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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024176705
(43)【公開日】2024-12-19
(54)【発明の名称】ボンディング装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/60 20060101AFI20241212BHJP
H01L 21/52 20060101ALI20241212BHJP
【ＦＩ】
H01L21/60 311T
H01L21/52 F
H01L21/60 311Q
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023095455
(22)【出願日】2023-06-09
(71)【出願人】
【識別番号】000253019
【氏名又は名称】澁谷工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100156199
【弁理士】
【氏名又は名称】神崎 真
(74)【代理人】
【識別番号】100124497
【弁理士】
【氏名又は名称】小倉 洋樹
(72)【発明者】
【氏名】北川 雅人
【テーマコード（参考）】
5F044
5F047
【Ｆターム（参考）】
5F044PP18
5F044PP19
5F044QQ01
5F047FA01
5F047FA62
5F047FA63
5F047FA65
(57)【要約】
【課題】 半導体チップと基板との接合位置の周囲を高いレベルで雰囲気ガスに置換する。
【解決手段】 半導体ウェハ２（基板）を支持するボンディングステージ４と、半導体チップ１を保持するボンディングヘッド５と、上記ボンディングステージ４の上方に配置されたカバー部材７と、当該カバー部材７と上記基板支持部４ａとの間に雰囲気ガスを供給するステージ側ガス供給手段８とを備えたボンディング装置３に関する。
上記ステージ側ガス供給手段８は、雰囲気ガスを流通させるノズル１３と、上記カバー部材７とボンディングステージ４との間に設けた整流ガイド１４とを備え、上記ノズル１３の噴射口１３ａを上記基板支持部４ａに対して一方の側部に隣接した位置に設け、上記噴射口１３ａを上記基板支持部４ａに支持された基板よりも幅広に形成し、整流ガイド１４の上部と上記カバー部材７との間に隙間ｇを形成した。
【選択図】 図１
【解決手段】 半導体ウェハ２（基板）を支持するボンディングステージ４と、半導体チップ１を保持するボンディングヘッド５と、上記ボンディングステージ４の上方に配置されたカバー部材７と、当該カバー部材７と上記基板支持部４ａとの間に雰囲気ガスを供給するステージ側ガス供給手段８とを備えたボンディング装置３に関する。
上記ステージ側ガス供給手段８は、雰囲気ガスを流通させるノズル１３と、上記カバー部材７とボンディングステージ４との間に設けた整流ガイド１４とを備え、上記ノズル１３の噴射口１３ａを上記基板支持部４ａに対して一方の側部に隣接した位置に設け、上記噴射口１３ａを上記基板支持部４ａに支持された基板よりも幅広に形成し、整流ガイド１４の上部と上記カバー部材７との間に隙間ｇを形成した。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
上面に基板を支持する基板支持部が形成されたボンディングステージと、半導体チップを保持するボンディングヘッドと、上記ボンディングステージの上方に配置され、上記ボンディングヘッドが通過可能な開口部を有するカバー部材と、当該カバー部材と上記基板支持部との間に雰囲気ガスを供給するステージ側ガス供給手段とを備えたボンディング装置において、
上記ステージ側ガス供給手段は、雰囲気ガスを供給するガス供給源と、当該ガス供給源の雰囲気ガスを流通させるノズルと、上記カバー部材とボンディングステージとの間に設けた整流ガイドとを備え、
上記ノズルの噴射口を上記基板支持部に対して一方の側部に隣接した位置に設けるとともに、上記噴射口を上記基板支持部に支持された基板よりも幅広に形成し、
上記整流ガイドは、上記噴射口に沿って設けられるとともに上記基板支持部の反対側に立設された主ガイド部と、当該主ガイド部の両端部から基板支持部に向けて設けられたサイドガイド部とを備え、さらに上記整流ガイドの上部と上記カバー部材との間に隙間を形成したことを特徴とするボンディング装置。
上記ステージ側ガス供給手段は、雰囲気ガスを供給するガス供給源と、当該ガス供給源の雰囲気ガスを流通させるノズルと、上記カバー部材とボンディングステージとの間に設けた整流ガイドとを備え、
上記ノズルの噴射口を上記基板支持部に対して一方の側部に隣接した位置に設けるとともに、上記噴射口を上記基板支持部に支持された基板よりも幅広に形成し、
上記整流ガイドは、上記噴射口に沿って設けられるとともに上記基板支持部の反対側に立設された主ガイド部と、当該主ガイド部の両端部から基板支持部に向けて設けられたサイドガイド部とを備え、さらに上記整流ガイドの上部と上記カバー部材との間に隙間を形成したことを特徴とするボンディング装置。
【請求項2】
上記整流ガイドの上記サイドガイド部は、上記主ガイド部に連接される始端部から平行に伸びる平行区間と、終端部にかけて相互に離間するように形成される末広がり区間とを有することを特徴とする請求項１に記載のボンディング装置。
【請求項3】
上記ボンディングヘッドは、上記半導体チップを保持する保持部と、上記保持部に保持された半導体チップとボンディングステージに保持された基板との間に雰囲気ガスを供給するヘッド側ガス供給手段とを備え、
上記半導体チップと基板との接合位置近傍における、上記ヘッド側ガス供給手段が形成する雰囲気ガスの流速を、上記ステージ側ガス供給手段が形成する雰囲気ガスの流速よりも高く設定したことを特徴とする請求項１に記載のボンディング装置。
上記半導体チップと基板との接合位置近傍における、上記ヘッド側ガス供給手段が形成する雰囲気ガスの流速を、上記ステージ側ガス供給手段が形成する雰囲気ガスの流速よりも高く設定したことを特徴とする請求項１に記載のボンディング装置。
【請求項4】
上記ノズルの噴射口に抵抗部材を設けて、ノズルの内部を外部雰囲気に対して陽圧にすることを特徴とする請求項１に記載のボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はボンディング装置に関し、詳しくは半導体チップを基板に接合する際に、上記半導体チップと基板との接合位置の周囲に雰囲気ガスを流通させるボンディング装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、上面に基板を支持するボンディングステージと、半導体チップを保持するボンディングヘッドと、上記ボンディングステージの上方に配置され、上記ボンディングヘッドが通過可能な開口部を有するカバー部材と、当該カバー部材と上記基板支持部との間に窒素ガスやアルゴンガスなどの雰囲気ガスを供給するステージ側ガス供給手段とを備えたボンディング装置が知られている（特許文献１）。
