JP2008283006A - ウェハ位置補正方法及びボンディング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のチップが連続して配置されていない場合であっても対象となるチップに到達した際に当該チップの認識を可能とする。
【解決手段】ウェハシートを設定距離分移動し（Ｓ１）、認識領域内でのチップの有無を判断する（Ｓ２）。チップ無しの場合、照明を明るくして（Ｓ４）、認識領域７１内の画像を取得した後（Ｓ５）、照明装置５１を通常の明るさに変更するとともに（Ｓ６）、取得した取得画像を画像解析する。このとき、認識領域に残存した突き上げ針の針穴を、登録された痕跡画像とパターンマッチングすることで、痕跡画像の中心から当該部位に配置されていたチップの中心位置を求め（Ｓ７）、この中心位置がピックアップ位置の中心と一致するようにウェハシートを移動して位置補正を行い（Ｓ８）、この位置を次動作の基準位置とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ウェハの位置を補正するウェハ位置補正方法及びボンディング装置に関する。

従来、ウェハがダイシングされてなるチップをボンディングする際には、ダイボンディング装置が用いられており、該ダイボンディング装置では、ウェハシートからチップをピックアップする際にウェハマップを使用している。

すなわち、ダイボンディング装置のウェーハテーブルには、ウェーハリングがセットされており、該ウェハリングに張設されたウェハシートには、複数のチップが貼着されている。前記ウェハシート上のチップをピックアップするピックアップ位置の上部には、カメラが設けられており、該カメラによって前記ピックアップ位置を撮影できるように構成されている。

このダイボンディング装置で前記ウェハシート上のチップをピックアップする際には、図４に示すように、先ず前記カメラによる認識領域８０１内の箇所を基準位置８０２とする。次に、この基準位置８０２を基準としてウエハシート８０３をチップ８０４相当分である設定距離移動して、前記基準位置８０２に隣接して設けられたチップ位置である次順位置８０５を前記認識領域８０１内へ移動する。そして、この認識領域８０１内の画像を取得してチップ８０４の有無を判断する。

このとき、前記認識領域８０１に前記チップ８０４が無い場合には、前記設定距離の移動と前記チップ８０４の有無判断とを繰り返して行うことで、目的としたチップ８０４を前記ピックアップ位置へ移動できるように構成されている。

しかしながら、このようなダイボンディング装置にあっては、所定の領域のチップ８０４が既にボンディングされ、複数のチップ８０４が連続して存在しない場合、前記設定距離での移動が連続して複数回行われることとなる。

このとき、前記設定距離は、前記ウェハマップ等によって予め設定された距離であり、実際のチップ８０４の配置間隔と異なることがある。

このため、図４の下段に示すように、チップ８０４が等間隔で配置されている場合、前記設定距離で何回移動しても、前記認識領域８０１内にチップ８０４を移動することができるが、図４の上の段に示すように、チップ８０４の整列状態によっては、その累積誤差が大きくなり、目的と異なる箇所が前記認識領域８０１に移動されてしまう。

この場合、その箇所において、対象となり得る目的のチップ８０４の一部が前記認識領域８０１内に入り込み、チップ８０１の認識ができなくなる恐れがあった。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、複数のチップが連続して配置されていない場合であっても、対象となるチップに到達した際に、当該チップの認識を可能とするウェハ位置補正方法及びボンディング装置を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために本発明のウェハ位置補正方法にあっては、チップが配列されたウェーハシートを該ウェーハシート上に設定された基準位置を基準として所定量移動して前記基準位置に隣接した次順位置を認識領域内に移動するとともに当該認識領域内でのチップの有無を判断する工程を繰り返して対象となるチップを前記認識領域へ移動する際に行われるウェハ位置補正方法であって、前記認識領域内にチップが無いと判断した際に、当該認識領域内におけるチップの痕跡を取得し、この痕跡に基づいて前記基準位置を設定する。

すなわち、対象となるチップを認識領域へ移動する際には、チップが配列されたウェーハシートを該ウェーハシート上に設定された基準位置を基準として所定量移動して前記基準位置に隣接した次順位置を認識領域内に移動する。そして、当該認識領域内にチップが有るか否かを判断する。

