JP2803769B2

JP2803769B2 - 半導体装置の製造方法

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Publication number: JP2803769B2
Application number: JP3293117A
Authority: JP
Inventors: 博長谷川
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-11-08
Filing date: 1991-11-08
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Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】〔目次〕産業上の利用分野従来の技術（図７）発明が解決しようとする課題（図８）課題を解決するための手段（図１，図２）作用実施例（図３〜図６）発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関するものであり、更に詳しくいえば、テープキャリ
アと半導体チップとを自動位置合わせして、テープキャ
リアのリードとチップのバンプとを自動接合するインナ
ーリードボンディング方法に関するものである。

【０００３】近年、半導体集積回路装置（以下単にＬＳ
Ｉという）は、高密度，高集積化に伴い半導体チップ上
のパッド（電極）の設置数の増加からテープキャリアの
インナーリードの超多ピン化及びファインピッチ化の傾
向にある。

【０００４】これによれば、テープキャリアと半導体チ
ップとを自動位置合わせの際に、テープキャリア側のリ
ードの２点において、テープ群全体の中心座標やその配
置傾き量が算出され、また、半導体チップのバンプ群の
位置の認識処理に基づいてそのバンプ群とテープキャリ
アのリード群とが自動接続されている。

【０００５】このため、リードピッチが 100μｍ以下の
超多ピンになると、半導体チップのバンプ群とテープキ
ャリアのリード群との間に接合不良部を招く恐れがあ
る。また、テープキャリアの超多ピン化及びファインピ
ッチ化に伴い、バンプ群が比較的精度良く配置されるの
に対して、テープキャリアのリード群が変形し易く、わ
ずかなテープ変位であっても、リード座標が設計パター
ンと異なる場合がある。

【０００６】そこで、リード群が超多ピン化及びファイ
ンピッチ化した場合であっても、該リード群の認識アル
ゴリズムを工夫し、リード群の四辺の直角度を認識して
その良否を判定すること、及びリード群に対するバンプ
の位置ずれを補正して精度良いボンディング処理をする
ことができる方法が望まれている。

【０００７】

【従来の技術】図７，８は、従来例に係る説明図であ
る。また、図７（ａ）は、従来例に係るインナーリード
ボンディング装置（以下ＩＬＢ装置という）の構成図で
あり、図７（ｂ）は、テープキャリアのインナーリード
部の状態図をそれぞれ示している。

【０００８】例えば、テープキャリア２６と半導体チッ
プ１７とを自動位置合わせをして、そのインナーリード
群とバンプ群とを自動接合するＩＬＢ装置は、図７
（ａ）において、位置認識部１，接合処理部２及び制御
装置３から成る。

【０００９】当該装置の機能は、図７（ａ）の破線で囲
んだ制御装置３の処理フローチャートに示すように、ま
ず、ステップＰ１でテープキャリア２６のインナーリー
ド群（以下単にリード群という）26Ａの位置の認識処理
をする。この際に、テープキャリア側のリード26Ａの２
点（対角コーナー２点）において、テープ群全体の中心
座標Ｘ，Ｙやその配置傾き量Δθが算出される。また、
全リードが確認されるとテープ群全体の中心座標Ｘ，Ｙ
やその配置傾き量Δθが算出され、不良リード26Ａの欠
損確認が行われる。

【００１０】次に、ステップＰ２で半導体チップ１７の
バンプ群27Ａの位置の認識処理をする。この際に、半導
体チップ側の対角コーナ２点において基準位置が確認さ
れ、これに基づいてバンプ27Ａの中心座標Ｘ，Ｙやその
配置傾き量Δθが算出される。

【００１１】その後、ステップＰ3 でリード26Ａに対向
するバンプ27Ａとの位置合わせをして、両者の接合処理
をする。これにより、256 ピン程度の少ピン品種のリー
ド26Ａとバンプ27Ａとが接続される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来例のＩＬ
Ｂ装置によれば、テープキャリア側のリード26Ａの２点
（対角コーナー２点）において、テープ群全体の中心座
標Ｘ，Ｙやその配置傾き量Δθが算出され、また、半導
体チップ１７のバンプ群27Ａの位置の認識処理に基づい
て半導体チップ１７のバンプ群27Ａとテープキャリア２
６のリード群26Ａとが自動接続されている。

【００１３】一方、半導体装置の高集積，高密度化に伴
い半導体チップ１７が超多ピン化及びファインピッチ化
の傾向にある。例えば、図７（ｂ）において、かかる傾
向からテープキャリア２６のリード本数が256 ピンから
500ピン以上に設計せざるを得なくなると、そのリード
ピッチＡが 150〜200 〔μｍ〕から７０〜100 〔μｍ〕
のように狭くなる。また、そのリード幅Ｃも５０〔μ
ｍ〕から４０〔μｍ〕のように一段と狭くなる。

【００１４】このため、テープキャリア２６のリードピ
ッチＡが 100μｍ以下の超多ピンになると、半導体チッ
プ１７のバンプ群27Ａとテープキャリア２６のリード群
26Ａとの接合処理において、図８（ａ）に示すように接
合不良部４を招く恐れがある。