特許文献１によれば、上記カバー部材とボンディングステージとの間に雰囲気ガスを流通させることで、半導体チップと基板との接合位置の周囲に雰囲気ガスを充満させ、溶融したバンプが固化する際の酸化による接合不良を防止するようになっている。
特許文献１によれば、上記カバー部材とボンディングステージとの間に雰囲気ガスを流通させることで、半導体チップと基板との接合位置の周囲に雰囲気ガスを充満させ、溶融したバンプが固化する際の酸化による接合不良を防止するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第７１５７３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら特許文献１の構成の場合、雰囲気ガスを噴射する噴射口が基板を囲撓するように配置されているため、各噴射口より排出された雰囲気ガスの流量差によってカバー部材と基板支持部との間に渦が発生してしまい、外部雰囲気を巻き込んで酸素濃度が下がりきらないという問題があった。
このような問題に鑑み、本発明は半導体チップと基板との接合位置の周囲を高いレベルで雰囲気ガスに置換することが可能なボンディング装置を提供するものである。
このような問題に鑑み、本発明は半導体チップと基板との接合位置の周囲を高いレベルで雰囲気ガスに置換することが可能なボンディング装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
すなわち請求項１の発明にかかるボンディング装置は、上面に基板を支持する基板支持部が形成されたボンディングステージと、半導体チップを保持するボンディングヘッドと、上記ボンディングステージの上方に配置され、上記ボンディングヘッドが通過可能な開口部を有するカバー部材と、当該カバー部材と上記基板支持部との間に雰囲気ガスを供給するステージ側ガス供給手段とを備えたボンディング装置において、
上記ステージ側ガス供給手段は、雰囲気ガスを供給するガス供給源と、当該ガス供給源の雰囲気ガスを流通させるノズルと、上記カバー部材とボンディングステージとの間に設けた整流ガイドとを備え、
上記ノズルの噴射口を上記基板支持部に対して一方の側部に隣接した位置に設けるとともに、上記噴射口を上記基板支持部に支持された基板よりも幅広に形成し、
上記整流ガイドは、上記噴射口に沿って設けられるとともに上記基板支持部の反対側に立設された主ガイド部と、当該主ガイド部の両端部から基板支持部に向けて設けられたサイドガイド部とを備え、さらに上記整流ガイドの上部と上記カバー部材との間に隙間を形成したことを特徴としている。
上記ステージ側ガス供給手段は、雰囲気ガスを供給するガス供給源と、当該ガス供給源の雰囲気ガスを流通させるノズルと、上記カバー部材とボンディングステージとの間に設けた整流ガイドとを備え、
上記ノズルの噴射口を上記基板支持部に対して一方の側部に隣接した位置に設けるとともに、上記噴射口を上記基板支持部に支持された基板よりも幅広に形成し、
上記整流ガイドは、上記噴射口に沿って設けられるとともに上記基板支持部の反対側に立設された主ガイド部と、当該主ガイド部の両端部から基板支持部に向けて設けられたサイドガイド部とを備え、さらに上記整流ガイドの上部と上記カバー部材との間に隙間を形成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【0006】
上記発明によれば、ノズルの噴射口を上記基板支持部に対して一方の側部に設けて、噴射口より噴射した雰囲気ガスを上記整流ガイドによって整流することにより、基板支持部によって支持された基板を覆う、雰囲気ガスによる一方向流を形成することができる。
これにより、渦の発生による外部雰囲気の巻き込みを可及的に防止し、半導体チップと基板との接合位置の周囲の空気を高いレベルで雰囲気ガスに置換することが可能となっている。
これにより、渦の発生による外部雰囲気の巻き込みを可及的に防止し、半導体チップと基板との接合位置の周囲の空気を高いレベルで雰囲気ガスに置換することが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図示実施形態について説明すると、図１は、半導体チップ１を基板としての半導体ウェハ２に接合するボンディング装置３を示しており、半導体ウェハ２を支持するボンディングステージ４と、半導体チップ１を保持するボンディングヘッド５と、上記ボンディングステージ４とボンディングヘッド５とを相対移動させる移動手段６とを備えている。
また上記ボンディングステージ４の上方には、上記ボンディングヘッド５が通過可能な開口部７ａを有するカバー部材７が設けられ、当該カバー部材７とボンディングステージ４との間には、ステージ側ガス供給手段８が雰囲気ガスを供給するようになっている。
さらに上記ボンディングヘッド５には、当該ボンディングヘッド５に保持された半導体チップ１の周囲に雰囲気ガスを供給するヘッド側ガス供給手段９（図３参照）が設けられている。
そして、上記構成を有するボンディング装置３は、コンピュータなどからなる図示しない制御手段によって制御されるようになっている。
また上記ボンディングステージ４の上方には、上記ボンディングヘッド５が通過可能な開口部７ａを有するカバー部材７が設けられ、当該カバー部材７とボンディングステージ４との間には、ステージ側ガス供給手段８が雰囲気ガスを供給するようになっている。
さらに上記ボンディングヘッド５には、当該ボンディングヘッド５に保持された半導体チップ１の周囲に雰囲気ガスを供給するヘッド側ガス供給手段９（図３参照）が設けられている。
そして、上記構成を有するボンディング装置３は、コンピュータなどからなる図示しない制御手段によって制御されるようになっている。
【0009】
上記半導体チップ１は略正方形を有しており、裏面には複数の電極が設けられ、各電極にはハンダからなるバンプが形成されている。
上記半導体ウェハ２は円盤状を有しており、複数の半導体チップ１が接合可能となっている。また上記半導体チップ１を接合する位置には、上記半導体チップ１の電極と同じ配置で電極が設けられ、各電極にはバンプが形成されている。
そして上記ボンディング装置３は、上記ボンディングステージ４とボンディングヘッド５とを相対移動させて、半導体チップ１をボンディングステージ４に支持された半導体ウェハ２の所要の位置に密着させ、その状態で上記バンプを溶融させることにより、半導体チップ１と半導体ウェハ２とを接合するようになっている。
なお、本実施形態を説明する図面においては、説明のため、上記半導体チップ１と半導体ウェハ２との大きさの比率を実際の比率とは異ならせており、半導体チップ１を大きめに表示したものとなっている。
