JP2024046799A - Semiconductor manufacturing apparatus and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
【課題】ピックアップ時間の増加を押さえつつピックアップにおける精度の向上が可能な技術を提供することにある。【解決手段】半導体製造装置は、ダイが保持されるステージと、前記ダイを吸着するための吸引孔を有するコレットが設けられるヘッドと、前記吸引孔と連通する配管に設けられる流量センサと、生産前に相関データを取得する制御装置と、を備える。前記制御装置は、前記コレットの下端面を前記ステージの保持されたダイの上面から所定高さまで下降させ、前記所定高さにおいて、前記流量センサにより前記コレットの前記吸引孔を流れる気体の流量を検知し、前記相関データおよび前記所定高さにおいて検知された流量に基づいて、前記コレットの下端面を前記ステージの保持されたダイの上面に着地させるための下降量を求めるよう構成される。【選択図】図5[Problem] To provide a technology that can improve pick-up accuracy while suppressing increases in pick-up time. [Solution] A semiconductor manufacturing device includes a stage that holds a die, a head in which a collet having a suction hole for suctioning the die is provided, a flow sensor provided in a pipe that communicates with the suction hole, and a control device that acquires correlation data before production. The control device is configured to lower the bottom surface of the collet to a predetermined height from the top surface of the die held on the stage, detect the flow rate of gas flowing through the suction hole of the collet at the predetermined height using the flow sensor, and determine the amount of descent required to land the bottom surface of the collet on the top surface of the die held on the stage based on the correlation data and the flow rate detected at the predetermined height. [Selected Figure] Figure 5
Description
本開示は半導体製造装置に関し、例えばボンドヘッドの高さ検出動作を行うダイボンダに適用可能である。 This disclosure relates to semiconductor manufacturing equipment, and is applicable, for example, to die bonders that perform bond head height detection operations.
ダイボンダ等の半導体製造装置は、接合材料を用いて、例えば、素子を基板または素子の上にボンド(載置して接着)する装置である。接合材料は、例えば、液状またはフィルム状の樹脂やはんだ等である。素子は、例えば、半導体チップ、MEMS(Micro Electro Mechanical System)およびガラスチップ等のダイである。基板は、例えば、配線基板や金属薄板で形成されるリードフレーム、ガラス基板等である。 Semiconductor manufacturing equipment such as die bonders is equipment that uses a bonding material to bond (place and adhere) an element onto a substrate or element. The bonding material is, for example, liquid or film-like resin or solder. The element is, for example, a semiconductor chip, a MEMS (Micro Electro Mechanical System), a die such as a glass chip, etc. The substrate is, for example, a wiring board, a lead frame formed from a thin metal plate, a glass substrate, etc.
例えば、ダイボンダにおいては、半導体ウエハ(以下、単に、ウエハという。)からピックアップヘッドまたはボンドヘッドに設けられたコレット(吸着ノズル)を使ってダイがピックアップされる。そして、ボンドヘッドによりダイが基板にボンドされる。ダイボンダにおいては、このピックアップおよびボンドを繰り返す連続動作が行われる。 For example, in a die bonder, a die is picked up from a semiconductor wafer (hereafter simply referred to as a wafer) using a pick-up head or a collet (suction nozzle) attached to a bond head. The die is then bonded to a substrate by the bond head. In a die bonder, this pick-up and bonding process is repeated in a continuous operation.
ダイのピックアップ時において、目的位置に届かない又はダイに損傷を与える等の悪影響を抑止するため、ダイをピックアップする際のボンドヘッド等の降下量を自動的に測定するものがある(特許文献1)。 To prevent adverse effects such as not reaching the target position or damaging the die when picking up the die, there is a system that automatically measures the amount of descent of the bond head when picking up the die (Patent Document 1).
生産開始前に、特許文献1の技術を用いて測定した降下量に基づいて、生産中においてボンドヘッドを降下させる場合、連続動作中に経時的な変化があるとき上記降下量が適切でなくなる。また、生産中において、特許文献1の技術を用いて測定した降下量に基づいてボンドヘッドを降下させる場合、ピックアップ時間が増大する。
If the bond head is lowered during production based on the amount of descent measured using the technology of
本開示の課題は、ピックアップ時間の増加を押さえつつピックアップにおける精度の向上が可能な技術を提供することにある。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。 The objective of the present disclosure is to provide a technology that can improve pickup accuracy while minimizing increases in pickup time. Other objectives and novel features will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
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、半導体製造装置は、ダイが保持されるステージと、前記ダイを吸着するための吸引孔を有するコレットが設けられるヘッドと、前記吸引孔と連通する配管に設けられる流量センサと、生産前に相関データを取得する制御装置と、を備える。前記制御装置は、前記コレットの下端面を前記ステージの保持されたダイの上面から所定高さまで下降させ、前記所定高さにおいて、前記流量センサにより前記コレットの前記吸引孔を流れる気体の流量を検知し、前記相関データおよび前記所定高さにおいて検知された流量に基づいて、前記コレットの下端面を前記ステージの保持されたダイの上面に着地させるための下降量を求めるよう構成される。
A brief summary of representative aspects of this disclosure is given below.
That is, the semiconductor manufacturing apparatus includes a stage on which a die is held, a head on which a collet having a suction hole for suctioning the die is provided, a flow sensor provided in a pipe communicating with the suction hole, and a control device for acquiring correlation data before production. The control device is configured to lower a lower end surface of the collet to a predetermined height from an upper surface of the die held on the stage, detect a flow rate of gas flowing through the suction hole of the collet at the predetermined height by the flow sensor, and determine an amount of lowering for landing the lower end surface of the collet on the upper surface of the die held on the stage based on the correlation data and the flow rate detected at the predetermined height.
本開示によれば、ピックアップ時間の増加を押さえつつピックアップにおける精度の向上が可能である。 This disclosure makes it possible to improve pickup accuracy while minimizing increases in pickup time.
以下、実施形態および比較例について、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。また、複数の図面の相互間においても、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は必ずしも一致していない。 The following describes the embodiments and comparative examples with reference to the drawings. However, in the following description, the same components are given the same reference numerals and repeated description may be omitted. Note that in the drawings, the width, thickness, shape, etc. of each part may be shown diagrammatically compared to the actual aspect in order to make the description clearer. Furthermore, the dimensional relationships between elements, the ratios of elements, etc. do not necessarily match between multiple drawings.
半導体製造装置の一実施形態であるダイボンダの構成について図1から図3を用いて説明する。図1はダイボンダの構成例を示す概略上面図である。図2は図1において矢印A方向から見たときの概略構成を説明する図である。図3は図1に示すウエハ供給部の主要部を示す概略断面図である。 The configuration of a die bonder, which is one embodiment of a semiconductor manufacturing device, will be described with reference to Figures 1 to 3. Figure 1 is a schematic top view showing an example of the configuration of a die bonder. Figure 2 is a diagram explaining the schematic configuration as viewed from the direction of arrow A in Figure 1. Figure 3 is a schematic cross-sectional view showing the main parts of the wafer supply unit shown in Figure 1.
