本申請是2014年11月17日遞交的中國專利申請no.201380025827.1(國際申請?zhí)枮閜ct/jp2013/001788，發(fā)明名稱：接合輔助劑及其制造方法)的分案申請。

本發(fā)明涉及用于輔助金屬彼此的接合、具有還原性的接合輔助劑及其制造方法。

背景技術(shù)：

作為將半導(dǎo)體元件的電極與基板的電極接合的安裝方法，已知下述方法：以將在半導(dǎo)體元件上形成的au凸點按壓在形成于基板的布線上的au電極上的狀態(tài)，對接觸界面賦予超聲波振動，將au凸點與au電極進行金屬接合(參照專利文獻1、2)。

另外，出于對安裝有半導(dǎo)體元件的基板削減成本的要求，也提出了將昂貴的au電極替換成廉價的cu電極的方案。此時，只要能夠針對au-cu間和cu-cu間的金屬接合確保與au-au間的金屬接合同等的接合可靠性，就可以維持電極間的接合質(zhì)量并大幅削減成本。

然而，cu易于氧化，通常狀態(tài)下其表面被氧化膜覆蓋。為了使au-cu間和cu-cu間的金屬接合的接合可靠性提高，希望預(yù)先在接合時除去cu電極表面的氧化膜、并且排除在接合界面混入金屬氧化物。cu電極表面的氧化膜可以通過事前的等離子體處理等預(yù)先除去。不過，即使預(yù)先在事前除去，也會由于在接合時加熱而導(dǎo)致接合部的電極表面氧化。要防止該問題，例如以下方法是有效的：以覆蓋基板的第1電極的方式供給接合輔助劑，介由接合輔助劑將半導(dǎo)體元件的第2電極按壓在第1電極上，將第1電極與第2電極接合。在此，為了使第1電極與第2電極的接合可靠性穩(wěn)定，必須防止接合輔助劑在基板上的供給量不均，使供給量穩(wěn)定。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2000-68327號公報

專利文獻2：日本特開2001-237270號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的技術(shù)問題

然而，由于可以用作接合輔助劑的材料是無色透明的，因此不能確認對基板供給的接合輔助劑的狀態(tài)，難以把握接合輔助劑的供給量。

另外，安裝裝置并非總是正常地運轉(zhuǎn)，通常由于半導(dǎo)體元件或基板的識別錯誤、半導(dǎo)體元件或基板的供給錯誤等而重復(fù)停止和啟動。在對基板供給接合輔助劑的狀態(tài)下安裝裝置停止、到修復(fù)為止而經(jīng)過長時間的情況下，從對基板供給接合輔助劑開始到安裝半導(dǎo)體元件為止的時間比通常長。這樣的情況下，有時接合輔助劑緩慢地從基板上揮散而使在安裝半導(dǎo)體元件時接合輔助劑低于所需量。但是，由于接合輔助劑是無色透明的，因此，不能準確地把握接合輔助劑的殘留量，從而難以判斷是否必須再供給接合輔助劑。

并且，在電極間的接合處理以外的階段沒有預(yù)料地揮散的接合輔助劑促進安裝裝置內(nèi)的金屬部件的腐蝕、或使在運轉(zhuǎn)部上涂布的潤滑油、潤滑脂劣化，因此，也成為安裝裝置引起不良情況的原因。所以，對安裝裝置內(nèi)的設(shè)備進行定期掃除的維護是必需的。但是，由于接合輔助劑是無色透明的，因此，不能把握污染的程度而難以確定進行清掃的時機。另外，難以通過目視確認被接合輔助劑污染的部位，擦拭而剩下的接合輔助劑易于殘留，從而存在殘留的接合輔助劑使安裝裝置的不良情況發(fā)生的可能性。

如上所述的接合輔助劑的揮散由于存在于安裝裝置內(nèi)的各種各樣的熱源而被促進。例如在安裝單元具備加熱半導(dǎo)體元件的加熱頭的情況下，在頭與基板靠近時，促進接合輔助劑的揮散。另外，在安裝半導(dǎo)體元件時對保持基板的基板臺進行加熱的情況下，也促進接合輔助劑的揮散。特別是在載置于基板臺上的基板上已經(jīng)涂布有接合輔助劑的狀態(tài)下由于錯誤而使安裝裝置停止的情況下，到修復(fù)為止的期間，基板被持續(xù)加熱，因此，揮散的接合輔助劑的量變得非常多。

鑒于上述情況，本發(fā)明的目的之一在于，使得能夠容易地把握基板上的接合輔助劑的殘留量，以使接合輔助劑的供給量穩(wěn)定殘留，并且防止在接合輔助劑不足的狀態(tài)下進行半導(dǎo)體元件的安裝。另外，本發(fā)明的目的之一在于，使得能夠容易地識別安裝裝置內(nèi)的接合輔助劑附著的部位，從而可以高效地進行安裝裝置的維護。

用于解決問題的手段

本發(fā)明可適用于一種安裝裝置，其具備基板臺、分配器單元、半導(dǎo)體元件供給單元、和安裝單元，所述基板臺將具有第1電極的基板以使上述第1電極朝向上方的方式保持；所述分配器單元以覆蓋上述第1電極的方式，向保持在上述基板臺上的上述基板供給具有除去金屬的表面氧化膜的作用的還原性、且有色的接合輔助劑；所述半導(dǎo)體元件供給單元供給具有第2電極的半導(dǎo)體元件；所述安裝單元將由上述半導(dǎo)體元件供給單元供給的上述半導(dǎo)體元件的上述第2電極按壓在保持于上述基板臺上并供給有上述接合輔助劑的上述基板的上述第1電極上，并使上述第1電極與上述第2電極接合，由此將上述半導(dǎo)體元件安裝在上述基板上。

本發(fā)明可適用于一種安裝方法，其具備以下工序：(i)將具有第1電極的基板以使上述第1電極朝向上方的方式保持在基板臺上的工序；(ii)以覆蓋上述第1電極的方式，向保持在上述基板臺上的上述基板供給具有除去金屬的表面氧化膜的作用的還原性、且有色的接合輔助劑的工序；(iii)供給具有第2電極的半導(dǎo)體元件的工序；(iv)將上述供給的半導(dǎo)體元件的上述第2電極按壓在保持于上述基板臺上并供給有上述接合輔助劑的上述基板的上述第1電極上，并使上述第1電極與上述第2電極接合，由此將上述半導(dǎo)體元件安裝在上述基板上。

上述安裝方法的一個形式中，上述工序(iv)包含：在上述基板上安裝上述半導(dǎo)體元件前，進行上述基板與上述半導(dǎo)體元件的對位的基板識別的工序；和在上述基板識別的時機，檢測向上述基板供給的上述接合輔助劑的殘留量的工序。然后，在判斷接合輔助劑的殘留量不足的情況下，進行接合輔助劑向基板上的再供給。

上述安裝方法的又一形式中，上述工序(ii)包含以下工序：以覆蓋與多個上述半導(dǎo)體元件相對應(yīng)的多個上述第1電極的方式，對至少1塊上述基板供給上述接合輔助劑的工序；上述工序(iv)包含以下工序：在用上述接合輔助劑覆蓋分別對應(yīng)的上述第1電極的期間，將多個上述半導(dǎo)體元件安裝在上述至少1塊基板上。其中，上述工序(iv)優(yōu)選包含以下工序：每次完成選自上述多個半導(dǎo)體元件中的兩個以上的安裝，檢測向上述基板供給的上述接合輔助劑的殘留量。

本發(fā)明的一個方面涉及用于輔助金屬彼此的接合的接合輔助劑，更詳細而言，涉及具有除去金屬的表面氧化膜的作用的還原性、且有色的接合輔助劑，所述接合輔助劑包含具有除去金屬的表面氧化膜的作用的還原性溶劑、和溶解在上述溶劑中的著色劑。

