[发明专利]接合装置

说明书

本发明包括：加热器(11)；以及接合工具(20)，具有对存储器芯片(60)进行吸附的下表面(24)及安装于加热器(11)的上表面(22)，下表面(24)的第1周缘区域(A)将存储器芯片(60)的周缘部(60a)按压至焊料球(41)，第1中央区域(B)将存储器芯片(60)的中央部(60b)按压至耐热温度低于焊料球(41)的DAF(44)，并且，从第1中央区域(B)传递至存储器芯片(60)的中央部(60b)的热量小于从第1周缘区域(A)传递至存储器芯片(60)的周缘部(60a)的热量。由此，可提供一种能够将接合构件的中央部加热为低于周缘部的温度的接合装置。

技术领域

本发明涉及一种接合装置，尤其是涉及一种接合装置中所使用的接合工具及载物台 (stage)的结构。

背景技术

近年来，为了应对半导体装置的小型化及高度化的要求而使用层压有多个半导体芯片(chip)的三维封装结构。作为三维封装结构，例如提出有如下结构(例如，参照专利文献1)：在基板之上形成两个间隔件(spacer)，在两个间隔件之间安装控制器芯片(controller chip)，在两个间隔件之上经由管芯粘接膜(Die Attach Film，以下，称为DAF)等粘接层以跨过控制器芯片之上的方式安装第一层的存储器芯片，并在第一层的存储器芯片之上经由粘接层层压多个存储器芯片。DAF是热硬化性树脂的膜。

而且，提出有如下三维封装结构(例如，参照专利文献2)：构成如下两个模块，即，在中央具有开口的第2基板的上表面经由DAF而层压多层半导体芯片并在基板的下表面形成有焊料球的上部半导体模块、及在与构成上部半导体模块的第2基板的开口相对应的位置的第1基板之上层压有小于开口的大小的半导体芯片的下部半导体模块，对层压于下部半导体模块的半导体芯片的上表面涂布粘接剂并使上部半导体模块与下部半导体模块合在一起，通过回流(reflow)使焊料球熔融并且使粘接剂硬化，从而将上部半导体模块与下部半导体模块接合。

另一方面，作为半导体芯片与基板或半导体芯片彼此之间的接合方法，多使用在半导体芯片上形成焊料凸块(solder bump)或金凸块，并在形成有凸块的半导体芯片的面上贴上膜状的绝缘树脂，之后，反转半导体芯片，通过接合工具将半导体芯片热压接于基板之上，并使焊料凸块或金凸块熔融，而可进行基板与半导体芯片的接合并进行半导体芯片与基板之间的密封树脂的硬化的倒装芯片接合(flip chip bonding)。在倒装芯片接合中，若在半导体芯片内的焊料凸块或金凸块的熔融状态中存在不均，则存在温度低的部分的焊料凸块或金凸块成为未熔融的状态，从而引起接合不良的可能性，所以提出有为了能够对半导体芯片均匀地加热而使与半导体芯片的接触密度疏密分布的夹头 (collet)(接合工具)(例如，参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本专利特开2015-176906号公报

专利文献2日本专利特开2008-166527号公报

专利文献3日本专利特开2012-199358号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，作为更有效率地制造专利文献1所记载的三维结构的半导体装置的方法，研究了在控制器芯片的上表面利用DAF等热硬化性树脂的膜粘接存储器芯片的中央部分，并且利用通过焊料球等的热熔融后的硬化来进行金属构件间的连接的连接用金属将存储器芯片的周缘部分连接于基板的接合方法。所述接合方法应用了专利文献3所记载的倒装芯片接合方法，将由加热器加热了的存储器芯片按压在控制器芯片之上，通过使DAF 热硬化将存储器芯片的中央部分接着固定于控制器芯片，同时将存储器芯片的周缘部分按压于接合用金属之上并使接合用金属熔融来进行存储器芯片与基板的电性接合。