このとき、前記認識領域内にチップが無い場合には、当該認識領域内におけるチップの痕跡を取得するとともに、この痕跡に基づいて前記基準位置が設定され、この基準位置を基準とした移動が行われる。

このように、前記ウェーハシートを所定量移動する毎に、前記痕跡に基づいて前記基準位置が設定された後、この基準位置を基準とした所定量の移動と前記認識領域内でのチップの有無判断とが行われる。

また、本発明のボンディング装置においては、チップが配列されたウェーハシートを該ウェーハシート上に設定された基準位置を基準として所定量移動して前記基準位置に隣接した次順位置を認識領域内に移動する移動手段と、前記認識領域内でのチップの有無を判断する判断手段とを備え、前記移動手段と前記判断手段を繰り返して対象となるチップを前記認識領域へ移動する機能を備えたボンディング装置において、前記判断手段で前記認識領域内にチップが無いと判断した際に、当該認識領域内におけるチップの痕跡を取得する痕跡取得手段と、該痕跡取得手段で取得した痕跡に基づいて前記基準位置を設定する基準値設定手段と、を備えている。

すなわち、対象となるチップを認識領域へ移動する際には、チップが配列されたウェーハシートを該ウェーハシート上に設定された基準位置を基準として所定量移動して前記基準位置に隣接した次順位置を認識領域内に移動する。そして、当該認識領域内にチップが有るか否かを判断する。

このとき、前記認識領域内にチップが無い場合には、当該認識領域内におけるチップの痕跡が取得される。そして、この取得した痕跡に基づいて前記基準位置が設定される。

これにより、前記ウェーハシートを所定量移動する毎に、前記痕跡に基づいて前記基準位置が設定された後、この基準位置を基準とした所定量の移動と前記認識領域内でのチップの有無判断とが行われる。

以上説明したように本発明のウェハ位置補正方法及びボンディング装置にあっては、前記ウェーハシートを所定量移動する度に、前記痕跡に基づいて新たに設定された基準位置を基準として、次の所定量の移動と認識領域内でのチップの有無判断とを行うことができる。

このため、複数のチップが連続して配置されていない場合であっても、各箇所に設けられた痕跡に基づいて基準位置を設定することで、その都度位置補正を加えることができる。

したがって、複数のチップが連続して配置されていない場合に、予め定められた所定量の移動を単純に繰り返す構造上、チップが存在する場所に到達した際に当該チップの位置と前記認識領域とにズレが生じてしまう従来と比較して、前記チップを確実に前記認識領域内に配置することができる。これにより、チップの認識を確実に行うことができる。

以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかるボンディング装置１を示す図であり、該ボンディング装置１は、本願発明のウェハ位置補正方法を実行する機能を備えている。

すなわち、このボンディング装置１には、ウェーハテーブル１１が設けられており、該ウェーハテーブル１１の下部には、突き上げ機構１２が設けられている。

前記ウェーハテーブル１１は、ウェハリング２１を保持できるように構成されており、該ウェハリング２１を保持した状態で、当該ウェハリング２１を平面方向へ移動できるように構成されている。このウェハリング２１には、前記ウェハシート２２が張設されており、該ウェハシート２２上には、ウェハがダイシングされてなるチップ２３，・・・が貼着されている。

前記突き上げ機構１２は、ピックアップ位置３１に配置された突き上げ針３２を備えており、該突き上げ針３２を上下移動できるように構成されている。前記ウェーハテーブル１１及び前記突き上げ機構１２は、制御部３３に接続されており、該制御部３３からの制御信号に従って動作するように構成されている。

これにより、前記ウェーハテーブル１１を作動してピックアップ対象となるチップ２３を前記ピックアップ位置３１へ移動するとともに、前記突き上げ機構１２の突き上げ針３２を上動して前記ピックアップ位置３１に配置されたチップ２３を突き上げると同時に図外のコレットで吸着することで、当該チップ２３を前記ウェハシート２２から剥離してピックアップできるように構成されており、前記コレットに保持したチップ２３をリードフレームに移送することによって、当該チップ２３を前記リードフレーム上にボンディングできるように構成されている。