本發(fā)明的另一方面涉及用于輔助金屬彼此的接合的接合輔助劑的制造方法，更詳細而言，涉及具有除去金屬的表面氧化膜的作用的還原性、且有色的接合輔助劑的制造方法，所述接合輔助劑的制造方法具有將具有除去金屬的表面氧化膜的作用的還原性溶劑、與具有對于上述溶劑的溶解性的著色劑進行混合的工序。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，接合輔助劑是有色的，因此，能夠通過目視、或者通過安裝裝置所具備的識別裝置(檢查單元)，容易地把握基板上的接合輔助劑的存在量。所以，易于使接合輔助劑向基板上的供給量穩(wěn)定化，并且能夠防止在接合輔助劑不足狀態(tài)下進行半導(dǎo)體元件的安裝。另外，由于能夠容易地把握沒有預(yù)料地揮散的接合輔助劑附著在安裝裝置內(nèi)的某處，因此，易于維護安裝裝置。

在所附的權(quán)利要求的范圍中記述了本發(fā)明的新特征，但本發(fā)明涉及構(gòu)成和內(nèi)容兩者，結(jié)合本發(fā)明的其它目的和特征，對照附圖地進行以下的詳細說明，由此會更好地理解。

附圖說明

圖1：是表示將半導(dǎo)體元件安裝在基板上的安裝裝置的概略構(gòu)成的立體圖。

圖2：是由圖1的l1-l2線得到的安裝裝置的箭頭側(cè)視圖。

圖3：是表示安裝裝置的控制系統(tǒng)的框圖。

圖4：是表示基板的輸送機構(gòu)的詳細情況的、安裝裝置的一部分主視圖。

圖5：是表示利用安裝裝置的半導(dǎo)體元件的安裝步驟的流程圖。

圖6a：是圖5的流程圖的各工序的說明圖，是氧化膜除去處理前的狀態(tài)的基板的截面圖。

圖6b：是圖5的流程圖的各工序的說明圖，是完成氧化膜除去處理和接合輔助劑供給處理后的狀態(tài)的基板的截面圖。

圖6c：是圖5的流程圖的各工序的說明圖，是在接合輔助劑供給處理后使半導(dǎo)體元件的電極與基板電極接觸的狀態(tài)的基板和半導(dǎo)體元件的截面圖。

圖6d：是圖5的流程圖的各工序的說明圖，是將半導(dǎo)體元件的電極與基板的電極接合后、除去了接合輔助劑的狀態(tài)的基板和半導(dǎo)體元件的截面圖。

圖6e：是圖5的流程圖的各工序的說明圖，是除去了接合輔助劑后、用樹脂密封半導(dǎo)體元件的狀態(tài)的安裝基板的截面圖。

圖7：是表示利用安裝裝置的半導(dǎo)體元件的另一安裝步驟的流程圖。

具體實施方式

適用本發(fā)明的安裝裝置是在具有第1電極的基板上安裝具有第2電極的半導(dǎo)體元件的安裝裝置。安裝裝置具備基板臺(第1基板臺)和分配器單元；所述基板臺將具有第1電極的基板以使第1電極朝向上方的方式保持；所述分配器單元以覆蓋第1電極的方式，向保持在基板臺上的基板供給具有除去金屬的表面氧化膜的作用的還原性、且有色的接合輔助劑。

由于接合輔助劑是有色的，因此，能夠通過目視、或者通過安裝裝所置具備的識別裝置(檢查單元)，容易地把握基板上的接合輔助劑的存在量。所以，可以隨時容易地把握接合輔助劑在基板上的殘留量，能夠使接合輔助劑的供給量穩(wěn)定化。例如，在具備檢測對基板供給的接合輔助劑的殘留量的檢查單元的安裝裝置中，能夠在對基板上的安裝位置供給接合輔助劑后、安裝半導(dǎo)體元件前，確認接合輔助劑的供給量。然后，在具備對利用分配器單元的接合輔助劑的供給進行控制的控制裝置的安裝裝置中，在接合輔助劑不足的情況下，控制分配器單元以使得供給所不足的分量的接合輔助劑。由此接合輔助劑的供給量穩(wěn)定化。

另外，即使在安裝裝置沒有正常地運轉(zhuǎn)、由于由各種識別照相機導(dǎo)致的半導(dǎo)體元件、基板的識別錯誤、半導(dǎo)體元件、基板的供給錯誤等而停止、從對基板供給接合輔助劑開始經(jīng)過長時間的情況下，也能夠容易地把握在基板上殘留的接合輔助劑的量。于是，在判斷接合輔助劑不足的情況下，能夠再供給接合輔助劑。所以，能夠防止在接合輔助劑不足的狀態(tài)下進行半導(dǎo)體元件的安裝。

并且，在接合輔助劑在沒有預(yù)料的階段揮散而附著在安裝裝置內(nèi)的情況下，接合輔助劑的附著部位變色，因此，易于進行清掃等安裝裝置的維護。例如，在完成一天分量的工作的時間點，清掃安裝裝置的被著色的部位，由此能夠防止由接合輔助劑緩慢堆積導(dǎo)致的安裝裝置的不良情況。另外，也易于根據(jù)著色的程度決定進行清掃的時機。

適用本發(fā)明的安裝裝置具備半導(dǎo)體元件供給單元和安裝單元；所述半導(dǎo)體元件供給單元供給具有第2電極的半導(dǎo)體元件；所述安裝單元將由半導(dǎo)體元件供給單元供給的半導(dǎo)體元件的上述第2電極按壓在保持于基板臺上并供給有接合輔助劑的基板的第1電極上，使第1電極與第2電極接合，由此將半導(dǎo)體元件安裝在基板上。

對于通過半導(dǎo)體元件供給單元供給的半導(dǎo)體元件，例如通過安裝單元所具備的安裝工具被保持，并在該狀態(tài)下通過規(guī)定壓力將第2電極按壓在第1電極上。于是，在該狀態(tài)下由安裝單元所具備的安裝頭介由安裝工具對半導(dǎo)體元件施加超聲波振動、熱，由此將半導(dǎo)體元件的第2電極與基板的第1電極金屬接合。在將第2電極與第1電極接合期間，基板被第1基板臺保持。

第1基板臺可以具備對基板進行加熱的加熱機構(gòu)(第1加熱機構(gòu))。由此，促進接合輔助劑的還原作用、并且促進金屬接合，因此，能夠縮短安裝所需要的時間。所以，能夠使安裝基板的生產(chǎn)效率提高。另外，通過縮短處理時間，能夠抑制接合部中的金屬氧化物生成、并使接合可靠性提高。并且，在第1基板臺具備第1加熱機構(gòu)的情況下，可以在完成接合處理后對基板進行加熱，從而能夠在完成接合處理后迅速地除去殘留的多余接合輔助劑。

如上所述，適用本發(fā)明的安裝裝置可以具備檢測對基板供給的接合輔助劑的殘留量的檢查單元。由于接合輔助劑是有色的，因此，也可以通過目視檢測接合輔助劑的殘留量，但從使安裝工藝的效率提高的觀點考慮，希望通過檢查單元自動地檢測接合輔助劑的殘留量。

作為檢查單元，優(yōu)選能夠通過在基板上殘留的接合輔助劑的分布狀態(tài)來檢測對基板供給的接合輔助劑的殘留量的檢查單元。檢查單元例如具備拍攝在基板上殘留的有色接合輔助劑的分布狀態(tài)的圖像識別照相機。通過圖像識別照相機獲得的接合輔助劑的分布面積的大小與接合輔助劑的殘留量大致成比例，因此，能夠由接合輔助劑的分布狀態(tài)檢測殘留量。檢測殘留量所必需的運算可以通過控制圖像識別照相機的控制裝置進行。這樣的控制裝置可以由cpu、mpu等中央運算裝置、易失性或非易失性存儲器、各種接口等構(gòu)成。

應(yīng)予說明，在安裝裝置上，通常設(shè)有在基板上安裝半導(dǎo)體元件時進行基板與半導(dǎo)體元件的對位用的半導(dǎo)體元件識別照相機和基板識別照相機。構(gòu)成檢查單元的圖像識別照相機可以與這樣的半導(dǎo)體元件或基板識別照相機通用。

在接合輔助劑可以發(fā)出或吸收紅外線和紫外線中的至少一個的情況下，檢查單元也可以利用接合輔助劑發(fā)出或吸收的紅外線或者紫外線來檢測對基板供給的接合輔助劑的殘留量。這樣的檢查單元例如具備紅外線傳感器、紫外線傳感器等。

