(57)【要約】【課題】半導体チップを基材上に接着剤を用いて固定する際の占有面積を小さくすることができるとともに、基材の表面上に半導体チップを接着する際に、接着剤を安定的に供給することができ、作業効率を向上させることができる。【解決手段】接着すべき半導体チップ１０が載置されるチップ載置ステージ２０と、半導体チップ１０が接着される基材を順番に搬送する搬送レール３０との間に、接着剤塗布部４０が設けられている。また、チップ載置ステージ２０から接着剤塗布部４０を経由して搬送レール３１へ半導体チップ１０を搬送するチップ搬送手段５０が設けられている。接着剤塗布部４０は、接着剤を上方に向けて吐出するシリンジを備えており、シリンジから吐出された接着剤に半導体チップ１０の裏面が接触するように、半導体チップ１０がステージ６１上に支持される。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の位置に搬送された基材に体して、半導体チップを接着剤によって接着するダイボンド装置であって、
半導体チップを支持するチップ支持手段と、内部に収容された接着剤を上方に向けて吐出する接着剤吐出手段とを具備し、該接着剤吐出手段によって吐出された接着剤に対して前記チップ支持手段によって支持された半導体チップの裏面を接触させる接着剤塗布手段と、
該接着剤塗布手段のチップ支持手段にて支持されるように半導体チップを保持して搬送するとともに、該接着剤塗布手段によって裏面に接着剤が塗布された半導体チップを、前記基材の表面に搬送して搭載するチップ搬送手段と、
を具備することを特徴とするダイボンド装置。
【請求項２】
前記接着剤塗布手段は、前記チップ支持手段にて支持された半導体チップの支持位置を補正する手段を有する請求項１に記載のダイボンド装置。
【請求項３】
前記接着剤塗布手段の前記接着剤吐出手段は、内部に収容された接着剤の温度を制御する手段を有する請求項１に記載のダイボンド装置。
【請求項４】
前記接着剤塗布手段の前記接着剤吐出手段は、吐出される接着剤量を制御する手段を有する請求項１に記載のダイボンド装置。
【請求項５】
前記接着剤吐出手段は、前記吐出された接着剤量を検出するセンサーを有し、該センサーによって、吐出される接着剤量が制御される請求項４に記載のダイボンド装置。
【請求項６】
前記接着剤塗布手段の前記チップ支持手段が、昇降可能になったチップ支持ピンを有する請求項１に記載のダイボンド装置。
【請求項７】
前記チップ支持ピンは、前記半導体チップの裏面に接着剤が接触した後に該半導体チップを持ち上げるようになっている請求項６に記載のダイボンド装置。
【請求項８】
前記チップ支持ピンは、前記半導体チップの垂直方向の支持位置を変更することによって、前記半導体チップの裏面への接着剤の塗布量を制御する請求項７に記載のダイボンド装置。
【請求項９】
前記チップ搬送手段は、接着剤が塗布された半導体チップを前記接着剤塗布手段から基材上に移載する動作と、次の半導体チップを接着剤塗布手段に供給する動作とを並行して行なう請求項１に記載のダイボンド装置。
【請求項１０】
前記接着剤塗布手段の前記接着剤吐出手段は、接着剤の吐出動作を、接着剤が塗布された半導体チップが該接着剤塗布手段から前記基材に搬送された後に、次の半導体チップが接着剤塗布手段に供給されるまでの間に行なう請求項９に記載のダイボンド装置。
【請求項１１】
前記接着剤塗布手段の前記接着剤吐出手段は、接着剤の吐出動作を、接着剤が塗布された半導体チップが基材に搭載されるタイミングと同様のタイミングで行なう請求項１０に記載のダイボンド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップを接着剤を用いて基材に固定するために使用されるダイボンド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体チップを接着剤によって基材上に固定するために使用される従来のダイボンド装置の一例を図４に示す。図４に示す従来のダイボンド装置は、基材収納部２内にそれぞれが水平状態で垂直方向に並んで収納された基材１を１つずつ順番に取り出す搬送ロボット７と、この搬送ロボット７によって基材収納部２から取り出された各基材１を、順次、搬送する搬送レール３とを有している。
【０００３】
