JP2022046979A - 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

ダイボンディング装置および半導体装置の製造方法 Download PDF

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Abstract

Figure 2022046979000001
【課題】汎用性がより高いダイボンディング装置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、ダイ供給部からダイをピックアップして反転するピックアップフリップヘッドと、ピックアップフリップヘッドがピックアップしたダイをピックアップするトランスファヘッドと、トランスファヘッドがピックアップしたダイが載置される第一中間ステージおよび第二中間ステージと、第一中間ステージまたは第二中間ステージに載置された前記ダイをピックアップして基板に載置するボンドヘッドと、を備える。第一中間ステージおよび第二中間ステージは、少なくとも、トランスファヘッドによりダイが載置される位置とボンドヘッドによりダイがピックアップされる位置との間を移動可能である。第二中間ステージは、ダイのバンプに転写するためのフラックスが成膜される収容部を有する。
【選択図】図１

Description

本開示はダイボンディング装置に関し、例えばフラックス転写を行うダイボンディング装置に適用可能である。
ダイと呼ばれる半導体チップを、例えば、配線基板やリードフレームなど（以下、総称して基板という。）の表面に搭載するダイボンディング装置においては、コレット等の吸着ノズルを用いてダイを基板上に搬送し、押付力を付与すると共に、接合材を加熱することによりダイの表面を上（フェースアップ）にして基板に装着する装置がある。また、ダイボンディング装置の中には、ピックアップしたダイを裏返し（フリップ）表面を下（フェースダウン）にして基板に装着する装置がある。また、ダイの表面に設けられた突起状の接続電極であるバンプにフラックスを塗布して基板に装着される場合がある。ここで、フラックスは半田付け促進剤であり、異物や酸化膜を取り除く浄化作用、接合部の酸化を防止する酸化防止作用および溶けた半田が丸くなるのを抑える表面張力低下作用がある。
特開２０１５－１７７０３８号公報
例えば、フェースダウンのボンディングにおいては、フラックスを塗布する場合としない場合がある。また、より高精度化の要求またはより高速化の要求等、ダイボンディング装置において求められる機能が使用者により異なる。
本開示の課題は、汎用性がより高いダイボンディング装置を提供することである。
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、ダイ供給部からダイをピックアップして反転するピックアップフリップヘッドと、ピックアップフリップヘッドがピックアップしたダイをピックアップするトランスファヘッドと、トランスファヘッドがピックアップしたダイが載置される第一中間ステージおよび第二中間ステージと、第一中間ステージまたは第二中間ステージに載置された前記ダイをピックアップして基板に載置するボンドヘッドと、を備える。第一中間ステージおよび第二中間ステージは、少なくとも、トランスファヘッドによりダイが載置される位置とボンドヘッドによりダイがピックアップされる位置との間を移動可能である。第二中間ステージは、ダイのバンプに転写するためのフラックスが成膜される収容部を有する。
上記ダイボンディング装置によれば、汎用性を向上させることができる。
実施形態におけるフリップチップボンダの主要部の概略を示す斜視図である。 図１において矢印Ａ方向から見たときに、ピックアップフリップヘッドおよびトランスファヘッドの動作を説明する図である。 図１において矢印Ｂ方向から見たときに、中間ステージおよびボンドヘッドの動作を説明する図である。 図１のダイ供給部の主要部を示す概略断面図である。 図１に示す第二中間ステージのディッピング機構を第二中間ステージの移動方向に対して垂直な方向から見た側面図である。 図５に示すＣ－Ｃ線における断面図である。 図１に示すフリップチップボンダにおける第一フェースダウンボンディング方法を説明する斜視図である。 図５に示すフリップチップボンダで実施される第一フェースダウンボンディング方法を示すフローチャートである。 第一フェースダウンボンディング方法を説明するための図である。 第一フェースダウンボンディング方法を説明するための図である。 第一フェースダウンボンディング方法を説明するための図である。 第一フェースダウンボンディング方法を説明するための図である。 第一フェースダウンボンディング方法を説明するための図である。 図１に示すフリップチップボンダにおける第二フェースダウンボンディング方法の動作を説明する斜視図である。 図１４に示すフリップチップボンダで実施される第二フェースダウンボンディング方法を示すフローチャートである。 第二フェースダウンボンディング方法を説明するための図である。 第二フェースダウンボンディング方法を説明するための図である。 図１に示すフリップチップボンダにおける第三フェースダウンボンディング方法の動作を説明する斜視図である。 図１８に示すフリップチップボンダで実施される第三フェースダウンボンディング方法を示すフローチャートである。 第三フェースダウンボンディング方法を説明するための図である。 第三フェースダウンボンディング方法を説明するための図である。 第三フェースダウンボンディング方法を説明するための図である。 図１に示すフリップチップボンダにおける第四フェースダウンボンディング方法を説明する斜視図である。 図２３に示すフリップチップボンダで実施される第四フェースダウンボンディング方法を示すフローチャートである。 図１に示すフリップチップボンダにおけるフェースアップボンディングの動作を説明する斜視図である。 図２５に示すフリップチップボンダで実施されるフェースアップボンディング方法を示すフローチャートである。 第一変形例におけるフリップチップボンダの主要部の概略を示す斜視図である。
以下、実施形態について、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、本開示の解釈を限定するものではない。
ダイボンディング装置としてのフリップチップボンダについて説明する。なお、実施形態におけるフリップチップボンダは、例えばチップ面積を超える広い領域に再配線層を形成するパッケージであるファンアウト型パネルレベルパッケージ（Fan Out Panel Level Package：ＦＯＰＬＰ）等の製造に用いられる。
（フリップチップボンダの構成）
図１は実施形態におけるフリップチップボンダの概略構成を示す斜視図である。図２は図１において矢印Ａ方向から見たときに、ピックアップフリップヘッドおよびトランスファヘッドの動作を説明する図である。図３は図１において矢印Ｂ方向から見たときに、中間ステージおよびボンドヘッドの動作を説明する図である。図４は図１に示すダイ供給部の主要部を示す概略断面図である。
図１に示すように、フリップチップボンダ１０は、大別して、ダイ供給部１と、ピックアップ部２と、中間ステージ部３と、ボンディング部４と、各部の動作を監視し制御する制御装置７と、を備える。フリップチップボンダ１０は、ダイＤの表面（バンプ面）を下にして基板に載置するフェースダウンボンディングおよびダイＤの表面を上にして基板に載置するフェースアップボンディングの両方を行うことが可能である。このため、中間ステージ部３に設けられる二つの中間ステージを用いてダイＤを反転する機構を備える。また、フェースダウンボンディングをする場合は、二つの中間ステージのうちの一つをバンプにフラックスを塗布するディッピング機構を備えるステージに変更可能である。
（ダイ供給部）
ダイ供給部１は、ワークの一例である基板Ｐに実装するダイＤを供給する。図４に示すように、ダイ供給部１は、分割されたウエハ１１を保持するウエハ保持台１２と、ウエハ１１からダイＤを突き上げる突上げユニット１３と、を備える。ウエハ保持台１２は、図１に示す駆動機構としてのウエハ保持台テーブル１９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。ウエハリング１４が収納されたウエハカセット（不図示）はフリップチップボンダ１０の外部から供給される。ウエハリング１４は、ウエハ１１が固定され、ウエハ保持台１２に取り付け可能な治具である。