利用檢查單元的對基板供給的接合輔助劑的殘留量的檢測可以在在基板上安裝半導(dǎo)體元件前和在基板上安裝半導(dǎo)體元件后中的至少一個時機進行。在在基板上安裝半導(dǎo)體元件前進行接合輔助劑的殘留量的檢測的情況下，能夠避免在接合輔助劑不足的狀態(tài)下的接合處理。

另外，在預(yù)先在基板的多個安裝位置上涂布接合輔助劑、其后在多個安裝位置上依次安裝半導(dǎo)體元件的情況下，可以在完成2個以上(例如100個左右)半導(dǎo)體元件的安裝的時間點檢測接合輔助劑的殘留量。例如，將多個半導(dǎo)體元件分成幾個組，對每個組重復(fù)半導(dǎo)體元件的供給、基板識別以及半導(dǎo)體元件的安裝，每次完成1個組內(nèi)的半導(dǎo)體元件的安裝后，檢測接合輔助劑的殘留量。根據(jù)這樣的方法，能夠不為檢測接合輔助劑的殘留量花費大量時間地將多個半導(dǎo)體元件安裝在基板上，因此，能夠使安裝工藝的效率提高。在完成1個組的半導(dǎo)體元件的安裝的時間點、認為覆蓋剩余的第1電極的接合輔助劑的殘留量不足的情況下，再供給接合輔助劑以使得覆蓋剩余的第1電極。應(yīng)予說明，檢測接合輔助劑的殘留量的時機不限于上述。

接合輔助劑希望具有能夠通過目視而識別的色調(diào)、彩色度以及明亮度。通過使用這樣的接合輔助劑，即使在接合輔助劑發(fā)生揮散而污染了安裝裝置內(nèi)的情況下，也能夠通過目視容易地把握污染部位。所以，能夠容易、高效地進行安裝裝置的維護。其結(jié)果是，能夠使安裝裝置發(fā)生不良情況的概率減小。

適用本發(fā)明的安裝裝置可以進一步具備在對基板供給接合輔助劑前將基板的第1電極進行等離子體處理的等離子體處理單元。通過安裝裝置具備等離子體處理單元，能夠在從基板的第1電極上除去至少一部分氧化膜后、立即將半導(dǎo)體元件的第2電極與第1電極接合。由此，即使在第1電極含有易于氧化的cu的情況下，即使在含氧的通常氣氛中(例如大氣中)進行半導(dǎo)體元件的安裝，也能夠防止在第1電極上再生成氧化膜。所以，能夠在第1電極上盡可能不存在氧化膜的狀態(tài)下實行接合處理，易于使接合可靠性提高。

另外，在對基板的第1電極進行等離子體處理的情況下，在幾乎不存在氧化膜的狀態(tài)下進行金屬接合的工藝，因此，可縮短賦予超聲波或加熱的時間。由此，可以進一步抑制接合處理中金屬氧化物的新生成。

并且，通過等離子體處理除去第1電極的氧化膜，由此在第1電極的表面形成微細的凹凸。由此，第1電極的潤濕性也變好，因此，能夠有效地通過接合輔助劑覆蓋第1電極的表面。其結(jié)果是，可抑制第1電極與氣氛中的氧的接觸，從而提高了抑制接合處理中生成金屬氧化物的效果。

在此，在等離子體處理單元中，可以包含在對第1電極進行等離子體處理時保持基板的第2基板臺。由此，例如能夠在通過在第2基板臺上進行等離子體處理來實行除去1塊基板的氧化膜的處理期間，同時在第1基板臺上將半導(dǎo)體元件安裝在等離子體處理后的其它基板上。所以，能夠使安裝基板的生產(chǎn)效率提高。

并且，安裝裝置優(yōu)選具備將基板從第2基板臺輸送到第1基板臺的輸送機構(gòu)。由此，易于連續(xù)地實行等離子體處理和半導(dǎo)體元件的安裝處理?；蛘咭材軌蛟谕瓿傻入x子體處理后，使保持基板的狀態(tài)的第2基板臺直接移動到第1基板臺的位置進行安裝處理。

同樣地，安裝裝置可以具備對第2基板臺進行加熱的第2加熱機構(gòu)。由此，能夠在實行第1電極的等離子體處理期間使第1電極的溫度上升到所希望的溫度。由此，能夠縮短半導(dǎo)體元件的安裝處理所需要的時間，從而能夠使安裝基板的生產(chǎn)效率提高。或者能夠利用第2加熱機構(gòu)預(yù)先對基板加熱來縮短利用第1加熱機構(gòu)的加熱時間。

安裝裝置所具備的安裝單元的另一形式具備在使第1電極與第2電極接合時相對于基板按壓半導(dǎo)體元件、同時對半導(dǎo)體元件賦予超聲波的超聲波施加機構(gòu)或超聲波頭(安裝頭)。在使用超聲波頭的情況下，由于電極間的摩擦而帶來接合部的溫度局部上升，從而促進金屬接合。另外，由于由摩擦帶來的溫度上升而使由接合輔助劑帶來的還原作用活化，因此，能夠防止在接合部生成金屬氧化物。應(yīng)予說明，超聲波頭也可以進一步具備利用摩擦熱以外的方法對半導(dǎo)體元件加熱的功能。

安裝裝置所具備的安裝單元的另一形式具備在使第1電極與第2電極接合時相對于基板按壓半導(dǎo)體元件、同時對半導(dǎo)體元件加熱的加熱機構(gòu)或加熱頭(安裝頭)。具備加熱頭的安裝單元適合于第1電極和第2電極中的至少一方具有軟釬料(低熔點金屬)的情況。例如在基板的第1電極是具備預(yù)涂軟釬料的電極的情況下、或在半導(dǎo)體元件的第2電極是具備軟釬料凸點的電極的情況，希望使用加熱頭。這種情況下，通過利用加熱頭的加熱，將由接合輔助劑帶來的還原作用活化，因此，能夠除去軟釬料表面的氧化膜、并且防止在接合部生成金屬氧化物。

另一方面，適用本發(fā)明的安裝方法具備以下工序：(i)將具有第1電極的基板以使第1電極朝向上方的方式保持在基板臺上的工序；(ii)以覆蓋第1電極的方式，向保持在基板臺上的基板供給具有除去金屬的表面氧化膜的作用的還原性、且有色的接合輔助劑的工序；(iii)供給具有第2電極的半導(dǎo)體元件的工序；(iv)將供給的半導(dǎo)體元件的第2電極按壓在保持于基板臺上并供給有接合輔助劑的基板的第1電極上，使第1電極與第2電極接合，由此將半導(dǎo)體元件安裝在基板上的工序。

如上所述，通過在至少第1電極與第2電極之間的接合界面的周圍存在接合輔助劑的狀態(tài)下進行第1電極與第2電極之間的接合，可以將在第1電極與第2電極的接合界面(接觸界面)中形成的氧化膜還原、同時也抑制新氧化膜的形成。所以，能夠使au-cu間和cu-cu間的金屬接合的接合可靠性提高。所以，能夠?qū)~代替昂貴的金用作電極，從而能夠削減安裝有半導(dǎo)體元件的基板(安裝基板)的制造成本。

如上所述，本發(fā)明在第1電極含有cu(銅)、第2電極含有au(金)的情況下更明顯地發(fā)揮使電極間的接合質(zhì)量提高的效果。特別是通過將銅用于第1電極，可以大幅削減成本。即，本發(fā)明的安裝裝置和安裝方法適于在第1電極和第2電極中的至少一方是含有銅的電極(cu電極或cu合金電極)的情況下使用，特別適合適用于進行倒裝式接合的安裝裝置、安裝方法。

上述工序(iv)中，通常是在將半導(dǎo)體元件安裝在基板上之前，實施進行基板與半導(dǎo)體元件的對位的基板識別工序。這樣的控制例如通過基板識別照相機和控制其的控制裝置進行。具體而言，通過基板識別照相機對基板進行拍攝，在基板與半導(dǎo)體元件的相對位置關(guān)系不正確的情況下，利用使第1基板臺移動的移動機構(gòu)等進行基板的對位。

