JP3746238B2 - 半導体装置の製造方法ならびにフリップチップボンディング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は半導体チップなどの電子部品を基板に実装する工程を有する半導体装置の製造方法ならびにフリップチップボンディング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品としての半導体チップを基板に実装する実装装置としてフリップチップボンダが知られている。フリップチップボンダは、ウエハステージ上のチップをピックアップ反転ツールによってピックアップする。
【０００３】
ピックアップ反転ツールにより反転されたチップはボンディングヘッドのボンディングツールに受け渡す。ボンディングヘッドはヘッドテーブルにＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に対して駆動されるよう設けられている。ボンディングヘッドに保持されたチップは部品認識カメラで撮像し、その撮像結果からチップの位置ずれを検出する。
【０００４】
ボンディングステージ上の基板は基板認識カメラで撮像し、その撮像結果から基板の位置ずれを求める。基板及びチップの位置ずれの結果からボンディング位置の補正量を求め、ボンディングヘッドを相対的に移動させて位置を補正した後、チップを基板にボンディングするようにしている。
【０００５】
上記部品認識カメラと上記基板認識カメラとはカメラテーブルに設けられている。カメラテーブルはＸ、Ｙ方向に駆動される。それによって、上記部品認識カメラはボンディングツールに保持されたチップを撮像し、上記基板認識カメラは基板を撮像することができるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のボンディングにおいては、上記部品認識カメラと基板認識カメラとで認識された基板に対するチップのずれ量を、そのままボンディングヘッドの補正量として用いていた。
【０００７】
上記カメラテーブルのＸ、Ｙ方向の動きは、ボンディングヘッドが設けられたヘッドテーブルのＸ、Ｙ方向の動きと精密に一致していないことがある。その場合、これらテーブルの分解能の誤差や直交誤差が上記ボンディングヘッドの位置補正に影響するため、上記チップの上記基板に対する位置決め精度の低下を招くということがあった。
【０００８】
この発明は、ヘッドテーブルとカメラテーブルとの分解能の誤差や直交誤差を考慮して電子部品を基板に対して位置決めすることで、位置決め精度を向上させることができるようにした半導体装置の製造方法ならびにフリップチップボンディング装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、ボンディングヘッドをヘッドテーブルによってＸＹ方向に移動させる工程と、
前記ボンディングヘッドが保持する部品をカメラによって撮像する工程と、
前記カメラをカメラテーブルによってＸＹ方向に移動させる工程と、
前記カメラテーブルを固定して前記ヘッドテーブルを動かし、前記ヘッドテーブルを動かそうとした量とカメラの画素数との関係を把握させ、かつ、前記ヘッドテーブルを固定して前記カメラテーブルを動かし、前記カメラテーブルを動かそうとした量とカメラの画素数との関係を把握させることにより、把握させた前記動かそうとした量とカメラの画素数との関係から前記ヘッドテーブルの座標系と前記カメラテーブルの座標系との相関係数を導出し、前記部品を実装するに当たり前記ヘッドテーブルを動かそうとする移動量を前記相関係数を用いて変換することによって、実際に前記ヘッドテーブルに与える指令値を求める工程と
を具備したことを特徴とする半導体装置の製造方法にある。
【００１０】
請求項２に記載されたこの発明は、ボンディングヘッドと、
このボンディングヘッドをＸＹ方向に移動させるヘッドテーブルと、
前記ボンディングヘッドが保持する部品を撮像するカメラと、
前記カメラをＸＹ方向に移動させるカメラテーブルと、
前記カメラテーブルを固定して前記ヘッドテーブルを動かすことにより、前記ヘッドテーブルを動かそうとした量と前記カメラの画素変位との関係を把握し、かつ、前記ヘッドテーブルを固定して前記カメラテーブルを動かすことにより、前記カメラテーブルを動かそうとした量と前記カメラの画素による変位量との関係を把握させることにより、把握させた前記動かそうとした量とカメラの画素数との関係から前記ヘッドテーブルの座標系と前記カメラテーブルの座標系との相対関係を導出し、前記部品を実装するに当たり前記ヘッドテーブルを動かそうとする移動量を前記相関関係数を用いて変換することによって、実際に前記ヘッドテーブルに与える指令値を求める制御装置と
を具備したことを特徴とするフリップチップボンディング装置にある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
図１はこの発明の一実施の形態に係るボンディング装置を示す。このボンディング装置は電子部品の供給部としてのウエハステージ１を備えている。このウエハステージ１は、ベース２上に順次設けられたＸテーブル３、Ｙテーブル４及びθテーブル５を有し、θテーブル５上には電子部品としての多数のチップ６に分割された半導体ウエハ７が載置される載置テーブル８が設けられている。
【００１３】
上記チップ４はピックアップ反転ツール１１によって取り出される。このピックアップ反転ツール１１はＬ字状をなし、支軸１２を支点として１８０度の範囲で回転駆動されるとともに、先端部にチップ６を真空吸着するノズル１３が設けられている。
【００１４】
上記ベース２には、上記ウエハステージ１と対向する位置に架台１５が設けられている。この架台１５の上面には、上記ウエハステージ１側に一端部を突出させて第１の載置盤１６が水平に設けられている。この第１の載置盤１６の他端部側の上面にはステージテーブル１７が設けられている。
【００１５】
このステージテーブル１７はＹテーブル１８と、このＹテーブル１８上に設けられ上記ウエハステージ１に対して接離するＸ方向に駆動されるＸテーブル１９及びこのＸテーブル１９上に設けられ上記Ｘ方向と交差するＹ方向に駆動されるボンディングステージ２０を有する。このボンディングステージ２０は上記Ｘ、Ｙ方向がなす平面に対して直交するＺ方向に駆動されるようになっている。
【００１６】
上記ボンディングステージ２０の上方には搬送ガイド２１が設けられている。この搬送ガイド２１には、上記ピックアップ反転ツール１１によって上記載置テーブル７から取り出されたチップ６が後述するごとくボンディングされる基板２２が搬送される。
【００１７】
上記第１の載置盤１６の一端部には第１のスペーサ２４を介して第２の載置盤２５が一端部を固定して水平に設けられている。この第２の載置盤２５の他端部上面にはカメラテーブル２６が設けられている。このカメラテーブル２６はＹテーブル２７を有する。このＹテーブル２７上にはＸ方向に駆動されるＸテーブル２８が設けられている。このＸテーブル２８上には上記Ｘ方向と直交するＹ方向に駆動される取付け部材２９が設けられている。
【００１８】
上記取付け部材２９にはカメラ用筐体３１が設けられている。このカメラ用筐体３１内には、図２に示すように上記搬送ガイド２１に沿って搬送される基板２２を撮像するＣＣＤからなる基板認識カメラ３２と、上記ピックアップ反転ツール１１から後述するボンディングツール４９に受け渡されたチップ６を撮像するＣＣＤからなる部品認識カメラ３３とが設けられている。
【００１９】
上記カメラ用筐体３１の先端部の上面と下面とにはそれぞれ透過窓３６が形成されている。カメラ用筐体３１の先端部内には上記透過窓３６に対して４５度の角度で傾斜した２つの反射面３７を有するミラー３８が収容されている。
【００２０】
下側の透過窓３６から入射して一方の反射面３７で反射した光は上記基板認識カメラ３２を形成するＣＣＤに入射し、上側の透過窓３６から入射して他方の反射面３７で反射した光は上記部品認識カメラ３３を形成するＣＣＤに入射する。
【００２１】
各カメラ３２，３３からの撮像信号は制御装置（図示せず）に設けられた画像処理部（図示せず）で処理されてデジタル信号に変換されるようになっている。
【００２２】
上記第２の載置盤２５の一端部の上面には第２のスペーサ４１が設けられている。この第２のスペーサ４１には第３の載置盤４２が一端部を固定して水平に設けられている。
【００２３】
第３の載置盤４２の上面にはヘッドテーブル４３が設けられている。このヘッドテーブル４３はＹテーブル４４を有する。このＹテーブル４４の上面にはＸ方向に駆動されるＸテーブル４５が設けられている。このＸテーブル４５の上面にはＹ方向と直交するＸ方向に駆動される取付け体４６が設けられている。
【００２４】
この取付け体４６の前端面にはＺテーブル４７が設けられ、このＺテーブル４７には上記Ｘ方向とＹ方向とがなす平面に対して直交するＺ方向に駆動されるボンディングヘッド４８が設けられている。上記ボンディングヘッド４８の先端には上記ボンディングツール４９が設けられている。
【００２５】