上記半導体ウェハ２は円盤状を有しており、複数の半導体チップ１が接合可能となっている。また上記半導体チップ１を接合する位置には、上記半導体チップ１の電極と同じ配置で電極が設けられ、各電極にはバンプが形成されている。
そして上記ボンディング装置３は、上記ボンディングステージ４とボンディングヘッド５とを相対移動させて、半導体チップ１をボンディングステージ４に支持された半導体ウェハ２の所要の位置に密着させ、その状態で上記バンプを溶融させることにより、半導体チップ１と半導体ウェハ２とを接合するようになっている。
なお、本実施形態を説明する図面においては、説明のため、上記半導体チップ１と半導体ウェハ２との大きさの比率を実際の比率とは異ならせており、半導体チップ１を大きめに表示したものとなっている。
【0010】
上記ボンディングステージ４は、上記半導体ウェハ２を支持する基板支持部４ａと、当該基板支持部４ａを囲繞する外周ガイド４ｂとを備え、これらは上記移動手段６を構成するＸ－Ｙステージ１１によって水平方向に移動可能となっている。
上記基板支持部４ａの上面は平坦に加工され、図２に示す平面視においては、上記半導体ウェハ２よりも大径な円形を有している。また基板支持部４ａは図示しない吸着手段によってその上面で上記半導体ウェハ２を吸着保持することが可能となっている。
上記外周ガイド４ｂは上記基板支持部４ａの外側を囲繞するように設けられており、その上面は上記基板支持部４ａと同じ高さに形成されている。
また外周ガイド４ｂの大きさは、後述する雰囲気ガスを流通させた際に、半導体ウェハ２の周囲で雰囲気ガスの乱れが生じない程度の広さに設定されている。
上記基板支持部４ａの上面は平坦に加工され、図２に示す平面視においては、上記半導体ウェハ２よりも大径な円形を有している。また基板支持部４ａは図示しない吸着手段によってその上面で上記半導体ウェハ２を吸着保持することが可能となっている。
上記外周ガイド４ｂは上記基板支持部４ａの外側を囲繞するように設けられており、その上面は上記基板支持部４ａと同じ高さに形成されている。
また外周ガイド４ｂの大きさは、後述する雰囲気ガスを流通させた際に、半導体ウェハ２の周囲で雰囲気ガスの乱れが生じない程度の広さに設定されている。
【0011】
上記Ｘ－Ｙステージ１１は、基板支持部４ａの下方に設けられたステージベース１１ａと、当該ステージベース１１ａを保持するテーブル１１ｂと、当該テーブル１１ｂの下面に設けられたＸ方向駆動手段１１ｃおよびＹ方向駆動手段１１ｄとから構成されている。
Ｘ方向駆動手段１１ｃおよびＹ方向駆動手段１１ｄは従来公知であるため詳細な説明については省略するが、直交するように設けられた一対のレールおよびスライダによって構成されている。
Ｘ方向駆動手段１１ｃおよびＹ方向駆動手段１１ｄは従来公知であるため詳細な説明については省略するが、直交するように設けられた一対のレールおよびスライダによって構成されている。
【0012】
上記カバー部材７は、上記ボンディングステージ４の上方に図示しない固定手段によって固定された板状の部材となっており、上記Ｘ－Ｙステージ１１によって移動する半導体ウェハ２の移動範囲を十分に覆うことが可能な面積を有している。
カバー部材７には上記ボンディングヘッド５が通過可能な開口部７ａが形成されており、ボンディングヘッド５が下降した際には、当該開口部７ａとボンディングヘッド５との間に干渉しない程度の隙間が形成されるようになっている。
カバー部材７には上記ボンディングヘッド５が通過可能な開口部７ａが形成されており、ボンディングヘッド５が下降した際には、当該開口部７ａとボンディングヘッド５との間に干渉しない程度の隙間が形成されるようになっている。
【0013】
上記ステージ側ガス供給手段８は、雰囲気ガスを供給するガス供給源１２と、当該ガス供給源１２の雰囲気ガスを流通させるとともに上記ボンディングステージ４に噴射口１３ａが形成されたノズル１３と、当該ノズル１３の噴射口１３ａより噴射された雰囲気ガスを上記基板支持部４ａへと導く整流ガイド１４と、基板支持部４ａを挟んで整流ガイド１４に対向した位置に設けられた対向ガイド１５とを備えている。
上記ガス供給源１２は雰囲気ガスを供給するようになっており、具体的にはＮ２ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスの他、必要に応じて、水素やギ酸等の還元性ガスを供給するようになっている。
上記ガス供給源１２は雰囲気ガスを供給するようになっており、具体的にはＮ２ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスの他、必要に応じて、水素やギ酸等の還元性ガスを供給するようになっている。
【0014】
上記ノズル１３は上記Ｘ－Ｙステージ１１のテーブル１１ｂに固定されており、上記基板支持部４ａおよび外周ガイド４ｂと一体的に移動可能に設けられている。またノズル１３は上記基板支持部４ａに対して図示左方にのみ設けられている。
上記ノズル１３は筒状を有した金属製の部材となっており、上記ガス供給源１２に接続される供給部１３ｂと、外周ガイド４ｂの上面に上記噴射口１３ａを有する排出部１３ｃと、供給部１３ｂと排出部１３ｃとの間に設けられた本体部１３ｄとから構成されている。
図１に示す側面視において、上記供給部１３ｂは水平方向に設けられており、上記ガス供給源１２から供給された雰囲気ガスは図示左方から水平に流入するようになっている。
上記排出部１３ｃは垂直方向に設けられており、上記排出部１３ｃの上端部に形成された噴射口１３ａは上記基板支持部４ａおよび外周ガイド４ｂの上面と同じ高さに形成されている。
上記本体部１３ｄは、上記供給部１３ｂの端部と上記排出部１３ｃの端部とを接続するように設けられ、具体的には、図１において図示左下に設けられた供給部１３ｂから、図示右上に設けられた排出部１３ｃへと、斜め上方に向けて設けられている。
上記構成を有するノズル１３によれば、上記供給部１３ｂに流入して水平方向に流通した雰囲気ガスは、供給部１３ｂと本体部１３ｄとの連結部において斜め上方に流れ、その後上記排出部１３ｃにおいて上方に向けて流通することとなる。
そして、上記排出部１３ｃの端部に形成された噴射口１３ａからは、雰囲気ガスが垂直上方に向けて噴射され、上部に設けられた上記カバー部材７に対して垂直に衝突するようになっている。
上記ノズル１３は筒状を有した金属製の部材となっており、上記ガス供給源１２に接続される供給部１３ｂと、外周ガイド４ｂの上面に上記噴射口１３ａを有する排出部１３ｃと、供給部１３ｂと排出部１３ｃとの間に設けられた本体部１３ｄとから構成されている。
図１に示す側面視において、上記供給部１３ｂは水平方向に設けられており、上記ガス供給源１２から供給された雰囲気ガスは図示左方から水平に流入するようになっている。
上記排出部１３ｃは垂直方向に設けられており、上記排出部１３ｃの上端部に形成された噴射口１３ａは上記基板支持部４ａおよび外周ガイド４ｂの上面と同じ高さに形成されている。
