(57)【要約】【課題】半導体素子と基板とを、ろう材を介してダイボンディングするダイボンディング装置において、半導体素子と基板との接合を高能率且つ確実に行うことを可能にする。【解決手段】基板であるサブマウント２の上面表面に備えられた、ろう材であるはんだ材Ｂの表面層に形成された、サブマウント２と半導体素子である半導体レーザチップ３との接合を阻害する酸化はんだ膜ＢＯを、圧壊部７による垂直方向の型押しによって圧壊する構成にした。このような型押し様の圧壊は短時間で行え、且つ圧壊され、はんだ材Ｂの新生面が露出したはんだ材Ｂの表面形状は、型押しにより再現性よく形成されるので、そのようなはんだ材Ｂを介して再現性よく確実に接合を行うことができ、接合強度が安定したダイボンディングとすることができる。【選択図】　　図１
2004063671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に備えられたろう材を介し、半導体素子を前記基板の表面にダイボンディングするダイボンディング装置において、
前記基板が載置される載置台と、
前記載置台の上方を垂直方向に移動自在に設けられ、前記基板に備えられた前記ろう材の表面層を型押しして圧壊する加圧部と、
を備えることを特徴とするダイボンディング装置。
【請求項２】
基板に備えられたろう材を介し、半導体素子を前記基板の表面にダイボンディングするダイボンディング装置において、
前記基板が載置される載置台と、
前記載置台の上方を垂直方向に移動自在に設けられ、前記基板に備えられた前記ろう材の表面層を型押しして圧壊する加圧部と、
前記基板を載置するとともに、前記基板と前記半導体素子をダイボンディングするために、前記ろう材を溶融する加熱部を備える第２の載置台と、
を備えることを特徴とするダイボンディング装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のダイボンディング装置において、
前記ろう材の表面層を圧壊する前記加圧部の圧壊面に凹凸部が形成されていることを特徴とするダイボンディング装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のダイボンディング装置において、
前記加圧部は、多孔性物質から成ることを特徴とするダイボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子を基板上に接合するダイボンディング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、デジタル通信の高速化が求められ、光ファイバ方式の通信技術の実用化が急激に広まりつつある。これに伴い、光通信用のレーザ光を発する半導体レーザ発光装置も、その価格、寿命、性能の点でより優れたものが要求されるようになっている。半導体レーザ発光装置の製造工程で重要なものの１つに、半導体素子である半導体レーザチップを基板であるサブマウント上に接合するためのダイボンディング装置がある。
図３は、半導体レーザチップ用に一般に使用されているダイボンディング装置の要部を示すものである。このダイボンディング装置１００は、電熱線が内蔵されたヒータ１０１と、半導体レーザチップ１０４（例えば、ＧａＡｌＡｓ系）を真空吸着するノズル１０３とを具備する。このダイボンディング装置１００は、ヒータ１０１上にサブマウント１０２を真空吸着し、ノズル１０３とともに半導体レーザチップ１０４をサブマウント１０２の上方に位置決めした後に、ノズル１０３を下降して半導体レーザチップ１０４をサブマウント１０２に軽く押しつける。次いで、ダイボンディング装置１００は、ヒータ１０１でサブマウント１０２を２８０〜３７０℃まで加熱することで、サブマウント１０２と半導体レーザチップ１０４との間に介在するろう材（例えば、Ａｕ−Ｓｎ系、Ａｕ−Ｓｉ系等のはんだ材）を溶融して、半導体レーザチップ１０４をサブマウント１０２にダイボンディングする。