搬送レール３による基材１の搬送域の中程には、搬送レール３によって搬送される基材１に接着剤を塗布する接着剤塗布部４が設けられており、また、接着剤塗布部４の搬送方向下流側には、接着剤が塗布された基材１に半導体チップ１０を搭載するチップ搭載部５が設けられている。基材１は、搬送レール３によって、接着剤塗布部４によって接着剤が塗布される接着剤塗布位置を経て、チップ搭載部５によって半導体チップ１０が搭載されるチップ搭載位置に搬送される。そして、チップ搭載位置にて半導体チップ１０が搭載された基材１は、この搬送レール３によって、基材収納部６に搬送されて、基材収納部６内に、半導体チップ１０が搭載された基材１が、それぞれ水平状態で垂直方向に並んで収納される。
【０００４】
接着剤塗布部４は、搬送レール３によって接着剤塗布位置に搬送される基材１上の所定部分に塗布する接着剤が収容されたシリンジ４ａを有しており、このシリンジ４ａが、搬送レール３の上方に垂直状態で配置されて、昇降機構４ｂによって昇降可能になっている。接着剤が収容されたシリンジ４ａの内部には、ピストンが上下方向にスライド可能に配置されており、ピストンが下降することによって、シリンジ４ａの内部に収容された接着剤が、下方のノズル部から吐出される。ピストンのスライド量は、制御部４ｃによって制御され、これにより、シリンジ４ａからの接着剤の吐出量が制御される。
【０００５】
接着剤塗布部４に対して搬送レール３の搬送方向下流側のチップ搭載位置に対応して設けられたチップ搭載部５は、チップ搭載位置の側方に配置されたチップ搭載ステージ５ｂを有しており、チップ載置ステージ５ｂ上に、ダイシングされた多数個の半導体チップ１０を有するウェハシート１１が載置されるようになっている。チップステージ５ｂ上に載置されたウェハシート１１の各半導体チップ１０は、第１のボンディングヘッド５ｄによって吸着されて、チップ載置ステージ５ｂと搬送レール３との間に設けられた位置補正部５ｃに搬送される。
【０００６】
位置補正部５ｃは、ボンディングヘッド５ｄによって搬送される半導体チップ１０が載置される位置補正ステージ５ｇを有しており、位置補正ステージ５ｇに載置された半導体チップ１０は、４つのチップ位置補正治具５ｆによって、位置補正ステージ５ｇ上に位置決めされる。チップ位置補正治具５ｆは、位置補正ステージ５ｇ上に載置される半導体チップ１０の四方にそれぞれ配置されており、位置補正ステージ５ｇ上に載置された半導体チップ１０を、四方から押圧することによって、位置補正ステージ５ｇに対する半導体チップ１０を所定の位置になるように補正する。
【０００７】
位置補正部５ｃによって位置補正された半導体チップ１０は、第２のボンディングヘッド５ｅによって、位置補正部５ｃから、搬送レール３上の接着剤が塗布された基材１上へ搬送されるようになっている。
【０００８】
このように構成されたダイボンド装置の動作は以下の通りである。まず、基材搬送ロボット７により、基材１が基材供給部２から、順次、取り出されて、順次、搬送レール３上に移載され、搬送レール３によって、接着剤塗布位置に順次、搬送される。基材１が接着剤塗布位置に到達すると、接着剤塗布部４では、昇降機構４ｂによってシリンジ４ａが下降されるとともに、エア圧力又はモーターにてシリンジ４ａ内のピストンが下降され、シリンジ４ａの下端部に設けられたノズル部から、所定量の接着剤が吐出される。これにより、ノズル部から吐出される接着剤が、基材１の表面における所定の位置に押しつけられて、所定量の接着剤が基材１の表面の所定部分に塗布される。
【０００９】
接着剤の吐出量を高精度に制御する場合は、シリンジ４ａの周囲に、ペルチェ素子、放熱板、冷却ファン等で構成される温度調節器が設置されて、この温度調節器を制御装置によって制御することにより、接着剤の温度を一定に保持される。これにより、シリンジ４ａ内の接着剤は、周囲の雰囲気温度にかかわらず、一定の温度に保持されるために、シリンジ４ａ内の接着剤の粘性も一定に保持され、シリンジ４ａ内のピストンの下降によって、常に、所定量の接着剤を吐出することができる。
【００１０】
接着剤塗布部４において、基材１の表面の所定位置に接着剤が塗布されると、基材１は、搬送レール３によって、チップ搭載位置に、順次、搬送される。この場合、接着剤塗布位置には、搬送レール３によって、次の基材１が搬送される。チップ搭載位置に接着剤が塗布された基材１が搬送されると、チップ搭載部５では、接着剤塗布位置に新たに搬送された基材１に対して接着剤塗布部４によって接着剤を塗布する動作と並行して、以下の動作が行われる。