図４に示すように、ウエハ保持台１２は、ウエハリング１４を保持するエキスパンドリング１５と、ウエハリング１４に保持され複数のダイＤが粘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、ダイＤを上方に突き上げるための突上げユニット１３と、を有する。所定のダイＤをピックアップするために、突上げユニット１３は、図示しない駆動機構によって上下方向に移動するよう構成されている。
ダイシングテープ１６上ではダイＤの表面は上を向いており、フェースダウンボンディングを行うダイＤの表面には、図４に示すように、例えばバンプＤｂが設けられている。なお、バンプＤｂは例えば球状でダイＤの表面に離散して複数設けられる。
（ピックアップ部）
ピックアップ部２は、ダイＤをピックアップして反転するピックアップフリップヘッド２１と、ウエハ認識カメラ２４と、トランスファヘッド２５と、トランスファヘッド２５を昇降およびＸ軸方向に沿って移動させる駆動部２７と、を備える。
ピックアップフリップヘッド２１は、図示しない駆動部により、昇降、回転、反転及びＸ軸方向に沿って移動する。ピックアップフリップヘッド２１はＹ軸方向に沿う回転軸を中心にＸＺ面内を回転してピックアップしたダイＤを反転する。図２に示すように、ピックアップフリップヘッド２１はダイＤを先端に吸着保持するコレット２２を有し、トランスファヘッド２５はダイＤを先端に吸着保持するコレット２６を有する。ウエハ認識カメラ２４はピックアップされるダイＤの真上に設けられる。このような構成によって、ピックアップフリップヘッド２１は、ウエハ認識カメラ２４の撮像データに基づいてダイＤをピックアップし、ピックアップフリップヘッド２１を１８０度回転することによりダイＤを反転させて裏面を上に向け、ダイＤをトランスファヘッド２５に渡す姿勢にする。
トランスファヘッド２５は、反転したダイＤをピックアップフリップヘッド２１から受けとり、駆動部２７により、Ｘ軸方向に沿って移動して中間ステージ部３に載置するよう構成されている。
（中間ステージ部）
中間ステージ部３は、ダイＤが一時的に載置される第一中間ステージ３１＿１、第二中間ステージ３１＿２または第三中間ステージ３１＿３と、アンダビジョンカメラ３４と、を備える。第一中間ステージ３１＿１、第二中間ステージ３１＿２および第三中間ステージ３１＿３は図示しない駆動部によりＹ軸方向に沿って移動可能である。また、第一中間ステージ３１＿１はダイＤを吸着してＹ軸方向に沿う回転軸を中心にＸＺ面内を回転して反転し、第三中間ステージ３１＿３の上に載置可能である。すなわち、第一中間ステージ３１＿１および第三中間ステージ３１＿３によりダイＤを反転する機構を構成している。また、第二中間ステージ３１＿２は後述するディッピング機構を備えている。
図３に示すように、第一中間ステージ３１＿１、第二中間ステージ３１＿２および第三中間ステージ３１＿３は、Ｙ軸方向において、トランスファヘッド２５とのダイＤの受け渡し位置である第一位置Ｐ１、第二中間ステージ３１＿２における後述するフラックス成膜位置である第二位置Ｐ２およびボンドヘッド４１とのダイＤの受け渡し位置である第三位置Ｐ３を移動可能である。なお、第二位置Ｐ２は、第一中間ステージ３１＿１と第三中間ステージ３１＿３とのダイＤの受渡し位置でもある。アンダビジョンカメラ３４はボンドヘッド４１によって保持されているダイＤの下面を撮像する。ここで、ダイＤの下面は、フェースアップボンディングの場合はダイＤの裏面側であり、フェースダウンボンディングの場合はダイＤの表面側である。
（ボンディング部）
ボンディング部４は、第一中間ステージ３１＿１、第二中間ステージ３１＿２または第三中間ステージ３１＿３からダイＤをピックアップし、搬送されてくる基板Ｐ上にボンディングする。ボンディング部４はボンドヘッド４１と、ボンドヘッド４１をＺ軸方向に沿って移動させるボンドヘッドテーブル４５と、ボンドヘッドテーブル４５をＹ軸方向に沿って移動させるガントリテーブル（Ｙビーム）４３と、ガントリテーブル４３をＸ軸方向に沿って移動させる一対のＸビーム（不図示）と、基板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ボンドカメラ４４と、を備える。ガントリテーブル４３はボンドステージＢＳ（図３参照）上を跨るようにＹ軸方向に沿って伸びてその両端がそれぞれＸ軸方向に沿って移動自在に一対のＸビームに支持されている。ダイＤが基板Ｐにボンディングされる際、基板ＰはボンドステージＢＳに吸着固定されている。ボンドカメラ４４はボンドヘッドテーブル４５に設けられている。図３に示すように、ボンドヘッド４１はダイＤを先端に吸着保持するコレット４２を有する。
このような構成によって、ボンドヘッド４１は、第一中間ステージ３１＿１、第二中間ステージ３１＿２または第三中間ステージ３１＿３からダイＤをピックアップし、アンダビジョンカメラ３４およびボンドカメラ４４でボンドヘッド４１がダイＤを保持する位置を撮像する。この撮像データに基づいてボンディング位置決め補正位置を算出し、ボンドヘッド４１を移動して基板ＰにダイＤをボンディングする。
図示しないが、フリップチップボンダ１０は、基板ＰをＸ軸方向に沿って移動させる一組の平行に設けられた搬送レールと、フリップチップボンダ１０の外部から搬入される基板Ｐを搬送レーンに供給する基板供給部と、ダイＤが載置された基板Ｐをフリップチップボンダ１０の外部に搬出する基板搬出部と、を備える。このような構成によって、基板供給部から基板Ｐを供給し、搬送レールに沿ってボンディング位置まで移動し、ボンディング後、基板搬出部まで移動して、基板搬出部に基板Ｐを渡す。基板ＰにダイＤをボンディング中に、基板供給部は新たな基板Ｐを供給し、搬送レール上で待機する。
制御装置７は、フリップチップボンダ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）やデータを格納する記憶装置（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。
（ディッピング機構）
第二中間ステージ３１＿２に設けられるディッピング機構の構成と動作について図５および図６を用いて説明する。図５は第二中間ステージのディッピング機構の概略を説明する側面図である。図６は図５に示すＣ－Ｃ線における断面図である。
ダイＤのバンプＤｂにフラックスを塗布するディッピングは、ダイＤのバンプＤｂをフラックスが収納されている凹状の空洞に浸漬して行う。これをフラックス転写という。また、塗布によって失われる空洞のフラックスを補充する。これをフラックス成膜という。これらのフラックス転写およびフラックス成膜を行う機構をディッピング機構という。
第二中間ステージ３１＿２に設けられるディッピング機構８の基本的な構成は特開２０１５－１７７０３８号公報に記載される構成と同様である。図５に示すように、ディッピング機構８は、スキージ８１と、少なくとも１つの凹部で形成されたフラックスＦの収容部８２ｄが組み込まれているプレート８２ｐと、を備える。プレート８２ｐはスキージ８１の下をＹ軸方向に沿って移動することが可能である。プレート８２ｐが移動することにより収容部８２ｄにはスキージ８１からフラックスＦが供給されて均質に成膜される。収容部８２ｄに供給されるフラックスＦは、フラックス単体だけではなく、柔軟性があってフラックスと親和性のある物質、例えば、シリコーンを主原料とする非常にやわらかいゲル状素材にフラックスを混在させたものであってもよい。
スキージ８１は、フラックスＦが均一に充填され、底部に設けられた開放口から収容部８２ｄにフラックスＦを均一に補充する。スキージ８１の底部の開放口は、収容部８２ｄのＸ軸方向の幅以上の長辺を有する。スキージ８１のその下方にＹ軸方向に沿って延伸するガイドスライダ８１ｓを備える。
プレート８２ｐに設けられた収容部８２ｄは、凹状の形状を有する。トランスファヘッド２５またはボンドヘッド４１は、収容部８２ｄに降下し、ダイＤのバンプＤｂを浸漬させてフラックスを転写する。収容部８２ｄの深さは、バンプＤｂの厚さ（ｔｂ）のおよそ１／２から２／３の深さを有する。例えば、ｔｂ＝６０μｍならば、収容部８２ｄの深さはおよそ３０μｍから４０μｍとなる。
プレート８２ｐは下方にプレート８２ｋを備え、プレート８２ｋは上面にＹ軸方向に沿って延伸するガイドレール８２ｇを備える。ガイドレール８２ｇはガイドスライダ８１ｓの下を移動可能であり、プレート８２ｐはスキージ８１の下をＹ軸方向に沿って移動することが可能である。例えば、スキージ８１をスキージロック８３で固定し、プレート８２ｐを移動することにより、収容部８２ｄにフラックスを成膜することができる。
