(57)【要約】【課題】  画像認識による位置合わせ工程の不確定さ及び煩雑さを排除して、半導体チップを所定の位置に安定して載置することができる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】  ソレノイド４２、６２と、ソレノイド４２、６２に接続された光電変換素子４０、６０とを有する半導体チップ１１を、少なくとも光電変換素子４０、６０に外部から光を当てられるように、電磁石２６ａ、２６ｂを有する位置合わせ機構のチップガイド２７ａ近傍に、電磁石２６ａ、２６ｂの磁界と前記ソレノイド４２、６２の内部に発生する磁界の方向が対向するように配置する工程と、光を光電変換素子４０、６０に照射して、ソレノイド４２、６２に電流を流して磁界を発生させ、この磁界と電磁石２６ａ、２６ｂの引き合う力により、半導体チップ１１をチップガイド２７ａ方向に移動させてチップガイド２７ａに当てて接触させる工程と、半導体チップ１１をリードフレーム２０に固着する工程とを有する。【選択図】  図２
2005317615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソレノイドと、前記ソレノイドに接続された光電変換素子とを有する半導体チップを、少なくとも前記光電変換素子に外部から光を当てられるように、磁石を有する位置合わせ機構のチップガイド近傍に、前記磁石の磁界と前記ソレノイドの内部に発生する磁界の方向が対向するように配置する工程と、
光を前記光電変換素子に照射して、前記ソレノイドに電流を流して磁界を発生させ、この磁界と前記磁石の引き合う力により、前記半導体チップを前記チップガイド方向に移動させて前記チップガイドに当てて接触させる工程と、
前記半導体チップをパッケージ用基板に固着する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
熱硬化性の接着剤が塗布されたパッケージ用基板を所定位置に固定する工程と、
主面に、ソレノイドと、前記ソレノイドに接続された光電変換素子が配設された半導体チップを、前記パッケージ用基板の上方に搬送機構にて搬送する工程と、
前記ソレノイドの内部に発生する磁界の方向に対向する位置に配置された電磁石を有する位置合わせ機構を、前記半導体チップが載置されるべき位置に固定する工程と、
前記接着剤の上に前記半導体チップを前記搬送機構から放してフェイスアップで配置する工程と、
光を前記光電変換素子に照射して、前記ソレノイドに電流を流して磁界を発生させ、この磁界と前記電磁石の引き合う力により、前記半導体チップをチップガイド方向に移動させて前記チップガイドに当てて接触させる工程と、
加熱により前記半導体チップを前記パッケージ用基板に固着する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
主面に、ソレノイドと、前記ソレノイドに接続された光電変換素子と、バンプとが形成された半導体チップを、搬送機構にてボンディング台上に搬送し、フェイスアップで配置する工程と、
前記ソレノイドの内部に発生する磁界の方向に対向する位置に配置された電磁石を有する位置合わせ機構を、前記半導体チップが載置されるべき位置に固定する工程と、
光を前記光電変換素子に照射して、前記ソレノイドに電流を流して磁界を発生させ、この磁界と前記電磁石の引き合う力により、前記半導体チップをチップガイド方向に移動させて前記チップガイドに当てて接触させる工程と、
前記半導体チップの直上に、パッケージ用基板を搬送して止める工程と、
前記ボンディング台上で、前記半導体チップのバンプと前記パッケージ用基板を接触させて、固着する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記ソレノイドは、前記ソレノイドの内部に発生する磁界が前記半導体チップの概ね主面の対角方向から主面の辺と４５度に交わる方向に形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記ソレノイドは、内部に発生する磁界の方向が互いにほぼ９０度の角度で交わるように形成された第１のソレノイド及び第２のソレノイドからなることを特徴とする請求項１乃至３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、半導体装置の製造方法、特に、半導体装置をパッケージ用基板に搭載する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の主要な構成要素である半導体チップは、半導体素子、配線、それらに他の素子等を組み合わせた機能ブロック、あるいはボンディングパッド等を有している。半導体ウェハ製造工程を終了した後、半導体チップは、個々に分離（個片化）されて、例えば、リードフレームあるいはインタポーザ等のパッケージ用基板上に固定される。その後、例えば、リードフレーム上に固着された半導体チップの表面のボンディングパッドは、リードフレームにワイヤで接続され、更に、半導体チップやワイヤ等は樹脂で封止されて、半導体装置が完成する。
【０００３】
半導体チップをリードフレーム上の所定の位置に固着させるために、例えば、半導体ウェハを粘着テープに貼り付けた状態で個片化し、その半導体チップ付きの粘着テープをチップ供給台上に載置する。この粘着テープ上のボンディングすべき半導体チップの画像を、半導体チップの垂直上方にあるチップ認識カメラで取り込んで、予め認識させておいた基準の画像と照合して、基準位置からのずれの量だけ補正した位置に搬送機構の吸着ノズルを持って行き、半導体チップを吸着する。次に、吸着された半導体チップは、３次元（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向）可動な搬送機構のアームで、所望のリードフレーム位置上方まで搬送させ、降下させることによりリードフレーム上に達し、接着材を介して固着される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
半導体チップは、吸着ノズルに吸着されると、吸着ノズルがチップ認識カメラの視界を遮るため、吸着される直前に位置合わせされて以降、リードフレーム上に搬送され、固着されるまで、位置の確認及び位置の補正はできない。すなわち、不確定な要素が積み重ねられた状態で、半導体チップはリードフレームに固着される。
【０００５】
特に、真空による吸着では、空気の流れが発生するために、半導体チップを吸着ノズル先端部の常に同じ位置で吸着することは難しく、所望の位置から不特定な方向にずれることが多い。そのため、リードフレーム上に固着された半導体チップは、吸着したときのずれを反映してずれてしまう。このずれは後の工程に影響し、例えば、ワイヤボンディング工程では、半導体チップに基づく位置合わせが必須となり、工程時間がかかる上に、一定のワイヤボンディング不良率を覚悟しなければならない。
【０００６】
