半导体装置的制造装置及制造方法制造方法及图纸

半导体装置的制造装置(10)包括：平台(12)，载置基板(100)；接合头(14)，与所述平台(12)相向配置，将半导体芯片(110)接合于所述基板(100)；以及控制器(18)，所述接合头(14)包含：附件(33)，吸引保持所述半导体芯片(110)；以及加热部(31)，装卸自如地保持所述附件(33)，并对所述附件(33)进行加热，且具有第一加热区域(32a)、及在水平方向包围所述第一加热区域(32a)的第二加热区域(32b)，所述控制器(18)独立地控制所述第一加热区域(32a)与第二加热区域(32b)的温度。加热区域(32b)的温度。加热区域(32b)的温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置的制造装置及制造方法


[0001]本说明书公开一种半导体装置的制造装置及制造方法，通过将一个以上的半导体芯片接合(bonding)于基板从而制造半导体装置。

技术介绍

[0002]从前以来，已知有下述半导体装置的制造装置，所述制造装置通过将一个以上的半导体芯片接合于基板从而制造半导体装置。所述制造装置中，通常设有吸引保持半导体芯片并接合于基板或其他半导体芯片上的接合工具。在接合工具，设有利用加热机构进行加热的加热部、及对所述加热部自如地装卸的附件(attachment)。半导体芯片经由附件而吸附保持，附件根据所操作的半导体芯片的尺寸等而适当更换。在接合半导体芯片时，接合工具将接合对象的半导体芯片一边加压一边加热。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本专利特开2004
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29576号公报

