 530357

五、發明說明(85 ) 1613、 1713…冷卻空氣供給 裝置 1614、 1615、1714、1715 … 連結管 3111···收納托架部 3122…晶片調整機構 3112…托架搬送裝置 3131…連接突塊形成用頭 3132…X、γ平台 3141…測平載物台 3142…沖壓裝置 3 143…連接突塊高度檢查 裝置 3161…吸引裝置 3 162…加熱裝置 3163···空間 14161···除電用接觸構件 14162···彈簧 14163···導電性樹脂 3121卜“X方向移動機構 31212…Y方向移動機構 31213···晶片保持部 31214、31215…驅動馬達 31216···吸引裝置 31221···位置調整用構件 31222···構件移動機構 3131卜··推壓震動步 3 132卜··第1驅動部 3 1322···第2驅動部 314H···移動機構 31412、31413···驅動源 31421…推壓板 31431…移動機構

Claims (1)

1. 530357 A8 B8 C8 -~~ ----— D8六、申請專利範圍 第90116269號專利申請案申請專利範圍修正本 修正曰期·· 91年11月7曰 1· 一種連接突塊形錢置，係對於在半導體基板⑽）上 之電極部分（15)形成連接突塊（16)時之連接突塊輝接用 溫f(T2)之前述半導體基板，具有-朝前述電極部分形 成前述連接突塊之連接突塊形成頭⑽)者，其特徵在 於·该連接突塊形成裝置具有—對朝前述電極部分之連 接突塊形成前之前述半導體基板，實行—促進連接突塊 形成時之前述電極部分與前述連接突塊的接合之形成 前接合促進用溫度控制之預熱裝置（16〇)者。 2·如申請專利範圍第丨項之連接突塊形成裝置，其中前述 預熱裝置之前述形成前接合促進用溫度控制，係在前述 連接突塊焊接用溫度以上，加熱前述半導體基板至前述 半導體基板之損傷防止溫度（TB)以下之形成前接合促 進用溫度（T1)者。 3·如申請專利範圍第2項之連接突塊形成裝置，其中前述 預熱裝置之前述形成前接合促進用溫度控制，係進一步 於形成前接合促進用時間（T1)内維持前述半導體基板 在則述形成前接合促進用溫度，且在經過前述形成前接 合促進用時間後，設定於前述連接突塊焊接溫度者。 4·如申請專利範圍第3項之連接突塊形成裝置，其中前述 預熱裝置之前述形成前接合促進用溫度控制，係進一步 依據前述電極部分及前述連接突塊的材質，設定前述形 成前接合促進用溫度及前述形成前接合促進用時間者。

   I

   裝 訂

   f 本紙張尺度朝中國_標準（CNS丁 Μ規格⑵似挪公變）_ 88 A B CD 530357 a、申請專利範圍 •如申請專利範圍第3項之連接突塊形成裝置，其中前述 預熱裝置之前述形成前接合促進用溫度控制，係進 ^康前述電極部分之厚度〇5a)及前述連接突塊之台二 ^刀（16a)之直徑，設定前述形成前接合促進用溫度及 蚋述形成前接合促進用時間者。 6·如申请專利範圍第2項之連接突塊形成裝置，其中前述 形成前接合促進用溫度，係在前述連接突塊焊接用溫度 加上30〜60。(：之溫度者。 •如申凊專利㈣第6項之連接突塊形成裝置，其中前述 形成前接合促進用時間為1〇〜3〇分者。 8·如申請專利範圍第w之連接突塊形成裝置，其中朝前 述電極邛力之刚述連接突塊形成後，對於前述半導體基 板，更具有一實行一促進連接突塊形成後之前述電極部 分與前述連接突塊的接合之形成後接合促進用溫度控 制之後熱裝置（170)者。 9·如申請專利範圍第8項之連接突塊形成裝置，其中前述 後熱裝置之前述形成後接合促進用溫度控制，係在前述 連接突塊焊接用溫度以上，加熱前述半導體基板至前述 半導體基板之損傷防止溫度以下之形成後接合促進用 溫度（Τ3)者。 10·如申請專利範圍第9項之連接突塊形成裝置，其中前述 後熱裝置之前述形成後接合促進用溫度控制，進一步在 形成後接合促進用時間（t3)内維持前述半導體基板在前 述形成後接合促進用溫度，且在經過前述形成後接合促 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4ϋ"(210Χ297公釐) -- -89 -