トランスファヘッド２５またはボンドヘッド４１によりバンプＤｂが設けられたダイＤが収容部８２ｄ内に浸漬されると、すべてのバンプＤｂにはんだ付け用フラックスＦが均一に塗布される。その後、ボンドヘッド４１によりバンプＤｂにフラックスが転写されたダイＤが収容部８２ｄからピックアップまたは引き上げられる。
第二中間ステージ３１＿２によるフラックス成膜動作について以下説明する。まず、第二中間ステージ３１＿２はフラックス成膜位置に移動し、図示しない駆動部によりスキージロック８３が下降してスキージ８１を固定する。
次に、第二中間ステージ３１＿２はＹ軸方向に沿って図の左から右に移動する。これにより、スキージ８１に設けられたガイドスライダ８１ｓの下をプレート８２ｋに設けられたガイドレール８２ｇがＹ軸方向に沿って移動し、スキージ８１がプレート８２ｐに対して相対的にＹ軸方向に沿ってプレート８２ｐの右端から左端に移動する。その結果、スキージ８１内のフラックスＦはプレート８２ｐの収容部８２ｄ内に供給される。次に、第二中間ステージ３１＿２はＹ軸方向に沿って図の右から左に移動させて、スキージ８１がプレート８２ｐに対して相対的にＹ軸方向に沿ってプレート８２ｐの左端から右端に移動する。その結果、スキージ８１内のフラックスＦはプレート８２ｐの収容部８２ｄ内に供給される。この第二中間ステージ３１＿２の往復動作により、プレート８２ｐの収容部８２ｄ内にフラックスが成膜される。
最後に、スキージロック８３が上昇してスキージ８１の固定が解除される。
（フェースダウンボンディング方法）
実施形態におけるフリップチップボンダ１０においては、下記に例示した複数のフェースダウンボンディング方法の実施が可能である。
（１）第一フェースダウンボンディング方法
このボンディング方法は、第一中間ステージ３１＿１とフラックス転写ステージとしての第二中間ステージ３１＿２とが使用され、ボンドヘッド４１によりフラックスにダイを浸漬してフラックス転写が行われる。
（２）第二フェースダウンボンディング方法
このボンディング方法は、第一フェースダウンボンディング方法において、フラックス転写の前後においてダイが撮像され、転写ずれが確認される。
（３）第三フェースダウンボンディング方法
このボンディング方法は、第一中間ステージ３１＿１とフラックス転写ステージとしての第二中間ステージ３１＿２とが使用され、トランスファヘッド２５によりフラックスにダイを浸漬してフラックス転写が行われる。
（４）第四フェースダウンボンディング方法
このボンディング方法は、フラックス転写を行わないボンディング方法であり、第二中間ステージ３１＿２がディッピング機構を有しない第三中間ステージ３１＿３に交換され、ピックアップしたダイＤを第一中間ステージ３１＿１と第三中間ステージ３１＿３に交互に載置される。
（第一フェースダウンボンディング方法）
まず、第一フェースダウンボンディング方法について図７から図１３、図２および図４を用いて説明する。図７は図１に示すフリップチップボンダにおける第一フェースダウンボンディング方法の動作を説明する斜視図である。図８は図５に示すフリップチップボンダで実施される第一フェースダウンボンディング方法を示すフローチャートである。図９から図１３は第一フェースダウンボンディング方法を説明するための図であり、図７に示すフリップチップボンダを矢印Ｂおよび矢印Ａの両方から見たときを一つの図で表した模式図である。図９から図１３においては、図３に示すコレット２６，４２の図示を省略している。
第一フェースダウンボンディング方法では、図７に示すように、第一中間ステージ３１＿１およびフラックス転写ステージとしての第二中間ステージ３１＿２を使用する。ここで、第二中間ステージ３１＿２は、Ｙ軸方向において、トランスファヘッド２５とのダイＤの受け渡し位置である第一位置Ｐ１およびボンドヘッド４１とのダイＤの受け渡し位置である第三位置Ｐ３を移動可能である。なお、第三位置Ｐ３に対して第一位置Ｐ１よりも離れた第二位置Ｐ２において、第二中間ステージ３１＿２はフラックス成膜を行う。
実施形態における半導体装置の製造方法のダイボンディング工程では、まず、図４に示すウエハ１１から分割されたダイＤが貼付されたダイシングテープ１６を保持したウエハリング１４をフリップチップボンダ１０に搬入する。制御装置７は、ウエハ１１を保持しているウエハリング１４をダイ供給部１のウエハ保持台１２に載置する。また、基板Ｐを準備し、フリップチップボンダ１０に搬入する。
（ステップＳ１：ウエハダイ認識）
制御装置７は、ウエハ保持台テーブル１９によりウエハ保持台１２をダイＤのピックアップが行われる基準位置まで移動する。次いで、制御装置７は、ウエハ認識カメラ２４によってピックアップ対象のダイＤを撮像し、撮像して取得した画像から、ウエハ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。すなわち、制御装置７はウエハ保持台テーブル１９によりピックアップするダイＤが突上げユニット１３の真上に位置するように図４に示すウエハ保持台１２を移動し、剥離対象ダイを突上げユニット１３とコレット２２に位置決めする。
（ステップＳ２：ウエハダイピックアップ）
図２に示すように、制御装置７はダイシングテープ１６の裏面に突上げユニット１３の上面が接触するように突上げユニット１３を上方に移動する。このとき、制御装置７は、ダイシングテープ１６を突上げユニット１３の上面に吸着する。制御装置７は、コレット２２を真空引きしながら下降させ、剥離対象のダイＤの上に着地させ、ダイＤを吸着する。制御装置７はコレット２２を上昇させ、ダイＤをダイシングテープ１６から剥離する。これにより、ダイＤはピックアップフリップヘッド２１によりピックアップされる。
（ステップＳ３：ピックアップフリップヘッド移動）
制御装置７はピックアップフリップヘッド２１をピックアップ位置から反転位置に移動する。
（ステップＳ４：ピックアップフリップヘッド反転）
図２に示すように、制御装置７はピックアップフリップヘッド２１を１８０度回転させ、ダイＤのバンプＤｂが形成されている面（表面）を反転させて下方に向け、ダイＤをトランスファヘッド２５に渡す姿勢にする。
（ステップＳ５：トランスファヘッド受渡し）
図２に示すように、制御装置７はコレット２６を真空引きしながら下降させ、ピックアップフリップヘッド２１が保持しているダイＤの上に着地させ、ダイＤを吸着する。ピックアップフリップヘッド２１のコレット２２による吸着を解除すると共に、トランスファヘッド２５のコレット２６を上昇させてダイＤをピックアップする。これにより、ダイＤのトランスファヘッド２５への受渡しが行われる。
（ステップＳ６：ピックアップフリップヘッド反転）
図２に示すように、制御装置７は、ピックアップフリップヘッド２１を反転し、コレット２２の吸着面を下方に向ける。
（ステップＳ７：トランスファヘッド移動）
図２に示すように、ステップＳ６の前または並行して、制御装置７は駆動部２７によりトランスファヘッド２５をＸ軸方向に沿ってピックアップフリップヘッド２１とのダイＤの受渡し位置から第一中間ステージ３１＿１の上に移動する。ここで、図７に示すように、第一中間ステージ３１＿１は、Ｙ軸方向において、第一位置Ｐ１に位置する。
（ステップＳ８：第一中間ステージダイ載置）
図２および１０（ａ）に示すように、制御装置７はトランスファヘッド２５を下降させてトランスファヘッド２５に保持しているダイＤを第一中間ステージ３１＿１に載置する。
（ステップＳ９：トランスファヘッド移動）
図２に示すように、制御装置７はトランスファヘッド２５を上昇させてトランスファヘッド２５をＸ軸方向に沿って第一中間ステージ３１＿１の上方からピックアップフリップヘッド２１とのダイＤの受渡し位置に移動する。
（ステップＳ１０：第一中間ステージ位置移動）
図１１（ａ）に示すように、ステップＳ９の後または並行して、制御装置７は第一中間ステージ３１＿１をＹ軸方向に沿って第一位置Ｐ１から第三位置Ｐ３に移動する。
（ステップＳ１１：第一中間ステージダイ位置認識）
図１３（ａ）に示すように、ステップＳ１０の後、制御装置７は、ボンドヘッド４１を第三位置Ｐ３に移動する前に、第一中間ステージ３１＿１に載置されているダイＤをボンドカメラ４４により撮像してダイＤの位置を認識する。この状態では、第二中間ステージ３１＿２はフラックス成膜済みである。また、トランスファヘッド２５は、次のダイＤを保持して第一位置Ｐ１において待機している。第一中間ステージ３１＿１は第三位置Ｐ３で待機している。