上記ピックアップ反転ツール１１が上記載置テーブル８からチップ６を取り出すと、このピックアップ反転ツール１１は支軸１２を中心にして図１に矢印で示す方向に約１８０度回転し、チップ６を保持したノズル１３を上方に向ける。
【００２６】
その状態で、上記ヘッドテーブル４３が作動してボンディングツール４９がノズル１３の上方に位置決めされる。ついで、ピックアップ反転ツール１１が上昇することで、このボンディングツール４９に上記ノズル１３に吸着保持されたチップ６が受け渡されることになる。
【００２７】
つぎに、上記構成の実装装置によってチップ６を基板２２に実装する手順を図３のフローチャートを参照しながら説明する。
【００２８】
チップ６を基板２２に実装する工程は、実装に先立って行なわれるＳ１ 〜Ｓ ８ に示すティーチング工程と、Ｓ ９ 〜Ｓ １４ で示す実装工程からなる。Ｓ１ ではヘッドテーブル４３の原点位置決めが行なわれ、Ｓ２ ではステージテーブル１７の原点位置決めが行なわれる。Ｓ３ ではカメラテーブル２６の原点位置決めが行なわれる。
【００２９】
ヘッドテーブル４３とステージテーブル１７との原点位置決めは、図４（ａ）に示すように基板２２を搬送する搬送ガイド２１に治具５１を設ける。この治具５１には搬送ガイド２１の中心に対応する位置決め孔５２が形成されている。
【００３０】
上記治具５１を所定の位置に位置決めしたならば、上記位置決め孔５２の中心にボンディングステージ２０の中心と、ボンディングツール４９の中心を位置決めする。その位置を、ヘッドテーブル４３とステージテーブル１７との原点位置とする。なお、ヘッドテーブル４３の原点位置をＨｄ（０，０）とする。
【００３１】
カメラテーブル２６の原点位置は、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように上記ボンディングステージ２０の上端面の中心に設けられたマーク５３を基板認識カメラ３２で撮像し、その視野の中心に上記マーク５３の中心を一致させ、その位置をカメラテーブル２６の原点位置Ｃａ（０，０）とする。
【００３２】
Ｓ４ では基板認識カメラ３２の１画素当たりのこの基板認識カメラ３２のＸＹ方向の移動量（倍率）が求められ、Ｓ５ では部品認識カメラ３３の１画素当たりのこの部品認識カメラ３３のＸＹ方向の移動量（倍率）が求められる。
【００３３】
すなわち、Ｓ４ は、図５（ａ）に示すように搬送ガイド２１に倍率登録用の治具５４を設ける。この治具５４はたとえば透明なガラス板によって形成され、中心部には十字状の認識マーク５５が設けられている。
【００３４】
基板認識カメラ３２（カメラテーブル２６）をＸＹ方向に駆動し、図５（ｂ）に示すようにその視野５６の中心に上記認識マーク５５を一致させ、その位置をBD.Pix（０，０）として登録する。
【００３５】
つぎに、図６（ａ）〜（ｄ）に示すようにBD.Pix（０，０）の位置からカメラテーブル２６を右、左、上、下にそれぞれ同じ距離だけ順次移動させ、そのときのＸＹ座標を検出する。つまり、右、左、上、下の座標は、（Pix[０].ｘ，Pix[０].ｙ）、（Pix[１].ｘ，Pix[１].ｙ）、（Pix[２].ｘ，Pix[２].ｙ）、（Pix[３].ｘ，Pix[３].ｙ）となる。
ここで、（ Pix[ ０ ]. ｘ， Pix[ ０ ]. ｙ）は（Ｘ [ ０ ] ，Ｙ［０］）、（ Pix[ １ ]. ｘ， Pix[ １ ]. ｙ）は（Ｘ [ １ ] ，Ｙ［１］）、（ Pix[ ２ ]. ｘ， Pix[ ２ ]. ｙ）は（Ｘ [ ２ ] ，Ｙ［２］）、（ Pix[ ３ ]. ｘ， Pix[ ３ ]. ｙ）は（Ｘ [ ３ ] ，Ｙ［３］）である。
【００３６】
一方、カメラテーブル２６を BD.Pix （０，０）を原点として右、左、上、下に動かすときに、カメラテーブル２６に対して指示する移動量（ｍｍ）をそれぞれＸ［０］、Ｘ［１］、Ｙ［２］、Ｙ［３］とおく。また、このときの基板認識カメラ３２のＸ方向の移動量ｘ、Ｙ方向の移動量ｙを、それぞれ
ｘ＝Ｘ［１］−Ｘ［０］（ｍｍ）
ｙ＝Ｙ［３］−Ｙ［２］（ｍｍ）
とおく。
【００３７】
基板認識カメラ３２がＸ方向とＹ方向とに１ｍｍ移動したときのこの基板認識カメラ３２の画素数は、Ｘ方向においては、
PixＸ.ｘ＝（Pix[１].ｘ−Pix[０].ｘ）／ｘ
となり、そのときのＹ方向へのずれ量PixＸ.ｙは、
PixＸ.ｙ＝（Pix[１].ｙ−Pix[０].ｙ）／ｘ
となる。
【００３８】
同様に、Ｙ方向においては、
PixＹ.ｙ＝（Pix[３].ｙ−Pix[２].ｙ）／ｙ
となり、そのときのＸ方向へのずれ量PixＹ.ｘは、
PixＹ.ｘ＝（Pix[３].ｘ−Pix[２].ｘ）／ｙ
となる。
【００３９】
以上より、Ｘ方向１画素当たりの基板認識カメラ３２のＸ方向の移動量BD.MagＸ.ｘ（ｍｍ）は、
BD.MagＸ.ｘ＝PixＹ.ｙ／（PixＸ.ｘ・PixＹ.ｙ−PixＸ.ｙ・PixＹ.ｘ）
となり、Ｘ方向１画素当たりの基板認識カメラ３２のＹ方向の移動量BD.MagＸ.ｙ（ｍｍ）は、
BD.MagＸ.ｙ＝−PixＸ.ｙ／（PixＸ.ｘ・PixＹ.ｙ−PixＸ.ｙ・PixＹ.ｘ）
となる。
【００４０】
同様に、Ｙ方向１画素当たりの基板認識カメラ３２のＹ方向の移動量BD.MagＹ.ｙ（ｍｍ）は、
BD.MagＹ.ｙ＝PixＸ.ｘ／（PixＸ.ｘ・PixＹ.ｙ−PixＸ.ｙ・PixＹ.ｘ）
となり、Ｙ方向１画素当たりの基板認識カメラ３２のｘ方向の移動量BD.MagＹ.ｘ（ｍｍ）は、
BD.MagＹ.ｘ＝−PixＹ.ｘ／（PixＸ.ｘ・PixＹ.ｙ−PixＸ.ｙ・PixＹ.ｘ）
となる。
【００４１】
Ｓ５ では、図７に示すようにボンディングツール４９にチップ６を吸着し、このチップ６に付けられたチップの認識マークが部品認識カメラ３２の視野に入るよう、この部品認識カメラ３３（カメラテーブル２６）を手動で動かす。そして、その位置をICPix（０，０）とする。
【００４２】
つぎに、上記部品認識カメラ３３を、Ｓ４ のときと同様、右、左、上、下の順に移動し、各位置での画像を取り込み、マークを検出してその位置を求める。以上より、基板認識カメラ３２のときと同様、Ｘ方向１画素当たりの部品認識カメラ３３のＸ方向の移動量IＣＡagＸ.ｘ（ｍｍ）は、
IＣMagＸ.ｘ＝PixＹ.ｙ／（PixＸ.ｘ・PixＹ.ｙ−PixＸ.ｙ・PixＹ.ｘ）
となり、Ｘ方向１画素当たりの部品認識カメラ３３のＹ方向の移動量IＣMagＸ.ｙ（ｍｍ）は、
IＣMagＸ.ｙ＝−PixＸ.ｙ／（PixＸ.ｘ・PixＹ.ｙ−PixＸ.ｙ・PixＹ.ｘ）
となる。
【００４３】
同様に、Ｙ方向１画素当たりの部品認識カメラ３３のＹ方向の移動量IＣMagＹ.ｙ（ｍｍ）は、
BD.MagＹ.ｙ＝PixＸ.ｘ／（PixＸ.ｘ・PixＹ.ｙ−PixＸ.ｙ・PixＹ.ｘ）
となり、Ｙ方向１画素当たりの部品認識カメラ３３のｘ方向の移動量IＣMagＹ.ｘ（ｍｍ）は、
IＣMagＹ.ｘ＝−PixＹ.ｘ／（PixＸ.ｘ・PixＹ.ｙ−PixＸ.ｙ・PixＹ.ｘ）
となる。
【００４４】
Ｓ６ ではヘッドテーブル４３と、カメラテーブル２６との相関関係が登録される。この登録は、まず、ヘッドテーブル４３をＳ１ で設定した原点Ｈｄ（０，０）に移動し、カメラテーブル２６をＳ３ で設定した原点Ｃａ（０，０）に移動する。
【００４５】
つぎに、図８（ａ）に示すように、原点から所定方向に所定距離離間させて配置した認識マーク［０］〜［３］に対してカメラテーブル２６を移動し、図８（ｂ）に示すように部品認識カメラ３３の視野５７の中心に、ボンディングツール４９に吸着されたチップ６の認識マーク６ａの中心を一致するよう手動で微調整する。そして、認識マーク６ａの画像を登録する。
【００４６】
つぎに、図９（ａ）に示す座標においてヘッドテーブル４３を左下の認識マーク[０]の位置、たとえば原点０からｘ＝−１０ｍｍ、ｙ＝−１５ｍｍの位置に移動する。つぎに、カメラテーブル２６をヘッドテーブル４３と同様、ｘ＝−１０ｍｍ、ｙ＝−１５ｍｍ移動させる。図９（ｂ）に示すように部品認識カメラ３３でこれらの移動のずれ量Δｘ、Δｙを求め、図９（ｃ）に示すようにそのずれ量がなくなるようカメラテーブル２６を補正移動する。最終的に、ずれ量Δｘ、Δｙが図９（ｃ）に示すようにカメラテーブル２６の分解能の１／２以下になるまで、カメラテーブル２６の補正を繰り返す。
【００４７】
ずれ量Δｘ、Δｙがなくなったカメラテーブル２６の位置をＣａ[０].ｘ，ｙとして登録し、ヘッドテーブル４３の位置をＨｄ[０].ｘ，ｙとして登録する。
【００４８】
同様に、ヘッドテーブル４３を右下の[１]の位置、右上の[２]の位置、左上の[３]の位置に順次移動し、それぞれの位置でカメラテーブル２６とヘッドテーブル４３とのずれ量量Δｘ、Δｙがカメラテーブル２６の分解能の１／２以下になるまで、カメラテーブル２６の補正を繰り返し、その位置を登録する。
【００４９】
つまり、右下の[１]の位置では、Ｃａ[１].ｘ，ｙ、Ｈｄ[１].ｘ，ｙとなり、右上の[２]の位置では、Ｃａ[２].ｘ，ｙ、Ｈｄ[２].ｘ，ｙ、左上の[３]の位置では、Ｃａ[３].ｘ，ｙ、Ｈｄ[３].ｘ，ｙとなる。