ところで、このろう材は僅かな酸素の存在によっても酸化され、ろう材の表面に５０〜１００オングストロームの酸化膜の層が形成される。このような表面酸化膜の層が形成された状態で、半導体レーザチップをサブマウントにダイボンディングすると、濡れ性が悪く、接合面積が減少するために接合強度が低下する問題や、導電性の低下や、熱抵抗の上昇などが生じる問題がある。そのため、ブラシなどの研磨部材により、サブマウントに備えられたろう材の表面を水平方向に研磨し、表面酸化膜層を削り取る方法や、サブマウント上の溶融したろう材にダイボンディングする半導体レーザチップを接触させ振動させることにより表面酸化膜層を撹拌して破壊する方法など、様々なろう材の表面酸化膜の層を除去する方法が試みられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ろう材の表面を研磨し、表面酸化膜層を削り取る方法では、研磨による削りくずの発生による接触不良の問題や、その研磨された表面の凹凸形状の再現性が悪く、接合強度や搭載精度がばらつくという問題があった。
また、溶融した表面酸化膜層を撹拌して破壊する方法では、サブマウントや半導体レーザチップの表面に蒸着されている下地の金メッキが溶融したろう材に溶け出し、ろう材の成分が変わってしまい、溶融温度が上昇してしまう「溶食」という現象が起こってしまう問題や、下地の金メッキが溶け出したことにより、そのメッキ層が薄くなり、接合強度が低下する問題があった。また、半導体レーザチップの接触によって、溶融しているろう材の熱が吸熱され急速に凝固してしまい、半導体レーザチップとろう材との間の摩擦係数が上昇するので、半導体レーザチップが安定した振動を行えないばかりか、半導体レーザチップを吸着するノズルとの位置ずれが発生したり、半導体レーザチップが損傷、破損する問題があった。さらに、溶融したろう材を振動により撹拌した際に半導体レーザチップの側面にはみ出したろう材による接点不良発生の問題や、ろう材が溶融した状態をその撹拌工程の間、保持する必要があるために、その工程時間が長くなってしまい、生産性が低下する問題があった。
【０００４】
本発明の課題は、半導体素子を基板に高能率且つ確実に接合するダイボンディング装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、
基板（例えば、サブマウント２）に備えられたろう材（例えば、はんだ材Ｂ）を介し、半導体素子（例えば、半導体レーザチップ３）を前記基板の表面にダイボンディングするダイボンディング装置（例えば、ダイボンディング装置１）において、
前記基板が載置される載置台（例えば、載置台４）と、
前記載置台の上方を垂直方向に移動自在に設けられ、前記基板に備えられた前記ろう材の表面層（例えば、酸化はんだ膜ＢＯ）を型押しして圧壊する加圧部（例えば、加圧部７ｂ）と、
を備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、基板に備えられたろう材の表面層は、加圧部に型押しされて圧壊されることにより、ろう材の内部の接合性の高いろう材部分を露出することができるので、基板と半導体素子とのより好適な接合を行うことができ、より確実なダイボンディングを行うことができる。
また、圧壊されたろう材の表面形状は、加圧部に型押しされることにより、ほぼ同一形状となる。そのようなほぼ同一形状であるろう材を介して半導体素子を基板の表面にダイボンディングすることにより、再現性よく、ほぼ同一のダイボンディングが行われることとなる。よって、より確実に半導体素子と基板を接合することができ、接合強度が安定したダイボンディングとすることができる。
また、加圧部の型押しによるろう材の圧壊によっては、ろう材の削りくずの発生は起こらず、かつこの圧壊の工程は短時間で行えるので、従来に比べて高能率なダイボンディングを行うことができる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、基板（例えば、サブマウント２）に備えられたろう材（例えば、はんだ材Ｂ）を介し、半導体素子（例えば、半導体レーザチップ３）を前記基板の表面にダイボンディングするダイボンディング装置（例えば、ダイボンディング装置１）において、
前記基板が載置される載置台（例えば、載置台４）と、
前記載置台の上方を垂直方向に移動自在に設けられ、前記基板に備えられた前記ろう材の表面層（例えば、酸化はんだ膜ＢＯ）を型押しして圧壊する加圧部（例えば、加圧部７ｂ）と、
前記基板を載置するとともに、前記基板と前記半導体素子をダイボンディングするために、前記ろう材を溶融する加熱部（例えば、加熱部Ｈ）を備える第２の載置台（例えば、加熱台５）と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明によれば、基板に備えられたろう材の表面層は、加圧部に型押しされて圧壊されることにより、ろう材の内部の接合性の高いろう材部分を露出することができるので、基板と半導体素子とのより好適な接合を行うことができ、より確実なダイボンディングを行うことができる。