（ステップＳ１２：ボンドヘッド受渡し）
図１３（ｂ）に示すように、制御装置７はボンドヘッドテーブル４５によりボンドヘッド４１を下降させて、ボンドヘッド４１のコレットによりダイＤを吸着する。そして、図９（ａ）に示すように、制御装置７はボンドヘッドテーブル４５によりボンドヘッド４１を上昇させて第一中間ステージ３１＿１からダイＤをピックアップする。これにより、ダイＤのボンドヘッド４１への受渡しが行われる。この状態では、第二中間ステージ３１＿２はフラックス転写位置である第二位置Ｐ２に位置し、第二中間ステージ３１＿２の収容部８２ｄには成膜されたフラックスが格納されている。また、トランスファヘッド２５はダイＤを保持して、第一中間ステージ３１＿１が戻るのを待っている。
（ステップＳ１３：第一中間ステージ位置移動）
図９（ｂ）に示すように、制御装置７は第一中間ステージ３１＿１をＹ軸方向に沿って第三位置Ｐ３から第一位置Ｐ１に移動する。
（ステップＳ１４：ボンドヘッド移動）
図９（ｂ）に示すように、ステップＳ１３と並行して、制御装置７は、Ｙビーム４３によりボンドヘッド４１のコレット４２が保持しているダイＤを第三位置Ｐ３に位置する第二中間ステージ３１＿２の上方に移動する。この状態では、第二中間ステージ３１＿２の収容部８２ｄには成膜されたフラックスが格納されている。また、トランスファヘッド２５はダイＤを保持して、第一中間ステージ３１＿１が戻るのを待っている。第一中間ステージ３１＿１はトランスファヘッド２５とのダイＤの受渡し位置である第一位置Ｐ１に移動している（ステップＳ１３）。
（ステップＳ２１：第二中間ステージ位置移動）
制御装置７は第二中間ステージ３１＿２をＹ軸方向に沿って第三位置Ｐ３に移動して待機する。
（ステップＳ２２：フラックス転写）
図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、制御装置７はボンドヘッドテーブル４５によりボンドヘッド４１を下降させてボンドヘッド４１が保持しているダイＤのバンプＤｂを第二中間ステージ３１＿２の収容部８２ｄに成膜されているフラックスＦに浸漬する。これにより、ダイＤのバンプＤｂにフラックスが転写される。この状態では、トランスファヘッド２５はダイＤを保持して、第一中間ステージ３１＿１に載置している（ステップＳ８）。
（ステップＳ２３：ボンドヘッド移動）
図１１（ａ）に示すように、制御装置７は、ボンドヘッドテーブル４５によりボンドヘッド４１を上昇させた後、ＸビームおよびＹビーム４３によりボンドヘッド４１のコレット４２が保持しているダイＤをアンダビジョンカメラ３４の上方に移動する。この状態では、第二中間ステージ３１＿２はフラックス成膜動作をしている（ステップＳ２５）。また、トランスファヘッド２５は、ピックアップフリップヘッド２１からの次のダイＤを待っている。第一中間ステージ３１＿１は第三位置Ｐ３に移動している（ステップＳ１０）。
（ステップＳ２４：第二中間ステージ位置移動）
ステップＳ２３の後または並行して、制御装置７は第二中間ステージ３１＿２をＹ軸方向に沿って第三位置Ｐ３から第二位置Ｐ２に移動する。ここで、第二中間ステージ３１＿２は第二位置Ｐ２において成膜するが、第三位置Ｐ３と第一位置Ｐ１との間、または移動しないで第三位置Ｐ３において成膜してもよい。
（ステップＳ２５：フラックス成膜）
図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、制御装置７は、第二位置Ｐ２において、スキージロック８３を下降してスキージ８１を固定すると共に、第二中間ステージ３１＿２（プレート８２ｐ）を移動することにより、プレート８２ｐの収容部８２ｄにスキージ８１からフラックスＦを供給し、フラックスを成膜させる。
（ステップＳ１５：ピックアップダイ位置認識）
図１１（ａ）に示すように、制御装置７は、ボンドヘッド４１のコレット４２が保持しているダイＤをアンダビジョンカメラ３４により撮像してダイＤの位置を認識する。
（ステップＳ１６：ボンドヘッド移動）
図１１（ｂ）に示すように、制御装置７は、ＸビームおよびＹビーム４３によりボンドヘッド４１のコレット４２が保持しているダイＤをアンダビジョンカメラ３４の上方から基板Ｐの上方に移動する。この状態では、第三中間ステージ３１＿３はフラックス成膜動作をしている（ステップＳ２５）。また、トランスファヘッド２５は、ピックアップフリップヘッド２１からの次のダイＤをピックアップして第一位置Ｐ１へ移動する。第一中間ステージ３１＿１は第三位置Ｐ３で待機している。
（ステップＳ１７：ボンド）
図１２（ａ）に示すように、制御装置７は、ボンドヘッドテーブル４５によりボンドヘッド４１を下降させて、ボンドヘッド４１のコレット４２が保持しているダイＤを基板Ｐの上にボンドする。この状態では、第三中間ステージ３１＿３はフラックス成膜済みである。また、トランスファヘッド２５は、次のダイＤを保持して第一位置Ｐ１において待機している。第一中間ステージ３１＿１は第三位置Ｐ３で待機している。
（ステップＳ１８：ボンドヘッド移動）
制御装置７は、図１２（ｂ）に示すように、ボンドヘッドテーブル４５によりボンドヘッド４１を上降させた後、ＸビームおよびＹビーム４３によりボンドヘッド４１（ボンドカメラ４４）を基板Ｐの上方の外観検査位置に移動する。
（ステップＳ１９：ボンド外観検査）
制御装置７はボンドカメラ４４により基板Ｐの上にボンディングされたダイＤを撮像して外観を検査する。
（ステップＳ２０：ボンドヘッド移動）
図１３（ａ）に示すように、制御装置７はＸビームおよびＹビーム４３によりボンドヘッド４１を基板Ｐの上方の外観検査位置から第三位置Ｐ３に移動する。この状態では、第二中間ステージ３１＿２はフラックス成膜済みである。また、トランスファヘッド２５は、次のダイＤを保持して第一位置Ｐ１において待機している。第一中間ステージ３１＿１は第三位置Ｐ３で待機している。
また、基板ＰへのすべてのダイＤのボンディングが終了した場合、ステップＳ１９の後に、制御装置７は基板搬出部で搬送レールからダイＤがボンディングされた基板Ｐを取り出す。フリップチップボンダ１０から基板Ｐを搬出する。
その後、基板Ｐの上に配置された複数のダイ（半導体チップ）を封止樹脂で一括封止することにより、複数の半導体チップと複数の半導体チップを覆う封止樹脂とを備える封止体を形成した後、封止体から基板Ｐを剥離し、次いで封止体の基板Ｐが貼り付けられていた面上に再配線層を形成してＦＯＰＬＰを製造する。
第一フェースダウンボンディング方法では、フラックス転写ステージとして第二中間ステージ３１＿２を使用することにより、ダイＤのバンプＤｂにフラックスを転写することが可能である。また、フラックス成膜とボンディング動作を並行して行うことが可能である。また、スキージロック８３によりスキージ８１を固定すると共に、第二中間ステージ３１＿２を移動することにより、フラックス成膜が可能であり、スキージ８１の駆動部が不要となる。
（第二フェースダウンボンディング方法）
第二フェースダウンボンディング方法について図１４および図１５を用いて説明する。図１４は図１に示すフリップチップボンダにおける第二フェースダウンボンディング方法の動作を説明する斜視図である。図１５は図１４に示すフリップチップボンダで実施される第二フェースダウンボンディング方法を示すフローチャートである。
第二フェースダウンボンディング方法では、図１４および図１５に示すように、ボンドヘッド４１に保持されたダイＤのバンプＤｂへのフラックス転写の前後において、アンダビジョンカメラ３４によりダイＤのバンプＤｂを撮像して転写状態を確認する。
第二フェースダウンボンディング方法のステップＳ１～Ｓ１３，Ｓ１５～Ｓ２５は図８に示す第一フェースダウンボンディング方法と同様であり、図１５においてステップＳ１～Ｓ１０の図示を省略している。ただし、ステップＳ１４はステップＳ１４ａに変更になり、ステップＳ１４ａとステップ２２との間にステップＳ２６およびステップＳ２７が追加されている。以下、第一フェースダウンボンディング方法と異なる点を中心に図１６および図１７を用いて説明する。図１６および図１７は第二フェースダウンボンディング方法を説明するための図であり、図１４に示すフリップチップボンダを矢印Ｂおよび矢印Ａの両方から見たときを一つの図で表した模式図である。図１６および図１７においては、図３に示すコレット２６，４２の図示を省略している。
（ステップＳ１２：ボンドヘッド受渡し）
