TWI774020B - 半導體製造裝置 - Google Patents

Abstract

若根據一實施形態，則提供一種具有接合工具、加熱部、第1賦予機構及第2賦予機構的半導體製造裝置。接合工具是經由薄膜來吸附半導體晶片。加熱部是加熱半導體晶片。第1賦予機構是相對於接合工具，被配置於薄膜的進給方向的上游側。第1賦予機構是對薄膜賦予張力。第2賦予機構是相對於接合工具，被配置於薄膜的進給方向的下游側。第2賦予機構是對薄膜賦予張力。

Description

半導體製造裝置

本實施形態是有關半導體製造裝置。 關聯申請案的引用 本申請案是享有2020年03月13日申請的日本專利申請號碼2020-044334的優先權的權利，該日本專利申請的全內容是在本申請案中被援用。

在接合半導體晶片的半導體製造裝置中，有使薄膜(film)介於接合工具的表面與半導體晶片之間，接合工具隔著薄膜越來推壓半導體晶片，藉此經由複數的凸塊電極來接合於基板的情形。此時，最好適當地進行接合。

一個的實施形態是提供可適當地進行接合的半導體製造裝置。

實施形態的半導體製造裝置的接合工具是經由薄膜來吸附半導體晶片。加熱部是加熱半導體晶片。第1賦予機構是相對於接合工具，被配置於薄膜的進給方向的上游側。第1賦予機構是對薄膜賦予張力。第2賦予機構是相對於接合工具，被配置於薄膜的進給方向的下游側。第2賦予機構是對薄膜賦予張力。

若根據上述的構成，則可提供一種具有接合工具、加熱部、第1賦予機構及第2賦予機構的半導體製造裝置。

以下參照附圖詳細說明實施形態的半導體製造裝置。另外，並非是藉由此實施形態來限定本發明。

(實施形態) 實施形態的半導體製造裝置是進行經由以黏著樹脂(底部填充劑(underfill))填埋間隙的複數的凸塊電極來將半導體晶片熱壓接(接合)於配線基板上而構成半導體裝置的覆晶(flip chip)安裝。半導體製造裝置是進行使薄膜介於半導體晶片背面(與被施作電路的面相反的背面)與熱壓接工具(以下稱為接合工具)之間的FAB(Film Assist Bonding)。藉此，使在熱壓接時從晶片的外形擠出的黏著樹脂不會附著於接合工具。

在FAB，介於覆晶時的接合工具與半導體晶片之間的薄膜會因接合工具的熱而有在薄膜起皺紋的情形。從晶片的外形擠出的黏著樹脂傳播於薄膜的皺紋，有顯著地冒出的情形。亦即，在使用FAB的覆晶安裝中，在晶片外周的基板上，因為薄膜的皺紋，在基板上產生黏著樹脂的一部分冒出的帶狀物(fillet)(以下稱為冒出帶狀物)、在與晶片分離的地方島狀地產生帶狀物(以下稱為離島帶狀物)。亦即，冒出帶狀物、在與晶片分離的地方產生的離島帶狀物是在薄膜垂下而接觸於基板的狀態下，黏著樹脂傳播於薄膜及基板表面而在與基板接觸的地方產生。因此，無法取得安定的黏著樹脂的擠出，發生晶片的剝離等，或黏著樹脂往鄰接晶片或鄰接零件污染造成不良的可能性有。

於是，本實施形態是在半導體製造裝置中，藉由設置：在接合工具隔著薄膜來推壓半導體晶片時，針對接合工具的上游側及下游側的各者賦予薄膜的張力之賦予機構，來謀求薄膜的皺紋的減低。

具體而言，在半導體製造裝置中，對於接合工具，設置：在薄膜的進給方向的上游側對薄膜賦予張力的賦予機構，及在薄膜的進給方向的下游側對薄膜賦予張力的賦予機構。半導體製造裝置是在第1次的接合中，經由薄膜來使半導體晶片吸附於接合工具，使半導體晶片往被載置於平台上的基板接觸，經由平台及基板來加熱半導體晶片。半導體製造裝置是一旦薄膜藉由加熱而開始伸長，則藉由上游側的賦予機構及下游側的賦予機構來分別控制為薄膜的張力會被維持於所望的範圍內。此時，半導體製造裝置是按照上游側的賦予機構的動作量來求取藉由加熱之薄膜的上游側的伸長量，按照下游側的賦予機構的動作量來求取藉由加熱之薄膜的下游側的伸長量。然後，半導體製造裝置是解除根據晶片用的吸附構造之半導體晶片的吸附，使接合工具遠離平台，解除根據薄膜用的吸附構造之薄膜的吸附，傳送薄膜。半導體製造裝置是在第2次以後的接合中，經由薄膜來使半導體晶片吸附於接合工具，使半導體晶片往被載置於平台上的基板接觸，經由平台及基板來加熱導體裝置。此時，半導體製造裝置是在藉由加熱來開始伸長薄膜的時機，以對應於在第1次的接合所被求取的上游側的伸長量的動作量來使上游側的賦予機構前餽動作，以對應於在第1次的接合所被求取的下游側的伸長量的動作量來使下游側的賦予機構前餽動作。然後，半導體製造裝置是解除根據晶片用的吸附構造之半導體晶片的吸附，使接合工具遠離平台，解除根據薄膜用的吸附構造之薄膜的吸附，傳送薄膜。藉此，在第2次以後的接合中，由於進行對應於在第1次的接合求取的上游側及下游側的各伸長量之賦予機構的前餽動作，因此可針對接合工具的上游側及下游側的各者來將薄膜的張力維持於所望的範圍內。此結果，可減低接合時的薄膜的皺紋。