上記本体部１３ｄは、上記供給部１３ｂの端部と上記排出部１３ｃの端部とを接続するように設けられ、具体的には、図１において図示左下に設けられた供給部１３ｂから、図示右上に設けられた排出部１３ｃへと、斜め上方に向けて設けられている。
上記構成を有するノズル１３によれば、上記供給部１３ｂに流入して水平方向に流通した雰囲気ガスは、供給部１３ｂと本体部１３ｄとの連結部において斜め上方に流れ、その後上記排出部１３ｃにおいて上方に向けて流通することとなる。
そして、上記排出部１３ｃの端部に形成された噴射口１３ａからは、雰囲気ガスが垂直上方に向けて噴射され、上部に設けられた上記カバー部材７に対して垂直に衝突するようになっている。
【0015】
図２に示す平面視において、上記噴射口１３ａの長手方向の幅は、上記基板支持部４ａに支持されている半導体ウェハ２の幅よりも広く設定されており、より具体的には上記基板支持部４ａの直径よりも幅広に設けられている。
なお、本実施形態の噴射口１３ａは細長い長方形を有しているが、上記基板支持部４ａの形状に倣って円弧状にしたり、中央部を基板支持部４ａに対して離隔する方向に突出させた略く字形に形成した物であってもよい。
なお、本実施形態の噴射口１３ａは細長い長方形を有しているが、上記基板支持部４ａの形状に倣って円弧状にしたり、中央部を基板支持部４ａに対して離隔する方向に突出させた略く字形に形成した物であってもよい。
【0016】
図２において、排出部１３ｃの幅は供給部１３ｂの幅よりも広く設定され、これに対し、上記本体部１３ｄは平面視において上記供給部１３ｂから排出部１３ｃに向けて拡大するテーパ状を有したものとなっている。
ここで当該本体部１３ｄの上記テーパ形状は、平面視において膨出部が相互に接近した円弧形状を有しており、これにより後述する流路面積の増大を徐変させることが可能となっている。
一方、図１において、上記ノズル１３における排出部１３ｃの噴射口１３ａの短手方向の幅は、上記供給部１３ｂの高さよりも狭く設定されている。これにより、側面視において上記本体部１３ｄは上記供給部１３ｂから排出部１３ｃに向けて縮小するテーパ状を有したものとなっている。
ノズル１３の本体部１３ｄをこのような形状とすることにより、上記供給部１３ｂから排出部１３ｃにかけて、本体部１３ｄの各部の断面開口が徐々に増大するようになっており、上記本体部１３ｄを流通する間に雰囲気ガスによる渦が形成されるのを防止するものとなっている。
ここで当該本体部１３ｄの上記テーパ形状は、平面視において膨出部が相互に接近した円弧形状を有しており、これにより後述する流路面積の増大を徐変させることが可能となっている。
一方、図１において、上記ノズル１３における排出部１３ｃの噴射口１３ａの短手方向の幅は、上記供給部１３ｂの高さよりも狭く設定されている。これにより、側面視において上記本体部１３ｄは上記供給部１３ｂから排出部１３ｃに向けて縮小するテーパ状を有したものとなっている。
ノズル１３の本体部１３ｄをこのような形状とすることにより、上記供給部１３ｂから排出部１３ｃにかけて、本体部１３ｄの各部の断面開口が徐々に増大するようになっており、上記本体部１３ｄを流通する間に雰囲気ガスによる渦が形成されるのを防止するものとなっている。
【0017】
次に、上記ノズル１３の噴射口１３ａには、抵抗部材としてのメッシュ状部材１６が装着されている。このメッシュ状部材１６としては、その他にもパンチングメタルなど、金属板に無数の穴を穿設した構成のものでもよい。
上記メッシュ状部材１６を噴射口１３ａに設けることで、雰囲気ガスがメッシュ状部材１６を通過する際に圧力損失を発生させ、ノズル１３の内部を外部雰囲気に対して陽圧にすることができる。
これにより、ノズル１３を流通して噴射口１３ａから雰囲気ガスが噴射される際に、噴射口１３ａの全体から均一した圧力で雰囲気ガスを噴射することが可能となる。
上記メッシュ状部材１６を噴射口１３ａに設けることで、雰囲気ガスがメッシュ状部材１６を通過する際に圧力損失を発生させ、ノズル１３の内部を外部雰囲気に対して陽圧にすることができる。
これにより、ノズル１３を流通して噴射口１３ａから雰囲気ガスが噴射される際に、噴射口１３ａの全体から均一した圧力で雰囲気ガスを噴射することが可能となる。
【0018】
上記整流ガイド１４は、上記噴射口１３ａに沿って上記基板支持部４ａの反対側に立設された主ガイド部１４ａと、当該主ガイド部１４ａの両端部から基板支持部４ａに向けて設けられたサイドガイド部１４ｂとを備え、上記主ガイド部１４ａおよびサイドガイド部１４ｂの上部には、上記カバー部材７との間に隙間ｇが形成されている。
上記主ガイド部１４ａは上記噴射口１３ａに対して所定距離離隔した位置に設けられており、主ガイド部１４ａと噴射口１３ａとの間には上記基板支持部４ａと同じ高さで底板１４ｃが設けられている。
上記サイドガイド部１４ｂは、上記主ガイド部の両端部より平行に伸びる平行区間を有するとともに、平行区間の端部から徐々に離間するように形成される末広がり区間１４ｄを備えている。
上記主ガイド部１４ａは上記噴射口１３ａに対して所定距離離隔した位置に設けられており、主ガイド部１４ａと噴射口１３ａとの間には上記基板支持部４ａと同じ高さで底板１４ｃが設けられている。
上記サイドガイド部１４ｂは、上記主ガイド部の両端部より平行に伸びる平行区間を有するとともに、平行区間の端部から徐々に離間するように形成される末広がり区間１４ｄを備えている。
【0019】
上記対向ガイド１５は上記整流ガイド１４に対して、上記基板支持部４ａを挟んで対称に構成され、上記基板支持部４ａの反対側に立設された主ガイド部１５ａと、当該主ガイド部１５ａの両端部に設けられたサイドガイド部１５ｂとを備え、上記カバー部材７との間には隙間ｇが形成されている。
主ガイド部１５ａと外周ガイド４ｂとの間には、上記基板支持部４ａと同じ高さで底板１５ｃが設けられ、また上記サイドガイド部１５ｂの平行区間の先端部には末広がり区間１５ｄとから構成されている。
主ガイド部１５ａと外周ガイド４ｂとの間には、上記基板支持部４ａと同じ高さで底板１５ｃが設けられ、また上記サイドガイド部１５ｂの平行区間の先端部には末広がり区間１５ｄとから構成されている。
【0020】
上記構成を有するステージ側ガス供給手段８によれば、上記ボンディングステージ４とカバー部材７との間に、図１や図２に示す雰囲気ガスの流れを形成することができる。
つまり、上記ガス供給源１２から上記ノズル１３に対して雰囲気ガスを供給すると、図１に示す側面視において、当該ノズル１３を流通した雰囲気ガスは上記基板支持部４ａと同じ高さに形成された噴射口１３ａより垂直上方に向けて噴射される。
このとき、上記本体部１３ｄがテーパ状に形成されており、断面開口が徐々に大きくなるように形成されていることから、ノズル１３の内部において流量差による渦の発生が抑制され、雰囲気ガスが整流された状態で噴射されるようになっている。