【００５０】
つぎに、カメラテーブル２６の４点の座標をヘッドテーブル４３の４点の座標に変換する変換式、つまりカメラテーブル２６とヘッドテーブル４３との相関関係を求める。
【００５１】
図１０（ａ）はヘッドテーブル４３の４点の座標Ｈｄ[０]〜[３]ｘ，ｙが直交していると仮定した状態を示し、図１０（ｂ）はカメラテーブル２６の４点の座標Ｃａ[０]〜[３]ｘ，ｙを結ぶと平行四辺形になると仮定した状態を示す。
【００５２】
図１０（ａ）に示すヘッドテーブル４３の４点の座標がなす四角形と、図１０(ｂ)に示すカメラテーブル２６の４点の座標がなす平行四辺形を、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように第１象限に移して考えると、図１１（ｃ）に示すようにヘッドテーブル４３のＸ軸に対してカメラテーブル２６のＸ軸はθｘ傾いていることになるから、その傾きθｘを求める。
【００５３】
カメラテーブル２６の座標をθｘ回転させると、図１１（ｄ）に示すようにＸ軸が一致し、ヘッドテーブル４３のＹ軸に対してカメラテーブル２６のＹ軸がθＹ傾くから、この傾きθｙを求め、カメラテーブル２６の座標をθｙ回転させる。
【００５４】
図１１（ｅ）に示すように、カメラテーブル２６とヘッドテーブル４３とのＸ軸とＹ軸とを一致させたならば、つぎに、カメラテーブル２６のＸ軸とヘッドテーブル４３のＸ軸の長さの比、及びＹ軸の長さの比を求める。
【００５５】
つまり、Ｘ軸の長さの比は、
ＣａＨｄ・ｋｘ＝Ｈｄ´[１]．ｘ／Ｃａ´[１]．ｘ
となり、Ｙ軸の長さの比は、
ＣａＨｄ・ｋｙ＝Ｈｄ´[２]．ｘ／Ｃａ´[２]．ｘ
となる。なお、ｋは定数である。
【００５６】
以上より、ヘッドテーブル４３のＸ軸に対するカメラテーブル２６の傾きθｘを相関係数ＣａＨｄ・Ｔｘ、ヘッドテーブル４３のＸＹ軸とカメラテーブル２６のＸＹ軸の直交誤差θｙを相関係数ＣａＨｄ・Ｔｘとする。
【００５７】
さらに、カメラテーブル２６のＸ軸に対するヘッドテーブル４３のＸ軸の長さの比率を相関係数ＣａＨｄ・ｋｘとし、カメラテーブル２６のＹ軸に対するヘッドテーブル４３のＹ軸の長さの比率を相関係数ＣａＨｄ・ｋｙとする。
【００５８】
これによって、ヘッドテーブル４３とカメラテーブル２６との相関係数の登録が終了する。
【００５９】
Ｓ７ では基板認識カメラ３２と部品認識カメラ３３とのオフセットを登録する。つまり、最初に図１２（ａ）に示すように上下から十字状の認識マーク６１見えるガラス製の治具６２をボンディングステージ２０に供給したならば、図１２（ｂ）に示すように上記認識マーク６１に基板認識カメラ３２のピントを合わせる。
【００６０】
つぎに、図１２（ｃ）に示すようにカメラテーブル２６を退避させてボンディングツール４９を下降させ、治具６２を吸着する。治具６２を吸着したならば、図１２（ｄ）に示すようにボンディングツール４９を上昇させるとともにカメラテーブル２６を進入させ、部品認識カメラ３３のピントをボンディグツール４９に吸着された治具６２の認識マーク６１に合わせ、この認識マーク６１を登録する。
【００６１】
ついで、カメラテーブル２６を後退させ、ボンディングツール４９を下降させて治具６２をボンディングステージ２０に吸着させたならば、その治具６２を図１２（ｅ）に示すように基板認識カメラ３２により、部品認識カメラ３３で登録した認識マーク６１を使って検出する。それによって、検出結果（Pix.ｘ，Pix.ｙ）が得られる。これがカメラオフセットである。
【００６２】
このようにして求めたカメラオフセットは画素単位であるから，それをmm単位に直す。つまり、検出結果（Pix.ｘ，Pix.ｙ）からカメラテーブル２６のＸ，Ｙ座標（CaPos.ｘ，CaPos.ｙ）を以下のように算出する。
【００６３】
CaPos.ｘ＝Pix.ｘ・BD.MagＸ.ｘ＋Pix.ｙ・BD.MagＹ.ｘ
CaPos.ｙ＝Pix.ｘ・BD.MagＸ.ｙ＋Pix.ｙ・BD.MagＹ.ｙ
となる。つまり、カメラテーブル２６を移動すれば、基板認識カメラ３２で治具６２を見たとき、画面の中心に認識マーク６１が位置することになる。
【００６４】
Ｓ８ ではボンディングツール４９の回転中心の登録が行なわれる。この登録では、まず、ボンディングツール４９を部品認識カメラ３３の上方に移動させ、そこでボンディングツール４９を−α度回転させたのち、図１３（ａ）に示すように上記部品認識カメラ３３の視野６５の中心Ｏに上記ボンディングツール４９の角部が一致するよう、部品認識カメラ３３をＸＹ方向に移動させる。このときの部品認識カメラ３３のＸＹ座標をＣ１ とする。
【００６５】
つぎに、ボンディングツール４９を＋α度回転させた後、図１３（ｂ）に示すよう、ボンディングツール４９の角部が視野６５の中心Ｏに一致するよう部品認識カメラ３３をＸＹ方向に移動させる。このときの部品認識カメラ３３のＸＹ座標をＣ２ とする。
【００６６】
つぎに、上記部品認識カメラ３３の各座標Ｃ１ 、Ｃ２ をボンディングツール４９の相対座標に変換すると、
Ｃ１ …Ｈｄ・Ｃ１
Ｃ２ …Ｈｄ・Ｃ２
となる。この変換座標とボンディングツール４９の回転中心Ｐ０ （Ｈｄ・Ｃ）との関係は図１３（ｃ）に示すようになるから、以下に示す式によって回転中心Ｐ０ のＸ座標（Ｐ０ ｘ）と、Ｙ座標（Ｐ０ ｙ）とを求めることができる。
【００６７】
である。
【００６８】
以上でティーチング工程が終了する。
【００６９】
つぎに、チップ６を基板２２に実装する場合についてＳ９ 〜Ｓ１４に基づいて説明する。
【００７０】
まず、Ｓ９ ではチップ６の認識座標をボンディングツール４９の座標に変換して登録する。すなわち、図１４に示すようにチップ６に設けられた２つの認識マークＩＣ１ 、ＩＣ２ を部品認識カメラ３３で撮像し、そのときの座標を求め、その座標をＳ４ で求めたヘッドテーブル４３とカメラテーブル２６との相関関係の式からヘッドテーブル４３の座標に変換する。つまり、ＩＣ１ をＨｄ１ に変換し、ＩＣ２ をＨｄ２ に変換する。
【００７１】
Ｓ１０では基板２２の２つの認識マークＢｄ１ 、Ｂｄ２ を以下の手順でヘッドテーブル４３の座標に変換する。まず、図１５（ａ）に示すように基板認識カメラ３２によって２つの認識マークＢｄ１ 、Ｂｄ２ を撮像し、この座標をＳ７ で登録された基板認識カメラ３２と部品認識カメラ３３とのオフセット量に基づき、部品認識カメラ３３で見た座標（ＣａＰｏｓ）に変換する。
【００７２】
つぎに、図１５（ｂ）に示すように、部品認識カメラ３３で見た座標（ＣａＰｏｓ）をＳ６ で登録したヘッドテーブル４３とカメラテーブル２６との相関関係からヘッドテーブル４３の座標Ｈ１ 、Ｈ２ に変換する。
【００７３】
このようにしてチップ６の認識マークの座標ＩＣ１ 、ＩＣ２ と、基板２２の認識マークＢｄ１ 、Ｂｄ２ の座標とを登録したならば、Ｓ１１ではＩＣ１ とＢｄ１ 、ＩＣ２ とＢｄ２ とが一致するよう、目合わせでボンディングツール４９を移動させ、一致したときの座標を登録する。
【００７４】
Ｓ１２〜Ｓ１４ではＳ９ 〜Ｓ１１で登録された座標に対し、実際に搬送位置決めされた基板２２の認識マークＢｄ１ 、Ｂｄ２ の座標と、チップ６の認識マークの座標ＩＣ１ 、ＩＣ２ とのずれ量から、補正量を算出し、その補正量に基づいて位置を補正して基板２２にチップ６がボンディングされることになる。
【００７５】
Ｓ１２では、まず、図１６に示すように、基板認識カメラ３２によって基板２２の第１の視野７１と、第２の視野７２とを認識し、これらの視野７１，７２の中心座標をＳ１０で登録した基板認識座標と比較する。つまり、第１の視野７１における認識座標α（ＢＤ.Ｃ１ x，ＢＤ.Ｃ１ y）が座標α´（ＢＤ.Ｃ１ ´x，ＢＤ.Ｃ２ ´y）にずれ、第２の視野７２における認識座標β（ＢＤ.Ｃ２ x，ＢＤ,Ｃ２ y）が座標β´（ＢＤ.Ｃ２ ´x，ＢＤ.Ｃ２ ´y）にずれることになる。
【００７６】
したがって、第１の視野７１のずれ画素は、（ΔＢＤ.ｐｘ１ ，ΔＢＤ.ｐｙ１ ）となり、第２の視野７２のずれ画素は、（ΔＢＤ.ｐｘ２ ，ΔＢＤ.ｐｙ２ ）となる。（なお、ｐはPixの略である。）
第１の視野７１のＸ座標とＹ座標とを、Ｓ４ でのティーチングに基づいて画素座標からｍｍ座標に変換すると、
ＢＤ.Ｃ１ ´x＝ＢＤ.Ｃ１ x＋ΔＢＤ.ｐｘ１ ×ＢＤ.magＸ.ｘ＋ΔＢＤ.ｐｙ１ ×ＢＤ.magＹ.ｘ
となる。同様に、
ＢＤ,Ｃ１ ´y＝ＢＤ.Ｃ１ ｙ＋ΔＢＤ.ｐｘ１ ×ＢＤ.magＸ.ｙ＋ＢＤ.ｐｙ１ ×ＢＤ.magＹ.ｙ
となる。第２の視野７２のＸ座標とＹ座標とを、Ｓ４ でのティーチングに基づいて画素座標からｍｍ座標に変換すると、
ＢＤ.Ｃ２ ´x＝ＢＤ.Ｃ２ x＋ΔＢＤ.ｐｘ２ ×ＢＤ.magＸ.ｘ＋ΔＢＤ.ｐｙ２ ×ＢＤ.magＹ.ｘ
となる.同様に、
ＢＤ,Ｃ２ ´y＝ＢＤ.Ｃ２ ｙ＋ΔＢＤ.ｐｘ２ ×ＢＤ.magＸ.ｙ＋ΔＢＤ.ｐｙ２ ×ＢＤ.magＹ.ｙ
となる。
【００７７】
つぎに、Ｓ７ でティーチングしたオフセット量に基づき、第１の視野７１と第２の視野７２との画素座標からｍｍ座標に変換された座標を、基板認識カメラ３２の座標系から部品認識カメラ３３の座標系に変換すると、第１の視野７１の座標は、
