JP2019029611A - ダイボンディング装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ボイドの認識が可能なダイボンダを提供することである。【解決手段】ダイボンディング装置は、ダイを基板または既にボンディングされているダイ上にボンディングするボンディングヘッドを有するボンディング部と、前記ボンディングされたダイを撮像する撮像部と、前記ボンディングされたダイと前記撮像部とを結ぶ線上に配置される照明部と、前記ボンディング部、前記撮像部および前記照明部を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記ダイの位置検査時には前記照明部から拡散光を前記ダイに照射し、前記ダイのボイド検出時には前記照明部から平行光を前記ダイに照射し、前記撮像部で前記ダイを撮像する。【選択図】図８

Description

本開示はダイボンディング装置に関し、例えばボイド検出機能を備えるダイボンディング装置に適用可能である。

半導体装置の製造工程の一部に半導体チップ（以下、単にダイという。）を配線基板やリードフレーム等（以下、単に基板という。）に搭載してパッケージを組み立てる工程があり、パッケージを組み立てる工程の一部に、半導体ウェハ（以下、単にウェハという。）からダイを分割する工程と、分割したダイを基板の上に搭載するボンディング工程とがある。ボンディング工程に使用される半導体製造装置がダイボンダ等のダイボンディング装置である。

ダイボンダは、はんだ、金メッキ、樹脂を接合材料として、ダイを基板または既にボンディングされたダイの上にボンディング（搭載して接着）する装置である。ダイを、例えば、基板の表面にボンディングするダイボンダにおいては、コレットと呼ばれる吸着ノズルを用いてダイをウェハから吸着してピックアップし、基板上に搬送し、押付力を付与すると共に、接合材を加熱することによりボンディングを行うという動作（作業）が繰り返して行われる。コレットは、吸着孔を有し、エアを吸引して、ダイを吸着保持する保持具であり、ダイと同程度の大きさを有する。

ダイボンダでは、ダイの位置認識または外観検査するために、散乱光をダイに照射して撮像が行われる（例えば、特開２００８−６６４５２号公報）。また、ボイドの検出はＳＡＴ（超音波撮像装置）を用いてオフライン（ダイボンダの外）で行われている。

特開２００８−６６４５２号公報

ダイの外観検査に散乱光を用いると、ボイドによる凹凸を認識することが困難である。
本開示の課題は、ボイドの認識が可能なダイボンディング装置を提供することである。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本開示のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
すなわち、ダイボンディング装置は、ダイを基板または既にボンディングされているダイ上にボンディングするボンディングヘッドを有するボンディング部と、前記ボンディングされたダイを撮像する撮像部と、前記ボンディングされたダイと前記撮像部とを結ぶ線上に配置される照明部と、前記ボンディング部、前記撮像部および前記照明部を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記ダイの位置検査時には前記照明部から拡散光を前記ダイに照射し、前記ダイのボイド検出時には前記照明部から平行光を前記ダイに照射し、前記撮像部で前記ダイを撮像する。

上記ダイボンディング装置によれば、ボイドを認識することができる。

ダイボンダの構成例を示す概略上面図 図１において矢印Ａ方向から見たときの概略構成を説明する図 図１のダイ供給部の構成を示す外観斜視図 図２のダイ供給部の主要部を示す概略断面図 図１のダイボンダの制御系の概略構成を示すブロック図 図１のダイボンダにおけるダイボンディング工程を説明するフローチャート 図１のダイ供給部の光学系を説明するための図 図１のボンディング部の光学系を説明するための図 基板への圧着が不充分なダイの撮像画像を示す図 図９の撮像画像を説明する図 図１のボンディング部の光学系の他の例を説明するための図 ボイド認識カメラでボイドを検出する場合を説明するための図

実施形態に係る半導体製造装置は光学系の光源を拡散光と平行光を使い分けて平行光でボイドによる凹凸を検出する。ボイドによる影響を受けやすい薄いダイ（厚さが５０μｍ以下）において非接触およびインラインでボイドを検出することができる。オフラインのＳＡＴ確認作業量を低減することができる。なお、ＳＡＴではダイがボンディングされた基板を水に浸けるなどの前処理が必要であり、その基板は不良品となる。