ダイボンダ1は、大別して、ウエハ供給部10と、ピックアップ部20、中間ステージ部30と、ボンディング部40と、搬送部50、基板供給部60と、基板搬出部70と、制御部(制御装置)80と、を有する。Y方向がダイボンダ1の前後方向であり、X方向が左右方向であり、Z方向が上下方向である。ウエハ供給部10がダイボンダ1の前側に配置され、ボンディング部40が後側に配置される。ウエハ供給部10は基板Sに実装するダイDを供給する。ここで、基板Sには、最終的に一つのパッケージとなる、複数の製品エリア(以下、パッケージエリアPという。)が形成されている。
The die
ウエハ供給部10は、ウエハカセットリフタ11と、ウエハ保持台12と、剥離ユニット13と、ウエハ認識カメラ14と、を有する。ウエハ供給部10は基板Sに実装するダイDを供給する。ここで、基板Sには、最終的に一つのパッケージとなる、複数の製品エリア(以下、パッケージエリアPという。)が形成されている。
The
ウエハカセットリフタ11は複数のウエハリングWRが格納されるウエハカセット(不図示)をウエハ搬送高さまで上下動させる。図示しないウエハ修正シュートによりウエハカセットリフタ11から供給されるウエハリングWRのアライメントが行われる。図示しないウエハエキストラクタによりウエハリングWRをウエハカセットから取出してウエハ保持台12に供給したり、ウエハ保持台12から取り出してウエハカセットに収納したりする。
The
ウエハ保持台12は、ウエハリングWRを保持するエキスパンドリング121と、ウエハリングWRに保持されダイシングテープDTを水平に位置決めする支持リング122と、を有する。剥離ユニット13は支持リング122の内側に配置される。
The
ダイシングテープDT上にウエハWが接着(貼付)されており、そのウエハWは複数のダイDに分割されている。ダイシングテープDTは可視光に対して透明である。ウエハWとダイシングテープDTとの間にダイアタッチフィルム(DAF)と呼ばれるフィルム状の接着材料DFを貼り付けている。接着材料DFは加熱することで硬化する。 A wafer W is attached (pasted) onto a dicing tape DT, and the wafer W is divided into multiple dies D. The dicing tape DT is transparent to visible light. A film-like adhesive material DF called a die attach film (DAF) is attached between the wafer W and the dicing tape DT. The adhesive material DF hardens when heated.
ウエハ保持台12は図示しない駆動部によってXY方向に移動し、ピックアップするダイDを剥離ユニット13の位置に移動させる。ウエハ保持台12は図示しない駆動部によってXY平面内においてウエハリングWRを回転させる。剥離ユニット13は図示しない駆動部によって上下方向に移動する。剥離ユニット13はダイシングテープDTからダイDを剥離する。
The
ウエハ認識カメラ14はウエハWからピックアップするダイDのピックアップ位置を把握したり、ダイDの表面検査をしたりする。
The
ピックアップ部20は、ピックアップヘッド21と、Y駆動部23と、を有する。ピックアップヘッド21には、剥離されたダイDを先端に吸着保持するコレット22が設けられる。ピックアップヘッド21はウエハ供給部10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。Y駆動部23はピックアップヘッド21をY軸方向に移動させる。ピックアップ部20は、ピックアップヘッド21を昇降、回転及びX方向移動させる各駆動部(不図示)を有する。
The
中間ステージ部30は、ダイDが載置される中間ステージ31と、中間ステージ31上のダイDを認識するためのステージ認識カメラ34と、を有する。中間ステージ31は載置されたダイDを吸着する吸引孔を備える。載置されたダイDは中間ステージ31に一時的に保持される。中間ステージ31はダイDが載置される載置ステージであると共に、ダイDがピックアップされるピックアップステージでもある。
The
ボンディング部40は、ボンドヘッド41と、Y駆動部43と、基板認識カメラ44と、ボンドステージ46と、を有する。ボンドヘッド41にはダイDを先端に吸着保持するコレット部42が設けられる。Y駆動部43はボンドヘッド41をY軸方向に移動させる。基板認識カメラ44は基板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、ボンド位置を認識する。ボンドステージ46は、基板SにダイDが載置される際、上昇させられ、基板Sを下方から支える。ボンドステージ46は基板Sを真空吸着するための吸引口(不図示)を有し、基板Sを固定することが可能である。ボンドステージ46は基板Sを加熱する加熱部(不図示)を有する。ボンディング部40は、ボンドヘッド41を昇降、回転及びX方向移動させる各駆動部(不図示)を有する。
The
このような構成によって、ボンドヘッド41は、ステージ認識カメラ34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をピックアップする。そして、ボンドヘッド41は、基板認識カメラ44の撮像データに基づいて基板SのパッケージエリアP上にボンドし、又は既に基板SのパッケージエリアPの上にボンドされたダイの上に積層する形でボンドする。
With this configuration, the
搬送部50は、基板Sを掴み搬送する搬送爪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X方向に移動する。このような構成によって、基板Sは、基板供給部60から搬送レーン52に沿ってボンド位置まで移動し、ボンド後、基板搬出部70まで移動して、基板搬出部70に基板Sを渡す。
The
基板供給部60は、搬送治具に格納されて搬入された基板Sを搬送治具から取り出して搬送部50に供給する。基板搬出部70は、搬送部50により搬送された基板Sを搬送治具に格納する。
The
制御部80は、ダイボンダ1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)およびデータを格納する記憶装置と、記憶装置に格納されたプログラムを実行する中央処理装置(CPU)と、入出力装置(不図示)と、を備える。入出力装置は、画像取込装置(不図示)、モータ制御装置(不図示)およびI/O信号制御装置(不図示)等を有する。画像取込装置は、ウエハ認識カメラ14、ステージ認識カメラ34および基板認識カメラ44からの画像データを取り込む。モータ制御装置は、ウエハ供給部10の駆動部、ピックアップ部20の駆動部、ボンディング部40のY駆動部43やZ駆動部47等を制御する。I/O信号制御装置は、後述する着地検出センサ417や流量センサ482等の種々のセンサ信号を取り込み又は照明装置などのスイッチ等の信号部を制御する。
The
半導体装置の製造工程の一部にダイを基板に搭載してパッケージを組み立てる工程がある。パッケージを組み立てる工程の一部に、ウエハからダイを分割するダイシング工程と、分割したダイを基板の上に搭載するダイボンディング工程とがある。ダイボンダ1を用いたダイボンディング工程(半導体装置の製造方法)について図4を用いて説明する。図4は図1に示すダイボンダを用いた半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。以下の説明において、ダイボンダ1を構成する各部の動作は制御部80により制御される。
Part of the manufacturing process for semiconductor devices is the process of mounting a die on a substrate and assembling a package. Part of the process of assembling a package is the dicing process of separating the die from the wafer, and the die bonding process of mounting the separated die on the substrate. The die bonding process (manufacturing method for semiconductor devices) using