さらに、上記噴射口１３ａには上記メッシュ状部材１６が設けられており、ノズル１３の内部が外部雰囲気に対して陽圧になることから、噴射口１３ａの全体から均一な圧力で雰囲気ガスが噴射されるようになっている。
このようにして噴射口１３ａから噴射された雰囲気ガスは、上記カバー部材７に衝突すると水平方向に拡散するが、その大部分（例えば８割程度）は上記整流ガイド１４によって導かれて、図示右方の基板支持部４ａに向けて流通する。
一方、図示左方に向けて拡散した雰囲気ガスは、上記整流ガイド１４とカバー部材７との隙間ｇから整流ガイド１４の外部に排出され、これにより整流ガイド１４よりも図示左方に位置する外部雰囲気が上記隙間ｇからカバー部材７とボンディングステージ４との間に入り込むのを阻止するようになっている。
つまり、上記ガス供給源１２から上記ノズル１３に対して雰囲気ガスを供給すると、図１に示す側面視において、当該ノズル１３を流通した雰囲気ガスは上記基板支持部４ａと同じ高さに形成された噴射口１３ａより垂直上方に向けて噴射される。
このとき、上記本体部１３ｄがテーパ状に形成されており、断面開口が徐々に大きくなるように形成されていることから、ノズル１３の内部において流量差による渦の発生が抑制され、雰囲気ガスが整流された状態で噴射されるようになっている。
さらに、上記噴射口１３ａには上記メッシュ状部材１６が設けられており、ノズル１３の内部が外部雰囲気に対して陽圧になることから、噴射口１３ａの全体から均一な圧力で雰囲気ガスが噴射されるようになっている。
このようにして噴射口１３ａから噴射された雰囲気ガスは、上記カバー部材７に衝突すると水平方向に拡散するが、その大部分（例えば８割程度）は上記整流ガイド１４によって導かれて、図示右方の基板支持部４ａに向けて流通する。
一方、図示左方に向けて拡散した雰囲気ガスは、上記整流ガイド１４とカバー部材７との隙間ｇから整流ガイド１４の外部に排出され、これにより整流ガイド１４よりも図示左方に位置する外部雰囲気が上記隙間ｇからカバー部材７とボンディングステージ４との間に入り込むのを阻止するようになっている。
【0021】
一方、図２に示す平面視において、上記噴射口１３ａは基板支持部４ａよりも幅広に形成されていることから、上記噴射口１３ａより噴射され、その後上記整流ガイド１４によってガイドされた雰囲気ガスは、上記基板支持部４ａに支持された半導体ウェハ２全体を覆う一方向流を形成するようになっている。
また噴射口１３ａより噴射された雰囲気ガスのうち、上記整流ガイド１４のサイドガイド部１４ｂに沿って流通した雰囲気ガスは、当該サイドガイド部１４ｂの末広がり区間１４ｄに沿って流通することにより、整流ガイド１４から拡散された状態で排出されるようになっている。
但し、末広がり区間１４ｄは上記拡散された雰囲気ガスが渦を形成しないような形状に形成されており、基板支持部４ａの周囲で外部雰囲気を巻き込まないようになっている。
そして、上記基板支持部４ａを超えて整流ガイド１４の反対側に上記対向ガイド１５を設けたことにより、上記基板支持部４ａを超えて流通した雰囲気ガスを整流した状態のまま収容することができる。
対向ガイド１５に収容された雰囲気ガスは、図１に示すように対向ガイド１５の上部とカバー部材７との隙間ｇから排出され、外部雰囲気が上記隙間ｇからカバー部材７とボンディングステージ４との間に入り込むのを阻止するようになっている。
また噴射口１３ａより噴射された雰囲気ガスのうち、上記整流ガイド１４のサイドガイド部１４ｂに沿って流通した雰囲気ガスは、当該サイドガイド部１４ｂの末広がり区間１４ｄに沿って流通することにより、整流ガイド１４から拡散された状態で排出されるようになっている。
但し、末広がり区間１４ｄは上記拡散された雰囲気ガスが渦を形成しないような形状に形成されており、基板支持部４ａの周囲で外部雰囲気を巻き込まないようになっている。
そして、上記基板支持部４ａを超えて整流ガイド１４の反対側に上記対向ガイド１５を設けたことにより、上記基板支持部４ａを超えて流通した雰囲気ガスを整流した状態のまま収容することができる。
対向ガイド１５に収容された雰囲気ガスは、図１に示すように対向ガイド１５の上部とカバー部材７との隙間ｇから排出され、外部雰囲気が上記隙間ｇからカバー部材７とボンディングステージ４との間に入り込むのを阻止するようになっている。
【0022】
図３、図４は上記ボンディングヘッド５を説明する図となっており、その構成は特開２０２２―１７４４６３号公報に記載のボンディングヘッド５と略同様の構成となっている。
上記ボンディングヘッド５は、レーザ光Ｌを照射するレーザ光照射手段２１と、上記移動手段６を構成する昇降手段２２によって昇降可能に設けられたハウジング２３と、当該ハウジング２３の下部に設けられて上記半導体チップ１を負圧によって吸着保持する保持部２４と、吸着された半導体チップ１の周囲に雰囲気ガスを供給する上記ヘッド側ガス供給手段９とを備えている。
上記レーザ光照射手段２１はレーザ光Ｌを下方に向けて照射し、保持部２４の下面に吸着保持された半導体チップ１にレーザ光Ｌを照射することで、当該半導体チップ１および半導体ウェハ２の電極に形成された上記バンプを溶融させるものとなっている。
なお、上記レーザ光照射手段２１に代えて、パルスヒーター等の公知の加熱手段を用いて、上記半導体チップ１および半導体ウェハ２の電極に形成されたバンプを溶融させるようにしてもよい。
そして上記昇降手段２２は、上記ボンディングヘッド５を上下方向（Ｚ方向）に昇降させるように構成され、また図示しないがボンディングヘッド５ごと上記半導体チップ１を回転させる回転機構を備えている。
上記ボンディングヘッド５は、レーザ光Ｌを照射するレーザ光照射手段２１と、上記移動手段６を構成する昇降手段２２によって昇降可能に設けられたハウジング２３と、当該ハウジング２３の下部に設けられて上記半導体チップ１を負圧によって吸着保持する保持部２４と、吸着された半導体チップ１の周囲に雰囲気ガスを供給する上記ヘッド側ガス供給手段９とを備えている。
上記レーザ光照射手段２１はレーザ光Ｌを下方に向けて照射し、保持部２４の下面に吸着保持された半導体チップ１にレーザ光Ｌを照射することで、当該半導体チップ１および半導体ウェハ２の電極に形成された上記バンプを溶融させるものとなっている。
なお、上記レーザ光照射手段２１に代えて、パルスヒーター等の公知の加熱手段を用いて、上記半導体チップ１および半導体ウェハ２の電極に形成されたバンプを溶融させるようにしてもよい。
そして上記昇降手段２２は、上記ボンディングヘッド５を上下方向（Ｚ方向）に昇降させるように構成され、また図示しないがボンディングヘッド５ごと上記半導体チップ１を回転させる回転機構を備えている。
【0023】
上記保持部２４は、透明な２枚のプレート２４ａと、当該プレート２４ａの外周部分を保持するホルダ２４ｂとを備えており、また保持部２４には負圧を供給する負圧供給手段２４ｃが接続されている。
