JP2011514673A - ワイヤーボンディング機械上でボンディング位置を教示し、ワイヤーループを検査する方法およびこの方法を実施する機器 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図18
Description
本発明の種々の例示的な実施形態によれば、教示する工程中のXYテーブルの移動経路(方向および距離を含む)が、ワイヤーボンディング工程中のXYテーブルの移動経路に等しくなるよう構成することにより、教示する工程への誤差源の寄与を実質的に低減することができる。このように教示する工程を行うと、(1)教示操作中のXYテーブルの移動経路と(2)ワイヤーボンディング操作中のXYテーブルの移動経路との差に関する種々の誤差の寄与が省かれて、教示する工程の精度が向上する。本発明の特定の例示的な実施形態では、各ボンディング位置から複数の画像を得て、これらをサンプリング(あるいは数学的に操作)し、ボンディング位置についてより精密な位置データを得ることにより、潜在的な測定誤差を低減できるよう、教示する工程が自動的に複数回反復される。
Claims (48)
- ワイヤーボンディング機械上で半導体装置のボンディング位置を教示する方法であって、
(1)前記半導体装置の(1)第1の構成要素のボンディング位置および(2)第2の構成要素のボンディング位置に関する位置データをワイヤーボンディング機械に提供する工程と、
(2)前記ワイヤーボンディング機械のパターン認識システムを使って、前記半導体装置の前記第1の構成要素および前記第2の構成要素のボンディング位置を教示することにより、前記第1の構成要素および前記第2の構成要素のボンディング位置の少なくとも一部について、より精密な位置データを取得する工程であって、この教示する工程は、ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で前記ボンディング位置を教示することにより行われるものである、前記教示する工程と
を有する方法。 - 請求項1記載の方法において、前記教示する工程は、前記第1の構成要素および前記第2の構成要素の少なくとも一方の上で明確に区別できる少なくとも2つの軸上に延在する前記ボンディング位置を教示する工程を含むものである。
- 請求項1記載の方法において、前記第1の構成要素は半導体ダイであり、前記第2の構成要素は、前記半導体ダイが搭載された基板であり、前記教示する工程は、前記半導体ダイの各々および前記基板各々の上における前記ボンディング位置を、前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で教示する工程を含むものである。
- 請求項1記載の方法において、この方法は、さらに、
前記工程(1)の後で、且つ前記工程(2)の前に、前記第1の構成要素および前記第2の構成要素それぞれのアイポイントを走査する工程を有するものである。 - 請求項1記載の方法において、前記教示する工程は、前記ボンディング位置の前記教示する工程を所定の回数反復する工程を含むものである。
- 請求項5記載の方法において、この方法は、さらに、
前記反復される各々の教示工程の前に、前記第1の構成要素および前記第2の構成要素の各々のアイポイントを走査する工程
を有するものである。 - 請求項5記載の方法において、前記ボンディング位置の前記教示を反復する工程の少なくとも一部は、前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で、順次且つ1回通過する形で行われ、これにより前記パターン認識システムは、次のボンディング位置へ移動する前に、前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で前記ボンディング位置の各々について複数の画像を取得するものである。
- 請求項5記載の方法において、前記ボンディング位置の前記教示を反復する工程の少なくとも一部は、前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で、順次且つ複数回通過する形で行われ、これにより前記パターン認識システムは、前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で、前記複数回の通過における各通過中に、前記ボンディング位置の各々について少なくとも1つの画像を取得するものである。
- 請求項5記載の方法において、この方法は、さらに、
前記ボンディング位置の反復される教示工程から得られた位置データを使って、前記ボンディング位置に関するより精密な位置データを算術的に導出する工程を有するものである。 - 請求項9記載の方法において、前記より精密な位置データを算術的に導出する工程は、前記反復される教示工程の各教示する工程から得られた各前記ボンディング位置について前記位置データを平均する工程を含むものである。