第一フェースダウンボンディング方法のステップＳ１２と同様に、制御装置７はボンドヘッドテーブル４５によりボンドヘッド４１を下降させて、ボンドヘッド４１のコレットによりダイＤを吸着する。そして、図１６（ａ）に示すように、制御装置７はボンドヘッドテーブル４５によりボンドヘッド４１を上昇させてダイＤを第一中間ステージ３１＿１からピックアップする。これにより、ダイＤのボンドヘッド４１への受渡しが行われる。この状態では、第二中間ステージ３１＿２はフラックス成膜済みであり、第三位置Ｐ３で待機している。また、トランスファヘッド２５は第一位置Ｐ１においてダイＤを保持して、第一中間ステージ３１＿１が戻るのを待っている。
（ステップＳ１３：第一中間ステージ位置移動）
図１６（ｂ）に示すように、制御装置７は第一中間ステージ３１＿１をＹ軸方向に沿って第三位置Ｐ３から第一位置Ｐ１に移動する。この状態では、第二中間ステージ３１＿２は第三位置Ｐ３で待機している。また、トランスファヘッド２５は第一位置Ｐ１において待機している。
（ステップＳ１４ａ：ボンドヘッド移動）
図１６（ｂ）に示すように、ステップＳ１３と並行して、制御装置７はボンドヘッドテーブル４５によりボンドヘッド４１を上降させて、ＸビームおよびＹビーム４３によりボンドヘッド４１のコレット４２が保持しているダイＤをアンダビジョンカメラ３４の上方に移動する。
（ステップＳ２６：ピックアップダイ位置認識）
図１６（ｂ）に示すように、制御装置７は、ボンドヘッド４１のコレット４２が保持しているダイＤをアンダビジョンカメラ３４により撮像してダイＤの位置を認識する。この状態では、第二中間ステージ３１＿２は第三位置Ｐ３で待機している。また、トランスファヘッド２５は第一位置Ｐ１において待機している。
（ステップＳ２７：ボンドヘッド移動）
図１７（ａ）に示すように、制御装置７は、ＸビームおよびＹビーム４３によりボンドヘッド４１のコレット４２が保持しているダイＤをアンダビジョンカメラ３４の上方から第三位置Ｐ３に移動する。この状態では、第二中間ステージ３１＿２は第三位置Ｐ３に位置し、収容部８２ｄには成膜されたフラックスが格納されている。また、トランスファヘッド２５はダイＤを保持して、第一中間ステージ３１＿１に載置している。
（ステップＳ２２：フラックス転写）
図１７（ｂ）に示すように、制御装置７はボンドヘッドテーブル４５によりボンドヘッド４１を下降させて、ボンドヘッド４１が保持しているダイＤのバンプＤｂを第二中間ステージ３１＿２の収容部８２ｄに成膜されているフラックスＦに浸漬する。これにより、ダイＤのバンプＤｂにフラックスが転写される。この状態では、トランスファヘッド２５は第一中間ステージ３１＿１上を上昇している。
第二フェースダウンボンディング方法では、ステップＳ２６およびステップＳ１５においてフラックス転写の前後におけるダイＤのバンプ面を撮像することにより、フラックスの転写ずれを確認することが可能である。
（第三フェースダウンボンディング方法）
次に、第三フェースダウンボンディング方法の動作について図１８から図２２を用いて説明する。図１８は図１に示すフリップチップボンダにおける第三フェースダウンボンディング方法の動作を説明する斜視図である。図１９は図１８に示すフリップチップボンダで実施される第三フェースダウンボンディング方法を示すフローチャートである。
第三フェースダウンボンディング方法では、図１８に示すように、トランスファヘッド２５によってダイＤが第二中間ステージ３１＿２の収容部８２ｄ内のフラックスに浸漬する。ここで、第二中間ステージ３１＿２は、Ｙ軸方向において、トランスファヘッド２５とのダイＤの受け渡し位置である第一位置Ｐ１およびボンドヘッド４１とのダイＤの受け渡し位置である第三位置Ｐ３を移動可能である。また、第一フェースダウンボンディング方法と同様に、第二位置Ｐ２において、第二中間ステージ３１＿２は、フラックス成膜を行う。なお、フラックス成膜位置は第二位置Ｐ２以外の位置であってもよく、例えば、第一位置Ｐ１または第三位置Ｐ３であってもよい。
図１９に示す第三フェースダウンボンディング方法のステップＳ１～Ｓ６，Ｓ１５～Ｓ１９は図８に示す第一フェースダウンボンディング方法と同様である。以下、図８に示す第一フェースダウンボンディング方法と異なる点を中心に図２０から図２２を用いて説明する。図２０から図２２は第三フェースダウンボンディング方法を説明するための図であり、図１８に示すフリップチップボンダを矢印Ｂおよび矢印Ａの両方から見たときを一つの図で表した模式図である。図２０から図２２においては、図３に示すコレット２６，４２の図示を省略している。
（ステップＳ７ｂ：トランスファヘッド移動）
図２０（ｂ）に示すように、ステップＳ６の前または並行して、制御装置７は駆動部２７によりトランスファヘッド２５をＸ軸方向に沿ってピックアップフリップヘッド２１とのダイＤの受渡し位置である第零位置Ｐ０から第二中間ステージ３１＿２の上方に移動する。ここで、第二中間ステージ３１＿２は、Ｙ軸方向において、第一位置Ｐ１に位置する。
（ステップＳ８ｂ：第二中間ステージダイ載置およびフラックス転写）
図２１（ａ）に示すように、制御装置７はトランスファヘッド２５を下降させてトランスファヘッド２５に保持しているダイＤを第二中間ステージ３１＿２に設けられている収容部８２ｄに載置する。これにより、ダイＤのバンプＤｂが収容部８２ｄに成膜されているフラックスＦに浸漬されて、フラックスが転写される。この状態で、ボンドヘッド４１はダイＤを基板Ｐに載置する。
（ステップＳ９ｂ：トランスファヘッド移動）
図２２（ａ）に示すように、制御装置７はトランスファヘッド２５を上昇させてトランスファヘッド２５をＸ軸方向に沿って第零位置Ｐ０に移動する。この状態で、ＸビームおよびＹビーム４３によりボンドヘッド４１を第三位置Ｐ３に移動する。第二中間ステージ３１＿２は第三位置Ｐ３で待機している。
（ステップＳ１０ｂ：第二中間ステージ位置移動）
図２１（ｂ）に示すように、ステップＳ９の後または並行して、制御装置７は第二中間ステージ３１＿２をＹ軸方向に沿って第一位置Ｐ１から第三位置Ｐ３に移動する。このとき、ダイＤは収容部８２ｄのフラックスに浸漬されている。
（ステップＳ１１ｂ：第二中間ステージダイ位置認識）
ステップＳ１０ｂの後、制御装置７は、ボンドヘッド４１を第三位置Ｐ３に移動する前に、第二中間ステージ３１＿２に載置されているダイＤをボンドカメラ４４により撮像してダイＤの位置を認識する。制御装置７は、認識結果に基づいてボンドヘッド４１によりダイＤの位置を補正する場合もある。
（ステップＳ１２ｂ：ボンドヘッド受渡し）
図２２（ｂ）に示すように、制御装置７はボンドヘッドテーブル４５によりボンドヘッド４１を下降させてボンドヘッド４１のコレットによりバンプＤｂにフラックスＦが転写されたダイＤを吸着する。そして、制御装置７はボンドヘッドテーブル４５によりボンドヘッド４１を上昇させてダイＤを第二中間ステージ３１＿２からピックアップする。これにより、ダイＤの受渡しが行われる。この状態で、制御装置７はトランスファヘッド２５によりピックアップフリップヘッド２１からダイＤをピックアップする。
（ステップＳ２４ｂ：第二中間ステージ位置移動）
図２０（ａ）に示すように、ステップＳ１４ｂの後または並行して、制御装置７は第二中間ステージ３１＿２をＹ軸方向に沿って第三位置Ｐ３から第二位置Ｐ２に移動する。ここで、第二中間ステージ３１＿２は第二位置Ｐ２に位置するが、第三位置Ｐ３と第一位置Ｐ１との間または移動しないで、第三位置Ｐ３に位置してもよい。
（ステップＳ２５ｂ：フラックス成膜）
図２０（ｂ）および図２０（ａ）に示すように、制御装置７はスキージロック８３を下降してスキージ８１を固定すると共に、第二中間ステージ３１＿２（プレート８２ｐ）を移動することにより、プレート８２ｐの収容部８２ｄにスキージ８１からフラックスＦを供給し、フラックスを成膜させる。この状態で、制御装置７は、ＸビームおよびＹビーム４３によりボンドヘッド４１を第三位置Ｐ３から基板Ｐの上方に移動する。また、駆動部２７によりトランスファヘッド２５を第一位置Ｐ１に移動する。
（ステップＳ１３ｂ：第二中間ステージ位置移動）
制御装置７は第二中間ステージ３１＿２をＹ軸方向に沿って第二位置Ｐ２から第一位置Ｐ１に移動させる。
（ステップＳ１４ｂ：ボンドヘッド移動）
ステップＳ２４ｂと並行して、制御装置７はボンドヘッドテーブル４５によりボンドヘッド４１を上降させて、ＸビームおよびＹビーム４３によりボンドヘッド４１のコレット４２が保持しているダイＤを第二中間ステージ３１＿２上からアンダビジョンカメラ３４上に移動する。
（ステップＳ２０ｂ：ボンドヘッド移動）
