JP3519568B2 - 半導体ペレットのアライメント方法とマウント方法 - Google Patents

半導体ペレットのアライメント方法とマウント方法

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JP3519568B2
JP3519568B2 JP8384297A JP8384297A JP3519568B2 JP 3519568 B2 JP3519568 B2 JP 3519568B2 JP 8384297 A JP8384297 A JP 8384297A JP 8384297 A JP8384297 A JP 8384297A JP 3519568 B2 JP3519568 B2 JP 3519568B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置のアセ
ンブリ工程において半導体ペレットをペレットマウント
装置のステージ上でアライメント調整する方法、アライ
メント調整後のペレットをピックアップして半導体装置
の一部をなすペレットマウント部にマウントする方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置のアセンブリ工程に際して、
半導体ペレットをピックアップしてペレットマウント部
にマウントするための装置(例えばダイボンディング装
置)は、従来、次に述べるような機能を有する。
【0003】(1)素子形成後の半導体ウェハをシート
に貼った状態で個々のペレットに分割し、シートを引き
伸ばした状態のウェハ(以下、ペレットアレイと記す。
図8中、81参照)をペレットマウント装置のXYステ
ージ上に取り付ける。
【0004】(2)この後、ペレットアレイのペレット
を照明光の下でテレビジョンカメラにより撮像して得ら
れたペレット画像信号を濃淡を表わすデジタル信号に変
換し、このデジタル信号によるペレット画像について認
識処理を行うことにより、各ペレット毎にXY位置の検
出・XY位置の補正、良否マークの判別を自動的に行
う。この際、特許第1850830号の「パターン検出
装置」、特許第1987818号の「ダイボンダ等にお
けるペレット認識方法」に開示されているような技術を
採用することが可能である。
【0005】(3)そして、良品のペレットに対して
は、上下駆動可能なダイボンディングヘッドの先端に取
り付けられたペレット吸着用コレットを降下させてペレ
ットを真空吸引により吸着(ピックアップ)し、図8中
に示すようにダイボンディング位置に搬送されてきたリ
ードフレーム82の接着剤が塗布された状態のアイラン
ド部(ペレットマウント部)上にコレットを降下させて
ダイボンディングするこの際、ピックアップしたペレッ
ト83をダイボンディング位置に正確な向きでマウント
するための準備として、常温環境下のゲージ機構部84
で機械的にペレットの向き(回転角度)を調整した後に
例えばHガス、Nガス雰囲気中のダイボンディング位置
に移動させている。
【0006】ところで、前記したペレットアレイ81の
傾き角度や各ペレット83の位置は曖昧であり、コレッ
トがペレット83を的確にピックアップすることができ
ず、ダイボンディング不良が発生するおそれがあった。
【0007】特に、3mm□以上の大きいペレットが貼
られているシートの場合には、それを引き伸ばした状態
でXYステージ上に取り付けると、各ペレットの蛇行が
無視できなくなり、大きいペレットをテレビジョンカメ
ラにより撮像して得られたペレット画像信号は解像度が
低下し、認識されたペレット画像に基づいてペレットの
XY位置の補正精度が著しく劣化し、コレットによるペ
レットのピックアップの誤りが発生する。
【0008】そこで、ペレットのピックアップ誤りの発
生を防止し、ペレットのピックアップ時の能率を向上さ
せ、ダイボンディング不良の発生を防止するために、ウ
ェハの傾きを一定状態に調整する必要がある。
【0009】しかし、従来は、前記したようにペレット
アレイをペレットマウント装置のXYステージ上に取り
付ける際に、オペレータの手作業によりウェハの傾きを
調整しているので、アライメント調整時間が長くなって
いる。
【0010】一方、最近は、前記したようにペレットア
レイをオートシートチェンジャーを使用してXYステー
ジ上に自動的に取り付ける方式が採用されつつあり、こ
れに対応してオペレータの手作業によるウェハの傾きの
調整を自動化することが望まれている。
【0011】また、従来は、ピックアップしたペレット
をダイボンディング位置に移動させる際にゲージ機構部