【００１１】
チップ搭載部５のチップ載置ステージ５ｂには、ダイシングされた半導体チップ１０を有するウェハーシート１１が載置されており、ウェハーシート１１のダイシングされた半導体チップ１０が、第１のボンディングヘッド５ｄによって、真空吸着されると同時に、チップ載置ステージ５ｂに設けられた突き上げ針（図示せず）が、ウェハーシート１１の下から、半導体チップ１０を突上げる。これより半導体チップ１０が、ウェハシート１１から分離され、第１のボンディングヘッド５ｄによって吸着（ピックアップ）される。第１のボンディングヘッド５ｄにてピックアップされた半導体チップ１０は、そのピックアップ時に生じた位置ズレを修正するために、一旦、位置補正部５ｃの位置補正テーブル５ｇ上に載置される。
【００１２】
位置補正部５ｃでは、位置補正テーブル５ｇ上に載置された半導体チップ１０を、その四方に配置された４個のチップ位置補正治具５ｆによって押圧することにより、機械的に位置補正を行う。なお、位置補正部５ｃによる半導体チップの位置補正は、このように、機械的に位置補正する方法に限らず、例えば、画像認識によって、位置補正ステージ５ｇに対する半導体チップ１０の位置を認識して、半導体チップの位置を補正する方法等もある。
【００１３】
位置補正部５ｃによって位置補正が完了した半導体チップ１０は、第２のボンディングヘッド５ｅによって吸着されて、チップ搭載位置に搬送された基材１の表面における接着剤塗布部分に搭載される。このようにして半導体チップ１０の搭載が終了した基材１は、搬送レール３により搬送されて、基材搬送ロボット７によって、基材収納部６内に収納される。
【００１４】
図４に示すダイボンド装置では、第１のボンディングヘッド５ｄを用いて、半導体チップ１０を、一旦、位置補正部５ｃに搬送して、位置補正部５ｃによって位置補正した後に、第２のボンディングヘッド５ｅによって、位置補正された半導体チップ１０を基材１に搭載するようになっているが、１つのボンディングヘッドにより、ウェハシート１１から基材１上へ直接半導体チップ１０を搭載するダイボンド装置も一般的である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のダイボンド装置では、接着剤塗布部４が基材１を搬送する搬送レール３の搬送域上に設けられるものの、チップ搭載部５は、搬送レール３の側方に設けられているために、占有面積が大きくなるという問題がある。
【００１６】
また、接着剤塗布部４による接着剤塗布作業が、シリンジ４ａの昇降動作と、シリンジ４ａ内に設けられたピストンの下降動作とによって行われる。すなわち、シリンジ４ａを下降させつつ、ピストンを下降させることによって、下端部のノズル部から接着剤を吐出させて、基材１に接着剤を塗布するようになっている。このために、接着剤を高速で塗布する場合には、シリンジ４ａの下降速度および上昇速度、接着剤の吐出タイミング等によっては、基材１に塗布される接着剤の塗布量がばらつくおそれがあり、また、基材１に塗布された接着剤が、上昇するシリンジ４ａから完全に分離せず、基材１の表面から糸を引いた状態になるおそれがある。
【００１７】
さらに、接着剤塗布部４では、シリンジ４ａが、下方に向かって接着剤を吐出するようになっているために、粘性が低い接着剤を使用する場合は、シリンジ４ａから接着剤が液ダレするおそれもある。このような液ダレを防止するために、シリンジ４ａ内のピストンを真空によって上方へ引き上げるように制御すればよいが、この場合には、真空による引き上げ力の調整不良によって、接着剤の吐出量がばらついて、基材１に対する接着剤の塗布量にバラツキが生じるおそれがある。
【００１８】
基材１は、接着剤が塗布された後に、接着剤塗布位置からチップ搭載位置まで搬送されて、基材１の接着剤塗布部分に半導体チップ１０が搭載されるようになっているが、接着剤が塗布された後に半導体チップ１０が搭載されるまで時間がかかるために、基材１に塗布された接着剤が乾燥するおそれがある。また、接着剤塗布位置からチップ搭載位置まで基材１が搬送レール３によって搬送される間に、搬送レール３に対して基材が正常に搭載されないこと等によって、基材１の搬送が停止するような場合にも、基材１の表面に塗布された接着剤が乾燥するおそれがある。基材１に塗布された接着剤が乾燥すると、基材１に搭載される半導体チップ１０が基材１に確実に接着されず、接着不良が生じるおそれがある。
