JP2022026730A - 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
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Abstract
Description
すなわち、ダイボンディング装置は、ダイに撮像装置の光軸に沿って光を照射する第一照明装置と、第一照明装置の上方に位置し、ダイに光軸に対して所定の角度で光を照射する第二照明装置と、を備える。第二照明装置は、第二発光部と、前記第二発光部から発せられる第二照射光の光路を制限する光路制御部材と、を備える。光路制御部材により光路が制限された第二照射光が第一照明装置の筒内を通過してダイの上面に照射されるように配置される。
視野角制御フィルムはプライバシーフィルム、覗き見防止フィルム、光路制御フィルムとも呼ばれ、パソコン等のディスプレイに用いられるものである。例えば、視野角制御フィルムは斜光照明102の発光部102aの発光面に貼付等により取り付けられる。この部材は、省スペースで任意の方向の迷光を防止できる。
図8(a)に示されるように、発光部102aの発光面102bに例えば垂直に所定の間隔で平行にルーバー104aを設ける。図8(b)に示されるように、拡散光の照射角が制限される。金属製の遮光ルーバーを使用することで、耐環境性を高めることができる。図8(a)に示されるような平行なものの他に、多角形、円形などのルーバー構造であってもよい。例えば、図8(c)に示されるような六角柱(蜂の巣模様)に組み込んだ部品であるハニカムルーバー104bであってもよい。また、ルーバー間の領域が光を透過する材料で充填されていても良い。
ファイバオプティクプレートは微細な(数μm)の光ファイバを束にした光学デバイスで、入射された光や像(イメージ)をダイレクトに出射面に導くことができる。斜光照明102の発光部102aの発光面にファイバオプティクプレートが取り付けられる。これにより、省スペースで全方向の拡散光等により生じる迷光を防止することができる。
光学レンズは光を屈折させて発散または集束させるための光学素子である。斜光照明102の発光部102aの発光面に屈折により集光して光の向きを絞る光学レンズを取り付ける。これにより、斜光照明の光を集約し、迷光を防止することができる。また、斜光照明の輝度を上昇させることができる。
フレネルレンズは、例えば、上記(b)の光学レンズが持つ曲面を一連の同心円状の溝に置き換えたものである。これらの溝が屈折面として個々に働き、平行光線の光路を曲げて所定の焦点位置に光を集める。これにより、フレネルレンズは物理寸法的に薄い形状ながらも、光学レンズと同様に光を一点に集めることができる。斜光照明102の発光部102aの発光面に屈折により集光して光の向きを絞るフレネルレンズが取り付けられる。これにより、斜光照明102の光を集約し、迷光を防止することができる。また、斜光照明102の輝度を上昇させることができる。また、溝が平行直線状であり、光は直線上に集光するリニアフレネルレンズを用いるようにしてもよい。
図8(d)に示されるように、発光部102aの発光面102bに光拡散に対する遮蔽構造をもつフードを取り付ける。これにより、斜光照明の輝度を落とすことなく同軸照明103内の発光面に対する照射を削減することができる。
斜光照明102の発光部102aの発光面に第一光路制御部材としての偏光フィルタ105aを取り付けると共に、同軸照明103の発光部103aの発光面に第二光路制御部材としての偏光フィルタ105bを取り付ける。偏光フィルタ105aおよび偏光フィルタ105bは直線偏光、円偏光または楕円偏光の偏光フィルタであり、お互いに偏光方向を直交させている。これにより、斜光照明102の照射エリアを狭めることなく、迷光を光源とする同軸照明光を防止することができる。
同軸照明103の発光部103aの発光面に上記(b)で述べた遮光ルーバーや上記(f)で述べたフードを取り付け、同軸照明103の発光部103aの発光面に斜光照明102の光が照射されないようにする。これにより、斜光照明102の輝度を低下させることなく、斜光照明102から同軸照明103の発光部103aの発光面への迷光を防止することができる。
図6に示される実施形態における同軸照明103の構造の変更について図10を用いて説明する。図10(a)は図6に示される実施形態における同軸照明103の窓枠構造の変更を示す上面図であり、図10(b)は図10(a)の断面図である。
図6に示される実施形態における同軸照明103の構造の変更について図11を用いて説明する。図11は図6に示される実施形態における同軸照明103の発光部の配置の変更を示す断面図である。
同軸照明103の発光面に液晶パネルを用い、同軸照明103の消灯時の反射光と点灯時の発光光の輝度差が極端に大きくなるようにする。これにより、斜光照明102の照射エリアを狭めることなく、迷光を光源とする同軸照明光を防止することができる。
図6に示される実施形態における同軸照明に代えてレンズ鏡筒内に同軸照明を用いた例について図12を用いて説明する。図12はレンズ鏡筒内の同軸照明を用いた場合の照明装置の配置を示す図である。
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。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(アライメント)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。なお、ダイDのピックアップ位置はウェハ認識カメラ24によるダイDの認識位置でもある。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。
次に、制御部8は、ウェハ認識カメラ24の照明装置をダイ位置決め用の照明装置に設定する。例えば、制御部8は、実施形態における位置決め用の同軸照明103を点灯し、ダイクラック検査用の斜光照明102を消灯する。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、画像を取得する。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し、ダイDの位置を測定する。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。
