(57)【要約】【課題】ウェーハの前面が下部方向に向かうように載置した後、下部のトレイにダイをプッシュすることによって、別途のチップフリップ過程を必要としない半導体チップボンディング方法を提供する。【解決手段】本発明に係る半導体チップボンディング方法は、（ａ）前面に複数の半導体チップが設けられたウェーハを用意する段階と、（ｂ）前記ウェーハの前面が下部方向に向かうように前記ウェーハをウェーハホルダーに載置する段階と、（ｃ）前記ウェーハに設けられた複数の半導体チップの各々を下部方向にプッシュし、複数のチップ載置部を有するトレイに載置する段階と、（ｄ）前記トレイに載置された複数の半導体チップを順次にピックアップし、被接合物の上部に載置する段階と、（ｅ）前記半導体チップを前記被接合物に接合する段階と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）前面に複数の半導体チップが設けられたウェーハを用意する段階と、
（ｂ）前記ウェーハの前面が下部方向に向かうように前記ウェーハをウェーハホルダーに載置する段階と、
（ｃ）前記ウェーハに設けられた複数の半導体チップの各々を下部方向にプッシュし、複数のチップ載置部を有するトレイに載置する段階と、
（ｄ）前記トレイに載置された複数の半導体チップを順次にピックアップし、被接合物の上部に載置する段階と、
（ｅ）前記半導体チップを前記被接合物に接合する段階と、を備えることを特徴とする半導体チップボンディング方法。
【請求項２】
前記（ａ）段階は、前記ウェーハに設けられた所定の切断線に沿って前記半導体チップ単位でウェーハを切断する段階を備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップボンディング方法。
【請求項３】
前記（ｃ）段階は、前記被接合物の配列間隔によって前記トレイを移動させて、前記半導体チップが前記トレイに載置される間隔を調節する段階を備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップボンディング方法。
【請求項４】
前記（ｅ）段階は、
前記半導体チップを加圧ボンディングする段階と、
前記半導体チップを加熱ボンディングする段階と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップボンディング方法。
【請求項５】
前記被接合物は、ＲＦＩＤタグのアンテナであることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップボンディング方法。
【請求項６】
前記半導体チップと前記被接合物との接合部を保護する保護層を形成する段階をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップボンディング方法。
【請求項７】
前記保護層が形成された半導体チップ及び前記被接合物に紫外線を照射し、硬化する段階をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の半導体チップボンディング方法。
【請求項８】
前記保護層は、エポキシレジンを含むことを特徴とする請求項６に記載の半導体チップボンディング方法。
【請求項９】
複数の被接合物が連続的にローディングされたマガジンを介して前記被接合物を供給する段階をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップボンディング方法。
【請求項１０】
前記（ｃ）段階は、下部方向にプッシュされた半導体チップを真空吸入し、前記トレイのチップ載置部に載置する段階をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップボンディング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップボンディング方法に関し、特に、ウェーハの前面が下部方向に向かうように載置した後、下部のトレイにダイをプッシュすることによって、別途のチップフリップ過程を必要としない半導体チップボンディング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハには、複数の半導体チップが設けられている。また、このような半導体チップは、外部接続端子に連結するためのパッドを備える。一般的に、集積回路（ＩＣ）は、前記パッドに複数のワイヤーがボンディングされ、パッケージの外部リードに接続される構造を有する。
【０００３】