(ウエハ搬入工程:工程S1)
ウエハリングWRがウエハカセットリフタ11のウエハカセットに供給される。供給されたウエハリングWRがウエハ保持台12に供給される。なお、ウエハW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、不良を示すウエハマップデータが生成されており、制御部80の記憶装置に記憶される。
(Wafer loading process: process S1)
The wafer ring WR is supplied to the wafer cassette of the
(基板搬入工程:工程S2)
基板Sが格納された搬送治具が基板供給部60に供給される。基板供給部60で搬送治具から基板Sが取り出され、基板Sが搬送爪51に固定される。
(Substrate loading process: process S2)
The transport jig storing the substrate S is supplied to the
(ピックアップ工程:工程S3)
工程S1後、所望するダイDをダイシングテープDTからピックアップできるようにウエハ保持台12が動かされる。ウエハ認識カメラ14によりダイDが撮影され、撮影により取得された画像データに基づいてダイDの位置決めおよび表面検査が行われる。画像データを画像処理することによって、ダイボンダのダイ位置基準点からのウエハ保持台12上のダイDのずれ量(X、Y、θ方向)が算出されて位置決めが行われる。なお、ダイ位置基準点は、予め、ウエハ保持台12の所定の位置を装置の初期設定として保持されている。画像データを画像処理することによって、ダイDの表面検査が行われる。
(Pickup process: process S3)
After step S1, the
位置決めされたダイDは剥離ユニット13およびピックアップヘッド21によりダイシングテープDTから剥離される。ダイシングテープDTから剥離されたダイDは、ピックアップヘッド21に設けられたコレット22に吸着、保持されて、中間ステージ31に搬送されて載置される。
The positioned die D is peeled off from the dicing tape DT by the peeling
ステージ認識カメラ34により中間ステージ31の上のダイDが撮影され、撮影により取得された画像データに基づいてダイDの位置決めおよび表面検査が行われる。画像データを画像処理することによって、ダイボンダのダイ位置基準点からの中間ステージ31上のダイDのずれ量(X、Y、θ方向)が算出されて位置決めが行われる。なお、ダイ位置基準点は、予め、中間ステージ31の所定の位置を装置の初期設定として保持されている。画像データを画像処理することによって、ダイDの表面検査が行われる。
The die D on the
ダイDを中間ステージ31に搬送したピックアップヘッド21はウエハ供給部10に戻される。上述した手順に従って、次のダイDがダイシングテープDTから剥離され、以後同様の手順に従ってダイシングテープDTから1個ずつダイDが剥離される。
The
(ボンド工程:工程S4)
搬送部50により基板Sがボンドステージ46に搬送される。ボンドステージ46上に載置された基板Sが基板認識カメラ44により撮像され、撮影によって画像データが取得される。画像データが画像処理されることによって、ダイボンダ1の基板位置基準点からの基板Sのずれ量(X、Y、θ方向)が算出される。なお、基板位置基準点は、予め、ボンディング部40の所定の位置を装置の初期設定として保持されている。
(Bonding process: process S4)
The substrate S is transported to the
工程S3において算出された中間ステージ31上のダイDのずれ量からボンドヘッド41の吸着位置が補正されてダイDがコレット部42により吸着される。中間ステージ31からダイDを吸着したボンドヘッド41によりボンドステージ46に支持された基板Sの所定箇所にダイDがボンドされる。基板認識カメラ44により基板SにボンドされたダイDが撮影され、撮影により取得された画像データに基づいてダイDが所望の位置にボンドされたかどうか等の検査が行われる。
The suction position of the
ダイDを基板Sにボンドしたボンドヘッド41は中間ステージ31に戻される。上述した手順に従って、次のダイDが中間ステージ31からピックアップされ、基板Sにボンドされる。これが繰り返されて基板SのすべてのパッケージエリアPにダイDがボンドされる。
The
(基板搬出工程:工程S5)
ダイDがボンドされた基板Sが基板搬出部70に搬送される。基板搬出部70で搬送爪51から基板Sが取り出されて搬送治具に格納される。ダイボンダ1から基板Sが格納されている搬送治具が搬出される。
(Substrate removal process: process S5)
The substrate S with the die D bonded thereto is transported to the
上述したように、ダイDは、基板S上に実装され、ダイボンダ1から搬出される。その後、例えば、ダイDが実装された基板Sが格納された搬送治具がワイヤボンディング工程に搬送され、ダイDの電極はAuワイヤ等を介して基板Sの電極と電気的に接続される。そして、基板Sがモールド工程に搬送され、ダイDとAuワイヤとをモールド樹脂(図示せず)で封止することによって、半導体パッケージが完成する。
As described above, the die D is mounted on the substrate S and is removed from the
積層ボンドする場合は、ワイヤボンディング工程に続いて、ダイDが実装された基板Sが載置格納された搬送治具がダイボンダに搬入されて基板S上に実装されたダイDの上にダイDが積層され、ダイボンダから搬出された後、ワイヤボンディング工程でAuワイヤを介して基板Sの電極と電気的に接続される。第二段目より上のダイDは、上述した方法でダイシングテープDTから剥離された後、ボンディング部に搬送されてダイDの上に積層される。上記工程が所定回数繰り返された後、基板Sがモールド工程に搬送され、複数個のダイDとAuワイヤとをモールド樹脂(図示せず)で封止することによって、積層パッケージが完成する。 In the case of stacked bonding, following the wire bonding process, a transport jig on which a substrate S on which a die D is mounted is loaded and stored is transported into a die bonder, where the die D is stacked on top of the die D mounted on the substrate S, and after being transported out of the die bonder, the die D is electrically connected to the electrodes of the substrate S via Au wires in a wire bonding process. The dies D above the second level are peeled off from the dicing tape DT by the method described above, then transported to the bonding section and stacked on top of the die D. After the above process is repeated a predetermined number of times, the substrate S is transported to a molding process, where the multiple dies D and Au wires are sealed with molding resin (not shown) to complete the stacked package.