（ＢＤ.Ｃ１ ´x−Ｃａｐｏｓ．ｘ，ＢＤ.Ｃ１ ´y−Ｃａｐｏｓ．ｙ）
となり、第２の視野７２の座標は、
（ＢＤ.Ｃ２ ´x−Ｃａｐｏｓ．ｘ，ＢＤ.Ｃ２ ´y−Ｃａｐｏｓ．ｙ）
となる。
【００７８】
つぎに、各視野の中心座標を、Ｓ６ での登録に基づき、部品認識カメラ３３の座標からヘッドテーブル４３の座標系に変換する。つまり、第１の視野７１の中心座標を（ＢＤ.Ｈ１ ´ｘ，ＢＤ.Ｈ１ ´ｙ）とすると、
ＢＤ.Ｈ１ ´ｘ＝Ｆ・（ＢＤ.Ｃ１ ´x−Ｃａｐｏｓ．ｘ）
ＢＤ.Ｈ１ ´ｙ＝Ｆ・（ＢＤ,Ｃ１ ´y−Ｃａｐｏｓ．ｙ）
となる。同様に，第２の視野７２の座標を（ＢＤ.Ｈ２ ´ｘ，ＢＤ.Ｈ２ ´ｙ）とすると、
ＢＤ.Ｈ２ ´ｘ＝（ＢＤ.Ｃ２ ´x−Ｃａｐｏｓ．ｘ）
ＢＤ.Ｈ２ ´ｙ＝（ＢＤ,Ｃ２ ´y−Ｃａｐｏｓ．ｙ）
となる。
【００７９】
なお、上記各式におけるＦは、
【数１】
である。
【００８０】
つぎに、図１７に示すように、部品認識カメラ３３によってチップ６の第１の視野７５と第２の視野７６とを認識し，これらの視野７５，７６の中心座標をＳ９ で登録したチップ認識座標と比較する。つまり、第１の視野７５における認識座標Ｍ（ＩＣ.Ｃ１ x，ＩＣ,Ｃ１ y）が座標Ｍ´（ＩＣ.Ｃ１ ´x，ＩＣ.Ｃ２ ´y）にずれ、第２の視野７２における認識座標Ｎ（ＩＣ.Ｃ２ x，ＩＣ.Ｃ２ y）が座標Ｎ´（ＩＣ.Ｃ２ ´x，ＩＣ.Ｃ２ ´y）にずれることになる。
【００８１】
したがって、第１の視野７５のずれ画素は、（ΔＩＣ.ｐｘ１ ，ΔＩＣ.ｐｙ１ ）となり、第２の視野７６のずれ画素は、（ΔＩＣ.ｐｘ２ ，ΔＩＣ.ｐｙ２ ）となる。
【００８２】
第１の視野７５のＸ座標とＹ座標とを、Ｓ５ でのティーチングに基づいて画素座標からｍｍ座標に変換すると、
ＩＣ.Ｃ１ ´x＝ＩＣ.Ｃ１ x＋ΔＩＣ.ｐｘ１ ×ＩＣ.magＸ.ｘ＋ΔＩＣ.ｐｙ１ ×ＩＣ.magＹ.ｘ
となる。同様に、
ＩＣ,Ｃ１ ´y＝ＩＣ.Ｃ１ ｙ＋ΔＩＣ.ｐｘ１ ×ＩＣ.magＸ.ｙ＋ΔＩＣ.ｐｙ１ ×ＩＣ.magＹ.ｙ
となる。第２の視野７６のＸ座標とＹ座標とを、Ｓ５ でのティーチングに基づいて画素座標からｍｍ座標に変換すると、
ＩＣ.Ｃ２ ´x＝ＩＣ.Ｃ２ x＋ΔＩＣ.ｐｘ２ ×ＩＣ.magＸ.ｘ＋ΔＩＣ.ｐｙ２ ×ＩＣ.magＹ.ｘ
となる.同様に、
ＩＣ,Ｃ２ ´y＝ＩＣ.Ｃ２ ｙ＋ΔＩＣ.ｐｘ２ ×ＩＣ.magＸ.ｙ＋ΔＩＣ.ｐｙ２ ×ＩＣ.magＹ.ｙ
となる。
【００８３】
つぎに、各視野７５，７６の座標を、Ｓ６ での登録に基づき、部品認識カメラ３３の座標からヘッドテーブル４３の座標系に変換する。つまり、第１の視野７５の座標Ｍを（ＩＣＨ１ ´ｘ，ＩＣＨ１ ´ｙ）とすると、座標Ｍ´は、
ＩＣ.Ｈ１ ´ｘ＝Ｆ・（ＩＣ.Ｃ１ ´ｘ）
ＩＣ.Ｈ１ ´ｙ＝Ｆ・（ＩＣ.Ｃ１ ´ｙ）
となる。同様に、第２の視野の座標Ｎを（ＩＣＨ２ ´ｘ，ＩＣＨ２ ´ｙ）とすると、座標Ｎ´は、
ＩＣ.Ｈ２ ´ｘ＝Ｆ・（ＩＣ.Ｃ２ ´ｘ）
ＩＣ.Ｈ２ ´ｙ＝Ｆ・（ＩＣ.Ｃ２ ´ｙ）
となる。
【００８４】
つぎに、Ｓ１３で示す基板２２とチップ６との位置合わせが行なわれる。この位置合わせは、第１の視野と第２の視野との中心の各座標の中点を一致させるように計算される。すなわち、基板２２を基準にしてチップ６の補正量を計算する。
【００８５】
補正量の計算は、基板２２とチップ６との２点間の中点を一致させるよう、チップ６の移動量を計算する。つまり、図１８に示すように基板２２の第１、第２の視野７１，７２の中心座標α、α´をＢＤＨ１ ´、ＢＤＨ２ ´とし、チップ６の第１、第２の視野７５，７６の中心座標Ｍ、Ｍ´をＩＣＨ１ ´、ＩＣＨ２ ´とすると、基板２２の第１、第２の視野７１，７２の中心座標α、α´の中点Ｐの座標（ＢＤ.Ｈｃｘ´，ＢＤ.Ｈｃｙ´）は、
ＢＤ.Ｈｃｘ´＝（ＢＤ.Ｈ１ ´ｘ＋ＢＤ.Ｈ２ ´ｘ）／２
ＢＤ.Ｈｃｙ´＝（ＢＤ.Ｈ１ ´ｙ＋ＢＤ.Ｈ２ ´ｙ）／２
となり、この基板２２の中点の傾き（ＢＤ.Ｈｃθ´）は、
ＢＤ.Ｈｃθ´＝ｔａｎ−１｛（ＢＤ.Ｈ２ ´ｙ−ＢＤ.Ｈ１ ´ｙ）／（ＢＤ.Ｈ２ ´ｘ−ＢＤ.Ｈ１ ´ｘ）
となる。
【００８６】
同様に、チップ６の第１、第２の視野７５，７６の中心座標Ｍ、Ｍ´の中点Ｐ´の座標（ＩＣＨｃｘ´、ＩＣＨｃｙ´）は、
ＩＣＨｃｘ´＝(ＩＣ.Ｈ１ ´ｘ＋ＩＣ.Ｈ２ ´ｘ)／２
ＩＣＨｃｙ´＝（ＩＣ.Ｈ１ ´ｙ＋ＩＣ.Ｈ２ ´ｙ）／２
となり、このチップ６の中点の傾き（ＩＣ.Ｈｃθ´）は、
ＩＣ.Ｈｃθ´＝ｔａｎ−１｛（ＩＣ.Ｈ２ ´ｙ−ＩＣ.Ｈ１ ´ｙ）／（ＩＣ.Ｈ２ ´ｘ−ＩＣ.Ｈ１ ´ｘ）｝
となる。
【００８７】
このようにして、基板２２とチップ６との中点Ｐ、Ｐ´の座標と傾き角度を求めたら、図１９に示す基板２２とチップ６との傾き角度のずれ量Δθを下記式によって求める。
【００８８】
Δθ＝ＢＤ.Ｈｃθ´−ＩＣ.Ｈｃθ´
そして、この式に基づいてボンディングツール４９をその中心座標Ｖを中心にしてΔθ回転させチップ６の中心Ｐ´をＰ´´に移動し、このチップ６の中心Ｐ´´の傾き角度を基板２２の中点Ｐ´の傾きに一致させる。
【００８９】
ついで、ボンディングツール４９の中心座標（Ｈｄ.ｃｘ，Ｈｄ.ｃｙ）を中心にしてチップ６をΔθ回転させたときのチップ６の中心座標（ＩＣＨｃｘ´´，ＩＣＨｃｙ´´）を求める。
【００９０】
つぎに、基板２２とチップ６との中点のＸＹ座標のずれ量（Δｘ，Δｙ）を求める。
【００９１】
Δｘ＝ＢＤ.Ｈｃｘ´−ＩＣＨｃｘ´´
Δｙ＝ＢＤ.Ｈｃｙ´−ＩＣＨｃｙ´´
以上より、Δｘ，Δｙ及びΔθの補正量に基づき、基板２２に対してチップ６の位置を補正すれば、カメラテーブル２６とヘッドテーブル４３との直交度や分解能に誤差があっても、その誤差を補正してチップ６を基板２２に実装することができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、ヘッドテーブルとカメラテーブルとの直交度や分解能に誤差があっても、その誤差を補正して電子部品を基板に実装することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る実装装置の概略的構成図。
【図２】基板認識カメラと部品認識カメラとの構成を示す説明図。
【図３】ティーチング工程とボンディング工程とを示すフローチャート。
【図４】ヘッドとテーブル、ボンディングステージ及びカメラテーブルの原点合わせの説明図。
【図５】１画素当たりの基板認識カメラの移動量を求めるための説明図。
【図６】１画素当たりの基板認識カメラの移動量を求めるための説明図。
【図７】１画素当たりの部品認識カメラの移動量を求めるための説明図。
【図８】ヘッドテーブルとカメラテーブルとの相関関係を求めるための説明図。
【図９】同じくヘッドテーブルとカメラテーブルとの相関関係を求めるための説明図。
【図１０】同じくヘッドテーブルとカメラテーブルとの相関関係を求めるための説明図。
【図１１】同じくヘッドテーブルとカメラテーブルとの相関関係を求めるための説明図。
【図１２】基板認識カメラと部品に認識カメラとのオフセットを求めるための説明図。
【図１３】ボンディングツールの回転中心を求めるための説明図。
【図１４】チップの認識座標をヘッドテーブルの座標系に変換して登録する説明図。
【図１５】基板の認識座標をヘッドテーブルの座標系に変換して登録する説明図。
【図１６】登録された基板の座標と撮像された基板の座標とのずれ量をヘッドテーブルの座標系に変換する説明図。
【図１７】登録されたチップの座標と撮像されたチップの座標とのずれ量をヘッドテーブルの座標系に変換する説明図。
【図１８】ヘッドテーブルの座標系に変換された基板とチップとを位置合わせするための説明図。
【図１９】同じくヘッドテーブルの座標系に変換された基板とチップとを位置合わせするための説明図。
【符号の説明】
６…チップ（電子部品）
２２…基板
２６…カメラテーブル
３２…基板認識カメラ
３３…部品認識カメラ
４３…ヘッドテーブル
４８…ボンディングヘッド
４９…ボンディングツール
【発明の属する技術分野】
この発明は半導体チップなどの電子部品を基板に実装する工程を有する半導体装置の製造方法ならびにフリップチップボンディング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品としての半導体チップを基板に実装する実装装置としてフリップチップボンダが知られている。フリップチップボンダは、ウエハステージ上のチップをピックアップ反転ツールによってピックアップする。
【０００３】
ピックアップ反転ツールにより反転されたチップはボンディングヘッドのボンディングツールに受け渡す。ボンディングヘッドはヘッドテーブルにＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に対して駆動されるよう設けられている。ボンディングヘッドに保持されたチップは部品認識カメラで撮像し、その撮像結果からチップの位置ずれを検出する。