また、圧壊されたろう材の表面形状は、加圧部に型押しされることにより、ほぼ同一形状となる。そのようなほぼ同一形状であるろう材を介して半導体素子を基板の表面にダイボンディングすることにより、再現性よく、ほぼ同一のダイボンディングが行われることとなる。よって、より確実に半導体素子と基板を接合することができ、接合強度が安定したダイボンディングとすることができる。
特に、基板が載置され、ろう材が加圧部により圧壊される載置台と、基板が載置され、ろう材が加熱部により溶融される第２の載置台とが、別個に備えられているので、ろう材を圧壊する工程と、ろう材を溶融し基板と半導体素子とをダイボンディングする工程とを、それぞれの載置台において同時に行うことができるので、工程間の流れがスムーズになり、タクトタイムが減少し、生産性の高能率化を図ることができる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載のダイボンディング装置において、
前記ろう材の表面層を圧壊する前記加圧部の圧壊面（例えば、圧壊面７ｃ）に凹凸部（例えば、凹凸部７７）が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、加圧部の圧壊面には、ろう材の表面層を圧壊する凹凸部が形成されているので、圧壊面の凹凸部により確実にろう材の表面層を圧壊し、ろう材の内部の接合性の高いろう材部分を露出することができる。よって、より確実に半導体素子と基板を接合することができ、接合強度が安定したダイボンディングとすることができる。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１又は２に記載のダイボンディング装置において、
前記加圧部は、多孔性物質から成ることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、加圧部は、多孔性物質から成るので、多孔性物質の有する凹凸により確実にろう材の表面層を圧壊し、ろう材の内部の接合性の高いろう材部分を露出することができる。よって、より確実に半導体素子と基板を接合することができ、接合強度が安定したダイボンディングとすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明のダイボンディング装置の構成を示す斜視図である。
図１に示されるように、ダイボンディング装置１は、複数の基板であるサブマウント２が載置されたサブマウントトレー１２が固定されるサブマウントトレーステージ２２と、複数の半導体素子である半導体レーザチップ３が載置された半導体レーザチップトレー１３が固定されるチップトレーステージ２３と、サブマウント２が載置される載置台４と、載置されたサブマウント２を加熱する第２の載置台としての加熱台５と、加熱台５を水平方向に移動させるＸ−Ｙステージ６と、図示しないＸＹＺガントリに接続され、サブマウント２を所定の位置に移動し配置するサブマウントヘッド３２と、図示しないＸＹＺガントリに接続され、半導体レーザチップ３を所定の位置に移動し配置するチップヘッド３３と、図示しない昇降機構部に接続され、載置台４の上方を垂直方向に自在に移動する圧壊部７等を備えている。
【００１４】
サブマウントトレー１２及び半導体レーザチップトレー１３は、それぞれサブマウント２、半導体レーザチップ３を前工程からダイボンディング装置１に搬送するトレーであり、図示しない搬送装置により搬送されるようになっている。
【００１５】
載置台４は、サブマウント２が載置される載置板１４を有するサブステージ２４等により構成されている。載置板１４には、載置板１４を上下方向に貫通する貫通孔５４（図２に図示）が形成されており、貫通孔５４の下孔側は、サブステージ２４内に備えられた真空発生装置（図示省略）に接続されている。この貫通孔５４を通じて気体が真空発生装置（図示省略）によって吸引されることにより、載置板１４に載置されたサブマウント２が載置台４に真空吸着される。
【００１６】