ボンドヘッド41の構成について図5を用いて説明する。図5は図1に示すボンドヘッドの概略断面図である。
The structure of the
ボンドヘッド41はY駆動部43のステージに搭載されるZ駆動部47に連結される。ボンドヘッド41にはコレット部42が設けられる。コレット部42は先端にゴム等の弾性体からなるコレット421およびコレット421を取り付けるコレットホルダ422を有する。ボンドヘッド41は、可動部411、ボールブッシュ412、接触片413、ヘッド支持部414、圧縮バネ416および着地検出センサ417を有する。コレット部42は可動部411を介して真空吸引系48に接続される。
The
ヘッド支持部414の上部にはヘッド支持部414と一体的に形成されるセンサ支持部414aが設けられる。センサ支持部414aは可動部411が挿入されて配置される開口部414bを有する。ヘッド支持部414の側部には、後述する昇降駆動部474が連結される。ヘッド支持部414の下部には、その開口部412aがほぼ垂直に延伸するボールブッシュ412が設けられる。このボールブッシュ412の開口部412aに挿入される可動部411がほぼ垂直に昇降自在に支持されている。
A
可動部411のほぼ中間位置には、接触片413が水平に取り付けられている。この接触片413の上面とセンサ支持部414aの下面との間には、圧縮バネ416が設けられ、この圧縮バネ416によって接触片413を介してコレット部42が下方へ付勢されている。圧縮バネ416に代えてシリンダによってコレット部42を下方に付勢するようにしてもよい。
A
着地検出センサ417は、ボンディング時に機械的に着地を検出する検出器であり、センサ支持部414aを貫通して取り付けられる。そして、コレット421の下端面421aが他の部材に接触して上昇していない状態では、着地検出センサ417の下端面417aと接触片413の上面との間には、所定の隙間(ds)が形成されている。着地検出センサ417は、その隙間の距離を検知するギャップセンサである。
The
Z駆動部47は、Y駆動部43に搭載されるステージ471と、ステージ471に対して昇降するZ軸472と、を有する。ステージ471には、昇降駆動部(不図示)が設けられている。昇降駆動部は、例えば、サーボモータまたはステップモータ、ボールネジ、ナットおよびカム等で構成される。Z軸472は、昇降駆動部により、上下方向に配置されたステージ471に沿い昇降する。
The
コレット421には、下端面421aに一端が開口した吸引孔が設けられている。コレット421の吸引孔の他端は、コレットホルダ422の吸引孔、可動部411の吸引孔および可動部411の上部に取り付けられた配管481に連通している。
The
配管481は真空供給源(不図示)に連通している。配管481には、真空供給源によるエアの吸引流量を検知する流量センサ482およびバルブ483が設けられている。配管481には配管484が連結され、配管484はエア供給源(不図示)に連通している。配管484にはバルブ485が設けられている。真空源およびエア供給源はダイボンダ1の真空吸引系48に含まれてもよいし、ダイボンダ1外に設けられてもよい。工場の真空供給源およびエア供給源を使用する場合は、真空吸引系48に圧力調整器を設けるのが好ましい。
バルブ485が閉じられてバルブ483が開けられることにより、配管481、可動部411の吸引孔、コレットホルダ422の吸引孔およびコレット421の吸引孔を介してエアが吸引され、コレット421の下端面421aに吸着力が発生する。バルブ483が閉じられてバルブ485が開けられることにより、配管481、可動部411の吸引孔、コレットホルダ422の吸引孔およびコレット421の吸引孔を介してエアが噴き出される。
When
(生産開始前のティーチング動作)
上記のように構成されたダイボンダ1では、実際にピックアップおよびボンドを行う連続動作の前(生産開始前)において、ティーチング動作によって以下の情報の取得が行われる。
(Teaching operation before starting production)
In the
(1)ピックアップ高さ情報(PHD)の取得
制御部80は生産中の連続動作においてピックアップするときのコレット421の下端面421aの高さ(ピックアップ高さ(h5))を示すピックアップ高さ情報(PHD)を取得する。
(1) Acquisition of Pickup Height Information (PHD) The
(2)相関データ(CD)の取得
制御部80は、コレット421の下端面421aが吸引する流量と、コレット421の下端面421aと中間ステージ31に載置されているダイDの上面との間の距離と、の相関データ(CD)を取得する。
(2) Acquisition of correlation data (CD) The
(3)流量測定高さ情報(FHD)の取得
制御部80は、実際にダイDをピックアップするときにティーチング動作を行うコレット421の下端面421aの高さ(流量測定高さ(h4))を示す流量測定高さ情報(FHD)を取得する。
(3) Acquisition of flow measurement height information (FHD) The
(4)ボンド高さ情報(BHD)
ボンドするときのコレット421の下端面421aの高さ(ボンド高さ(h6))を示すボンド高さ情報(BHD)を取得する。
(4) Bond Height Information (BHD)
Bond height information (BHD) indicating the height (bond height (h6)) of the
実際のピックアップ動作を行う際には、制御部80は、生産開始前のティーチング動作で取得した相関データ(CD)および流量測定高さ情報(FHD)を用いて、ティーチング動作を定期的に行う。このティーチング動作によりボンドヘッド41の下降量補正情報(DCD)を取得する。ピックアップ動作では、ティーチング動作に続いて、取得した下降量補正情報(DCD)を用いてボンドヘッド41の駆動を制御する。ボンド動作を行う際には、制御部80は、下降量補正情報(DCD)およびボンド高さ情報(BHD)を用いて、ボンドヘッド41の駆動を制御する。
When performing an actual pick-up operation, the
ダイボンダ1における生産開始前のティーチング動作について、図6から図8を参照して説明する。図6は生産開始前のティーチング動作におけるボンドヘッドの高さを示す図である。図7は生産開始前のティーチング動作において取得する流量と距離の関係の一例を示すグラフである。図7は図6に示すグラフに対応する表である。
The teaching operation before the start of production in the
(ステップS11)
制御部80は、高速下降開始高さ(h1)において、ボンドヘッド41を中間ステージ31に載置されているダイDの上方に動かしてコレット421の下端面421aをダイDの上面に対向させる。ダイDは、ピックアップヘッド21により予め中間ステージ31の上に載置されている。高速下降開始高さ(h1)はボンドヘッド41が中間ステージ31とボンドステージ46との間を水平移動するときのコレット421の下端面421aの高さであり、Z軸472がそのZ方向における機械原点にあるときのコレット421の下端面421aの高さ(原点高さ(h0))よりも低く設定されている。
(Step S11)
At the high-speed descent start height (h1), the
(ステップS12)
制御部80は、低速下降開始高さ(h2)まで高速でボンドヘッド41を下降させる。低速下降開始高さ(h2)はボンドヘッド41の低速下降を開始するときのコレット421の下端面421aの高さである。
(Step S12)
The
(ステップS13)
制御部80は、ボンドヘッド41の下降を停止させ、低速開始前タイマを起動させる(ステップS131)。
(Step S13)
The
低速開始前タイマが所定の時間経過後、制御部80は、バルブ485を開いてエアの噴き出しを開始させる(ステップS132)。このとき、バルブ483は閉じている。低速開始前タイマが0に設定されている場合は、待ち時間なく、ステップS132が行われる。
After the low-speed pre-start timer has elapsed a predetermined time, the
(ステップS14)
所定時間経過後、制御部80は、バルブ485を閉じてバルブ483を開いてエアの吸引を開始させる(ステップS141)。
(Step S14)
After a predetermined time has elapsed, the
制御部80は、ボンドヘッド41を所定量(Δz1)だけ下降させて(ステップS142)、流量センサ482によりコレット421が吸引する流量(FR)を測定する(ステップS143)。所定量(Δz1)は、例えば、昇降駆動部474の制御分解能の数倍の量である。
The
制御部80は、流量センサ482により検知した流量(FR)を確認し、流量(FR)が所定の閾値(FRt)以下であるかどうかを確認する(ステップS144)。閾値(FRt)は、コレット421の下端面421aがダイDに接触したとみなせる値として予め設定される値である。
The
制御部80は、流量(FR)が閾値(FRt)以下になるまでステップS142~S144の処理を繰り返す。
The
流量測定終了後、制御部80はバルブ483を閉じて吸引を停止させる(ステップS145)。
After the flow rate measurement is completed, the
制御部80は、流量(FR)が閾値(FRt)以下になるコレット421の下端面421aの高さ(ピックアップ高さ(h5))におけるZ軸472のZ方向における機械原点からのオフセット量をピッアップ高さ情報(PHD)として制御部80のメモリに記憶する(ステップS146)。
The
(ステップS15)