【０００４】
ボンディングステージ上の基板は基板認識カメラで撮像し、その撮像結果から基板の位置ずれを求める。基板及びチップの位置ずれの結果からボンディング位置の補正量を求め、ボンディングヘッドを相対的に移動させて位置を補正した後、チップを基板にボンディングするようにしている。
【０００５】
上記部品認識カメラと上記基板認識カメラとはカメラテーブルに設けられている。カメラテーブルはＸ、Ｙ方向に駆動される。それによって、上記部品認識カメラはボンディングツールに保持されたチップを撮像し、上記基板認識カメラは基板を撮像することができるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のボンディングにおいては、上記部品認識カメラと基板認識カメラとで認識された基板に対するチップのずれ量を、そのままボンディングヘッドの補正量として用いていた。
【０００７】
上記カメラテーブルのＸ、Ｙ方向の動きは、ボンディングヘッドが設けられたヘッドテーブルのＸ、Ｙ方向の動きと精密に一致していないことがある。その場合、これらテーブルの分解能の誤差や直交誤差が上記ボンディングヘッドの位置補正に影響するため、上記チップの上記基板に対する位置決め精度の低下を招くということがあった。
【０００８】
この発明は、ヘッドテーブルとカメラテーブルとの分解能の誤差や直交誤差を考慮して電子部品を基板に対して位置決めすることで、位置決め精度を向上させることができるようにした半導体装置の製造方法ならびにフリップチップボンディング装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、ボンディングヘッドをヘッドテーブルによってＸＹ方向に移動させる工程と、
前記ボンディングヘッドが保持する部品をカメラによって撮像する工程と、
前記カメラをカメラテーブルによってＸＹ方向に移動させる工程と、
前記カメラテーブルを固定して前記ヘッドテーブルを動かし、前記ヘッドテーブルを動かそうとした量とカメラの画素数との関係を把握させ、かつ、前記ヘッドテーブルを固定して前記カメラテーブルを動かし、前記カメラテーブルを動かそうとした量とカメラの画素数との関係を把握させることにより、把握させた前記動かそうとした量とカメラの画素数との関係から前記ヘッドテーブルの座標系と前記カメラテーブルの座標系との相関係数を導出し、前記部品を実装するに当たり前記ヘッドテーブルを動かそうとする移動量を前記相関係数を用いて変換することによって、実際に前記ヘッドテーブルに与える指令値を求める工程と
を具備したことを特徴とする半導体装置の製造方法にある。
【００１０】
請求項２に記載されたこの発明は、ボンディングヘッドと、
このボンディングヘッドをＸＹ方向に移動させるヘッドテーブルと、
前記ボンディングヘッドが保持する部品を撮像するカメラと、
前記カメラをＸＹ方向に移動させるカメラテーブルと、
前記カメラテーブルを固定して前記ヘッドテーブルを動かすことにより、前記ヘッドテーブルを動かそうとした量と前記カメラの画素変位との関係を把握し、かつ、前記ヘッドテーブルを固定して前記カメラテーブルを動かすことにより、前記カメラテーブルを動かそうとした量と前記カメラの画素による変位量との関係を把握させることにより、把握させた前記動かそうとした量とカメラの画素数との関係から前記ヘッドテーブルの座標系と前記カメラテーブルの座標系との相対関係を導出し、前記部品を実装するに当たり前記ヘッドテーブルを動かそうとする移動量を前記相関関係数を用いて変換することによって、実際に前記ヘッドテーブルに与える指令値を求める制御装置と
を具備したことを特徴とするフリップチップボンディング装置にある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
図１はこの発明の一実施の形態に係るボンディング装置を示す。このボンディング装置は電子部品の供給部としてのウエハステージ１を備えている。このウエハステージ１は、ベース２上に順次設けられたＸテーブル３、Ｙテーブル４及びθテーブル５を有し、θテーブル５上には電子部品としての多数のチップ６に分割された半導体ウエハ７が載置される載置テーブル８が設けられている。
【００１３】
上記チップ４はピックアップ反転ツール１１によって取り出される。このピックアップ反転ツール１１はＬ字状をなし、支軸１２を支点として１８０度の範囲で回転駆動されるとともに、先端部にチップ６を真空吸着するノズル１３が設けられている。
【００１４】
上記ベース２には、上記ウエハステージ１と対向する位置に架台１５が設けられている。この架台１５の上面には、上記ウエハステージ１側に一端部を突出させて第１の載置盤１６が水平に設けられている。この第１の載置盤１６の他端部側の上面にはステージテーブル１７が設けられている。
【００１５】
このステージテーブル１７はＹテーブル１８と、このＹテーブル１８上に設けられ上記ウエハステージ１に対して接離するＸ方向に駆動されるＸテーブル１９及びこのＸテーブル１９上に設けられ上記Ｘ方向と交差するＹ方向に駆動されるボンディングステージ２０を有する。このボンディングステージ２０は上記Ｘ、Ｙ方向がなす平面に対して直交するＺ方向に駆動されるようになっている。
【００１６】
上記ボンディングステージ２０の上方には搬送ガイド２１が設けられている。この搬送ガイド２１には、上記ピックアップ反転ツール１１によって上記載置テーブル７から取り出されたチップ６が後述するごとくボンディングされる基板２２が搬送される。
【００１７】
上記第１の載置盤１６の一端部には第１のスペーサ２４を介して第２の載置盤２５が一端部を固定して水平に設けられている。この第２の載置盤２５の他端部上面にはカメラテーブル２６が設けられている。このカメラテーブル２６はＹテーブル２７を有する。このＹテーブル２７上にはＸ方向に駆動されるＸテーブル２８が設けられている。このＸテーブル２８上には上記Ｘ方向と直交するＹ方向に駆動される取付け部材２９が設けられている。
【００１８】
上記取付け部材２９にはカメラ用筐体３１が設けられている。このカメラ用筐体３１内には、図２に示すように上記搬送ガイド２１に沿って搬送される基板２２を撮像するＣＣＤからなる基板認識カメラ３２と、上記ピックアップ反転ツール１１から後述するボンディングツール４９に受け渡されたチップ６を撮像するＣＣＤからなる部品認識カメラ３３とが設けられている。
【００１９】
上記カメラ用筐体３１の先端部の上面と下面とにはそれぞれ透過窓３６が形成されている。カメラ用筐体３１の先端部内には上記透過窓３６に対して４５度の角度で傾斜した２つの反射面３７を有するミラー３８が収容されている。
【００２０】
下側の透過窓３６から入射して一方の反射面３７で反射した光は上記基板認識カメラ３２を形成するＣＣＤに入射し、上側の透過窓３６から入射して他方の反射面３７で反射した光は上記部品認識カメラ３３を形成するＣＣＤに入射する。
【００２１】
各カメラ３２，３３からの撮像信号は制御装置（図示せず）に設けられた画像処理部（図示せず）で処理されてデジタル信号に変換されるようになっている。
【００２２】
上記第２の載置盤２５の一端部の上面には第２のスペーサ４１が設けられている。この第２のスペーサ４１には第３の載置盤４２が一端部を固定して水平に設けられている。
【００２３】
第３の載置盤４２の上面にはヘッドテーブル４３が設けられている。このヘッドテーブル４３はＹテーブル４４を有する。このＹテーブル４４の上面にはＸ方向に駆動されるＸテーブル４５が設けられている。このＸテーブル４５の上面にはＹ方向と直交するＸ方向に駆動される取付け体４６が設けられている。
【００２４】
この取付け体４６の前端面にはＺテーブル４７が設けられ、このＺテーブル４７には上記Ｘ方向とＹ方向とがなす平面に対して直交するＺ方向に駆動されるボンディングヘッド４８が設けられている。上記ボンディングヘッド４８の先端には上記ボンディングツール４９が設けられている。
【００２５】
上記ピックアップ反転ツール１１が上記載置テーブル８からチップ６を取り出すと、このピックアップ反転ツール１１は支軸１２を中心にして図１に矢印で示す方向に約１８０度回転し、チップ６を保持したノズル１３を上方に向ける。
【００２６】
その状態で、上記ヘッドテーブル４３が作動してボンディングツール４９がノズル１３の上方に位置決めされる。ついで、ピックアップ反転ツール１１が上昇することで、このボンディングツール４９に上記ノズル１３に吸着保持されたチップ６が受け渡されることになる。
【００２７】
つぎに、上記構成の実装装置によってチップ６を基板２２に実装する手順を図３のフローチャートを参照しながら説明する。
【００２８】
チップ６を基板２２に実装する工程は、実装に先立って行なわれるＳ１ 〜Ｓ ８ に示すティーチング工程と、Ｓ ９ 〜Ｓ １４ で示す実装工程からなる。Ｓ１ ではヘッドテーブル４３の原点位置決めが行なわれ、Ｓ２ ではステージテーブル１７の原点位置決めが行なわれる。Ｓ３ ではカメラテーブル２６の原点位置決めが行なわれる。
【００２９】