應(yīng)予說明，如已經(jīng)敘述地那樣，基板識別照相機可以與構(gòu)成檢測接合輔助劑的殘留量的檢查單元的圖像識別照相機通用。另外，進行基板識別的控制的控制裝置也可以與進行檢測接合輔助劑的殘留量所必須的運算的控制裝置通用。通常，接合輔助劑的檢測或基板識別所必須的控制通過整體控制安裝裝置的控制裝置進行。

在上述工序(ii)中，也可以在對基板供給接合輔助劑之前實施進行基板與供給接合輔助劑的分配器等供給機構(gòu)的對位的基板識別工序。但是，即使沒有進行這樣的基板識別地對基板供給接合輔助劑也沒有問題。即使供給接合輔助劑的位置稍微偏離出正確的位置，由于由接合輔助劑帶來的第1電極的潤濕性良好，因此接合輔助劑在基板上的第1電極上潤濕擴散，可以消除位置偏離。在供給接合輔助劑之前對第1電極進行等離子體處理的情況下，能夠期待特別良好的接合輔助劑的潤濕擴散。

對基板供給接合輔助劑后，將具有第2電極的半導(dǎo)體元件供給到基板上，進行半導(dǎo)體元件的安裝。此時，半導(dǎo)體元件以被兼作吸引噴嘴的安裝工具保持的狀態(tài)供給到基板上。關(guān)于由安裝工具保持的半導(dǎo)體元件的位置、角度，也通過規(guī)定的元件識別照相機識別，根據(jù)需要地進行微調(diào)。

在檢測對基板供給的接合輔助劑的殘留量的情況下，從安裝工藝的效率化的觀點考慮，希望利用進行基板與半導(dǎo)體元件的對位的基板識別工藝。例如，在將多個半導(dǎo)體元件依次安裝在1塊基板的多個安裝位置上的情況下，首先，對第1接合輔助劑供給位置不進行基板識別地供給接合輔助劑。其后，檢測對第1接合輔助劑供給位置供給的接合輔助劑的殘留量，同時進行基板與半導(dǎo)體元件的對位用的基板識別，將半導(dǎo)體元件安裝在基板上。接著，對第2接合輔助劑供給位置不進行基板識別地供給接合輔助劑。其后，檢測對第2接合輔助劑供給位置供給的接合輔助劑的殘留量，同時進行基板與半導(dǎo)體元件的對位用的基板識別，將半導(dǎo)體元件安裝在基板上。以后，重復(fù)同樣的操作。

上述工序(ii)中，可以預(yù)先以覆蓋與多個半導(dǎo)體元件相對應(yīng)的多個第1電極的方式，對至少1塊基板供給接合輔助劑。然后，多個半導(dǎo)體元件在分別對應(yīng)的第1電極被接合輔助劑覆蓋的期間被安裝。但是，在這樣的安裝方法中，由于從供給接合輔助劑后在最初安裝的半導(dǎo)體元件與在最后安裝的半導(dǎo)體元件之間，覆蓋相對應(yīng)的第1電極的接合輔助劑的揮散程度可能大幅不同。具體而言，越在后面安裝的半導(dǎo)體元件，接合輔助劑的殘留量不足的可能性越高。在這種情況下，每次完成選自多個半導(dǎo)體元件中的2個以上、優(yōu)選10個以上、進一步優(yōu)選50個以上的安裝后，檢測對基板供給的接合輔助劑的殘留量。然后，在認為覆蓋剩余的第1電極的接合輔助劑的殘留量不足的情況下，進行接合輔助劑的再供給。

本發(fā)明在選自第1電極和第2電極中的至少一個是含有cu的電極的情況下發(fā)揮特別優(yōu)異的效果。這是由于cu是廉價、低電阻的，但易于被氧化，因此希望在沒有接合輔助劑不足的狀態(tài)下接合。另外，由于cu易于被氧化，因此，在采用含有cu的電極的情況下，希望在對基板供給接合輔助劑之前，將含有cu的電極進行等離子體處理。

接著，對于本發(fā)明的接合輔助劑進行說明。

本發(fā)明所涉及的接合輔助劑是具有除去金屬的表面氧化膜的作用的還原性、且有色的材料，含有具有除去金屬的表面氧化膜的作用的還原性溶劑、和溶解在溶劑中的著色劑。還原性溶劑通常是無色透明的，但通過使著色劑溶解在溶劑中而獲得有色的接合輔助劑。

溶解在溶劑中的著色劑與溶劑一同揮散。所以，只要完成安裝后使接合輔助劑完全從基板上揮散，著色劑就不會在基板上殘留，從而基板不會被不希望的顏色著色。另外，在附著有揮散了的接合輔助劑的安裝裝置內(nèi)的部位，與接合輔助劑一起附著有著色劑。所以，只要將著色了的部位清掃到除去著色劑的程度，就會大體上除去接合輔助劑，因此，維護安裝裝置變得容易。

希望接合輔助劑具有能夠通過目視而識別的色調(diào)、彩色度以及明亮度。只要是這樣的顏色，就能夠不需要分光裝置通過目視確認接合輔助劑的存在。因此，對于把握在基板上涂布的接合輔助劑的殘留量或維護是有利的。

優(yōu)選著色劑具有由于共沸現(xiàn)象而與溶劑一同揮發(fā)的性質(zhì)。具有這樣的性質(zhì)的著色劑特別難于在基板上殘留，因此，能夠更加降低基板被不希望的顏色著色的可能性。所以，能夠獲得外觀潔凈的安裝基板。應(yīng)予說明，在用于打印機等的油墨的情況下，要求僅溶劑揮散、著色劑沉積于油墨的涂布面。所以，油墨的著色劑也沒有必要完全溶解在溶劑中。換而言之，本發(fā)明的接合輔助劑具有與油墨相反的特性。

優(yōu)選溶劑的沸點tb、與著色劑的熔點tm滿足tb＞tm。在具有這樣的關(guān)系的情況下，能夠在將著色劑溶解在溶劑中時，為了促進溶解而以著色劑的熔點tm以上、且低于溶劑的沸點tb的溫度對溶劑與著色劑的混合物加熱。因此，易于制備有色的接合輔助劑。另外，在滿足tb＞tm的情況下，能夠易于引起共沸現(xiàn)象而使著色劑殘留在基板上的概率更加減小。在著色劑具有沸點tbc的情況下，優(yōu)選溶劑的沸點tb、與著色劑的沸點tbc滿足tb＞tbc。

接合輔助劑在25℃下的粘度優(yōu)選為0.1～10pa·s，更優(yōu)選為1～5pa·s。只要是該程度的粘度，就會易于操作，因此，易于利用分配器等提供給基板。另外，上述粘度的接合輔助劑在提供給基板時易于在第1電極上潤濕擴散、且易于停留在基板的所希望的位置。

接合輔助劑中的著色劑的優(yōu)選含量根據(jù)溶劑、著色劑的種類不同而異，沒有特別限定，但優(yōu)選為0.01～50質(zhì)量％，更優(yōu)選為1～10質(zhì)量％。如果增加著色劑的量，則存在接合輔助劑的粘度增高的傾向。如果減少著色劑的量，則存在粘度降低而顏色變淺的傾向。

著色劑沒有特別限定，但優(yōu)選使用有機色素，其中尤為優(yōu)選油溶性染料。另外，優(yōu)選著色劑本身具有揮發(fā)性。作為這樣的著色劑，例如可以舉出選自偶氮化合物(特別是雙偶氮化合物)、花青化合物以及苯乙烯基化合物中的至少1種。作為偶氮化合物，在易于溶解在溶劑中、且易于與溶劑一同揮散的方面考慮，優(yōu)選溶劑黃56、溶劑紅27等。作為花青化合物，優(yōu)選花色苷、部花青、若丹菁等。作為苯乙烯基化合物，優(yōu)選苯乙烯基苯酚等。它們可以單獨使用一種，也可以將多種混合使用。著色劑不限于呈現(xiàn)能夠通過目視確認的可見光區(qū)域的吸收、發(fā)光的物質(zhì)，也可以呈現(xiàn)紅外區(qū)域、紫外區(qū)域的吸收、發(fā)光。這樣的區(qū)域的吸收、發(fā)光例如能夠利用紅外線傳感器、紫外線傳感器等進行檢測。