84を経由させている。つまり、ピックアップ、ゲージ
ング、マウントの3段階の動作を伴う一連の処理に際し
て、ゲージ機構部84を経由させるペレット移動および
ゲージ機構部84によるペレット回転調整のための時間
を必要とするので、処理速度が必ずしも高速ではなく、
しかも、ゲージ機構部84の構成が複雑であるので、ダ
イボンディング工程のコストアップをまねいていた。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
半導体ウェハのアライメント方法は、調整時間が長くな
るという問題があった。また、従来の半導体ペレットの
ダイボンディング方法は、処理速度が必ずしも高速では
なく、コストアップをまねくという問題があった。
【0013】本発明は上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、ステージ上に取り付けられたシートに貼られ
ているウェハからペレットをピックアップする前に、自
動的に各ペレット毎に基準位置からのXY位置ずれ量の
検出・傾き角度の算出を行い、自動的にペレットの傾き
(θ)の補正およびそれを見込んだXY補正を行うこと
により、マウント前のペレットの位置決めを高い精度で
行い、大きいペレットでもコレットによる確実なピック
アップを可能とし、ピックアップしたペレットを直接に
ペレットマウント部にマウントすることを可能とし得る
半導体ペレットのアライメント方法を提供することを目
的とする。
【0014】また、本発明は、ステージ上に取り付けら
れたシートに貼られているウェハからペレットをピック
アップしてマウントする際に、ピックアップ前に各ペレ
ット毎に基準位置からのXY位置ずれ量の検出・傾き角
度を算出して自動的にペレットの傾き(θ)の補正およ
びそれを見込んだXY補正を行うことにより、ピックア
ップしたペレットをゲージ機構部を経由することなくペ
レットマウント部に移動させることができ、ピックアッ
プ用コレットとして平コレット、角錐コレットのいずれ
も使用可能になり、ペレットマウントの能率の向上、ダ
イボンディング工程の精度の向上、生産工程の品質の向
上を図り得る半導体ペレットのマウント方法を提供する
ことを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体ペレット
のアライメント方法は、水平(X)、垂直(Y)、回転
(θ)方向にそれぞれ移動可能なステージ上に、半導体
素子形成後の1枚の半導体ウェハが個々のペレットに分
割されて二次元に配列されたペレット群が上面に貼られ
た状態のシートを取り付ける第1ステップと、前記ステ
ージ上の半導体ウェハのアライメント調整の対象である
特定のペレットを含む領域を撮影装置により撮影して得
たアナログ画像信号を濃淡を表わすデジタル画像信号に
変換し、前記特定のペレットに対応するペレット画像を
認識処理して画像メモリに格納する第2ステップと、前
記第2ステップにより得られた前記特定のペレットに対
応するペレット画像の二点の座標を検出して前記ステー
ジ上の基準位置からの前記特定のペレットのXY位置ず
れ量の検出・傾き角度を自動的に算出し、前記特定のペ
レットの傾き角度を補正するように前記ステージを回転
させた場合の前記特定のペレットのXY位置ずれを算出
し、算出結果に基づいて前記ステージを駆動して前記特
定のペレットのXY位置・傾きを補正するアライメント
調整を自動的に行う第3のステップとを具備することを
特徴とする。
【0016】また、本発明の半導体ペレットのマウント
方法は、本発明の半導体ペレットのアライメント方法に
おける前記第1〜第3のステップと、前記第3ステップ
による前記特定ペレットのアライメント調整終了毎に前
記特定ペレットの外面の良否マークを自動的に判定し、
良品のペレットであればピックアップする第4のステッ
プと、前記第4ステップによりピックアップした良品の
ペレットを半導体装置の一部をなすペレットマウント部
にマウントする第5のステップとを具備し、前記第3〜
第5ステップを前記半導体ウェハの各ペレットに対して
順次進めることを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1は、半導体装置のアセ
ンブリ工程に際して使用されるペレットマウント装置の
一例を概略的に示す斜視図である。
【0018】このペレットマウント装置において、10
は半導体素子形成後の1枚の半導体ウェハが個々のペレ
ットに分割されることにより二次元に配列されたペレッ