以下、実施例および変形例について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明を省略することがある。なお、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

図１は実施例に係るダイボンダの概略を示す上面図である。図２は図１において矢印Ａ方向から見たときに、ピックアップヘッド及びボンディングヘッドの動作を説明する図である。

ダイボンダ１０は、大別して、一つ又は複数の最終１パッケージとなる製品エリア（以下、パッケージエリアＰという。）をプリントした基板Ｓに実装するダイＤを供給する供給部１と、ピックアップ部２、中間ステージ部３と、ボンディング部４と、搬送部５と、基板供給部６と、基板搬出部７と、各部の動作を監視し制御する制御部８と、を有する。Ｙ軸方向がダイボンダ１０の前後方向であり、Ｘ軸方向が左右方向である。ダイ供給部１がダイボンダ１０の手前側に配置され、ボンディング部４が奥側に配置される。

まず、ダイ供給部１は基板ＳのパッケージエリアＰに実装するダイＤを供給する。ダイ供給部１は、ウェハ１１を保持するウェハ保持台１２と、ウェハ１１からダイＤを突き上げる点線で示す突上げユニット１３と、を有する。ダイ供給部１は図示しない駆動手段によってＸＹ方向に移動し、ピックアップするダイＤを突上げユニット１３の位置に移動させる。

ピックアップ部２は、ダイＤをピックアップするピックアップヘッド２１と、ピックアップヘッド２１をＹ方向に移動させるピックアップヘッドのＹ駆動部２３と、コレット２２を昇降、回転及びＸ方向移動させる図示しない各駆動部と、を有する。ピックアップヘッド２１は、突き上げられたダイＤを先端に吸着保持するコレット２２（図２も参照）を有し、ダイ供給部１からダイＤをピックアップし、中間ステージ３１に載置する。ピックアップヘッド２１は、コレット２２を昇降、回転及びＸ方向移動させる図示しない各駆動部を有する。

中間ステージ部３は、ダイＤを一時的に載置する中間ステージ３１と、中間ステージ３１上のダイＤを認識する為のステージ認識カメラ３２を有する。

ボンディング部４は、中間ステージ３１からダイＤをピックアップし、搬送されてくる基板ＳのパッケージエリアＰ上にボンディングし、又は既に基板ＳのパッケージエリアＰの上にボンディングされたダイの上に積層する形でボンディングする。ボンディング部４は、ピックアップヘッド２１と同様にダイＤを先端に吸着保持するコレット４２（図２も参照）を備えるボンディングヘッド４１と、ボンディングヘッド４１をＹ方向に移動させるＹ駆動部４３と、基板ＳのパッケージエリアＰの位置認識マーク（図示せず）を撮像し、ボンディング位置を認識する基板認識カメラ４４とを有する。
このような構成によって、ボンディングヘッド４１は、ステージ認識カメラ３２の撮像データに基づいてピックアップ位置・姿勢を補正し、中間ステージ３１からダイＤをピックアップし、基板認識カメラ４４の撮像データに基づいて基板にダイＤをボンディングする。

搬送部５は、基板Ｓを掴み搬送する基板搬送爪５１と、基板Ｓが移動する搬送レーン５２と、を有する。基板Ｓは、搬送レーン５２に設けられた基板搬送爪５１の図示しないナットを搬送レーン５２に沿って設けられた図示しないボールネジで駆動することによって移動する。
このような構成によって、基板Ｓは、基板供給部６から搬送レーン５２に沿ってボンディング位置まで移動し、ボンディング後、基板搬出部７まで移動して、基板搬出部７に基板Ｓを渡す。

制御部８は、ダイボンダ１０の各部の動作を監視し制御するプログラム（ソフトウェア）を格納するメモリと、メモリに格納されたプログラムを実行する中央処理装置（ＣＰＵ）と、を備える。