更具體而言，半導體製造裝置1是可如圖1所示般構成。圖1是表示半導體製造裝置1的構成的圖。

半導體製造裝置1是具有：平台10、接合工具20、控制器30、驅動機構41、驅動機構42、發送捲筒51、捲取捲筒52、薄膜53、賦予機構70、賦予機構80、溫度感測器61、加壓感測器62、排氣系90。賦予機構70是具有：可動滾輪71、滾輪72、可動壓送輥75、壓送輥73、推壓構件74、驅動機構76、驅動機構77。賦予機構80是具有：可動滾輪81、滾輪82、可動壓送輥83、壓送輥84、推壓構件85、驅動機構86、驅動機構87。排氣系90是具有排氣管91及真空裝置92。以下，將與平台10的主面10a垂直的方向設為Z方向，將在與Z方向垂直的面內互相正交的2方向設為X方向及Y方向。

平台10是在其表面10a的-Y側的區域配置針部11，在表面10a的+Y側的區域載置基板100。又，即使針部11未被配置於平台10，平台10與針部的單元區別也無妨。基板100是亦被稱為配線基板或印刷電路基板(PCB)。基板100是在被載置於平台10的表面10a的姿勢，在表面100a的對應於半導體晶片的凸塊電極的位置具有基板的SR (solder resist)開口。表面100a是基板100的+Z側的主面。在SR開口的底面是配置有應接合半導體晶片的凸塊電極的配線。基板100的表面100a、基板的SR開口的底面、及配線是以黏著樹脂(底部填充劑(underfill))110來部分地覆蓋。黏著樹脂110是例如亦可為NCP(Non Conducting Paste)，或亦可為NCF(Non Conducting Film)。並且，在NCF中，亦可不是部分地覆蓋基板側，而是覆蓋預先半導體晶片側的電極被施作的晶片表面(全面)。

在平台10內是埋入有加熱器等的加熱元件(加熱部)12。加熱元件12是按照根據控制器30的控制，經由平台10來加熱基板100，在半導體晶片200被接合於基板100時，經由基板100來加熱半導體晶片200。另外，加熱元件(加熱部)是亦可取代平台10埋入至接合頭2內。

接合工具20是吸附固定半導體晶片200。接合工具20是藉由被配置於其+Z側的接合頭2來以吸附等保持。接合工具20是比半導體晶片的大小更大，在比半導體晶片200的大小更大的外周位置賦予可吸收薄膜53的吸附構造。

接合工具20是具有基底部21及突起部22。接合工具20是亦可從一個材料實施切削加工等，使具有基底部21及突起部22。此情況基底部21與突起部22是一體的工具。

基底部21是具有沿著XY方向延伸的板形狀。基底部21是亦可XY平面視具有大致矩形狀。突起部22是在基底部21的表面隆起成台座狀。基底部21的表面是基底部21的-Z側的主面。

突起部22是被配置於基底部21的表面的包含中心的區域，亦可被固定於基底部21的表面。突起部22是亦可XY平面視具有大致矩形狀。突起部22是具有表面、吸附構造23、吸附構造24。突起部22的表面是突起部22的-Z側的主面。

吸附構造23是具有吸附孔23a及排氣孔23b。吸附孔23a是被配置於突起部22的表面的中心附近。排氣孔23b是延伸於Z方向，使吸附孔23a連通至接合頭2的排氣孔2a。吸附構造23是亦可在突起部22的表面的中心附近具有複數的吸附孔23a。

吸附構造24是具有複數的吸附孔24a及排氣孔24b，24c。各吸附孔24a是被配置於比突起部22的表面的吸附孔23a更外側。排氣孔24b是延伸於XY方向，使吸附孔24a連通至排氣孔24c。排氣孔24c是延伸於Z方向，使排氣孔24b連通至接合頭2的排氣孔2a。吸附構造24的排氣孔24c是亦可與吸附構造23的排氣孔23b共通化。

驅動機構41及驅動機構42是按照根據控制器30的控制，可將平台10及接合工具20相對地移動於X方向、Y方向及Z方向。例如，驅動機構41是按照根據控制器30的控制，可將平台10移動於X方向及Y方向。驅動機構42是按照根據控制器30的控制，亦可將平台10移動於Z方向的移動。

發送捲筒51是被配置於接合工具20的-Y側。捲取捲筒52是被配置於接合工具20的+Y側。薄膜53是從發送捲筒51發出至+Y側，通過接合工具20的突起部22的表面(-Z側的面)的-Z側，前進至+Y側，而以捲取捲筒52來捲取。亦即，在薄膜53介於接合工具20的突起部22的表面的狀態下設置。藉此，可使黏著樹脂110不會附著於接合工具20的突起部22的表面。

發送捲筒51是捲繞未被使用於接合的薄膜53。發送捲筒51是按照根據控制器30的控制，可送出薄膜53。捲取捲筒52是按照根據控制器30的控制，可捲取薄膜53。捲取捲筒52是每一個半導體晶片的安裝結束，旋轉而捲取薄膜53。薄膜53是被夾於接合工具20的突起部22的表面與半導體晶片200之間，防止半導體晶片200被安裝於基板100時黏著樹脂110附著於接合工具20的突起部22的表面。

賦予機構70是對於接合工具20，被配置於薄膜53的進給方向的上游側，被配置於發送捲筒51及接合工具20之間。賦予機構70是對薄膜53賦予張力。賦予機構70是使薄膜53部分地移動至對於往薄膜53的接觸處接近的方向或遠離的方向，而對薄膜53賦予張力。賦予機構70是將薄膜53捲取於與薄膜53的進給方向相反方向，而對薄膜53賦予張力。

賦予機構70是具有可動滾輪71、滾輪72、可動壓送輥75、壓送輥73、推壓構件74、驅動機構76、驅動機構77、驅動機構78。

可動滾輪71是被配置於接合工具20的-Y側，相對於突起部22的表面，被配置於薄膜53的進給方向的上游側。可動滾輪71是可從+Y側接觸於薄膜53。驅動機構76是例如線性馬達，根據來自控制器30的控制，如以一點劃線的箭號所示般，可將可動滾輪71的轉軸移動於+Y方向及-Y方向。亦即，驅動機構76是可將可動滾輪71的轉軸予以移動(水平驅動)至對於往薄膜53的接觸處接近的方向(-Y方向)及遠離的方向(+Y方向)。藉此，可動滾輪71可調整在往薄膜53的接觸處使作用於薄膜53的與薄膜53的表面垂直的方向的應力。另外，可動滾輪71是有關其旋轉是不被驅動，接受沿著薄膜53的表面的方向的應力來被動地旋轉。