【００１５】これは、仮にテープキャリア２６のリード
ピッチＡがバラつき無く形成され、また、その１本のリ
ード幅Ｃがバラつき無く形成された場合であっても、一
辺のリード群のリード全ピッチＢがバラついたり、四辺
の直角度（対向ずれ角）θが相違するために、バンプ群
27Ａに対向するリード群26Ａ間に位置ずれを起こし、バ
ンプ群27Ａの一部のバンプとリード群26Ａの一部とに接
合不良を生じるものと考えられる。

【００１６】なお、四辺の直角度θとは、図８（ｂ）に
示すように、上辺のリード群の中心座標Ｙ１と下辺のリ
ード群の中心座標Ｙ２とを結ぶ線分Ｙ１−Ｙ２と、これ
に交差する左辺のリード群の中心座標Ｘ１と右辺のリー
ド群の中心座標Ｘ２とを結ぶ線分Ｘ１−Ｘ２とのなす角
度をいう。この四辺の直角度θは、ある許容値を相対的
に満たさないこと、全辺の均等な位置合わせが困難にな
るものである。

【００１７】例えば、四辺の直角度θが９０度でない場
合には、バンプ群27Ａとリード群26Ａとの位置合わせは
困難となり、また、両者の接合が不可能となる。また、
テープキャリア２６の超多ピン化及びファインピッチ化
に伴い、バンプ群27Ａが比較的に精度良くダイ部27Ａに
配置されるのに対して、テープキャリア２６のリード群
26Ａが変形し易く、わずかなテープ変位であっても、リ
ード座標が設計パターンと異なる場合がある。

【００１８】これにより、当該装置の自動認識精度の低
下を招いたり、不正確な位置合わせから精度良いボンデ
ィング処理の妨げとなるという問題がある。本発明は、
かかる従来例の問題点に鑑みて創作されたものであり、
リード群が超多ピン化及びファインピッチ化した場合で
あっても、該リード群の認識アルゴリズムを工夫し、リ
ード群の四辺の直角度を識別して良否を判定すること、
及びリード群に対するバンプの位置ずれを補正して精度
良いボンディング処理をすることが可能となる半導体装
置の製造方法の提供を目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明に係る半
導体装置の製造方法に用いられる製造装置の構成図であ
り、図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る半導体装置の
製造方法の原理図である。

【００２０】

【００２１】

【００２２】本発明の半導体装置の製造方法は、図２
（ａ）のフローチャートに示すように、まず、ステップ
Ｐ１で配線保持体１６の配線群１６Ａの配置画像を取得
する第１の画像取得処理と、ステップＰ２で前記半導体
チップ１７の電極群１７Ａの配置画像を取得する第２の
画像取得処理とをし、次いで、ステップＰ３で前記第
１，第２の画像取得処理に基づいて前記配線群１６Ａと
電極群１７Ａとの位置ずれ補正処理をし、その後ステッ
プＰ４で前記位置ずれ補正処理に基づいて配線群１６Ａ
と電極群１７Ａとを接続する半導体装置の製造方法であ
って、前記位置ズレ補正処理は回転方向の補正処理を含
み、該回転方向の補正処理は、前記第１の画像取得処理
により得たデータから前記配線群（１６Ａ）の各辺の基
準座標（Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２）を算出した後、前記
配線群（１６Ａ）の相互に対向する各辺同士の前記基準
座標（Ｘ１，Ｘ２）及び（Ｙ１，Ｙ２）を結んでできる
角度である直角度（θo ）を算出し、該直角度（θo ）
に基づいて前記配線群（１６Ａ）の全体の回転補正量を
算出して前記配線群（１６Ａ）の配置傾き量（Δθte）
とする処理と、前記第２の画像処理により得たデータか
ら前記電極群（１７Ａ）の配置傾き量（Δθc ）を算出
する処理と、前記配線群（１６Ａ）の配置傾き量（Δθ
te）と前記電極群（１７Ａ）の配置傾き量（Δθc ）と
から、回転補正量（Δθct）＝Δθte＋Δθc （但し、Δθte，Δθc は、正又は負の符号を含む量で
あり、一定方向の回転を正とし、前記一定方向と逆方向
の回転を負とする。）を算出する処理とを有することを
特徴とする半導体装置の製造方法によって解決され、第
２に、前記配線群１６Ａの各辺の基準座標Ｘ１，Ｘ２，
Ｙ１，Ｙ２は、それぞれ前記各辺の中心を示す座標であ
ることを特徴とする第１の発明に記載の半導体装置の製
造方法によって解決され、第３に、前記配線群１６Ａの
直角度θo を算出した後、該直角度θo と該直角度θo
の許容範囲θ±Δθｒ（θ＝９０°）とを比較して、前
記配線群１６Ａの良否の判定を行うことを特徴とする第
１又は第２の発明に記載の半導体装置の製造方法によっ
て解決される。

【００２３】

【００２４】また、前記半導体装置の製造方法におい
て、図２（ａ）のフローチャートや図２（ｃ）に示すよ
うに、ステップＰ３ＡのＡ１で前記配線保持体１６の配
線群１６Ａの中心座標Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２の検出処
理に基づいて該配線群１６Ａの直角度θo を算出し、さ
らに、該直角度θo に基づいて前記配線群１６Ａの全体
の回転補正量を算出して前記配線群１６Ａの配置傾き量
Δθteとし、ステップＰ３ＡのＡ２で前記配線群１６Ａ
の直角度θｏを算出し、その直角度θｏと直角度の許容
範囲θ±Δθｒとを比較して、前記配線群１６Ａの良否
の判定を行うことを特徴とする第１又は第２の発明に記
載の半導体装置の製造方法によって解決される。