次に、ダイ供給部１の構成について図３および図４を用いて説明する。図３はダイ供給部の外観斜視図を示す図である。図４はダイ供給部の主要部を示す概略断面図である。

ダイ供給部１は、水平方向（ＸＹ方向）に移動するウェハ保持台１２と、上下方向に移動する突上げユニット１３と、を備える。ウェハ保持台１２は、ウェハリング１４を保持するエキスパンドリング１５と、ウェハリング１４に保持され複数のダイＤが接着されたダイシングテープ１６を水平に位置決めする支持リング１７と、を有する。突上げユニット１３は支持リング１７の内側に配置される。

ダイ供給部１は、ダイＤの突き上げ時に、ウェハリング１４を保持しているエキスパンドリング１５を下降させる。その結果、ウェハリング１４に保持されているダイシングテープ１６が引き伸ばされダイＤの間隔が広がり、突上げユニット１３によりダイＤ下方よりダイＤを突き上げ、ダイＤのピックアップ性を向上させている。なお、薄型化に伴いダイを基板に接着する接着剤は、液状からフィルム状となり、ウェハ１１とダイシングテープ１６との間にダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）１８と呼ばれるフィルム状の接着材料を貼り付けている。ダイアタッチフィルム１８を有するウェハ１１では、ダイシングは、ウェハ１１とダイアタッチフィルム１８に対して行なわれる。従って、剥離工程では、ウェハ１１とダイアタッチフィルム１８をダイシングテープ１６から剥離する。なお、以降では、ダイアタッチフィルム１８の存在を無視して、説明する。

ダイボンダ１０は、ウェハ１１上のダイＤの姿勢を認識するウェハ認識カメラ２４と、中間ステージ３１に載置されたダイＤの姿勢を認識するステージ認識カメラ３２と、ボンディングステージＢＳ上の実装位置を認識する基板認識カメラ４４とを有する。認識カメラ間の姿勢ずれ補正しなければならないのは、ボンディングヘッド４１によるピックアップに関与するステージ認識カメラ３２と、ボンディングヘッド４１による実装位置へのボンディングに関与する基板認識カメラ４４である。本実施例では基板認識カメラ４４を用いてダイＤのボイドを検出する。

制御部８について図５を用いて説明する。図５は制御系の概略構成を示すブロック図である。制御系８０は制御部８と駆動部８６と信号部８７と光学系８８とを備える。制御部８は、大別して、主としてＣＰＵ（Central Processor Unit）で構成される制御・演算装置８１と、記憶装置８２と、入出力装置８３と、バスライン８４と、電源部８５とを有する。記憶装置８２は、処理プログラムなどを記憶しているＲＡＭで構成されている主記憶装置８２ａと、制御に必要な制御データや画像データ等を記憶しているＨＤＤで構成されている補助記憶装置８２ｂとを有する。入出力装置８３は、装置状態や情報等を表示するモニタ８３ａと、オペレータの指示を入力するタッチパネル８３ｂと、モニタを操作するマウス８３ｃと、光学系８８からの画像データを取り込む画像取込装置８３ｄと、を有する。また、入出力装置８３は、ダイ供給部１のＸＹテーブル（図示せず）やボンディングヘッドテーブルのＺＹ駆動軸等の駆動部８６を制御するモータ制御装置８３ｅと、種々のセンサ信号や照明装置などのスイッチ等の信号部８７から信号を取り込み又は制御するＩ／Ｏ信号制御装置８３ｆとを有する。光学系８８には、ウェハ認識カメラ２４、ステージ認識カメラ３２、基板認識カメラ４４が含まれる。制御・演算装置８１はバスライン８４を介して必要なデータを取込み、演算し、ピックアップヘッド２１等の制御や、モニタ８３ａ等に情報を送る。

制御部８は画像取込装置８３ｄを介してウェハ認識カメラ２４、ステージ認識カメラ３２および基板認識カメラ４４で撮像した画像データを記憶装置８２に保存する。保存した画像データに基づいてプログラムしたソフトウェアにより、制御・演算装置８１を用いてダイＤおよび基板ＳのパッケージエリアＰの位置決め、並びにダイＤおよび基板Ｓの表面検査を行う。制御・演算装置８１が算出したダイＤおよび基板ＳのパッケージエリアＰの位置に基づいてソフトウェアによりモータ制御装置８３ｅを介して駆動部８６を動かす。このプロセスによりウェハ上のダイの位置決めを行い、ピックアップ部２およびボンディング部４の駆動部で動作させダイＤを基板ＳのパッケージエリアＰ上にボンディングする。使用するウェハ認識カメラ２４、ステージ認識カメラ３２および基板認識カメラ４４はグレースケール、カラー等であり、光強度を数値化する。