これに対し、フリップチップは、外部接続端子に連結するためのバンプを備えていて、前記バンプが形成された面が下部に向かうようにフリップされた後、下部に位置する被接合物、例えば、フレキシブルフィルムなどの接合端子に加圧または加熱接合される。
【０００４】
以下、従来技術に係るフリップチップボンディング方法を説明する。
【０００５】
図１は、従来技術に係るフリップチップボンディング方法を示す流れ図である。
図１に示されたように、チップ単位でソーイング（sawing）された半導体ウェーハをウェーハホルダーに載置した後（ステップＳ１０）、真空吸着器を備えた第１ロボットアームが複数のチップのうち１つをピックアップする（ステップＳ２０）。ピックアップされた半導体チップは、ロボットアームの回転を通じてフリップされる（ステップＳ３０）。フリップされた半導体チップは、素子が設けられていない下面、すなわち背面が上向きになり、このような半導体チップは、第２ロボットアームによりピックアップされ（ステップＳ４０）、被接合物上に載置され、整列される（ステップＳ５０）。載置されたチップは、素子が設けられた上面、すなわち前面が下向きになっており、半導体チップ上に設けられたバンプと被接合物の接合部位とが接触する状態にある。載置されたチップは、加熱、加圧され、被接合物とボンディングされる（ステップＳ６０）。
【０００６】
前述したような従来技術に係るフリップチップのボンディング方法は、フリップ過程と、フリップされたチップをピックアンドプレイス（pick & place）する過程の２回の過程を必要とする。すなわち第１ロボットアームによりウェーハからピックアップしフリップする過程と、フリップされたチップを第２ロボットアームがピックアップし、被接合物上に載置する過程の２回の過程を必要とする。
【０００７】
このような２回の過程は、通常、２つのロボットアームにより行われるので、ロボットアームの移動時間が相対的に大きいだけでなく、２つのロボットアームを設けるのに必要な費用が増加し、また、ボンディング装置の複雑度も加重される。特に、ロボットアームによる移動時間が増加するほど、時間当たり生産量が減少する。すなわちロボットアームに起因して生産効率が減少するという問題点がある。生産効率は、製品の製造コストに大きい影響を及ぼすことはもちろん、製造会社の競争力を測定できる尺度であって、製造会社が生存するための最も重要な要因と言える。
【０００８】
したがって、このような生産効率を上げるための多様な装置が提案されたが、チップを必ずフリップしなければならないというフリップチップボンディング過程の特性上、前述したような問題点を克服できる方法は提案されていないことが現状である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前述したような問題点を解決するためになされたもので、その目的は、ウェーハの前面が下部方向に向かうように載置した後、下部のトレイにダイをプッシュすることによって、別途のチップフリップ過程を必要とせず、１つのロボットアームだけでフリップチップボンディングが可能な半導体チップボンディング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る半導体チップボンディング方法は、（ａ）前面に複数の半導体チップが設けられたウェーハを用意する段階と、（ｂ）前記ウェーハの前面が下部方向に向かうように前記ウェーハをウェーハホルダーに載置する段階と、（ｃ）前記ウェーハに設けられた複数の半導体チップの各々を下部方向にプッシュし、複数のチップ載置部を有するトレイに載置する段階と、（ｄ）前記トレイに載置された複数の半導体チップを順次にピックアップし、被接合物の上部に載置する段階と、（ｅ）前記半導体チップを前記被接合物に接合する段階と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
ここで、前記（ａ）段階は、前記ウェーハに設けられた所定の切断線に沿って前記半導体チップ単位でウェーハを切断する段階を備え、前記（ｃ）段階は、前記被接合物の配列間隔によって前記トレイを移動させて、前記半導体チップが前記トレイに載置される間隔を調節する段階を備える。
【００１２】
また、前記（ｅ）段階は、前記半導体チップを加圧ボンディングする段階と、前記半導体チップを加熱ボンディングする段階と、を備える。
【００１３】
また、本発明に係る半導体チップボンディング方法は、前記半導体チップと前記被接合物との接合部を保護する保護層を形成する段階をさらに備えることができ、この場合、前記保護層が形成された半導体チップ及び前記被接合物に紫外線を照射し、硬化する段階をさらに備えることができる。
【００１４】