ト群がシート上面に貼られた状態のペレットアレイであ
る。この場合、半導体ウェハがシート上面に貼られた状
態で個々のペレットに分割されている。
【0019】11は水平面内のX、Y、θ方向にそれぞ
れ移動可能なステージであり、その上面に、前記ペレッ
トアレイのシートが引き伸ばされた状態で取り付けられ
る。具体例としては、XY方向に移動可能なXYステー
ジ上でθ方向に回転可能なθステージが配設され、この
θステージの上面に前記シートが取り付けられる。
【0020】12は前記ステージ11をX方向に駆動す
るためのパルスモータ、13は前記ステージ11をY方
向に駆動するためのパルスモータ、14は前記ステージ
11をθ方向に駆動するためのパルスモータ、15は上
記各パルスモータを駆動するためのモータ駆動回路であ
る。
【0021】16は前記ペレットアレイ10の中心部上
方に設置され、ウェハの複数のペレットとその周辺部を
撮像するための撮像装置(例えば撮像素子として電荷結
合素子CCDを用いた工業用テレビジョンカメラ)であ
り、通常は前記ペレットアレイ10を光源により照明し
た状態で撮像する。17は前記CCDカメラ16を制御
するためのカメラ制御装置である。
【0022】18は前記CCDカメラ16により撮像し
て得られた画像のアナログ画像信号をデジタル信号に変
換するA/D変換器、19は前記A/D変換器18の出
力信号を画像メモリに記憶し、この記憶データに対して
ペレット認識処理を行うための画像処理装置(ペレット
認識処理装置)である。20は上記ペレット認識処理装
置から供給される画像をモニタするための画像モニター
装置である。
【0023】21は前記ステージ11上のペレットアレ
イ10のアライメントが行われた後に、良品のペレット
群を所定の順序でピックアップしてリードフレーム上な
どにマウントするためのペレットピックアップ装置であ
る。22は前記画像処理装置19の動作タイミングおよ
びペレットピックアップ装置21によるピックアップ動
作やダイボンディング動作を制御するためのダイボンデ
ィング制御装置である。
【0024】前記ペレット認識処理装置19は、コンピ
ュータシステムを含み、以下に述べるような手段を有す
る。 (1)前記ステージ11上の基準位置を表わすレティク
ル画像を表示するためのデジタル画像信号を画像メモリ
(図示せず)に予め記憶させておく手段。
【0025】(2)ペレットアレイ10をCCDカメラ
16により撮像して得られたアナログ画像信号を濃淡を
表わすデジタル信号に変換したペレット画像を前記画像
メモリに記憶させる手段。
【0026】(3)画像メモリに記憶された基準画像お
よびペレット画像をモニタ画面に表示させる手段。 (4)アライメント調整の対象である特定のペレットに
対応するペレット画像のデジタル画像信号を基準画像の
デジタル画像信号を基準としてデータ処理し、特定のペ
レットのXY位置の検出、傾き角度の算出を行い、その
結果に基づいて前記モータ駆動回路14を制御してステ
ージ11を水平面内で所定の位置に制御する手段。
【0027】図2は、図1の装置を使用した本発明の半
導体ペレットのアライメント方法およびマウント方法
(例えばダイボンディング方法)の一例における処理の
流れを示すフローチャートである。
【0028】図3乃至図6は、図2中の第2ステップに
おけるペレット認識処理の各段階におけるモニタ画面上
の表示画像あるいは処理内容を説明するために示す図で
ある。即ち、本発明の半導体ペレットのアライメント方
法は、(1)X、Y、θ方向にそれぞれ移動可能なステ
ージ上に、半導体素子形成後の1枚の半導体ウェハが個
々のペレットに分割されることにより二次元に配列され
たペレット群が上面に貼られた状態のシートを引き伸ば
した状態のペレットアレイを取り付ける第1ステップ
と、(2)上記ステージ上の半導体ウェハのアライメン
ト調整の対象である特定のペレットを含む領域をテレビ
ジョンカメラにより撮影して得たアナログ画像信号を濃
淡を表わすデジタル画像信号に変換し、前記特定のペレ
ットに対応するペレット画像を認識処理して画像メモリ
に格納する第2ステップと、(3)前記第2ステップに
より得られた前記特定のペレットに対応するペレット画
像の二点(例えば一対の対角部の二点)の座標位置を検
出して前記ステージの基準位置からの特定のペレットの
XY位置ずれ量の検出・傾き角度を自動的に算出し、前
記特定のペレットの傾き角度を補正するように前記ステ
ージを回転させた場合の前記特定のペレットのXY位置
ずれを算出し、算出結果に基づいて前記ステージを駆動