滾輪72是被配置於接合工具20的-Y側，相對於可動滾輪71，被配置於薄膜53的進給方向的上游側。滾輪72是可從-Y側接觸於薄膜53。滾輪72是轉軸的位置會被固定。滾輪72是接受沿著薄膜53的表面的方向的應力來被動地旋轉。

可動壓送輥75是被配置於接合工具20的-Y側，相對於滾輪72，被配置於薄膜53的進給方向的上游側。可動壓送輥75是可從-Z側接觸於薄膜53。可動壓送輥75是轉軸的位置會被固定。驅動機構77是例如旋轉馬達，可將可動壓送輥75旋轉驅動於對應於進給方向的相反方向的旋轉方向(YZ平面視逆時針轉)。藉此，可動壓送輥75可調整使作用於薄膜53的沿著薄膜53的表面的方向的上游側的應力。

壓送輥73是被配置於接合工具20的-Y側，相對於滾輪72，被配置於薄膜53的進給方向的上游側。壓送輥73是可從+Z側接觸於薄膜53。壓送輥73是轉軸的位置會被固定。壓送輥73是將薄膜53夾於其間而被配置於可動壓送輥75的相反側，在與可動壓送輥75之間具有薄膜53會成為非接觸的間隔(clearance)。

推壓構件74是被配置於接合工具20的-Y側，被配置於壓送輥73的+Z側。推壓構件74是從壓送輥73離開至+Z側而位置。驅動機構78是例如線性馬達，可將推壓構件74往-Z側推壓驅動。

在定常時，驅動機構76是解除可動滾輪71的轉軸的水平驅動，可動滾輪71是其轉軸的位置為一定。驅動機構78是解除推壓構件74往-Z側推壓驅動，壓送輥73是在與可動壓送輥75之間具有薄膜53成為非接觸的間隔。驅動機構77是解除可動壓送輥75的旋轉驅動，可動壓送輥75是可在對應於薄膜53的進給方向的旋轉方向(YZ平面視順時針轉)被動地旋轉。

在半導體晶片200的接合時的利用加熱元件12的加熱時，驅動機構76是使可動滾輪71的轉軸移動(水平驅動)於-Y方向或+Y方向。藉此，可動滾輪71可調整使作用於薄膜53的與薄膜53的表面垂直的方向的應力。驅動機構78是將推壓構件74往-Z側推壓驅動。藉此，推壓構件74會將壓送輥73往-Z側推壓，壓送輥73及可動壓送輥75可從Z方向的兩側來推壓薄膜53。驅動機構77是將可動壓送輥75旋轉驅動於對應於進給方向的相反方向的旋轉方向。藉此，可動壓送輥75可調整使作用於薄膜53的沿著薄膜53的表面的方向的上游側的應力。

例如，控制器30是以可動滾輪71的Y位置會形成-Y方向的可動界限位置與+Y方向的可動界限位置的中間之方式，一面控制驅動機構76，一面監視根據驅動機構77的驅動扭矩。控制器30是表示驅動機構77的控制量與驅動扭矩的關係的表會預先被實驗性地決定而設定，可由驅動機構77的控制量及該表來求取驅動扭矩而監視。控制器30是根據驅動扭矩來推定接合工具20的上游側(-Y側)的薄膜53的張力。控制器30是以被推定的張力會收於所望的範圍內之方式，使驅動機構77動作。此時，控制器30是按照可動壓送輥75的直徑及可動壓送輥75的旋轉角來求取薄膜53的伸長量。若將可動壓送輥75的直徑設為d₇₅ ，將圓周率設為π，將旋轉角度設為θ₇₅ (°)，則控制器30是亦可藉由其次的數式1來求取薄膜53的上游側的伸長量ΔL₇₀ 。 ΔL₇₀ =d₇₅ ×π×(θ₇₅ /360°)･･･數式1

賦予機構80是相對於接合工具20，被配置於薄膜53的進給方向的下游側，被配置於接合工具20及捲取捲筒52之間。賦予機構80是對薄膜53賦予張力。賦予機構80是使薄膜53部分地移動至對於往薄膜53的接觸處接近的方向或遠離的方向，而對薄膜53賦予張力。賦予機構80是將薄膜53捲取於薄膜53的進給方向，而對薄膜53賦予張力。

賦予機構80是具有可動滾輪81、滾輪82、可動壓送輥85、壓送輥83、推壓構件84、驅動機構86、驅動機構87、驅動機構88。

可動滾輪81是被配置於接合工具20的-Y側，相對於突起部22的表面，被配置於薄膜53的進給方向的下游側。可動滾輪81是可從-Y側接觸於薄膜53。驅動機構86是例如線性馬達，根據來自控制器30的控制，如以一點劃線的箭號所示般，可將可動滾輪81的轉軸移動於+Y方向及-Y方向。亦即，驅動機構86是可將可動滾輪81的轉軸予以移動(水平驅動)至對於往薄膜53的接觸處接近的方向(+Y方向)及遠離的方向(-Y方向)。藉此，可動滾輪81可調整在往薄膜53的接觸處使作用於薄膜53的與薄膜53的表面垂直的方向的應力。另外，可動滾輪81是有關其旋轉是不被驅動，接受沿著薄膜53的表面的方向的應力來被動地旋轉。

滾輪82是被配置於接合工具20的+Y側，相對於可動滾輪81，被配置於薄膜53的進給方向的下游側。滾輪82是可從+Y側接觸於薄膜53。滾輪82是轉軸的位置會被固定。滾輪82是接受沿著薄膜53的表面的方向的應力來被動地旋轉。