前記被接合物は、ＲＦＩＤタグのアンテナであることができ、本発明に係る半導体チップボンディング方法は、複数の被接合物が連続的にローディングされたマガジンを介して前記被接合物を供給する段階をさらに備えることができる。
【００１５】
また、前記（ｃ）段階は、下部方向にプッシュされた半導体チップを真空吸入し、前記トレイのチップ載置部に載置する段階をさらに備えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る半導体チップボンディング方法は、ウェーハの前面が下部方向に向かうように載置した後、下部のトレイにダイをプッシュすることによって、別途のチップフリップ過程を必要とせず、１つのロボットアームだけでフリップチップボンディングが可能なので、生産効率を極大化することができ、ボンディング装置の製造コストを画期的に低減することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照して本発明に係る好適な実施例を詳細に説明する。
【００１８】
図２は、本発明に係る半導体チップボンディング方法を示す流れ図である。
図２に示されたように、前面に複数の半導体チップが設けられたウェーハを用意する。
【００１９】
前記ウェーハには、所定の切断線に沿ってチップ単位で切断された複数の半導体チップが設けられている。以下では、半導体チップが形成されたウェーハ面を前面と言い、半導体チップが形成されていないウェーハ面を背面と言う。
【００２０】
次に、ウェーハの前面が下部方向に向かうようにウェーハをウェーハホルダーに載置する（ステップＳ１００）。
【００２１】
次に、プッシャー（pusher）を用いて複数の半導体チップのうち１つの半導体チップを、下部に位置するトレイに載置する（ステップＳ１１０）。トレイは、一定の間隔をもって形成された複数のチップ載置部を備えていて、半導体チップを載置するために移動可能であり、半導体チップが全て載置される場合、ピックアンドプレイス（pick & place）のために一定の方向に移動することができる。また、トレイは、半導体チップが載置される間隔を調節するために移動可能であり、例えば、被接合物がマガジンやロールを介して供給されるＲＦＩＤタグのアンテナである場合、被接合物のサイズによって被接合物の間隔が変わる。すなわち被接合物のサイズが大きい場合、単位長さ当たり含まれる被接合物の個数が少なく、被接合物のサイズが小さい場合、単位長さ当たり含まれる被接合物の個数が多い。被接合物のサイズによってトレイに載置される半導体チップの間隔を調節することができ、例えば、被接合物の長さが１である場合には、トレイのチップ載置部の全てに半導体チップを載置する。しかしながら、被接合物の長さが２である場合には、トレイのチップ載置部を１個置きにして半導体チップを載置することができる。このような調節過程により半導体チップ及び被接合物が１：１で対応することができるようになる。好ましくは、半導体チップを所望の位置の載置部に載置するために、トレイの下部で真空吸入装置を利用して、プッシュされた半導体チップを吸入することもできる。
【００２２】
トレイに載置された半導体チップは、既にフリップされた状態、すなわちパッドが形成された面が下部方向に向かう状態にある。
【００２３】
次に、トレイは、ピックアンドプレイス（pick & place）に適した位置に移動するようになり（ステップＳ１２０）、トレイに載置された複数の半導体チップは、ロボットアームにより順次にピックアップされ（ステップＳ１３０）、被接合物の上部に載置及び整列される（ステップＳ１４０）。
【００２４】
次に、半導体チップと被接合物とを接合する。前記接合過程は、一次的に圧力を加えて加圧ボンディング過程を行い、二次的に熱を加えて加熱ボンディングを行う（ステップＳ１５０）。
【００２５】
接合が完了すれば、接合が正確に行われたか、半導体チップが正しく動作するかについてテストを行う。
【００２６】
良品である場合には、半導体チップと被接合物との接合部に保護層を形成する（ステップＳ１６０）。保護層は、エポキシレジンなどで形成することが好ましい。
【００２７】
保護層が形成された半導体チップ及び被接合物に紫外線を照射し、硬化する（ステップＳ１７０）。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来技術に係るフリップチップボンディング方法を示す流れ図である。
【図２】本発明に係る半導体チップボンディング方法を示す流れ図である。
【図１】
2008004945.tif 000003
【図２】
2008004945.tif 000004