して前記特定のペレットのXY位置・傾きを補正するア
ライメント調整を自動的に行う第3のステップとを具備
することを特徴とする。
【0029】また、本発明の半導体ペレットのマウント
方法は、前記半導体ペレットのアライメント方法におけ
る前記(1)〜(3)のような第1〜第3のステップ
と、(4)前記第3ステップによる前記特定ペレットの
アライメント調整終了毎に前記特定ペレットの外面の良
否マークを自動的に判定し、良品のペレットであればピ
ックアップする第4のステップと、(5)前記第4ステ
ップによりピックアップした良品のペレットを半導体装
置の一部をなすペレットマウント部にマウントする第5
のステップとを具備し、前記第3〜第5ステップを前記
半導体ウェハの各ペレットに対して順次進めることを特
徴とする。
【0030】前記アライメント方法において、第2のス
テップにおいては、複数のペレットを含む領域(例えば
図3に示すように9個のペレットを含む領域)を撮影
し、複数のペレットに対応する複数のペレット画像を認
識処理して画像メモリに格納し、第3ステップにおいて
は、前記第2ステップにより格納された複数のペレット
画像に対して順にアライメント調整を行うようにすれ
ば、1個のペレットを撮影する毎にペレット画像を認識
処理して格納する場合に比べて効率的である。
【0031】なお、上記ペレット画像の認識処理用の基
準画像として、例えば図4に示すように4個の位置検出
用レティクル41〜44を使用する。この場合、第1の
位置検出用レティクル41は、ペレット画像を囲む大き
さを有する四角形であり、ペレット画像の粗っぽい位置
を検出するためのものである。
【0032】第2の位置検出用レティクル42および第
3の位置検出用レティクル43は、それぞれ対応してペ
レット画像の二点(例えば一対の対角部の各角部)を囲
む大きさを有する四角形であり、ペレット画像のXY位
置・傾きを精密に検出するためのものである。
【0033】第4の位置検出用レティクル44は、ペレ
ット画像の中央部を囲む大きさを有する四角形であり、
ペレット外面中央部に付与されている良否マーク(通常
は不良の場合を表わす不良マーク)を検出するためのも
のである。
【0034】前記ペレット画像を認識処理する際には、
例えば前記特許第1850830号の「パターン検出装
置」に開示されているように、入力データと予め用意さ
れた基準データとの相関係数を計算し、この計算出力か
ら基準データと最もパターンが一致する入力データを判
定する。即ち、濃淡を有する二次元のパターン入力デー
タの一部分を切り出し、この切り出された部分データと
予め用意されて格納されている部分基準データとから相
関係数を計算し、この計算結果から前記部分基準データ
と最もパターンが一致する入力データを判定することを
特徴とする。
【0035】この場合、入力データの平均値を求めて入
力データを縮小し、この縮小されたデータの一部分を切
出し、この切出された縮小部分データと予め用意されて
格納されている縮小基準データとの相関係数を計算し、
この計算結果に応じて前記縮小されたデータの切出し位
置を制御するようにしてもよい。
【0036】次に、図1乃至図7を参照しながら、半導
体ペレットのアライメント方法およびピックアップ・ダ
イボンディング方法の一例について概要を説明する。ス
テップS1では、ペレットアレイ10のシートを引き伸
ばした状態で半導体ペレットマウント装置のXYθステ
ージ11上に取り付ける。この場合、各ペレットはX方
向およびY方向へ曖昧な状態で配列されている。
【0037】ステップS2では、XYθステージ10上
の複数のペレットを斜光照明の下でCCDカメラ16に
より撮像して得られた画像のアナログ信号を濃淡を表わ
すデジタル信号に変換し、このデジタル信号からなるペ
レット画像を認識処理して画像メモリに格納する。
【0038】ステップS3では、前記画像メモリに予め
格納されたXYθステージ10上の基準位置を表わす基
準画像およびペレット画像をモニタ画面に表示させ、図
4に示すように、4つの位置検出用レティクル41〜4
4を用いてペレット画像の位置を算出し、算出結果に基
づいて前記ステージ11を駆動して特定のペレットのX
Y位置を補正する。
【0039】この際、まず、ペレット画像の中心と第1
の位置検出用レティクル41の中心とが一致するように
レティクル41の位置(XYθステージ10上の基準位
置)を粗調整し、特定ペレットの基準位置からの大まか
なXY位置ずれ量を検出する。この場合、前記特許第1
987818号の「ダイボンダ等におけるペレット認識
方法」に開示されているような方法を用い、次式のよう