また、この半導体チップのボンディング方法では、半導体チップの位置を認識するために、基準の画像を予め撮影して、記録しておき、必要な画像領域を選択して、時に倍率を上げて照合する必要がある。そして、半導体チップの種類が変われば、その度に、基準の画像を変更しなければならないという煩わしさが存在する。
【特許文献１】特開２００３−１８８１９３号公報（第３、４頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、画像認識による位置合わせ工程の不確定さ及び煩雑さを排除して、半導体チップを所定の位置に安定して載置することができる半導体装置の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一態様の半導体装置の製造方法は、ソレノイドと、前記ソレノイドに接続された光電変換素子とを有する半導体チップを、少なくとも前記光電変換素子に外部から光を当てられるように、磁石を有する位置合わせ機構のチップガイド近傍に、前記磁石の磁界と前記ソレノイドの内部に発生する磁界の方向が対向するように配置する工程と、光を前記光電変換素子に照射して、前記ソレノイドに電流を流して磁界を発生させ、この磁界と前記磁石の引き合う力により、前記半導体チップを前記チップガイド方向に移動させて前記チップガイドに当てて接触させる工程と、前記半導体チップをパッケージ用基板に固着する工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の別の態様の半導体装置の製造方法は、熱硬化性の接着剤が塗布されたパッケージ用基板を所定位置に固定する工程と、主面に、ソレノイドと、前記ソレノイドに接続された光電変換素子が配設された半導体チップを、前記パッケージ用基板の上方に搬送機構にて搬送する工程と、前記ソレノイドの内部に発生する磁界の方向に対向する位置に配置された電磁石を有する位置合わせ機構を、前記半導体チップが載置されるべき位置に固定する工程と、前記接着剤の上に前記半導体チップを前記搬送機構から放してフェイスアップで配置する工程と、光を前記光電変換素子に照射して、前記ソレノイドに電流を流して磁界を発生させ、この磁界と前記電磁石の引き合う力により、前記半導体チップをチップガイド方向に移動させて前記チップガイドに当てて接触させる工程と、加熱により前記半導体チップを前記パッケージ用基板に固着する工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の別の態様の半導体装置の製造方法は、主面に、ソレノイドと、前記ソレノイドに接続された光電変換素子と、バンプとが形成された半導体チップを、搬送機構にてボンディング台上に搬送し、フェイスアップで配置する工程と、前記ソレノイドの内部に発生する磁界の方向に対向する位置に配置された電磁石を有する位置合わせ機構を、前記半導体チップが載置されるべき位置に固定する工程と、光を前記光電変換素子に照射して、前記ソレノイドに電流を流して磁界を発生させ、この磁界と前記電磁石の引き合う力により、前記半導体チップをチップガイド方向に移動させて前記チップガイドに当てて接触させる工程と、前記半導体チップの直上に、パッケージ用基板を搬送して止める工程と、前記ボンディング台上で、前記半導体チップのバンプと前記パッケージ用基板を接触させて、固着する工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画像認識による位置合わせ工程の不確定さ及び煩雑さを排除して、半導体チップを所定の位置に安定して載置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。以下に示す図では、同一の構成要素には同一の符号を付し、また、半導体チップは、他の構成要素に比較して大きく描かれている。
【実施例１】
【００１３】
本発明の実施例１に係る半導体装置の製造方法について、図１乃至図６を参照しながら説明する。図１は、この半導体装置の製造方法に使用され、半導体チップをリードフレーム上の所定の位置に固着するチップボンディング（または、ダイボンディング）装置の概略を模式的に示す構成図、図２は図１の半導体チップの位置合わせ機構及びその周辺部を取り出して模式的に示す図で、図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）の一点鎖線（Ａ−Ａ）部分の断面図、図３は半導体チップをその主面に垂直な方向から見た模式的な平面図、図４は図３の半導体チップを構成する第１の光電変換素子と第１のソレノイドの模式的な図で、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の一点鎖線（Ｂ−Ｂ）部分の断面図、図５は図３の半導体チップを構成する第２の光電変換素子と第２のソレノイドの模式的な図で、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の一点鎖線（Ｃ−Ｃ）部分の断面図、図６は半導体チップが移動して位置が合わさせる状態を模式的に示す平面図で、図６（ａ）はリードフレーム上の半導体チップが移動される前の状態を示す平面図、図６（ｂ）は半導体チップの移動後の状態を示す平面図である。
【００１４】
まず、図１に示すように、半導体チップボンディング装置の主要部は、光電変換素子及びソレノイドを有する個片化された半導体チップ１１を載置するチップ供給台１２、チップ供給台１２上の半導体チップ１１位置を確認するチップ認識カメラ１３を有している。また、半導体チップボンディング装置の主要部は、パッケージ用基板である、例えば、リードフレーム２０の半導体チップ１１が固着される位置に接着剤（図示略）を塗布する塗布機構２１、半導体チップ１１をリードフレーム２０上に搬送するアーム１６を有する搬送機構１５を有している。
【００１５】
更に、半導体チップボンディング装置の主要部は、半導体チップ１１表面に発生した磁界を利用して移動させるための磁石である電磁石２６ａが配設された位置合わせ機構２５、半導体チップ１１上で磁気エネルギーに変換されるための光エネルギーを照射する照射機構３０を有している。そして、半導体チップボンディング装置の主要部は、チップボンディングを観察するためのボンディング観察カメラ３３、及び、上記装置あるいは機構への動力供給、動作タイミング制御等を行う制御器３５を有している。
【００１６】
図１に示された制御器３５への接続は主要な構成要素だけであり、制御器３５からの制御情報あるいは画像等はモニタ（図示略）に出力される。なお、リードフレーム２０の伸長方向をＸ方向、アーム１６の伸長方向をＹ方向、ＸＹで構成される水平面に垂直な方向をＺ方向として、以下を説明する。
【００１７】
次に、ボンディング台２３上に配置された位置合わせ機構２５を説明する。図２に示すように、ボンディング台２３上にリードフレーム２０、リードフレーム２０の半導体チップ１１が置かれる位置に接着剤２２、更にその上に半導体チップ１１が載置されている。半導体チップ１１の位置合わせのガイドとなる、例えば、樹脂製のＸ方向及びＹ方向に伸びたＬ字形をしたチップガイド２７ａが、ほぼ直方体形状の半導体チップ１１の上部頂角を共有する３辺の内主面以外の２側面にガイド面２９を接触させて、図２（ａ）の図面上側に配置されている。チップガイド２７ａには、半導体チップ１１の主面の端部の上方に張り出したひさし２８が設けられている。