可動壓送輥85是被配置於接合工具20的+Y側，相對於滾輪82，被配置於薄膜53的進給方向的下游側。可動壓送輥85是可從-Z側接觸於薄膜53。可動壓送輥85是轉軸的位置會被固定。驅動機構87是例如旋轉馬達，可將可動壓送輥85旋轉驅動於對應於進給方向的旋轉方向(YZ平面視順時針轉)。藉此，可動壓送輥85可調整使作用於薄膜53的沿著薄膜53的表面的方向的下游側的應力。

壓送輥83是被配置於接合工具20的+Y側，相對於滾輪82，被配置於薄膜53的進給方向的下游側。壓送輥83是可從+Z側接觸於薄膜53。壓送輥83是轉軸的位置會被固定。壓送輥83是將薄膜53夾於其間而被配置於可動壓送輥85的相反側，在與可動壓送輥85之間具有薄膜53會成為非接觸的間隔。

推壓構件84是被配置於接合工具20的+Y側，被配置於壓送輥83的+Z側。推壓構件84是從壓送輥83離開至+Z側而位置。驅動機構88是例如線性馬達，可將推壓構件84往-Z側推壓驅動。

在定常時，驅動機構86是解除可動滾輪81的轉軸的水平驅動，可動滾輪81是其轉軸的位置為一定。驅動機構88是解除推壓構件84往-Z側推壓驅動，壓送輥83是在與可動壓送輥85之間具有薄膜53會成為非接觸的間隔。驅動機構87是解除可動壓送輥85的旋轉驅動，可動壓送輥85是可在對應於薄膜53的進給方向的旋轉方向(YZ平面視順時針轉)被動地旋轉。

在半導體晶片200的接合時的利用加熱元件12的加熱時，驅動機構86是使可動滾輪81的轉軸移動(水平驅動)於-Y方向或+Y方向。藉此，可動滾輪81可調整使作用於薄膜53的與薄膜53的表面垂直的方向的應力。驅動機構88是將推壓構件84往-Z側推壓驅動。藉此，推壓構件84會將壓送輥83往-Z側推壓，壓送輥83及可動壓送輥85可從Z方向的兩側來推壓薄膜53。驅動機構87是將可動壓送輥85旋轉驅動於對應於進給方向的旋轉方向。藉此，可動壓送輥85可調整使作用於薄膜53的沿著薄膜53的表面的方向的下游側的應力。

例如，控制器30是以可動滾輪81的Y位置會形成-Y方向的可動界限位置與+Y方向的可動界限位置的中間之方式，一面控制驅動機構86，一面監視根據驅動機構87的驅動扭矩。控制器30是表示驅動機構87的控制量與驅動扭矩的關係的表會預先被實驗性地決定而設定，可由驅動機構87的控制量及該表來求取驅動扭矩而監視。控制器30是根據驅動扭矩來堆定接合工具20的下游側(-Y側)的薄膜53的張力。控制器30是以被推定的張力會收於所望的範圍內之方式，使驅動機構87動作。此時，控制器30是按照可動壓送輥85的直徑及可動壓送輥85的旋轉角來求取薄膜53的伸長量。若將可動壓送輥85的直徑設為d₈₅ ，將圓周率設為π，將旋轉角度設為θ₈₅ (°)，則控制器30是亦可藉由其次的數式2來求取薄膜53的下游側的伸長量ΔL₈₀ 。 ΔL₈₀ =d₈₅ ×π×(θ₈₅ /360°)･･･數式2

溫度感測器61是可被配置於接合頭2的保持接合工具20的表面。又，亦可被埋入至接合工具20內的情況。溫度感測器61是檢測接合工具20的溫度，將檢測結果供給至控制器30。

加壓感測器62是被配置於接合工具20或接合頭2。加壓感測器62是在接合工具20吸附固定半導體晶片200時，檢測從接合工具20往半導體晶片200的加壓力，將檢測結果供給至控制器30。

排氣系90是具有排氣管91及真空裝置92。排氣管91是被配置於接合頭2及真空裝置92之間，使接合頭2的排氣孔2a連通至真空裝置92。

真空裝置92是經由排氣管91、排氣孔2a、排氣孔23b來供給吸附孔23a的負壓。藉此，利用吸附孔23a之半導體晶片200的真空吸附為可能。

真空裝置92是經由排氣管91、排氣孔2a、排氣孔24c、排氣孔24b來供給吸附孔24a的負壓。藉此，利用吸附孔24a之薄膜54的真空吸附為可能。

半導體製造裝置1是一邊使薄膜53介於半導體晶片200的背面與接合工具20之間，一邊將半導體晶片200熱壓接於以黏著樹脂110來填埋間隙的基板100上的複數的凸塊電極。

例如，不使賦予機構70，80動作時，在半導體晶片200的加熱時，如圖2所示般，在薄膜53的接合工具20的上游側及下游側的各部分產生皺紋CR1，CR2的可能性有。圖2是表示不使賦予機構70，80動作時的半導體製造裝置1的動作的圖。從半導體晶片200的外形擠出的黏著樹脂110是如圖3所示般，傳播於薄膜53的皺紋CR1，CR2，顯著地冒出的可能性有。圖3是表示不使賦予機構70，80動作時的半導體裝置的安裝狀態的圖。亦即，在使用FAB的覆晶安裝中，在半導體晶片200外周的基板100上，因為薄膜53的皺紋，產生黏著樹脂110的冒出帶狀物110a、離島帶狀物110b。亦即，冒出帶狀物110a、離島帶狀物110b是在薄膜53垂下而接觸於基板100的狀態下，黏著樹脂110傳播於薄膜53而在接觸於基板100的地方產生。因此，無法取得安定的黏著樹脂110的擠出，發生半導體晶片從基板100剝離等，或黏著樹脂110往鄰接晶片或鄰接零件污染造成不良的可能性有。