に正規化相関を計算する。
【0040】 ΦRP={1/mnδR δP }ΣΣ{R(i,j) −R´}{P(i,j) −P´} …(1) ここで、R(i,j) はレティクルの座標位置、P(i,j) は
ペレット画像の座標位置、δR はR(i,j) の標準偏差、
δp はP(i,j) の標準偏差、R´はR(i,j) の平均値、
P´はP(i,j) の平均値である。
【0041】そして、前記XY位置ずれ量を検出した結
果、基準位置からのずれが許容値以上であれば前記ステ
ージ11を駆動して特定のペレットのXY位置を粗調整
する。
【0042】次に、第2の位置検出用レティクル42お
よび第3の位置検出用レティクル43を用いて、ペレッ
ト画像のXY位置・傾きを検出し、基準位置からのずれ
が許容値未満であればアライメント調整を終了したもの
として次のステップS4に移るが、基準位置からのずれ
が許容値以上であればペレット画像のXY位置・傾きを
補正する。そして、再びXY位置・傾きを検出し、基準
位置からのずれが許容値未満であればアライメント調整
を終了し、基準位置からのずれが許容値以上であれば再
びペレット画像のXY位置・傾きを補正する処理を繰り
返し、アライメント調整終了後に次のステップS4に移
る。
【0043】ステップS4では、前記ステップS3によ
る前記特定ペレットのアライメント調整終了毎に、前記
第4の位置検出用レティクル44を用いて特定ペレット
の外面の良否マークを自動的に判定する。この場合、次
式に示すように正規化差分を計算し、不良マークの有無
を判定し、良品のペレットであればピックアップする。
【0044】 E=P”−R” …(2) P”=(P−P´)/δP R”=(R−R´)/δP ステップS5では、前記ステップS4によりピックアッ
プした良品のペレットを半導体装置の一部をなすペレッ
トマウント部にマウントする。
【0045】そして、前記ステップS3〜S5を前記ペ
レットアレイの各ペレットに対して順次進める。この
際、例えば前記特許第1987818号の「ダイボンダ
等におけるペレット認識方法」に開示されているような
優先順位テーブルを参照して、ペレット配列方向の例え
ばX方向へ1ペレットピッチ分(予め記憶させておく)
だけ移動させるように制御し、1ペレットピッチ分だけ
移動後の位置で前記ステップS3に戻る。
【0046】次に、前記ステップS2において第2の位
置検出用レティクル42および第3の位置検出用レティ
クル43を用いてペレット画像のXY位置・傾きを検出
する処理について、図5および図6を参照しながら詳細
に説明する。
【0047】図5に示すように、モニタ画面上における
レティクルの一対の対角部のうちで第1の角部P1の座
標位置を(x1,y2)、第2の角部P2の座標位置を
(x2,y2)で表わし、ペレット画像の一対の対角部
のうちで第1の角部P1´の座標位置を(x1´,y1
´)、第2の角部P2´の座標位置を(x2´,y2
´)で表わすと、ペレット画像の2点P1´、P2´の
位置ずれ量(X位置の補正量ΔX、Y位置の補正量Δ
Y)は、 ΔX=(Δx1+Δx2)/2 …(3) ここで、Δx1=x1´−x1 Δx2=x2´−x2 ΔY=(Δy1+Δy2)/2 …(4) ここで、Δy1=y1´−y1 Δy2=y2´−y2 である。
【0048】レティクルのX方向の距離をA、Y方向の
距離をBで表わすと、レティクルの2点P1、P2間の
距離は(A +B20.5である。
【0049】ここで、α=x2´−x1´、β=y2´
−y1´とし、前記XY位置ずれ量の検出結果に基づい
て特定のペレットの傾き角度をθで表わすと、 θ=tan-1{(α2 +β20.5 /レティクルの距離} …(5) であり、その符号はβと同じである。
【0050】また、 cosθ =[A(A+Δx1−Δx2)+B(B+Δy1−Δy2)]/(A2 +B2 ) …(6) sinθ =[A(B+Δy2−Δy1)−B(A+Δx2−Δx1)]/(A2 +B2 ) …(7) に基づいてθを算出することができる。
【0051】なお、図6に示すように、モニタ画面上に
おけるレティクルの一対の対角部のうちで第1の角部R
1の座標位置を(xr1,yr1)、第2の角部R2の座標
位置を(xr2,yr2)で表わし、ペレット画像の一対の
対角部のうちで第1の角部D1の座標位置を(xd1,y
d1)、第2の角部D2の座標位置を(xd2,yd2)、レ
ティクルのX方向の距離をxr、Y方向の距離をyr、
ペレット画像のX方向の距離をxd、Y方向の距離をy