【００１８】
チップガイド２７ａのガイド面２９の近くに先端部を有する２つの電磁石２６ａ、２６ｂが、ガイド面２９に向き合う半導体チップ１１の連続する２側面にそれぞれ垂直に、すなわち、両電磁石２６ａ、２６ｂが９０度離れて向き合うように配置されている。電磁石２６ａ、２６ｂは導線をコイル状に巻いたソレノイド（図示略）を内側に有し、制御器３５を介して、電流の方向を変えることにより極の切り替えができ、また、電流の大きさを変えることにより磁界の強さを切り替えることができる。電磁石２６ａ、２６ｂは半導体チップ１１主面に形成されたソレノイド４２、６２にそれぞれ対向している。
【００１９】
Ｌ字形の直角に交わる内側のガイド面２９は、半導体チップ１１の２側面と接触することによって、半導体チップ１１がリードフレーム２０上の載置すべき位置に来るように設定されている。
【００２０】
次に、半導体チップ１１の主面の構成を説明する。図３に示すように、半導体チップ１１の主面には、位置合わせのための駆動力を発生する第１及び第２の光電変換素子４０、６０、これらにそれぞれ接続されている第１及び第２のソレノイド４２、６２、そして、機能ブロック５７及びボンディングパッド５８等が形成されている。図２に示す位置合わせ機構２５の電磁石２６ａ、２６ｂに対向するように、図３に示す半導体チップ１１の上端部に、第１及び第２のソレノイド４２、６２、及びそれぞれに隣接して第１及び第２の光電変換素子４０、６０が配置されている。第１及び第２のソレノイド４２、６２の内部に発生する磁界の方向は、互いに実質９０度で交わる関係にある。第１及び第２のソレノイド４２、６２は、主面に垂直方向に高低差があり、表面側の配線部分を実線、半導体基板側の配線部分を破線で示す。
【００２１】
第１の光電変換素子４０は、外部からの光が到達する位置に形成され、光を当てると電流を発生する。この発生した電流を流したソレノイド４２は磁界を発生させ、ソレノイド４２内部の磁界の方向は図面下方向、すなわち、図面上方がソレノイド４２のＳ極に設定されている。同様にして、ソレノイド６２内部の磁界の方向は図面右方向、すなわち、図面右方がソレノイド６２のＮ極に設定されている。
【００２２】
次に、第１の光電変換素子４０及び第１のソレノイド４２の平面及び断面構造について説明する。図４（ａ）に示すように、図面左側に光電変換素子４０、右側にコイルの１巻きが図面のほぼ左右方向になるように複数回巻かれたソレノイド４２が形成されている。光電変換素子４０は、その中心部に、可視から近赤外光を透過できる矩形をした受光部４１、受光部の周囲には例えばＡｌ等の金属で形成された受光部配線４８が配設されている。更に、外側のｐ＋層４５までの境界を光電変換素子として２点鎖線で示してある。
【００２３】
コイルをなす表面側の配線は半導体チップ１１の図面の上辺にほぼ平行である（図３参照）。一方、半導体基板側の配線は、隣の表面側の配線と接続するためにコイルの間隔分ずれて、半導体チップ１１の上辺に対して平行からずれている。しかしながら、コイルの間隔が小さいため、このソレノイド４２の内部に発生する磁界は、半導体チップ１１の上辺に対して、実質９０度、すなわち、ほぼ９０度の方向となる。また、図示してないが、コイルは、例えば、表面側の配線、半導体基板側の配線、これらを接続する一方の上下配線、及び隣接するコイルに接続する上下配線の大部分を半導体チップ１１の上辺に平行で主面に垂直な同一平面上に配設して、ソレノイドを形成することは可能である。この場合、ソレノイドの内部に発生する磁界は、半導体チップ１１の上辺に対して９０度の方向となる。
【００２４】
図４（ｂ）に示すように、ｐ型の半導体基板４３の上にｎ型のエピタキシャル層４４が形成され、受光部４１には、主面上方から見て矩形のｎ＋層４７が、エピタキシャル層４４表面から半導体基板４３に到達するまで形成されて、比較的深い位置にｐｎ接合が形成されている。ｎ＋層４７の周辺部には、ｐ＋層４５がエピタキシャル層４４表面から半導体基板４３に到達するまで形成されている。
【００２５】
コンタクト４９から受光部配線４８を介して、エピタキシャル層４４側に沿って図面右側に引き出された配線（例えば、図４（ａ）の破線）は、半導体チップ１１の主面の表面側にメタルプラグを形成して立ち上がり、表面側の左右方向の配線（例えば、同図の実線）に接続され、右端で半導体チップ１１の主面のエピタキシャル層４４側にメタルプラグを形成して下降し、エピタキシャル層４４側の右左方向の配線（例えば、同図の破線）に接続され、矩形状の１巻きのコイルを形成している。これを連続して繰り返すことによって、ほぼ光電変換素子４０の面積に相当する領域に弦巻状のソレノイドが形成されている。
【００２６】
エピタキシャル層４４の直上に酸化膜５１を挟んで形成された破線で示された配線は、半導体チップ１１の最下層の配線であり、主面の表面側に実線で示された配線は、層間絶縁膜５２を挟んで形成された最上層の配線である。最下層の配線から最上層の配線までの間には、通常、複数層からなる層間絶縁膜５２が形成されている。そして、層間絶縁膜５２の上にパシベーション膜５４が形成され、受光部４１では、これらの膜厚は可視から近赤外光の透過率を最大にするように調整されている。
【００２７】
この光電変換素子４０に照射される光の内、波長の長い光、例えば波長０．８から１．０μｍの近赤外光は深くまで透過する性質を持つので、ｎ＋層４７を透過して、ほとんどｐ型の半導体基板４３で吸収されて、光電変換電流に寄与することができる。一方、波長の短い光は、ｎ＋層４７等の浅い位置で吸収される率が高いので光電変換電流への寄与は相対的に少ない。近赤外光を照射すると、光電変換素子４０で光電変換された電流は、ｐ＋層４５に接続されたコンタクト４６の上部の配線（図示略）から取り出され、ソレノイド４２を経由して、ｎ＋層４７に接続された受光部配線４８及びコンタクト４９に流される。
【００２８】
そして、第２の光電変換素子６０、及び第１のソレノイド６２の平面及び断面構造について説明する。図５（ａ）に示すように、図面左側に光電変換素子６０、右側にコイルの１巻きが図面のほぼ上下方向になるように複数回巻かれたソレノイド６２が形成されている。光電変換素子６０は、その中心部に、可視から近赤外光を透過できる矩形をした受光部４１、受光部の周囲にはＡｌ等の金属で形成された受光部配線４８が配設されている。更に、外側のｎ＋層６５ｂまでの境界を光電変換素子として２点鎖線で示してある。
【００２９】
コイルをなす表面側の配線は半導体チップ１１の図面の右辺にほぼ平行である（図３参照）。一方、半導体基板側の配線は、隣の表面側の配線と接続するためにコイルの間隔分ずれて、半導体チップ１１の右辺に対して平行からずれている。しかしながら、コイルの間隔が小さいため、このソレノイド６２の内部に発生する磁界は、半導体チップ１１の右辺に対して、実質９０度、すなわち、ほぼ９０度の方向となる。また、図示してないが、コイルは、例えば、表面側の配線、半導体基板側の配線、これらを接続する一方の上下配線、及び隣接するコイルに接続する上下配線の大部分を半導体チップ１１の右辺に平行で主面に垂直な同一平面上に配設して、ソレノイドを形成することは可能である。この場合、ソレノイドの内部に発生する磁界は、半導体チップ１１の右辺に対して９０度の方向となる。
