TWI729246B - 半導體裝置的製造裝置及製造方法 - Google Patents

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寺田勝美
陣田敏行
千田雅史
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日商東麗工程股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種半導體裝置之製造裝置及製造方法，其於以半導體晶片之暫時正式分割製程製造半導體裝置時，於正式壓接步驟中防止位置偏移，不對熱壓接對象以外之半導體晶片帶來熱的不良影響。具體而言，提供一種半導體裝置之製造裝置及製造方法，其具備搬送機構，上述搬送機構具有部分地保持基板之保持部，具備將上述基板自暫時壓接部移動至正式壓接部之功能、及將上述基板自上述正式壓接部移動至上述暫時壓接部之功能。

Description

半導體裝置的製造裝置及製造方法
本發明係關於半導體裝置之製造裝置及製造方法。更詳細而言，係關於經由熱硬化性接著劑將半導體晶片熱壓接於其板或其他半導體晶片而電性連接且機械固定之半導體裝置之製造裝置及製造方法。
作為將多個半導體晶片安裝於基板之製程，已知有一種暫時正式分割製程，其分為如下步驟：暫時壓接步驟，其係如圖11(a)，使於具有凸塊B之接合面側賦予未硬化之熱硬化性接著劑R之半導體晶片C，以半導體晶片C與基板W上之焊墊電極E對位(圖11(b))並暫時壓接(圖11(c))；及正式壓接步驟，其進行加熱壓接使凸塊B熔融而與焊墊電極E接合，且使熱硬化性接著劑R硬化而機械固定(圖11(d))。
一般，與暫時壓接步驟所需要之時間相比，正式壓接步驟需要之時間更長，但暫時正式分割製程中，可將在暫時壓接狀態之複數個半導體晶片Ca(圖11(c))同時熱壓接。因此，與將半導體晶片逐個配置於固定部位直至熱壓接為止所進行之一連串製程相比，可大幅縮短作業時間。
該暫時正式分割製程以往係藉由圖12及圖13例示之暫時壓接裝置200與正式壓接裝置300進行。
暫時壓接裝置200係使暫時壓接頭204將半導體晶片C逐個暫時壓接於可在XYθ方向調整位置之接合載置台201所保持之基板W上，暫時壓接結束後，如圖14(a)所示，於特定部位配置暫時壓接狀態之半導體晶片 Ca。又，正式壓接裝置300係藉由正式壓接頭304以複數單位，將經暫時固定之半導體晶片Ca熱壓接於可在XYθ方向調整位置之接合載置台301保持之基板W上。圖14(b)之例中，正式壓接頭進行熱壓接之加壓面Ab相當於暫時壓接狀態之4個半導體晶片Ca(縱橫各2個)，4個被同時熱壓接而成為完成熱壓接之半導體晶片Cb。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2014-236021號公報
以往之暫時正式分割製程中，如圖14(a)所示，於基板W配置所有應暫時壓接之半導體晶片後，如圖14(b)所示進行正式壓接，但會導致與進行正式壓接之半導體晶片隣接之暫時壓接狀態之半導體晶片Ca亦被加熱。尤其，即使基板W為如矽晶圓般以熱導率較高之材質構成時亦無法忽略經由基板W之傳熱。
如此，加熱與本來應熱壓接之半導體晶片隣接之暫時壓接狀態之半導體晶片Ca之情形時，賦予至該半導體晶片Ca之熱硬化性接著劑R之硬化進展，有導致如圖11(C)之凸塊B與焊墊電極E以未接合狀態被固定之虞。
因此，探討於正式壓接步驟中，防止本來應熱壓接之半導體晶片以外之暫時壓接狀態之半導體晶片Ca升溫之各種方法。其中，記載於專利文獻1之方法係使用可往返於暫時壓接部與正式壓接部之載置台，以正式壓接時隣接於加壓面之部位不存在暫時壓接狀態之半導體晶片Ca之方式，重複進行暫時壓接與正式壓接者。該方法由於不存在隣接於加壓面之 暫時壓接狀態之半導體晶片Ca，故係防止熱硬化性接著劑R不必要的硬化之有效方法。