dで表わすと、 xr=xr2−xr1 yr=yr2−yr1 xd=xd2−xd1 yd=yd2−yd1 である。ペレット画像の傾き角度をθで表わすと、 cosθ=(xr・xd+yr・yd)/(xr2 +yr2 ) …(8) sinθ=(xr・yd−yr・xd)/(xr2 +yr2 ) …(9) である。
【0052】ところで、図7に示すように、ペレットを
ステージの回転中心位置を中心にして角度θだけ回転補
正した場合、中心点を基準とするP点の回転補正前の座
標を(X,Y)、回転補正後(移動後)の新しい座標を
(X´,Y´)で表わすと、
【0053】
【数2】
【0054】の関係式が成り立つ。そこで、前記特定の
ペレットの傾き角度θを補正するように前記ステージ
(およびシート)を回転させた場合のXY位置ずれ量を
見込んで前記X、Y位置の補正量ΔX、ΔYを(X−X
´)、(Y−Y´)のように修正する。
【0055】上記したように修正されたXY位置ずれ量
(X−X´)、(Y−Y´)に基づいて前記ステージ1
1を駆動することにより特定のペレットのXYθ補正を
一挙に行う。
【0056】上述したようなペレットアレイのアライメ
ント方法によれば、ステージ上に取り付けられたシート
に貼られているウェハからペレットをピックアップする
前に、自動的に各ペレット毎に基準位置からのXY位置
ずれ量の検出・傾き角度の算出を行い、自動的にペレッ
トの傾き(θ)の補正およびそれを見込んだXY補正を
行うことができる。これにより、マウント前のペレット
の位置決めを高い精度で行い、大きいペレットでもコレ
ットによる確実なピックアップを可能とし、ピックアッ
プしたペレットを直接にペレットマウント部にマウント
することができる。
【0057】即ち、ペレットアレイ内のアライメント調
整の対象である特定ペレットのアライメント調整の効率
化を図ることができ、ステージ上にウェハを順次自動的
にローディングする機構(複数ウェハの自動ローディン
グ機構)を有する半導体ペレットマウント装置の連続運
転が可能になる。
【0058】また、上述したようなペレットアレイのピ
ックアップ・ダイボンディング方法によれば、ステージ
上に取り付けられたシートに貼られているウェハからペ
レットをピックアップしてマウントする際に、ピックア
ップ前に各ペレット毎に基準位置からのXY位置ずれ量
の検出・傾き角度を算出して自動的にペレットの傾き
(θ)の補正およびそれを見込んだXY補正を行うこと
ができる。これにより、ピックアップしたペレットをゲ
ージ機構部を経由することなくペレットマウント部に移
動させることができ、ピックアップ用コレットとして平
コレット(コレット先端面が平面状のもの)、角錐コレ
ット(コレット先端面に四角錐状の凹部を有するもの)
のいずれも使用可能になり、ペレットマウントの能率の
向上、ダイボンディング工程の精度の向上、生産工程の
品質の向上を図ることができる。
【0059】
【発明の効果】上述したように本発明の半導体ペレット
のアライメント方法によれば、ステージ上に取り付けら
れたシートに貼られているウェハからペレットをピック
アップする前に、自動的に各ペレット毎に傾き角度θの
補正を見込んだXY位置の補正を行うことにより、ペレ
ットのマウント前の位置決めを高い精度で行うことが可
能となる。
【0060】従って、大きいペレットでもコレットによ
る確実なピックアップを可能となり、ピックアップした
ペレットを直接にペレットマウント部にマウントするこ
とが可能となる。また、オペレータの手作業によるウェ
ハの傾き調整を省略し、ペレットがペレット撮像用カメ
ラの視野から外れることを防止することができる。
【0061】また、本発明の半導体ペレットのマウント
方法は、ステージ上に取り付けられたシートに貼られて
いるウェハからペレットをピックアップしてマウントす
る際に、ピックアップ前に各ペレット毎に傾き角度θの
補正を見込んだXY位置の補正を行うことにより、ピッ
クアップしたペレットをゲージ機構部を経由することな
くペレットマウント部に移動させることができる。
【0062】従って、ピックアップ用コレットとして平
コレット、角錐コレットのいずれも使用可能になり、ペ
レットマウントの能率の向上、ダイボンディング工程の
精度の向上、生産工程の品質の向上を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体ペレットのアライメント方法お
よびマウント方法を実施するために使用されるペレット
マウント装置の一例を概略的に示す斜視図。
【図2】図1の装置を使用した本発明の方法の第1の実