對于溶劑，例如從確實地進行后面的密封工序(圖6e)的觀點考慮，希望是揮發(fā)性溶劑，其中優(yōu)選為給質(zhì)子性溶劑。這是由于給質(zhì)子性溶劑除去金屬的表面氧化膜的能力高、易于確保金屬接合的可靠性。作為給質(zhì)子性溶劑，例如可以使用選自醇和有機酸中的至少1種。

作為醇，優(yōu)選分子量為50～200的多官能醇。更具體而言，例如可以舉出甘油、乙二醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、卡必醇以及溶纖劑醇中的至少1種。作為有機酸，可以舉出甲酸、乙酸、苯甲酸等。另外，也可以使用不具有給質(zhì)子性的烷烴、胺化合物等。作為烷烴，可以使用癸烷、十四烷等，作為胺化合物，可以使用甲酰胺、二甲基甲酰胺等。另外，也可以使用多官能醇的烷基醚。具體而言，可以使用二乙二醇單正丁基醚、三乙二醇二甲基醚等。它們可以單獨使用，也可以將多種混合使用。也可以將水用作給質(zhì)子性溶劑的一部分。

對于如上所述的接合輔助劑，例如可以采用將還原性溶劑、與具有在溶劑中的溶解性的著色劑混合的簡單方法來制造。另外，以低于溶劑的沸點tb、且為著色劑的熔點tm以上的溫度同時對已混合的溶劑和著色劑進行加熱，由此能夠更加迅速地進行接合輔助劑的制造。并且，在溶劑與著色劑的混合物中，為了使著色劑的溶解促進，可以含有相對于溶劑和著色劑的兩親介質(zhì)性物質(zhì)(表面活性劑)。

例如對于能夠用作接合輔助劑的甘油(溶劑，沸點290℃)與溶劑黃56(著色劑，熔點93～95℃)的混合物，能夠通過將甘油投入到制備用容器內(nèi)、在其中直接投入規(guī)定量的溶劑黃56、并對容器內(nèi)的混合物進行攪拌而獲得。攪拌中的混合物可以以95～100℃加熱。只要溶劑黃56完全溶解，就會獲得有色的接合輔助劑。接合輔助劑可以根據(jù)需要地冷卻到室溫、保存在密閉容器中。

在接合輔助劑中，可以根據(jù)需要地含有增塑劑、防靜電劑、粘度調(diào)節(jié)劑、表面張力調(diào)節(jié)劑、消泡劑等添加劑。但是，希望填充物(例如無機氧化物等陶瓷)不含在接合輔助劑中。

應(yīng)予說明，對于半導(dǎo)體元件供給單元，從裝置的小型化、乃至有效利用裝置箱體的內(nèi)部空間的觀點考慮，優(yōu)選含有配置在第1基板臺的下方、載置多個半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體元件載置部。這種情況下，半導(dǎo)體元件供給單元優(yōu)選含有下述上方移動機構(gòu)，該上方移動機構(gòu)從半導(dǎo)體元件載置部中拾取半導(dǎo)體元件，使其移動到上方，交付到超聲波頭、加熱頭等安裝頭。然后，上方移動機構(gòu)優(yōu)選含有：在一端側(cè)具有旋轉(zhuǎn)中心部且在另一端側(cè)具有半導(dǎo)體保持部的軸狀部、以及使通過半導(dǎo)體保持部保持半導(dǎo)體元件的軸狀部通過旋轉(zhuǎn)中心部而發(fā)生半旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。

在上述構(gòu)成中，在半導(dǎo)體元件載置部中，例如以第2電極朝向上方的方式載置多個半導(dǎo)體元件。然后，通過上方移動機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的動作，使半導(dǎo)體元件上下反轉(zhuǎn)而被交付到安裝頭。安裝頭以使第2電極朝向下方的狀態(tài)接收半導(dǎo)體元件。由此，能夠容易地將半導(dǎo)體元件倒裝式接合在通過第1基板臺使第1電極朝向上方地保持的基板上。這樣，由于上方移動機構(gòu)含有旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，因此，能夠通過上方移動機構(gòu)使拾取半導(dǎo)體元件時的半導(dǎo)體元件的吸附面與安裝頭保持半導(dǎo)體元件時的半導(dǎo)體元件的吸附面成為相反側(cè)。所以，能夠順利地交付半導(dǎo)體元件。

在將第2電極與第1電極進行超聲波接合時，優(yōu)選通過第1基板臺將基板加熱到80～150℃。通過將基板加熱到80℃以上，能夠縮短超聲波接合處理的時間，從而能夠抑制氧化物夾雜于電極間的接合界面。所以，能夠使電極間的接合可靠性提高。另外，通過對基板加熱，也能夠促進由接合輔助劑帶來的還原效果。并且，通過使加熱的上限為150℃，能夠在將沸點為200℃以上的溶劑用于接合輔助劑的情況下，防止在安裝處理中接合輔助劑立即完全蒸發(fā)。

并且，在對第1電極進行等離子體處理時，優(yōu)選通過第2基板臺將基板加熱到50～100℃。通過以這樣的溫度對基板加熱，能夠在除去氧化膜的處理期間將基板充分予熱，從而能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)效率進一步提高。

在將第2電極與第1電極接合時，優(yōu)選將超聲波頭、加熱頭或者安裝工具加熱到200～300℃。由此能夠縮短接合處理的時間，從而能夠使電極間的接合可靠性提高。并且，通過加熱使第2電極軟化，由此可以使安裝所需要的負荷或者超聲波的強度降低。因此，也能夠期待對各電極的損壞減少這樣的效果。

并且，在本發(fā)明的制造方法中，優(yōu)選在通常氣氛中將第2電極與第1電極接合。這是由于n2氣氛等低氧氣氛的實現(xiàn)是成本上升的主要原因。根據(jù)本發(fā)明，即使在通常氣氛中，也可以充分抑制在接合中的電極間生成金屬氧化物。

下面，參照附圖對本發(fā)明適用的實施方式進行詳細說明。

(實施方式1)

圖1中通過立體圖示出將半導(dǎo)體元件安裝在基板上的安裝裝置的一個實施方式。圖2中示出安裝裝置的圖1的箭頭側(cè)視圖。圖3中示出安裝裝置的控制系統(tǒng)的框圖。圖4中表示輸送基板的輸送機構(gòu)的概略構(gòu)成。

圖示例的安裝裝置10是用于將半導(dǎo)體元件14安裝在基板12上的裝置，例如以將作為半導(dǎo)體元件14的發(fā)光元件倒裝式安裝在基板12上的倒裝式接合裝置的形式構(gòu)成。安裝裝置10具備1個基臺2，該基臺2支撐下述全部的單元。

于是，安裝裝置10以通過1個箱體3內(nèi)包上述全部單元的、獨立裝置的形式構(gòu)成。應(yīng)予說明，在圖1中，為了使安裝裝置10的內(nèi)部構(gòu)造的理解變得容易，箱體3僅示出一部分。圖中，x軸方向表示安裝裝置10的前后方向，y軸方向表示安裝裝置10的左右方向，z軸方向表示垂直上下方向。

安裝裝置10具備：將半導(dǎo)體元件14的電極(凸點)14a(第2電極)與基板12的電極12a(第1電極，參照圖6a等)超聲波接合用的安裝單元16；供給安裝在基板12上的半導(dǎo)體元件14的半導(dǎo)體元件供給單元18；通過對基板12的電極12a進行等離子體處理來除去電極12a的氧化膜的等離子體處理單元20；對已被等離子體處理的電極12a供給具備具有除去金屬的表面氧化膜的作用的還原性的有色的接合輔助劑的分配器單元22；樹脂密封單元70；和控制裝置80。應(yīng)予說明，控制裝置80沒有在圖1中示出，僅在表示安裝裝置10的控制系統(tǒng)的圖3中示出。