- 請求項1記載の方法において、この方法は、さらに、
前記より精密な位置データを使って、前記第1の構成要素上のボンディング位置と、前記第2の構成要素上のボンディング位置との間にワイヤーループを形成する工程を有するものである。 - 請求項11記載の方法において、この方法は、さらに、
前記ワイヤーループの少なくとも一部を検査する工程を有し、この検査する工程は、前記ワイヤーボンディング機械の前記パターン認識システムを使って前記ワイヤーループの一部分を走査する工程を含むものである。 - 請求項12記載の方法において、前記検査する工程は、前記ワイヤーボンディング機械の前記パターン認識システムを使って前記ワイヤーループの一部の第1のボンド(接合)部分を走査する工程を含み、且つ前記ワイヤーループの第1のボンド部分を順次走査し、当該ワイヤーループの他のいかなる部分も検査しないことにより行われるものである。
- 請求項12記載の方法において、前記検査する工程は、前記ワイヤーボンディング機械の前記パターン認識システムを使って、前記ワイヤーループの部分を、当該ワイヤーループの各ボンディング位置で、当該ワイヤーループが前記ワイヤーボンディング機械上でワイヤーボンディングされた順序で走査する工程を含むものである。
- 請求項14記載の方法において、前記検査する工程は、
前記ワイヤーループの少なくとも一部の第1のボールボンド部分を走査する工程と、
前記走査されたボールボンド部分の走査された位置を、前記ボンディング位置の各々の前記第1のボールボンド部分の望ましい位置と比較する工程と
を含むものである。 - 請求項14記載の方法において、前記検査する工程は所定の回数反復され、この検査する工程を反復する工程は、
(a)前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされた順序で、順次且つ1回通過する形で行われ、これにより前記パターン認識システムは、前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で次のボンディング位置へ移動する前に、前記ボンディング位置の各々について複数の画像を取得し、または
(b)前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされた順序で、順次且つ複数回通過する形で行われ、これにより前記パターン認識システムは、前記複数回の通過の各通過中に、前記ボンディング位置の各々について少なくとも1つの画像を取得するものである。 - ワイヤーボンディング機械上で半導体装置のボンディング位置を教示する方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム命令を含むコンピュータ可読媒体であって、前記方法は、
(1)前記半導体装置の(1)第1の構成要素のボンディング位置および(2)第2の構成要素のボンディング位置に関する位置データを前記ワイヤーボンディング機械に提供する工程と、
(2)前記ワイヤーボンディング機械のパターン認識システムを使って、前記半導体装置の前記第1の構成要素および前記第2の構成要素のボンディング位置を教示することにより、前記第1の構成要素および前記第2の構成要素のボンディング位置の少なくとも一部について、より精密な位置データを取得する工程であって、この教示する工程は、前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で前記ボンディング位置を教示することにより行われるものである、前記教示する工程と
を有する、コンピュータ可読媒体。 - ワイヤーボンディング機械であって、
半導体装置の(a)第1の構成要素のボンディング位置および(b)第2の構成要素のボンディング位置を教示するパターン認識システムと、
前記パターン認識システムの動作を制御するよう構成された制御システムであって、この制御により、前記パターン認識システムは前記第1の構成要素および前記第2の構成要素の前記ボンディング位置を、当該ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で教示するものである、前記制御システムと
を有するワイヤーボンディング機械。 - ワイヤーボンディング機械上で半導体装置のボンディング位置を教示する方法であって、
(1)前記ワイヤーボンディング機械のパターン認識システムを使って、前記半導体装置の第1の構成要素および第2の構成要素における複数のボンディング位置を教示する工程であって、当該教示する工程は、前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で前記ボンディング位置を教示することにより行われ、且つ前記ボンディング位置の前記教示を所定の回数反復して、前記反復される教示工程ごとに前記ボンディング位置各々に関する位置データを取得する工程を含むものである、前記教示する工程と、