技术实现思路

[0006]专利技术所要解决的问题
[0007]此处，在接合半导体芯片时，要求加热对象物(例如半导体芯片等)的温度分布成为目标那样的分布。例如，在倒装芯片接合器(flip chip bonder)中，使形成于半导体芯片的底面的多个凸块热熔融，与形成于基板或其他半导体芯片的表面的电极接合。此时，若半导体芯片的温度分布不均匀，则凸块的熔融状态视部位而不同，导致接合不良、或半导体芯片与基板(或其他半导体芯片)之间的间隙量变得不均匀等问题。因此，倒装芯片接合器中，要求作为加热对象物的半导体芯片的温度分布变得均等。另外，视接合或加热对象物的种类不同，也存在欲将加热对象物的周缘部设为较中心部更高温的情形、或欲将加热对象物的中心部设为较周缘部更高温的情形。
[0008]然而，尽管加热对象物(例如半导体芯片)侧的吸热速率视部位而不同，但现有的接合工具中仅设有一个加热系统。另一方面，通常加热对象物的吸热速率在周缘附近高于中心部。因此，越接近周缘，经接合工具进行加热时的加热对象物的温度越容易降低。即，现有技术中，难以将加热对象物的温度分布设为目标那样的分布。
[0009]再者，在专利文献1中公开有下述技术：在显示面板的连接用的周缘部配置异向性导电膜，并利用暂时压接用加热工具一边加热一边按压，由此将异向性导电膜贴附于周缘部。所述专利文献1中，为了防止异向性导电膜的两端部的暂时压接不良，而将暂时压接用加热工具分割为对异向性导电膜的中间部分进行按压的主加热工具、与对异向性导电膜的两端部进行按压的端部加热工具，以异向性导电膜的两端部相较于中间部分而成为更高温的方式，来控制主加热工具及端部加热工具的温度。所述专利文献1的技术仅为与异向性导电膜的压接有关的技术，无法适用于半导体芯片的接合。
[0010]因此，本说明书公开一种可控制接合时的加热对象物的温度分布的、半导体装置的制造装置及制造方法。
[0011]解决问题的技术手段
[0012]本说明书所公开的半导体装置的制造装置的特征在于包括：平台，载置基板；接合头，与所述平台相向配置，将半导体芯片接合于所述基板；以及控制器，所述接合头包含：附件，吸引保持所述半导体芯片；以及加热部，装卸自如地保持所述附件，并对所述附件进行加热，且具有第一加热区域、及在水平方向包围所述第一加热区域的第二加热区域，所述控制器独立地控制所述第一加热区域与第二加热区域的温度。
[0013]在所述情形时，所述控制器也能以在执行接合时所述半导体芯片的面内温度分布变得均匀的方式，控制所述第一加热区域与第二加热区域的放热量。
[0014]另外，所述接合头也可还分别具有对所述第一加热区域及所述第二加热区域的温度进行检测的温度传感器，所述控制器预先分别存储所述第一加热区域及所述第二加热区域的区域目标温度，根据所述存储的区域目标温度、与所述温度传感器中的区域检测温度的差量，来控制所述第一加热区域与第二加热区域的放热量。
[0015]另外，所述接合头也可还具有：冷却路径，与所述第一加热区域、所述第二加热区域对应地设置并且相互独立，且通过流动冷媒从而将对应的所述第一加热区域及所述第二加热区域冷却，所述控制器根据所述存储的区域目标温度、与所述温度传感器中的区域检测温度的差量，来控制所述放热量及所述冷媒的流量。
[0016]另外，所述控制器也能以在接合所述半导体芯片之前，执行获取所述区域目标温度的目标获取处理的方式构成，在所述目标获取处理中，所述控制器利用所述接合头使样本芯片接合，并且获取此时的所述样本芯片的温度分布与所述第一加热区域及所述第二加热区域各自的区域检测温度，基于所得的芯片的温度分布及区域检测温度来算出所述第一加热区域及所述第二加热区域的区域目标温度。
[0017]另外，所述第一加热区域的所述区域目标温度也可低于所述第二加热区域的所述区域目标温度。
[0018]另外，本说明书所公开的半导体装置的制造方法的特征在于包括：在平台载置基板的步骤：以及将相对于所述平台而可移动的接合头驱动，将半导体芯片接合于所述基板的步骤，所述接合头具有：附件，吸引保持所述半导体芯片；以及加热部，装卸自如地保持所述附件，并对所述附件进行加热，且具有第一加热区域、及在水平方向包围所述第一加热区域的第二加热区域，在执行所述接合时，控制器独立地控制所述第一加热区域与第二加热区域的温度。
[0019]专利技术的效果
[0020]根据本说明书所公开的半导体装置的制造装置及制造方法，接合头的加热部被分割为第一加热区域与第二加热区域，进而，控制器独立地控制第一加热区域与第二加热区域的温度，因而可控制接合时的加热对象物的温度分布。
附图说明
[0021]图1为表示制造装置的结构的示意图。
[0022]图2为半导体芯片及基板的示意图。
[0023]图3为表示半导体芯片的温度分布的一例的图表。
[0024]图4为表示接合头的结构的示意图。
[0025]图5为接合头的加热部的概略平面图。
[0026]图6为表示接合半导体芯片时的区域检测温度的经时变化的图表。
[0027]图7为表示目标获取处理的流程的流程图。
[0028]图8为表示现有的接合头的结构的示意图。
具体实施方式
[0029]以下，参照附图对半导体装置的制造装置10的结构进行说明。图1为表示制造装置10的结构的示意图。所述制造装置10通过将多个半导体芯片110接合于基板100从而制造半导体装置。
[0030]制造装置10具有拾取单元(pick
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up unit)12、接合头14、平台16及控制器18。拾取单元12具有：上推销20，将载置于切割带(dicing tape)120的半导体芯片110上推；以及拾取头22，以其底面保持经上推的半导体芯片110。拾取头22以沿水平方向延伸的旋转轴O为中心而可旋转。拾取头22可通过旋转180度，从而使所拾取的半导体芯片110在厚度方向反转180度。由此，半导体芯片110中接着于切割带120的面朝向上方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置的制造装置，其特征在于包括：平台，载置基板；接合头，与所述平台相向配置，将半导体芯片接合于所述基板；以及控制器，所述接合头包含：附件，吸引保持所述半导体芯片；以及加热部，装卸自如地保持所述附件，并对所述附件进行加热，且具有第一加热区域、及在水平方向包围所述第一加热区域的第二加热区域，所述控制器独立地控制所述第一加热区域与第二加热区域的温度。2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造装置，其特征在于所述控制器以在执行接合时所述半导体芯片的面内温度分布变得均匀的方式，控制所述第一加热区域与第二加热区域的放热量。3.根据权利要求2所述的半导体装置的制造装置，其特征在于所述接合头还分别具有对所述第一加热区域及所述第二加热区域的温度进行检测的温度传感器，所述控制器预先分别存储所述第一加热区域及所述第二加热区域的区域目标温度，根据存储的所述区域目标温度、与所述温度传感器中的区域检测温度的差量，来控制所述第一加热区域与第二加热区域的放热量。4.根据权利要求3所述的半导体装置的制造装置，其特征在于所述接合头还具有：冷却路径，与所述第一加热区域、所述第二加热区域对应地设置并且相互独立，通过流动冷媒从而将对应的所述第一加热区域及所述第二加热区域冷却，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：瀬山耕平，
申请(专利权)人：株式会社新川，
类型：发明
国别省市：