半導(dǎo)體元件供給單元18具備可在水平方向(x-y軸方向)移動的元件供給臺24(元件載置部)、元件供給臺移動機構(gòu)25、和元件拾取單元26。除此以外，半導(dǎo)體元件供給單元18包含元件供給臺照相機102和噴射器106。

在元件供給臺24的上表面，包含多個半導(dǎo)體元件14的晶片104貼附在片狀構(gòu)件105上并以使凸點14a朝向上方的狀態(tài)載置。元件供給臺移動機構(gòu)25例如由xy工作臺裝置構(gòu)成。元件供給臺照相機102的光軸在元件供給臺24上通過元件拾取單元26與應(yīng)該拾取半導(dǎo)體元件14的位置(稱為元件拾取位置p1)交叉。

噴射器106配置在元件拾取位置p1的下方，以將被元件拾取單元26拾取的半導(dǎo)體元件14從晶片104推出到上方的方式進行動作。

元件拾取單元26包含拾取頭26a、拾取工具26b、支撐拾取頭26a的臂26c、拾取頭移動機構(gòu)28、和拾取頭旋轉(zhuǎn)機構(gòu)29。

拾取工具26b具有軸狀部，在該軸狀部的一個端部，例如開口有用于從元件供給臺24拾取1個半導(dǎo)體元件14的吸附噴嘴。拾取工具26b的另一端部與拾取頭26a連接。

拾取頭26a與在水平方向延伸的長軸狀的臂26c的一個端部連接。臂26c的另一端部與拾取頭移動機構(gòu)28和拾取頭旋轉(zhuǎn)機構(gòu)29連接。拾取頭移動機構(gòu)28包含沒有圖示的y-z軸方向移動機構(gòu)，使拾取頭26a在y軸方向和z軸方向以規(guī)定范圍移動。

拾取頭旋轉(zhuǎn)機構(gòu)29是使臂26c以其軸芯為旋轉(zhuǎn)中心地旋轉(zhuǎn)180度(半旋轉(zhuǎn))的機構(gòu)。拾取工具26b以軸狀部與臂26c延伸的方向正交的方式安裝在拾取頭26a上。臂26c進行半旋轉(zhuǎn)，由此使拾取工具26b在頂端部朝向上方的狀態(tài)和朝向下方的狀態(tài)之間旋轉(zhuǎn)。由此，被拾取工具26b保持的半導(dǎo)體元件14以上下反轉(zhuǎn)的方式旋轉(zhuǎn)。拾取工具26b拾取的半導(dǎo)體元件14通過元件供給臺24的x-y軸方向的移動進行選擇，通過噴射器106從晶片104推上去。

安裝單元16包含：安裝頭30；安裝在安裝頭30上來保持半導(dǎo)體元件14的安裝工具30a；移動安裝頭30的安裝頭移動機構(gòu)32；在將半導(dǎo)體元件14的凸點14a與基板12的電極12a接合的期間保持基板12的安裝臺(第1基板臺)34；和安裝臺移動機構(gòu)112(例如xy工作臺)。安裝單元16進一步具備芯片識別照相機108和基板識別照相機110。安裝頭移動機構(gòu)32包含將安裝頭30在y軸方向移動的y軸方向移動機構(gòu)32a、和將安裝頭30在z軸方向移動的z軸方向移動機構(gòu)32b。

安裝頭30可以是包含公知的超聲波振蕩器、加壓機構(gòu)、轉(zhuǎn)換器、或者超聲波喇叭等的超聲波頭，也可以是包含規(guī)定的加熱裝置、加壓機構(gòu)等的加熱頭。安裝工具30a例如包含吸附半導(dǎo)體元件14而保持的吸附噴嘴。芯片識別照相機108在其上方的元件識別位置p2對被安裝工具30a保持的半導(dǎo)體元件14的圖像進行拍攝，從而識別其保持姿勢。在其保持姿勢偏離規(guī)定姿勢的情況下，該偏離通過安裝工具30a的旋轉(zhuǎn)等進行修正。

基板識別照相機110對基板12的電極12a、對位標記等圖像進行拍攝，從而識別半導(dǎo)體元件14在基板12上的安裝位置p4。在該拍攝時，安裝臺(第1基板臺)34通過安裝臺移動機構(gòu)112在x-y平面內(nèi)移動到適當?shù)奈恢?。控制裝置80基于被識別的安裝位置p4以可以將各電極12a與相對應(yīng)的各凸點14a進行接合的方式進行定位，通過安裝臺移動機構(gòu)112使安裝臺34移動。與其相對應(yīng)地，控制裝置80基于芯片識別照相機108的識別結(jié)果通過安裝頭移動機構(gòu)32使安裝頭30移動。

本實施方式中，基板識別照相機110也作為檢測向基板12供給的接合輔助劑的殘留量的檢查單元起作用。具體而言，如果在基板識別照相機110進行安裝位置p4的識別時對基板12進行拍攝，則在被拍攝到的圖像中，也包含提供給基板12的有色接合輔助劑的分布狀態(tài)的影像。所以，控制裝置80可以由接合輔助劑的分布狀態(tài)(例如分布面積)檢測接合輔助劑的殘留量。另外，由于接合輔助劑是有色的，因而可鮮明地把握接合輔助劑的分布狀態(tài)的影像，因此，可以不依賴于基板識別照相機110的性能而比較正確地計算出接合輔助劑的殘留量。

安裝頭移動機構(gòu)32的y軸方向移動機構(gòu)32a包含在y軸方向延伸的2條y軸導(dǎo)軌32c、和作為線性電動機的可動元件的y軸滑塊32d。z軸方向移動機構(gòu)32b包含安裝在y軸滑塊32d上的升降機構(gòu)32e、和通過升降機構(gòu)32e而上下的安裝頭支撐板32f。安裝頭30安裝在安裝頭支撐板32f的下端部。

控制裝置80通過安裝頭移動機構(gòu)32進行安裝頭30的定位，以使得半導(dǎo)體元件14從元件拾取單元26到安裝頭30的交付動作在規(guī)定的交付位置p3進行、且由芯片識別照相機108進行的半導(dǎo)體元件14的拍攝動作在元件識別位置p2進行。安裝臺34內(nèi)置有作為加熱機構(gòu)的加熱器34a，由此，將基板12加熱到規(guī)定的溫度(例如80～150℃的溫度)。

等離子體處理單元20具備：為了除去基板12的電極12a的氧化膜而生成大氣壓等離子體的等離子體頭36、在對電極12a進行等離子體處理的期間保持基板12的等離子體處理臺38(第2基板臺)、等離子體頭移動機構(gòu)40、基板識別照相機114、和等離子體處理臺移動機構(gòu)39(參照圖4)。等離子體頭36包含使用高壓空氣等使大氣壓等離子體生成的公知的大氣壓等離子體発生機構(gòu)。

等離子體頭移動機構(gòu)40包含在x軸方向延伸的2條x軸導(dǎo)軌40a、和作為線性電動機的可動元件的x軸滑塊40b。等離子體頭36直接安裝在x軸滑塊40b上。

分配器單元22具備將有色的接合輔助劑涂布并供給到基板12的電極12a上的接合輔助劑供給頭(分配器)42、和接合輔助劑供給頭移動機構(gòu)44。接合輔助劑供給頭移動機構(gòu)44包含y軸方向移動機構(gòu)44a和z軸方向移動機構(gòu)44b。y軸方向移動機構(gòu)44a包含上述y軸導(dǎo)軌32c、和作為線性電動機的可動元件的y軸滑塊44c。z軸方向移動機構(gòu)44b包含安裝在y軸滑塊44c上的升降機構(gòu)44d、和通過升降機構(gòu)44d而上下的接合輔助劑供給頭支撐板44e。接合輔助劑供給頭42安裝在接合輔助劑供給頭支撐板44e的下端部。在根據(jù)需要地利用基板識別照相機110進行接合輔助劑供給位置的定位(基板識別)后，由接合輔助劑供給頭(分配器)42將有色的接合輔助劑涂布并供給到基板12的電極12a上。