相對於此，在半導體製造裝置1中，一旦薄膜53藉由加熱而開始伸長，則藉由上游側的賦予機構70及下游側的賦予機構80來分別控制為薄膜53的張力會被維持於所望的範圍內。藉此，可抑制薄膜53的皺紋CR1，CR2的發生，可防止安裝的不良。

其次，利用圖4~圖11來說明有關半導體製造裝置1的動作。圖4是表示半導體製造裝置1的動作的流程圖。圖5、圖6、圖10、圖11是表示半導體晶片的製造方法的工程剖面圖。圖7是表示半導體製造裝置1的接合時的動作的時間圖。圖8是表示半導體製造裝置1的接合時的動作的圖。圖9是表示半導體製造裝置1的接合時的動作的順序圖。

半導體製造裝置1是進行第1次的接合(S10)。在S10是進行S1~S7的處理。

在圖5(a)顯示預先以預定的軌跡來塗佈黏著樹脂110的基板100及其一部分的擴大部。在圖5(a)中，舉例表示在包含對應於複數的半導體晶片的複數的矩形區域的基板100中，以沿著各矩形區域的對角線的軌跡來塗佈黏著樹脂110的情況。黏著樹脂110是例如NCP。基板100是被投入至半導體製造裝置1。半導體製造裝置1是用以覆晶安裝半導體晶片的裝置。被投入的基板100是被搬送至藉由加熱元件12來加溫的平台(熱壓接平台)10(S1)。

將半導體晶圓貼附於切割薄膜而進行切割，單片化成複數的半導體晶片，從切割薄膜剝離被單片化的半導體晶片200(S2)。

從發送捲筒51往在圖5(b)中以點線的箭號所示的進給方向，邊經由滾輪72、可動滾輪71，邊傳送薄膜53(S3)。又，邊經由可動滾輪81、滾輪82，邊以捲取捲筒52捲取薄膜53(S3a)。

半導體製造裝置1是如圖5(b)所示般，以接合工具20的吸附構造23，24來真空吸附薄膜53。半導體製造裝置1是在其被吸附固定的薄膜53中，如圖5(c)所示般，以預定的配置來用針部(pin)11開孔53a(S4)。

然後，進行從搬送系往接合工具20之半導體晶片的交接(S5)，如圖6(a)所示般，將半導體晶片200予以經由薄膜53的孔53a及接合工具20的吸附孔23a來從背面200b真空吸附固定。在半導體晶片200中，表面200a是形成有元件的圖案的面，背面200b是與表面200a相反側的面。在半導體晶片200的表面200a是配置有電極焊墊，在該電極焊墊是接合凸塊電極210。

然後，半導體製造裝置1進行接合動作(S6)。具體而言，進行圖7~圖9所示般的動作。圖7是表示半導體製造裝置1的動作的時間圖。圖8是表示半導體製造裝置1的動作的圖。圖9是表示半導體製造裝置1的動作的順序圖。

在圖7所示的期間TP1，半導體製造裝置1是解析以攝像元件(未圖示)來攝取半導體晶片200的對準標記的畫像，運算半導體晶片200的XY方向的中心位置等，藉此識別半導體晶片200的位置(S6a)。半導體製造裝置1是解析以攝像元件(未圖示)來攝取基板100的對準標記的畫像，運算基板100的XY方向的中心位置等，識別基板100的位置(S6b)。半導體製造裝置1是以半導體晶片200的對準標記與基板100的對準標記會形成預定的位置關係之方式，使平台10運轉，進行半導體晶片200及基板100的對準。此時，如圖8所示般，進行利用加熱元件12的第1階段的加溫(加溫1^st )的加溫控制(參照圖9)開始，但接合頭2往半導體晶片200及基板100的荷重(接合頭荷重)是未被施加，荷重Fh形成初期值F0。

在圖7所示的期間TP2，半導體製造裝置1是一旦半導體晶片200及基板100被對準(被檢索檢測)，則開始使接合頭2移動於Z方向的接合頭Z軸控制(參照圖9)，如圖6(b)所示般，使接合頭2下降至-Z方向(S6c)，至半導體晶片200的-Z側的凸塊電極210接觸於黏著樹脂110的位置為止，使接合工具20接近平台10。一旦凸塊電極210接觸於黏著樹脂110，則將接合工具20的下降速度若干緩和，使接合工具20以該緩和後的速度來下降至-Z方向，使半導體晶片200的凸塊電極210接觸於基板100上的電極焊墊。

在此狀態下，按照加溫控制(參照圖9)，藉由加熱元件12，進行經由平台10及基板100來加熱半導體晶片200的加溫動作(S6d)，半導體晶片200的溫度Th會被控制成T1。並且，開始藉由接合頭2來使荷重往半導體晶片200及基板100作用的接合頭荷重控制(參照圖9)，進行接合頭荷重動作(S6c)，往半導體晶片200及基板100的荷重Fh會被控制成F1。

在圖7所示的期間TP3，半導體製造裝置1是以往半導體晶片200及基板100的荷重Fh會被維持於F1的方式，相對地控制接合工具20及平台10的距離，且使半導體晶片200的溫度Th從T1上昇至T2(＞T1)。

藉此，進行第1階段的加工(1^st 加工)，介於半導體晶片200與基板100的配線之間的凸塊電極會適度地變形，凸塊電極與基板的接觸面積可分別被確保。

在圖7所示的期間TP4，半導體製造裝置1是以往半導體晶片200及基板100的荷重Fh會被維持於F1的方式，相對地控制接合工具20及平台10的距離，且將半導體晶片200的溫度Th保持於T2。此時，以加壓力會被維持於目標壓力Fh=F1的方式，將接合工具20的Z位置控制於+Z方向或-Z方向。在圖7是舉例表示有關慢慢地在+Z方向控制接合工具20的Z位置的情況。

藉此，進行第2階段的加工(2^nd 加工)，可在凸塊電極與基板的接觸面積被確保的狀態下凸塊電極熔融。藉此，可抑制凸塊電極往周邊熔出，凸塊電極與基板的接合可順利地進行。