図２２（ａ）に示すように、制御装置７はボンドヘッドテーブル４５によりボンドヘッド４１を上降させて、ＸビームおよびＹビーム４３によりボンドヘッド４１を基板Ｐの上方の外観検査位置から第三位置Ｐ３に位置する第二中間ステージ３１＿２の上に移動する。この状態では、第二中間ステージ３１＿２はフラックス成膜済みである。また、トランスファヘッド２５は、次のダイＤをピックアップするため第一位置Ｐ１から第零位置Ｐ０に移動している。
第三フェースダウンボンディング方法では、フラックス転写機能を備え第二中間ステージ３１＿２にトランスファヘッド２５により直接ダイＤを載置する。これにより、フラックス転写をトランスファヘッド２５からボンドヘッド４１にダイＤを引き渡す動作の一連のピックアップ動作中に行うことができる。この結果、図１９に示すように、図８に示すボンドヘッド４１を第二中間ステージ３１＿２の浸漬する特別の動作（ステップＳ２２，Ｓ２３）が不要となる。これにより、第一フェースダウンボンディング方法および第二フェースダウンボンディング方法よりもタクトタイムを向上でき、生産性を高くすることができる。
（第四フェースダウンボンディング方法）
第四フェースダウンボンディング方法の動作について図２３および図２４を用いて説明する。図２３は図１に示すフリップチップボンダにおける第四フェースダウンボンディング方法の動作を説明する斜視図である。図２４は図２３に示すフリップチップボンダで実施される第四フェースダウンボンディング方法を示すフローチャートである。
図２３に示すように、ディッピング機構を有する第二中間ステージ３１＿２からディッピング機構を有しない第三中間ステージ３１＿３に交換する。図２４に示す第四フェースダウンボンディング方法のステップＳ１～Ｓ６，Ｓ１５～Ｓ２０は図８に示す第一フェースダウンボンディング方法と同様である。図２４に示す第四フェースダウンボンディング方法では、図８に示すステップＳ２１～Ｓ２５はない。以下、図８に示す第一フェースダウンボンディング方法と異なる点を中心に説明する。
（ステップＳ７ｃ：トランスファヘッド移動）
ステップＳ６の前または並行して、制御装置７は駆動部２７によりトランスファヘッド２５をＸ軸方向に沿ってピックアップフリップヘッド２１とのダイＤの受渡し位置から第一中間ステージ３１＿１または第三中間ステージ３１＿３の上に移動する。ここで、第一中間ステージ３１＿１または第三中間ステージ３１＿３は、Ｙ軸方向において、第一位置Ｐ１に位置する。
（ステップＳ８ｃ：中間ステージダイ載置）
制御装置７はトランスファヘッド２５を下降させてトランスファヘッド２５に保持しているダイＤを第一中間ステージ３１＿１または第三中間ステージ３１＿３の上に載置する。
（ステップＳ９ｃ：トランスファヘッド移動）
制御装置７はトランスファヘッド２５を上昇させてトランスファヘッド２５をＸ軸方向に沿って第一中間ステージ３１＿１または第三中間ステージ３１＿３の上方からピックアップフリップヘッド２１とのダイＤの受渡し位置に移動する。
（ステップＳ１０ｃ：中間ステージ位置移動）
ステップＳ９ａの後または並行して、制御装置７は第一中間ステージ３１＿１または第三中間ステージ３１＿３をＹ軸方向に沿って第一位置Ｐ１から第三位置Ｐ３に移動する。
（ステップＳ１１ｃ：中間ステージダイ位置認識）
ステップＳ１０ａの後、制御装置７は、ボンドヘッド４１を第三位置Ｐ３に移動する前に、第一中間ステージ３１＿１または第三中間ステージ３１＿３に載置されているダイＤをボンドカメラ４４により撮像してダイＤの位置を認識する。
（ステップＳ１２ｃ：ボンドヘッド受渡し）
制御装置７はボンドヘッドテーブル４５によりボンドヘッド４１を下降させてボンドヘッド４１のコレットによりダイＤを吸着する。そして、制御装置７はボンドヘッドテーブル４５によりボンドヘッド４１を上昇させてダイＤを第一中間ステージ３１＿１または第三中間ステージ３１＿３からピックアップする。これにより、ダイＤのボンドヘッド４１への受渡しが行われる。
（ステップＳ１３ｃ：中間ステージ位置移動）
ステップＳ１４ｃの後または並行して、制御装置７は第一中間ステージ３１＿１または第三中間ステージ３１＿３をＹ軸方向に沿って第三位置Ｐ３から第一位置Ｐ１に移動する。
（ステップＳ１４ｃ：ボンドヘッド移動）
ステップＳ１３ｃと並行して、制御装置７は、ボンドヘッドテーブル４５によりボンドヘッド４１を上降させてＸビームおよびＹビーム４３によりボンドヘッド４１のコレット４２が保持しているダイＤを第一中間ステージ３１＿１または第三中間ステージ３１＿３の上方からアンダビジョンカメラ３４の上方に移動する。
第四フェースダウンボンディング方法では、ピックアップされたダイＤは第一中間ステージ３１＿１と第三中間ステージ３１＿３に交互に載置され、第一中間ステージ３１＿１と第三中間ステージ３１＿３に載置されたダイＤは交互にボンドヘッド４１によりピックアップされる。これにより、中間ステージが一つの場合よりも高速なボンディングが可能となる。
（フェースアップボンディングの動作）
次に、実施形態におけるフリップチップボンダ１０において実施されるフェースアップボンディング方法について図２５および図２６を用いて説明する。図２５は図１に示すフリップチップボンダにおけるフェースアップボンディングの動作を説明する斜視図である。図２６は図２５に示すフリップチップボンダで実施されるフェースアップボンディング方法を示すフローチャートである。
フェースアップボンディングでは、第四フェースダウンボンディング方法と同様に、図２５に示すように、ディッピング機能を有する第二中間ステージ３１＿２からディッピング機能を有しない第三中間ステージ３１＿３に交換する。図２６に示すフェースアップボンディング方法のステップＳ１～Ｓ６，Ｓ１５～Ｓ２０は図２４に示す第四フェースダウンボンディング方法と同様である。以下、図２４に示す第四フェースダウンボンディング方法と異なる点を中心に説明する。
（ステップＳ７ｄ：トランスファヘッド移動）
ステップＳ６の前または並行して、制御装置７は駆動部２７によりトランスファヘッド２５をＸ軸方向に沿ってピックアップフリップヘッド２１とのダイＤの受渡し位置から第一中間ステージ３１＿１の上方に移動する。ここで、第一中間ステージ３１＿１は、Ｙ軸方向において、第一位置Ｐ１に位置する。
（ステップＳ８ｄ：第一中間ステージダイ載置）
制御装置７はトランスファヘッド２５を下降させてトランスファヘッド２５に保持しているダイＤを第一中間ステージ３１＿１の上に載置して、第一中間ステージ３１＿１により吸着する。
（ステップＳ９ｄ：トランスファヘッド移動）
制御装置７はトランスファヘッド２５を上昇させてトランスファヘッド２５をＸ軸方向に沿って第一中間ステージ３１＿１の上方からピックアップフリップヘッド２１とのダイＤの受渡し位置に移動する。
（ステップＳ３１：第一中間ステージ位置移動）
ステップＳ９ｄの後または並行して、制御装置７は第一中間ステージ３１＿１をＹ軸方向に沿って第三中間ステージ３１＿３とのダイＤの受渡し位置である第二位置Ｐ２に移動する。ここで、第二位置Ｐ２は、後述する第三位置Ｐ３に対して第一位置Ｐ１よりも離れた位置である。
（ステップＳ３２：第一中間ステージ反転受渡し）
制御装置７は、第二位置Ｐ２において、第一中間ステージ３１＿１を反転させてダイＤの表面を上に向けて第三中間ステージ３１＿３の上にダイＤを載置する。これにより、ダイＤの第二中間ステージ３１＿２への受渡しが行われる。
（ステップＳ３３：第一中間ステージ位置移動）
制御装置７は第一中間ステージ３１＿１を回転して元の状態に戻し、第一中間ステージ３１＿１をＹ軸方向に沿って第二位置Ｐ２から第一位置Ｐ１に移動する。
（ステップＳ１０ｄ：第三中間ステージ位置移動）
ステップＳ３３の後または並行して、制御装置７は第三中間ステージ３１＿３をＹ軸方向に沿って第二位置Ｐ２からボンドヘッド４１とのダイＤの受渡し位置である第三位置Ｐ３に移動する。
（ステップＳ１１ｄ：第三中間ステージダイ位置認識）
ステップＳ１０ｄの後、制御装置７は、ボンドヘッド４１を第三位置Ｐ３に移動する前に、第三中間ステージ３１＿３に載置されているダイＤをボンドカメラ４４により撮像してダイＤの位置を認識する。
（ステップＳ１２ｄ：ボンドヘッド受渡し）
制御装置７はボンドヘッドテーブル４５によりボンドヘッド４１を下降させてボンドヘッド４１のコレットによりダイＤを吸着する。そして、制御装置７はボンドヘッド４１を上昇させてダイＤを第三中間ステージ３１＿３からピックアップする。これにより、ダイＤのボンドヘッド４１への受渡しが行われる。
（ステップＳ１３ｄ：第三中間ステージ位置移動）