図６は図１のダイボンダにおけるダイボンディング工程を説明するフローチャートである。
実施例のダイボンディング工程では、まず、制御部８は、ウェハ１１を保持しているウェハリング１４をウェハカセットから取り出してウェハ保持台１２に載置し、ウェハ保持台１２をダイＤのピックアップが行われる基準位置まで搬送する（ウェハローディング（工程Ｐ１））。次いで、制御部８は、ウェハ認識カメラ２４によって取得した画像から、ウェハ１１の配置位置がその基準位置と正確に一致するように微調整を行う。

次に、制御部８は、ウェハ１１が載置されたウェハ保持台１２を所定ピッチでピッチ移動させ、水平に保持することによって、最初にピックアップされるダイＤをピックアップ位置に配置する（ダイ搬送（工程Ｐ２））。ウェハ１１は、予めプローバ等の検査装置により、ダイ毎に検査され、ダイ毎に良、不良を示すマップデータが生成され、制御部８の記憶装置８２に記憶される。ピックアップ対象となるダイＤが良品であるか、不良品であるかの判定はマップデータにより行われる。制御部８は、ダイＤが不良品である場合は、ウェハ１１が載置されたウェハ保持台１２を所定ピッチでピッチ移動させ、次にピックアップされるダイＤをピックアップ位置に配置し、不良品のダイＤをスキップする。

制御部８は、ウェハ認識カメラ２４によってピックアップ対象のダイＤの主面（上面）を撮影し、取得した画像からピックアップ対象のダイＤの上記ピックアップ位置からの位置ずれ量を算出する。制御部８は、この位置ずれ量を基にウェハ１１が載置されたウェハ保持台１２を移動させ、ピックアップ対象のダイＤをピックアップ位置に正確に配置する（ダイ位置決め（工程Ｐ３））。

次いで、制御部８は、ウェハ認識カメラ２４によって取得した画像から、ダイＤの表面検査（外観検査）を行う（工程Ｐ４）。ここで、制御部８は、表面検査で問題があるかどうかを判定し、ダイＤの表面に問題なしと判定した場合には次工程（後述する工程Ｐ９）へ進むが、問題ありと判定した場合には、表面画像を目視で確認するか、さらに高感度の検査や照明条件などを変えた検査を行い、問題がある場合はスキップ処理し、問題がない場合は次工程の処理を行う。スキップ処理は、ダイＤの工程Ｐ９以降をスキップし、ウェハ１１が載置されたウェハ保持台１２を所定ピッチでピッチ移動させ、次にピックアップされるダイＤをピックアップ位置に配置する。

制御部８は、基板供給部６で基板Ｓを搬送レーン５２に載置する（基板ローディング（工程Ｐ５））。制御部８は、基板Ｓを掴み搬送する基板搬送爪５１をボンディング位置まで移動させる（基板搬送（工程Ｐ６））。

基板認識カメラ４４にて基板を撮像して位置決めを行う（基板位置決め（工程Ｐ７））。

次いで、制御部８は、基板認識カメラ４４によって取得した画像から、基板ＳのパッケージエリアＰの表面検査を行う（工程Ｐ８）。ここで、制御部８は、表面検査で問題があるかどうかを判定し、基板ＳのパッケージエリアＰの表面に問題なしと判定した場合には次工程（後述する工程Ｐ９）へ進むが、問題ありと判定した場合には、表面画像を目視で確認するか、さらに高感度の検査や照明条件などを変えた検査を行い、問題がある場合はスキップ処理し、問題がない場合は次工程の処理を行う。スキップ処理は、基板ＳのパッケージエリアＰの該当タブへの工程Ｐ１０以降をスキップし、基板着工情報に不良登録を行う。