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【作用】本発明の半導体装置の製造方法によれば、図２
（ａ）のフローチャートに示すように、ステップＰ３で
第１，第２の画像取得処理に基づいて配線群１６Ａと電
極群１７Ａの位置ずれ補正処理をし、その後、ステップ
Ｐ４で位置ずれ補正処理に基づいて配線群１６Ａと電極
群１７Ａとを接続している。

【００３０】すなわち、ステップＰ３で行う位置ずれ補
正処理のうち、回転方向の位置ずれを補正する場合、図
２（ａ）のフローチャートに示すように、ステップＰ３
Ａで第１，第２の画像取得処理に基づいて配線保持体１
６の配線群１６Ａの各辺の中心座標Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，
Ｙ２と、半導体チップ１７の電極群１７Ａの配置傾き量
Δθc と、配線保持体１６の配線群１６Ａの配置傾き量
Δθteとが算出されると、その後、ステップＰ３Ｂで配
置傾き量Δθc と配置傾き量Δθteから、配線群１６Ａ
と電極群１７Ａの位置ずれを補正するための回転補正量
Δθctが算出される（図２（ｂ），（ｃ）参照）。

【００３１】このため、回転補正量Δθctを調整するこ
とにより、例えば、四辺の直角度θo の許容範囲内で、
配線群１６Ａに電極群１７Ａを精度良く対向させること
ができるので、ステップＰ４で精度良く配線群１６Ａと
電極群１７Ａとを接続することができる。

【００３２】なお、図２（ａ）のフローチャートに示す
ように、ステップＰ３ＡのＡ１で配線保持体１６の配線
群１６Ａの中心座標Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２の検出に基
づいて該配線群１６Ａの直角度θo を算出し、さらに、
ステップＰ３ＡのＡ２で直角度θo と直角度の許容範囲
θ±Δθr とを比較している。

【００３３】そして、配線群１６Ａの直角度θo が許容
範囲θ±Δθｒを越える場合には、それを不良品として
排除することができる。このことで、配線保持体１６の
不良判定処理精度を向上させることが可能となる。

【００３４】これにより、半導体集積回路装置の高集
積，高密度化に伴い配線保持体１６のリードピッチが１
００μｍ以下のように超多ピン化された場合であって
も、従来例のような半導体チップ１７の電極群１７Ａと
配線保持体１６の配線群１６Ａとの間に生じていた接合
不良部が無くなり、精度良いボンディングを行うことが
可能となる。

【００３５】

【実施例】次に、図を参照しながら本発明の実施例につ
いて説明する。図３は、本発明の実施例に係る半導体装
置の製造方法に用いられるインナーリードボンディング
装置の構成図である。

【００３６】例えば、テープキャリア２６（配線保持体
１６の一例）のインナーリード群２６Ａ（以下、単にリ
ード群という。配線群１６Ａの一例）と半導体チップ１
７のダイ部（以下単にダイ部という）２７のパッド群２
７Ａ（電極群１７Ａの一例）とを該リードの四辺の直角
度θo の補正（以下、θ補正という）をして、両者を自
動接続する装置は、図３において、第１，第２のカメラ
システム２１，２２，移動ステージ２３，制御装置２４
及びステージ駆動システム２５からなる。

【００３７】すなわち、第１のカメラシステム２１は第
１の画像取得手段１１の一実施例であり、リード26Ａの
配置画像を取得して第１の配置画像データＤ１を制御装
置２４に出力するものである。なお、第１のカメラシス
テム２１はテープキャリア２６が搬送されてくる配線接
合領域上に設けられる。

【００３８】第２のカメラシステム２２は第２の画像取
得手段１２の一実施例であり、パッド群27Ａの配置画像
を取得して第２の配置画像データＤ２を制御装置２４に
出力するものである。なお、第２のカメラシステム２２
は配線接合領域から外れた画像取得領域に設けられる。

【００３９】移動ステージ２３は配線接合手段１３の一
実施例であり、パッド群27Ａが形成された半導体チップ
１７を保持するものである。また、該ステージ２３は、
制御装置２４から出力されるθ補正信号Ｓ１やその他の
信号に基づいてそのダイ部２７の中心を軸にして回転を
したり、半導体チップ１７を保持した状態でＸ，Ｙ，Ｚ
方向に移動する機能を有している。

【００４０】さらに、移動ステージ２３は画像取得領域
から配線接合領域に移動されると、それがテープキャリ
ア２６のリード群26Ａの方向に上昇（ＺＵＰ）され、該
リード群26Ａとパッド群27Ａとを熱接合するものであ
る。

【００４１】制御装置２４は制御手段１４の一実施例で
あり、第１，第２のカメラシステム２１，２２，移動ス
テージ２３及びステージ駆動システム２５の入出力を制
御するものである。例えば、制御装置２４は演算部24
Ａ，比較部24Ｂ，メモリ部24Ｃ及びその他の処理部24Ｄ
から成る。

