(57)【要約】【課題】本発明は、処理量を高めることができるダイボンド装置、及びそのダイボンド装置を用いた半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】ダイボンドステージ２０と、加熱板２２ａと、該ダイボンドステージ２０にワーク１６を搬送し、該ダイボンドステージ２０の該ワーク１６を該加熱板２２ａの上へ搬送するワーク搬送部２４と、該ダイボンドステージ２０上の該ワーク１６に熱硬化性の接着剤を塗布する接着剤供給部３０と、該ダイボンドステージ２０上の該接着剤の上に半導体チップ４２をのせるチップ搬送部４６ａ、４６ｂと、該加熱板２２ａが該接着剤の硬化温度以上の温度まで昇温した状態を維持するように該加熱板２２ａを制御する制御部２２ｂと、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイボンドステージと、
加熱板と、
前記ダイボンドステージにワークを搬送し、前記ダイボンドステージの前記ワークを前記加熱板の上へ搬送するワーク搬送部と、
前記ダイボンドステージ上の前記ワークに熱硬化性の接着剤を塗布する接着剤供給部と、
前記ダイボンドステージ上の前記接着剤の上に半導体チップをのせるチップ搬送部と、
前記加熱板が前記接着剤の硬化温度以上の温度まで昇温した状態を維持するように前記加熱板を制御する制御部と、を備えたことを特徴とするダイボンド装置。
【請求項２】
前記加熱板は複数の前記ワークをのせることができる大きさで形成されたことを特徴とする請求項１に記載のダイボンド装置。
【請求項３】
ダイボンド装置内で行う、
ダイボンドステージにワークをのせる工程と、
前記ダイボンドステージ上の前記ワークに熱硬化性の接着剤を塗布する工程と、
前記ダイボンドステージ上の前記接着剤の上に半導体チップをのせる工程と、
前記接着剤が塗布され、前記半導体チップがのせられた前記ワークを加熱板にのせる工程と、
前記加熱板により前記接着剤を加熱して、前記接着剤を介して前記半導体チップを前記ワークに固定する工程と、を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記加熱板により、前記接着剤を完全硬化させることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記加熱板により、前記接着剤を半硬化させ、
加熱装置内で行う、半硬化した前記接着剤を完全硬化させる工程を備えたことを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記加熱板上で一度に加熱する前記ワークの数は、前記加熱板で前記接着剤を加熱する時間である第１時間を、前記ダイボンド装置内で１つの前記ワークを処理するのに要する時間全体から前記第１時間を引いた時間である第２時間で除算した値以上とすることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップをワークに固定するダイボンド装置、及びそのダイボンド装置を用いた半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、半導体チップをワーク（基板）に実装するダイボンド装置が開示されている。このダイボンド装置は、コレットで保持した半導体チップをワークに塗布された熱硬化性の接着剤の上にのせた後、コレットからの熱で当該接着剤を加熱し半硬化状態とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２５１３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ワークに塗布した熱硬化性の接着剤の上に半導体チップをのせただけの状態でワークを長距離移動させると、半導体チップがワークに対してずれるおそれがある。特許文献１に開示の技術によれば、半導体チップを接着剤の上にのせるダイボンディングを実施したその場で接着剤を加熱し半硬化状態にするので半導体チップがワークに対してずれるおそれはない。
【０００５】
ところで、熱硬化性の接着剤を硬化又は半硬化させるのには相当の時間を要する。特許文献１に開示の技術ではダイボンディングを実施したその場で接着剤を加熱し半硬化状態にするので、接着剤を加熱する工程がボトルネックになってダイボンド装置の処理量が制限される問題があった。
【０００６】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、処理量を高めることができるダイボンド装置、及びそのダイボンド装置を用いた半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の発明に係るダイボンド装置は、ダイボンドステージと、加熱板と、該ダイボンドステージにワークを搬送し、該ダイボンドステージの該ワークを該加熱板の上へ搬送するワーク搬送部と、該ダイボンドステージ上の該ワークに熱硬化性の接着剤を塗布する接着剤供給部と、該ダイボンドステージ上の該接着剤の上に半導体チップをのせるチップ搬送部と、該加熱板が該接着剤の硬化温度以上の温度まで昇温した状態を維持するように該加熱板を