施の形態における処理の流れを示すフローチャート。
【図3】図2中の第2のステップにおいて複数のペレッ
トを含む領域を撮影して認識処理したペレット画像を画
像メモリに格納した後にモニタ画面上に表示した画像の
一例を示す図。
【図4】図2中の第2のステップにおいて認識処理した
ペレット画像のXY位置・傾きを第3のステップにおい
て検出するための基準画像として4個の位置検出用レテ
ィクルを使用する様子を説明するために示す図。
【図5】図2中の第2のステップにおいて認識処理した
ペレット画像のXY位置・傾きを第3のステップにおい
て検出する処理の一例について説明するために示す図。
【図6】図2中の第2のステップにおいて認識処理した
ペレット画像のXY位置・傾きを第3のステップにおい
て検出する処理の他の例について説明するために示す
図。
【図7】図2中の第3のステップにおいて検出したペレ
ットの傾きをステージの回転中心点を基準として回転補
正した場合における回転補正前の座標と回転補正後の新
しい座標との関係を説明するために示す図。
【図8】従来の半導体ペレットのダイボンディング方法
においてピックアップしたペレットをゲージ機構部で機
械的にペレットの向きを調整した後にダイボンディング
位置に移動させる様子を説明するために示す図。
【符号の説明】
10…ペレットアレイ、 11…XYθステージ、 12、13、14…パルスモータ、 15…モータ駆動回路、 16…CCDカメラ、 17…カメラ制御装置、 18…A/D変換器、 19…画像処理装置(ペレット認識処理装置)、 20…画像モニター装置、 21…ペレットピックアップ装置、 22…ダイボンディング制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−142554(JP,A) 特開 平8−220481(JP,A) 特開 平9−181118(JP,A) 特開 平10−64981(JP,A) 特開 平9−36203(JP,A) 特開 平7−221164(JP,A) 特公 平5−52987(JP,B2) 特公 平7−22166(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/68 G05D 3/00 H01L 21/52

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水平(X)、垂直(Y)、回転(θ)方
    向にそれぞれ移動可能なステージ上に、半導体素子形成
    後の1枚の半導体ウェハが個々のペレットに分割されて
    二次元に配列されたペレット群が上面に貼られた状態の
    シートを取り付ける第1ステップと、 前記ステージ上の半導体ウェハのアライメント調整の対
    象である特定のペレットを含む領域を撮影装置により撮
    影して得たアナログ画像信号を濃淡を表わすデジタル画
    像信号に変換し、前記特定のペレットに対応するペレッ
    ト画像を認識処理して画像メモリに格納する第2ステッ
    プと、 前記第2ステップにより得られた前記特定のペレットに
    対応するペレット画像の二点の座標を検出して前記ステ
    ージの基準位置からの前記特定のペレットのXY位置ず
    れ量の検出・傾き角度を自動的に算出し、前記特定のペ
    レットの傾き角度を補正するように前記ステージを回転
    させた場合の前記特定のペレットのXY位置ずれを修正
    し、修正した結果に基づいて前記ステージを駆動して前
    記特定のペレットのXY位置・傾きを補正するアライメ
    ント調整を自動的に行う第3のステップとを具備するこ
    とを特徴とする半導体ペレットのアライメント方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体ペレットのアライ
    メント方法において、前記第3のステップにおいて検出
    する二点の座標は、前記ペレット画像の一対の対角部の
    各角部の座標であることを特徴とする半導体ペレットの
    アライメント方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の半導体ペレット
    のアライメント方法において、前記第3のステップにお
    いて前記特定のペレットの傾き角度θを算出する処理
    は、 前記ペレット画像の二点のX方向の位置ずれ量をx1、
    x2、Y方向の位置ずれ量をy1、y2、2点のX方向
    の補正量をx=(x1+x2)/2、Y方向の補正量を