制御部80は、ボンドヘッド41をピックアップ高さ(h5)から所定距離だけ高い高さである測定開始高さ(h3)まで上昇させる。測定開始高さ(h3)は相関データの測定を開始するときのコレット421の下端面421aの高さである。測定開始高さ(h3)は低速下降開始高さ(h2)よりも低い高さである。
(Step S15)
The
(ステップS16)
制御部80は、バルブ485を閉じてバルブ483を開いてエアの吸引を開始させる(ステップS161)。
(Step S16)
The
制御部80は、流量センサ482によりコレット421が吸引する流量(FR)を測定する(ステップS162)。
The
制御部80は、測定した流量(FR)および流量を測定したときのコレット421の下端面421aの高さ(hc)を制御部80のメモリに記憶する(ステップS163)。
The
制御部80は、ボンドヘッド41を所定量(Δz2)だけ下降させ(ステップS164)、流量センサ482によりコレット421が吸引する流量(FR)を測定する(ステップS165)。所定量(Δz2)は、Δz1よりも小さい値であり、例えば、昇降駆動部474の制御分解能の量である。
The
制御部80は、測定した流量(FR)および流量を測定したときのコレット421の下端面421aの高さ(hc)を制御部80のメモリに記憶する(ステップS166)。
制御部80は、コレット421の下端面421aの高さがピックアップ高さ(h5)になるまで、ステップS164~S166の処理を繰り返す。
The
The
制御部80は、メモリに記憶された、流量(FR)およびコレット421の下端面421aの高さ(hc)に基づいて、図7および図8に示すような、流量(FR)と距離(d)の相関データを作成して制御部80のメモリに記憶する(ステップS167)。距離(d)はコレット421の下端面421aの高さ(hc)とダイDの上面の高さ(ピックアップ高さ(h5))との差である。
Based on the flow rate (FR) and the height (hc) of the
制御部80は、ダイDの上面の高さ(ピックアップ高さ(h5))より所定距離(dp)だけ高い流量測定高さ(h4=h5+dp)を設定し、Z軸472のZ方向における機械原点からのオフセット量を流量測定高さ情報(FHD)として制御部80のメモリに記憶する(ステップS168)。図7に示すように、例えば、dp=15μmとする。このときの流量(FRp)は-0.14L/minである。
The
ピックアップ高さ(h5)におけるZ軸472のZ方向における機械原点からのオフセット量に中間ステージ31上に載置されるダイDの表面とボンドステージ46に載置される基板Sの表面とのZ方向の距離の差を加減したものをボンド高さ情報(BHD)として制御部80のメモリに記憶する(ステップS169)。
The offset amount from the machine origin in the Z direction of the
(ピックアップ動作:ティーチング動作有)
生産中にティーチング動作を行うダイDのピックアップ動作について図9を用いて説明する。図9はティーチングを行うピックアップ動作におけるボンドヘッドの高さを示す図である。
(Pickup operation: Teaching operation available)
The pick-up operation of the die D for which the teaching operation is performed during production will be described with reference to Fig. 9. Fig. 9 is a diagram showing the height of the bond head in the pick-up operation for which teaching is performed.
ピックアップ動作におけるステップS11~S13は生産開始前のティーチング動作と同様である。以下、生産開始前のティーチング動作と異なる点について説明する。なお、図9に示すティーチング動作は生産中以外、すなわち、生産開始前や生産終了後に行ってもよい。 Steps S11 to S13 in the pickup operation are the same as the teaching operation before the start of production. Below, we will explain the differences from the teaching operation before the start of production. Note that the teaching operation shown in Figure 9 may be performed other than during production, that is, before the start or end of production.
(ステップS24)
所定時間経過後、制御部80は、バルブ485を閉じてバルブ483を開いてエアの吸引を開始させる。制御部80は、ボンドヘッド41を流量測定高さ情報(FHD)が示す流量測定高さ(h4)まで低速でボンドヘッド41を下降させる。
(Step S24)
After a predetermined time has elapsed, the
(ステップS25)
制御部80は、ボンドヘッド41の下降を停止させ、流量センサ482によりコレット421が吸引する流量を測定する。
(Step S25)
The
(ステップS26)
制御部80は、メモリに記憶された相関データ(CD)に基づいて流量測定高さ情報(FHD)に対応する流量(FRp)とステップS25において測定した流量(FRm)とを比較する。両者は一致する場合、制御部80は流量測定高さ情報(FHD)が示す流量測定高さ(h4)だけボンドヘッド41を下降させる。
(Step S26)
The
流量(FRp)と流量(FRm)が一致しない場合、コレット421の下端面421aの高さ(h)が変動している(h=h4+α(αは正または負の数))。制御部80は相関データ(CD)から測定した流量(FRm)に対応する距離(dm)を求め、距離(dm)だけボンドヘッド41を下降させる。dmはdpに対して補正された下降量であり、dm=dp-αである。αは補正量である。
When the flow rate (FRp) and the flow rate (FRm) do not match, the height (h) of the
(ステップS27)
制御部80は、ボンドヘッド41によりダイDをピックアップする。
(Step S27)
The
(ピックアップ動作:ティーチング動作無)
上述したピックアップ動作時のティーチングは毎回行わず、所定期間が経過後に定期的に行う。ティーチングを行わないダイDのピックアップ動作について図10を用いて説明する。図10はティーチングを行なわないピックアップ動作におけるボンドヘッドの高さを示す図である。
(Pickup operation: no teaching operation)
The above-mentioned teaching during the pick-up operation is not performed every time, but is performed periodically after a predetermined period of time has elapsed. The pick-up operation of the die D without teaching will be described with reference to Fig. 10. Fig. 10 is a diagram showing the height of the bond head during the pick-up operation without teaching.
ティーチングを行わないピックアップ動作におけるステップS11~S13は、図9に示すティーチングを行うピックアップ動作と同様である。以下、ティーチングを行うピックアップ動作と異なる点について説明する。 Steps S11 to S13 in the pick-up operation without teaching are the same as the pick-up operation with teaching shown in Figure 9. Below, we will explain the differences from the pick-up operation with teaching.
(ステップS34)
所定時間経過後、制御部80は、バルブ485を閉じてバルブ483を開いてエアの吸引を開始させる。制御部80は、ボンドヘッド41をピックアップ高さ情報(PHD)が示す位置(ピックアップ高さ(h5))まで低速(例えば、10μm/min)でボンドヘッド41を下降させる。
(Step S34)
After a predetermined time has elapsed, the
(ボンド動作)
ダイDのボンド動作について図11を用いて説明する。図11はボンド動作におけるボンドヘッドの高さを示す図である。
(Bond operation)
The bonding operation of the die D will be described with reference to Fig. 11. Fig. 11 is a diagram showing the height of the bond head during the bonding operation.
ボンド動作におけるステップS41~S43は生産開始前のティーチング動作におけるS11~S131と同様である。 Steps S41 to S43 in the bonding operation are the same as steps S11 to S131 in the teaching operation before production begins.