上記２枚のプレート２４ａはレーザ光照射手段２１からのレーザ光Ｌを透過させる石英やガラス等の透明な素材によって構成されており、図４に示すように上記半導体チップ１よりも大きな面積を有した略正方形を有している。
上記２枚のプレート２４ａの間には、当該プレート２４ａの外周縁に沿って無端状に設けられたスペーサ２４ｄが設けられており、これにより２枚のプレート２４ａの間に空間が形成されるようになっている。
上記ホルダ２４ｂは、上記２枚のプレート２４ａおよびスペーサ２４ｄを囲繞するように設けられ、上記レーザ光照射手段２１が照射したレーザ光Ｌが上記２枚のプレート２４ａを上方から下方へと透過するのを許容するようになっている。
上記２枚のプレート２４ａはレーザ光照射手段２１からのレーザ光Ｌを透過させる石英やガラス等の透明な素材によって構成されており、図４に示すように上記半導体チップ１よりも大きな面積を有した略正方形を有している。
上記２枚のプレート２４ａの間には、当該プレート２４ａの外周縁に沿って無端状に設けられたスペーサ２４ｄが設けられており、これにより２枚のプレート２４ａの間に空間が形成されるようになっている。
上記ホルダ２４ｂは、上記２枚のプレート２４ａおよびスペーサ２４ｄを囲繞するように設けられ、上記レーザ光照射手段２１が照射したレーザ光Ｌが上記２枚のプレート２４ａを上方から下方へと透過するのを許容するようになっている。
【0024】
また上記ホルダ２４ｂおよび上記スペーサ２４ｄには、上記負圧供給手段２４ｃに連通する負圧通路Ｒが形成されており、当該負圧通路Ｒａを介して供給された負圧は上記プレート２４ａとプレート２４ａとの間に形成された空間に流入するようになっている。
上記２枚のプレート２４ａのうち、下方側に設けられたプレート２４ａの略中央部には上下方向に貫通穴が形成されており、上記空間に供給された負圧によって当該半導体チップ１がプレート２４ａの下面に吸着されるようになっている。
そして上記負圧供給手段２４ｃは上記制御手段によって制御され、負圧の供給を制御することで上記半導体チップ１の吸着保持および解除を行うことが可能となっている。
上記２枚のプレート２４ａのうち、下方側に設けられたプレート２４ａの略中央部には上下方向に貫通穴が形成されており、上記空間に供給された負圧によって当該半導体チップ１がプレート２４ａの下面に吸着されるようになっている。
そして上記負圧供給手段２４ｃは上記制御手段によって制御され、負圧の供給を制御することで上記半導体チップ１の吸着保持および解除を行うことが可能となっている。
【0025】
上記ヘッド側ガス供給手段９は、上記ガス供給源１２に接続されており、上記保持部２４を構成するホルダ２４ｂのさらに外周を囲繞するフレーム９ａによって構成されている。
上記フレーム９ａは開口部７ａが内側を向いた断面略コ字型を有しており、フレーム９ａと上記ホルダ２４ｂの外周面との間には上記ホルダ２４ｂを無端状に囲繞する空間が形成され、当該空間には上記フレーム９ａに形成されたガス通路Ｒｂを介して上記ガス供給源１２が接続されている。
本実施例において、上記ガス通路Ｒｂは図２に示すように上記フレーム９ａの四隅に設けられており、上記ガス供給源１２から分岐配管を介して各ガス通路Ｒｂに接続されている。
そして、上記フレーム９ａの下部には、上記ホルダ２４ｂの外周面との間にスリットＳが形成されており、このスリットＳは上記フレーム９ａの内側に形成される空間に連通することで、上記空間に供給された雰囲気ガスを下方に向けて噴射するようになっている。
上記フレーム９ａは開口部７ａが内側を向いた断面略コ字型を有しており、フレーム９ａと上記ホルダ２４ｂの外周面との間には上記ホルダ２４ｂを無端状に囲繞する空間が形成され、当該空間には上記フレーム９ａに形成されたガス通路Ｒｂを介して上記ガス供給源１２が接続されている。
本実施例において、上記ガス通路Ｒｂは図２に示すように上記フレーム９ａの四隅に設けられており、上記ガス供給源１２から分岐配管を介して各ガス通路Ｒｂに接続されている。
そして、上記フレーム９ａの下部には、上記ホルダ２４ｂの外周面との間にスリットＳが形成されており、このスリットＳは上記フレーム９ａの内側に形成される空間に連通することで、上記空間に供給された雰囲気ガスを下方に向けて噴射するようになっている。
【0026】
図４に示すように、上記スリットＳは略正方形を有した上記保持部２４の各辺に対応する位置に設けられており、より具体的には上記ホルダ２４ｂの外周縁に沿って無端状に略正方形に形成されたものとなっている。
そして本実施例のボンディング装置３では、図示左方に位置する１つのスリットＳを幅広スリットＳＬとし、他の３つのスリットＳを幅狭スリットＳＳとしている。例えば幅広スリットＳＬの開口面積を幅狭スリットＳＳに対して１０倍程度に設定したものとなっている。
このような構成とすることにより、上記幅広スリットＳＬから上記幅狭スリットＳＳよりも大きな流量で雰囲気ガスを噴射することが可能となっている。
そして本実施例のボンディング装置３では、図示左方に位置する１つのスリットＳを幅広スリットＳＬとし、他の３つのスリットＳを幅狭スリットＳＳとしている。例えば幅広スリットＳＬの開口面積を幅狭スリットＳＳに対して１０倍程度に設定したものとなっている。
このような構成とすることにより、上記幅広スリットＳＬから上記幅狭スリットＳＳよりも大きな流量で雰囲気ガスを噴射することが可能となっている。
【0027】
上記構成を有するヘッド側ガス供給手段９によれば、上記ガス供給源１２が供給した雰囲気ガスはガス通路Ｒｂを介して上記フレーム９ａの内部に形成された空間に供給され、フレーム９ａとホルダ２４ｂとの間に形成されたスリットＳから下方に向けて噴射される。
図３に示すように、スリットＳから噴射された雰囲気ガスは、下方に位置する半導体ウェハ２やボンディングステージ４の表面に衝突すると、半導体ウェハ２やボンディングステージ４に沿って広がるように流れる。
このとき、本実施例のボンディング装置３では、上記保持部２４を囲繞する４つのスリットＳのうち、一つを幅広スリットＳＬとし、その他を幅狭スリットＳＳとしている。
このような構成とすることで、図１に示すように、噴出流量の大きな幅広スリットＳＬから排出された雰囲気ガスが、当該幅広スリットＳＬに対して半導体チップ１を挟んで対向した位置に設けた、噴出流量の小さな幅狭スリットＳＳに向けて流通し、ボンディングヘッド５の下方で半導体チップ１を横切るような流れを形成するようになっている。
図３に示すように、スリットＳから噴射された雰囲気ガスは、下方に位置する半導体ウェハ２やボンディングステージ４の表面に衝突すると、半導体ウェハ２やボンディングステージ４に沿って広がるように流れる。
このとき、本実施例のボンディング装置３では、上記保持部２４を囲繞する４つのスリットＳのうち、一つを幅広スリットＳＬとし、その他を幅狭スリットＳＳとしている。