進行該方法之裝置構成之一例示於圖15，由暫時壓接部402與正式壓接部403與載置台404構成，載置台404設為於保持基板W之狀態下可於暫時壓接部402與正式壓接部403之間移動(圖16(a)及圖16(b))。
但，於暫時壓接步驟係加熱至使熱硬化性接著劑R軟化程度而逐個加壓，相對於此，正式壓接步驟中由於與熱硬化性樹脂之加熱硬化對抗，有必要複數個同時加壓，故施加於基板W及保持基板之載置台之荷重在暫時壓接步驟與正式壓接步驟中大為不同，正式壓接步驟中使用之載置台需要有承受高荷重之剛性。
但，如圖16(a)及圖16(b)所示，載置台404可移動之情形時，難以具備充分之剛性，於正式壓接步驟中於載置台表面產生變形，引起熱壓接後之半導體晶片Cb位置偏移。尤其，隨著基板W之大型化，將無法忽略位置偏移量。
本發明係鑑於上述問題而完成者，其目的係提供一種半導體裝置之製造裝置及製造方法，其於以包含經由熱硬化性接著劑將半導體晶片暫時壓接於基板之暫時壓接步驟，及將經暫時壓接於基板上之半導體晶片加熱壓接之正式壓接步驟之暫時正式分割製程，製造半導體裝置時，可防止正式壓接步驟中位置偏移，不會對熱壓接對象以外之半導體晶片帶來熱的不良影響。
為了解決上述問題，技術方案1之發明係一種半導體裝置之製造裝置， 其係將形成於半導體晶片之凸塊與形成於基板上之焊墊電極電性連接，且將上述半導體晶片固定於上述基板上者，且具備暫時壓接部，其具有保持上述半導體晶片之暫時壓接用頭，及保持上述基板之暫時壓接用載置台，且將上述半導體晶片暫時壓接於上述基板上之特定位置；正式壓接部，其具有：正式壓接用頭，其同時熱壓接複數個經暫時壓接於上述基板上之半導體晶片；及背面支撐載置台，其以自上述基板之背面支持上述正式壓接用頭熱壓接之範圍之方式，與上述正式壓接頭對向之方式固定配置，該正式壓接部使形成於上述半導體晶片之凸塊熔融而與形成於基板上之焊墊電極電性連接，且將上述半導體晶片固定於上述基板上；及搬送機構，其具有部分地保持上述基板之保持部，具備將上述基板自上述暫時壓接部移動至上述正式壓接部之功能，及將上述基板自上述正式壓接部移動至上述暫時壓接部之功能；且於上述暫時壓接部中，以於上述正式壓接部中進行上述熱壓接之加壓面單位，設定進行暫時壓接之部位與不進行暫時壓接之部位。
技術方案2之發明係一種半導體裝置之製造裝置，其係將形成於半導體晶片之凸塊與形成於基板上之焊墊電極電性連接，且將上述半導體晶片固定於上述基板上者，且具備：暫時壓接部，其具有保持上述半導體晶片之暫時壓接用頭、及保持上述基板且可在面內方向移動之暫時壓接用載置台，將上述半導體晶片暫時壓接於上述基板上之特定位置；正式壓接部，其具有：正式壓接用頭，其同時熱壓接複數個經暫時 壓接於上述基板上之半導體晶片；及背面支撐載置台，其以自上述基板之背面支持上述正式壓接用頭熱壓接之範圍之方式，與上述正式壓接頭對向之方式固定配置，該正式壓接部使形成於上述半導體晶片之凸塊熔融而與形成於基板上之焊墊電極電性連接，且將上述半導體晶片固定於上述基板上；及搬送機構，其具有部分地保持上述基板之保持部，具備將皆未由上述暫時壓接用載置台與上述背面支撐載置台所保持之上述基板自上述暫時壓接部移動至上述正式壓接部之功能、及將皆未由上述暫時壓接用載置台與上述背面支撐載置台所保持之上述基板自上述正式壓接部移動至上述暫時壓接部之功能；且上述保持部，於上述暫時壓接部中解除上述基板之保持，於上述正式壓接部中維持上述基板之保持。
技術方案3之發明係技術方案1或技術方案2之半導體裝置之製造裝置，其中於其為對上述半導體晶片之連接賦予熱硬化性接著劑者時，上述暫時壓接用頭具有將上述熱硬化性接著劑加熱至低於開始硬化溫度之溫度的功能，上述正式壓接用頭具有加熱至使上述熱硬化性接著劑樹脂硬化之溫度的功能。
技術方案4之發明係技術方案1至技術方案3中任一項之半導體裝置之製造裝置，其中上述背面支撐載置台支持上述基板之面小於上述基板，且具有與上述正式壓接用頭對應之形狀。