【００４２】演算部２４Ａは、第１，第２の配置画像デ
ータＤ１，Ｄ２に基づいてリード群２６Ａやパッド群２
７Ａに係るＸ，Ｙ座標を演算したり、直角度θ₀や配置
傾き量Δθteを演算するものである。比較部２４Ｂはθ
補正時のボンディング条件を比較するものである。メモ
リ部２４Ｃは、リード群２６Ａやパッド群２７Ａに係る
Ｘ，Ｙ座標検出データΔＸ，ΔＹやその補正ベクトルデ
ータ等を一時記憶するものである。

【００４３】その他の処理部24Ｄは、演算部24Ａ，比較
部24Ｂ及びメモリ部24Ｃの入出力を補助するものであ
る。なお、本発明の実施例では、制御装置２４が第１，
第２の配置画像データＤ１，Ｄ２に基づいてリード群26
Ａに対向するパッド群27Ａとの位置ずれを補正する。例
えば、制御装置２４から移動ステージ２３にθ補正信号
Ｓ１やステージ駆動システム２４に移動制御信号Ｓ２等
がそれぞれ出力される。また、インナーリードのθ補正
方法については、図４において詳述し、その一例を図５
において説明をする。

【００４４】また、ステージ駆動システム２５は移動手
段１５の一実施例であり、移動制御信号Ｓ２に基づいて
画像取得領域から第１のカメラシステム直下の配線接合
領域に半導体チップ１７を移動するものである。

【００４５】図４（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施例に係
るインナーリードの四辺の直角度の説明図であり、図４
（ａ）は配置ずれを生じたインナーリードの四辺の状態
図を示している。

【００４６】本発明の実施例で取り扱うテープキャリア
２６は、図４（ａ）において、例えば、半導体チップが
接合される領域の上辺，下辺，左辺及び右辺にインナー
リード群を有しているものである。

【００４７】また、図４（ｂ）はインナーリードの四辺
の直角度のずれを示す状態図である。図４（ｂ）におい
て、該リードの四辺の直角度のずれ量θ₁，θ₂は、リ
ード群２６Ａの各辺の中心座標Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２
から求めた直角度θ₀から四辺の直角度θ＝９０°を差
し引くことにより算出することができる。

【００４８】例えば、上下・左右の四辺に配置ずれを生
じたインナーリード２６Ａが設けられたテープキャリア
２６では、直角度θ₀が四辺の直角度θ＝９０°よりも
小さくなる場合がある。これは、上辺のリード群の中心
座標Ｙ１と下辺のリード群の中心座標Ｙ２とを結ぶ線分
Ｙ１−Ｙ２と、これに交差する左辺のリード群の中心座
標Ｘ１と右辺のリード群の中心座標Ｘ２とを結ぶ線分Ｘ
１−Ｘ２との成す角度が直角（θ＝９０°）にならない
場合である（図４（ｂ）参照）。

【００４９】さらに、図４（ｃ）に示すような上下・左
右の四辺に配置ずれを生じたインナーリード２６Ａが設
けられたテープキャリア２６では、直角度θ₀が四辺の
直角度θ＝９０°よりも大きくなる場合である。

【００５０】従って、テープキャリア２６の直角度θ₀
を補正する場合、まず、Ｘ，Ｙ方向の各辺毎に中心座標
データＸ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２を検出する。また、Ｘ，
Ｙ方向の各辺毎に直角度θ₀に係るθ補正ベクトル値θ
₁，θ₂を算出する。これにより、総合θ補正ベクトル
値を算出する。ここで、総合θ補正ベクトル値をΔθと
すれば、（１）式により算出することができる。

【００５１】Δθ＝（θ１＋θ２）／２………（１）また、Ｘ，Ｙ方向の位置補正ベクトル値を算出する。こ
こで、位置補正ベクトル値をΔＸ，ΔＹとすれば、
（２），（３）式により算出する。

【００５２】 ΔＸ＝（Ｘ１＋Ｘ２）／２・・・・（２） ΔＹ＝（Ｙ１＋Ｙ２）／２・・・・（３）なお、テープキャリア２６のリード群２６Ａの各辺の中
心座標Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２と、半導体チップ１７の
パッド群２７Ａの配置傾き量Δθc とを検出し、リード
群２６Ａの各辺の中心座標Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２から
リード群２６Ａの配置傾き量Δθteを算出し、さらにリ
ード群２６Ａの配置傾き量Δθteとパッド群２７Ａの配
置傾き量Δθc とにより、リード群２６Ａと、これと対
向するパッド群２７Ａとの位置ずれを補正する回転補正
量（θ補正量ともいう）Δθctを算出する。

【００５３】また、θ補正時のボンディング条件は、リ
ード群２６Ａの四辺の直角度θに許容傾き量±Δθr を
加えた角度を上限値Ａ及び下限値Ｂとして設定する。例
えば、許容傾き量をΔθr ＝0.05 °とすると、リード
群２６Ａの直角度θo の上限値Ａは90.05 °であり、そ
の下限値Ｂは89.95 °となる。

【００５４】これにより、Ｂ＜θo ＜Ａの関係を満足す
る場合には、θ補正処理に移行し、これ以外はθ補正処
理に移行せずに不良とする。なお、上・下限値Ａ，Ｂは
品種毎に設定をし、このボンディング条件は、リード群
２６Ａの直角度θo と許容直角度θ±Δθr とを比較す
ることにより実行する。また、このリード群２６Ａの配
置傾き量θteが、ある許容傾き量±Δθr を相対的に満
たした場合に、全辺の均等な位置合わせを行うことも可
能となる。