ヘッドテーブル４３とステージテーブル１７との原点位置決めは、図４（ａ）に示すように基板２２を搬送する搬送ガイド２１に治具５１を設ける。この治具５１には搬送ガイド２１の中心に対応する位置決め孔５２が形成されている。
【００３０】
上記治具５１を所定の位置に位置決めしたならば、上記位置決め孔５２の中心にボンディングステージ２０の中心と、ボンディングツール４９の中心を位置決めする。その位置を、ヘッドテーブル４３とステージテーブル１７との原点位置とする。なお、ヘッドテーブル４３の原点位置をＨｄ（０，０）とする。
【００３１】
カメラテーブル２６の原点位置は、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように上記ボンディングステージ２０の上端面の中心に設けられたマーク５３を基板認識カメラ３２で撮像し、その視野の中心に上記マーク５３の中心を一致させ、その位置をカメラテーブル２６の原点位置Ｃａ（０，０）とする。
【００３２】
Ｓ４ では基板認識カメラ３２の１画素当たりのこの基板認識カメラ３２のＸＹ方向の移動量（倍率）が求められ、Ｓ５ では部品認識カメラ３３の１画素当たりのこの部品認識カメラ３３のＸＹ方向の移動量（倍率）が求められる。
【００３３】
すなわち、Ｓ４ は、図５（ａ）に示すように搬送ガイド２１に倍率登録用の治具５４を設ける。この治具５４はたとえば透明なガラス板によって形成され、中心部には十字状の認識マーク５５が設けられている。
【００３４】
基板認識カメラ３２（カメラテーブル２６）をＸＹ方向に駆動し、図５（ｂ）に示すようにその視野５６の中心に上記認識マーク５５を一致させ、その位置をBD.Pix（０，０）として登録する。
【００３５】
つぎに、図６（ａ）〜（ｄ）に示すようにBD.Pix（０，０）の位置からカメラテーブル２６を右、左、上、下にそれぞれ同じ距離だけ順次移動させ、そのときのＸＹ座標を検出する。つまり、右、左、上、下の座標は、（Pix[０].ｘ，Pix[０].ｙ）、（Pix[１].ｘ，Pix[１].ｙ）、（Pix[２].ｘ，Pix[２].ｙ）、（Pix[３].ｘ，Pix[３].ｙ）となる。
ここで、（ Pix[ ０ ]. ｘ， Pix[ ０ ]. ｙ）は（Ｘ [ ０ ] ，Ｙ［０］）、（ Pix[ １ ]. ｘ， Pix[ １ ]. ｙ）は（Ｘ [ １ ] ，Ｙ［１］）、（ Pix[ ２ ]. ｘ， Pix[ ２ ]. ｙ）は（Ｘ [ ２ ] ，Ｙ［２］）、（ Pix[ ３ ]. ｘ， Pix[ ３ ]. ｙ）は（Ｘ [ ３ ] ，Ｙ［３］）である。
【００３６】
一方、カメラテーブル２６を BD.Pix （０，０）を原点として右、左、上、下に動かすときに、カメラテーブル２６に対して指示する移動量（ｍｍ）をそれぞれＸ［０］、Ｘ［１］、Ｙ［２］、Ｙ［３］とおく。また、このときの基板認識カメラ３２のＸ方向の移動量ｘ、Ｙ方向の移動量ｙを、それぞれ
ｘ＝Ｘ［１］−Ｘ［０］（ｍｍ）
ｙ＝Ｙ［３］−Ｙ［２］（ｍｍ）
とおく。
【００３７】
基板認識カメラ３２がＸ方向とＹ方向とに１ｍｍ移動したときのこの基板認識カメラ３２の画素数は、Ｘ方向においては、
PixＸ.ｘ＝（Pix[１].ｘ−Pix[０].ｘ）／ｘ
となり、そのときのＹ方向へのずれ量PixＸ.ｙは、
PixＸ.ｙ＝（Pix[１].ｙ−Pix[０].ｙ）／ｘ
となる。
【００３８】
同様に、Ｙ方向においては、
PixＹ.ｙ＝（Pix[３].ｙ−Pix[２].ｙ）／ｙ
となり、そのときのＸ方向へのずれ量PixＹ.ｘは、
PixＹ.ｘ＝（Pix[３].ｘ−Pix[２].ｘ）／ｙ
となる。
【００３９】
以上より、Ｘ方向１画素当たりの基板認識カメラ３２のＸ方向の移動量BD.MagＸ.ｘ（ｍｍ）は、
BD.MagＸ.ｘ＝PixＹ.ｙ／（PixＸ.ｘ・PixＹ.ｙ−PixＸ.ｙ・PixＹ.ｘ）
となり、Ｘ方向１画素当たりの基板認識カメラ３２のＹ方向の移動量BD.MagＸ.ｙ（ｍｍ）は、
BD.MagＸ.ｙ＝−PixＸ.ｙ／（PixＸ.ｘ・PixＹ.ｙ−PixＸ.ｙ・PixＹ.ｘ）
となる。
【００４０】
同様に、Ｙ方向１画素当たりの基板認識カメラ３２のＹ方向の移動量BD.MagＹ.ｙ（ｍｍ）は、
BD.MagＹ.ｙ＝PixＸ.ｘ／（PixＸ.ｘ・PixＹ.ｙ−PixＸ.ｙ・PixＹ.ｘ）
となり、Ｙ方向１画素当たりの基板認識カメラ３２のｘ方向の移動量BD.MagＹ.ｘ（ｍｍ）は、
BD.MagＹ.ｘ＝−PixＹ.ｘ／（PixＸ.ｘ・PixＹ.ｙ−PixＸ.ｙ・PixＹ.ｘ）
となる。
【００４１】
Ｓ５ では、図７に示すようにボンディングツール４９にチップ６を吸着し、このチップ６に付けられたチップの認識マークが部品認識カメラ３２の視野に入るよう、この部品認識カメラ３３（カメラテーブル２６）を手動で動かす。そして、その位置をICPix（０，０）とする。
【００４２】
つぎに、上記部品認識カメラ３３を、Ｓ４ のときと同様、右、左、上、下の順に移動し、各位置での画像を取り込み、マークを検出してその位置を求める。以上より、基板認識カメラ３２のときと同様、Ｘ方向１画素当たりの部品認識カメラ３３のＸ方向の移動量IＣＡagＸ.ｘ（ｍｍ）は、
IＣMagＸ.ｘ＝PixＹ.ｙ／（PixＸ.ｘ・PixＹ.ｙ−PixＸ.ｙ・PixＹ.ｘ）
となり、Ｘ方向１画素当たりの部品認識カメラ３３のＹ方向の移動量IＣMagＸ.ｙ（ｍｍ）は、
IＣMagＸ.ｙ＝−PixＸ.ｙ／（PixＸ.ｘ・PixＹ.ｙ−PixＸ.ｙ・PixＹ.ｘ）
となる。
【００４３】
同様に、Ｙ方向１画素当たりの部品認識カメラ３３のＹ方向の移動量IＣMagＹ.ｙ（ｍｍ）は、
BD.MagＹ.ｙ＝PixＸ.ｘ／（PixＸ.ｘ・PixＹ.ｙ−PixＸ.ｙ・PixＹ.ｘ）
となり、Ｙ方向１画素当たりの部品認識カメラ３３のｘ方向の移動量IＣMagＹ.ｘ（ｍｍ）は、
IＣMagＹ.ｘ＝−PixＹ.ｘ／（PixＸ.ｘ・PixＹ.ｙ−PixＸ.ｙ・PixＹ.ｘ）
となる。
【００４４】
Ｓ６ ではヘッドテーブル４３と、カメラテーブル２６との相関関係が登録される。この登録は、まず、ヘッドテーブル４３をＳ１ で設定した原点Ｈｄ（０，０）に移動し、カメラテーブル２６をＳ３ で設定した原点Ｃａ（０，０）に移動する。
【００４５】
つぎに、図８（ａ）に示すように、原点から所定方向に所定距離離間させて配置した認識マーク［０］〜［３］に対してカメラテーブル２６を移動し、図８（ｂ）に示すように部品認識カメラ３３の視野５７の中心に、ボンディングツール４９に吸着されたチップ６の認識マーク６ａの中心を一致するよう手動で微調整する。そして、認識マーク６ａの画像を登録する。
【００４６】
つぎに、図９（ａ）に示す座標においてヘッドテーブル４３を左下の認識マーク[０]の位置、たとえば原点０からｘ＝−１０ｍｍ、ｙ＝−１５ｍｍの位置に移動する。つぎに、カメラテーブル２６をヘッドテーブル４３と同様、ｘ＝−１０ｍｍ、ｙ＝−１５ｍｍ移動させる。図９（ｂ）に示すように部品認識カメラ３３でこれらの移動のずれ量Δｘ、Δｙを求め、図９（ｃ）に示すようにそのずれ量がなくなるようカメラテーブル２６を補正移動する。最終的に、ずれ量Δｘ、Δｙが図９（ｃ）に示すようにカメラテーブル２６の分解能の１／２以下になるまで、カメラテーブル２６の補正を繰り返す。
【００４７】
ずれ量Δｘ、Δｙがなくなったカメラテーブル２６の位置をＣａ[０].ｘ，ｙとして登録し、ヘッドテーブル４３の位置をＨｄ[０].ｘ，ｙとして登録する。
【００４８】
同様に、ヘッドテーブル４３を右下の[１]の位置、右上の[２]の位置、左上の[３]の位置に順次移動し、それぞれの位置でカメラテーブル２６とヘッドテーブル４３とのずれ量量Δｘ、Δｙがカメラテーブル２６の分解能の１／２以下になるまで、カメラテーブル２６の補正を繰り返し、その位置を登録する。
【００４９】
つまり、右下の[１]の位置では、Ｃａ[１].ｘ，ｙ、Ｈｄ[１].ｘ，ｙとなり、右上の[２]の位置では、Ｃａ[２].ｘ，ｙ、Ｈｄ[２].ｘ，ｙ、左上の[３]の位置では、Ｃａ[３].ｘ，ｙ、Ｈｄ[３].ｘ，ｙとなる。
【００５０】
つぎに、カメラテーブル２６の４点の座標をヘッドテーブル４３の４点の座標に変換する変換式、つまりカメラテーブル２６とヘッドテーブル４３との相関関係を求める。
【００５１】
図１０（ａ）はヘッドテーブル４３の４点の座標Ｈｄ[０]〜[３]ｘ，ｙが直交していると仮定した状態を示し、図１０（ｂ）はカメラテーブル２６の４点の座標Ｃａ[０]〜[３]ｘ，ｙを結ぶと平行四辺形になると仮定した状態を示す。
【００５２】
図１０（ａ）に示すヘッドテーブル４３の４点の座標がなす四角形と、図１０(ｂ)に示すカメラテーブル２６の４点の座標がなす平行四辺形を、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように第１象限に移して考えると、図１１（ｃ）に示すようにヘッドテーブル４３のＸ軸に対してカメラテーブル２６のＸ軸はθｘ傾いていることになるから、その傾きθｘを求める。
【００５３】