(ステップS44)
制御部80は、メモリに記憶されたボンド高さ情報(BHD)およびピックアップ動作におけるステップS27で求めた下降量(dpまたはdm)に基づいて、ボンドヘッド41をボンド高さ(h7)となる位置まで低速(例えば、5μm/min)でボンドヘッド41を下降させて、ダイDを基板Sに着地させる。
(Step S44)
Based on the bond height information (BHD) stored in memory and the amount of descent (dp or dm) determined in step S27 during the pick-up operation, the
(ステップS45)
制御部80は、ダイDが基板Sに当接した後も、所定量だけボンドヘッド41を下降させる。この際、ダイDの当接後に下降させた所定量分だけコレット部42が退避するが、圧縮バネ416により押し付け力が与えられているので、コレット部42に吸着保持されたダイDには押し付け荷重が作用した状態となる。この状態を予め設定されたボンド時間だけ保持することにより、ダイDが基板Sに接着される。
(Step S45)
The
ボンドヘッド41では、ボンドヘッド41を下降させ、着地検出センサ417が下端面417aと接触片413の上面との間が所定の間隙(所定間隔)になったことを検出したときに、ダイDと基板Sとが接触したと判断する。なお、着地検出センサ417は、通常、変位センサ等を用い、安定的に検出させるため、基準コレットの本来の着地位置から数十μm程度の感度差を取って(押し込んだ状態)で検出するように所定間隔が設定される。
The
なお、着地検出センサ417を用いてコレット高さを測定することが可能である。着地検出センサ417を用いたコレット高さの測定方法について図12(a)から図12(e)を用いて説明する。図12(a)から図12(e)は着地検出センサを用いたコレット高さの測定方法を示すイメージ図である。
The collet height can be measured using the
図12(a)は基準コレットの着地位置を示す。制御部80は、事前ティーチングにより装置側のリニアスケールでの基準コレットの着地位置(ho)を原点として記憶する。
Figure 12 (a) shows the landing position of the reference collet. The
図12(b)および図12(d)は基準コレットと測定対象コレットの高さが同じである場合を示す。図12(b)に示すように、制御部80は、事前に設定された着地点上方の位置(hs)より、所定ピッチ(p)で着地検出センサ417を確認しながらボンドヘッド41を下降させる。ここで、hsはリニアスケールの指示値であり、例えば、hs=100μmである。また、例えば、p=5μmである。
Figures 12(b) and 12(d) show cases where the height of the reference collet and the collet to be measured are the same. As shown in Figure 12(b), the
着地検出センサ417は、図12(d)に示すように、基準コレットの本来の着地位置からhaの感度差を取って(押し込んだ状態)で着地を検出するように、所定間隔(do)が設定される。すなわち、do=ds-(ho-ha)である。ここで、dsは、着地していないときの着地検出センサ417の下端面417aと接触片413の上面との隙間である。例えば、haは数十μmに設定される。
As shown in FIG. 12(d), the
制御部80は、着地検出センサ417が着地を検出した(do=ds-(ho-ha))ときのリニアスケールの指示値を読み取ってコレット高さを測定する。事前ティーチング時とコレット421の高さが変わっていない場合、リニアスケールの値は感度差として設定されたhaと同じになる。
The
図12(c)および図12(e)は基準コレットと測定対象コレットの高さが異なる場合を示す。事前ティーチング時とコレット421の高さが変わっている場合、図12(e)に示すように、着地検出センサ417の下端面417aと接触片413の上面との隙間が所定間隔(do)になるようボンドヘッド41を下降させた場合、例えば、リニアスケールの値がhbになるとき、図12(c)に示すように、コレット421の高さは(Δh=hb-ha)だけ高くなっていることが分かる。
Figures 12(c) and 12(e) show cases where the height of the reference collet and the collet to be measured are different. When the height of the
着地検出センサ417は、ダイDを保持した状態で高さを検出することができる。なお、ステップS26において求めた補正された下降量に基づいてコレット高さを求め、流量センサを用いて測定されたコレット高さと着地検出センサを用いて測定されたコレット高さとにずれがある場合は、所定間隔(do)を校正するようにしてもよい。この校正は定期的に行ってもよい。
The
本実施形態をより明確にするため比較例について図13を用いて説明する。図13は比較例におけるピックアップ時のティーチング動作のボンドヘッドの高さを示す図である。 To clarify this embodiment, a comparative example will be described using FIG. 13. FIG. 13 shows the height of the bond head during the teaching operation at the time of pick-up in the comparative example.
比較例におけるステップS11~S13は生産開始前のティーチング動作と同様である。以下、生産開始前のティーチング動作と異なる点について説明する。 Steps S11 to S13 in the comparative example are the same as the teaching operations before production starts. Below, we will explain the differences from the teaching operations before production starts.
(ステップS54)
所定時間経過後、制御部80は、バルブ485を閉じてバルブ483を開いてエアの吸引を開始させる(ステップS541)。
(Step S54)
After a predetermined time has elapsed, the
制御部80は、ボンドヘッド41を所定量(Δz1)だけ下降させて(ステップS542)、流量センサ482によりコレット421が吸引する流量(FR)を測定する(ステップS543)。所定量(Δz1)は、例えば、10μmである。
The
制御部80は、流量センサ482により検知した流量(FR)を確認し、流量(FR)が所定の閾値(FRt)以下であるかどうかを確認する(ステップS544)。閾値(FRt)は、コレット421の下端面421aがダイDに接触したとみなせる値として予め設定される値である。
The
制御部80は、流量(FR)が閾値(FRt)以下になるまでステップS542~S544の処理を繰り返す。
The
流量測定終了後、制御部80はバルブ483を閉じて吸引を停止させる(ステップS545)。
After the flow rate measurement is completed, the
制御部80は、流量(FR)が閾値(FRt)以下になるコレット421の下端面421aの高さ(ピックアップ高さ(h5))におけるZ軸472のZ方向における機械原点からのオフセット量をピッアップ高さ情報(PHD)として制御部80のメモリに記憶する(ステップS546)。
The
(ステップS55)
制御部80は、ボンドヘッド41をピックアップ高さ(h5)から所定距離だけ高い高さ(h3’)まで上昇させる。高さ(h3’)は細かいサーチを開始するときのコレット421の下端面421aの高さである。高さ(h3’)は低速下降開始高さ(h2)よりも低い高さである。
(Step S55)
The
(ステップS56)
制御部80は、バルブ485を閉じてバルブ483を開いてエアの吸引を開始させる(ステップS561)。
(Step S56)
The
制御部80は、ボンドヘッド41を所定量(Δz1)だけ下降させて(ステップS562)、流量センサ482によりコレット421が吸引する流量(FR)を測定する(ステップS563)。所定量(Δz1)は、例えば、2μmである。
The
制御部80は、流量センサ482により検知した流量(FR)を確認し、流量(FR)が所定の閾値(FRt)以下であるかどうかを確認する(ステップS564)。閾値(FRt)は、コレット421の下端面421aがダイDに接触したとみなせる値として予め設定される値である。
The
制御部80は、流量(FR)が閾値(FRt)以下になるまでステップS562~S564の処理を繰り返す。
The
制御部80は、流量(FR)が閾値(FRt)以下になるコレット421の下端面421aの高さ(ピックアップ高さ(h5))におけるZ軸472のZ方向における機械原点からのオフセット量をピッアップ高さ情報(PHD)として制御部80のメモリに記憶する(ステップS565)。
The
(ステップS57)
制御部80は、ボンドヘッド41によりダイDをピックアップする。
(Step S57)
The
比較例では、ボンドヘッド41の下降および流量測定を粗いサーチ(ステップS54)と細かいサーチ(ステップS56)に分けて二回行う。これに対して、実施形態では、一定の高さまで下降した(ステップS24)後、流量測定を一度のみ行う(ステップS24)。その後、相関データから得られた補正値分下降する(ステップS26)。実施形態は比較例に対して、流量測定の回数が非常に少なくなるので、ボンドヘッド41の下降時間は短くなり、ピックアップ時間が短くなる。
In the comparative example, the lowering of the
実施形態によれば、下記の一つまたは複数の効果が得られる。 According to the embodiment, one or more of the following effects can be obtained.