   530357 '申叫專利範圍 進用時間後降溫者。 U·如申請專利範㈣8項之連接突塊形成裝置，更具有控 制裝置⑽)，用以控制相互具有關聯之藉前述預熱裝 置之前述形成前接合促進用溫度控制、及藉前述後孰裝 置之形成後接合促進用溫度控制之前述預熱裝置及前 述後熱裝置者。 裝 12.一種連接突塊形成方法，係對於在半導體基板⑽）上 之電極部分（15)形成連接突塊（16)時之連接突塊焊 溫度⑽之前述半導體基板，朝前述電極部分形成前述 連接突塊，並對朝前述電極部分之連接突塊形成前之前 述半導體基板，實行-促進連接突塊形成時之前述電極 訂 部分與前述連接突塊的接合之形成前接合促進用溫度 控制者。 13·如申請專利範圍第12項之連接突塊之形成方法，其中前 述形成前接合促進用溫度控制，係在前述連接突塊焊接 用溫度以上，加熱前述半導體基板至前述半導體基板之 損傷防止溫度（TB)以下之形成前接合促進用溫度 (T1)，再在形成前接合促進用時間（tl)内維持前述半導 ，基板在前述形成前接合促進用溫度，錄過前述形成 刖接合促進用時間後設定於前述連接突塊焊接溫度者。 ⑷如申請專利範圍第12項之連接突塊之形成方法，在又朝前 述電極部分之前述連接突塊形成後，對於前述半導體基 板’實行一促進連接突塊形成後之前述電極部分與前述 連接突塊的接合之形成後接合促進用溫度控制者。 本紙張尺度適用中 國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 90 5 03 3 5

   申叫專利範圍 15.如申請專利範圍第14項之連接突塊之形成方法，其中前 述形成後接合促進用溫度控制，係在前述連接突塊焊接 用溫度以上，加熱前述半導體基板至前述半導體基板之 損傷防止溫度以下之形成後接合促進用溫度（T3)，再在 形成後接合促進用時間（t3)内維持前述半導體基板在前 述形成後接合促進用溫度，並且在經過前述形成後接合 促進用時間後降溫者。 16·如申請專利範圍第14項之連接突塊之形成方法，更包含 控制相互具有關聯之前述形成前接合促進用溫度控制 及前述形成後接合促進用溫度控制。 17·種電腦可讀取之記錄媒體，係對於在半導體基板（2〇1) 上之電極部分（15)形成連接突塊（16)時之連接突塊焊接 用溫度（T2)之前述半導體基板，記料了實行朝前述電 極部分形成前述連接突塊之連接突塊形成方法之程 式，並於朝前述電極部分之連接突塊形成前之前述半導 體基板，記錄有一用以實行促進在連接突塊形成時之前 述電極部分與前述連接突塊的接合之形成前接合促進 用溫度控制的處理者。 18.如申請專利範圍第17項之電腦可讀取之記錄媒體，其中 前述形成前接合促進用溫度控制，係在前述連接突塊焊 接用溫度以上，加熱前述半導體基板至前述半導體基板 之損傷防止溫度（TB)以下之形成前接合促進用溫度 (T1) ’再在形成前接合促進用8夺間（⑴内維持前述半導 體基板在前述形成前接合促進用溫度，且在經過前述形 本纸張尺度賴中國國家標準（CNSj A4規格（2ι〇χ297公董了 91 530357

   成前接合促進用時間後設定前述連接突塊焊接溫度者。 19·如申請專利範圍第17項之電腦可讀取之記錄媒體，更包 含在朝前述電極部分之前述連接突塊之形成後，對於前 述半導體基板，記錄-實行促進連接突塊形成後之前述 電極部分與前述連接突塊的接合之形成後接合促進用 溫度控制的處理者。 〇·如申明專利範圍第19項之電腦可讀取之記錄媒體，其中 前述形成後接合促進用溫度控制，係在前述連接突塊焊 接用溫度以上，加熱前述半導體基板至前述半導體基板 之損傷防止溫度以下之形成後接合促進用溫度（T3)，再 在形成後接合促進用時間（t3)維持内前述半導體基板在 别述形成後接合促進用溫度，且在經過前述形成後接合 促進用時間後降溫者。 21.如申請專利範圍第19項之電腦可讀取之記錄媒體，更自 含冗錄有控制相U*有關聯之前述形成前接合促進用