【００１９】
また、チップ搭載部５において、基材１へのチップ搭載位置を補正するために、基材１の位置を画像認識する場合があるが、通常、基材１の位置は、基材１の表面に設けられた配線パターンを利用して、画像認識されるようになっている。このために、基材１の表面に接着剤が塗布されていると、基材１の表面に設けられた配線パターンの一部が画像認識の段階において接着剤により被覆されるために、配線パターンを認識することができる領域が制限されて、画像認識によって基材１の位置を正確に捉えることができなくなるおそれもある。
【００２０】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、占有スペースが小さくて、基材の表面上に半導体チップを接着する際に、接着剤を安定的に供給でき、しかも、接着剤の液ダレ、乾燥等を防止でき、さらには、基材の表面に塗布された接着剤による悪影響を受けることなく、基材に対して確実に半導体チップを接着剤によって接着することができるダイボンド装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明のダイボンド装置は、所定の位置に搬送された基材に体して、半導体チップを接着剤によって接着するダイボンド装置であって、半導体チップを支持するチップ支持手段と、内部に収容された接着剤を上方に向けて吐出する接着剤吐出手段とを具備し、該接着剤吐出手段によって吐出された接着剤に対して前記チップ支持手段によって支持された半導体チップの裏面を接触させる接着剤塗布手段と、該接着剤塗布手段のチップ支持手段にて支持されるように半導体チップを保持して搬送するとともに、該接着剤塗布手段によって裏面に接着剤が塗布された半導体チップを、前記基材の表面に搬送して搭載するチップ搬送手段と、を具備することを特徴とする。
【００２２】
前記接着剤塗布手段は、前記チップ支持手段にて支持された半導体チップの支持位置を補正する手段を有する。
【００２３】
前記接着剤塗布手段の前記接着剤吐出手段は、内部に収容された接着剤の温度を制御する手段を有する。
【００２４】
前記接着剤塗布手段の前記接着剤吐出手段は、吐出される接着剤量を制御する手段を有する。
【００２５】
前記接着剤吐出手段は、前記吐出された接着剤量を検出するセンサーを有し、該センサーによって、吐出される接着剤量が制御される。
【００２６】
前記接着剤塗布手段の前記チップ支持手段が、昇降可能になったチップ支持ピンを有する。
【００２７】
前記チップ支持ピンは、前記半導体チップの裏面に接着剤が接触した後に該半導体チップを持ち上げるようになっている。
【００２８】
前記チップ支持ピンは、前記半導体チップの垂直方向の支持位置を変更することによって、前記半導体チップの裏面への接着剤の塗布量を制御する。
【００２９】
前記チップ搬送手段は、接着剤が塗布された半導体チップを前記接着剤塗布手段から基材上に移載する動作と、次の半導体チップを接着剤塗布手段に供給する動作とを並行して行なう。
【００３０】
前記接着剤塗布手段の前記接着剤吐出手段は、接着剤の吐出動作を、接着剤が塗布された半導体チップが該接着剤塗布手段から前記基材に搬送された後に、次の半導体チップが接着剤塗布手段に供給されるまでの間に行なう。
【００３１】
前記接着剤塗布手段の前記接着剤吐出手段は、接着剤の吐出動作を、接着剤が塗布された半導体チップが基材に搭載されるタイミングと同様のタイミングで行なう。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００３３】
図１は本発明のダイボンド装置の実施形態の一例を示す要部の斜視図である。このダイボンド装置は、ウェハシートにおけるダンシングされた多数個の半導体チップを、基材の所定位置に接着するために使用され、従来のダイボンド装置と同様に、基材１が、基材搬送手段３０である搬送レール３１によって、搬送されるようになっている。搬送レール３１に搭載される基材１は、基材収納部２（図４参照）内にそれぞれが水平状態で垂直方向に並んで収納されており、基材収納部２内の基材１が、搬送ロボット７（図４参照）によって、１つずつ順番に取り出される。また、搬送レール３１にて搬送される基材１は、チップ搭載位置に搬送されて、接着剤塗布部４０によって接着剤が塗布された半導体チップ１０が搭載される。その後に、半導体チップ１０が搭載された基材１が、チップ搭載位置から搬送されて、基材収納部６（図４参照）内に、それぞれが水平状態で垂直方向に並んで収納される。