(a)連続動作中(生産中)の流量センサによる高さティーチング時間を短縮することが可能である。 (a) It is possible to reduce the height teaching time using the flow sensor during continuous operation (production).
(b)製品品種に対応するコレット種(サイズ、穴径等)毎に相関データを保存することで、例えば、コレットを交換する度に生産開始前の高さティーチング動作による相関データ作成を行う必要がなくなる。仮にコレット製造時の高さのばらつきがあっても、ピックアップ時のティーチングにより高さを補正することができるからである。 (b) By storing correlation data for each collet type (size, hole diameter, etc.) that corresponds to the product variety, it becomes unnecessary to create correlation data by performing height teaching before starting production, for example, every time the collet is replaced. This is because even if there is variation in height when the collet is manufactured, the height can be corrected by teaching at the time of picking up.
(c)ピックアップ時のティーチングを毎回行うことにより、比較的短時間で流量による高精度な着地検出を行うことができる。これにより、着地前にボンドヘッドの下降速度を低速化(上記の低速下降の1/10程度の速度)して着地時の衝撃を低減する低衝撃モードが不要となる。このため、処理時間の低減も可能である。 (c) By performing teaching each time the material is picked up, highly accurate landing detection based on the flow rate can be performed in a relatively short time. This eliminates the need for a low-impact mode in which the bond head's descent speed is slowed down before landing (to about 1/10 the speed of the slow descent described above) to reduce the impact of landing. This also makes it possible to reduce processing time.
(d)ボンドヘッドに搭載する着地検出センサの検出位置の確認を行うことにより、この位置をピックアップ時に検出した流量による高さ検出データにより着地検出センサの校正を行うことが可能になる。 (d) By checking the detection position of the landing detection sensor mounted on the bond head, it becomes possible to calibrate this position using height detection data based on the flow rate detected during pick-up.
(e)上記(d)により着地検出センサの校正を定期的に行うことが可能になる。これにより、スループットに影響なく着地検出センサの感度ズレを定期的に校正し、経時的に安定的なボンディングを行うことが可能になる。 (e) The above (d) makes it possible to periodically calibrate the landing detection sensor. This allows the sensitivity deviation of the landing detection sensor to be periodically calibrated without affecting throughput, making it possible to perform stable bonding over time.
(f)ピックアップ時に検出した流量による高さ検出データによりボンド時の着地位置にフィードバックを行うことが可能になる。これにより、ボンド時の高さ精度を安定的に実施し、衝撃荷重の低減を図ることが可能になる。コレットの取り付け状態または経時変化によりコレットの下端面と各ステージの距離はばらついてしまうことがある。しかし、ピックアップステージ(ウエハ保持台、中間ステージ)やボンドステージの表面の位置は既知である。そして、コレットの下端面とピックアップステージの表面の距離が正確に知ることができるので、コレット下端面とボンドステージの表面の位置も正確に分かることになる。つまり、コレット高さの制御を精密に行うことができるのでボンド時の衝撃を防ぐことが可能となる。 (f) Height detection data based on the flow rate detected during pick-up makes it possible to provide feedback to the landing position during bonding. This makes it possible to stably maintain height accuracy during bonding and reduce impact loads. The distance between the bottom end surface of the collet and each stage can vary depending on the collet's installation condition or changes over time. However, the positions of the pickup stage (wafer holder, intermediate stage) and the surface of the bond stage are known. And because the distance between the bottom end surface of the collet and the surface of the pick-up stage can be accurately known, the positions of the bottom end surface of the collet and the surface of the bond stage can also be accurately known. In other words, the collet height can be precisely controlled, making it possible to prevent impacts during bonding.
以上、本開示者ら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。 The disclosure made by the present inventors has been specifically described above based on the embodiments, but it goes without saying that the present disclosure is not limited to the above embodiments and can be modified in various ways.
例えば、実施形態では、コレットからの吸引流量に基づいてピックアップ高さ等をティーチングする例を説明したが、コレットが噴き出すエア流量に基づいてピックアップ高さ等をティーチングするようにしてもよい。 For example, in the embodiment, an example was described in which the pickup height, etc. was taught based on the suction flow rate from the collet, but the pickup height, etc. may also be taught based on the air flow rate ejected by the collet.
実施形態では、ピックアップ時に流量センサを用いてティーチングする例を説明したが、流量センサと着地検出センサとを併用してもよい。 In the embodiment, an example of teaching using a flow sensor during pickup has been described, but a flow sensor and a landing detection sensor may also be used together.
また、実施形態では、中間ステージからダイをピックアップし、ボンドステージに保持された基板にボンドするボンドヘッドの例を説明した。これに限定されるものではなく、ウエハ保持台からダイをピックアップし、中間ステージに載置するピックアップヘッドにも適用できる。この場合、ウエハ保持台が第一のステージであり、中間ステージが第二のステージである。 In the embodiment, an example of a bond head that picks up a die from an intermediate stage and bonds it to a substrate held on a bond stage has been described. This is not limited to this, and the present invention can also be applied to a pick-up head that picks up a die from a wafer holder and places it on the intermediate stage. In this case, the wafer holder is the first stage, and the intermediate stage is the second stage.
実施形態では、ピックアップヘッドによりウエハからピックアップしたダイを中間ステージに載置し、ボンドヘッドにより中間ステージからダイをピックアップする例について説明した。これに限定されるものではなく、ピックアップヘッドおよび中間ステージを備えず、ボンドヘッドによりウエハからピックアップしたダイを基板にボンドするダイレクトボンドにも適用できる。この場合、ウエハ保持台が第一のステージであり、ボンドステージが第二のステージである。 In the embodiment, an example has been described in which a die picked up from a wafer by a pick-up head is placed on an intermediate stage, and the die is picked up from the intermediate stage by a bond head. This is not limited to this, and the present invention can also be applied to direct bonding, in which a die picked up from a wafer by a bond head is bonded to a substrate without a pick-up head or intermediate stage. In this case, the wafer holder is the first stage, and the bond stage is the second stage.