このような構成とすることで、図１に示すように、噴出流量の大きな幅広スリットＳＬから排出された雰囲気ガスが、当該幅広スリットＳＬに対して半導体チップ１を挟んで対向した位置に設けた、噴出流量の小さな幅狭スリットＳＳに向けて流通し、ボンディングヘッド５の下方で半導体チップ１を横切るような流れを形成するようになっている。
【0028】
以下、上記構成を有するボンディング装置３の動作を説明する。
最初に、制御手段はボンディングヘッド５の下方に示しないチップ供給手段（リレーステージ）を移動させ、ボンディングヘッド５を下降させるとともに、上記保持部２４に半導体チップ１を吸着保持させる。
一方、制御手段は図示しない基板供給手段によって、上記ボンディングステージ４の所要の位置に上記半導体ウェハ２を供給し、ボンディングステージ４は当該半導体ウェハ２を吸着保持する。
続いて、制御手段は図示しない撮影手段を用いて、上記ボンディングヘッド５に吸着保持された半導体チップ１と、上記ボンディングステージ４に保持された半導体ウェハ２とを撮影し、これらの相対的な位置関係を認識する。
その後、上記移動手段６はボンディングヘッド５とボンディングステージ４とを相対移動させ、半導体チップ１の電極の位置と、半導体ウェハ２の電極の位置とが一致するよう、半導体チップ１の水平方向における位置の微調整と、水平面内における回転を行う。
最初に、制御手段はボンディングヘッド５の下方に示しないチップ供給手段（リレーステージ）を移動させ、ボンディングヘッド５を下降させるとともに、上記保持部２４に半導体チップ１を吸着保持させる。
一方、制御手段は図示しない基板供給手段によって、上記ボンディングステージ４の所要の位置に上記半導体ウェハ２を供給し、ボンディングステージ４は当該半導体ウェハ２を吸着保持する。
続いて、制御手段は図示しない撮影手段を用いて、上記ボンディングヘッド５に吸着保持された半導体チップ１と、上記ボンディングステージ４に保持された半導体ウェハ２とを撮影し、これらの相対的な位置関係を認識する。
その後、上記移動手段６はボンディングヘッド５とボンディングステージ４とを相対移動させ、半導体チップ１の電極の位置と、半導体ウェハ２の電極の位置とが一致するよう、半導体チップ１の水平方向における位置の微調整と、水平面内における回転を行う。
【0029】
このようにしてボンディングヘッド５が半導体チップ１を半導体ウェハ２における接合位置の上方に位置し、その後ボンディングヘッド５が下降すると、ボンディングヘッド５は上記カバー部材７の開口部７ａを通過し、保持された半導体チップ１がカバー部材７とボンディングステージ４との間に位置することとなる。
図１は、ボンディングヘッド５に保持された半導体チップ１がボンディングステージ４に支持された半導体ウェハ２との接合位置の上方（例えば、ボンディングヘッド５とボンディングステージ４との間の隙間が５ｍｍとなる位置）に位置した状態を示している。
すると、制御手段は上記ヘッド側ガス供給手段９を作動させて、保持部２４に保持された半導体チップ１と半導体ウェハ２との間に、図示左方から図示右方へと向かう雰囲気ガスの流れを形成する。
一方、ボンディングステージ４では、上記ステージ側ガス供給手段８がボンディングステージ４とカバー部材７との間に、図示左方から図示右方へと向かう雰囲気ガスの流れを形成している。
これにより、上記ボンディングヘッド５に保持された半導体チップ１と、ボンディングステージ４に支持された半導体ウェハ２との間が、図示左方から図示右方へと向かう雰囲気ガスによって置換されることとなる。
図１は、ボンディングヘッド５に保持された半導体チップ１がボンディングステージ４に支持された半導体ウェハ２との接合位置の上方（例えば、ボンディングヘッド５とボンディングステージ４との間の隙間が５ｍｍとなる位置）に位置した状態を示している。
すると、制御手段は上記ヘッド側ガス供給手段９を作動させて、保持部２４に保持された半導体チップ１と半導体ウェハ２との間に、図示左方から図示右方へと向かう雰囲気ガスの流れを形成する。
一方、ボンディングステージ４では、上記ステージ側ガス供給手段８がボンディングステージ４とカバー部材７との間に、図示左方から図示右方へと向かう雰囲気ガスの流れを形成している。
これにより、上記ボンディングヘッド５に保持された半導体チップ１と、ボンディングステージ４に支持された半導体ウェハ２との間が、図示左方から図示右方へと向かう雰囲気ガスによって置換されることとなる。
【0030】
ここで、本実施形態においては、上記ヘッド側ガス供給手段９が形成する雰囲気ガスの流速を、上記ステージ側ガス供給手段８が形成する雰囲気ガスの流速よりも高くなるように設定している。
具体的には、例えば上記ヘッド側ガス供給手段９においてガス供給源１２が２０Ｌ／ｍｉｎの流量で雰囲気ガスを供給すると、上記幅広スリットＳＬから噴射された直後の、図示左方から右方に流通する雰囲気ガスの流速が１．０ｍ／ｓとなり、その後上記半導体チップ１の接合位置近傍での流速が０．４～０．５ｍ／ｓとなり、接合位置を超えた下流側での流速が０．２ｍ／ｓとなった。
これに対し、上記ステージ側ガス供給手段８ではガス供給源１２が１５０Ｌ／ｍｉｎの流量でノズル１３に雰囲気ガスを供給すると、上記ノズル１３の供給部１３ｂにおける流速が５．０～２０．０ｍ／ｓとなった。
そして、上記噴射口１３ａに上記メッシュ状部材１６を設けたことにより、上記噴射口１３ａの全体から均一に雰囲気ガスが噴射され、その後上記整流ガイド１４によって図示左方から右方への流れが形成されると、噴射口１３ａ近傍の流速が１．０ｍ／ｓとなり、また上記半導体チップ１の接合位置近傍での流速が０．０５ｍ／ｓとなり、基板支持部４ａを超えた上記対向ガイド１５近傍での流速が０．０２～０．０４ｍ／ｓとなった。
具体的には、例えば上記ヘッド側ガス供給手段９においてガス供給源１２が２０Ｌ／ｍｉｎの流量で雰囲気ガスを供給すると、上記幅広スリットＳＬから噴射された直後の、図示左方から右方に流通する雰囲気ガスの流速が１．０ｍ／ｓとなり、その後上記半導体チップ１の接合位置近傍での流速が０．４～０．５ｍ／ｓとなり、接合位置を超えた下流側での流速が０．２ｍ／ｓとなった。
これに対し、上記ステージ側ガス供給手段８ではガス供給源１２が１５０Ｌ／ｍｉｎの流量でノズル１３に雰囲気ガスを供給すると、上記ノズル１３の供給部１３ｂにおける流速が５．０～２０．０ｍ／ｓとなった。
そして、上記噴射口１３ａに上記メッシュ状部材１６を設けたことにより、上記噴射口１３ａの全体から均一に雰囲気ガスが噴射され、その後上記整流ガイド１４によって図示左方から右方への流れが形成されると、噴射口１３ａ近傍の流速が１．０ｍ／ｓとなり、また上記半導体チップ１の接合位置近傍での流速が０．０５ｍ／ｓとなり、基板支持部４ａを超えた上記対向ガイド１５近傍での流速が０．０２～０．０４ｍ／ｓとなった。
【0031】