(2)前記ボンディング位置の前記反復される教示工程から得られた位置データを使って、前記ボンディング位置に関するより精密な位置データを算術的に導出する工程と
を有する方法。 - 請求項19記載の方法において、前記ボンディング位置の前記教示を反復する工程の少なくとも一部は、前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で、順次且つ1回通過する形で行われ、これにより前記パターン認識システムは、前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で次のボンディング位置へ移動する前に、前記ボンディング位置の各々について複数の画像を取得するものである。
- 請求項19記載の方法において、前記ボンディング位置の前記教示を反復する工程の少なくとも一部は、前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で、順次且つ複数回通過する形で行われ、これにより前記パターン認識システムは、前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で、前記複数回の通過の各通過中に、前記ボンディング位置の各々について少なくとも1つの画像を取得するものである。
- 請求項19記載の方法において、前記より精密な位置データを算術的に導出する工程は、前記教示反復の各教示する工程から得られた各前記ボンディング位置について前記位置データを平均する工程を含むものである。
- 請求項19記載の方法において、前記教示する工程は、前記第1の構成要素および前記第2の構成要素の少なくとも一方の上で明確に区別できる少なくとも2つの軸上に延在する前記ボンディング位置を教示する工程を含むものである。
- 請求項19記載の方法において、この方法は、さらに、
前記工程(1)の前に、前記半導体装置の前記第1の構成要素および前記第2の構成要素のボンディング位置に関する位置データを前記ワイヤーボンディング機械に提供する工程を有するものである。 - 請求項19記載の方法において、前記第1の構成要素は半導体ダイであり、前記第2の構成要素は前記半導体ダイが搭載された基板であり、前記教示する工程は、前記半導体ダイの各々および前記基板の各々の上の前記ボンディング位置を、前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で教示する工程を含むものである。
- 請求項19記載の方法において、この方法は、さらに、
前記反復される各々の教示工程の前に、前記第1の構成要素および各前記第2の構成要素の各々のアイポイントを走査する工程を有するものである。 - 請求項19記載の方法において、この方法は、さらに、
前記より精密な位置データを使って、前記第1の構成要素上のボンディング位置と、前記第2の構成要素上のボンディング位置との間にワイヤーループを形成する工程を有するものである。 - 請求項19記載の方法において、この方法は、さらに、
前記ワイヤーループの少なくとも一部を検査する工程を有し、この検査する工程は、前記ワイヤーボンディング機械の前記パターン認識システムを使って前記ワイヤーループの一部分を走査する工程を含むものである。 - 請求項28記載の方法において、前記検査する工程は、前記ワイヤーボンディング機械の前記パターン認識システムを使って前記ワイヤーループの一部の第1のボンド部分を走査する工程を含み、前記検査する工程は、前記ワイヤーループの第1のボンド部分を順次走査し、複数の前記第1のボンド部分のうちの1つから別の1つへと進むことにより行われるものである。
- 請求項28記載の方法において、前記検査する工程は、前記ワイヤーボンディング機械の前記パターン認識システムを使って、前記ワイヤーループの部分を、当該ワイヤーループの各ボンディング位置において当該ワイヤーループが前記ワイヤーボンディング機械上でワイヤーボンディングされた順序で走査する工程を含むものである。
- 請求項30記載の方法において、前記検査する工程は、
前記ワイヤーループの少なくとも一部の第1のボールボンド部分を走査する工程と、
前記走査されたボールボンド部分の走査されたボールボンド位置を、前記ボンディング位置の各々の前記第1のボールボンド部分の望ましい位置と比較する工程と
を含むものである。 - 請求項30記載の方法において、前記検査する工程は所定の回数反復され、この検査する工程を反復する工程は、