技術方案5之發明係技術方案1至技術方案4中任一項之半導體裝置之 製造裝置，其中將上述基板自上述暫時壓接部移動至上述正式壓接部之上述搬送機構之上述保持部於上述正式壓接部中亦保持上述基板。
技術方案6之發明係技術方案1至技術方案5中任一項之半導體裝置之製造裝置，其中具有複數個上述搬送機構。
技術方案7之發明係技術方案1至技術方案6中任一項之半導體裝置之製造裝置，其中上述暫時壓接用載置台之保持上述基板之面小於上述基板。
技術方案8之發明係一種半導體裝置之製造方法，其具備：暫時壓接步驟，其將半導體晶片暫時壓接於基板上之特定位置；及正式壓接步驟，其同時熱壓接複數個經暫時壓接於上述基板之上述半導體晶片，於上述暫時壓接步驟中，以進行上述熱壓接之加壓面單位，設定進行暫時壓接之部位與不進行暫時壓接之部位，於上述正式壓接步驟中，使用支持欲進行上述熱壓接之加壓面之形狀的背面支撐載置台。
技術方案9之發明係技術方案8之半導體裝置之製造方法，其中於係對上述半導體晶片之連接賦予熱硬化性接著劑者時，於上述暫時壓接步驟中，將上述熱硬化性接著劑加熱至低於開始硬化溫度之溫度，於上述正式壓接步驟中，加熱至使上述熱硬化性樹脂硬化之溫度。
技術方案10之發明係技術方案8或技術方案9之半導體裝置之製造方法，其中 於上述正式壓接步驟中，將經暫時壓接於上述基板之上述半導體晶片熱壓接後，於上述基板上留有應暫時壓接上述半導體晶片之部位之情形時，將上述正式壓接步驟後之上述基板返回至上述暫時壓接步驟。
根據本發明，以包含經由熱硬化性接著劑將半導體晶片暫時壓接於基板之暫時壓接步驟，及將經暫時壓接於基板上之半導體晶片加熱壓接之正式壓接步驟之暫時正式分割製程，製造半導體裝置時，可防止於正式壓接步驟中位置偏移，不會對熱壓接對象以外之半導體晶片帶來熱的不良影響。
1:半導體裝置之製造裝置1
2:暫時壓接部
3:正式壓接部
4:搬送機構
4a、4b:搬送機構
5:基座
21:暫時壓接用載置台
21a:Y方向可動部
21b:X方向可動部
21c:θ方向可動部
22:暫時壓接用支持框架
23:暫時壓接用單元
24:暫時壓接用頭
31:背面支撐載置台
32:正式壓接用支持框架
33:正式壓接用單元
34:正式壓接用頭
40:滑動導軌
41:滑動載置台
42:上下驅動部
43:保持部
52:暫時壓接用基座
53:正式壓接用基座
200:暫時壓接裝置
201:接合載置台
204:暫時壓接頭
300:正式壓接裝置
301:接合載置台
304:正式壓接頭
402:暫時壓接部
403:正式壓接部
404:載置台
Ab:加壓面
B:凸塊
C:半導體晶片
Ca:暫時壓接狀態之半導體晶片
Cb:經熱壓接之半導體晶片
E:焊墊電極
R:熱硬化性接著劑
W:基板
X、Y、Z、θ:方向
圖1係顯示本發明一實施形態之半導體裝置之製造裝置之構成之概略圖。
圖2係對本發明一實施形態之半導體裝置之製造裝置之構成要素進行說明之概略圖。
圖3(a)係顯示本發明之一實施形態之半導體裝置之製造裝置中，搬送機構以暫時壓接部保持基板之狀態之圖，(b)係顯示該搬送機構以正式壓接部保持基板之狀態之圖。
圖4(a)係顯示本發明之一實施形態之半導體裝置之製造裝置中，搬送機構以暫時壓接部保持基板之狀態之其他例之圖，(b)係顯示該搬送機構以正式壓接部保持基板之狀態之其他例之圖。
圖5(a)係顯示本發明之一實施形態所使用之基板之圖，(b)係例示對該基板進行第1次暫時壓接之狀態之圖，(c)係例示將該暫時壓接後之半導體基板進行正式壓接後之狀態之圖。
圖6(d)係例示對本發明之一實施形態所使用之基板進行第2次暫時壓接之狀態之圖，(e)係例示將該暫時壓接後之半導體晶片進行正式壓接後之狀態之圖，(f)係例示對本發明之一實施形態之基板進行第3次暫時壓接之狀態之圖。
圖7(g)係例示對本發明之一實施形態所使用之基板進行第3次暫時壓接之半導體晶片進行正式壓接後之狀態之圖，(h)係例示對本發明之一實施形態所使用之基板進行第4次暫時壓接之狀態之圖，(i)係例示將暫時壓接後之半導體晶片進行正式壓接後之狀態之圖。