加熱台５は、サブマウント２が載置される加熱板１５を有するヒータステージ２５等により構成されている。ヒータステージ２５内には、セラミックヒータ等の加熱部Ｈが備えられており、加熱板１５を介し、加熱板１５上に載置されたサブマウント２を加熱する。
また、加熱板１５には、加熱板１５を上下方向に貫通する貫通孔（図示省略）が形成されており、その貫通孔の下孔側は、ヒータステージ２５内に備えられた真空発生装置（図示省略）に接続されている。この貫通孔を通じて気体が真空発生装置（図示省略）によって吸引されることにより、加熱板１５に載置されたサブマウント２が加熱台５に真空吸着される。
【００１７】
サブマウントヘッド３２は、上下方向に貫通する貫通孔（図示省略）が形成されたサブマウントノズル４２を備えており、その貫通孔の上孔側は、サブマウントヘッド３２内に備えられた真空発生装置（図示省略）に接続されている。
サブマウントヘッド３２は、ＸＹＺガントリ（図示省略）により上下左右前後方向自在に移動される。サブマウントノズル４２の先端がサブマウント２に接触した状態で、真空発生装置（図示省略）が動作すると、貫通孔を通じて気体が真空発生装置（図示省略）によって吸引されることにより、サブマウント２がサブマウントノズル４２に真空吸着される。サブマウント２を真空吸着しつつサブマウントヘッド３２が移動し、所定の箇所において真空発生装置（図示省略）の動作を停止し、サブマウント２をサブマウントノズル４２から分離することにより、サブマウント２を所定の位置に配置することができる。
【００１８】
チップヘッド３３は、上下方向に貫通する貫通孔（図示省略）が形成されたチップノズル４３を備えており、その貫通孔の上孔側は、チップヘッド３３内に備えられた真空発生装置（図示省略）に接続されている。
チップヘッド３３は、ＸＹＺガントリ（図示省略）により上下左右前後方向自在に移動される。そして、サブマウントヘッド３２と同様に、チップヘッド３３は、真空発生装置（図示省略）の吸引により、半導体レーザチップ３を真空吸着することにより、半導体レーザチップ３を所定の位置に移動し配置することができる。
また、チップヘッド３３は、加圧機構部（図示省略）を備えており、チップノズル４３が吸着した半導体レーザチップ３を配置位置に対して、所定の荷重をかける付勢を行うことができる。
【００１９】
圧壊部７は、加圧機構部７ａと加圧部７ｂ等により構成されており、昇降機構部（図示省略）により、載置台４の上方を垂直方向に自在に移動する。圧壊部７は、昇降機構部（図示省略）による下降動作や、加圧機構部７ａによる加圧部７ｂの加圧動作により、載置台４に載置されたサブマウント２の表面に加圧処理を施すことができる。サブマウント２の表面には後述するはんだ材Ｂが備えられており、はんだ材Ｂは、加圧部７ｂにより圧壊され、形状変形される。
また、圧壊部７は、昇降機構部（図示省略）によって上昇されることにより、サブマウントヘッド３２等との衝突を退避する位置に移動することができる。
【００２０】
次に、圧壊部７がサブマウント２の表面を加圧処理する動作について説明する。
図２（ａ）は、載置板１４（載置台４）に載置されたサブマウント２と、サブマウント２の上方から加圧を行うため下降する加圧部７ｂ等を示す拡大側面図である。
【００２１】
加圧部７ｂは、例えば、多孔性物質であるセラミックに−より構成されており、サブマウント２の平面サイズより大きい底面（圧壊面７ｃ）を有している。この加圧部７ｂは多孔性物質であるセラミックであるので、その底面である圧壊面７ｃの表面には、微細な凹凸部７７が形成されている。
サブマウント２の上面表面には、ろう材であるはんだ材Ｂが蒸着されている。はんだ材Ｂは酸化しやすく、はんだ材Ｂの表面層には、サブマウント２と半導体レーザチップ３との接合を阻害し、接合状態を悪化させる酸化はんだ膜ＢＯが形成されている。
【００２２】
圧壊部７の加圧部７ｂが、昇降機構部（図示省略）による垂直方向下降動作や、加圧機構部７ａによる垂直方向の加圧動作により、載置台４に載置されたサブマウント２の表面のはんだ材Ｂに加圧処理を施すと、図２（ｂ）に示されるように、酸化はんだ膜ＢＯが圧壊され、はんだ材Ｂの表面形状が変形されるとともに、はんだ材Ｂの内部からはんだ材Ｂの新生面が露出される。
このように、はんだ材Ｂの酸化はんだ膜ＢＯを圧壊により破壊し、酸化はんだ膜ＢＯ内部の新生面である接合性の高いはんだ材部分を露出した後、サブマウント２と半導体レーザチップ３との接合を行うことで、好適なダイボンディングとすることができる。