   訂

   溫度控制及前合促進用溫度控制的處理者 22· —種半導體基板申請專利範圍第丨項之連接多 塊形成裝置形成有塊者。 23·—種半導體基板，其中形成於電極部分（15)上之連接突 塊（16)之台座部分（i6a)之直徑約為9〇# m之前述連接 犬塊’係具有平均母1連接突塊約680〜8〇〇mN之破裂力 者0 24.—種連接突塊強度改善裝置，包含有： 加熱裝置（3162)，係用以對連接突塊（52)在半導體

   92 530357 申請專利範圍 零件（6〇、70)之電極（51)上所形成之連接突塊形成完成 零件（6卜72)，比較連接突塊形成時之前述電極與前述 連接突塊之接合強度，以在謀求改善該接合強度的接合 強度改善條件下進行加熱；及， 二控制裝置（317)，係依據前述接合強度改善條件於 前述加熱裝置進行加熱控制者。 裝 訂 25.如申請專利範圍第24項之連接突塊強度改善裝置，其中 前述接合強歧善條件，係㈣簡到所教之前述接 合強度之加熱時間及該加熱溫度為變數之條件，前述控 制裝置係針對前述半導體零件之材質、前述半導體科 之大小、前述電極之材質、前述電極之大小、前述連接 突塊的材質、及前述連接突塊的大小之至少㈣，具有 由為了達到前述所希望接合強度之加熱溫度與該㈣ 時間之關係資訊所形叙前料合強度改#條件，並依 =該接合強度改善條件進行前述加熱裝置之加熱控制 26. 如申請專利範圍第25項之連接突塊強度改善褒置，宜中 前述控制裝置具有之前述接合強度改善條件，係針對前 述半導體零件之材f及大小、前述電極之材質及大小、 及前述連接突塊之材質及大小之至少一組、或針料各 組的組合，為了達到前述所希望接合強度之加熱溫度及 该加熱時間之關係資訊者。 27. 如申請專利範圍第24項之連接突塊強度改善裳置，其中 前述半導體零件，係切割來自半導體晶圓之晶片零件 氏」“她_ ( CNS ) A4規格 93 530357 A8 B8 C8 I—-------__ —____ 六、申請專利範圍 者。 28·如申請專利範圍第27項之連接突塊強度改善裝置，其中 前述加熱裝置係具有載置分別之至少丨個之前述晶片零 件之多數加熱處理部（4801)者。 29·如申請專利範圍第28項之連接突塊強度改善裝置，其中 則述控制裝置係對於前述加熱處理部分別獨立，並進行 配合在具備於各加熱處理部之各個前述晶片零件中之 連接突塊形成後經過時間的溫度管理者。 30. 如申請專利範圍第24項之連接突塊強度改善裝置，其中 前述加熱裝置係設置於在前述半導體零件上形成連接 突塊之焊接載物台（316)、或用以使在前述連接突塊形 《完成零件中連接突塊之高度齊—之連接突塊測平載 物台（314)、或收納前述連接突塊形成完成零件之連接 突塊完成零件收納部（315)之任何一者。 31. 如申請專利範圍第24項之連接突塊強度改善裝置，其中 前述半導體零件為半導體晶圓時，前述控制裝置，係依 «朝前述半導體晶圓上之約略全部之連接突塊形成所 需要之連接突塊形成時間（TE-TS)求得前述接合強度改 善條件，並以所求得之接合強度改善條件進行前述加熱 裝置之加熱控制者。 32·如申請專利範圍第31項之連接突塊強度改善裝置，其中 t錢前述加熱得到前述接合強度之改善之加熱適當 _⑺超過前述連接錢形成時間時，前述接:強^ 改善條件為藉達到前述接合強度之目標值㈣之第… (⑽)A4規格⑵。χ2崎广_____ 94 、申請專利範圍 熱時間（TB)之前述半導體晶圓之加熱者。 33·如申請專利範圍第31項之連接突塊強度改善裝置，其中 當依照前述加熱得到前述接合強K改善之加熱適當 時間（T)少於前述連接突塊形成時間時，前述接合強^ 改善條件為藉由前述連接突塊形成時間扣除前述加熱 適當時間之第2加熱時間（TA)之前述半導體晶圓之加熱 者。 34·如申請專利範圍第31項之連接突塊強度改善裝置，其中 前述加熱裝置，載置前述半導體晶圓且具有在前述^導 體晶圓中因應連接突塊形成順序之多數加熱處理部 (4801)，前述控制裝置係對前述加熱處理裴置分別獨 立，以進行配合在對應各加熱處理部之前述半導體晶圓 中之連接突塊形成後經過時間的溫度管理者。 35.—種連接突塊形成裝置，係包含有·· 如申請專利範圍24項之連接突塊強度改善裝置 (317、3162);及， 連結突塊形成部（313)，係载置且加熱半導體零件 (60、70)，以於前述半導體零件之電極（51)上形成連接 突塊（52)者。 36·如申請專利範圍第35項之連接突塊形成裝置，其中具備 於前述連接突塊強度改善襄置之控制裝置（317)，係進 -步在前述連接突塊形成部中之連接突塊形成時，以不 使損傷發生於前述半導體零件之非損傷溫度，控制前述 連接突塊之連接突塊形成部的溫度，且在連接突塊形成 530357