制御部８は、ピックアップ対象のダイＤを正確にピックアップ位置に配置した後、コレット２２を含むピックアップヘッド２１によってダイＤをダイシングテープ１６からピックアップし（ダイハンドリング（工程Ｐ９））、中間ステージ３１に載置する（工程Ｐ１０）。制御部８は、中間ステージ３１に載置したダイの姿勢ずれ（回転ずれ）の検出をステージ認識カメラ３２にて撮像して行う（工程Ｐ１１）。制御部８は、姿勢ずれがある場合は中間ステージ３１に設けられた旋回駆動装置（不図示）によって実装位置を有する実装面に平行な面で中間ステージ３１を旋回させて姿勢ずれを補正する。

制御部８は、コレット４２を含むボンディングヘッド４１によって中間ステージ３１からダイＤをピックアップし、基板ＳのパッケージエリアＰまたは既に基板ＳのパッケージエリアＰにボンディングされているダイにボンディング（圧着）する（ダイアタッチ（工程Ｐ１１））。

制御部８は、ダイＤをボンディングした後、そのボンディング位置が正確になされているかを検査する（ダイと基板の相対位置検査（工程Ｐ１２））。このとき、ダイの位置合わせと同様にダイの中心と、タブの中心を求め、相対位置が正しいかを検査する。

次いで、制御部８は、基板認識カメラ４４によって取得した画像から、ダイＤおよび基板Ｓの表面検査を行う（工程Ｐ１３）。ここで、制御部８は、表面検査で問題があるかどうかを判定し、ボンディングされたダイＤの表面に問題なしと判定した場合には次工程（後述する工程Ｐ９）へ進むが、問題ありと判定した場合には、表面画像を目視で確認するか、さらに高感度の検査や照明条件などを変えた検査を行い、問題がある場合はスキップ処理し、問題がない場合は次工程の処理を行う。スキップ処理では、基板着工情報に不良登録を行う。

次に、制御部８は、基板認識カメラ４４の照明装置の照射光を切替えて画像を取得し、取得した画像から、ダイＤのボイド検査を行う（工程Ｐ１４）。ここで、制御部８は、ダイのボイド検査で問題がある場合は再圧着を行う（工程Ｐ１５）。この場合、ボイドや捲れの位置を考慮してボンディングヘッド４１の位置をずらして再圧着を行う。ダイのボイド検査で問題がない場合は再圧着を行わず次の工程を行う。

以後、同様の手順に従ってダイＤが１個ずつ基板ＳのパッケージエリアＰにボンディングする。１つの基板のボンディングが完了すると、基板搬送爪５１で基板Ｓを基板搬出部７まで移動して（基板搬送（工程Ｐ１６））、基板搬出部７に基板Ｓを渡す（基板アンローディング（工程Ｐ１７））。

以後、同様の手順に従ってダイＤが１個ずつダイシングテープ１６から剥がされる（工程Ｐ９）。不良品を除くすべてのダイＤのピックアップが完了すると、それらダイＤをウェハ１１の外形で保持していたダイシングテープ１６およびウェハリング１４等をウェハカセットへアンローディングする（工程Ｐ１８）。

まず、ウェハ認識カメラについて図７を用いて説明する。図７はダイ供給部の光学系を説明するための図であり、ウェハ認識カメラおよびダイに画像撮影用の光を照射する照明装置の配置を示している。
ウェハ認識カメラ２４はカメラ本体２４１とレンズ２４２とを備え、ダイＤの主面の画像を撮影する構成となっている。
カメラ本体２４１とダイＤとを結ぶ線上のレンズ２４２とダイＤとの間には、面発光照明（光源）２５１、ハーフミラー（半透過鏡）２５４を内部に備えた照明装置２５が配置されている。面発光照明２５１からの照射光である拡散光は、ハーフミラー２５４によってカメラ本体２４１と同じ光軸で反射され、ダイＤに照射される。カメラ本体２４１と同じ光軸でダイＤに照射されたその散乱光は、ダイＤで反射し、そのうちの正反射光がハーフミラー２５４を透過してカメラ本体２４１に達し、ダイＤの映像を形成する。すなわち、照明装置２５は同軸落射照明（同軸照明）の機能を有する。