【００３０】
図５（ｂ）に示すように、ｐ型の半導体基板４３の上にｎ型のエピタキシャル層４４が形成され、受光部４１には、主面上方から見て矩形のｐ＋層６７が、エピタキシャル層４４表面近傍に形成されて、比較的浅い位置にｐｎ接合が形成されている。ｐ＋層６７の周辺部には、ｎ＋層６５ｂがエピタキシャル層４４表面から半導体基板４３に到達するまで形成されている。そして、ｎ＋層６５ｂは、エピタキシャル層４４とｐ型の半導体基板４３との境界に形成されたｎ＋層６５ａと接続され、ｎ＋層６５ａ、６５ｂでｐ＋層６７を覆う構造となっている。
【００３１】
コンタクト４９から受光部配線４８を介して、エピタキシャル層４４側に沿って図面右側に引き出された配線（例えば、図５（ａ）の破線）は、半導体チップ１１の主面の表面側にメタルプラグを形成して立ち上がり、表面側の上下方向の配線（例えば、同図の実線）に接続され、下端で半導体チップ１１の主面のエピタキシャル層４４側にメタルプラグを形成して下降し、エピタキシャル層４４側の下上方向の配線（例えば、同図の破線）に接続され、１巻きのコイルを形成している。これを連続して繰り返すことによって、ほぼ光電変換素子６０の面積に相当する領域にソレノイド６２が形成されている。
【００３２】
エピタキシャル層４４の上に形成された、酸化膜５１、配線、層間絶縁膜５２、パシベーション膜５４等は図４の構成と同様である。
【００３３】
この光電変換素子６０に照射される光の内、波長の短い光、例えば波長０．５から０．６μｍの緑から赤色光は、Ｓｉ結晶の浅い所で吸収される性質を持つので、ｐ＋層６７を透過して、ほとんどエピタキシャル層４４で吸収されて、光電変換電流に寄与することができる。一方、波長の長い光はエピタキシャル層４４を透過する割合が多く、光電変換電流への寄与は少ない。光電変換素子６０で光電変換された電流は、ｐ＋層６７に接続されたコンタクト４９及び受光部配線４８から取り出され、ソレノイド６２を経由して、ｎ＋層６５ｂに接続されたコンタクト４６に流される。
【００３４】
半導体チップ１１には、上述した以外の半導体素子や配線等が形成されているが、本発明とは関係ないので省略してある。しかしながら、エピタキシャル層４４、ｐ＋層４５、６７、ｎ＋層４７、６５ａ、６５ｂ、酸化膜５１、あるいは、層間絶縁膜５２等は、他の半導体素子や配線等に使われるものと同様のものであってもよいし、光電変換素子あるいはソレノイドのために別のものを使用してもよい。
【００３５】
半導体チップ１１をリードフレーム２０上にボンディングする半導体チップボンディング装置の概略的な動作を、図１あるいは図２を用いて説明する。半導体ウェハ製造工程を終了した半導体ウェハ（図示略）は、例えば、粘着テープに貼り付けられてダイシングされて、半導体チップ１１に個片化される。半導体チップ１１は、テープに貼り付けられた状態でリング状の枠に取り付けられて、ほぼ水平なチップ供給台１２上に載置される。チップ供給台１２は、Ｘ−Ｙ−θテーブルを有して、水平移動及びＺ軸を中心に回転が可能である。
【００３６】
半導体素子、配線、及びボンディングパッド等が形成された主面を上にしたフェイスアップでチップ供給台１２上に載置された半導体チップ１１は、Ｘ−Ｙ方向の送りピッチに従って移動させられて、チップ認識カメラ１３の視野のほぼ中心に置かれる。搬送機構１５から繰り出されるアーム１６の先端に設置された吸着ノズル１７の中心に合わせるために、半導体チップ１１のダイシングラインあるいは半導体チップ１１上に付けられた簡単な形状の合わせ用のマーク等を小倍率の画像で照合して、チップ供給台１２の位置補正が行われる。精度の高い位置合わせは必ずしも必要ない。
【００３７】
半導体チップ１１は、その主面側を吸着ノズル１７に向けて吸着され、粘着テープから離されて、吸着された状態で、上昇、水平移動、次に、ほぼ水平なボンディング台２３上に載置されたリードフレーム２０の半導体チップ１１が置かれるべき位置の直上に止まり、その後、リードフレーム２０上の半導体チップ１１が置かれるべき位置に接近して、塗布された接着剤２２の上に半導体チップ１１をフェイスアップで放す。その後、吸着ノズル１７は、照射機構３０からの光やボンディング観察カメラ３３の視野を遮らない位置に移動する。
【００３８】
リードフレーム２０の半導体チップ１１が配置されるべき位置には、予め、ほぼ水平な塗布台１９上で、塗布機構２１によりペースト状の接着剤、例えば熱硬化性のエポキシ樹脂等が塗布される。その後、リードフレーム２０は、塗布台１９からボンディング台２３上に搬送される。リードフレーム２０は、塗布台１９あるいはボンディング台２３上で、例えば、位置合わせピン（図示略）等を利用して水平方向の■−Ｙ位置が決められている。リードフレーム２０は塗布台１９からボンディング台２３等に連続した長尺であって差し支えない。
【００３９】
ペースト状の接着剤の上に置かれた半導体チップ１１は、水平方向に移動が可能な状態にある。ボンディング台２３に隣接する位置にある位置合わせ機構２５は、ボンディング台２３に固定され、先端部に電磁石２６ａ、２６ｂ及びチップガイド２７ａが配設され、先端部の電磁石２６ａ、２６ｂ及びチップガイド２７ａは上下方向に移動可能である。
【００４０】
次に、半導体チップ１１をリードフレーム２０上で、磁界を利用して移動、所望の位置に合わせる方法及び動作を説明する。図６（ａ）に示すように、このリードフレーム２０上のペースト状の接着剤（図示略）の上に半導体チップ１１が、搬送機構１５により搬送されて、Ｌ字形をしたチップガイド２７ａの直角を挟んだひさし２８に接触することのない程度離れて載置されている。
【００４１】
半導体チップ１１の第１のソレノイド４２は、図面上側方向がＳ極となり、この第１のソレノイド４２に対向する電磁石２６ａは、Ｎ極が下方を向くように配設されている。第２のソレノイド６２は、図面右側方向がＮ極となり、この第２のソレノイド６２に対向する電磁石２６ｂは、Ｓ極が左方を向くように配設されている。
【００４２】
まず、照射機構３０により、近赤外光が照射され、電磁石２６ａに電流が流される。第１のソレノイド４２に発生する図面上側方向のＳ極が、電磁石２６ａに引き寄せられ、半導体チップ１１の図面上側側面がチップガイド２７ａの図面左右（Ｘ）方向に伸びたガイド面２９に当たって止まる。
【００４３】
次に、照射機構３０により、近赤外光を切り換えて緑から赤色の光が照射され、電磁石２６ｂに電流が流される。第２のソレノイド６２に発生する図面右側方向のＮ極が、電磁石２６ｂに引き寄せられ、半導体チップ１１の図面右側面がチップガイド２７ａの図面上下（Ｙ）方向に伸びたガイド面２９に当たって止まる。
【００４４】