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を用いて、ピックアップ対象ダイDの表面検査を行う。ここで、制御部8は、ダイDの表面に問題なしと判定した場合には、後述するダイクラック検査後、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、スキップ処理またはエラー停止する。スキップ処理は、ダイDに対する工程P9以降をスキップし、工程P2に移動する。
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。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。
次に、制御部8は、基板認識カメラ44をボンディング対象のパッケージエリアPの撮像位置(ボンディングタブ撮像位置)へ移動する。制御部8は、基板認識カメラ44の照明装置を基板位置決め用の照明装置に設定する。例えば、制御部8は、実施形態における位置決め用の同軸照明103を点灯し、ダイクラック検査用の斜光照明102を消灯する。制御部8は、基板認識カメラ44によって基板Sを撮影し、画像を取得する。取得した画像から基板SのパッケージエリアPの位置ずれ量を算出して位置を測定する。制御部8は、この位置ずれ量を基に基板Sを移動させ、ボンディング対象のパッケージエリアPをボンディング位置に正確に配置する位置決めを行う。
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を用いて、基板SのパッケージエリアPの表面検査を行う。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の該当タブに対する工程P13以降の処理をスキップし、基板着工情報に不良登録を行う。
制御部8は、ダイ供給部1によって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、中間ステージ31に載置する。
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。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、ステージ認識カメラ32によって取得した画像を用いて、ダイDの表面検査を行う。ここで、制御部8は、ダイDの表面に問題なしと判定した場合には、ダイクラック検査後、次工程(後述する工程P13)へ進むが、問題ありと判定した場合には、スキップ処理またはエラー停止する。スキップ処理は、そのダイを図示しない不良品トレーなどに載置して、ダイDに対する工程P13以降の処理をスキップし、工程P2に移動する。
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ダイボンディングする。
次に、制御部8は、基板認識カメラ44の照明装置をダイ位置決め用の照明装置に設定する。例えば、制御部8は、実施形態における位置決め用の同軸照明103を点灯し、ダイクラック検査用の斜光照明102を消灯する。制御部8は、基板認識カメラ44によってダイDを撮影し、画像を取得する。取得した画像からダイDの位置を測定する。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。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。
制御部8は、基板認識カメラ44によって取得した画像を用いて、ダイDの表面検査を行う。ここで、制御部8は、ダイDの表面に問題なしと判定した場合には次工程(工程P2)へ進むが、問題ありと判定した場合には、スキップ処理またはエラー停止する。スキップ処理では、基板着工情報に不良登録を行って、工程P2に移動する。
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、基板搬出部7に基板Sを渡す。
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。
101・・・カメラ(撮像装置)
102・・・斜光照明(第二照明装置)
102a・・・発光部(第二発光部)
103・・・同軸照明(第一照明装置)
103a・・・発光部(第一発光部)
103b・・・ハーフミラー(半透過鏡)
103c・・・鏡筒(筒)
104・・・光路制御部材
110・・・制御装置
D・・・ダイ
Claims (18)
- ダイを撮像する撮像装置と、
前記ダイに前記撮像装置の光軸に沿って光を照射する第一照明装置と、
前記第一照明装置の上方に位置し、前記ダイに前記光軸に対して所定の角度で光を照射する第二照明装置と、
前記撮像装置、前記第一照明装置および前記第二照明装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記第一照明装置は、筒内に、面発光光源を有する第一発光部と、前記第一発光部から発せられる第一照射光を前記ダイの上面に照射する半透過鏡と、を備え、
前記第二照明装置は、第二発光部と、前記第二発光部から発せられる第二照射光の光路を制限する光路制御部材と、を備え、前記光路制御部材により光路が制限された前記第二照射光が前記筒内を通過して前記ダイの上面に照射されるように配置され、
前記制御装置は、前記ダイのクラックを検査する場合、前記第一照明装置を消灯すると共に、前記第二照明装置を点灯し、前記第二照明装置から前記第二照射光を前記ダイの上面に照射するよう構成されるダイボンディング装置。 - 請求項1のダイボンディング装置において、
前記光路制御部材は、光路制御フィルムまたは遮光ルーバーまたはファイバオプティクプレートまたは光学レンズまたはフレネルレンズまたは照明フードであるダイボンディング装置。 - 請求項1のダイボンディング装置において、