【００３４】
接着剤塗布部４０は、搬送レール３１の側方に配置されており、この接着剤塗布部４０のさらに側方に、ダンシングされた多数個の半導体チップ１０を有するウェハシート１１が載置されるチップ載置ステージ２０が設けられている。チップ載置ステージ２０に載置されたウェハシート１１の半導体チップ１０は、チップ搬送手段５０によって、接着剤塗布部４０に搬送されるとともに、接着剤塗布部４０から、搬送レール３１のチップ搭載位置に搬送された基材１へ搬送される。
【００３５】
チップ搬送手段５０は、チップ載置ステージ２０上のウェハシート１１から半導体チップ１０を取り出して、接着剤塗布部４０へ搬送する第１のボンディングヘッド５１と、接着剤塗布部４０から搬送レール３１上のチップ搭載位置まで半導体チップ１０を搬送する第２のボンディングヘッド５２とを備えている。
【００３６】
チップ載置ステージ２０と基材搬送手段３０の搬送レール３１との間に設けられた接着剤塗布手段４０は、図２に示すように、接着剤吐出手段として、内部に接着剤７０が収容されて垂直に配置されたシリンジ４１を備えており、シリンジ４１の上端部に、上方に向けて接着剤を吐出するノズル部４３が設けられている。
【００３７】
シリンジ４１の内部には、ピストン４２が昇降可能に収容されており、ピストン４２が上昇することにより、上端のノズル部４３から接着剤７０が上方に向かって吐出される。
【００３８】
シリンジ４１内のピストン４２は、垂直に配置されたボールネジ４４の上端部に取り付けられており、このボールネジ４４の下端部がモータ４５によって連結されており、このモータ４５によってボールネジ４４が正転および逆転されるようになっている。従って、モータ４５によってボールネジ４４が正転および逆転されることにより、ピストン４１は、それぞれ上昇および下降され、ピストン４１が上昇することによって、接着剤７０は、ノズル部４３から吐出される。接着剤７０の吐出量を制御するために、モータ４５の回転は、制御装置４６によって制御される。
【００３９】
シリンジ４１は、内部に収容された接着剤７０の温度を管理するために、温度調節器４７内に収容されている。温度調節器４７は、内部にシリンジ４１を収容する円筒状の空間が形成された放熱部４７ａと、この放熱部４７ａの内周側部分に設けられたペルチェ素子４７ｂとを有しており、制御装置４８によってペルチェ素子４７ｂを制御することにより、シリンジ４１内の接着剤７０の温度が所定値になるように制御される。なお、放熱部４７ａの外面には、放熱フィン（図１参照）が設けられている。
【００４０】
シリンジ４１の上方には、半導体チップ１０が載置されるチップ支持部６０が設けられている。チップ支持部６０は、上面が水平になったステージ部６１と、このステージ部６１を貫通するようにそれぞれが垂直に設けられてそれぞれによって半導体チップ１０をステージ部６１の中央部上に支持する複数本のチップ支持ピン６２と、各チップ支持ピン６２によってステージ部６１の中央部上に支持された半導体チップ１０に対して位置補正を行う４つの位置補正治具６３とを備えている。
【００４１】
ステージ部６１の中央部には、シリンジ４１のノズル部４３から吐出される接着剤７０を上方に向かってガイドするガイド部６４が垂直状態で設けられており、ガイド部６４の上端部に、所定量の接着剤が貯留される接着剤溜り６４ａが設けられている。接着剤溜り６４ａは、上方になるにつれて内径が順次増加する逆円錐台形状になっている。
【００４２】
チップ支持手段である複数本のチップ支持ピン６２は、接着剤溜り６４ａの周囲に昇降可能に設けられており、昇降駆動手段である昇降カム６５の回転によって、同期して一体的に昇降駆動されるようになっている。各チップ支持ピン６２が一体的に上昇されると、各チップ支持ピン６２のステージ部６１から所定量だけ突出され、各チップ支持ピン６２によって半導体チップ１０はステージ部６１の上方に突き上げられた状態になり、半導体チップ１０は、各チップ支持ピン６２によって支持される。この場合、各チップ支持ピン６２によるステージ部６１からの突出量を変更することにより、各チップ支持ピン６２による半導体チップ１０の上下方向の支持位置が調整される。