また、実施形態ではウエハの裏面にDAFが貼付されているが、DAFはなくてもよい。 In addition, in the embodiment, a DAF is attached to the back surface of the wafer, but the DAF is not necessary.
また、実施形態ではピックアップヘッドおよびボンドヘッドをそれぞれ1つ備えているが、それぞれ2つ以上であってもよい。 In addition, although the embodiment has one pickup head and one bond head, there may be two or more of each.
実施形態では、ダイボンダを例に説明したが、フリップチップボンダやチップマウンタにも適用できる。 In the embodiment, a die bonder is used as an example, but the invention can also be applied to flip chip bonders and chip mounters.
1・・・ダイボンダ(半導体製造装置)
31・・・中間ステージ(ステージ)
41・・・ボンドヘッド(ヘッド)
421・・・コレット
421a・・・下端面
481・・・配管
482・・・流量センサ
80・・・制御部(制御装置)
D・・・ダイ
1...Die bonder (semiconductor manufacturing equipment)
31... Intermediate stage (stage)
41... Bond head (head)
421:
D... Die
Claims (11)
前記ダイを吸着するための吸引孔を有するコレットが設けられるヘッドと、
前記吸引孔と連通する配管に設けられる流量センサと、
生産前に、前記コレットの下端面と前記ステージの保持されたダイの上面との距離と、前記流量センサにより検知された前記コレットの前記吸引孔を流れる気体の流量と、の相関データを取得するよう構成される制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記コレットの下端面を前記ステージに保持されたダイの上面から第一の所定高さまで下降させ、
前記第一の所定高さにおいて、前記流量センサにより前記コレットの前記吸引孔を流れる気体の流量を検知し、
前記相関データおよび前記第一の所定高さにおいて検知された流量に基づいて、前記コレットの下端面を前記ステージの保持されたダイの上面に着地させるための下降量を求めるティーチング動作を行うよう構成される半導体製造装置。 a stage on which the die is held;
a head provided with a collet having a suction hole for adsorbing the die;
a flow rate sensor provided in a pipe communicating with the suction hole;
A control device configured to acquire correlation data between a distance between a lower end surface of the collet and an upper surface of a die held by the stage and a flow rate of gas flowing through the suction hole of the collet detected by the flow sensor before production;
Equipped with
The control device includes:
lowering a lower end surface of the collet to a first predetermined height from an upper surface of the die held by the stage;
At the first predetermined height, the flow rate of the gas flowing through the suction hole of the collet is detected by the flow rate sensor;
A semiconductor manufacturing apparatus configured to perform a teaching operation to determine an amount of descent for landing the lower end surface of the collet on an upper surface of a die held by the stage, based on the correlation data and the flow rate detected at the first predetermined height.
前記制御装置は、生産中において、前記ティーチング動作を行うよう構成される半導体製造装置。 2. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1,
The control device is configured to perform the teaching operation during production of the semiconductor manufacturing device.
前記制御装置は、生産前において、
前記コレットの下端面を前記ステージの保持されたダイの上面から前記第一の所定高さよりも高い第二の所定高さに設定し、
前記コレットの下端面を前記第二の所定高さから前記ステージの保持されたダイの上面の高さまで下降させて、再び第一の所定高さまで上昇して、前記相関データを取得するティーチング動作を行うよう構成される半導体製造装置。 2. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1,
The control device, prior to production,
setting a lower end surface of the collet at a second predetermined height from an upper surface of the die held by the stage, the second predetermined height being higher than the first predetermined height;
A semiconductor manufacturing apparatus configured to perform a teaching operation to acquire the correlation data by lowering the lower end surface of the collet from the second predetermined height to the height of the upper surface of the die held by the stage, and then raising it again to the first predetermined height.
前記制御装置は、前記ティーチング動作を所定回数のピックアップ動作ごとに行うよう構成される半導体製造装置。 2. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1,
The control device is a semiconductor manufacturing device configured to perform the teaching operation every time a predetermined number of pick-up operations are performed.
さらに、前記ダイ、または前記ダイが載置される基板、が載置される第二のステージを備える半導体製造装置。 2. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1,
The semiconductor manufacturing apparatus further comprises a second stage on which the die or a substrate on which the die is mounted is placed.
前記制御装置は、前記相関データおよび前記第一の所定高さにおいて検知された流量に基づいて、前記コレットの下端面を前記基板、前記基板に載置されるダイ、または前記第二のステージの上面に着地させるための下降量を求めるよう構成される半導体製造装置。 6. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 5,
The control device is configured to determine the amount of lowering for landing the lower end surface of the collet on the substrate, a die placed on the substrate, or an upper surface of the second stage based on the correlation data and the flow rate detected at the first predetermined height.
前記ステージはウエハ保持部であり、
前記第二のステージはボンドステージであり、
前記ヘッドはボンドヘッドである半導体製造装置。 6. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 5,
the stage is a wafer holder,
the second stage being a bond stage;
The head of the semiconductor manufacturing equipment is a bond head.
前記ヘッドは着地検出センサを備え、
前記制御装置は、前記相関データおよび前記第一の所定高さにおいて検知された流量に基づいて、前記着地検出センサの検出位置を確認するよう構成される半導体製造装置。 2. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1,
The head includes a landing detection sensor,
The control device is configured to confirm a detection position of the landing detection sensor based on the correlation data and the flow rate detected at the first predetermined height.
前記ヘッドは着地検出センサを備え、
前記制御装置は、さらに、前記ティーチング動作において前記着地検出センサにより前記コレットの高さを測定するよう構成される半導体製造装置。 2. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1,
The head includes a landing detection sensor,
The control device is further configured to measure a height of the collet by the landing detection sensor during the teaching operation.
前記制御装置は、前記流量センサにより前記コレットの前記吸引孔から吹き出される気体の流量を検知するよう構成される半導体製造装置。 2. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1,
The control device is configured to detect a flow rate of the gas blown out from the suction hole of the collet by the flow rate sensor.
前記コレットの下端面を前記ステージの保持されたダイの上面から第一の所定高さまで下降させ、前記第一の所定高さにおいて、前記流量センサにより前記コレットの前記吸引孔を流れる気体の流量を検知し、前記相関データおよび前記第一の所定高さにおいて検知された流量に基づいて、前記コレットの下端面を前記ステージの保持されたダイの上面に着地させるための下降量を求める工程と、
を含む半導体装置の製造方法。 a step of carrying a wafer into a semiconductor manufacturing device including a stage for holding a die, a head provided with a collet having a suction hole for suctioning the die, a flow sensor provided in a pipe communicating with the suction hole, and a control device configured to acquire, before production, correlation data between a distance between a bottom surface of the collet and an upper surface of the die held by the stage, and a flow rate of gas flowing through the suction hole of the collet detected by the flow sensor;
a step of lowering a lower end surface of the collet from an upper surface of the die held by the stage to a first predetermined height, detecting a flow rate of gas flowing through the suction hole of the collet at the first predetermined height with the flow rate sensor, and determining an amount of lowering for landing the lower end surface of the collet on the upper surface of the die held by the stage based on the correlation data and the flow rate detected at the first predetermined height;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising the steps of:
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