樹脂密封單元70具備供給密封用樹脂的樹脂供給頭(分配器)72、和樹脂供給頭移動機構(gòu)74。應(yīng)予說明，樹脂供給頭72與接合輔助劑供給頭42一同安裝在接合輔助劑供給頭支撐板44e上。因此，樹脂供給頭移動機構(gòu)74包含與接合輔助劑供給頭移動機構(gòu)44通用的y軸方向移動機構(gòu)44a以及z軸方向移動機構(gòu)44b。

圖3中通過框圖示出安裝裝置的控制系統(tǒng)。如圖3所示，安裝裝置10所具備的控制裝置80進行元件供給臺移動機構(gòu)25的運轉(zhuǎn)控制，使元件供給臺24相對于基臺2在x軸方向和y軸方向(水平方向)移動?？刂蒲b置80進行安裝臺移動機構(gòu)112的運轉(zhuǎn)控制，使安裝臺34相對于基臺2在水平方向移動?？刂蒲b置80進行等離子體處理臺移動機構(gòu)39的運轉(zhuǎn)控制，使等離子體處理臺38相對于基臺2在水平方向移動?？刂蒲b置80進行等離子體頭移動機構(gòu)40的運轉(zhuǎn)控制，使等離子體頭36在x軸方向移動。

控制裝置80也進行拾取頭移動機構(gòu)28和拾取頭旋轉(zhuǎn)機構(gòu)29的運轉(zhuǎn)控制，使拾取頭26a在y軸方向和z軸方向移動、同時使其繞x軸旋轉(zhuǎn)?？刂蒲b置80進行沒有圖示的拾取頭吸附機構(gòu)的運轉(zhuǎn)控制，通過拾取工具26b使半導(dǎo)體元件14吸附。

控制裝置80也進行安裝頭移動機構(gòu)32的y軸方向移動機構(gòu)32a和z軸方向移動機構(gòu)32b的運轉(zhuǎn)控制，使安裝頭30在y軸方向和z軸方向移動?？刂蒲b置80進行沒有圖示的安裝頭吸附機構(gòu)的運轉(zhuǎn)控制，通過安裝工具30a使半導(dǎo)體元件14吸附。

控制裝置80也進行接合輔助劑供給頭(分配器)移動機構(gòu)44的y軸方向移動機構(gòu)44a和z軸方向移動機構(gòu)44b的運轉(zhuǎn)控制，使接合輔助劑供給頭42和樹脂供給頭72在y軸方向和z軸方向移動?？刂蒲b置80進行沒有圖示的分配器機構(gòu)的運轉(zhuǎn)控制，通過接合輔助劑供給頭42進行接合輔助劑的供給，同時通過樹脂供給頭72進行樹脂的供給。

控制裝置80進一步驅(qū)動噴射器106，使處于元件拾取位置p1的半導(dǎo)體元件14頂出到上方。

控制裝置80進一步進行元件供給臺照相機102的運轉(zhuǎn)控制，使包含元件拾取位置p1的規(guī)定區(qū)域的拍攝動作進行?？刂蒲b置80進行基板識別照相機110的運轉(zhuǎn)控制，使包含安裝位置p4的規(guī)定區(qū)域的拍攝動作進行。并且，在必需的時機對拍攝到的圖像進行分析，由接合輔助劑的分布狀態(tài)計算出接合輔助劑的殘留量，在殘留量不足的情況下，控制裝置80通過接合輔助劑供給頭42使接合輔助劑向基板12的再供給進行。并且，控制裝置80進行元件識別照相機108的運轉(zhuǎn)控制，使包含芯片識別位置p2的規(guī)定區(qū)域的拍攝動作進行。由上述各拍攝動作得到的圖像被輸入到控制裝置80。

下面，參照圖5的流程圖以及圖6a～圖6e的說明圖，對于通過圖1的安裝裝置10將半導(dǎo)體元件14安裝在基板12上的步驟進行說明。

如圖6a所示，在基板12的上表面形成有多個布線11，布線11的端部作為電極12a(第1電極)而形成。如圖6c～圖6e所示，作為半導(dǎo)體元件14的一例的發(fā)光元件(led芯片)具備與各自電極連接的凸點14a(第2電極)。在此，基板12的布線11例如由銅(cu)形成，電極12a同樣由cu形成。半導(dǎo)體元件14的凸點14a例如由金(au)形成。如圖6a所示，基板12的電極12a被氧化膜13覆蓋。應(yīng)予說明，在圖6a中，從目視性的觀點考慮，使氧化膜13的厚度的尺寸增大。

(氧化膜除去處理)

作為將半導(dǎo)體元件14安裝在基板12上之前的準備工序，通過等離子體處理臺38對基板12的電極12a進行等離子體處理，從電極12a上除去氧化膜13(s1)。

具體而言，在將基板12以使電極12a朝向上方的方式被等離子體處理臺38(第2基板臺)保持的狀態(tài)下，通過等離子體頭36使大氣壓等離子體生成。由等離子體頭36生成的大氣壓等離子體介由設(shè)在等離子體頭36的下表面的等離子體照射部照射在基板12的各電極12a上。由此，除去電極12a及其附近的布線11的氧化膜13。此時，通過在等離子體處理臺38的內(nèi)部所具備的加熱器38a(參照圖4)，將基板12加熱到變成例如50～100℃的溫度。另外，與此時同時地，對于經(jīng)氧化膜除去處理了的其它基板12，如圖6c～圖6d所示地實行半導(dǎo)體元件14的超聲波接合處理。

如果等離子體處理完成，則如圖4所示那樣通過在等離子體處理臺38中所具備的基板升降機構(gòu)37支撐基板12的左右端部，使基板12上升。由此，基板12從等離子體處理臺38上被抬起，在該狀態(tài)下，使輸送機構(gòu)35所具備的輸送卡爪35a與基板12的x軸方向上的前側(cè)端部接觸。然后，通過輸送卡爪35a將基板12向x軸方向上的后側(cè)按壓，由此，基板12被擠出并輸送到安裝臺34(第1基板臺)的方向。應(yīng)予說明，輸送卡爪35a在輸送基板12時以外退避到不同的場所。

(接合輔助劑供給工序)

如果通過輸送機構(gòu)35將基板12從等離子體處理臺38輸送到安裝臺34，則通過安裝臺34保持基板12。在該狀態(tài)下，基于由基板識別照相機110得到的識別結(jié)果，通過安裝臺移動機構(gòu)112使安裝臺34移動，由此進行基板12的定位。其后，如圖6b所示，對于基板12的布線11和電極12a，通過接合輔助劑供給頭42供給接合輔助劑7(s2)。

在此，接合輔助劑是相對于100質(zhì)量份甘油溶解有5質(zhì)量份溶劑黃56的液狀或糊狀的色素溶液。將接合輔助劑在超聲波接合處理之前供給到電極12a，由此，只要有在氧化膜除去處理中未處理的氧化膜13，就會除去該氧化膜13。并且，電極12a與凸點14a的接觸部的周圍被接合輔助劑7覆蓋，由此能夠除去在對兩電極進行超聲波接合時生成的金屬氧化物(銅的氧化物)，從而能夠防止金屬氧化物夾雜于兩電極的接合界面。進行了超聲波接合之后，接合輔助劑通過后述的接合輔助劑除去處理從接合界面及其附近蒸發(fā)除去。

(半導(dǎo)體元件供給工序)

從元件供給臺24上通過元件拾取單元26的拾取工具26b吸附并保持1個半導(dǎo)體元件14。在該狀態(tài)下，通過拾取頭移動機構(gòu)28使拾取頭26a移動，同時通過拾取頭旋轉(zhuǎn)機構(gòu)29使臂26c半旋轉(zhuǎn)(180°旋轉(zhuǎn))。由此，使半導(dǎo)體元件14的上下反轉(zhuǎn)，將半導(dǎo)體元件14移動到交付位置p3，交付到安裝工具30a。這樣，半導(dǎo)體元件14被安裝工具30a保持(s3)。

(基板識別/接合輔助劑殘留量檢測處理)