ステップＳ１５ｄの後または並行して、制御装置７は第三中間ステージ３１＿３をＹ軸方向に沿って第三位置Ｐ３から第二位置Ｐ２に移動する。
（ステップＳ１４ｄ：ボンドヘッド移動）
ステップＳ１３ｄと並行して、制御装置７は、ボンドヘッドテーブル４５によりボンドヘッド４１を上降させてＸビームおよびＹビーム４３によりボンドヘッド４１のコレット４２が保持しているダイＤを第三中間ステージ３１＿３の上方からアンダビジョンカメラ３４の上方に移動する。
フェースアップボンディング方法では、反転機能を備える第一中間ステージ３１＿１と第三中間ステージ３１＿３とを使用することにより、ピックアップフリップヘッド２１等のフェースダウンボンディング方法に使用するユニットを使用することが可能である。
＜変形例＞
以下、実施形態の代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態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、上述の実施形態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、上述の実施形態における説明が適宜援用され得るものとする。また、上述の実施形態の一部、および、複数の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。
（第一変形例）
第一変形例におけるフリップチップボンダについて図２７を用いて説明する。図２７は第一変形例におけるフリップチップボンダの主要部の概略を示す斜視図である。
第一変形例におけるフリップチップボンダは、基板ＰをＸ軸方向およびＹ軸方向に沿って移動可能とすると共に、ボンドヘッド４１（Ｙビーム４３）よりも高い位置に固定した基板認識カメラ４６を設ける。制御装置７は基板認識カメラ４６により基板Ｐの位置およびボンド位置を認識してそれらの位置を補正するよう構成される。制御装置７は基板Ｐを移動させ基板Ｐの位置を補正し、ボンドヘッド４１を移動させてボンド位置の補正を行う。なお、ボンドカメラ４４は第一中間ステージ３１＿１、第二中間ステージ３１＿２または第三中間ステージ３１＿３におけるダイＤの位置を認識するのに用いられる（ステップＳ１１，Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂ，Ｓ１１ｄ）。これにより、フェースアップボンディングおよびフェースダウンボンディングにおけるボンド外観検査（ステップＳ１９）のためのボンドヘッド移動（ステップＳ１８）が不要になる。
（第二変形例）
実施形態では、ピックアップ部２、中間ステージ部３およびボンディング部４がそれぞれ一つを備える。第二変形例におけるフリップチップボンダ１０はピックアップ部２、中間ステージ部３およびボンディング部４をそれぞれ二つ備える。第二変形例におけるフリップチップボンダについて実施形態におけるフリップチップボンダを示す図１を用いて説明する。
第二変形例におけるフリップチップボンダ１０は、大別して、ダイ供給部１と、ピックアップ部２と、第二ピックアップ部と、中間ステージ部３と、第二中間ステージ部と、ボンディング部４と、第二ボンディング部と、各部の動作を監視し制御する制御装置７と、を備える。第二ピックアップ部、第二中間ステージ部および第二ボンディング部は、それぞれピックアップされるダイＤを通りＹ軸方向に伸びる線に対してピックアップ部２、中間ステージ部３およびボンディング部４と鏡面対象に配置され、同様に構成され、同様に動作する。
ここで、中間ステージ部３が有するアンダビジョンカメラ３４は第二中間ステージ部と共用してアンダビジョンカメラを一つにしてもよい。
（第三変形例）
実施形態では、Ｙビーム４３は一つのボンドヘッド４１を備えている。第三変形例におけるフリップチップボンダ１０は複数のボンドヘッドを備える。第三変形例におけるフリップチップボンダについて実施形態におけるフリップチップボンダを示す図１、９、第三中間ステージ３１＿３を示す図１０およびボンディング方法を示す図８、１５、１９、２４、２６を用いて説明する。
第三変形例におけるフリップチップボンダ１０では、例えば、四つのボンドヘッドがボンドヘッドテーブル４５に設けられる。また、第一中間ステージ３１＿１、第二中間ステージ３１＿２および第三中間ステージ３１＿３には、ボンドヘッドと同数である四個のダイＤが載置可能である。第三中間ステージ３１＿３はボンドヘッドと同数である四つの収容部８２ｄを有する。第三変形例におけるフリップチップボンダ１０のボンディング方法は、基本的には、実施形態と同様であるが、下記の工程が異なる。
ウエハダイ認識（ステップＳ１）からピックアップフリップヘッド反転（ステップＳ６）、トランスファヘッド移動（ステップＳ７，Ｓ７ａ，Ｓ７ｂ，Ｓ７ｄ）、中間ステージダイ載置（ステップＳ８，Ｓ８ａ，Ｓ８ｂ，Ｓ８ｄ）およびトランスファヘッド移動（ステップＳ９，Ｓ９ａ，Ｓ９ｂ，Ｓ９ｄ）をボンドヘッドの数と同じである四回繰り返した後、中間ステージ位置移動（ステップＳ１０，Ｓ１０ａ，Ｓ１０ｂ，Ｓ１０ｄ）を行う。また、中間ステージダイ位置認識（ステップＳ１１，Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂ，Ｓ１１ｄ）、ピックアップダイ位置認識（ステップＳ１５、Ｓ２６）およびボンド外観検査（ステップＳ１９）はボンドヘッドと同数である四つのダイＤを一個ずつカメラで認識する。
（第四変形例）
実施形態では、第二中間ステージ３１＿２のスキージ８１は固定された状態でフラックス成膜を行う。第四変形例におけるフリップチップボンダ１０の第二中間ステージ３１＿２ではスキージ８１を移動してフラックス成膜を行う。第三変形例におけるフリップチップボンダについて実施形態における第二中間ステージ３１＿２を示す図１０を用いて説明する。
第四変形例におけるディッピング機構８は、特開２０１５－１７７０３８号公報に記載されるように、プレート８２ｋに設けられたガイドレール８２ｇ上をＹ軸方向に沿ってスキージ８１を移動させる駆動部を有する。ここで、第四変形例におけるディッピング機構８は実施形態におけるスキージロック８３を備えていない。
以上、本開示者によってなされた開示を実施形態に基づき具体的に説明したが、本開示は、上記実施形態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、実施形態では、第一中間ステージ３１＿１が反転機能を備える例を説明したが、反転機構はなくてもよい。すなわち、フリップチップボンダ１０にフェースアップボンディング機能がなくてもよい。
また、実施形態では、第二中間ステージにディッピング機構を備える例を説明したが、それに限定されるものではなく、例えばフラックス成膜時間に応じてさらにディッピング機構を備える複数の中間ステージを設けるようにしてもよい。これにより、フラックス成膜時間がピックアップ時間よりかなり長い場合でも、ディッピング機構を備える中間ステージが一つの場合よりも高速なボンディングが可能となる。
また、実施形態および第四変形例では、ディッピング機構８は特開２０１５－１７７０３８号公報に記載される構成と同様とする例を説明したが、これらに限定されるものではなく、プレートがスキージに対して相対的に摺動する構成であればよい。
また、実施形態では、ＦＯＰＬＰの製造に用いるフリップチップボンダの例に説明したが、ファンアウト型ウエハレベルパッケージ（Fan Out Wafer Level Package：ＦＯＷＬＰ）にも適用できる。
１・・・ダイ供給部
２１・・・ピックアップフリップヘッド
２５・・・トランスファヘッド
３１＿１・・・第一中間ステージ
３１＿２・・・第二中間ステージ
８２ｄ・・・収容部
４１・・・ボンドヘッド
Ｄ・・・ダイ
Ｐ・・・基板

Claims (20)

  1. ダイ供給部からダイをピックアップして反転するピックアップフリップヘッドと、
    前記ピックアップフリップヘッドがピックアップした前記ダイをピックアップするトランスファヘッドと、
    前記トランスファヘッドがピックアップした前記ダイが載置される第一中間ステージおよび第二中間ステージと、
    前記第一中間ステージまたは前記第二中間ステージに載置された前記ダイをピックアップして基板に載置するボンドヘッドと、
    前記ピックアップフリップヘッド、前記トランスファヘッド、前記第一中間ステージ、前記第二中間ステージおよび前記ボンドヘッドの動作を制御する制御装置と、
    を備え、