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本願の発明に係る半導体装置の製造方法は、ダイボンド装置内で行う、ダイボンドステージにワークをのせる工程と、該ダイボンドステージ上の該ワークに熱硬化性の接着剤を塗布する工程と、該ダイボンドステージ上の該接着剤の上に半導体チップをのせる工程と、該接着剤が塗布され、該半導体チップがのせられた該ワークを加熱板にのせる工程と、該加熱板により該接着剤を加熱して、該接着剤を介して該半導体チップを該ワークに固定する工程と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数のワークに塗布された接着剤を一度に加熱するので、ダイボンド装置の処理量を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るダイボンド装置の平面図である。
【図２】接着剤で半導体チップをワークに固定することを示す正面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るダイボンド装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態に係るダイボンド装置と半導体装置の製造方法について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るダイボンド装置の平面図である。本発明の実施の形態１に係るダイボンド装置１０は、トレイ台１２を備えている。トレイ台１２にはワークトレイ１４ａ、１４ｂがのせられている。ワークトレイ１４ａには複数のワーク１６が収容されている。ワーク１６は、半導体チップを実装するものであれば特に限定されないが、例えばリードフレーム、セラミックケース、又は基板で形成される。
【００１３】
トレイ台１２の横には中間ステージ１８が設置されている。また、中間ステージ１８の横にはダイボンドステージ２０が設置されている。ダイボンドステージ２０はワークに半導体チップをのせる場所である。トレイ台１２とダイボンドステージ２０の間の中間ステージ１８の横には加熱板２２ａが設置されている。加熱板２２ａは複数のワーク１６をのせることができる大きさで形成されている。加熱板２２ａは制御部２２ｂによって温度制御されるものである。
【００１４】
トレイ台１２の上方にワーク搬送部２４が設置されている。ワーク搬送部２４は、トレイ台１２、中間ステージ１８、ダイボンドステージ２０、又は加熱板２２ａのワーク１６をピックアップし、ワーク１６をこれらの場所のうちの所望位置へ移動させるものである。具体的には、ワーク搬送部２４は、ダイボンドステージ２０にワーク１６を搬送し、ダイボンドステージ２０のワーク１６を加熱板２２ａの上へ搬送するものである。
【００１５】
ダイボンドステージ２０の横には接着剤供給部３０が設置されている。接着剤供給部３０は、ダイボンドステージ２０上のワーク１６に熱硬化性の接着剤を塗布する部分である。
【００１６】
ダイボンド装置１０は、チップ供給部４０を備えている。チップ供給部４０は、ワーク１６に固定する半導体チップ４２を収容する場所である。チップ供給部４０とダイボンドステージ２０の間には位置決め部４４が設置されている。位置決め部４４は、半導体チップ４２の位置決めをする場所である。
【００１７】
チップ供給部４０の横にチップ搬送部４６ａが設置されている。チップ搬送部４６ａはチップ供給部４０から半導体チップ４２をピックアップし位置決め部４４へ搬送する部分である。位置決め部４４の横にチップ搬送部４６ｂが設置されている。チップ搬送部４６ｂは位置決め部４４の半導体チップ４２を位置決めし、半導体チップ４２をダイボンドステージ２０へ搬送する部分である。
【００１８】
このように、チップ供給部４０、位置決め部４４、及びチップ搬送部４６ａ、４６ｂを備えることでダイボンドステージ２０の左側からダイボンドステージ２０へ半導体チップ４２を供給できるようになっている。なお、図１から明らかなように、ダイボンドステージ２０の右側からも上記と同様に半導体チップを供給できるようになっている。
【００１９】
本発明の実施の形態１に係るダイボンド装置１０を用いた半導体装置の製造方法について説明する。まず、ダイボンドステージ２０にワーク１６をのせる。具体的には、ワーク搬送部２４を駆使して、予めトレイ台１２の上にのせておいたワークトレイ１４ａの中のワーク１６をピックアップし中間ステージ１８に移動させる。そして、ワーク搬送部２４を駆使して中間ステージ１８のワーク１６をピックアップしダイボンドステージ２０にのせる。
【００２０】
次いで、ダイボンドステージ２０上のワーク１６に熱硬化性の接着剤を塗布する。具体的には、接着剤供給部３０からワーク１６の所定位置に熱硬化性の接着剤を塗布する。図２Ａは、ワーク１６の上に熱硬化性の接着剤３２を塗布したことを示す正面図である。熱硬化性の接着剤３２としては、例えばエポキシ樹脂系接着剤などの樹脂を用いることができる。なお、複数のワークをダイボンドステージ２０にのせて、これらに対して一括して接着剤３２を塗布してもよい。
【００２１】