照明装置２５内の面発光照明２５１は面発光タイプのＬＥＤ光源であり、平面配列したＬＥＤを有するＬＥＤ基板２５２と、ＬＥＤ基板２５２に対向して設けられる拡散板２５３と、を備え、ダイＤには拡散光が照射される。

ウェハ認識カメラ２４およびその照明装置２５について説明したが、ステージ認識カメラ３２およびその照明装置も同様である。

次に、基板認識カメラについて図８を用いて説明する。図８はボンディング部の光学系を説明するための図であり、基板認識カメラおよびダイに画像撮影用の光を照射する照明装置の配置を示している。
基板認識カメラ４４はカメラ本体４４１とレンズ４４２とを備え、ダイＤの主面の画像を撮影する構成となっている。
カメラ本体４４１とダイＤとを結ぶ線上のレンズ４４２とダイＤとの間には、面発光照明（光源）４５１、ハーフミラー（半透過鏡）４５２を内部に備えた照明装置４５が配置されている。面発光照明４５１からの照射光は、ハーフミラー４５４によってカメラ本体４４１と同じ光軸で反射され、ダイＤに照射される。カメラ本体４４１と同じ光軸でダイＤに照射されたその散乱光は、ダイＤで反射し、そのうちの正反射光がハーフミラー４５４を透過してカメラ本体４４１に達し、ダイＤの映像を形成する。すなわち、照明装置４５は同軸落射照明（同軸照明）の機能を有する。

レンズ４４２は、面発光照明（光源）４４３、ハーフミラー（半透過鏡）４４４を内部に備え、面発光照明４４３からの照射光は、ハーフミラー４４４によってカメラ本体４４１と同じ光軸で反射され、ダイＤに平行光として照射される、レンズ内同軸照明である。面発光照明４４３は面発光タイプのＬＥＤ光源である。

照明装置４５内の面発光照明４５１は面発光タイプのＬＥＤ光源であり、平面配列したＬＥＤを有するＬＥＤ基板４５２と、ＬＥＤ基板４５２に対向して設けられる拡散板４５３と、を備え、ダイＤには拡散光が照射される。

面発光照明４４３からの平行光と面発光照明４５１からの拡散光は切替えてダイＤに照射され、ボイドを検出する場合は、平行光がダイＤに照射され、位置合わせやボイド以外の外観検査の場合は、拡散光がダイＤに照射される。

平行光によるボイドの検出について図９、１０を用いて説明する。図９は基板への圧着が不充分なダイの撮像画像であり、図９（Ａ）はボイドを有するダイの平行光の照射による撮像画像であり、図９（Ｂ）は捲れを有するダイの平行の照射による撮像画像である。図１０は図９の撮像画像を説明する図であり、図１０（Ａ）は図９（Ａ）の模式図、図１０（Ｂ）は図９（Ｂ）の模式図、図１０（Ｃ）は図１０（Ａ）のＡ１−Ａ２線における断面模式図、図１０（Ｄ）は図１０（Ｂ）のＢ１−Ｂ２線における断面模式図である。

図９（Ａ）、９（Ｂ）に示すように、ボイドや捲れを有する部分の撮像画像は黒くなっている。これは、図１０（Ｃ）、１０（Ｄ）に示すように、薄いダイではボイドにより表面が凸状態になり、また、薄いダイでは圧着が充分でないとダイが捲れる状態になり、平行光では反射光が戻らないためである。よって、基板に平行でない部分をダイが有する場合、平行光を照射することで、その部分は黒く撮像され検出することができる。

＜変形例＞
以下、代表的な変形例について例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施例にて説明されているものと同様の構成および機能を有する部分に対しては、上述の実施例と同様の符号が用いられ得るものとする。そして、かかる部分の説明については、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施例における説明が適宜援用され得るものとする。また、上述の実施例の一部、および、変形例の全部または一部が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。