この一連の動作の結果、図６（ｂ）に示すように、半導体チップ１１はチップガイド２７ａの図面左右（Ｘ）方向及び上下（Ｙ）方向に伸びたガイド面２９に対して、上方向（−Ｙ方向）に距離ｓだけ移動し、右方向（−Ｘ方向）に距離ｔだけ移動して、ガイド面２９に当たって止まる。１回の一連の動作で両方のガイド面２９に当たらない場合、あるいは、当たった後、離れてしまっている場合等には、もう１回乃至は複数回の光の照射と電磁石の作動を繰り返すことにより、より確実に両方のガイド面２９に当てることができる。また、両電磁石２６ａ、２６ｂに電流を流しておいて、照射機構３０の赤外光と緑から赤色の光とを切り換えることにより、半導体チップ１１を移動することも可能である。
【００４５】
半導体チップ１１は、ガイド面２９に接触した状態で、ボンディング台２３の上面にある加熱機構（図示略）で、接着剤２２を加熱、硬化することによって、リードフレーム２０に固着される。
【００４６】
半導体チップ１１が左右方向及び上下方向に伸びたガイド面２９に接触すれば、向き合ったソレノイド４２と電磁石２６ａ、および、ソレノイド６２と電磁石２６ｂとは、それぞれ最近接の位置関係になり、照射機構３０の両波長の光及び両電磁石２６ａ、２６ｂを同時点灯しても、より強く引き合って、ガイド面２９により強く接触することになる。従って、両波長の光及び両電磁石２６ａ、２６ｂを同時点灯して接着剤を加熱、固化しても差し支えない。
【００４７】
半導体チップ１１が固着されたリードフレーム２０は、電磁石２６及びチップガイド２７を上方向、すなわちＺ方向に移動させた後、次工程、例えばワイヤボンディング工程に搬送される。なお、これらの、半導体チップ１１の位置合わせ動作はボンディング観察カメラ３３で確認することができる。
【００４８】
上述したように、半導体チップ１１を、リードフレーム２０上の載置すべき位置の近くに置いて、その後、外部から照射される波長の異なる光を動力源として、半導体チップ１１の表面に形成された第１及び第２の光電変換素子４０、６０により電流を取り出し、その電流を互いにほぼ９０度向きの異なる第１及び第２のソレノイド４２、６２にそれぞれ流して発生する磁界を、外部に置いた電磁石で引き付けることにより、所定の位置に設置したチップガイド２７に接触させて位置決めすることができる。この静止位置を維持して、リードフレーム２０上の接着剤を加熱、固化することによって、半導体チップ１１をリードフレーム２０に固着することができる。
【００４９】
本実施例では、半導体チップをリードフレームにボンディングする時、位置合わせのための画像を必ずしも必要としない。従って、チップのパターンが変更される度に、基準の画像を取り込む必要がない。位置合わせのための画像が、近傍にある類似のパターンの画像と間違えるかどうかの確認も必要ない。また、位置合わせを行った後、半導体チップ１１を吸着して移動することはない。従って、吸着する時の気流による位置ずれを起こすことはなく、機械的な動きに伴う誤差の蓄積は少なくなる。すなわち、画像認識による位置合わせ工程の不確定さ及び煩雑さを排除して、半導体チップをリードフレーム上の所定の位置に安定して載置することができる。
【実施例２】
【００５０】
本発明の実施例２に係る半導体装置の製造方法について、図７乃至図１０を参照しながら説明する。図７は半導体チップの位置合わせ機構及びその周辺部を取り出して模式的に示す図で、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は図７（ａ）の一点鎖線（Ｄ−Ｄ）部分の断面図、図８は半導体チップをその主面に垂直な方向から見た模式的な平面図、図９は図８の半導体チップを構成する光電変換素子とソレノイドの模式的な図で、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）の一点鎖線（Ｅ−Ｅ）部分の断面図、図１０（ａ）はリードフレーム上の半導体チップが移動される前の状態を示す平面図、図１０（ｂ）は半導体チップの移動後の状態を示す平面図である。
【００５１】
実施例１の半導体装置の製造方法との違いは、半導体チップ上に１組の光電変換素子とソレノイドを形成して、外部に１つの電磁石を配置して、位置合わせを行う方法を採用している点にある。なお、実施例１と同一構成部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００５２】
本実施例で使用する半導体チップボンディング装置は、実施例１で使用した半導体チップボンディング装置と概略的には同じ機構を有している。位置合わせ機構２５に１つの電磁石を使い、それに伴って、電磁石を取り付けるチップガイドとの位置関係が異なっている。
【００５３】
図７に示すように、ボンディング台２３上にリードフレーム２０、リードフレーム２０の半導体チップ９１が置かれる位置に接着剤２２、更にその上に半導体チップ９１が載置されている。半導体チップ９１の位置合わせのガイドとなる樹脂製のＬ字形をしたチップガイド２７ｂが、Ｘ方向及びＹ方向に伸びて、ほぼ直方体形状の半導体チップ９１の上部頂角を共有する３辺の内主面以外の２側面にガイド面２９を接触させて、図７（ａ）の図面上側に配置されている。チップガイド２７ｂには、半導体チップ９１の主面の端部の上方に張り出したひさし２８が設けられている。
【００５４】
チップガイド２７ｂのガイド面２９が直角に交わる位置の近くに先端部を有する電磁石２６ｃが、両ガイド面２９に対して約１３５度離れて向き合う位置に配置されている。なお、半導体チップ９１の主面形状が、正方形から大きくずれている場合は、主面の対角線方向に合わせるように、電磁石２６ｃの方向を調整することは差し支えない。電磁石２６ｃは導線をコイル状に巻いたソレノイド（図示略）を内側に有し、制御器３５を介して、電流の方向を変えることにより極を切り替えることができ、また、電流の大きさを変えることにより磁界の強さを切り替えることができる。
【００５５】
次に、半導体チップ９１の主面の構成を説明する。図８に示すように、半導体チップ９１の主面には、位置合わせのための駆動力を発生する光電変換素子４０、これに接続されているソレノイド７２、機能ブロック５７、及び、ボンディングパッド５８等が形成されている。図７に示す電磁石２６ｃに対向するように、図８に示す半導体チップ９１の右上端部に、ソレノイド７２、及びそれに隣接して左側に光電変換素子４０が配置されている。ソレノイド７２は、主面に垂直方向に高低差があり、表面側の配線部分を実線、半導体基板側の配線部分を破線で示す。
【００５６】
光電変換素子４０で発生した電流を流したソレノイド７２は磁界を発生させ、ソレノイド７２内部の磁界の方向は、図面左下方向であり、図面右上方がソレノイド７２のＳ極に設定されている。
【００５７】
次に、光電変換素子４０及びソレノイド７２の平面及び断面構造について説明する。図９（ａ）に示すように、図面左側に光電変換素子４０、右側にコイルの１巻きが図面のほぼ左上右下方向になるように複数回巻かれたソレノイド７２が形成されている。ソレノイド７２内部の磁界は、隣接する半導体チップ９１の２側面からそれぞれ約４５度離れており、主面が正方形に近い場合は、主面の対角線方向とほぼ一致する。なお、主面が正方形からずれている場合、ソレノイド７２は、ソレノイド７２内部に発生する磁界の方向と主面の対角線方向とを一致させるように形成されることが好ましい。