    y=(y1+y2)/2とし、基準位置を示すレティク
    ル画像のX方向の距離をA、Y方向の距離をB、前記レ
    ティクル画像の二点間の距離を(A2 +B20.5 で表
    わし、ΔX=x2−x1、ΔY=y2−y1とし、前記
    特定のペレットの傾き角度θをθ=tan-1{(ΔX2
    +ΔY20.5 /レティクルの距離}により算出するこ
    とを特徴とする半導体ペレットのアライメント方法。
  4. 【請求項4】 請求項1または2記載の半導体ペレット
    のアライメント方法において、前記第3のステップにお
    いて前記特定のペレットの傾き角度θを算出する処理
    は、 基準位置を示すレティクル画像の二点の座標位置を(x
    r1,yr1)、(xr2,yr2)で表わし、前記ペレット画
    像の二点の座標位置を(xd1,yd1)、(xd2,yd
    2)、前記レティクル画像のX方向の距離をxr=xr2
    −xr1、Y方向の距離をyr=yr2−yr1、前記ペレッ
    ト画像のX方向の距離をxd=xd2−xd1、Y方向の距
    離をyd=yd2−yd1で表わすと、 cosθ=(xr・xd+yr・yd)/(xr2 +y
    2 ) sinθ=(xr・yd−yr・xd)/(xr2 +y
    2 ) に基づいてθを算出することを特徴とする半導体ペレッ
    トのアライメント方法。
  5. 【請求項5】 請求項1または2記載の半導体ペレット
    のアライメント方法において、前記第3のステップにお
    いて前記特定のペレットの傾き角度θを算出する処理
    は、 ペレット画像の二点のX方向の位置ずれ量をx1、x
    2、Y方向の位置ずれ量をy1、y2、2点のX方向の
    補正量をΔX=(x1+x2)/2、Y方向の補正量を
    ΔY=(y2+y2)/2とし、レティクルのX方向の
    距離をA、Y方向の距離をBで表わし、 cosθ =[A(A+x1−x2)+B(B+y1−y2)]/
    (A2 +B2 ) sinθ =[A(B+y2−y1)−B(A+x2−x1)]/
    (A2 +B2 )に基づいてθを算出することを特徴とす
    る半導体ペレットのアライメント方法。
  6. 【請求項6】 請求項2乃至5のいずれか1項に記載の
    半導体ペレットのアライメント方法において、 前記特定のペレットの傾き角度θを補正するように前記
    ステージを回転させた場合の前記特定のペレットのXY
    位置ずれを修正する処理は、 前記特定のペレットを前記ステージの回転中心位置を中
    心にして角度θだけ回転補正した場合、回転中心点を基
    準とする回転補正前の座標を(X,Y)、回転補正後の
    新しい座標を(X´,Y´)で表わすと、 【数1】 の関係式から、前記X、Y位置の補正量ΔX、ΔYを、
    ΔX=(X−X´)、ΔY=(Y−Y´)のように修正
    することを特徴とする半導体ペレットのアライメント方
    法。
  7. 【請求項7】 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の
    半導体ペレットのアライメント方法において、 前記第2ステップは、複数のペレットを含む領域を撮影
    し、複数のペレットに対応する複数のペレット画像を認
    識処理して画像メモリに格納し、 前記第3ステップは、前記第2ステップにより格納され
    た複数のペレット画像に対して順にアライメント調整を
    行うことを特徴とする半導体ペレットのアライメント方
    法。
  8. 【請求項8】 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の
    半導体ペレットのアライメント方法における前記第1〜
    第3ステップと、 前記第3ステップによる前記特定ペレットのアライメン
    ト調整終了毎に前記特定ペレットの外面の良否マークを
    自動的に判定し、良品のペレットであればピックアップ
    する第4のステップと、 前記第4ステップによりピックアップした良品のペレッ
    トを半導体装置の一部をなすペレットマウント部にマウ
    ントする第5のステップとを具備し、前記第3〜第5ス
    テップを前記半導体ウェハの各ペレットに対して順次進
    めることを特徴とする半導体ペレットのマウント方法。
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