(a)前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされた順序で、順次且つ1回通過する形で行われ、これにより前記パターン認識システムは、前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされた順序で次のボンディング位置へ移動する前に、前記ボンディング位置の各々について複数の画像を取得し、または
(b)前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされた順序で、順次且つ複数回の通過する形で行われ、これにより前記パターン認識システムは、前記複数回の通過の各通過中に、前記ボンディング位置の各々について少なくとも1つの画像を取得するものである。 - ワイヤーボンディング機械上で半導体装置のボンディング位置を教示する方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム命令を含むコンピュータ可読媒体であって、前記方法は、
(1)前記半導体装置の(1)第1の構成要素のボンディング位置および(2)第2の構成要素のボンディング位置とに関する位置データを前記ワイヤーボンディング機械に提供する工程と、
前記ワイヤーボンディング機械のパターン認識システムを使って、前記半導体装置の前記第1の構成要素および前記第2の構成要素のボンディング位置を教示することにより、前記第1の構成要素および前記第2の構成要素のボンディング位置の少なくとも一部について、より精密な位置データを取得する工程であって、この教示する工程は、前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で前記ボンディング位置を教示することにより行われるものである、前記教示する工程と
を有する、コンピュータ可読媒体。 - ワイヤーボンディング機械であって、
半導体装置の(a)第1の構成要素のボンディング位置および(b)第2の構成要素のボンディング位置を教示するパターン認識システムと、
前記パターン認識システムの動作を制御するよう構成された制御システムであって、この制御により、前記パターン認識システムは、(1)前記第1の構成要素および前記第2の構成要素の前記ボンディング位置を、当該ボンディング位置がワイヤーボンディングされる順序で教示し、且つ(2)前記ボンディング位置の前記教示を所定の回数反復して、前記反復される教示工程ごとに前記ボンディング位置各々に関する位置データを取得するものであり、
前記ボンディング位置の前記反復される教示工程から得られた位置データを使って、前記ボンディング位置に関するより精密な位置データを算術的に導出するよう構成されているものである
前記制御システムと
を有するワイヤーボンディング機械。 - ワイヤーボンディング機械上で半導体装置のワイヤーループを検査する方法であって、
(1)複数のワイヤーループを含む半導体装置を提供する工程であって、前記ワイヤーループの各々は、前記半導体装置の第1のボンディング位置と第2のボンディング位置との間に電気的な相互接続を提供するものである、前記提供する工程と、
(2)前記ワイヤーボンディング機械のパターン認識システムを使って前記ワイヤーループの所定の部分を検査する工程であって、当該検査する工程は、前記パターン認識システムの一部を移動させて、前記ワイヤーループの所定の部分を当該ワイヤーループの前記ボンディング位置の各々において、当該ワイヤーループが前記ワイヤーボンディング機械上でワイヤーボンディングされた順序で走査することにより行われるものである、前記検査する工程と
を有する方法。 - 請求項35記載の方法において、前記半導体装置は、半導体ダイと当該半導体ダイが搭載された基板とを含み、前記検査する工程は、前記ワイヤーループの第1のボンド部分を含む当該ワイヤーループの所定の部分を検査する工程を含み、前記ワイヤーループの前記第1のボンド部分は、前記半導体ダイ上または前記基板上に形成されているものである。
- 請求項35記載の方法において、前記半導体装置は、前記第1のボンディング位置を含む第1の構成要素と、前記第2のボンディング位置を含む第2の構成要素とを含み、この方法は、さらに、
前記工程(1)の後で、且つ前記工程(2)の前に、前記第1の構成要素および前記第2の構成要素の各々のアイポイントを走査する工程を有するものである。 - 請求項35記載の方法において、前記検査する工程は、前記ワイヤーループの前記所定の部分の検査を所定の回数反復する工程を含み、この反復される各検査する工程中に検査データが取得されるものである。
- 請求項38記載の方法において、前記半導体装置は、前記第1のボンディング位置を含む第1の構成要素と、前記第2のボンディング位置を含む第2の構成要素とを含み、この方法は、さらに、