【００５８】
コンタクト４９から受光部配線４８を介して、エピタキシャル層４４側に沿って図面右側に引き出された配線（例えば、図９（ａ）の破線）は、半導体チップ１１の主面の表面側にメタルプラグを形成して立ち上がり、表面側の左上右下方向の配線（例えば、同図の実線）に接続され、右下端で半導体チップ９１の主面のエピタキシャル層４４側にメタルプラグを形成して下降し、エピタキシャル層４４側の右下左上方向の配線（例えば、同図の破線）に接続され、１巻きのコイルを形成している。これを連続して繰り返すことによって、ほぼ光電変換素子４０の面積に相当する領域にソレノイドが形成されている。
【００５９】
半導体チップ９１をリードフレーム２０上で、磁力を利用して移動、所望の位置に合わせる方法及び動作を説明する。図１０（ａ）に示すように、実施例１と同様に、リードフレーム２０上のペースト状の接着剤（図示略）の上に半導体チップ９１が、Ｌ字形をしたチップガイド２７ｂの直角を挟んだひさし２８に接触することのない程度離れて載置される。
【００６０】
図１０に示すように、半導体チップ９１のソレノイド７２は、図面右上側に配設され、図面右上側方向がＳ極となり、このソレノイド７２に対向する電磁石２６ｃは、Ｎ極が左下方を向くように配設されている。
【００６１】
照射機構３０により、近赤外光が照射され、電磁石２６ｃには電流が流される。ソレノイド７２に発生する図面右上側方向のＳ極が、電磁石２６ｃに引き寄せられ、半導体チップ９１の図面右側及び上側側面がチップガイド２７ｂの図面上下（Ｙ）方向及び左右（Ｘ）方向に伸びたガイド面２９にそれぞれ当たって止まる。
【００６２】
この一連の動作の結果、図１０（ｂ）に示すように、半導体チップ９１は電磁石２６ｃ方向に図面右上方向に距離ｕだけ移動し、ガイド面２９に当たって止まる。この一連の動作で、半導体チップ９１の図面右側及び上側側面がチップガイド２７ｂの図面上下方向及び左右方向に伸びたガイド面２９に当たらないようであれば、近赤外光、あるいは、電磁石２６ｃの電源供給の切断／接続を繰り返すことにより所望の位置に移動することが可能である。また、電磁石２６ｃに逆電流を流して、チップガイド２７ｂから少し離した後、元の方向に電流を流して、電磁石２６ｃに引き付けると有効な場合がある。半導体チップ９１の側面とチップガイド２７ｂのガイド面２９との滑り具合を見て設定して、動作のシークエンスを決めて、制御器３５で制御することができる。
【００６３】
半導体チップ９１のリードフレーム２０への固着は、ソレノイド７２の磁界と電磁石２６ｃが引き合う状態で接着剤を加熱、固化してもよいし、磁界が相互に作用しない状態で接着剤を加熱、固化しても差し支えない。
【００６４】
上述したように、本実施例では、実施例１の効果が同様に得られる他に、更に、１組の光電変換素子とソレノイドを形成して位置合わせを行うことができるので、半導体チップ９１上の光電変換素子とソレノイドの占有面積を低減することが可能である。
【実施例３】
【００６５】
本発明の実施例３に係る半導体装置の製造方法について、図１１及び図１２を参照しながら説明する。図１１は半導体チップの位置合わせ機構及びその周辺部を取り出して模式的に示す図で、図１１（ａ）は斜視図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の一点鎖線（Ｆ−Ｆ）部分の断面図、図１２は半導体チップをその主面に垂直な方向から見た模式的な平面図である。なお、図１１には、半導体チップの位置合わせ後、半導体チップをフリップチップボンディングするための機構を追加して示してある。
【００６６】
実施例１あるいは実施例２の半導体装置の製造方法との違いは、光電変換素子とソレノイドを形成する他に、半導体チップの主面にバンプを設けてあり、半導体チップの位置合わせ後、その上方から、パッケージ用基板であるインタポーザをバンプボンディングする方法である。なお、実施例１あるいは実施例２と同一構成部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００６７】
本実施例で使用するバンプボンディング装置は、半導体チップの位置合わせに関して、実施例１で使用した半導体チップボンディング装置と概略的には同様な機構を有している。図１１に示すように、バンプボンディングのためのインタポーザ１２０を吸着して半導体チップ１１１上のバンプ１２２に接触、接合するための吸着加熱治具１１７が新たに追加されている構成が、実施例１あるいは実施例２とは異なっている。吸着加熱治具１１７は制御器（例えば、図１の制御器３５）に接続されている。
【００６８】
半導体チップ１１１の主面には、ボンディングパッドの上に例えば半田ボールからなるバンプ１２２が設けられている。この半導体チップ１１１は、個片化されて、テープに貼り付けられた状態でリング状の枠に取り付けられて、ほぼ水平なチップ供給台１２上に載置される。
【００６９】
次に、ボンディング台２３上に配置された位置合わせ機構２５を説明する。図１１に示すように、ボンディング台２３上に、半導体チップ１１の位置合わせのガイドとなる樹脂製のＬ字形をしたチップガイド１２７が、ほぼ直方体形状の半導体チップ１１１の連続する２側面にガイド面１２９を接触させるように配置されている。
【００７０】
チップガイド１２７のガイド面１２９の近くに先端部を有する２つの電磁石２６ｄ、２６ｅが、ガイド面２９と向き合う半導体チップ１１の連続する２側面にそれぞれ垂直に、互いに９０度離れて向き合うように配置されている。電磁石２６ｄ、２６ｅは導線をコイル状に巻いたソレノイド（図示略）を内側に有し、制御器３５を介して、電流の方向を変えることにより極を切り替えることができ、また、電流の大きさを変えることにより磁界の強さを切り替えることができる。
【００７１】
半導体チップ１１１は、最終的には、チップガイド１２７のＬ字形をした直角に交わる内側のガイド面１２９に接触することによって、上方から接続するインタポーザ１２０の所定の位置に来るように設定されている。
【００７２】
次に、半導体チップ１１１の主面の構成を説明する。図１２に示すように、半導体チップ１１１の主面には、位置合わせのための駆動力を発生する第１及び第２の光電変換素子４０、６０、これらにそれぞれ接続されている第１及び第２のソレノイド４２、６２、機能ブロック５７、及び、バンプボンディング用のバンプ１２２等が形成されている。図１１の位置合わせ機構２５の電磁石２６ｄ、２６ｅに対向するように、図１２に示す半導体チップ１１１の上端部に、第１及び第２のソレノイド４２、６２、及びそれぞれに隣接して第１及び第２の光電変換素子４０、６０が配置されている。
【００７３】
半導体チップ１１１をボンディング台２３上で、磁界を利用して移動、所望の位置に合わせる方法及び動作は、実施例１と同様である。すなわち、半導体チップ１１１は、Ｌ字形をしたチップガイド１２７の直角を挟んだガイド面１２９に接触することのない程度離れて載置されて、その後、第１のソレノイド４２に発生した磁界を外部に置いた電磁石２６ｄで引き合い、第２のソレノイド６２に発生した磁界を外部に置いた電磁石２６ｅで引き合うことによって、半導体チップ１１１の設置されるべき位置に移動される。