並且，幾乎與期間TP3同時開始，在期間TP4的途中結束的期間TP11，半導體製造裝置1是與加溫動作(S6d)及接合頭荷重動作(S6c)並行，進行有關薄膜53的伸長的校準量的取得(S6f)。

具體而言，半導體製造裝置1是如在圖10(a)中以一點劃線的箭號所示般，以可動滾輪71的Y位置會形成-Y方向的可動界限位置與+Y方向的可動界限位置的中間之方式，一面控制驅動機構76，一面在推壓構件74將壓送輥73推壓至薄膜53及可動壓送輥75的狀態下監視根據驅動機構77的可動壓送輥75的驅動扭矩。半導體製造裝置1是表示驅動機構77的控制量與驅動扭矩的關係的表會預先被實驗性地決定而設定，可由驅動機構77的控制量及該表來求取驅動扭矩而監視。半導體製造裝置1是根據驅動扭矩來推定接合工具20的上游側(-Y側)的薄膜53的張力。半導體製造裝置1是如在圖10(b)中以點線的箭號所示般，以被推定的張力會收於所望的範圍內之方式，使驅動機構76，77動作。藉此，進行接合工具20的上游側(-Y側)的薄膜53的捲回(S6f1)。此時，控制器30是按照可動壓送輥75的直徑及可動壓送輥75的旋轉角來求取薄膜53的伸長量。若將可動壓送輥75的直徑設為d₇₅ ，將圓周率設為π，將旋轉角度設為θ₇₅ (°)，則半導體製造裝置1是藉由數式1來求取薄膜53的上游側的伸長量ΔL₇₀ 。亦即，監視供給側的張力，捲取供給側的薄膜53，且計測薄膜的捲取量(參照圖9)。

又，半導體製造裝置1是如在圖10(a)中以一點劃線的箭號所示般，以可動滾輪81的Y位置會形成-Y方向的可動界限位置與+Y方向的可動界限位置的中間之方式，一面控制驅動機構86，一面在推壓構件84將壓送輥83推壓至薄膜53及可動壓送輥85的狀態下監視根據驅動機構87的可動壓送輥85的驅動扭矩。半導體製造裝置1是表示驅動機構87的控制量與驅動扭矩的關係的表會預先被實驗性地決定而設定，可由驅動機構87的控制量及該表來求取驅動扭矩而監視。半導體製造裝置1是根據驅動扭矩來推定接合工具20的下游側(-Y側)的薄膜53的張力。半導體製造裝置1是以被推定的張力會收於所望的範圍內之方式，使驅動機構87動作。藉此，進行接合工具20的下游側(+Y側)的薄膜53的捲取(S6f2)。此時，半導體製造裝置1是按照可動壓送輥85的直徑及可動壓送輥85的旋轉角來求取薄膜53的伸長量。若將可動壓送輥85的直徑設為d₈₅ ，將圓周率設為π，將旋轉角度設為θ₈₅ (°)，則半導體製造裝置1是藉由數式2來求取薄膜53的下游側的伸長量ΔL₈₀ 。亦即，監視回收側的張力，捲取回收側的薄膜53，且計測薄膜的捲取量(參照圖9)。

半導體製造裝置1是一旦取得有關薄膜53的伸長的校準量，則為了第2次以後的接合的薄膜的捲取量的控制(參照圖9)，而保持校準量。

在圖7所示的期間TP5，如圖11所示般，在該狀態下使接合工具20上昇至+Z方向(S7)，使接合工具20相對地遠離平台10。

半導體製造裝置1是進行第n次的接合(S20)。n是2以上的任意的整數。在S20是基本上與S10同樣，但其次的點，進行與S10不同的動作。

在S2之後，停止真空裝置92的運轉，解除配管91的減壓狀態，解除根據接合工具20的吸附構造23，24的吸附，剝離使用完了的薄膜53(S21)。然後，如在圖11中以箭號所示般，從發送捲筒51到捲取捲筒52，預定量捲取捲帶53，使新的捲帶53位於接合工具20的突起部22的表面22a的-Z側(S21a)。另外，解除接合後的根據吸附構造23，24的吸附的時機及使接合頭遠離平台的時機是可依據半導體晶片大小等來任意地改變。然後，進行S3。

在S5之後，半導體製造裝置1是進行接合動作(S26)。接合動作(S26)是在圖7所示的期間TP1~TP5中，與S10同樣地進行接合頭下降動作(S6c)、加溫動作(S6d)、接合頭荷重動作(S6c)、接合頭上昇動作(S7)。

並且，在圖7所示的期間TP11，進行利用在S6f取得的校準量之用以薄膜53的張力控制的捲取動作等(S26f)。

具體而言，半導體製造裝置1是如在圖10(b)中以點線的箭號所示般，以可動滾輪71的Y位置會形成-Y方向的可動界限位置與+Y方向的可動界限位置的中間之方式，一面控制驅動機構76，一面在推壓構件74將壓送輥73推壓至薄膜53及可動壓送輥75的狀態下藉由驅動機構77來以對應於校準量的動作量使可動壓送輥75旋轉。藉此，在接合工具20的上游側，以薄膜53的張力會收於所望的範圍內之方式，捲回薄膜53(S26f1)。

又，半導體製造裝置1是如在圖10(b)中以點線的箭號所示般，以可動滾輪81的Y位置會形成-Y方向的可動界限位置與+Y方向的可動界限位置的中間之方式，一面控制驅動機構86，一面在推壓構件84將壓送輥83推壓至薄膜53及可動壓送輥85的狀態下藉由驅動機構87來以對應於校準量的動作量使可動壓送輥85旋轉。藉此，在接合工具20的下游側，以薄膜53的張力會收於所望的範圍內之方式，捲取薄膜53(S26f2)。

半導體製造裝置1是至半導體基板的取量部分(指定部分)的半導體晶片被處理為止(在S30為No)，重複S20(S2~S7)。一旦半導體基板的取量部分(指定部分)的半導體晶片被處理，形成無應處理的其他的晶片的狀態，則半導體基板內的全部的半導體晶片的熱壓接結束(在S30為Yes)，結束後的半導體基板會從裝置釋出，被搬運至其次的工程。