圖8(a)係顯示本發明之一實施形態之正式壓接步驟中把持基板之狀態之圖，(b)係顯示於該正式壓接步驟中變更基板之把持位置之狀態之圖，(c)係顯示該把持位置變更之其他狀態之圖。
圖9(a)係說明本發明之另一實施形態之2組搬送機構之圖，(b)係說明該搬送機構之高度關係之圖。
圖10(a)係對本發明之另一實施形態之半導體裝置之製造裝置之構成要素進行說明之概略圖，(b)係對該實施形態之變化例之半導體裝置之製造裝置之構成要素進行說明之概略圖。
圖11(a)係具有於凸塊面賦予熱硬化性接著劑之半導體晶片與焊墊電極之半導體晶圓基板之剖視圖，(b)係顯示進行該半導體晶片與該半導體晶圓基板之對位之狀態之剖視圖，(c)係顯示將該半導體晶片暫時壓接於該半導體晶圓基板上之狀態之剖視圖，(d)係顯示將該半導體晶片熱壓接於該半導體晶圓基板上之狀態之剖視圖。
圖12係顯示使用於暫時正式分割製程之暫時壓接裝置之一例之圖。
圖13係顯示使用於暫時正式分割製程之正式壓接裝置之一例之圖。
圖14(a)係說明於暫時正式分割製程中對基板全域僅進行暫時壓接之基板之圖，(b)係說明同時熱壓接複數個經暫時壓接於該基板之半導體晶片之狀態之圖。
圖15係顯示作為暫時正式分割製程之隣接晶片加熱對策而眾所周知之半導體裝置之製造裝置之構成之概略圖。
圖16(a)係顯示作為暫時正式分割製程之隣接晶片加熱對策而眾所周知之半導體裝置之製造裝置中保持基板之載置台於暫時壓接狀態之位置之圖，(b)係顯示該載置台於正式壓接狀態之位置之圖。
以下，就本發明之實施形態之一例，使用圖式進行說明。
圖1係顯示本發明之半導體裝置之製造裝置之圖。半導體裝置之製造裝置1如圖11(a)~圖11(c)所示，以下述機構作為基本構成：暫時壓接部2，其對基板W暫時壓接半導體晶片C；正式壓接部3，其以成圖11(d)之狀態之方式加熱壓接經暫時壓接之半導體晶片Ca；及搬送機構4，其使基板W在暫時壓接部2與正式壓接部3之間可雙向移動。
另，圖1中，由於一部分構成要素遮蔽了其他構成要素，故以下，視需要使用省略了圖2(圖3、圖4亦同樣)所示之一部分構成要素之圖進行說明。
半導體裝置之製造裝置1中，基座5為暫時壓接部2與正式壓接部3共用之主要構造體，但為方便起見將構成暫時壓接部2之基座5作為暫時壓接用基座52，將構成正式壓接部3之基座5作為正式壓接用基座53(圖2)。
圖1中，將自暫時壓接部2至正式壓接部3之方向設為X方向，將與基板W之表面平行且與X方向正交之方向設為Y方向，將對於基板W之表面 垂直之方向設為Z方向，將以Z方向為軸之旋轉方向設為θ方向。
暫時壓接部2具備暫時壓接用基座52、暫時壓接用載置台21、暫時壓接用支持框架22、暫時壓接用單元23、及暫時壓接用頭24，暫時壓接用基座52係支持暫時壓接用載置台21與暫時壓接用支持框架22。
暫時壓接用載置台21係一面保持基板W一面使之於XY面內移動者。圖2之例中，成為於暫時壓接用基座52上設有可於Y方向移動之Y方向可動部21a，於Y方向可動部21a上設有X方向可動部21b，於X方向可動部21b上設有θ方向可動部21c之構成。又，θ方向可動部21c具有藉由吸附等而保持基板W之功能。此處，於本實施形態中，θ方向調整係設置於保持基板W之暫時壓接用載置台21，可具有使暫時壓接用頭24於θ方向旋轉之功能。
暫時壓接用支持框架22係支持暫時壓接用單元23者，暫時壓接用單元23係使暫時壓接用頭24於Z方向移動者。暫時壓接用頭24係逐個吸附保持半導體晶片C，將暫時壓接用單元23之驅動力傳達至半導體晶片C者。另，於暫時壓接用頭24中內置加熱器，可在使賦予至半導體晶片C之熱硬化性接著劑R軟化之溫度範圍加熱。
又，雖未圖示但暫時壓接部2較好具備圖像識別裝置，使半導體晶片C與基板W之固定部位對位時只要藉由圖像識別而求出半導體晶片C與基板W之相對位置，與其對應使暫時壓接用載置台21移動即可。