【００７４】
なお、搬送機構１５の吸着ノズル１７は、その先端形状が、バンプ１２２に接触することなく、半導体チップ１１１を吸着できる形状のものに交換して使用される。また、ボンディング台２３表面に樹脂を形成、あるいは、表面に凹凸を付けることは、半導体チップ１１１との接触摩擦を低減するために好適である。
【００７５】
そして、半導体チップ１１１は、ガイド面１２９に接触した状態で、ボンディング台２３の上面にある加熱機構（図示略）で加熱して、バンプ１２２を溶融した状態にして置き、吸着加熱治具１１７に吸着されて加熱状態にあるインタポーザ１２０を、半導体チップ１１１の上方から降下させて、バンプ１２２とインタポーザ１２０の電極（図示略）を接触させる。なお、半導体チップ１１１とインタポーザ１２０の電極が接触する前に、チップガイド１２７は半導体チップ１１１から離した状態にして、接続させることもできる。その後、例えば、冷却用の不活性ガス（図示略）等を吹き付けてバンプ１２２の固化点以下に冷却して、バンプボンディングを完成させた後、次工程に搬送される。
【００７６】
上述したように、半導体チップ１１１を、ボンディング台２３上の載置すべき位置の近くに置いて、実施例１と同様にして、所定の位置に設置したチップガイドに接触させて位置決めをすることができる。この位置を維持して、半導体チップ１１１上のバンプ１２２を溶融して、上方からインタポーザ１２０を接触させて固化することによって、半導体チップ１１１をインタポーザ１２０の所定の位置に固着することができる。
【００７７】
この方法では、リードフレームをインタポーザに置き換えるという違いはあるが、本実施例では、実施例１の効果が同様に得られる。その上、バンプを形成した半導体チップに適用することが可能となる。
【００７８】
なお、実施例２で、半導体チップ上に１組の光電変換素子とソレノイドを形成して、外部に１つの電磁石を配置して、位置合わせを行う例を示したが、実施例３の半導体チップ上に、同様な１組の光電変換素子とソレノイドを形成して、外部に１つの電磁石を配置して、位置合わせを行うことが可能である。実施例２の効果と同様に、半導体チップ上の光電変換素子とソレノイド半導体チップの占有面積を低減することが期待できる。
【００７９】
以上、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することができる。
【００８０】
例えば、光電変換素子あるいはソレノイドを半導体チップの端部に配置する例を示したが、光電変換素子あるいはソレノイドを半導体チップの内側、例えば、半導体チップの中心に配置しても差し支えない。
【００８１】
また、半導体チップ上のソレノイドに発生する磁界は、ソレノイドの巻数、光電変換素子の変換効率、照射光源の強度等で変化する。外部磁石との相互作用は、外部磁石の磁界強度によっても変化する。そして、駆動される半導体チップの大きさ、移動面の摩擦等によっても、必要な磁界は変化する。従って、それらのパラメータを考慮して、半導体チップ上に適切な大きさあるいは形状の光電変換素子あるいはソレノイドを形成することは差し支えない。
【００８２】
また、チップガイドにひさしを配設する例を実施例１あるいは実施例２に示したが、電磁石の位置及び強度を適切に選ぶことによって、ひさしは必ずしもなくても良い。
【００８３】
また、実施例２のソレノイド内部に発生する磁界の方向は、半導体チップの主面の対角線に近い方向を向き、光電変換素子の受光部配線の延長方向とは４５度離れた位置関係にあるが、光電変換素子をソレノイド内部に発生する磁界の方向に置き、受光部配線の延長方向とはほぼ０度あるいはほぼ９０度離れた位置関係に配置しても差し支えない。
【００８４】
また、半導体チップのソレノイドの磁極と対向する外部に設置した電磁石の磁極とは、互いに異なる極となるように設定して引き合う力を利用して、半導体チップを移動させる例を示したが、ソレノイドの１８０度反対側の磁極と同種の磁極を対向する側に有する外部電磁石を、ソレノイドの１８０度反対側の磁界の延長側に設置して、反発力を利用して半導体チップを移動させてもよい。また、半導体チップのソレノイド内部に発生する磁界の延長方向両側に外部磁石を設置して、引力と、反発力と両方の力を合わせて、半導体チップを移動させてもよい。
【００８５】
また、半田バンプを半導体チップ上に形成する例を示したが、バンプは金で形成して、インタポーザ側の同種あるいは異種金属の電極と直接、例えば、熱圧着法で接続する方法、間に異方性導電樹脂あるいは導電ペースト等を介して接続する方法等を利用して接続することが可能である。また、バンプをインタポーザ側に形成して、半導体チップの電極と接続することは可能である。
【００８６】
光電変換素子の受光部の平面形状を矩形としたが、円形あるいは楕円形等であっても差し支えない。
【００８７】
本発明は、以下の付記に記載されているような構成が考えられる。  
（付記１）  ソレノイドと、前記ソレノイドに接続された光電変換素子とを有する半導体チップを、少なくとも前記光電変換素子に外部から光を当てられるように、磁石を有する位置合わせ機構のチップガイド近傍に、前記磁石の磁界と前記ソレノイドの内部に発生する磁界の方向が対向するように配置する工程と、光を前記光電変換素子に照射して、前記ソレノイドに電流を流して磁界を発生させ、この磁界と前記磁石の引き合う力により、前記半導体チップを前記チップガイド方向に移動させて前記チップガイドに当てて接触させる工程と、前記半導体チップをパッケージ用基板に固着する工程と、を有する半導体装置の製造方法。
【００８８】
（付記２）  前記ソレノイドは、内部に発生する磁界の方向が前記半導体チップの主面の辺に概ね平行な方向に形成されている付記１に記載の半導体装置の製造方法。
【００８９】
（付記３）  前記ソレノイドは、前記磁石（または前記電磁石）に接近できるように、前記半導体チップの周縁部に形成されている付記１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【００９０】
（付記４）  前記ソレノイドは、前記半導体チップの主面の層間絶縁膜を内部に有する付記１乃至３に記載の半導体装置の製造方法。
【００９１】
（付記５）  前記ソレノイドの導線は、前記半導体チップの主面の配線で形成されている付記１乃至４に記載の半導体装置の製造方法。
【００９２】
（付記６）  前記光電変換素子は、前記ソレノイドに接続された近赤外光に相対的に大きな感度を有する第１の光電変換素子及び可視光に相対的に大きな感度を有する第２の光電変換素子からなる付記１乃至５に記載の半導体装置の製造方法。
【００９３】
（付記７）  前記位置合わせ機構は、前記半導体チップに接触する部分に樹脂で形成されたチップガイドを有する付記１乃至６に記載の半導体装置の製造方法。
【００９４】
