JP6747280B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Description
本開示は、半導体装置の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method for manufacturing a semiconductor device.
半導体素子を搬送する際に、吸着孔を備えたコレットが用いられることが知られている。例えば、ダイボンド工程においては、まず、ウエハシート上に載置された半導体素子の上面にコレットの先端を当接させ、その先端に設けられた吸着孔の開口部によって半導体素子を吸着する。コレットで半導体素子を吸着した状態で、ウエハシート上から半導体素子をピックアップする。所定のダイボンド位置にコレットを移動し、吸着を解除することで半導体素子を移送する。コレットとして、吸着孔を複数備えたタイプが知られている(例えば、特許文献1) It is known that a collet having suction holes is used when a semiconductor element is transported. For example, in the die bonding process, first, the tip of the collet is brought into contact with the upper surface of the semiconductor element placed on the wafer sheet, and the semiconductor element is sucked by the opening of the suction hole provided at the tip. The semiconductor element is picked up from the wafer sheet while the semiconductor element is sucked by the collet. The semiconductor element is transferred by moving the collet to a predetermined die bond position and releasing the suction. As a collet, a type having a plurality of suction holes is known (for example, Patent Document 1).
コレットは、硬質な材料によって形成されているため、吸着時に半導体素子にダメージを与えたり、損傷させたりする場合がある。 Since the collet is made of a hard material, it may damage or damage the semiconductor element during adsorption.
本実施形態は、以下の構成を含む。
半導体素子が重ねて収容された収容部を備えた本体と、収容部の上側開口部に備えられ、エア供給口を備えたキャップと、収容部の下側開口部に備えられるストッパと、を備えた半導体素子収容済のカートリッジを準備する工程と、基板を準備する工程と、基板の上方にカートリッジを配置した後、エア供給口から収容部内にエアを供給し、半導体素子を下側開口部から放出し、基板の上面に半導体素子を載置する工程と、を備える半導体装置の製造方法。
The present embodiment includes the following configurations.
A main body having a housing portion in which semiconductor elements are stacked and housed; a cap provided at an upper opening of the housing portion and having an air supply port; and a stopper provided at a lower opening portion of the housing portion. The step of preparing the cartridge containing the semiconductor element, the step of preparing the substrate, and the step of arranging the cartridge above the substrate, and then supplying the air from the air supply port to the inside of the accommodating portion, the semiconductor element from the lower opening Discharging, and mounting a semiconductor element on the upper surface of the substrate.
以上により、半導体素子にダメージを与えにくくすることができる。 As described above, it is possible to make the semiconductor element less likely to be damaged.
本発明を実施するための形態を、以下に図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具現化するためのコレット及び半導体装置の製造方法を例示するものであって、以下に限定するものではない。また、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではい。尚、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするために誇張していることがある。また、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語(例えば、「上」、「下」、「右」、「左」および、それらの用語を含む別の用語)を用いる。これらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、これらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。 Modes for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiments described below are examples of the method for manufacturing the collet and the semiconductor device for embodying the technical idea of the present invention, and are not limited to the following. Further, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention thereto unless otherwise specified. The sizes and positional relationships of the members shown in the drawings may be exaggerated for clarity of explanation. In addition, a term indicating a specific direction or position (for example, “upper”, “lower”, “right”, “left” and another term including those terms) is used as necessary. The use of these terms is to facilitate the understanding of the invention with reference to the drawings, and the technical scope of the present invention is not limited by the meanings of these terms.
実施形態に係る半導体装置の製造方法は、主として以下の工程を備える。
1)半導体素子が収容されたカートリッジを準備する工程
2)基板を準備する工程
3)カートリッジの開口部から半導体素子を放出し、基板上に載置する工程
The method for manufacturing a semiconductor device according to the embodiment mainly includes the following steps.