カメラテーブル２６の座標をθｘ回転させると、図１１（ｄ）に示すようにＸ軸が一致し、ヘッドテーブル４３のＹ軸に対してカメラテーブル２６のＹ軸がθＹ傾くから、この傾きθｙを求め、カメラテーブル２６の座標をθｙ回転させる。
【００５４】
図１１（ｅ）に示すように、カメラテーブル２６とヘッドテーブル４３とのＸ軸とＹ軸とを一致させたならば、つぎに、カメラテーブル２６のＸ軸とヘッドテーブル４３のＸ軸の長さの比、及びＹ軸の長さの比を求める。
【００５５】
つまり、Ｘ軸の長さの比は、
ＣａＨｄ・ｋｘ＝Ｈｄ´[１]．ｘ／Ｃａ´[１]．ｘ
となり、Ｙ軸の長さの比は、
ＣａＨｄ・ｋｙ＝Ｈｄ´[２]．ｘ／Ｃａ´[２]．ｘ
となる。なお、ｋは定数である。
【００５６】
以上より、ヘッドテーブル４３のＸ軸に対するカメラテーブル２６の傾きθｘを相関係数ＣａＨｄ・Ｔｘ、ヘッドテーブル４３のＸＹ軸とカメラテーブル２６のＸＹ軸の直交誤差θｙを相関係数ＣａＨｄ・Ｔｘとする。
【００５７】
さらに、カメラテーブル２６のＸ軸に対するヘッドテーブル４３のＸ軸の長さの比率を相関係数ＣａＨｄ・ｋｘとし、カメラテーブル２６のＹ軸に対するヘッドテーブル４３のＹ軸の長さの比率を相関係数ＣａＨｄ・ｋｙとする。
【００５８】
これによって、ヘッドテーブル４３とカメラテーブル２６との相関係数の登録が終了する。
【００５９】
Ｓ７ では基板認識カメラ３２と部品認識カメラ３３とのオフセットを登録する。つまり、最初に図１２（ａ）に示すように上下から十字状の認識マーク６１見えるガラス製の治具６２をボンディングステージ２０に供給したならば、図１２（ｂ）に示すように上記認識マーク６１に基板認識カメラ３２のピントを合わせる。
【００６０】
つぎに、図１２（ｃ）に示すようにカメラテーブル２６を退避させてボンディングツール４９を下降させ、治具６２を吸着する。治具６２を吸着したならば、図１２（ｄ）に示すようにボンディングツール４９を上昇させるとともにカメラテーブル２６を進入させ、部品認識カメラ３３のピントをボンディグツール４９に吸着された治具６２の認識マーク６１に合わせ、この認識マーク６１を登録する。
【００６１】
ついで、カメラテーブル２６を後退させ、ボンディングツール４９を下降させて治具６２をボンディングステージ２０に吸着させたならば、その治具６２を図１２（ｅ）に示すように基板認識カメラ３２により、部品認識カメラ３３で登録した認識マーク６１を使って検出する。それによって、検出結果（Pix.ｘ，Pix.ｙ）が得られる。これがカメラオフセットである。
【００６２】
このようにして求めたカメラオフセットは画素単位であるから，それをmm単位に直す。つまり、検出結果（Pix.ｘ，Pix.ｙ）からカメラテーブル２６のＸ，Ｙ座標（CaPos.ｘ，CaPos.ｙ）を以下のように算出する。
【００６３】
CaPos.ｘ＝Pix.ｘ・BD.MagＸ.ｘ＋Pix.ｙ・BD.MagＹ.ｘ
CaPos.ｙ＝Pix.ｘ・BD.MagＸ.ｙ＋Pix.ｙ・BD.MagＹ.ｙ
となる。つまり、カメラテーブル２６を移動すれば、基板認識カメラ３２で治具６２を見たとき、画面の中心に認識マーク６１が位置することになる。
【００６４】
Ｓ８ ではボンディングツール４９の回転中心の登録が行なわれる。この登録では、まず、ボンディングツール４９を部品認識カメラ３３の上方に移動させ、そこでボンディングツール４９を−α度回転させたのち、図１３（ａ）に示すように上記部品認識カメラ３３の視野６５の中心Ｏに上記ボンディングツール４９の角部が一致するよう、部品認識カメラ３３をＸＹ方向に移動させる。このときの部品認識カメラ３３のＸＹ座標をＣ１ とする。
【００６５】
つぎに、ボンディングツール４９を＋α度回転させた後、図１３（ｂ）に示すよう、ボンディングツール４９の角部が視野６５の中心Ｏに一致するよう部品認識カメラ３３をＸＹ方向に移動させる。このときの部品認識カメラ３３のＸＹ座標をＣ２ とする。
【００６６】
つぎに、上記部品認識カメラ３３の各座標Ｃ１ 、Ｃ２ をボンディングツール４９の相対座標に変換すると、
Ｃ１ …Ｈｄ・Ｃ１
Ｃ２ …Ｈｄ・Ｃ２
となる。この変換座標とボンディングツール４９の回転中心Ｐ０ （Ｈｄ・Ｃ）との関係は図１３（ｃ）に示すようになるから、以下に示す式によって回転中心Ｐ０ のＸ座標（Ｐ０ ｘ）と、Ｙ座標（Ｐ０ ｙ）とを求めることができる。
【００６７】
【００６８】
以上でティーチング工程が終了する。
【００６９】
つぎに、チップ６を基板２２に実装する場合についてＳ９ 〜Ｓ１４に基づいて説明する。
【００７０】
まず、Ｓ９ ではチップ６の認識座標をボンディングツール４９の座標に変換して登録する。すなわち、図１４に示すようにチップ６に設けられた２つの認識マークＩＣ１ 、ＩＣ２ を部品認識カメラ３３で撮像し、そのときの座標を求め、その座標をＳ４ で求めたヘッドテーブル４３とカメラテーブル２６との相関関係の式からヘッドテーブル４３の座標に変換する。つまり、ＩＣ１ をＨｄ１ に変換し、ＩＣ２ をＨｄ２ に変換する。
【００７１】
Ｓ１０では基板２２の２つの認識マークＢｄ１ 、Ｂｄ２ を以下の手順でヘッドテーブル４３の座標に変換する。まず、図１５（ａ）に示すように基板認識カメラ３２によって２つの認識マークＢｄ１ 、Ｂｄ２ を撮像し、この座標をＳ７ で登録された基板認識カメラ３２と部品認識カメラ３３とのオフセット量に基づき、部品認識カメラ３３で見た座標（ＣａＰｏｓ）に変換する。
【００７２】
つぎに、図１５（ｂ）に示すように、部品認識カメラ３３で見た座標（ＣａＰｏｓ）をＳ６ で登録したヘッドテーブル４３とカメラテーブル２６との相関関係からヘッドテーブル４３の座標Ｈ１ 、Ｈ２ に変換する。
【００７３】
このようにしてチップ６の認識マークの座標ＩＣ１ 、ＩＣ２ と、基板２２の認識マークＢｄ１ 、Ｂｄ２ の座標とを登録したならば、Ｓ１１ではＩＣ１ とＢｄ１ 、ＩＣ２ とＢｄ２ とが一致するよう、目合わせでボンディングツール４９を移動させ、一致したときの座標を登録する。
【００７４】
Ｓ１２〜Ｓ１４ではＳ９ 〜Ｓ１１で登録された座標に対し、実際に搬送位置決めされた基板２２の認識マークＢｄ１ 、Ｂｄ２ の座標と、チップ６の認識マークの座標ＩＣ１ 、ＩＣ２ とのずれ量から、補正量を算出し、その補正量に基づいて位置を補正して基板２２にチップ６がボンディングされることになる。
【００７５】
Ｓ１２では、まず、図１６に示すように、基板認識カメラ３２によって基板２２の第１の視野７１と、第２の視野７２とを認識し、これらの視野７１，７２の中心座標をＳ１０で登録した基板認識座標と比較する。つまり、第１の視野７１における認識座標α（ＢＤ.Ｃ１ x，ＢＤ.Ｃ１ y）が座標α´（ＢＤ.Ｃ１ ´x，ＢＤ.Ｃ２ ´y）にずれ、第２の視野７２における認識座標β（ＢＤ.Ｃ２ x，ＢＤ,Ｃ２ y）が座標β´（ＢＤ.Ｃ２ ´x，ＢＤ.Ｃ２ ´y）にずれることになる。
【００７６】
したがって、第１の視野７１のずれ画素は、（ΔＢＤ.ｐｘ１ ，ΔＢＤ.ｐｙ１ ）となり、第２の視野７２のずれ画素は、（ΔＢＤ.ｐｘ２ ，ΔＢＤ.ｐｙ２ ）となる。（なお、ｐはPixの略である。）
第１の視野７１のＸ座標とＹ座標とを、Ｓ４ でのティーチングに基づいて画素座標からｍｍ座標に変換すると、
ＢＤ.Ｃ１ ´x＝ＢＤ.Ｃ１ x＋ΔＢＤ.ｐｘ１ ×ＢＤ.magＸ.ｘ＋ΔＢＤ.ｐｙ１ ×ＢＤ.magＹ.ｘ
となる。同様に、
ＢＤ,Ｃ１ ´y＝ＢＤ.Ｃ１ ｙ＋ΔＢＤ.ｐｘ１ ×ＢＤ.magＸ.ｙ＋ＢＤ.ｐｙ１ ×ＢＤ.magＹ.ｙ
となる。第２の視野７２のＸ座標とＹ座標とを、Ｓ４ でのティーチングに基づいて画素座標からｍｍ座標に変換すると、
ＢＤ.Ｃ２ ´x＝ＢＤ.Ｃ２ x＋ΔＢＤ.ｐｘ２ ×ＢＤ.magＸ.ｘ＋ΔＢＤ.ｐｙ２ ×ＢＤ.magＹ.ｘ
となる.同様に、
ＢＤ,Ｃ２ ´y＝ＢＤ.Ｃ２ ｙ＋ΔＢＤ.ｐｘ２ ×ＢＤ.magＸ.ｙ＋ΔＢＤ.ｐｙ２ ×ＢＤ.magＹ.ｙ
となる。
【００７７】
つぎに、Ｓ７ でティーチングしたオフセット量に基づき、第１の視野７１と第２の視野７２との画素座標からｍｍ座標に変換された座標を、基板認識カメラ３２の座標系から部品認識カメラ３３の座標系に変換すると、第１の視野７１の座標は、
（ＢＤ.Ｃ１ ´x−Ｃａｐｏｓ．ｘ，ＢＤ.Ｃ１ ´y−Ｃａｐｏｓ．ｙ）
となり、第２の視野７２の座標は、
（ＢＤ.Ｃ２ ´x−Ｃａｐｏｓ．ｘ，ＢＤ.Ｃ２ ´y−Ｃａｐｏｓ．ｙ）
となる。
【００７８】
つぎに、各視野の中心座標を、Ｓ６ での登録に基づき、部品認識カメラ３３の座標からヘッドテーブル４３の座標系に変換する。つまり、第１の視野７１の中心座標を（ＢＤ.Ｈ１ ´ｘ，ＢＤ.Ｈ１ ´ｙ）とすると、
ＢＤ.Ｈ１ ´ｘ＝Ｆ・（ＢＤ.Ｃ１ ´x−Ｃａｐｏｓ．ｘ）
ＢＤ.Ｈ１ ´ｙ＝Ｆ・（ＢＤ,Ｃ１ ´y−Ｃａｐｏｓ．ｙ）
となる。同様に，第２の視野７２の座標を（ＢＤ.Ｈ２ ´ｘ，ＢＤ.Ｈ２ ´ｙ）とすると、
ＢＤ.Ｈ２ ´ｘ＝（ＢＤ.Ｃ２ ´x−Ｃａｐｏｓ．ｘ）
ＢＤ.Ｈ２ ´ｙ＝（ＢＤ,Ｃ２ ´y−Ｃａｐｏｓ．ｙ）
となる。
【００７９】
なお、上記各式におけるＦは、
【数１】
【００８０】