【００５５】このようにして、本発明の実施例に係るイ
ンナーリードボンディング装置によれば、図３に示すよ
うに第１，第２のカメラシステム２１，２２，移動ステ
ージ２３，制御装置２４及びステージ駆動システム２５
が具備され、該制御装置２４により、第１，第２の配置
画像データＤ１，Ｄ２に基づいてリード群26Ａに対向す
るパッド群27Ａとの位置ずれが補正される。

【００５６】例えば、テープキャリア２６のリード群26
Ａの配置画像が第１のカメラシステム２１により取得さ
れると、その第１の配置画像データＤ１が制御装置２４
に出力される。また、半導体チップ１７のパッド群27Ａ
の配置画像が第２のカメラシステム２２により取得され
ると、その第２の配置画像データＤ２が制御装置２４に
出力される。

【００５７】このため、該制御装置２４では、第１，第
２の配置画像データＤ１，Ｄ２に基づいてリード群26Ａ
に対向するパッド群27Ａとの位置ずれが補正される。ま
た、制御装置２４を介してステージ駆動システム２５に
より半導体チップ１７が画像取得領域から配線接合領域
に移動されると、テープキャリア２６のリード群26Ａと
半導体チップ１７のパッド群27Ａとが移動ステージ２３
により自動接続される。この際に、制御装置２４で位置
ずれが補正されたリード群26Ａと、これに対向するパッ
ド群27Ａとが位置合わせされ、必要に応じて、再位置ず
れ補正処理が行われる。

【００５８】これにより、当該装置の自動認識精度の向
上が図られ、リード群26Ａとパッド群27Ａとの正確な位
置合わせを行うことができる。このことから精度良いボ
ンディング処理の実行することが可能となる。

【００５９】次に、本発明の実施例に係るインナーリー
ドボンディング方法について当該装置の動作を補足しな
がら説明をする。図５は、本発明の実施例に係るインナ
ーリードとバンプとの接合処理フローチャートであり、
図６（ａ），（ｂ）はそれの補足説明図を示している。

【００６０】例えば、図６（ａ）に示すような４辺に設
けられたリード群26Ａと図６（ｂ）に示すような４辺に
設けられたパッド群27Ａとを第１，第２の配置画像デー
タＤ１，Ｄ２に基づいて両者の直角度の補正（以下θ補
正という）をして、該リード群26Ａに対向するパッド群
27Ａとを自動接続する場合、図５において、まず、ステ
ップＰ１〜Ｐ４でテープキャリア２６のリード群26Ａに
係る配置画像の取得処理（第１の画像取得処理）に基づ
いて、該リード群26Ａに係る全ピンの認識をし、その検
出データの転送処理をする。

【００６１】すなわち、ステップＰ１でテープキャリア
２６の第１点目の隅位置（以下第１の隅位置という）ｐ
１の検出をする。この際に、第１の画像取得データＤ１
に基づいて第１の隅位置ｐ１のＸ，Ｙ座標として，例え
ば、検出量ΔＸt1，ΔＹt1が得られる。

【００６２】次いで、ステップＰ２でテープキャリア２
６の第１の隅位置ｐ１の対角隅となる第２点目の隅位置
（以下第２の隅位置という）ｐ２の検出をする。この際
に、第１の画像取得データＤ１に基づいて第２の隅位置
ｐ２のＸ，Ｙ座標として，例えば、検出量ΔＸt2，ΔＹ
t2が得られる。

【００６３】次に、ステップＰ３で第１，第２の隅位置
ｐ１，ｐ２の２点補正による補正量ΔＸｔ，ΔＹｔの計
算をする。この際に、第１の隅位置ｐ１の検出量ΔＸt
1，ΔＹt1と第２の隅位置ｐ２の検出量ΔＸt2，ΔＹt2
から補正量ΔＸｔ，ΔＹｔが制御装置２４の演算部24Ａ
を介して（４），（５）式より算出される。

【００６４】 ΔＸｔ＝（ΔＸｔ１＋ΔＸｔ２）／２・・・・（４） ΔＹｔ＝（ΔＹｔ１＋ΔＹｔ２）／２・・・・（５）その後、ステップＰ４でテープキャリア２６のリード群
２６Ａに係る全ピンの認識をする。この際に、テープキ
ャリア２６の各辺のＸ，Ｙ方向の中心座標検出データ
（平均座標）ΔＸtu，ΔＸtd，ΔＹtl，ΔＹtrを得るこ
とにより全ピンが認識される。

【００６５】ここで、テープキャリア２６の上辺のリー
ド数をｋ，下辺のリード数をｌ，左辺のリード数をｍ，
下辺のリード数をｎとし、上辺のリード１本毎のＸ座標
をΔＸtu１〜ΔＸtuｋ，下辺のリード１本毎のＸ座標を
ΔＸtd１〜ΔＸtdｌ，左辺のリード１本毎のＹ座標をΔ
Ｙtl１〜ΔＹtlｍ，下辺のリード１本毎のＹ座標をΔＹ
tr１〜ΔＹtrｎとすると、その各辺のリードのＸ，Ｙ方
向の中心座標ΔＸtu，ΔＸtd，ΔＹtl，ΔＹtrは（６）
〜（９）式により算出される。