對于安裝工具30a，在保持半導(dǎo)體元件14的狀態(tài)下，以各凸點14a與各電極12a相對應(yīng)的方式，使半導(dǎo)體元件14移動到安裝位置p4的上方。在該狀態(tài)下，基于由基板識別照相機110得到的識別結(jié)果，通過安裝臺移動機構(gòu)112使安裝臺34移動，由此進行基板12的定位。同時由被基板識別照相機110拍攝到的圖像內(nèi)的接合輔助劑的分布狀態(tài)(例如分布面積)檢測接合輔助劑的殘留量(s4)。

如果控制裝置80判斷接合輔助劑的殘留量是充分的，則轉(zhuǎn)移到下面的超聲波接合處理。另一方面，在控制裝置80判斷接合輔助劑的殘留量不足的情況下，再次進行利用接合輔助劑供給頭42的接合輔助劑7的供給(s5)。其后，轉(zhuǎn)移到下面的超聲波接合處理。

(超聲波接合處理)

對于控制裝置80，在確認了接合輔助劑7的殘留量之后，使安裝頭30下降，將各凸點14a按壓到相對應(yīng)的各電極12a上而使其接觸。此時，在各電極12a及其附近的布線11上，由于供給有接合輔助劑7，因此形成凸點14a與電極12a的接觸面的周圍被接合輔助劑7覆蓋的狀態(tài)(參照圖6c)。

在圖6c的狀態(tài)下，將在安裝頭30生成的超聲波振動通過安裝工具30a賦予到半導(dǎo)體元件14。由此，在凸點14a與電極12a的接觸面發(fā)生摩擦，將凸點14a與電極12a金屬接合(即超聲波接合)(s6)。其后，停止安裝頭30中的超聲波振動的發(fā)生，解除安裝工具30a對半導(dǎo)體元件14的保持。其后，使安裝頭30上升，使安裝工具30a從半導(dǎo)體元件14上脫離。

如果完成了在基板12上安裝全部半導(dǎo)體元件14，則轉(zhuǎn)移到下面的接合輔助劑除去處理(s7的是)。另一方面，在沒有完成在基板12上安裝全部半導(dǎo)體元件14的情況下(s7的否)，回到步驟s2，在基板12的下一個安裝位置進行接合輔助劑的供給，重復(fù)步驟s3以后的步驟。

(接合輔助劑除去處理)

接著，進行在基板12與半導(dǎo)體元件14之間殘留的接合輔助劑7的除去(s8)。具體而言，利用加熱器34a介由安裝臺34對基板12進行加熱，由此促進了接合輔助劑7的蒸發(fā)，進行接合輔助劑7的除去。或者也可以通過由沒有圖示的鼓風(fēng)機吹送熱風(fēng)而促進接合輔助劑7的蒸發(fā)。通過以上處理，如圖6d所示地除去在基板12與半導(dǎo)體元件14之間殘留的接合輔助劑7。

應(yīng)予說明，接合輔助劑除去處理的目的是將在超聲波接合處理后殘留的接合輔助劑先于后述的樹脂密封工序而除去，因此，根據(jù)殘留的接合輔助劑的量來研究實施接合輔助劑除去處理的必要性，根據(jù)情況也可以省略接合輔助劑除去處理。

(樹脂密封處理)

接著，用樹脂來密封基板12與半導(dǎo)體元件14的接合部分等，使半導(dǎo)體元件安裝基板1完成(s9)。具體而言，包含電極12a與凸點14a的接合部在內(nèi)，以覆蓋布線11、電極12a、以及凸點14a的表面的方式由樹脂供給頭72涂布樹脂21。由此，如圖6e所示，用樹脂21密封半導(dǎo)體元件14與基板12之間。如果半導(dǎo)體元件14是發(fā)光元件，則樹脂21優(yōu)選使用具有光透射性的樹脂。

如上所述，在超聲波接合中，在將凸點14a按壓到電極12a上的狀態(tài)下，對半導(dǎo)體元件14賦予超聲波振動。因此，由摩擦熱而導(dǎo)致凸點14a與電極12a的接觸部呈局部高溫。由此，例如在電極12a含有cu的情況下，即使電極12a與凸點14a的接觸面發(fā)生氧化，也會被具有還原性的接合輔助劑覆蓋摩擦面的周圍，因此能夠抑制金屬氧化物的生成，從而能夠防止在接合界面混入金屬氧化物。由此，能夠確保充分的接合強度。此時，由接合輔助劑7帶來的還原反應(yīng)被上述摩擦熱促進。所以，能夠更有效地抑制超聲波接合中金屬氧化物的生成。另外，在氧化膜除去處理中，通過易于控制處理量的等離子體處理來除去氧化被膜，因此也能夠防止由氧化被膜的除去不充分而引起的接合可靠性的降低。

應(yīng)予說明，在基板12上安裝多個半導(dǎo)體元件14的情況下，可以在上述接合輔助劑供給處理(s2)中，以覆蓋與多個半導(dǎo)體元件14相對應(yīng)的電極12a的方式對基板12供給接合輔助劑7。但是，在上述基板識別/接合輔助劑殘留量檢測處理(s4)中，如果在每次安裝半導(dǎo)體元件時確認接合輔助劑的殘留量，則有時難以使安裝工藝的效率提高。

于是，如圖7的流程圖所示，將多個半導(dǎo)體元件14分成幾個組，對每個組重復(fù)幾次半導(dǎo)體元件14的供給(s3)、用于使基板12與半導(dǎo)體元件14對位的基板識別(s4a)、和半導(dǎo)體元件14的安裝(s5a)，每次完成1個組內(nèi)的半導(dǎo)體元件14的安裝，則檢測接合輔助劑的殘留量(s6a)。例如，在基板12上安裝200個半導(dǎo)體元件14的情況下，每次完成100個半導(dǎo)體元件14的安裝，就檢測覆蓋剩余的電極12a的接合輔助劑的殘留量。

在最近完成安裝的半導(dǎo)體元件14的附近的接合輔助劑的殘留量充分的情況下，直接轉(zhuǎn)移到下一個組的安裝。另一方面，在最近完成安裝的半導(dǎo)體元件14的附近的接合輔助劑的殘留量不充分的情況下，認為在安裝剩余的半導(dǎo)體元件14時有可能會接合輔助劑不足。所以，對于沒有完成安裝而剩余的電極12a，進行利用接合輔助劑供給頭42的接合輔助劑7的再供給(s7a)。其后，重復(fù)下一個組的半導(dǎo)體元件14的供給(s3)、用于使基板12與半導(dǎo)體元件14對位的基板識別(s4a)、和半導(dǎo)體元件14的安裝(s5a)，直至完成組內(nèi)的全部半導(dǎo)體元件14的安裝。然后，在完成該組的半導(dǎo)體元件14安裝的時間點，檢測接合輔助劑的殘留量。

如以上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于使用了有色的接合輔助劑，因此能夠通過安裝裝置所具備的識別裝置(檢查單元)容易地把握接合輔助劑在基板上的存在量。所以，易于使接合輔助劑向基板上的供給量穩(wěn)定化，并且能夠防止在接合輔助劑不足的狀態(tài)下進行半導(dǎo)體元件的安裝。另外，能夠通過目視確認接合輔助劑的存在，因此，即使在沒有預(yù)料到而揮散的接合輔助劑附著在安裝裝置內(nèi)的情況下，也會得到易于維護安裝裝置這樣的附加的效果。

關(guān)于現(xiàn)在的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明進行了說明，但這些公開不作限定性解釋。通過讀取上述公開的內(nèi)容，各種變形和改變對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，應(yīng)該解釋為所附的權(quán)利要求的范圍在不脫離本發(fā)明的真實精神和范圍的情況下包含全部變形和改變。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明在進行au-cu接合或cu-cu接合的半導(dǎo)體元件安裝、特別是在倒裝式安裝的領(lǐng)域中是有用的。

符號說明

7：接合輔助劑，10：安裝裝置，12：基板，12a：第1電極，14：半導(dǎo)體元件，14a：凸點，16：安裝單元，18：半導(dǎo)體元件供給單元，20：等離子體處理單元，22：接合輔助劑供給單元，30：安裝頭，35：輸送機構(gòu)，36：等離子體頭，42：接合輔助劑供給頭。