前記反復される各検査する工程の前に、前記第1の構成要素および前記第2の構成要素の各々のアイポイントを走査する工程を有するものである。 - 請求項38記載の方法において、前記ワイヤーループの前記所定の部分の検査を所定の回数反復する工程の少なくとも一部は、前記ワイヤーボンディング機械上で前記ワイヤーループがワイヤーボンディングされた順序で、順次且つ1回の通過する形で行われ、これにより前記パターン認識システムは、前記ワイヤーループがワイヤーボンディングされた順序で次のボンディング位置へ移動する前に、前記ワイヤーループの前記所定の部分の各々について複数の画像を取得するものである。
- 請求項38記載の方法において、前記ワイヤーループの前記所定の部分の検査を所定の回数反復する工程の少なくとも一部は、前記ワイヤーボンディング機械上で前記ボンディング位置がワイヤーボンディングされた順序で、順次且つ複数回の通過する形で行われ、これにより前記パターン認識システムは、前記複数回の通過の各通過中に、前記ワイヤーループの前記所定の部分について少なくとも1つの画像を取得するものである。
- 請求項38記載の方法において、この方法は、さらに、
前記ワイヤーループの前記所定の部分の検査反復から得られた検査データを利用して、前記ワイヤーループの前記所定の部分に関するより精密な検査データを算術的に導出する工程を有するものである。 - 請求項42記載の方法において、前記より精密な検査データを算術的に導出する工程は、前記反復される検査工程の各々から得られた前記ボンディング位置の各々について前記検査データを平均する工程を含むものである。
- 請求項35記載の方法において、前記検査する工程は、
前記ワイヤーループの少なくとも一部の第1のボールボンド部分を走査する工程と、
前記走査されたボールボンド部分の走査されたボールボンド位置を、前記ボンディング位置の前記第1のボールボンド部分の望ましい位置と比較する工程と
を含むものである。 - 請求項35記載の方法において、この方法は、さらに、
別の半導体装置上のワイヤーループの所定の部分を検査する工程(3)
を有するものである。 - 請求項45記載の方法において、前記工程(3)は、前記ワイヤーボンディング機械の前記パターン認識システムを使って前記別の半導体装置上の前記ワイヤーループの第1のボンド部分を走査する工程を含み、且つ前記ワイヤーループの第1のボンド部分を順次走査し、当該ワイヤーループの他のいかなる部分も検査しないことにより行われるものである。
- ワイヤーボンディング機械上で半導体装置のワイヤーループを検査する方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム命令を含むコンピュータ可読媒体であって、前記方法は、
(1)複数のワイヤーループを含む半導体装置を提供する工程であって、前記ワイヤーループの各々は、前記半導体装置の第1のボンディング位置と第2のボンディング位置との間に電気的な相互接続を提供するものである、前記提供する工程と、
前記ワイヤーボンディング機械のパターン認識システムを使って前記ワイヤーループの所定の部分を検査する工程(2)であって、当該検査する工程は、前記パターン認識システムの一部を移動させて、前記ワイヤーループの所定の部分を当該ワイヤーループの前記ボンディング位置の各々において、当該ワイヤーループが前記ワイヤーボンディング機械上でワイヤーボンディングされた順序で走査することにより行われるものである、前記検査する工程と
を有する、コンピュータ可読媒体。 - ワイヤーボンディング機械であって、
前記ワイヤーボンディング機械を使ってすでにボンディング済みのワイヤーループの部分を検査するパターン認識システムであって、前記ワイヤーループの各々は、半導体装置の第1のボンディング位置と第2のボンディング位置との間に電気的な相互接続を提供するものである、前記パターン認識システムと、
前記パターン認識システムの動作を制御して前記ワイヤーループの所定の部分に関する検査データを取得するよう構成された制御システムであって、前記パターン認識システムの一部を移動させて、前記ワイヤーループの所定の部分を当該ワイヤーループの各ボンディング位置で当該ワイヤーループがワイヤーボンディング機械上でワイヤーボンディングされた順序で走査するよう構成されているものである、前記制御システムと
を有するワイヤーボンディング機械。
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PCT/US2008/055407 WO2009108202A1 (en) | 2008-02-29 | 2008-02-29 | Methods of teaching bonding locations and inspecting wire loops on a wire bonding machine, and apparatuses for performing the same |
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