【００６６】 ΔＸtu＝（ΔＸtu１＋ΔＸtu２＋・・・＋ΔＸtuｋ）／ｋ・・・・（６） ΔＸtd＝（ΔＸtd１＋ΔＸtd２＋・・・＋ΔＸtdｌ）／ｌ・・・・（７） ΔＹtl＝（ΔＹtl１＋ΔＹtl２＋・・・＋ΔＹtlｍ）／ｍ・・・・（８） ΔＹtr＝（ΔＹtr１＋ΔＹtr２＋・・・＋ΔＹtrｎ）／ｎ・・・・（９）さらに、ステップＰ５で第１，第２の隅位置ｐ１，ｐ２
の２点補正による補正量ΔＸｔ，ΔＹｔ及び全ピンの認
識による中心座標検出データΔＸtu，ΔＸtd，ΔＹtl，
ΔＹtrの転送処理をする。この際に、ダイ部２７の補正
処理（補正サブルーチンブロック）に移行する場合に
は、該検出データΔＸtu，ΔＸtd，ΔＹtl，ΔＹtrに補
正量ΔＸｔ，ΔＹｔを加算して転送する。

【００６７】これに並行して、ステップＰ６〜Ｐ８で半
導体チップ１７のパッド群27Ａに係る配置画像の取得処
理（第２の画像取得処理）に基づいてダイ部２７のθ計
算をする。

【００６８】すなわち、ステップＰ６でダイ部２７の第
１点目の隅位置（以下第１の隅位置という）ｑ１の検出
をする。この際に、第２の画像取得データＤ２に基づい
て第１の隅位置ｑ１のＸ，Ｙ座標として，例えば、検出
量ΔＸc1，ΔＹc1が得られる。

【００６９】次いで、ステップＰ７でダイ部２７の第１
の隅位置ｑ１の対角隅となる第２点目の隅位置（以下第
２の隅位置という）ｑ２の検出をする。この際に、第２
の画像取得データＤ２に基づいて第２の隅位置ｑ２の
Ｘ，Ｙ座標として，例えば、検出量ΔＸc2，ΔＹc2が得
られる。

【００７０】その後、ステップＰ８でダイ部２７の配置
傾き量Δθｃの計算（θ計算）をする。この際に、第１
の隅位置ｑ１の検出量ΔＸc1，ΔＹc1と第２の隅位置ｑ
２の検出量ΔＸc2，ΔＹc2から補正量Δθｃが制御装置
２４の演算部24Ａを介して算出される。

【００７１】さらに、ステップＰ９で第１，第２の隅位
置ｐ１，ｐ２の２点補正による補正量ΔＸt ，ΔＹt 及
び全ピンの認識による中心座標検出データΔＸtu，ΔＸ
td，ΔＹtl，ΔＹtrの転送を受けて、演算部２４Ａはテ
ープキャリア２６の補正量Δθteの計算（θ計算）をす
る。

【００７２】この際に、全ピンの認識による水平方向の
傾き量をΔθhor とし、これによる垂直方向の傾き量を
Δθver とすると、テープキャリア２６の補正量（平均
傾き量）Δθteは（10）式により算出される。

【００７３】 Δθte＝（Δθhor ＋Δθver ）／２………（10）その後、ステップＰ10で移動ステージ２３のθ回転をす
る。この際に、ダイ部２７の配置傾き量Δθｃとテープ
キャリア２６の補正量Δθteから移動ステージ２３の回
転量Δθctが（11）式により算出される。

【００７４】Δθct＝Δθｃ＋Δθte………（11）次に、ステップＰ11でダイ部２７の第３点目の隅位置
（以下第３の隅位置という）ｑ３の検出をする。この第
３の隅位置ｑ３の検出は、移動ステージ２３の回転後の
位置を特定するためである。この際に、第２の画像取得
データＤ２に基づいて第３の隅位置ｑ３のＸ，Ｙ座標と
して，例えば、検出量ΔＸc3，ΔＹc3が得られる。

【００７５】さらに、ステップＰ12でボンド点に移動ス
テージ２３を移動する。この際に、移動制御信号Ｓ２に
基づいてステージ駆動システム２５により半導体チップ
１７を載置した移動ステージ２３が画像取得領域からボ
ンド点（配線接合領域）に移動される。ここで、移動ス
テージ２３のＸ，Ｙ方向及びθ回転に係る移動量ＸBP,
ＹBP，θBPは、制御装置２４の演算部24Ａにより（12）
〜（14）式により算出される。

【００７６】ＸBP＝ＢPX＋OFFSETx ＋ΔＸc3＋ΔＸte＋ΔＸｔ………（12）ＹBP＝ＢPY＋OFFSETy ＋ΔＹc3＋ΔＹte＋ΔＹｔ………（13） θBP＝BPθ＋OFFSETθ＋Δθｃ＋Δθte………（14）但し、ＢPX＋OFFSETx ，ＢPY＋OFFSETy 及びBPθ＋OFFS
ETθはステージ駆動システム２５や移動ステージ２３の
微少量の調整座標データ（プログラムパラメータ）であ
る。また、ΔＸte，ΔＹteはテープキャリア２６のθ補
正ベクトル値であり、（15），（16）式により算出され
る。