【００４３】
ステージ部６１に設けられた４つの位置補正治具６３は、各チップ支持ピン６２によってステージ部６１の中央部上に支持された半導体チップ１０の周囲における四方にそれぞれ配置されており、各チップ支持ピン６２によって支持された半導体チップ１０に対して、それぞれが同期して一体的に、相互に接近および離反するようになっている。そして、各位置補正治具６３が一体的に相互に接近することにより、各チップ支持ピン６２によって支持された半導体チップ１０が、ステージ部６１の中央部上の所定の位置に位置決めされる。
【００４４】
ステージ部６１には、接着剤溜り６４ａ内に貯留される接着剤量を検出するための光センサ４９が設けられており、この光センサ４９の検出結果に基づいて、ピストン４２を駆動するモータ４５の動作が制御装置４６により制御される。これにより、シリンジ４７のノズル部４３から吐出される接着剤量が制御されて、接着剤溜り６４ａ内に所定量の接着剤７０が貯留される。
【００４５】
このような構成の本発明のダイボンド装置の動作を、図３に基づいて詳細に説明する。
【００４６】
搬送レール３１上に搭載された基材１は、チップ搭載位置まで搬送される。これと並行して、チップ載置ステージ２０上に載置された半導体チップ１０が第１のボンディングヘッド５１によって、真空吸着されて、ウエハーシート１１からピックアップされる。この場合も、従来のダイボンド装置と同様に、チップ載置ステージ２０に設けられた突き上げ針（図示せず）が、ウェハーシート１１の下から、半導体チップ１０を突上げる。これより、半導体チップ１０が、第１のボンディングヘッド５１によって吸着されてピックアップされる。
【００４７】
第１のボンディングヘッド５１は、ピックアップした半導体チップ１０を、接着剤塗布手段４０におけるシリンジ４１の最上部に取り付けられたチップ支持部６０に搬送する。
【００４８】
この場合、図３（ａ）に示すように、チップ支持部６０におけるステージ部６１の接着剤溜り６４には、シリンジ４１から吐出された所定量の接着剤７０が貯留された状態になっている。接着剤溜り６４に貯留される接着剤７０の量は、ステージ部６１上に設けられた光センサー４９の出力に基づいて、ピストン４２を駆動するモータ４５が制御装置４６によって制御されることにより調整される。シリンジ４１内に収容された接着剤７０は、温度調整器４７によって一定の温度に保持されており、これにより、接着剤７０は、所定の粘性に保持されている。
【００４９】
さらに、チップ支持部６０では、各チップ支持ピン６２のステージ部６１からの突出量が調節されており、チップ支持ピン６２にて支持される半導体チップ１０は、ステージ部６１の上面に対する支持レベルが調節される。このように、半導体チップ１０の支持レベルを調整することにより、半導体チップ１０の底面と、接着剤充填部６４に貯留された接着剤７０との相対的な位置が調整される。これにより、半導体チップ１０の裏面への接着剤７０の塗布量が調整される。従って、各支持ピン６２にて支持される半導体チップ１０の裏面に、所定量の接着剤が接触して塗布されるように、各チップ支持ピン６２のステージ部６１からの突出量が調整される。
【００５０】
このような状態で、第１のボンディングヘッド５１によって搬送される半導体チップ１０が、各チップ支持ピン６２上に載置される。各チップ支持ピン６２に半導体チップ１０が支持されると、図３（ｂ）に示すように、半導体チップ１０の裏面が、接着剤充填部６４に貯留された接着剤７０に対して、上方から接触する。これにより、所定量の接着剤７０が、半導体チップ１０の裏面に塗布される。
【００５１】
チップ支持ピン６２への半導体チップ１０の載置が終わると、図３（ｃ）に示すように、第１のボンディングヘッド５１による半導体チップ１０の真空吸着が解除されて、チップ支持ピン６２上に支持された半導体チップ１０が、位置補正治具６３によって位置補正される。この場合、半導体チップ１０の周囲に配置された位置補正具６３が、同期して、半導体チップ１０に接触した後に離反するように一体的に移動される。これにより、半導体チップ１０は、チップ支持ピン６２に対して所定の位置に支持されるように、位置補正される。