1) Step of preparing a cartridge containing a semiconductor element 2) Step of preparing a substrate 3) Step of discharging the semiconductor element from the opening of the cartridge and placing it on the substrate
(半導体素子が収容されたカートリッジを準備する工程)
図1は、実施形態で用いられるカートリッジ10を示す概略断面図である。カートリッジ10は、本体20と、本体20の上側に設けられるキャップ30と、本体20の下側に設けられるストッパ40と、を備える。
(Process of preparing a cartridge containing a semiconductor element)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a
本体20は、縦に長い筒状の部材である。本体20は、半導体素子を収容可能な収容部21を備える。図1は、収容部21に半導体素子50を収容した状態を示している。収容部21は、上側開口部23と下側開口部24とを備えている。本体20は、例えば、アルミなどの金属や、プラスチックなどを用いることができる。
The
収容部21は、図1に示すように、半導体素子50を重ねて収容可能である。つまり、収容部21の幅(内径)は、半導体素子の幅よりも広くなっている。例えば、収容部21の幅は、半導体素子の幅の105%〜130%程度とすることができる。収容部21の内周形状(水平方向の断面視形状)は、半導体素子の上面形状と相似形の内周形状とすることが好ましい。例えば、半導体素子50の上面形状が、各辺が350μmの正方形である場合、収容部21は内周形状が、各辺が400μmの正方形とすることができる。
As shown in FIG. 1, the
本体20の内側面22は、上側開口部23から下側開口部24まで、同じ幅であることが好ましい。また、内側面22は、鏡面加工などの加工を施していてもよく、DLCなどのコーティング膜を備えていてもよい。
The inner side surface 22 of the
本体20の長さは、特に限定されるものではない。例えば、上述の1辺が350μmの半導体素子の高さが120μmの場合、本体20の長さは30cm〜100cm程度とすることができる。収容される半導体素子の厚みと、本体20の長さによって収容可能な半導体素子の数が決められる。
The length of the
キャップ30は、本体20の上側にある上側開口部23に配置される。キャップ30は、エア供給口31を備えている。エア供給口31は、外部のエア供給源と接続されるエアチューブ32を備えている。尚、エアチューブ32は、エア供給部31と一体又は別体として設けることができる。キャップ30は、例えば、樹脂材料、金属材料、ゴム材料などから構成することができる。また、キャップ30は本体20と着脱可能なように取り付けることができる。キャップ30を本体20とは、例えばそれぞれにネジ加工を施して固定してもよい。あるいは、これらとは別の固定治具などを用いて固定させてもよい。ゴム材料を用いる場合は、本体20の上側開口部23及び外側面を覆うように固定するキャップ30としてもよい。あるいは、本体20の上側開口部23内に挿入して固定する栓状のキャップ30としてもよい。
The
ストッパ40は、本体20の下側にある下側開口部24に配置される。ストッパ40は、下側開口部24を覆うように本体20の下端に取り付けられる開閉可能な部材である。ストッパ40は、エアが供給されない状態では、収容部21内の半導体素子が落下しないようにするストッパ(落下防止部材)として機能する。
The
収容部21内に収容される半導体素子50は、例えば、図4A、図4Bに示すような、半導体層を含む積層構造体51と、電極52と、を備える。積層構造体51は上面視形状が正方形、長方形などの矩形のほか、六角形などの多角形とすることができる。半導体素子50を収容部21内に収容する場合、例えば、コレット等を用いて個片化された半導体素子50を、同じ向きとなるようにして収容する。同じ向き、とは、上下方向の向き、及び横方向の向き、を指す。例えば、電極52を上側にして基板上に載置したい場合は、電極52を上側にして収容部21内に収容する。また、p電極及びn電極の配置が同じようになるように収容部21内に収容する。
The
(基板を準備する工程)
基板60は、例えば、例えば、半導体装置の筐体となる基板や、製造工程内において仮実装されるシート等の仮置き用の基板を用いることができる。仮置き用の基板とは、最終的には半導体装置を構成しない基板であり、工程内のみで用いられる基板を指す。半導体装置の筐体となる基板としては、配線を備えたセラミックパッケージ、リードを一体成形した樹脂パッケージ等が挙げられる。また、仮置き用の基板としては、耐熱シート等が挙げられる。
(Process of preparing a substrate)
As the
基板60上の半導体素子50を載置するには、あらかじめ接合部材70を設けておくことが好ましい。接合部材70としては、樹脂等が挙げられる。
In order to mount the
(カートリッジの開口部から半導体素子を放出し、基板上に載置する工程)