このように、本実施形態のボンディング装置３では、ステージ側ガス供給手段８およびヘッド側ガス供給手段９がそれぞれ雰囲気ガスを供給することにより、半導体チップ１と半導体ウェハ２との接合位置の周囲の空気を、高いレベルで雰囲気ガスに置換することができる。
まず上記ステージ側ガス供給手段８は、ボンディングステージ４の上面に形成された上記噴射口１３ａより雰囲気ガスを噴射し、この雰囲気ガスは整流ガイド１４によって図示左方から右方へと向かう一方向流を形成している。
一方、ボンディングヘッド５では、上記ヘッド側ガス供給手段９が雰囲気ガスを保持部５の下面に吸着保持した半導体チップ１の周囲に流通させており、また当該雰囲気ガスは上記ステージ側ガス供給手段８が形成した雰囲気ガスと同じ方向、すなわち図２において図示左方から右方へと流れている。
ただし上記ヘッド側ガス供給手段９が形成する雰囲気ガスの方向については、上記ステージ側ガス供給手段８が形成した雰囲気ガスに直交する方向や、逆方向にしてもよく、方向を異ならせることが可能である。
これは、上記ヘッド側ガス供給手段９が形成する雰囲気ガスの流速を、上記ステージ側ガス供給手段８が形成する雰囲気ガスの流速よりも高く設定することにより、上記ヘッド側ガス供給手段９が形成した接合位置近傍の雰囲気ガスを、その周囲の上記ステージ側ガス供給手段８が形成した雰囲気ガスよりも陽圧としているからであり、このようにすることで外部雰囲気の巻き込みをより効果的に抑えることができる。
まず上記ステージ側ガス供給手段８は、ボンディングステージ４の上面に形成された上記噴射口１３ａより雰囲気ガスを噴射し、この雰囲気ガスは整流ガイド１４によって図示左方から右方へと向かう一方向流を形成している。
一方、ボンディングヘッド５では、上記ヘッド側ガス供給手段９が雰囲気ガスを保持部５の下面に吸着保持した半導体チップ１の周囲に流通させており、また当該雰囲気ガスは上記ステージ側ガス供給手段８が形成した雰囲気ガスと同じ方向、すなわち図２において図示左方から右方へと流れている。
ただし上記ヘッド側ガス供給手段９が形成する雰囲気ガスの方向については、上記ステージ側ガス供給手段８が形成した雰囲気ガスに直交する方向や、逆方向にしてもよく、方向を異ならせることが可能である。
これは、上記ヘッド側ガス供給手段９が形成する雰囲気ガスの流速を、上記ステージ側ガス供給手段８が形成する雰囲気ガスの流速よりも高く設定することにより、上記ヘッド側ガス供給手段９が形成した接合位置近傍の雰囲気ガスを、その周囲の上記ステージ側ガス供給手段８が形成した雰囲気ガスよりも陽圧としているからであり、このようにすることで外部雰囲気の巻き込みをより効果的に抑えることができる。
【0032】
このようにして半導体チップ１と半導体ウェハ２との間の空間が雰囲気ガスによって置換されると、制御手段は上記レーザ光照射手段２１を制御してレーザ光Ｌを半導体チップ１に照射し、上記半導体チップ１のバンプを溶融させ、その後ボンディングヘッド５を下降させて、半導体チップ１を半導体ウェハ２に密着させる。
半導体チップ１を半導体ウェハ２に密着させ、レーザ光照射手段２１によるレーザ光Ｌの照射を停止させると、溶融したバンプが冷却されて固化することとなるが、バンプが完全に固化するまで上記ボンディングヘッド５を待機させると、一つの半導体チップ１の処理に要する時間が長くなってしまう。
本実施形態では、バンプが完全に固化する前にボンディングヘッド５を半導体チップ１から離脱させても、上記ステージ側ガス供給手段８が形成する雰囲気ガスの流れが維持されているため、接合位置への外部雰囲気の巻き込みが防止され、バンプの酸化が防止されるようになっている。
これに対し、ステージ側ガス供給手段８が形成する雰囲気ガスの流れが形成されていない場合、バンプが完全に固化する前にボンディングヘッド５を上昇させてしまうと、上記ヘッド側ガス供給手段９による雰囲気ガスの流れがなくなってしまい、接合位置に外部雰囲気が流入する恐れがある。
半導体チップ１を半導体ウェハ２に密着させ、レーザ光照射手段２１によるレーザ光Ｌの照射を停止させると、溶融したバンプが冷却されて固化することとなるが、バンプが完全に固化するまで上記ボンディングヘッド５を待機させると、一つの半導体チップ１の処理に要する時間が長くなってしまう。
本実施形態では、バンプが完全に固化する前にボンディングヘッド５を半導体チップ１から離脱させても、上記ステージ側ガス供給手段８が形成する雰囲気ガスの流れが維持されているため、接合位置への外部雰囲気の巻き込みが防止され、バンプの酸化が防止されるようになっている。
これに対し、ステージ側ガス供給手段８が形成する雰囲気ガスの流れが形成されていない場合、バンプが完全に固化する前にボンディングヘッド５を上昇させてしまうと、上記ヘッド側ガス供給手段９による雰囲気ガスの流れがなくなってしまい、接合位置に外部雰囲気が流入する恐れがある。
【0033】
なお、上記実施形態においては、上記ボンディングヘッド５にヘッド側ガス供給手段９を設けて、半導体チップ１と半導体ウェハ２との接合位置近傍に雰囲気ガスを供給しているが、上記ヘッド側ガス供給手段９を省略することも可能である。
この場合であっても、上記ステージ側ガス供給手段８による雰囲気ガスによって、カバー部材７とボンディングステージ４との間が雰囲気ガスによって置換され、バンプの酸化を防止することができる。
また上記実施形態において、上記整流ガイド１４のサイドガイド部１４ｂは平行区間と末広がり区間１４ｄとを備えているが、当該サイドガイド部１４ｂを上記平行区間のみによって構成してもよく、あるいは末広がり区間１４のみによって構成してもよい。
この場合であっても、上記ステージ側ガス供給手段８による雰囲気ガスによって、カバー部材７とボンディングステージ４との間が雰囲気ガスによって置換され、バンプの酸化を防止することができる。
また上記実施形態において、上記整流ガイド１４のサイドガイド部１４ｂは平行区間と末広がり区間１４ｄとを備えているが、当該サイドガイド部１４ｂを上記平行区間のみによって構成してもよく、あるいは末広がり区間１４のみによって構成してもよい。
【符号の説明】
【0034】
１ 半導体チップ ２ 半導体ウェハ（基板）
３ ボンディング装置 ４ ボンディングステージ
５ ボンディングヘッド ６ 移動手段
７ カバー部材 ７ａ 開口部
８ ステージ側ガス供給手段 ９ ヘッド側ガス供給手段
１３ ノズル １３ａ 噴射口
１３ｂ 供給部 １３ｃ 排出部
１３ｄ 本体部 １４ 整流ガイド
１５ 対向ガイド １６ メッシュ状部材（抵抗部材）
３ ボンディング装置 ４ ボンディングステージ
５ ボンディングヘッド ６ 移動手段
７ カバー部材 ７ａ 開口部
８ ステージ側ガス供給手段 ９ ヘッド側ガス供給手段
１３ ノズル １３ａ 噴射口
１３ｂ 供給部 １３ｃ 排出部
１３ｄ 本体部 １４ 整流ガイド
１５ 対向ガイド １６ メッシュ状部材（抵抗部材）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】