つぎに、図１７に示すように、部品認識カメラ３３によってチップ６の第１の視野７５と第２の視野７６とを認識し，これらの視野７５，７６の中心座標をＳ９ で登録したチップ認識座標と比較する。つまり、第１の視野７５における認識座標Ｍ（ＩＣ.Ｃ１ x，ＩＣ,Ｃ１ y）が座標Ｍ´（ＩＣ.Ｃ１ ´x，ＩＣ.Ｃ２ ´y）にずれ、第２の視野７２における認識座標Ｎ（ＩＣ.Ｃ２ x，ＩＣ.Ｃ２ y）が座標Ｎ´（ＩＣ.Ｃ２ ´x，ＩＣ.Ｃ２ ´y）にずれることになる。
【００８１】
したがって、第１の視野７５のずれ画素は、（ΔＩＣ.ｐｘ１ ，ΔＩＣ.ｐｙ１ ）となり、第２の視野７６のずれ画素は、（ΔＩＣ.ｐｘ２ ，ΔＩＣ.ｐｙ２ ）となる。
【００８２】
第１の視野７５のＸ座標とＹ座標とを、Ｓ５ でのティーチングに基づいて画素座標からｍｍ座標に変換すると、
ＩＣ.Ｃ１ ´x＝ＩＣ.Ｃ１ x＋ΔＩＣ.ｐｘ１ ×ＩＣ.magＸ.ｘ＋ΔＩＣ.ｐｙ１ ×ＩＣ.magＹ.ｘ
となる。同様に、
ＩＣ,Ｃ１ ´y＝ＩＣ.Ｃ１ ｙ＋ΔＩＣ.ｐｘ１ ×ＩＣ.magＸ.ｙ＋ΔＩＣ.ｐｙ１ ×ＩＣ.magＹ.ｙ
となる。第２の視野７６のＸ座標とＹ座標とを、Ｓ５ でのティーチングに基づいて画素座標からｍｍ座標に変換すると、
ＩＣ.Ｃ２ ´x＝ＩＣ.Ｃ２ x＋ΔＩＣ.ｐｘ２ ×ＩＣ.magＸ.ｘ＋ΔＩＣ.ｐｙ２ ×ＩＣ.magＹ.ｘ
となる.同様に、
ＩＣ,Ｃ２ ´y＝ＩＣ.Ｃ２ ｙ＋ΔＩＣ.ｐｘ２ ×ＩＣ.magＸ.ｙ＋ΔＩＣ.ｐｙ２ ×ＩＣ.magＹ.ｙ
となる。
【００８３】
つぎに、各視野７５，７６の座標を、Ｓ６ での登録に基づき、部品認識カメラ３３の座標からヘッドテーブル４３の座標系に変換する。つまり、第１の視野７５の座標Ｍを（ＩＣＨ１ ´ｘ，ＩＣＨ１ ´ｙ）とすると、座標Ｍ´は、
ＩＣ.Ｈ１ ´ｘ＝Ｆ・（ＩＣ.Ｃ１ ´ｘ）
ＩＣ.Ｈ１ ´ｙ＝Ｆ・（ＩＣ.Ｃ１ ´ｙ）
となる。同様に、第２の視野の座標Ｎを（ＩＣＨ２ ´ｘ，ＩＣＨ２ ´ｙ）とすると、座標Ｎ´は、
ＩＣ.Ｈ２ ´ｘ＝Ｆ・（ＩＣ.Ｃ２ ´ｘ）
ＩＣ.Ｈ２ ´ｙ＝Ｆ・（ＩＣ.Ｃ２ ´ｙ）
となる。
【００８４】
つぎに、Ｓ１３で示す基板２２とチップ６との位置合わせが行なわれる。この位置合わせは、第１の視野と第２の視野との中心の各座標の中点を一致させるように計算される。すなわち、基板２２を基準にしてチップ６の補正量を計算する。
【００８５】
補正量の計算は、基板２２とチップ６との２点間の中点を一致させるよう、チップ６の移動量を計算する。つまり、図１８に示すように基板２２の第１、第２の視野７１，７２の中心座標α、α´をＢＤＨ１ ´、ＢＤＨ２ ´とし、チップ６の第１、第２の視野７５，７６の中心座標Ｍ、Ｍ´をＩＣＨ１ ´、ＩＣＨ２ ´とすると、基板２２の第１、第２の視野７１，７２の中心座標α、α´の中点Ｐの座標（ＢＤ.Ｈｃｘ´，ＢＤ.Ｈｃｙ´）は、
ＢＤ.Ｈｃｘ´＝（ＢＤ.Ｈ１ ´ｘ＋ＢＤ.Ｈ２ ´ｘ）／２
ＢＤ.Ｈｃｙ´＝（ＢＤ.Ｈ１ ´ｙ＋ＢＤ.Ｈ２ ´ｙ）／２
となり、この基板２２の中点の傾き（ＢＤ.Ｈｃθ´）は、
ＢＤ.Ｈｃθ´＝ｔａｎ−１｛（ＢＤ.Ｈ２ ´ｙ−ＢＤ.Ｈ１ ´ｙ）／（ＢＤ.Ｈ２ ´ｘ−ＢＤ.Ｈ１ ´ｘ）
となる。
【００８６】
同様に、チップ６の第１、第２の視野７５，７６の中心座標Ｍ、Ｍ´の中点Ｐ´の座標（ＩＣＨｃｘ´、ＩＣＨｃｙ´）は、
ＩＣＨｃｘ´＝(ＩＣ.Ｈ１ ´ｘ＋ＩＣ.Ｈ２ ´ｘ)／２
ＩＣＨｃｙ´＝（ＩＣ.Ｈ１ ´ｙ＋ＩＣ.Ｈ２ ´ｙ）／２
となり、このチップ６の中点の傾き（ＩＣ.Ｈｃθ´）は、
ＩＣ.Ｈｃθ´＝ｔａｎ−１｛（ＩＣ.Ｈ２ ´ｙ−ＩＣ.Ｈ１ ´ｙ）／（ＩＣ.Ｈ２ ´ｘ−ＩＣ.Ｈ１ ´ｘ）｝
となる。
【００８７】
このようにして、基板２２とチップ６との中点Ｐ、Ｐ´の座標と傾き角度を求めたら、図１９に示す基板２２とチップ６との傾き角度のずれ量Δθを下記式によって求める。
【００８８】
Δθ＝ＢＤ.Ｈｃθ´−ＩＣ.Ｈｃθ´
そして、この式に基づいてボンディングツール４９をその中心座標Ｖを中心にしてΔθ回転させチップ６の中心Ｐ´をＰ´´に移動し、このチップ６の中心Ｐ´´の傾き角度を基板２２の中点Ｐ´の傾きに一致させる。
【００８９】
ついで、ボンディングツール４９の中心座標（Ｈｄ.ｃｘ，Ｈｄ.ｃｙ）を中心にしてチップ６をΔθ回転させたときのチップ６の中心座標（ＩＣＨｃｘ´´，ＩＣＨｃｙ´´）を求める。
【００９０】
【００９１】
Δｘ＝ＢＤ.Ｈｃｘ´−ＩＣＨｃｘ´´
Δｙ＝ＢＤ.Ｈｃｙ´−ＩＣＨｃｙ´´
以上より、Δｘ，Δｙ及びΔθの補正量に基づき、基板２２に対してチップ６の位置を補正すれば、カメラテーブル２６とヘッドテーブル４３との直交度や分解能に誤差があっても、その誤差を補正してチップ６を基板２２に実装することができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、ヘッドテーブルとカメラテーブルとの直交度や分解能に誤差があっても、その誤差を補正して電子部品を基板に実装することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る実装装置の概略的構成図。
【図２】基板認識カメラと部品認識カメラとの構成を示す説明図。
【図３】ティーチング工程とボンディング工程とを示すフローチャート。
【図４】ヘッドとテーブル、ボンディングステージ及びカメラテーブルの原点合わせの説明図。
【図５】１画素当たりの基板認識カメラの移動量を求めるための説明図。
【図６】１画素当たりの基板認識カメラの移動量を求めるための説明図。
【図７】１画素当たりの部品認識カメラの移動量を求めるための説明図。
【図８】ヘッドテーブルとカメラテーブルとの相関関係を求めるための説明図。
【図９】同じくヘッドテーブルとカメラテーブルとの相関関係を求めるための説明図。
【図１０】同じくヘッドテーブルとカメラテーブルとの相関関係を求めるための説明図。
【図１１】同じくヘッドテーブルとカメラテーブルとの相関関係を求めるための説明図。
【図１２】基板認識カメラと部品に認識カメラとのオフセットを求めるための説明図。
【図１３】ボンディングツールの回転中心を求めるための説明図。
【図１４】チップの認識座標をヘッドテーブルの座標系に変換して登録する説明図。
【図１５】基板の認識座標をヘッドテーブルの座標系に変換して登録する説明図。
【図１６】登録された基板の座標と撮像された基板の座標とのずれ量をヘッドテーブルの座標系に変換する説明図。
【図１７】登録されたチップの座標と撮像されたチップの座標とのずれ量をヘッドテーブルの座標系に変換する説明図。
【図１８】ヘッドテーブルの座標系に変換された基板とチップとを位置合わせするための説明図。
【図１９】同じくヘッドテーブルの座標系に変換された基板とチップとを位置合わせするための説明図。
【符号の説明】
６…チップ（電子部品）
２２…基板
２６…カメラテーブル
３２…基板認識カメラ
３３…部品認識カメラ
４３…ヘッドテーブル
４８…ボンディングヘッド
４９…ボンディングツール
Claims (2)
- ボンディングヘッドをヘッドテーブルによってＸＹ方向に移動させる工程と、
前記ボンディングヘッドが保持する部品をカメラによって撮像する工程と、
前記カメラをカメラテーブルによってＸＹ方向に移動させる工程と、
前記カメラテーブルを固定して前記ヘッドテーブルを動かし、前記ヘッドテーブルを動かそうとした量とカメラの画素数との関係を把握させ、かつ、前記ヘッドテーブルを固定して前記カメラテーブルを動かし、前記カメラテーブルを動かそうとした量とカメラの画素数との関係を把握させることにより、把握させた前記動かそうとした量とカメラの画素数との関係から前記ヘッドテーブルの座標系と前記カメラテーブルの座標系との相関係数を導出し、前記部品を実装するに当たり前記ヘッドテーブルを動かそうとする移動量を前記相関係数を用いて変換することによって、実際に前記ヘッドテーブルに与える指令値を求める工程と
を具備したことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - ボンディングヘッドと、
このボンディングヘッドをＸＹ方向に移動させるヘッドテーブルと、
前記ボンディングヘッドが保持する部品を撮像するカメラと、
前記カメラをＸＹ方向に移動させるカメラテーブルと、
前記カメラテーブルを固定して前記ヘッドテーブルを動かすことにより、前記ヘッドテーブルを動かそうとした量と前記カメラの画素変位との関係を把握し、かつ、前記ヘッドテーブルを固定して前記カメラテーブルを動かすことにより、前記カメラテーブルを動かそうとした量と前記カメラの画素による変位量との関係を把握させることにより、把握させた前記動かそうとした量とカメラの画素数との関係から前記ヘッドテーブルの座標系と前記カメラテーブルの座標系との相関係数を導出し、前記部品を実装するに当たり前記ヘッドテーブルを動かそうとする移動量を前記相関係数を用いて変換することによって、実際に前記ヘッドテーブルに与える指令値を求める制御装置と
を具備したことを特徴とするフリップチップボンディング装置。
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