正式壓接部3具備正式壓接用基座53、背面支撐載置台31、正式壓接用支持框架32、正式壓接用單元33、及正式壓接用頭34，正式壓接用基座53係支持背面支撐載置台31與正式壓接用支持框架32。
背面支撐載置台31係自基板W之下表面(暫時壓接半導體晶片Ca之面 之相反側)支持正式壓接用頭34加熱壓接之範圍者，以與正式壓接用頭34之加壓面Ab對向，僅支持加壓面Ab內之半導體晶片Ca之方式固定於正式壓接用基座53。較佳為具備於背面支撐載置台31之表面吸附保持基板W之功能。又，亦可內置用以加熱基板W之加熱器。另，因背面支撐載置台31固定配置於正式壓接用基座53，故較佳以具有剛性之材質形成。
正式壓接用支持框架32係支持正式壓接用單元33者，正式壓接用單元33係使正式壓接用頭34於Z方向移動者。正式壓接用頭34內置有加熱器，正式壓接頭34之加壓面Ab與暫時固定於基板W上之半導體晶片Ca接觸後，一面加熱半導體晶片Ca，一面傳達正式壓接用單元33之驅動力而加壓者。正式壓接用頭34之加壓面Ab具有同時加壓複數個經暫時固定之半導體晶片Ca之形狀。本實施形態中，加壓面Ab與圖14(b)同樣地，經暫時壓接之半導體晶片Ca設為4個(縱橫各2個)，但並非限定於此，較其多或少皆可，亦可同樣為4個但係縱橫任一者為4個。又，正式壓接用頭34所內置之加熱器具有升溫至使半導體晶片C之凸塊B熔融且使熱硬化性接著劑R硬化之溫度之能力。
搬送機構4係以下述機構作為構成要素：滑動載置台41，其設為可於Y方向於跨及暫時壓接用基座52與正式壓接用基座53兩者之導軌40上滑動，亦可於X方向移動；上下驅動部42，其設置於滑動載置台41上，可調整高度；及保持部43，其部分地保持基板W。
搬送機構4具有如下功能：暫時壓接用載置台21與背面支撐載置台31皆未保持基板W之狀態下，保持部43部分地保持基板W之狀態下，使基板W在暫時壓接部2與正式壓接部3之間移動。
因此，若暫時壓接載置台21為解除基板W之保持之狀態，則配置於 暫時壓接載置台21附近之搬送機構4在保持部43保持基板W之狀態下使上下驅動部42上升，可沿滑動導軌40使基板W移動至正式壓接部3(自圖3(a)至圖3(b))。又，基板W位於正式壓接部3之情形時，背面支撐載置台31解除基板W之保持後，使上下驅動部42上升，亦可使基板W沿滑動導軌40移動至暫時壓接部2(自圖3(b)至圖3(a))。此處，保持部43較佳為於自暫時壓接用載置台21移載基板W時(及將基板W移載至暫時壓接用載置台21時)，暫時壓接用載置台21之基板保持面(θ方向可動部1c)小於基板W(至少X方向長度較短)。
另，本實施形態中以角板形狀表示基板W，但並非限定於此，亦可如半導體晶圓為碟形狀者。
但，暫時壓接(及正式壓接)半導體晶片C之部位並非限定於基板W之中心部，亦可及至周邊部。因此，需要使暫時壓接用載置台21於廣範圍可動，但較佳為對於該暫時壓接用載置台21之移動，同步使搬送機構4之滑動載置台41移動。藉由對於該暫時壓接用載置台21之移動，同步使搬送機構4之滑動載置台41移動，而防止暫時壓接用載置台21與搬送機構4之干擾，且亦可將保持部43維持於可平衡良好地保持基板W之部位。圖4(a)係顯示與圖3(a)相比，暫時壓接部2之基板W之位置移動至右側之情形時，滑動載置台41亦同步移動之狀態者。圖4(b)係顯示使基板W自該狀態移動至正式壓接部3之狀態者。
如自圖3(a)至圖3(b)及自圖4(a)至圖4(b)所示，亦可藉由使暫時壓接後之基板W沿Y方向直線移動至正式壓接部3，而將即將進行暫時壓接之半導體晶片Ca配置於背面支撐載置台31上(正式壓接用頭34之正下方)。
以下，針對半導體裝置之製造裝置1之動作例，使用顯示半導體晶片 C向基板W上之配置狀況之圖5~圖7進行說明。
圖5(a)係顯示基板W者。圖5(a)之基板W雖顯示為網格者，但該網格係為便於顯示可配置半導體晶片C之部位者，圖5(b)以後至圖7(f)亦相同。圖5(a)之基板W首先配置於暫時壓接部2之暫時壓接用載置台21，藉由暫時壓接用頭24逐個暫時壓接半導體晶片C。