前記ウェーハテーブル１１の上部には、カメラ４１が設けられており、該カメラ４１は、前記ピックアップ位置３１の真上に配置されている。該カメラ４１は、前記制御部３３に接続されており、当該カメラ４１で取得した前記ピックアップ位置３１の画像を前記制御部３３で解析することで、前記ピックアップ位置３１でのチップ２３の有無や配置状態等を検査できるうよに構成されている。

また、前記ウェーハテーブル１１の上部には、前記ピックアップ位置３１へ向けて光を投光する照明装置５１が設けられており、該照明装置５１は、前記制御部３３に接続されている。これにより、該制御部３３からの制御信号に従った明るさで、前記ピックアップ位置３１を照明できるように構成されている。

前記制御部３３は、ＲＯＭ及びＲＡＭを内蔵したマイコンを中心に構成されている。前記ＲＯＭには、処理手順を示すプログラムや前記ウェハシート２２上のチップ２３，・・・の配列等を示すウェハマップ等が記憶されており、前記ＲＡＭには、前記照明装置５１の明るさを示す設定値や、前記カメラ４１で取得した画像とパターンマッチングする為の痕跡画像６１（図３参照）等が記憶されている。これにより、前記マイコンが前記ＲＯＭに記憶されたプログラムに従って動作することで、当該ボンディング装置１が作動するように構成されている。

以上の構成にかかる本実施の形態の動作を、図２に示すフローチャートに従って説明する。

なお、この開始時点において、図３に示したように、ピックアップ位置３１に配置された前記ウェハシート２２上のチップ２３は既にピックアップされており、前記カメラ４１による認識領域７１内のスタート位置７２では、チップ２３が存在しないものとする。

すなわち、前記制御部３３がＲＯＭに記憶されたプログラムを実行し、そのメインルーチンより補正処理が呼び出された際には、予め記憶された前記ウェハマップから基本となるチップ２３，２３の離間距離を演算して設定距離とするとともに、この設定距離に従って前記ウェーハテーブル１１を作動することにより、前記ウェハシート２２を前記設定距離分移動する（Ｓ１）。これにより、前記ウェーハシート２２上の前記スタート位置７２を基準位置として、当該ウェハシート２２を前記設定距離分移動することで、前記基準位置に隣接した次順位置を前記認識領域７１内へ移動する。

そして、前記ピックアップ位置３１の画像をカメラ４１で取得するとともに、この取得画像を前記制御部３３で画像解析することによって、この認識領域７１内にチップ２３が有るか否かを判断する（Ｓ２）。

このとき、前記基準位置に隣接した次順位置にチップ２３が存在した場合、このチップ２３が前記認識領域７１内へ移動されるため、該認識領域７１内にチップ２３が有ると判断される。この場合、このチップ２３の中心が前記ピックアップ位置３１の中心と一致するように前記ウェーハテーブル１１によって前記ウェハシート２２を移動して位置補正を行い（Ｓ３）、この位置を次動作の基準位置としてメインルーチンへ戻る。

このとき、前記ピックアップ位置３１には、その中心にチップ２３が配置されているため、前記メインルーチンでは、前記突き上げ機構１２の突き上げ針３２による前記チップ２３の突き上げと図外のコレットによる吸着が行われ、該コレットに保持したチップ２３がリードフレームに移送されてボンディングされる。

その後、前記メインルーチンから当該補正処理が呼び出されることによって、新たに設定された前記基準位置を基準とした前記ウェハシート２２の前記設定距離の移動と（ステップＳ１参照）、移動後の前記認識領域７１内でのチップ２３の有無判断と（ステップＳ２参照）が繰り返し行われる。

一方、前記基準位置に隣接した次順位置にチップ２３が存在しない場合、この次順位置が前記認識領域７１内へ移動されるため、前記ステップＳ２において、認識領域７１内にチップ２３が無い判断される。この場合、予め記憶された設定値に従って前記照明装置５１の明るさを、現在の明るさより明るくする（Ｓ４）。

このとき、前記照明装置５１は、通常時において前記ウェハシート２２上のチップ２３を前記カメラ４１で認識する為に適した明るさに設定されており、前記チップ２３がピックアップされた前記ウェハシート２２上の痕跡を認識するには適さない。そこで、前記照明装置５１を予め設定された前記設定値に変更することで、前記カメラ４１による前記痕跡の認識を可能とする。