   六、申請專利範圍 後’以超過則述非損傷溫度之溫度之接合強度改善條件 對前述加熱裝置進行加熱控制者。 種連接突塊強度改善方法，係搬入於半導體零件 (60、70)之電極（51)形成有連接突塊（52)之連接突塊形 成元成零件（61、72)，且對於前述連接突塊形成完成零 件，比較於連接突塊形成時之前述電極與前述連接突塊 之接合強度，以依據謀求改善該接合強度之接合強度改 善條件進行加熱控制者。 38.如申請專利範圍第37項之連接突塊強度改善方法，其中 則述接合強度改善條件，係以用以得到所希望之前述接 口強度之加熱時間及該加熱溫度作為變數之條件，並為 針對前述半導體零件之材質、前述半導體零件之大小、 前述電極之材質、前述電極之大小、前述連接突塊的材 質、及前述連接突塊的大小之至少！個，具有由為了達 到前述所希望接合強度之加熱溫度與該加熱時間之關 係資訊所形成之條件，並依據該關係資訊進行前述加熱 控制者。 ^ 39·如申請專利範圍第38項之連接突塊強度改善方法，其中 則述接合強度改善條件，係針對前述半導體零件之材質 及大小、前述電極之材質及大小、及各組的組合，由為 了達到前述所希望接合強度之加熱溫度與該加熱時間 之關係資訊所形成之條件，依據該關係資訊進行前述加 熱控制者。 ° 40·如申請專利範圍第37項之連接突塊強度改善方法，其中 ^狀度通用中國_標準（CNS) Μ規格（2ΐ〇χ297讀)--_------ -96 . 530357 A B c D 六、申請專利範圍 在前述連接突塊形成完成零件之搬入前，在前述半導體 零件之前述電極上形成前述連接突塊，在該連接突塊形 成時，以不使損傷發生於前述半導體零件之非損傷溫 度，控制形成前述連接突塊之連接突塊形成部的溫度， 又，前述連接突塊形成後，以超過前述非損傷溫度之溫 度之前述接合強度改善條件進行加熱控制者。 41. 如申請專利範圍第37項之連接突塊強度改善方法，其中 依據形成約略全部之連接突塊所需要的連接突塊形成 時間（TE_TS)求得前述接合強度改善條件，以所求得之 接合強度改善條件進行前述加熱控制者。 42. 如申請專利範圍第41項之連接突塊強度改善方法，其中 當依照前述加熱得到前述接合強度之改善之加熱適當 時間（T)超過前述連接突塊形成時間時，前述接合強度 改善條件為藉達到前述接合強度之目標值（P0)之第1加 熱時間（TB)之加熱者。 43. 如申請專利範圍第41項之連接突塊強度改善方法，其中 當依照前述加熱得到前述接合強度之改善之加熱適當 時間（T)少於前述連接突塊形成時間時，前述接合強度 改善條件為藉由前述連接突塊形成時間扣除前述加熱 適當時間之第2加熱時間（TA)之加熱者。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐）

   97 530357 第90116269號圖式修正頁 曰期：91年11月7曰 16/39

   第2 5圖 晶圓溫度 (°C)

   室温 (27°C) 時間（分） 530357

   第3 9圖

   晶圓溫度 (°C)

   (空中） 時間(分) 第4 0圖

   第4 1圖 14I6I

   I4I7