【００５２】
半導体チップ１０が位置補正されると、図３（ｄ）に示すように、第２のボンディングヘッド５２によって半導体チップ１０が真空吸着されて、半導体チップ１０は、チップ支持ピン６２上からピックアップされる。このとき、半導体チップ１０を支持する各チップ支持ピン６２が上昇して、半導体チップ１０を上方に持ち上げる。これにより、接着剤溜り６４ａに貯留された接着剤７０と半導体チップ１０とが確実に分離され、接着剤７０は、糸を引いた状態になることなく、半導体チップ１０が第２のボンディングヘッド５２によって確実にピックアップされる。
【００５３】
第２のボンディングヘッド５２にてピックアップされた半導体チップ１０は、搬送レール３１によってチップ搭載位置に搬送された基材１の表面にまで搬送されて、その基材１の表面における所定位置に搭載される。
【００５４】
第２のボンディングヘッド５２が半導体チップ１０を接着剤塗布手段４０から搬送レール３１上の基材１上へ搬送する間に、第１のボンディングヘッド５１は、チップ載置ステージ２０上の次の半導体チップ１０をピックアップして、接着剤塗布部４０へ搬送する。
【００５５】
また、接着剤７０の塗布が終了した半導体チップ１０が、チップ搭載位置から搬出されると、次の半導体チップ１０がチップ搭載位置に搬入されるまでの間、例えば半導体チップ１０が基材１に搭載されるのとほぼ同じタイミングで、接着剤塗布手段４０では接着剤７０が吐出されて、チップ支持部６０の半導体チップ１０に接着剤が塗布される。
【００５６】
このような一連の動作により、１個の半導体チップ１０が基材上に搭載される。この動作を連続的に行なうことにより、ウエハーシート１１のダイシングされた多数個の半導体チップ１０が、順次、基材１に搭載されて、接着剤によって接着される。
【００５７】
このように、本発明のダイボンド装置では、半導体チップ１０を基材１上に搭載する前に、基材１の表面に接着剤を塗布することなく、半導体チップ１０の裏面に接着剤を塗布した後に、半導体チップ１０を基材に搭載することにより、半導体チップ１０が基材の表面に接着される。このように、接着剤７０の塗布を行う接着剤塗布部４０が、半導体チップ１０をチップ載置ステージ２０から基材１上に搬送する搬送域内に設けられているために、基材１の表面に接着剤を塗布する接着剤塗布部が基材１の搬送域内に設けられた従来のダイボンド装置と比べて、装置の占有面積を小さくすることができる。
【００５８】
接着剤塗布部４０は、接着剤７０を半導体チップ１０の裏面に塗布するために、基材１０の表面に接着剤を塗布する必要がなく、従って、基材搬送手段３０は、チップが搭載される位置にのみ半導体チップ１０を搬送して停止させればよく、接着剤塗布位置及びチップが搭載される位置の２箇所に基材１を停止させる従来のダイボンド装置と比べて、処理効率が向上する。また、半導体チップ１０に接着剤が塗布されて、基材１にまで搬送されるために、基材１に接着剤を塗布した状態で基材１を搬送する場合に比べて、塗布された接着剤７０が乾燥することを抑制することができる。さらに、基材１の表面に接着剤７０を塗布しないために、基材１の表面のチップ搭載位置を画像によって認識する場合にも、基材１の全体を確実に認識することができるために、基材１の位置を正確に認識することができる。
【００５９】
接着剤塗布部４０は、接着剤７０を上方に向けて吐出して、吐出された接着剤７０に対して上方から半導体チップ１０の裏面が押しつけられることによって、その半導体チップ１０の裏面に接着剤７０を塗布している。このため、シリンジ４１の上下動作によって接着剤７０の塗布を行う場合に問題となる塗布量のばらつき、液ダレ、基材１の表面での接着剤７０の糸引き等の事態を回避することができる。
【００６０】
接着剤塗布部４０には、半導体チップ１０の位置を補正する位置補正治具６３を有するチップ支持部６０が設けられている。このため、接着剤塗布手段４０の前後に半導体チップ１０の位置補正手段を設ける必要がなく、これにより、装置の占有面積を小さくすることができるとともに、構成が簡略化される。また、接着剤塗布部４０は、半導体チップ１０を各チップ支持ピン６２によって上方に支持した状態で、半導体チップ１０の位置を補正しているために、半導体チップ１０の位置補正が確実にかつ容易にすることができる。