【００２３】
特に、このような加圧部７ｂの垂直方向の動作による型押しのように、はんだ材Ｂを圧壊することによっては、加圧部７ｂの圧壊面７ｃが有する凹凸部７７の凹凸形状に基づく、はんだ材Ｂの表面形状の変形が行われることにより、再現性よく、はんだ材Ｂの表面形状の変形を行うことができる。よって、再現性のよい、型押し様のはんだ材Ｂの表面形状の変形により、ほぼ一定のはんだ材Ｂの新生面の露出を行うことができるので、そのはんだ材Ｂを介したダイボンディングによって、接合強度がほぼ一定の接合を行うことができる。
また、このような加圧部７ｂの垂直方向の動作による、はんだ材Ｂの圧壊によっては、はんだ材Ｂの削りくずは生じないので、清潔に好適なダイボンディングを行うことができる。
【００２４】
次に、以上のように構成されたダイボンディング装置１を用いたダイボンディング方法について説明する。
ここで、サブマウント２は、例えば、窒化アルミニウム又はシリコンからなり、その寸法は縦２ｍｍ、横１．２ｍｍ、厚さ２２０μｍである。また、サブマウント２に接合する半導体レーザチップ３は、例えば、ＧａＡｌＡｓ系の半導体化合物であり、その寸法は縦４００μｍ、横２５０μｍ、厚さ８０〜１３０μｍである。更に、サブマウント２の表面には、Ａｕ−Ｓｎ系ろう材、Ａｕ−Ｓｉ系ろう材、Ｉｎ系ろう材又はＳｕ−Ｐｂ系ろう材等のはんだ材Ｂが３μｍ程度メッキ（蒸着）されている。
【００２５】
まず、ＸＹＺガントリ（図示省略）は、サブマウントヘッド３２を移動し、サブマウントヘッド３２に備えられたサブマウントノズル４２が、サブマウントトレー１２に載置されたサブマウント２を真空吸着する。
そして、ＸＹＺガントリ（図示省略）が、サブマウントヘッド３２を移動することにより、サブマウントノズル４２が真空吸着されたサブマウント２を、載置台４の所定の位置に移動し、載置する。
【００２６】
次いで、真空発生装置（図示省略）が貫通孔５４を通じて、載置台４に載置、配置されたサブマウント２を吸引し、載置台４に固定する。
そして、圧壊部７が昇降機後部（図示省略）によってサブマウント２の上方に下降するとともに、加圧機構部７ａにより、加圧部７ｂが１〜２Ｎ程度の力でサブマウント２の表面に蒸着されているはんだ材Ｂを押圧し、加圧処理を施す。この加圧処理は、サブマウント２と半導体レーザチップ３の接合を阻害する酸化はんだ膜ＢＯの除去処理であり、加圧部７ｂの圧壊面７ｃに形成された凹凸部７７が、はんだ材Ｂの表面を塑性変形させ、その表面に形成された酸化はんだ膜ＢＯを圧壊し、はんだ材Ｂの新生面を露出させる。
【００２７】
次いで、サブマウントヘッド３２に備えられたサブマウントノズル４２がサブマウント２を真空吸着するとともに、載置台４における吸引によるサブマウント２の固定を解除する。そして、ＸＹＺガントリ（図示省略）が、サブマウントヘッド３２を移動することにより、サブマウントノズル４２は真空吸着したサブマウント２を、加熱台５の所定の位置に移動し、載置する。
そして、加熱台５に載置し、配置されたサブマウント２を、貫通孔（図示省略）を通じて真空発生装置（図示省略）が吸引することにより、加熱台５に固定する。
【００２８】
前述の酸化はんだ膜ＢＯの除去処理を行っている間に、チップヘッド３３は、ＸＹＺガントリ（図示省略）により移動され、チップヘッド３３に備えられたチップノズル４３が、半導体レーザチップトレー１３に載置された半導体レーザチップ３を真空吸着した状態で、加熱台５近傍の待機位置に待機している。
そして、サブマウント２が、加熱台５に固定されると、待機状態であったチップヘッド３３がＸＹＺガントリ（図示省略）の移動により、サブマウント２の上方に半導体レーザチップ３を移動するとともに、Ｘ−Ｙステージ６がステッピングモータ（図示省略）によって駆動され、Ｘ−Ｙステージ６上に設置された加熱台５を水平移動し、サブマウント２と半導体レーザチップ３との接合位置の位置決めを行う。
【００２９】
そして、位置決めされるとチップヘッド３３がＸＹＺガントリ（図示省略）により更に下降され、サブマウント２に半導体レーザチップ３を接触させる。更に、チップヘッド３３に備えられた加圧機構部（図示省略）が、チップノズル４３が吸着した半導体レーザチップ３をサブマウント２の所定の接合位置に対して、０．３〜０．５Ｎの加圧による付勢を行う。