【００７７】 ΔＸte＝（ΔＸtu＋ΔＸtd）／２………（15） ΔＹte＝（ΔＹtl＋ΔＹtr）／２………（16）また、ボンド点においてステップＰ13〜Ｐ18で移動ステ
ージ２３のθ回転に基づいてリード群26Ａに対向するパ
ッド群27Ａとの位置合わせをした状態で位置ずれ補正処
理をする。

【００７８】すなわち、ステップＰ13でボンド点におけ
るテープキャリア２６とダイ部２７とが位置合わせされ
た状態において、ダイ部２７の第１の隅位置ｑ１の検出
をする。この際に、移動制御信号Ｓ２に基づいてステー
ジ駆動システム２５により半導体チップ１７を載置した
移動ステージ２３がＺ方向に上昇される。

【００７９】また、第１のカメラシステム２１により第
１の画像取得データＤ１が取得され、該データＤ１に基
づいて第１の隅位置ｑ１のＸ，Ｙ座標として、例えば検
出量ΔＸc1，ΔＹc1が得られる。

【００８０】さらに、ステップＰ１４でボンド点におけ
るダイ部２７の第１の隅位置ｑ１の対角隅となる第２の
隅位置ｑ２を検出する。この際に、第２の画像取得デー
タＤ２に基づいて第２の隅位置ｑ２のＸ，Ｙ座標とし
て、例えば検出量ΔＸc2，ΔＹc2が得られる。

【００８１】その後、ステップＰ１５でボンド点におけ
るダイ部２７の補正量ΔＸｃ，ΔＹｃ，Δθｃを計算す
る。この際に、リード群２６Ａと、これに対向するパッ
ド群２７Ａとを位置合わせした状態において、その対向
ずれの許容値と比較し、テープキャリア２６の良否を判
別する。

【００８２】次に、ステップＰ16でステージ降下をした
後、ダイ部２７の位置補正をしてステージを再上昇す
る。この際に、移動制御信号Ｓ２に基づいてステージ駆
動システム２５により半導体チップ１７を載置した移動
ステージ２３がＺ方向に上下をする。

【００８３】その後、ステップＰ１７でボンド点におけ
るダイ部２７の第３の隅位置ｑ３を検出する。この際
に、第１の画像取得データＤ１に基づいて第３の隅位置
ｑ３のＸ，Ｙ座標として、例えば検出量ΔＸc2，ΔＹc2
が得られる。

【００８４】次いで、ステップＰ１８で再度ステージを
降下させ、ダイ部２７の再位置補正をしてステージを再
上昇させる（ボンディング条件判定）。これは、θ補正
動作の有無を選択するためであり、θ回転軸中心とダイ
部２７の中心座標の差が大きい場合に必要となる。

【００８５】そして、ステップＰ19で位置ずれ補正処理
に基づいてリード群26Ａとパッド群27Ａとのボンディン
グ処理をする。この際のボンディング処理は、 400〔°
Ｃ〕程度の過熱雰囲気下において熱接合される。

【００８６】これにより、四辺の直角度の許容範囲内に
おいて、全辺の均等な位置合わせを行うことが可能とな
る。このようにして本発明の実施例に係るインナーリー
ドボンディング方法によれば、図５のフローチャートに
示すように、ステップＰ１〜Ｐ10で第１，第２の画像取
得処理に基づいてリード群26Ａに対向するパッド群27Ａ
との位置ずれ補正処理をし、その後、ステップＰ４で位
置ずれ補正処理に基づいてリード群26Ａとパッド群27Ａ
との接続処理をしている。

【００８７】例えば、図５のフローチャートに示すよう
に、第１，第２の画像取得処理に基づいてステップＰ４
でテープキャリア２６のリード群２６Ａの全ピンの認識
処理に基づいて、各辺のリードのＸ，Ｙ方向の中心座標
検出データΔＸtu，ΔＸtd，ΔＹtl，ΔＹtrと、ステッ
プＰ８で半導体チップ１７のパッド群２７Ａの補正量Δ
θc とが検出され、その後、中心座標検出データΔＸt
u，ΔＸtd，ΔＹtl，ΔＹtrからステップＰ９でテープ
キャリア２６の配置傾き量Δθteを算出し、さらに、ス
テップＰ１０でこの検出に基づいてリード群２６Ａとこ
れに対向するパッド群２７Ａとの位置ずれを補正するた
めの回転補正量Δθctが算出されている（図２（ｂ），
（ｃ）参照）。

【００８８】このため、回転補正量Δθctが零になるよ
うにテープキャリア２６又はダイ部２７を回転させるこ
とにより、リード群２６Ａとパッド群２７Ａとの間の位
置ずれが許容範囲内に収まるように補正できる。したが
って、リード群２６Ａの四辺の直角度θの許容範囲内
で、リード群２６Ａにパッド群２７Ａを対向させること
ができるので、ステップＰ４で精度良くリード群２６Ａ
とパッド群２７Ａとを接続することができる。

【００８９】なお、図５のフローチャートに示すよう
に、ステップＰ17でボンド点におけるダイ部２７の第３
の隅位置ｑ３が検出され、さらに、ステップＰ18でθ補
正量Δθctと許容傾き量±Δθｒとが比較処理される。