前記第一照明装置は、さらに、前記第一発光部の前記半透過鏡ハーフミラー側に取り付けられ、前記第二照明装置からの前記第二照射光の光路を制限する第一光路制御部材を備えるダイボンディング装置。 - 請求項3のダイボンディング装置において、
前記第一光路制御部材は、遮光ルーバーまたは照明フードまたは光路制御フィルムであるダイボンディング装置。 - 請求項3のダイボンディング装置において、
前記第一光路制御部材は第一偏光フィルタであり、前記光路制御部材は前記第一偏光フィルタと透過軸が直交する第二偏光フィルタであるダイボンディング装置。 - ダイを撮像する撮像装置と、
前記ダイに前記撮像装置の光軸に沿って光を照射する第一照明装置と、
前記第一照明装置の上方に位置し、前記ダイに前記光軸に対して所定の角度で光を照射する第二照明装置と、
前記撮像装置、前記第一照明装置および前記第二照明装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記第一照明装置は、筒内に、面発光光源を有する第一発光部と、前記第一発光部から発せられる第一照射光を前記ダイの上面に照射する半透過鏡と、を備え、
前記第二照明装置は、第二発光部を備え、前記第二発光部から照射される第二照射光が前記筒内を通過して前記ダイの上面に照射されるように配置され、
前記第一照明装置は、さらに、前記第二発光部から照射される前記第二照射光の一部を遮る遮光部または前記第二発光部から照射される前記第二照射光の光路を制限する第一光路制限部材を備え。
前記制御装置は、前記ダイのクラックを検査する場合、前記第一照明装置を消灯すると共に、前記第二照明装置を点灯し、前記第二照明装置から前記第二照射光を前記ダイの上面に照射するよう構成されるダイボンディング装置。 - 請求項6のダイボンディング装置において、
前記遮光部は前記第一発光部の前記半透過鏡側に取り付けられた遮光ルーバーまたは照明フードまたは光路制御フィルムであるダイボンディング装置。 - 請求項6のダイボンディング装置において、
前記筒は窓を有する天井を備え、
前記遮光部は、前記第二発光部から照射される前記第二照射光が前記第一発光部に入光されないように形成された前記窓を有する前記天井であるダイボンディング装置。 - 請求項6のダイボンディング装置において、
前記筒は窓を有する天井を備え、
前記遮光部は前記天井であり、
前記第一発光部は、前記第二発光部から照射される前記第二照射光が入光されない位置に配置されるダイボンディング装置。 - ダイを撮像する撮像装置と、
前記ダイに前記撮像装置の光軸に沿って光を照射する第一照明装置と、
前記第一照明装置の下端よりも上方に位置し、前記ダイに前記光軸に対して所定の角度で光を照射する第二照明装置と、
前記撮像装置、前記第一照明装置および前記第二照明装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記第一照明装置は、筒内に、レンズと、面発光光源を有する第一発光部と、前記第一発光部から発せられる第一照射光を前記ダイの上面に照射する半透過鏡と、を備え、
前記第二照明装置は、第二発光部を備え、前記第二発光部から照射される第二照射光が前記筒内を通過しないで前記ダイの上面に照射されるように配置され、
前記制御装置は、前記ダイのクラックを検査する場合、前記第一照明装置を消灯すると共に、前記第二照明装置を点灯し、前記第二照明装置から前記第二照射光を前記ダイの上面に照射するよう構成されるダイボンディング装置。 - 請求項1から10の何れか1項のダイボンディング装置において、
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を備え、
前記制御装置は前記撮像装置および前記第一照明装置および前記第二照明装置を用いて前記ダイシングテープに貼り付けられた前記ダイを撮像するよう構成されるダイボンディング装置。 - 請求項1から10の何れか1項のダイボンディング装置において、
さらに、前記ダイを基板または既にボンディングされている前記ダイ上にボンディングするボンディングヘッドを備え、
前記制御装置は前記撮像装置および前記第一照明装置および前記第二照明装置を用いて前記基板または前記ダイ上にボンディングされた前記ダイを撮像する構成されるダイボンディング装置。 - 請求項1から10の何れか1項のダイボンディング装置において、
さらに、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、
前記制御装置は前記撮像装置および前記第一照明装置および前記第二照明装置を用いて前記中間ステージの上に載置されたダイを撮像する構成されるダイボンディング装置。 - (a)請求項1から10の何れか1項のダイボンディング装置に基板を搬入する工程と、
(b)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、
(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、
を含む半導体装置の製造方法。 - 請求項14の半導体装置の製造方法において、
前記(c)工程は前記ピックアップされた前記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。 - 請求項14の半導体装置の製造方法において、
前記(c)工程は前記撮像装置および前記第一照明装置および前記第二照明装置を用いて前記ダイシングテープに貼り付けられた前記ダイを撮像する半導体装置の製造方法。 - 請求項14の半導体装置の製造方法において、
前記(d)は前記撮像装置および前記第一照明装置および前記第二照明装置を用いて前記基板または前記ダイ上にボンディングされた前記ダイを撮像する半導体装置の製造方法。 - 請求項15の半導体装置の製造方法において、
前記(d)工程は前記撮像装置および前記第一照明装置および前記第二照明装置を用いて前記中間ステージの上に載置された前記ダイを撮像する半導体装置の製造方法。
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