    前記第一中間ステージおよび前記第二中間ステージは、少なくとも、前記トランスファヘッドによりダイが載置される位置と前記ボンドヘッドによりダイがピックアップされる位置との間を移動可能であり、
    前記第二中間ステージは、前記ダイのバンプに転写するためのフラックスが成膜される収容部を有するダイボンディング装置。
  2. 請求項１のダイボンディング装置において、
    前記制御装置は、
    前記トランスファヘッドがピックアップした前記ダイを前記第一中間ステージに載置し、
    前記第一中間ステージを前記ボンドヘッドがダイをピックアップする位置に移動し、
    前記第一中間ステージに載置されたダイをピックアップした前記ボンドヘッドを前記第二中間ステージに移動して前記ダイのバンプを前記収容部の前記フラックスに浸漬するよう構成されるダイボンディング装置。
  3. 請求項２のダイボンディング装置において、
    さらに、前記ボンドヘッドがピックアップしたダイを下方から撮像するアンダビジョンカメラを備え、
    前記制御装置は、
    前記第一中間ステージの上からダイをピックアップした前記ボンドヘッドを前記アンダビジョンカメラの上に移動して前記ダイを撮像し、
    前記アンダビジョンカメラの上方から前記第二中間ステージに移動して前記ダイのバンプを前記収容部の前記フラックスに浸漬するよう構成されるダイボンディング装置。
  4. 請求項１のダイボンディング装置において、
    前記制御装置は、
    前記トランスファヘッドがピックアップした前記ダイのバンプを前記第二中間ステージの前記収容部の前記フラックスに浸漬し、
    前記第二中間ステージを前記ボンドヘッドがダイをピックアップする位置に移動し、
    前記ボンドヘッドにより前記第二中間ステージの前記収容部内でフラックスが転写されたダイをピックアップするよう構成されるダイボンディング装置。
  5. 請求項１のダイボンディング装置において、
    前記第二中間ステージは、前記収容部を有しない第三中間ステージに交換が可能であるダイボンディング装置。
  6. 請求項５のダイボンディング装置において、
    前記制御装置は、
    前記トランスファヘッドがピックアップした前記ダイを前記第一中間ステージまたは前記第三中間ステージに交互に載置し、
    前記第一中間ステージまたは前記第三中間ステージを前記ボンドヘッドがダイをピックアップする位置に交互に移動し、
    前記ボンドヘッドにより前記第一中間ステージまたは前記第三中間ステージに載置されたダイを交互にピックアップするよう構成されるダイボンディング装置。
  7. 請求項５のダイボンディング装置において、
    前記第一中間ステージは、前記トランスファヘッドがピックアップした前記ダイが裏面を上にして載置され、載置された前記ダイを反転して表面を上にして保持する反転機能および反転しないで裏面を上にして保持する非反転機能の両方を備え、
    前記制御装置は、
    前記トランスファヘッドがピックアップした前記ダイを前記第一中間ステージに載置し、
    前記第一中間ステージを反転して前記第一中間ステージに保持しているダイを前記第三中間ステージに載置し、
    前記第二中間ステージを前記ボンドヘッドがダイをピックアップする位置に移動し、
    前記ボンドヘッドにより前記第二中間ステージに載置されたダイをピックアップするよう構成されるダイボンディング装置。
  8. 請求項１から４の何れか１項のダイボンディング装置において、
    前記第二中間ステージは、前記収容部を有するプレートと、前記プレートの上方に設けられ、フラックスが充填されるスキージと、を備え、
    前記制御装置は、前記スキージを固定すると共に、前記プレートを移動することにより、前記収容部の前記フラックスを成膜するよう構成されるダイボンディング装置。
  9. 請求項１から４の何れか１項のダイボンディング装置において、
    前記制御装置は、
    前記第二中間ステージにおいてフラックスが転写されたダイをピックアップした前記ボンドヘッドをアンダビジョンカメラの上に移動して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。
  10. 請求項１から４の何れか１項のダイボンディング装置において、
    前記ボンドヘッドを複数備え、
    前記第二中間ステージは前記収容部を複数備え、
    前記制御装置は、
    複数の前記ボンドヘッドのそれぞれにより複数の前記収容部のそれぞれからフラックスが転写されたダイをピックアップするよう構成されるダイボンディング装置。
  11. 請求項１から４の何れか１項のダイボンディング装置において、さらに、
    前記基板が固定されるボンドステージと、
    前記ボンドステージの上を跨るように第一方向に伸びてその両端がそれぞれ第二方向に沿って移動自在に支持されるビームと、を備え、
    前記ボンドヘッドは前記第一方向に沿って移動自在に前記ビームに支持されるよう構成されるダイボンディング装置。
  12. 請求項１１のダイボンディング装置において、
    前記第一中間ステージ、前記第二中間ステージは前記第一方向に沿って自在に移動可能であるダイボンディング装置。
  13. 請求項１２のダイボンディング装置において、
    前記トランスファヘッドは前記第二方向に沿って前記ピックアップフリップヘッドからダイをピックアップする位置と前記第二中間ステージとの間を移動可能であるダイボンディング装置。
  14. 請求項１１のダイボンディング装置において、
    さらに、前記ボンドヘッドよりも高い位置に固定した基板認識カメラを備え、
    前記基板は前記第一方向および前記第二方向に沿って移動可能であるダイボンディング装置。
  15. 請求項１１のダイボンディング装置において、
    前記ビーム、前記ピックアップフリップヘッド、前記トランスファヘッド、前記第一中間ステージおよび前記第二中間ステージをそれぞれ二つ備えるダイボンディング装置。
  16. ダイ供給部からダイをピックアップして反転するピックアップフリップヘッドと、前記ピックアップフリップヘッドがピックアップした前記ダイをピックアップするトランスファヘッドと、前記トランスファヘッドがピックアップした前記ダイが載置される第一中間ステージおよび第二中間ステージと、前記第一中間ステージまたは前記第二中間ステージに載置された前記ダイをピックアップして基板に載置するボンドヘッドと、を備え、前記第一中間ステージおよび前記第二中間ステージは、少なくとも、前記トランスファヘッドによりダイが載置される位置と前記ボンドヘッドによりダイがピックアップされる位置との間を移動可能であり、前記第二中間ステージは、前記ダイのバンプに転写するためのフラックスが成膜される収容部を有するダイボンディング装置に前記基板を供給する工程と、
    前記第一中間ステージまたは前記ピックアップフリップヘッドから前記ダイをピックアップして前記第二中間ステージに載置すると共に、前記フラックスに前記バンプを浸漬するフラックス転写工程と、
    前記バンプに前記フラックスが転写された前記ダイを前記第二中間ステージからピックアップして前記基板に載置するボンディング工程と、
    を含む半導体装置の製造方法。
  17. 請求項１６の半導体装置の製造方法において、
    さらに、前記ボンディング工程と並行して、前記収容部にフラックスを成膜するフラックス成膜工程を含む半導体装置の製造方法。
  18. 請求項１７の半導体装置の製造方法において、
    さらに、前記第二中間ステージからピックアップした前記フラックスが転写された前記ダイの下面を撮像する工程を含む半導体装置の製造方法。
  19. 請求項１７の半導体装置の製造方法において、さらに、
    前記ピックアップフリップヘッドから前記ダイをピックアップして前記第一中間ステージに載置する工程と、
    前記第一中間ステージからピックアップした前記ダイの下面を撮像する工程と、
    前記第二中間ステージからピックアップした前記フラックスが転写された前記ダイの下面を撮像する工程と、
    を含む半導体装置の製造方法。
  20. 請求項１７の半導体装置の製造方法において、
    前記フラックス転写工程において、前記ダイが前記収容部に載置された後、前記ボンディング工程において前記フラックスが転写された前記ダイをピックアップする位置に前記第二中間ステージを移動する半導体装置の製造方法。
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