（付記８）  熱硬化性の接着剤が塗布されたパッケージ用基板を所定位置に固定する工程と、主面に、ソレノイドと、前記ソレノイドに接続された光電変換素子が配設された半導体チップを、前記パッケージ用基板の上方に搬送機構にて搬送する工程と、前記ソレノイドの内部に発生する磁界の方向に対向する位置に配置された電磁石を有する位置合わせ機構を、前記半導体チップが載置されるべき位置に固定する工程と、前記接着剤の上に前記半導体チップを前記搬送機構から放してフェイスアップで配置する工程と、光を前記光電変換素子に照射して、前記ソレノイドに電流を流して磁界を発生させ、この磁界と前記電磁石の引き合う力により、前記半導体チップをチップガイド方向に移動させて前記チップガイドに当てて接触させる工程と、加熱により前記半導体チップを前記パッケージ用基板に固着する工程と、を有する半導体装置の製造方法。
【００９５】
（付記９）  主面に、ソレノイドと、前記ソレノイドに接続された光電変換素子と、バンプとが形成された半導体チップを、搬送機構にてボンディング台上に搬送し、フェイスアップで配置する工程と、前記ソレノイドの内部に発生する磁界の方向に対向する位置に配置された電磁石を有する位置合わせ機構を、前記半導体チップが載置されるべき位置に固定する工程と、光を前記光電変換素子に照射して、前記ソレノイドに電流を流して磁界を発生させ、この磁界と前記電磁石の引き合う力により、前記半導体チップをチップガイド方向に移動させて前記チップガイドに当てて接触させる工程と、前記半導体チップの直上に、パッケージ用基板を搬送して止める工程と、前記ボンディング台上で、前記半導体チップのバンプと前記パッケージ用基板を接触させて、固着する工程と、を有する半導体装置の製造方法。
【００９６】
（付記１０）  半導体基板と、前記半導体基板の主面上にｐｎ接合が形成された光電変換素子と、前記半導体基板の主面上に堆積された絶縁膜を芯にして、弦巻状に複数回巻かれた導線で形成されたソレノイドと、前記光電変換素子のｐ側及びｎ側電極と前記ソレノイドの一電極及び他電極とをそれぞれ接続する配線と、を有する半導体装置。
【００９７】
（付記１１）  前記ソレノイド内部に発生する磁界の向きが互いにほぼ９０度をなす位置関係に置かれた２組の前記光電変換素子と前記ソレノイドが形成されている付記１０に記載の半導体装置。
【００９８】
（付記１２）  前記光電変換素子は、異なる波長に最大感度を有する２種類からなる付記１０に記載の半導体装置。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施例１に係る半導体装置の製造方法に使用され、半導体チップをリードフレーム上の所定の位置に固着するチップボンディング（または、ダイボンディング）装置の概略を模式的に示す構成図。
【図２】本発明の実施例１に係る半導体チップの位置合わせ機構及びその周辺部を取り出して模式的に示す図で、図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）の一点鎖線部分の断面図。
【図３】本発明の実施例１に係る半導体チップをその主面に垂直な方向から見た模式的な平面図。
【図４】本発明の実施例１に係る半導体チップを構成する第１の光電変換素子と第１のソレノイドの模式的な図で、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の一点鎖線部分の断面図。
【図５】本発明の実施例１に係る半導体チップを構成する第２の光電変換素子と第２のソレノイドの模式的な図で、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の一点鎖線部分の断面図。
【図６】本発明の実施例１に係る半導体チップが移動して位置が合わさせる状態を模式的に示す平面図で、図６（ａ）はリードフレーム上の半導体チップが移動される前の状態を示す平面図、図６（ｂ）は半導体チップの移動後の状態を示す平面図。
【図７】本発明の実施例２に係る半導体チップの位置合わせ機構及びその周辺部を取り出して模式的に示す図で、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は図７（ａ）の一点鎖線部分の断面図。
【図８】本発明の実施例２に係る半導体チップをその主面に垂直な方向から見た模式的な平面図。
【図９】本発明の実施例２に係る半導体チップを構成する光電変換素子とソレノイドの模式的な図で、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）の一点鎖線部分の断面図。
【図１０】本発明の実施例２に係るリードフレーム上の半導体チップが移動される前の状態を示す平面図、図１０（ｂ）は半導体チップの移動後の状態を示す平面図。
【図１１】本発明の実施例３に係る半導体チップの位置合わせ機構及びその周辺部を取り出して模式的に示す図で、図１１（ａ）は斜視図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の一点鎖線部分の断面図。なお、図１１（ａ）には、半導体チップをフリップチップボンディングするための機構を追加。
【図１２】本発明の実施例３に係る半導体チップをその主面に垂直な方向から見た模式的な平面図。
【符号の説明】
【０１００】
１  半導体チップボンディング装置
１１、９１，１１１  半導体チップ
１２  チップ供給台
１３  チップ認識カメラ
１５  搬送機構
１６  アーム
１７  吸着ノズル
１９  塗布台
２０  リードフレーム
２１  塗布機構
２２  接着剤
２３  ボンディング台
２５  位置合わせ機構
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅ  電磁石
２７ａ、２７ｂ、１２７  チップガイド
２８  ひさし
２９、１２９  ガイド面
３０  照射機構
３３  ボンディング観察カメラ
３５  制御器
４０、６０  光電変換素子
４１  受光部
４２、６２、７２  ソレノイド
４３  半導体基板
４４  エピタキシャル層
４５、６７  ｐ+層
４６、４９  コンタクト
４７、６５ａ、６６ｂ  ｎ+層
４８  受光部配線
５１  酸化膜
５２  層間絶縁膜
５４  パシベーション膜
５７  機能ブロック
５８  ボンディングパッド
１１７  吸着加熱治具
１２０  インタポーザ
１２２  バンプ
【図１】
2005317615.tif 000003
【図２】
2005317615.tif 000004
【図３】
2005317615.tif 000005
【図４】
2005317615.tif 000006
【図５】
2005317615.tif 000007
【図６】
2005317615.tif 000008
【図７】
2005317615.tif 000009
【図８】
2005317615.tif 000010
【図９】
2005317615.tif 000011
【図１０】
2005317615.tif 000012
【図１１】
2005317615.tif 000013
【図１２】
2005317615.tif 000014