圖5(b)係對基板W進行第1次暫時壓接步驟後之狀態，配置有部分被暫時壓接之半導體晶片Ca。如上述，正式壓接用頭34之加壓面Ab係縱橫各2個同時加壓暫時壓接狀態之半導體晶片Ca者，故以縱橫各2個之加壓面Ab單位，分成暫時壓接半導體晶片C之部位與不暫時壓接半導體晶片C之部位。又，圖5(b)中，使暫時壓接有半導體晶片C之部位間之間隔設為加壓面Ab之1個量，但於基板W之傳熱性較高，熱硬化性接著劑R之開始硬化溫度較低之情形時，亦可進而擴大間隔，設為正式壓接頭34之加壓面Ab之整數倍(本實施形態中為縱橫4個量、6個量、...)。
如圖5(b)所示，對基板W進行第1次暫時壓接後，暫時壓接用載置台21解除基板W之保持，且如圖3(a)之狀態所示，成為搬送機構4之保持部43保持基板W，上下驅動部42使基板W自暫時壓接載置台21之基板保持面浮起之狀態。其後，為進行正式壓接(正式壓接步驟)，滑動載置台41於滑動導軌40上移動至正式壓接部3側。
其後，進行滑動載置台41之位置調整，使暫時壓接狀態之半導體晶片Ca(以正式壓接用頭34加壓之配置單位)配置於背面支撐載置台31上。其後，藉由上下驅動部42使基板W之下表面下降至與背面支撐載置台31之上表面密著，且藉由背面支撐載置台31吸附保持基板W，使正式壓接用頭34下降，熱壓接加壓面Ab內之半導體晶片Ca，成為經熱壓接之半導體晶片 Cb。另，該狀態下保持部43仍維持基板W之保持。此係因即使背面支撐載置台31吸附保持基板W，背面支撐載置台31之保持面積亦限於基板W之一部分，故需要確保基板W之穩定性之故。
接著，使正式壓接用頭34上升，同時解除由背面支撐載置台31之吸附後，藉由滑動載置台41移動基板W，接著，將應熱壓接之暫時壓接狀態之半導體晶片Ca配置於背面支撐載置台31上，藉由正式壓接頭34熱壓接。之後亦同樣，藉由滑動載置台41使基板W之位置移動，且如圖5(b)所示，一面將暫時壓接於基板上之半導體晶片Ca全部設為經熱壓接之半導體晶片Cb。如圖5(b)所示之暫時壓接狀態之所有半導體晶片Ca經正式壓接後，成為如圖5(c)所示。另，圖5(b)中暫時壓接之所有半導體晶片Ca於圖5(c)中經正式壓接，但暫時壓接之半導體晶片Ca有某些不完備之情形時，亦可避免符合部位之正式壓接。
另外，正式壓接用頭34與背面支撐載置台31之組合於所有正式壓接中共通，故可抑制因基板W上之位置所致之熱壓接品質之偏差。再者，由於背面支撐載置台31固定於基座5且具備充分之剛性，故正式壓接步驟時亦可防止載置台面變形、位置偏移。
如圖5(c)所示，進行第1次正式壓接後，成為解除由背面支撐暫時台31對基板W之保持，且搬送機構4之保持部43保持基板W，上下驅動部42使基板W自背面支撐載置台31之基板保持面浮起之狀態。其後，滑動載置台41於滑動導軌上移動至暫時壓接部2側。其後，將基板W配置於暫時壓接用載置台21上後，使上下驅動部42下降，並且解除由保持部43對基板W之保持，使暫時壓接用載置台21保持基板W。
接著，使暫時壓接載置台21移動，且於未配置半導體晶片C之特定部 位，暫時壓接用頭24逐個暫時壓接半導體晶片C(第2次暫時壓接)。此處，與第1次暫時壓接同樣地，以縱橫各2個之單位，分成暫時壓接半導體晶片C之部位與未暫時壓接半導體晶片C之部位。圖6(d)係例示對基板W進行第2次暫時壓接後之狀態者。
圖6(d)之狀態之基板W與自圖5(b)至圖5(c)同樣地，配置於背面支撐載置台31上，進行正式壓接。此處，存在與進行第2次暫時壓接之半導體晶片Ca隣接而被熱壓接之半導體晶片Cb，但經熱壓接之半導體晶片Cb之熱硬化性接著劑R已硬化，故不受因正式壓接頭34加熱之熱的不良影響。圖6(e)係例示第2次正式壓接後之基板W者。
之後，根據如上述之動作，藉由第3次暫時壓接(圖6(f))、第3次正式壓接(圖7(g))、第4次暫時壓接(圖7(h))、第4次正式壓接(圖7(i))，而完成半導體晶片C對基板W整面之加熱壓接。