この付勢動作と同時に、ガスノズル（図示省略）から半導体レーザチップ３とサブマウント２の接合位置付近に窒素ガス等の不活性ガスを吹き付けつつ、加熱台５の加熱部Ｈを加熱し、加熱板１５、サブマウント２を介し、サブマウント２と半導体レーザチップ３の間に介在するはんだ材Ｂが溶融する温度（例えば、２８０〜３７０℃、はんだ材Ｂの種類により異なる）まで上昇させ、その温度で０．５秒保持してはんだ材Ｂを溶融する。その後、エアノズル（図示省略）から冷却エアをはんだ材Ｂ付近に吹き付けて、はんだ材Ｂの冷却を行い、サブマウント２と半導体レーザチップ３を接合する。
【００３０】
冷却が完了し、接合（ダイボンディング）されたサブマウント２と半導体レーザチップ３とを、ＸＹＺガントリ（図示省略）によって移動されるチップヘッド３３のチップノズル４３が真空吸着し、格納トレー（図示省略）に搬送し、格納する。
【００３１】
このように、本発明のダイボンディング装置１におけるはんだ材Ｂの酸化はんだ膜ＢＯの除去、破壊処理は、圧壊部７の上下動による圧壊により行われるので、サブマウント２や半導体レーザチップ３が損傷することがなく、また、はんだ材Ｂの新生面が露出する変形面の形状は、圧壊部７の加圧部７ｂの型押しにより、圧壊面７ｃに基づき、再現性よく形成されるので、接合強度や製造部品の性能が安定したダイボンディングを行うことができる。
【００３２】
また、溶融した酸化はんだ膜ＢＯを撹拌し、酸化はんだ膜ＢＯを破壊する際のように、はんだ材Ｂが溶融した状態を保持する必要はなく、その溶融工程時間は短く済む。特に、本発明のダイボンディング装置１における、圧壊部７の上下動による圧壊によるはんだ材Ｂの酸化はんだ膜ＢＯの除去、破壊処理後に、２〜３秒という短時間でダイボンディング、接合を行うことができるレーザ光を用いたレーザ接合や、キセノンランプ等を用いたソフトビーム接合を行うことができるので、生産性は向上する。
【００３３】
なお、以上の実施の形態においては、基板としてのサブマウント２と、半導体素子としての半導体レーザチップ３とのダイボンディングについて説明したが、基板は、サブマウント、アルミナ基板、セラミック基板等の総称であり、また、半導体素子は、半導体レーザチップ、ＩＣチップ、ＬＳＩチップ等の総称であるので、本発明はこれに限定されるものではなく、基板と半導体素子とはそれらの任意の組み合わせでもよい。
なお、以上の実施の形態においては、サブマウント２を搬送するサブマウントヘッド３２と、半導体レーザチップ３を搬送するチップヘッド３３とを別体とし、それぞれ備えたが、１つのヘッドでサブマウント２と半導体レーザチップ３の両方を搬送する構成であってもよい。
また、サブマウント２に備えられたはんだ材Ｂを圧壊するための圧壊部７は備えず、酸化はんだ膜ＢＯを破壊するための加圧部７ｂとしての圧壊型押し部材を別個に用意し、その圧壊型押し部材を、サブマウントヘッド３２のサブマウントノズル４２や、チップヘッド３３のチップノズル４３が真空吸着し、サブマウントヘッド３２やチップヘッド３３の移動動作により、各ヘッドが真空吸着により備えた圧壊型押し部材によって、サブマウント２上のはんだ材Ｂを圧壊する構成であってもよい。
【００３４】
また、サブマウント２が載置され、はんだ材Ｂが圧壊部７により圧壊される載置台４と、サブマウント２が載置され、はんだ材Ｂが加熱部Ｈにより溶融される第２の載置台としての加熱台５とが、別体に備えられているが、１つの載置台において、はんだ材Ｂの圧壊と溶融の両方を行う構成であってもよい。このような構成の場合、加熱部Ｈによりはんだ材Ｂを加熱し、柔らかく（溶融）したはんだ材Ｂを加圧し、圧壊してもよい。なお、溶融したはんだ材Ｂを圧壊する場合、加圧部７ｂ（圧壊面７ｃ）は、疎はんだ材性であることが望ましい。
また、サブマウント２の表面を加圧部７ｂ（圧壊面７ｃ）により加圧し、はんだ材Ｂの酸化はんだ膜ＢＯの破壊を行うが、加圧部７ｂ（圧壊面７ｃ）の大きさを大きくし、１回の圧壊動作によって、複数のサブマウント２の酸化はんだ膜ＢＯの破壊を行うようにしてもよい。
【００３５】
また、真空発生装置（図示省略）をサブステージ２４、ヒータステージ２５、サブマウントヘッド３２、チップヘッド３３にそれぞれ備えられるとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ダイボンディング装置１の所定の箇所に備えられた真空発生装置からチューブ、パイプ等をサブステージ２４、ヒータステージ２５、サブマウントヘッド３２、チップヘッド３３にそれぞれ延出し真空吸着動作を行わせるようにしてもよい。