次いで、ダイボンドステージ２０上の接着剤３２の上に半導体チップをのせる。具体的には、チップ搬送部４６ａを駆使して、予めチップ供給部４０のうえにのせておいた半導体チップ４２をピックアップし位置決め部４４へ移動させる。そして、チップ搬送部４６ｂを駆使して、位置決め部４４の半導体チップ４２を所定位置に位置決めし、その後ダイボンドステージ２０上の接着剤の上に半導体チップ４２をのせる。図２Ｂは、接着剤３２の上に半導体チップ４２をのせたことを示す正面図である。
【００２２】
次いで、接着剤が塗布され半導体チップがのせられたワーク１６を加熱板２２ａにのせる。具体的にはワーク搬送部２４でダイボンドステージ２０のワーク１６をピックアップし加熱板２２ａへ移動させる。
【００２３】
次いで、加熱板２２ａにより接着剤３２を加熱して接着剤３２を完全硬化させる。この工程は加熱板２２ａの上に６つのワーク１６がのせられた状態で実施する。このとき、加熱板２２ａは制御部２２ｂの制御により接着剤３２の硬化温度以上の温度まで昇温した状態を維持している。加熱板２２ａで接着剤３２を加熱する時間（以後、第１時間という）は例えば６０秒である。この工程により、半導体チップ４２は接着剤を介してワーク１６に固定される。図２Ｃは、熱硬化した接着剤３２ａにより半導体チップ４２がワーク１６に固定されたことを示す正面図である。図２Ｃに示すように半導体チップ４２が固定されたワーク１６を半導体装置という。
【００２４】
次いで、ワーク搬送部２４を駆使して、加熱板２２ａのワーク１６をピックアップしワークトレイ１４ｂ内へ移動する。これらの工程はすべてダイボンド装置１０内で行う。ダイボンド装置１０内でここまでの工程を全て実施し１つのワーク１６を処理するのに要する時間（以後、処理時間という）は全体で７０秒である。
【００２５】
本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法において、加熱板２２ａ上で一度に処理（加熱）するワークの数は、第１時間を、処理時間から第１時間を引いた時間である第２時間で除算した値以上とした。つまり、第１時間（６０秒）を、処理時間（７０秒）から第１時間（６０秒）を引いた時間である第２時間（１０秒）で除算した値（６）以上の数である６個のワーク１６を加熱板にのせた状態でこれらのワークの接着剤を完全硬化させる。従って、ダイボンド装置１０内で行う全工程の中で接着剤を加熱する工程がボトルネックになることを回避し、ダイボンド装置１０による処理量を高めることができる。
【００２６】
また、ダイボンドステージ２０の横に加熱板２２ａを設置したので、半導体チップ４２をワーク１６に固定していない状態でのワーク１６の搬送距離を最小限にとどめることができる。従って、ワークの搬送に伴う半導体チップ４２のワーク１６に対する位置ズレを抑制できる。さらに、ダイボンド装置１０内で接着剤を完全硬化させることによりダイボンド装置１０の外の炉で接着剤を完全硬化させる工程が不要となるので、製造コストの削減及びダイボンディング処理に要する時間の短縮ができる。
【００２７】
本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法では、加熱板２２ａに６つのワークをのせてこれらのワークの接着剤を加熱したが、本発明はこれに限定されない。上述のとおり、接着剤を加熱する工程がボトルネックにならない程度の数のワークを加熱板２２ａにのせるようにすれば、加熱板２２ａにのせるワークの数は特に限定されない。
【００２８】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係るダイボンド装置、及び半導体装置の製造方法は、実施の形態１との共通点が多いので実施の形態１との相違点を中心に説明する。図３は、本発明の実施の形態２に係るダイボンド装置の概念図である。
【００２９】
ダイボンド装置１０では、加熱板により接着剤を加熱して接着剤を半硬化させる。半硬化とは、接着剤の一部が未硬化となっている状態をいう。半硬化のための加熱時間は完全硬化のための加熱時間よりも短い。その後、ワークを加熱装置１００へ搬送する。そして、加熱装置１００内で接着剤を加熱して、半硬化している接着剤を完全硬化させる。
【００３０】
本発明の実施の形態２に係る半導体装置の製造方法によれば、ダイボンド装置１０内で接着剤を半硬化させた時点で半導体チップ４２は接着剤を介してワーク１６に固定される。従って、ダイボンド装置１０のトレイに収納されたワークをダイボンド装置１０から取り出し、例えば目視検査及び搭載位置測定を行ってから加熱装置１００に投入しても、半導体チップのワークに対する位置ずれを防止できる。
【符号の説明】
【００３１】
１０  ダイボンド装置、  １２  トレイ台、  １４ａ,１４ｂ  ワークトレイ、  １６  ワーク、  １８  中間ステージ、  ２０  ダイボンドステージ、  ２２ａ  加熱板、  ２２ｂ  制御部、  ２４  ワーク搬送部、  ３０  接着剤供給部、  ３２  接着剤、  ４０  チップ供給部、  ４２  半導体チップ、  ４４  位置決め部、  ４６ａ,４６ｂ  チップ搬送部、  １００  加熱装置
【図１】
2014120496.tif 000003
【図２】
2014120496.tif 000004
【図３】
2014120496.tif 000005