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公開番号2024071789
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-27
出願番号2022182201
出願日2022-11-15
発明の名称半導体製造装置
出願人三菱電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 21/60 20060101AFI20240520BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ワイヤボンディング工程におけるランニングコストの低減が可能な半導体製造装置を提供する。
【解決手段】半導体製造装置は、複数のボンディングヘッドおよびボンディングヘッド取付部を備える。複数のボンディングヘッドは、互いに異なる線径を有する複数の金属ワイヤをそれぞれ接合する。ボンディングヘッド取付部は、複数のボンディングヘッドのうち、1つのボンディングヘッドを着脱可能に保持する。ボンディングヘッド取付部は、接合対象物に接合すべき金属ワイヤの線径の情報に基づいて、ボンディングヘッドの着脱を自動で実行する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
半導体装置における接合対象物に金属ワイヤを接合して前記半導体装置における電気配線を形成する半導体製造装置であって、
互いに異なる線径を有する複数の金属ワイヤをそれぞれ接合するための複数のボンディングヘッドと、
前記複数のボンディングヘッドのうち、１つのボンディングヘッドを着脱可能に保持するボンディングヘッド取付部と、を備え、
前記ボンディングヘッド取付部は、前記接合対象物に接合すべき前記金属ワイヤの前記線径の情報に基づいて、前記ボンディングヘッドの着脱を自動で実行する、半導体製造装置。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
前記複数のボンディングヘッドのうち、前記ボンディングヘッド取付部に保持されていない少なくとも１つのボンディングヘッドを保管するボンディングヘッド保管部を、さらに備える、請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項３】
前記ボンディングヘッド取付部は、前記ボンディングヘッドをエアー吸引によって保持するチャックを含む、請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項４】
前記ボンディングヘッド取付部は、前記ボンディングヘッドを電磁吸着によって保持する電磁吸着機構を含む、請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項５】
前記ボンディングヘッド取付部は、前記ボンディングヘッドを機械的に保持するメカチャックを含む、請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項６】
前記金属ワイヤが接合された接合部を撮影するカメラをさらに備える、請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項７】
前記接合対象物に接合すべき前記金属ワイヤの前記線径の前記情報に基づいて、前記複数のボンディングヘッドのうち特定のボンディングヘッドを選択する制御部をさらに備え、
前記ボンディングヘッド取付部は、既に取り付けられている前記ボンディングヘッドの保持を開放し、前記制御部によって選択された前記特定のボンディングヘッドを新たに保持することで、前記着脱を実行し、
前記特定のボンディングヘッドは、前記接合対象物に前記金属ワイヤを押し付けて接合する、請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項８】
半導体装置における接合対象物に金属ワイヤを接合して前記半導体装置における電気配線を形成する半導体製造装置であって、
前記金属ワイヤを把持可能に２つの把持部を含み、前記２つの把持部に把持された前記金属ワイヤを前記接合対象物に接合するボンディングツールと、
形状記憶合金で形成され、前記２つの把持部を接続しているばねと、
前記接合対象物に接合すべき前記金属ワイヤの線径の情報に基づいて、前記ばねに流れる電流を制御して、前記２つの把持部の間隔を変化させる制御部と、を備える、半導体製造装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体製造装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置の一種であるワイヤボンディング装置は、半導体素子とリードフレームとを金属ワイヤで接合する（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００５－３５３９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ワイヤボンディング工程においては、半導体装置の製品性能に応じた線径を有する金属ワイヤで接合することが要求される。そのため、線径の変更の度に、その線径に対応したボンディングツールへの交換作業が発生する。交換作業は手動で行われるため、ランニングコストが増加する。
【０００５】
本開示は、上記の課題を解決するため、ワイヤボンディング工程におけるランニングコストの低減が可能な半導体製造装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る半導体製造装置は、半導体装置における接合対象物に金属ワイヤを接合してその半導体装置における電気配線を形成する。半導体製造装置は、複数のボンディングヘッドおよびボンディングヘッド取付部を備える。複数のボンディングヘッドは、互いに異なる線径を有する複数の金属ワイヤをそれぞれ接合する。ボンディングヘッド取付部は、複数のボンディングヘッドのうち、１つのボンディングヘッドを着脱可能に保持する。ボンディングヘッド取付部は、接合対象物に接合すべき金属ワイヤの線径の情報に基づいて、ボンディングヘッドの着脱を自動で実行する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、ワイヤボンディング工程におけるランニングコストを低減する半導体製造装置が提供される。
【０００８】
本開示の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１における半導体製造装置の構成を示す図である。
実施の形態１におけるボンディングヘッドの構成を示す図である。
ボンディングツールの先端部の構成を示す図である。
実施の形態１におけるワイヤボンディング方法の概略を示すフローチャートである。
配線済みの半導体装置の構成の一部を示す図である。
金属ワイヤのカット動作を示す図である。
実施の形態１におけるボンディングヘッドの自動交換方法を示すフローチャートである。
交換前のボンディングヘッドおよびボンディングヘッド取付部の状態を示す図である。
ボンディングヘッド接続部およびボンディングヘッド取付部の構成を示す拡大図である。
ボンディングヘッド接続部およびボンディングヘッド取付部の構成を示す拡大図である。
ボンディングヘッド搭載部の支柱の駆動状態を示す図である。
ボンディングヘッドの取付状態の自動調整方法を示すフローチャートである。
ボンディングヘッド搭載部のテーブルの駆動状態を示す図である。
ボンディングヘッドとボンディングヘッド取付部とが固定用ねじで固定されている構成を示す図である。
実施の形態１の変形例１におけるボンディングヘッド接続部およびボンディングヘッド取付部の構成を示す図である。
電磁吸着機構がスイッチをＯＦＦにしてボンディングヘッド接続部を開放している状態を示す図である。
実施の形態１の変形例１におけるボンディングヘッドの自動交換方法を示すフローチャートである。
実施の形態１の変形例２におけるボンディングヘッド接続部およびボンディングヘッド取付部の構成を示す図である。
メカチャックが「開」でありボンディングヘッド接続部を開放している状態を示す図である。
実施の形態１の変形例２におけるボンディングヘッドの自動交換方法を示すフローチャートである。
実施の形態２における半導体製造装置の構成を示す図である。
実施の形態２におけるボンディングツールの構成を示す図である。
ボンディングツールの先端形状の変化の一例を示す図である。
ボンディングツールの先端形状の変化の一例を示す図である。
実施の形態２におけるボンディングツールの先端形状の変更方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施の形態１＞
（半導体製造装置の構成）
実施の形態１における半導体製造装置は、半導体装置における接合対象物に金属ワイヤを接合してその半導体装置における電気配線を形成するワイヤボンダーである。接合対象物は、例えば、半導体装置を構成する半導体素子の表面に設けられた電極、リードフレームなどの導電体である。
（【００１１】以降は省略されています）

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