根據以上製程，正式壓接步驟中，暫時壓接狀態之半導體晶片Ca不會隣接存在。即，可防止未硬化之熱硬化性接著劑R於正式壓接步驟前硬化，有效地進行高品質之正式壓接步驟。
於本實施形態中，重複4次暫時壓接步驟與正式壓接步驟，向基板W整面之熱壓接結束，但並非限定於此。只要根據半導體晶片C於基板W上之排列形態、正式壓接頭34之加壓面Ab之形狀(同時加壓之半導體晶片之數量、排列)、基板之熱傳導度等，選擇最佳次數即可。
另，於正式壓接步驟中，使配置於基板W外側之暫時壓接狀態之半導體晶片Ca正式壓接時，亦有保持部43與背面支撐載置台31干擾之情形。此種情形時，只要以變更由保持部43把持基板W之位置之方式控制搬送機構即可。
例如，圖8之保持部43雖成叉形狀，但難以在背面支撐載置台31與保持部43無干擾下，以可使暫時壓接狀態之所有半導體晶片Ca正式壓接之方式予以保持(圖8(a))，但如圖8(b)或圖8(c)般藉由改變保持部43之位置，而可避免與背面支撐載置台31之干擾。另，變更保持部43之位置時，只要藉由2個保持部43之任一者與背面支撐載置台31吸附保持基板W之狀態下，解除由另一保持部43對基板W之吸附後使之移動即可。
又，作為本發明之另一實施形態，亦可為如圖9(a)所示具備搬送機構4a與搬送機構4b之2組搬送機構4之裝置。有2組搬送機構4之情形時，可分別在暫時壓接部2與正式壓接部3配置基板W並同時處理，且亦可使一基板W自暫時壓接部2移動至正式壓接部3之同時使另一基板W自正式壓接部3移動至暫時壓接部2，故可縮短暫時壓接部2及正式壓接部3之待機時間，謀求生產性之提高。另，為了相互同時進行暫時壓接部2與正式壓接部3之間的基板W之更換，需要避免各個基板W之干擾。將為此之構成示於圖9(b)。圖9(b)係顯示自Y方向觀察圖9(a)之圖，但於各組改變保持部43之高度，避免干擾之構成。
但，基板W較小之情形等時，亦可如圖10(a)所示，以1個保持部43保持基板W之複數個邊部之構成。若為具有此種保持部43之搬送機構4，則如圖4(b)所示，亦容易具備如搬送機構4a之2個搬送機構4。
目前為止之說明中，以對半導體晶片C與基板W之連接賦予熱硬化性接著劑R為前提說明，但本發明於未賦予硬化性接著劑R之基板W上暫時壓接半導體晶片C之情形時亦有效。即，正式壓接步驟中，存在與進行正式壓接之區域隣接形態之半導體晶片Ca之情形時，有正式壓接頭之熱使隣接之半導體晶片Ca之凸塊軟化/變形之虞，但本發明中亦可徹底消除此 種顧慮。
又，本發明亦可應用於積層具有貫通電極之半導體晶片之所謂三維安裝。即，使用由貫通電極等而於上部(非凸塊面)具有電極者作為半導體晶片C之情形時，如圖7(i)所示之熱壓接第1層半導體晶片C之狀態，若與圖5(a)同樣地處理並重複實施暫時壓接與正式壓接，則三維安裝中亦可防止對隣接晶片之熱影響。
4‧‧‧搬送機構
5‧‧‧基座
21‧‧‧暫時壓接用載置台
21a‧‧‧Y方向可動部
21b‧‧‧X方向可動部
21c‧‧‧θ方向可動部
31‧‧‧背面支撐載置台
40‧‧‧滑動導軌
41‧‧‧滑動載置台
42‧‧‧上下驅動部
43‧‧‧保持部
52‧‧‧暫時壓接用基座
53‧‧‧正式壓接用基座
X、Y、Z、θ‧‧‧方向

Claims (13)

  1. 一種半導體裝置之製造裝置，其係將形成於半導體晶片之凸塊與形成於基板上之焊墊電極電性連接，且將上述半導體晶片固定於上述基板上者，且具備：暫時壓接部，其具有保持上述半導體晶片之暫時壓接用頭、及保持上述基板之暫時壓接用載置台，將上述半導體晶片暫時壓接於上述基板上之特定位置；正式壓接部，其具有：正式壓接用頭，其同時熱壓接複數個經暫時壓接於上述基板上之半導體晶片；及背面支撐載置台，其以自上述基板之背面支持上述正式壓接用頭熱壓接之範圍之方式，與上述正式壓接頭對向之方式固定配置，該正式壓接部使形成於上述半導體晶片之凸塊熔融而與形成於基板上之焊墊電極電性連接，且將上述半導體晶片固定於上述基板上；及搬送機構，其具有部分地保持上述基板之保持部，具備將上述基板自上述暫時壓接部移動至上述正式壓接部之功能、及將上述基板自上述正式壓接部移動至上述暫時壓接部之功能；且於上述暫時壓接部中，以於上述正式壓接部中進行上述熱壓接之加壓面單位，設定進行暫時壓接之部位與不進行暫時壓接之部位。