如以上般，本實施形態是在半導體製造裝置1中設置：接合工具20隔著薄膜53來推壓半導體晶片200時針對接合工具20的上游側及下游側的各者賦予薄膜53的張力的賦予機構70，80。藉此，在接合時的捲帶開始伸長的期間，可控制為薄膜53的張力收於所望的範圍，可減低薄膜的皺紋。此結果，可防止接合安裝的不良。

另外，半導體製造裝置101的賦予機構170，180是如圖12所示般，亦可取代水平驅動，而以垂直驅動來對薄膜53賦予張力。圖12是表示實施形態的變形例的半導體製造裝置101的構成的圖。在圖12中，為了圖示的簡略化，省略驅動機構41、驅動機構42、溫度感測器61、加壓感測器62、排氣系90的圖示。

賦予機構170是取代可動滾輪71、驅動機構76 (參照圖1)，而具有滾輪71a、驅動機構176，更具有可動滾輪171、滾輪172a、滾輪172b。

滾輪71a是被配置於接合工具20的-Y側，相對於突起部22的表面，被配置於薄膜53的進給方向的上游側。滾輪71a是可從+Y側接觸於薄膜53。滾輪71a是轉軸的位置會被固定。滾輪71a是接受沿著薄膜53的表面的方向的應力來被動地旋轉。

可動滾輪171是被配置於接合工具20的-Y側，相對於突起部22的表面，被配置於薄膜53的進給方向的上游側。可動滾輪171是被配置於滾輪72與可動壓送輥75、壓送輥73之間。可動滾輪71是可從+Z側接觸於薄膜53。驅動機構176是例如線性馬達，根據來自控制器30的控制，如以一點劃線的箭號所示般，可將可動滾輪171的轉軸移動於+Z方向及-Z方向。亦即，驅動機構176是可將可動滾輪171的轉軸予以移動(垂直驅動)至對於往薄膜53的接觸處接近的方向(-Z方向)及遠離的方向(+Z方向)。藉此，可動滾輪171可調整在往薄膜53的接觸處使作用於薄膜53的與薄膜53的表面垂直的方向的應力。另外，可動滾輪171是有關其旋轉是不被驅動，接受沿著薄膜53的表面的方向的應力來被動地旋轉。

滾輪172a是被配置於接合工具20的-Y側，相對於可動滾輪171，被配置於薄膜53的進給方向的上游側。滾輪172a是可從-Z側接觸於薄膜53。滾輪172a是轉軸的位置會被固定。滾輪172a是接受沿著薄膜53的表面的方向的應力來被動地旋轉。

滾輪172b是被配置於接合工具20的-Y側，相對於可動滾輪171，被配置於薄膜53的進給方向的下游側。滾輪172b是可從-Z側接觸於薄膜53。滾輪172b是轉軸的位置會被固定。滾輪172b是接受沿著薄膜53的表面的方向的應力來被動地旋轉。

賦予機構180是取代可動滾輪81、驅動機構86(參照圖1)，而具有滾輪81a、驅動機構186，更具有可動滾輪181、滾輪182a、滾輪182b。

滾輪81a是被配置於接合工具20的+Y側，相對於突起部22的表面，被配置於薄膜53的進給方向的下游側。滾輪81a是可從-Y側接觸於薄膜53。滾輪81a是轉軸的位置會被固定。滾輪81a是接受沿著薄膜53的表面的方向的應力而被動地旋轉。

可動滾輪181是被配置於接合工具20的+Y側，相對於突起部22的表面，被配置於薄膜53的進給方向的下游側。可動滾輪181是被配置於滾輪82與可動壓送輥85、壓送輥83之間。可動滾輪81是可從+Z側接觸於薄膜53。驅動機構186是例如線性馬達，根據來自控制器30的控制，如以一點劃線的箭號所示般，可將可動滾輪181的轉軸移動於+Z方向及-Z方向。亦即，驅動機構186是可將可動滾輪181的轉軸予以移動(垂直驅動)至對於往薄膜53的接觸處接近的方向(-Z方向)及遠離的方向(+Z方向)。藉此，可動滾輪181可調整在往薄膜53的接觸處使作用於薄膜53的與薄膜53的表面垂直的方向的應力。另外，可動滾輪181是有關其旋轉是不被驅動，接受沿著薄膜53的表面的方向的應力來被動地旋轉。

滾輪182a是被配置於接合工具20的+Y側，相對於可動滾輪181，被配置於薄膜53的進給方向的下游側。滾輪182a是可從-Z側接觸於薄膜53。滾輪182a是轉軸的位置會被固定。滾輪182a是接受沿著薄膜53的表面的方向的應力而被動地旋轉。

滾輪182b是被配置於接合工具20的+Y側，相對於可動滾輪181，被配置於薄膜53的進給方向的上游側。滾輪182b是可從-Z側接觸於薄膜53。滾輪182b是轉軸的位置會被固定。滾輪182b是接受沿著薄膜53的表面的方向的應力而被動地旋轉。

如此，半導體製造裝置101的賦予機構170，180是藉由垂直驅動可動滾輪171，181的轉軸，亦可對薄膜53賦予張力。

說明了本發明的幾個的實施形態，但該等的實施形態是作為例子提示者，不是意圖限定發明的範圍。該等新穎的實施形態是亦可以其他各種的形態實施，可在不脫離發明的主旨的範圍進行各種的省略、置換、變更。該等實施形態或其變形為發明的範圍及主旨所包含，且為申請專利範圍記載的發明及其均等的範圍所包含。