半導体素子50を収容したカートリッジ10を、基板60の所定の位置の上方に配置する。そして、エア供給口31から本体20の収容部21内にエアを供給する。これにより、収容部21内の半導体素子50が上方から押圧されると共に、ストッパ40が下方に開放する。これにより、半導体素子50は収容部21の下側開口部24から下方に放出され、基板60の上面に載置される。
(Process of discharging the semiconductor element from the opening of the cartridge and mounting it on the substrate)
The
ストッパ40は、1又は複数の部材で構成される。例えば、図1〜図3に示すストッパ40は、本体20の下端の、右端と左端にそれぞれ1つ、合計2つの部材として構成される。押圧により、左右の部材のそれぞれ対向する側が下方に移動する。ここでは、ストッパ40として弾性体であるゴムを用いた例を示している。このような弾性体のストッパ40の場合は、押圧によりストッパ40が変形されることで下方に開放される。
The
ストッパ40は、1つの半導体素子50を放出した後に、元の位置に戻ることで、基板60の同じ位置に複数の半導体素子が載置されることを抑制することができる。エアの供給量は半導体素子の大きさや重さ等によって適宜調整することができる。
After the
以上のようにして、基板60上に半導体素子50を、ダメージを少なくして載置することができる。
As described above, the
(その他の工程)
上述のようにして、半導体素子50を基板60上に載置した後、種々の工程を備えることができる。例えば、半導体素子50として発光素子を用い、半導体装置100として図5に示すような構成を備えた発光装置を得る場合について説明する。
(Other processes)
As described above, after mounting the
基板60として、樹脂パッケージ60を準備し、その上に樹脂材料を含む接合部材70を配置する。次に、その接合部材70の上に、上述のカートリッジ10を用いて半導体素子50として発光素子50を載置する工程を経る。次に、発光素子50の電極52と、樹脂パッケージ60の電極とをワイヤ80で接合する。次に、発光素子50及びワイヤ80を封止部材90で被覆する。これにより半導体装置として発光装置100を得ることができる。
A
本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体素子を基板等の上に載置する工程において適用することができる。 The method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention can be applied in the step of mounting a semiconductor element on a substrate or the like.
10…カートリッジ
20…本体
21…収容部
22…内側面
23…上側開口部
24…下側開口部
30…キャップ
31…エア供給口
32…エア供給チューブ
40…ストッパ
50…半導体素子
51…積層構造体
52…電極
60…基板
70…接合部材
80…ワイヤ
90…封止部材
100…半導体装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
基板を準備する工程と、
前記基板の上方に前記カートリッジを配置した後、前記エア供給口から前記収容部内にエアを供給し、前記半導体素子を前記下側開口部から放出し、前記基板の上面に前記半導体素子を載置する工程と、
を備える半導体装置の製造方法。 A main body having a housing portion in which semiconductor elements are stacked and housed, a cap provided at an upper opening of the housing portion and having an air supply port, and a stopper provided at a lower opening of the housing portion, A step of preparing a semiconductor element-containing cartridge having
A step of preparing a substrate,
After arranging the cartridge above the substrate, air is supplied into the accommodation portion from the air supply port, the semiconductor element is discharged from the lower opening, and the semiconductor element is mounted on the upper surface of the substrate. And the process of
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
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