（変形例１）
基板認識カメラにおいて、平行光と拡散光の切替えの他の例について図１１を用いて説明する。図１１はボンディング部の光学系を説明するための図であり、基板認識カメラおよびダイに画像撮影用の光を照射する照明装置の配置を示している。図１１（Ａ）は側面図であり、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）に対して９０度回転した位置から見た側面図である。
基板認識カメラ４４Ａはカメラ本体４４１とレンズ４４２Ａとを備え、ダイＤの主面の画像を撮影する構成となっている。
カメラ本体４４１とダイＤとを結ぶ線上のレンズ４４２ＡとダイＤとの間には、面発光照明（光源）４５１Ａ、ハーフミラー（半透過鏡）４５４を内部に備えた照明装置４５Ａが配置されている。面発光照明４５１からの照射光は、ハーフミラー４５４によってカメラ本体４４１と同じ光軸で反射され、ダイＤに照射される。カメラ本体４４１と同じ光軸でダイＤに照射されたその散乱光は、ダイＤで反射し、そのうちの正反射光がハーフミラー４５４を透過してカメラ本体４４１に達し、ダイＤの映像を形成する。すなわち、照明装置４５は同軸落射照明（同軸照明）の機能を有する。

照明装置４５Ａ内の面発光照明４５１は面発光タイプのＬＥＤ光源であり、平面配列したＬＥＤを有するＬＥＤ基板４５２と、ＬＥＤ基板４５２に対向して設けられる拡散板４５３と、を備える。図１１（Ｂ）に示すように、拡散板４５３Ａは左右にスライド可能であり、拡散板４５３Ａが左に位置する場合は、ダイＤには拡散光が照射される。拡散板４５３Ａが右に位置する場合は、ダイＤには平行光が照射される。

（変形例２）
ボイド検出をボンディングステーションとは別のステーションで実施する場合について図１２を用いて説明する。図１２はボイド認識カメラでボイドを検出する場合を説明する概念平面図である。

実線矢印はピックアップヘッドまたはボンディングヘッドの動きを示し、破線は基板認識カメラおよびボイド認識カメラの動きを示す。ボンディングヘッド４１、基板認識カメラ４４およびボイド認識カメラ４６は基板上Ｙ軸方向に移動する。

ダイボンディング後（位置検査および表面検査後）にボンディングステーションの隣以降のステーション（ボイド検出ステーションＶＳ）にダイＤがボンディングされた基板Ｓを移動して、平行光を照射してボイドのみ確認する。ボイド認識カメラ４６は、例えば図８の基板認識カメラ４４のみを有し、照明装置４５を有さない構成、または図１１の基板認識カメラ４４Ａと拡散板４５３Ａを有さない照明装置４５Ａとを有する構成である。実施例および変形例１の照明切替は高速で可能、画像取込時間のみであれば別ステーションにする必要性は低いが、より高生産性を求められる場合は有効である。

以上、本発明者によってなされた発明を実施形態および実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態および実施例に限定されるものではなく、種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば、実施例ではダイ位置認識の後にダイ外観検査認識を行っているが、ダイ外観検査認識の後にダイ位置認識を行ってもよい。
また、実施例では拡散光を照射した撮像（ダイ位置認識、ダイ外観検査認識）の後に平行光を照射した撮像（ボイド検査認識）を行っているが、ボイド検査認識の後にダイ位置認識、ダイ外観検査認識を行ってもよい。
また、実施例ではウェハの裏面にＤＡＦが貼付されているが、ＤＡＦはなくてもよい。
また、実施例ではピックアップヘッドおよびボンディングヘッドをそれぞれ１つ備えているが、それぞれ２つ以上であってもよい。また、実施例では中間ステージを備えているが、中間ステージがなくてもよい。この場合、ピックアップヘッドとボンディングヘッドは兼用してもよい。

１０・・・ダイボンダ
１・・・ダイ供給部
１３・・・突上げユニット
２・・・ピックアップ部
２４・・・ウェハ認識カメラ
３・・・アライメント部
３１・・・中間ステージ
３２・・・ステージ認識カメラ
４・・・ボンディング部
４１・・・ボンディングヘッド
４２・・・コレット
４４・・・基板認識カメラ
４４２・・・レンズ
４４３・・・高原
４４４・・・ハーフミラー
５・・・搬送部
５１・・・基板搬送爪
８・・・制御部
Ｓ・・・基板
ＢＳ・・・ボンディングステージ
Ｄ・・・ダイ
Ｐ・・・パッケージエリア
４５・・・照明部
４５１・・・光源
４５２・・・ＬＥＤ基板
４５３・・・拡散板
４５４・・・ハーフミラー