1:半導體製造裝置 2:接合頭 2a:排氣孔 10:平台 10a:表面 11:針部 12:加熱元件 20:接合工具 21:基底部 22:突起部 23:吸附構造 23a:吸附孔 23b:排氣孔 24:吸附構造 24a:吸附孔 24b,24c:排氣孔 30:控制器 41:驅動機構 42:驅動機構 51:發送捲筒 52:捲取捲筒 53:薄膜 61:溫度感測器 62:加壓感測器 70:賦予機構 71:可動滾輪 71a:滾輪 72:滾輪 73:壓送輥 74:推壓構件 75:可動壓送輥 76:驅動機構 77:驅動機構 78:驅動機構 80:賦予機構 81:可動滾輪 81a:滾輪 82:滾輪 83:可動壓送輥 84:壓送輥 85:推壓構件 86:驅動機構 87:驅動機構 88:驅動機構 90:排氣系 91:排氣管 92:真空裝置 100:基板 100a:表面 101:半導體製造裝置 110:接著樹脂 110a:冒出帶狀物 110b:離島帶狀物 170:賦予機構 171:可動滾輪 172a:滾輪 172b:滾輪 176:驅動機構 180:賦予機構 181:可動滾輪 182a:滾輪 182b:滾輪 186:驅動機構 200:半導體晶片

[圖1]是表示實施形態的半導體製造裝置的構成的圖。 [圖2]是表示不使實施形態的賦予機構動作時的半導體製造裝置的動作的圖。 [圖3]是表示不使實施形態的賦予機構動作時的半導體晶片的安裝狀態的圖。 [圖4]是表示實施形態的半導體製造裝置的動作的流程圖。 [圖5]是表示實施形態的半導體製造裝置的動作的圖。 [圖6]是表示實施形態的半導體製造裝置的動作的圖。 [圖7]是表示實施形態的半導體製造裝置的動作的時間圖。 [圖8]是表示實施形態的半導體製造裝置的動作的圖。 [圖9]是表示實施形態的半導體製造裝置的動作的順序圖。 [圖10]是表示實施形態的半導體製造裝置的動作的圖。 [圖11]是表示實施形態的半導體製造裝置的動作的圖。 [圖12]是表示實施形態的變形例的半導體製造裝置的構成的圖。

1:半導體製造裝置

2:接合頭

2a:排氣孔

10:平台

10a:表面

11:針部

12:加熱元件

20:接合工具

21:基底部

22:突起部

23:吸附構造

23a:吸附孔

23b:排氣孔

24:吸附構造

24a:吸附孔

24b,24c:排氣孔

30:控制器

41:驅動機構

42:驅動機構

51:發送捲筒

52:捲取捲筒

53:薄膜

61:溫度感測器

62:加壓感測器

70:賦予機構

71:可動滾輪

72:滾輪

73:壓送輥

74:推壓構件

75:可動壓送輥

76:驅動機構

77:驅動機構

78:驅動機構

80:賦予機構

81:可動滾輪

82:滾輪

83:可動壓送輥

84:壓送輥

85:推壓構件

86:驅動機構

87:驅動機構

88:驅動機構

91:排氣管

92:真空裝置

100:基板

100a:表面

110:接著樹脂

200:半導體晶片

Claims (6)

1. 一種半導體製造裝置，其特徵係具備：接合工具，其係經由薄膜來吸附半導體晶片；加熱部，其係加熱前述半導體晶片；第1賦予機構，其係相對於前述接合工具，被配置於前述薄膜的進給方向的上游側，對前述薄膜賦予張力；第2賦予機構，其係相對於前述接合工具，被配置於前述薄膜的進給方向的下游側，對前述薄膜賦予張力；及控制器，其係按照前述第1賦予機構及前述第2賦予機構的動作量來求取前述薄膜的伸長量，前述控制器，係在處理第1半導體晶片的第1期間，求取前述薄膜的伸長量，前述第1賦予機構及前述第2賦予機構，係在處理第2半導體晶片的第2期間，按照前述被求取的伸長量來對前述薄膜賦予張力。
2. 如請求項1記載的半導體製造裝置，其中，更具備載置基板的平台，前述接合工具，其係經由前述薄膜來將前述半導體晶片對向於前述平台的主面的狀態下吸附，前述第1賦予機構及前述第2賦予機構，係分別使前述薄膜部分地移動於對於往前述薄膜的接觸處接近的方向或遠離的方向來賦予張力。
3. 如請求項1記載的半導體製造裝置，其中， 前述第1賦予機構，係將前述薄膜捲取於與進給方向相反方向來賦予張力，前述第2賦予機構，係將前述薄膜捲取於進給方向來賦予張力。
4. 如請求項1記載的半導體製造裝置，其中，前述第1賦予機構，係具有：第1滾輪，其係相對於前述接合工具，被配置於前述薄膜的進給方向的上游側，接觸於前述薄膜；及第1驅動機構，其係可將前述第1滾輪的轉軸移動至對於往前述薄膜的接觸處接近的方向及遠離的方向，前述第2賦予機構，係具有：第2滾輪，其係相對於前述接合工具，被配置於前述薄膜的進給方向的下游側，接觸於前述薄膜；及第2驅動機構，其係可將前述第2滾輪的轉軸移動至對於往前述薄膜的接觸處接近的方向及遠離的方向。
5. 如請求項4記載的半導體製造裝置，其中，前述第1賦予機構，係更具有：第3滾輪，其係相對於前述接合工具，被配置於前述薄膜的進給方向的上游側，接觸於前述薄膜；及第3驅動機構，其係可將前述第3滾輪旋轉驅動於對應於進給方向的相反方向的旋轉方向，前述第2賦予機構，係更具有：第4滾輪，其係相對於前述接合工具，被配置於前述薄膜的進給方向的下游側，接觸於前述薄膜；及 第4驅動機構，其係可將前述第4滾輪旋轉驅動於對應於進給方向的旋轉方向。
6. 如請求項5記載的半導體製造裝置，其中，前述控制器，係連動控制根據前述第1驅動機構的前述第1滾輪的移動量及根據前述第3驅動機構的前述第3滾輪的旋轉量，且連動控制根據前述第2驅動機構的前述第2滾輪的移動量及根據前述第4驅動機構的前述第4滾輪的旋轉量。

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