  2. 一種半導體裝置之製造裝置，其係將形成於半導體晶片之凸塊與形成於基板上之焊墊電極電性連接，且將上述半導體晶片固定於上述基板上者，且具備： 暫時壓接部，其具有保持上述半導體晶片之暫時壓接用頭、及保持上述基板且可在面內方向移動之暫時壓接用載置台，將上述半導體晶片暫時壓接於上述基板上之特定位置；正式壓接部，其具有：正式壓接用頭，其同時熱壓接複數個經暫時壓接於上述基板上之半導體晶片；及背面支撐載置台，其以自上述基板之背面支持上述正式壓接用頭熱壓接之範圍之方式，與上述正式壓接頭對向之方式固定配置，該正式壓接部使形成於上述半導體晶片之凸塊熔融而與形成於基板上之焊墊電極電性連接，且將上述半導體晶片固定於上述基板上；及搬送機構，其具有部分地保持上述基板之保持部，具備將皆未由上述暫時壓接用載置台與上述背面支撐載置台所保持之上述基板自上述暫時壓接部移動至上述正式壓接部之功能、及將皆未由上述暫時壓接用載置台與上述背面支撐載置台所保持之上述基板自上述正式壓接部移動至上述暫時壓接部之功能；且上述保持部於上述暫時壓接部解除上述基板之保持，而於上述正式壓接部維持上述基板之保持。
  3. 如請求項1或2之半導體裝置之製造裝置，其中於其為對上述半導體晶片之連接賦予熱硬化性接著劑者時，上述暫時壓接用頭具有將上述熱硬化性接著劑加熱至低於開始硬化溫度之溫度的功能，上述正式壓接用頭具有加熱至使上述熱硬化性接著劑硬化之溫度的功能。
  4. 如請求項1或2之半導體裝置之製造裝置，其中上述背面支撐載置台支持上述基板之面小於上述基板，且具有與上述正式壓接用頭對應之形狀。
  5. 如請求項1或2之半導體裝置之製造裝置，其中將上述基板自上述暫時壓接部移動至上述正式壓接部之上述搬送機構之上述保持部於上述正式壓接部中亦保持上述基板。
  6. 如請求項1或2之半導體裝置之製造裝置，其中具有複數個上述搬送機構。
  7. 如請求項1或2之半導體裝置之製造裝置，其中上述暫時壓接用載置台之保持上述基板之面小於上述基板。
  8. 一種半導體裝置之製造方法，其具備：暫時壓接步驟，其將半導體晶片暫時壓接於基板上之特定位置；及正式壓接步驟，其熱壓接經暫時壓接於上述基板之上述半導體晶片，於上述暫時壓接步驟中，以進行上述熱壓接之加壓面單位，設定進行暫時壓接之部位與不進行暫時壓接之部位，於上述正式壓接步驟中，使用支持欲進行上述熱壓接之加壓面之形狀的背面支撐載置台。
  9. 如請求項8之半導體裝置之製造方法，其中於上述正式壓接步驟中，上述加壓面為同時加壓複數個半導體晶片之形狀。
  10. 如請求項8或9之半導體裝置之製造方法，其中於上述暫時壓接步驟中，進行上述1個加壓面之暫時壓接之部位彼此以空出上述加壓面之整數倍間隔之方式配置。
  11. 如請求項8或9之半導體裝置之製造方法，其中於其為對上述半導體晶片之連接賦予熱硬化性接著劑者時，於上述暫時壓接步驟中，將上述熱硬化性接著劑加熱至低於開始硬化溫度之溫度，於上述正式壓接步驟中，加熱至使上述熱硬化性接著劑硬化之溫度。
  12. 如請求項8或9之半導體裝置之製造方法，其中於上述正式壓接步驟中，熱壓接經暫時壓接於上述基板之上述半導體晶片後，於上述基板上留有應暫時壓接上述半導體晶片之部位之情形時，將上述正式壓接步驟後之上述基板返回至上述暫時壓接步驟。
  13. 如請求項12之半導體裝置之製造方法，其中與進行上述正式壓接步驟之同時，對其他基板進行暫時壓接步驟。
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