Claims (12)

1. ダイを基板または既にボンディングされているダイ上にボンディングするボンディングヘッドを有するボンディング部と、
   前記ボンディングされたダイを撮像する撮像部と、
   前記ボンディングされたダイと前記撮像部とを結ぶ線上に配置される照明部と、
   前記ボンディング部、前記撮像部および前記照明部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記ダイの位置検査時には前記照明部から拡散光を前記ダイに照射し、前記ダイのボイド検出時には前記照明部から平行光を前記ダイに照射し、前記撮像部で前記ダイを撮像するダイボンディング装置。
2. 請求項１において、
   前記照明部は前記平行光を照射する第一照明部と前記拡散光を照射する第二照明部とを備え、前記第一照明部と前記第二照明部とを切り替えて照射するダイボンディング装置。
3. 請求項２において、
   さらに、前記撮像部と前記第二照明部との間にレンズ部を有し、
   前記レンズ部は前記第一照明部を有し、
   前記第一照明部は前記撮像部の中心線上に配置されるハーフミラーと面発光照明とを有する同軸照明であるダイボンディング装置。
4. 請求項３において、
   前記第二照明部は前記撮像部の中心線上に配置されるハーフミラーと拡散板を有する面発光照明とを有する同軸照明であるダイボンディング装置。
5. 請求項２において、
   前記照明部は前記撮像部の中心線上に配置されるハーフミラーと拡散板と面発光照明とを有する同軸照明であり、
   前記拡散板を前記ハーフミラーと前記面発光照明との間から移動した状態が前記第一照明部であり、
   前記拡散板を前記ハーフミラーと前記面発光照明との間に配置した状態が前記第二照明部であるダイボンディング装置。
6. 請求項１において、
   前記撮像部は前記ダイの位置検査を行う第一撮像部と前記ダイのボイド検査を行う第二撮像部とを備え、
   前記照明部は前記平行光を照射する第一照明部と前記拡散光を照射する第二照明部とを備えるダイボンディング装置。
7. 請求項１において、さらに、
   前記ダイが貼り付けられたダイシングテープを保持するウェハリングホルダを有するダイ供給部と、
   前記ダイをピックアップするピックアップヘッドと、
   前記ピックアップされたダイが載置される中間ステージと、
   を備え、
   前記ボンディング部は前記中間ステージに載置されたダイを前記ボンディングヘッドでピックアップするダイボンディング装置。
8. 請求項１乃至７の何れか一つにおいて、
   前記制御部はボイドまたは捲れを検出した場合は、前記ボンディングヘッドで再圧着を行うダイボンディング装置。
9. 請求項３乃至５の何れか一つにおいて、
   前記面発光照明は平面配列されたＬＥＤであるダイボンディング装置。
10. （ａ）ダイが貼付されたダイシングテープを保持するウェハリングホルダを搬入する工程と、
    （ｂ）基板を搬入する工程と、
    （ｃ）前記ダイをピックアップする工程と、
    （ｄ）前記ピックアップしたダイを前記基板または既に前記基板にボンディングされているダイ上にボンディングする工程と、
    を備え、
    前記（ｄ）工程は、
    （ｄ１）前記ダイに拡散光を照射して前記ダイを撮像する工程と、
    （ｄ２）前記ダイに平行光を照射して前記ダイを撮像する工程と、
    を備える半導体装置の製造方法。
11. 請求項１０において、
    前記（ｃ）工程は前記ピックアップされたダイを中間ステージに載置し、
    前記（ｄ）工程は前記中間ステージに載置されたダイをピックアップする
    半導体装置の製造方法。
12. 請求項１０において、
    前記（ｄ）工程は、さらに、（ｄ３）前記（ｄ２）工程でボイドまたは捲れを検出した場合、前記ダイを再圧着する工程を備える半導体装置の製造方法。

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