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、基板に備えられたろう材の表面層は、加圧部に型押しされて圧壊されることにより、ろう材の内部の接合性の高いろう材部分を露出することができるので、基板と半導体素子とのより好適な接合を行うことができ、より確実なダイボンディングを行うことができる。
また、圧壊されたろう材の表面形状は、加圧部に型押しされることにより、ほぼ同一形状となる。そのようなほぼ同一形状であるろう材を介して半導体素子を基板の表面にダイボンディングすることにより、再現性よく、ほぼ同一のダイボンディングが行われることとなる。よって、より確実に半導体素子と基板を接合することができ、接合強度が安定したダイボンディングとすることができる。
また、加圧部の型押しによるろう材の圧壊によっては、ろう材の削りくずの発生は起こらず、かつこの圧壊の工程は短時間で行えるので、従来に比べて高能率なダイボンディングを行うことができる。
【００３７】
請求項２記載の発明によれば、基板に備えられたろう材の表面層は、加圧部に型押しされて圧壊されることにより、ろう材の内部の接合性の高いろう材部分を露出することができるので、基板と半導体素子とのより好適な接合を行うことができ、より確実なダイボンディングを行うことができる。
また、圧壊されたろう材の表面形状は、加圧部に型押しされることにより、ほぼ同一形状となる。そのようなほぼ同一形状であるろう材を介して半導体素子を基板の表面にダイボンディングすることにより、再現性よく、ほぼ同一のダイボンディングが行われることとなる。よって、より確実に半導体素子と基板を接合することができ、接合強度が安定したダイボンディングとすることができる。
特に、基板が載置され、ろう材が加圧部により圧壊される載置台と、基板が載置され、ろう材が加熱部により溶融される第２の載置台とが、別個に備えられているので、ろう材を圧壊する工程と、ろう材を溶融し基板と半導体素子とをダイボンディングする工程とを、それぞれの載置台において同時に行うことができるので、工程間の流れがスムーズになり、タクトタイムが減少し、生産性の高能率化を図ることができる。
【００３８】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、加圧部の圧壊面には、ろう材の表面層を圧壊する凹凸部が形成されているので、圧壊面の凹凸部により確実にろう材の表面層を圧壊し、ろう材の内部の接合性の高いろう材部分を露出することができる。よって、より確実に半導体素子と基板を接合することができ、接合強度が安定したダイボンディングとすることができる。
【００３９】
請求項４記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、加圧部は、多孔性物質から成るので、多孔性物質の有する凹凸により確実にろう材の表面層を圧壊し、ろう材の内部の接合性の高いろう材部分を露出することができる。よって、より確実に半導体素子と基板を接合することができ、接合強度が安定したダイボンディングとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるダイボンディング装置の斜視図である。
【図２】本発明にかかるダイボンディング装置の加圧部が、はんだ材を型押しし圧壊する状態の説明図である。
【図３】従来のダイボンディング装置の要部拡大側面図である。
【符号の説明】
１　　　ダイボンディング装置
２　　　サブマウント（基板）
１２　　サブマウントトレー
２２　　サブマウントトレーステージ
３２　　サブマウントヘッド
４２　　サブマウントノズル
３　　　半導体レーザチップ（半導体素子）
１３　　半導体レーザチップトレー
２３　　チップトレーステージ
３３　　チップヘッド
４３　　チップノズル
４　　　載置台
１４　　載置板
２４　　サブステージ
５　　　加熱台
１５　　加熱板
２５　　ヒータステージ
Ｈ　　　加熱部
６　　　Ｘ−Ｙステージ
７　　　圧壊部
７ａ　　加圧機構部
７ｂ　　加圧部
７ｃ　　圧壊面
７７　　凹凸部
Ｂ　　　はんだ材（ろう材）
ＢＯ　　酸化はんだ膜（表面層）
【図１】
2004063671.tif 000003
【図２】
2004063671.tif 000004
【図３】
2004063671.tif 000005