【００６１】
接着剤塗布部４０は、内部に収容した接着剤７０の温度を制御する温度調節器４７及びその制御装置４８が設けられていることにより、接着剤７０の粘性を安定化させることができ、従って、その吐出量を高精度に制御することができる。
【００６２】
接着剤塗布部４０は、吐出量を斜め上方から検出する光センサー４９の出力に基づいて、ピストン４２を駆動するモータ４５を制御して、接着剤の吐出量を制御しているために、吐出量の制御を高精度で、しかも、容易に行うことができる。さらには、接着剤に対する半導体チップ１０の支持レベルを調整して、接着剤７０への半導体チップ１０の接触量を制御することにより、半導体チップ１０への接着剤７０の塗布量を高精度で制御することができる。
【００６３】
接着剤塗布部４０は、半導体チップ１０を複数本の昇降式のチップ支持ピン４２によって支持しているために、接着剤に対する半導体チップ１０の支持レベル、簡潔な構成で容易に調整することができる。
【００６４】
チップ支持ピン４２は、半導体チップ１０の裏面に接着剤７０が接触した後に半導体チップを突上げる構成になっていることにより、接着剤７０が塗布された後の半導体チップ１０の搬出を容易に行うことができる。
【００６５】
チップ搬送手段５０は、２つのボンディングヘッド５１および５２を使用して、接着剤７０が塗布された半導体チップ１０を接着剤塗布部４０から基材１上に移載する動作と、次の半導体チップ１０を接着剤塗布部４０に供給する動作とを並行的に行なうことができるために、半導体チップ１０の基板１への搭載動作を効率的に行うことができる。
【００６６】
接着剤塗布部４０は、接着剤７０の吐出動作を、接着剤７０が塗布された半導体チップ１０が接着剤塗布部４０から搬出された後、次の半導体チップ１０が接着剤塗布部４０に搬送されるまでの間に行なうことができるために、接着剤７０の塗布動作も、他の動作に影響を与えることなく効率的に行うことができる。
【００６７】
【発明の効果】
本発明のダイボンド装置は、このように、基材に搭載される半導体チップの移動域内に接着剤塗布手段が設けられているために、占有面積を小さくすることができ、また、基材搬送手段による基材の搬送効率を向上させることができる。接着剤塗布手段においては、接着剤が上向きに吐出され、吐出された接着剤に対して上方から半導体チップが押しつけられることにより、接着剤が半導体チップの裏面に塗布されるために、基材の表面に接着剤が塗布されない。従って、半導体チップに対して接着剤を安定的に供給することができると共に、接着剤の液ダレ、乾燥等を防止することができ、また、基材の表面に接着剤が塗布されないために、基材の表面を正確に画像認識することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のダイボンド装置の実施形態の一例を示す要部の構成図である。
【図２】そのダイボンド装置に設けられた接着剤塗布手段の構成を示す縦断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、その接着剤塗布手段における動作説明のための要部の断面図図である。
【図４】従来のダイボンド装置の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０　半導体チップ
１１　ウェハシート
２０　チップ載置ステージ
３０　基材搬送手段
３１　搬送レール
４０　接着剤塗布手段
４１　シリンジ
４２　ピストン
４３　ノズル部
４４　ボールネジ
４５　モータ
４６　制御装置
４７　温度調節器
４８　制御装置
４９　光センサー
５０　チップ搬送手段
５１　第１ボンディングヘッド
５２　第２ボンディングヘッド
６０　チップ支持部
６１　ステージ部
６２　チップ支持ピン
６３　位置補正治具
６４　ガイド部
６４ａ　接着剤溜り
６５　昇降駆動装置
７０　接着剤
【図１】
2004095662.tif 000003
【図２】
2004095662.tif 000004
【図３】
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【図４】
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