【００９０】このため、リード群26Ａのθ補正量Δθct
が許容傾き量±Δθｒを越える場合には、それを不良品
として排除することができる。このことで、テープキャ
リア２６の良否判定処理をすることが可能となる。

【００９１】これにより、半導体集積回路装置の高集
積，高密度化に伴いテープキャリア２６のリードピッチ
が 100μｍ以下のように超多ピン化された場合であって
も、従来例のような半導体チップ１７のパッド群27Ａと
テープキャリア２６のリード群26Ａとの間に生じていた
接合不良部が無くなり、精度良いボンディング処理を行
うことが可能となる。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置の製造方法では、第１，第２の画像取得処理に基づい
て配線保持体の配線群の各辺の中心座標と、半導体チッ
プの電極群の配置傾き量と、配線保持体の配線群の配置
傾き量とが検出されると、その後、配線群の配置傾き量
と電極群の配置傾き量から配線群と電極群の位置ずれを
補正するため回転補正量が算出されている。

【００９３】このため、回転補正量が零になるように配
線保持体又は半導体チップを回転させることにより、配
線群と電極群の位置ずれが許容範囲内に収まるように回
転方向の位置ずれが補正できる。したがって、配線群の
四辺の直角度の許容範囲内で、配線群と電極群を対向さ
せることができるので、精度良く配線群と電極群とを接
続することができる。

【００９４】また、本発明の半導体装置の製造方法では
配線保持体の配線群の中心座標の検出処理に基づいて該
配線群の直角度が算出され、さらに、該直角度と許容傾
き量とが比較されている。

【００９５】このため、配線群の直角度が許容範囲を越
える場合には、このような配線保持体を不良品として排
除することができるので、半導体製造装置における不良
判定精度が向上する。

【００９６】これにより、半導体集積回路装置の高集
積、高密度化に伴う配線保持体のリードピッチが多ピン
化された場合であっても、従来例に比べて精度良くボン
ディング処理を行うことができる。また、高性能かつ高
信頼度のインナーリードボンディング装置等の提供に寄
与するところが大きい。

【００９７】これにより、半導体集積回路装置の高集
積，高密度化に伴う配線保持体のリードピッチが超多ピ
ン化された場合であっても、従来例に比べて精度良いボ
ンディング処理を行うことが可能となる。また、高性能
かつ高信頼度のインナーリードボンディング装置等の提
供に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体装置の製造装置の原理図である。

【図２】本発明に係る半導体装置の製造方法の原理図で
ある。

【図３】インナーリードボンディング装置の構成図であ
る。

【図４】本発明の実施例に係るインナーリードの四辺の
直角度の説明図である。

【図５】本発明の実施例に係るインナーリードとバンプ
との接合処理フローチャートである。

【図６】本発明の実施例に係る接合処理フローチャート
の補足説明図である。

【図７】従来例に係るインナーリードボンディング装置
の説明図である。

【図８】従来例に係る問題点を説明するインナーリード
どバンプとの接合状態図である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】配線保持体（１６）の配線群（１６Ａ）
の配置画像を取得する第１の画像取得処理と、半導体チ
ップ（１７）の電極群（１７Ａ）の配置画像を取得する
第２の画像処理とに基づいて前記配線群（１６Ａ）と前
記電極群（１７Ａ）の位置ズレを補正し、前記位置ズレ
補正処理の後に、前記配線群（１６Ａ）と前記電極群
（１７Ａ）とを接続する半導体装置の製造方法であっ
て、前記位置ズレ補正処理は回転方向の補正処理を含み、該
回転方向の補正処理は、前記第１の画像取得処理により
得たデータから前記配線群（１６Ａ）の各辺の基準座標
（Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２）を算出した後、前記配線群
（１６Ａ）の相互に対向する各辺同士の前記基準座標
（Ｘ１，Ｘ２）及び（Ｙ１，Ｙ２）を結んでできる角度
である直角度（θo ）を算出し、該直角度（θo ）に基
づいて前記配線群（１６Ａ）の全体の回転補正量を算出
して前記配線群（１６Ａ）の配置傾き量（Δθte）とす
る処理と、前記第２の画像処理により得たデータから前
記電極群（１７Ａ）の配置傾き量（Δθc ）を算出する
処理と、前記配線群（１６Ａ）の配置傾き量（Δθte）
と前記電極群（１７Ａ）の配置傾き量（Δθc ）とか
ら、回転補正量（Δθct）＝Δθte＋Δθc （但し、Δθte，Δθc は、正又は負の符号を含む量で
あり、一定方向の回転を正とし、前記一定方向と逆方向
の回転を負とする。）を算出する処理とを有することを
特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】前記配線群（１６Ａ）の各辺の基準座標
（Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２）は、それぞれ前記各辺の中
心を示す座標であることを特徴とする請求項１に記載の
半導体装置の製造方法。
【請求項３】前記配線群（１６Ａ）の直角度（θo ）
を算出した後、該直角度（θo ）と該直角度（θo ）の
許容範囲（θ±Δθｒ（θ＝９０°））とを比較して、
前記配線群（１６Ａ）の良否の判定を行うことを特徴と
する請求項１又は請求項２に記載の半導体装置の製造方
法。