この状態において、前記カメラ４１で前記認識領域７１内の画像を取得した後（Ｓ５）、前記照明装置５１の明るさを通常の明るさに設定変更するとともに（Ｓ６）、取得した取得画像を前記制御部３３で画像解析してパターン認識を行う（Ｓ７）。

具体的に説明すると、前記認識領域７１には、前記チップ２３をピックアップした際の突き上げ針３２の針穴８１，・・・が五カ所に残存しており、この針穴８１，・・・によって前記チップ２３の痕跡８２を認識することができる。また、この針穴８１，・・・のパターン画像は、パターンマッチングする為の前記痕跡画像６１として予め登録されており、前記取得画像を、この痕跡画像６１とパターンマッチングすることによって、前記痕跡画像６１の中心から、当該痕跡画像６１とマッチングする部位に配置されていたチップ２３の中心位置を求めることができる。

そして、この算出したチップ２３の中心位置が前記ピックアップ位置３１の中心と一致するように前記ウェーハテーブル１１によって前記ウェハシート２２を移動して位置補正を行い（Ｓ８）、この位置を次動作の基準位置としてメインルーチンへ戻る。

このとき、前記ピックアップ位置３１には、チップ２３が配置されていないので、前記メインルーチンでは、ボンディング処理を行わず、当該補正処理が呼び出される。

これにより、新たに設定された前記基準位置を基準とした前記ウェハシート２２の前記設定距離の移動と（ステップＳ１参照）、移動後の前記認識領域７１内でのチップ２３の有無判断と（ステップＳ２参照）が繰り返し行われる。

このように、前記ウェーハシート２２を前記設定距離分移動する毎に、前記痕跡８２に基づいて前記基準位置を設定した後、この基準位置を基準として、次の設定距離の移動と前記認識領域７１内でのチップ２３の有無判断とを行うことができる。

このため、複数のチップ２３，・・・が連続して配置されていない場合であっても、各箇所に設けられた前記痕跡８２に基づいて基準位置を設定することで、その都度位置補正を加えることができる。

したがって、複数のチップ２３，・・・が連続して配置されていない場合に、予め定められた設定距離の移動を単純に繰り返す構造上、チップ２３が存在する場所に到達した際に当該チップ２３の位置と前記認識領域７１とにズレが生じてしまう従来と比較して、前記チップ２３を確実に前記認識領域７１内に配置することができる。これにより、チップ２３の認識を確実に行うことができる。

本発明の一実施の形態を示すブロック図である。 同実施の形態の動作を示すフローチャートである。 同実施の形態の動作を示す説明図である。 従来のダイボンディング装置の動作を示す説明図である。

符号の説明

１ ボンディング装置
１１ ウェーハテーブル
２２ ウェハシート
２３ チップ
３１ ピックアップ位置
３３ 制御部
４１ カメラ
５１ 照明装置
６１ 痕跡画像
７１ 認識領域
７２ スタート位置
８２ 痕跡

Claims (2)

1. チップが配列されたウェーハシートを該ウェーハシート上に設定された基準位置を基準として所定量移動して前記基準位置に隣接した次順位置を認識領域内に移動するとともに当該認識領域内でのチップの有無を判断する工程を繰り返して対象となるチップを前記認識領域へ移動する際に行われるウェハ位置補正方法であって、
   前記認識領域内にチップが無いと判断した際に、当該認識領域内におけるチップの痕跡を取得し、この痕跡に基づいて前記基準位置を設定することを特徴としたウェハ位置補正方法。
2. チップが配列されたウェーハシートを該ウェーハシート上に設定された基準位置を基準として所定量移動して前記基準位置に隣接した次順位置を認識領域内に移動する移動手段と、前記認識領域内でのチップの有無を判断する判断手段とを備え、前記移動手段と前記判断手段を繰り返して対象となるチップを前記認識領域へ移動する機能を備えたボンディング装置において、
   前記判断手段で前記認識領域内にチップが無いと判断した際に、当該認識領域内におけるチップの痕跡を取得する痕跡取得手段と、
   該痕跡取得手段で取得した痕跡に基づいて前記基準位置を設定する基準値設定手段と、
   を備えたことを特徴とするボンディング装置。

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