JP4709535B2 - 半導体装置の製造装置 - Google Patents
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Description
図1は、半導体製造装置の一部を省略して示す、概略の斜視図である。
直状の搬送ベルトもしくは搬送送り爪構造をなし、図の左側端から右側端方向へ基板Pを搬送する搬送方向が設定された搬送ライン1が設けられる。この搬送ライン1の左側端部には、基板Pを搬送ライン1へ供給するローダ機構2が配置され、右側端に後述するようにして半導体チップ(電子部品)Hを実装した基板Pを取出すアンローダ機構3が配置される。
先に上記ボンディング機構部10から説明すると、搬送ライン1直下部に配置されるボンディングステージ13と、このボンディングステージ13とは離間した搬送ライン1側部に配置されるウエハステージ14と、このウエハステージ14と上記ボンディングステージ13との間に介設されるチップ反転ユニット15と、上記ボンディングステージ13の上方部に配置されるボンディングヘッド16を備えている
上記ボンディングステージ13は、搬送ライン1上の基板Pを、搬送ライン1に代って支持する。このボンディングステージ13上に搬送ラインを介して配置されるボンディングヘッド16は、ボンディングツール20を備えていて、このボンディングツール20は駆動機構19によりX・Y・Z方向およびθ方向に移動自在に支持される。
上記チップ反転ユニット15は、略L字状に形成されるピックアップ反転ツール21を備えている。このピックアップ反転ツール21は、先端部に半導体チップHを真空吸着するノズルが設けられ、基端部は上記ノズルが水平方向から180度回動した水平方向までの範囲で回動変位自在であるとともに、Z方向に駆動されるようになっている。
上記認識機構部9は、ボンディングステージ13上の基板Pに向けられた基板認識カメラ11と、ボンディングヘッド16に隣接した位置に設けられる裏面認識カメラ17およびチップ認識カメラ18と、上記ウエハステージ14の上方部位に配置されるウエハ認識カメラ22を備えている。
すなわち、図2(A)に示すように、キャピラリ25の孔部aにAuワイヤ26を挿通し、このワイヤの先端をキャピラリ25の先端面bから突出させる。この状態で、図示しない電気トーチを作用させてAuワイヤ26に対する電気放電をなし、Auボール26aを形成する。Auボール26aの直径は、ワイヤ26の直径に対して約2〜3倍の大きさになる。
バンプBが基板Pの配線R上に設けられた状態で、バンプB底部からヒゲ状突起e先端までの高さ寸法は約70μmあるが、平坦化ツール7によってヒゲ状突起eが圧潰されバンプ頂部dが平坦化することで、バンプBは底部から頂部dまでの高さ寸法が約50μmに変る。平坦化した頂部dの表面には、平坦化ツール7の先端面fにおける表面粗さそのままの粗い形状が残される。
再び図1に示すように、ウエハステージ14上の半導体チップHがウエハ認識カメラ22によって撮像され、この撮像信号にもとづいてピックアップ反転ツール21に吸着されるべき半導体チップHの位置決めがなされる。すなわち、ウエハステージ14を支持するXYテーブルおよびθテーブルの方向の位置決めが行われる。
具体的には、基板認識カメラ11の倍率を極力大きくして、基板Pの一部をモニタ画面に写し、基板Pの配線RとともにバンプBを撮像する。しかしながら、何らかの条件により基板Pの搬送位置がずれて、モニタ画面に映るべき予め設定された数のバンプBがモニタ画面に入らない場合がある。
すなわち、図4に示すように、上記基板認識カメラ11が撮像した撮像信号が制御装置へ送られ、その撮像信号にもとづいてモニタ画面M上に基板Pの配線R一部と、ここに設けられるバンプBが映し出される。
制御装置では、予めモニタ画面M上の中央部を基板Pに対する位置認識パターンNとして設定し、この位置認識パターンNに対する所定の位置に、図で黒丸で示す第1の基準点Taと、第2の基準点Tbを設定し記憶している。
この状態を、図5に示す。すなわち、基板認識カメラ11はモニタ画面Mに映し出された状態である、基板Pの配線Rの一部とバンプBの一部および、たとえば第2の基準点Tbがモニタ画面Mから外れている状態を撮像して、その撮像信号を画像認識制御部へ送る。
図6に示すように、基板認識カメラ11は図の矢印方向へ移動され、位置認識パターンNがモニタ画面Mの中央部に位置し、第1、第2の基準点Ta,Tbがモニタ画面Mに映し出されて、予め設定された数のバンプBがモニタ画面M内に入る。
ボンディング機構10では、ボンディングツール20に吸着された半導体チップHをチップ認識カメラ18で認識する。そして、基板認識カメラ11が基板PとバンプBを認識した結果にもとづいて、ボンディングツール20をボンディング位置に移動し、バンプBを介して基板Pと半導体チップHをボンディングする。
以上の認識条件を、図7に示すフローチャートにもとづいて再度説明する。
このステップS5では、基板Pに対する位置認識結果により、隠れている基準点(第2の基準点Tb)の位置を算出し、その算出結果にもとづいて位置認識パターンNがモニタ画面Mの中心になるように基板認識カメラ11の位置を移動制御する。
また、本発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。そして、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。
Claims (3)
- 配線上の所定部位にバンプが設けられる基板を搬送する搬送ラインと、
この搬送ラインで搬送される基板の上記バンプを撮像して、バンプの位置を検出する認識手段と、上記バンプの頂部を加圧する加圧面を備えた平坦化ツールと、上記認識手段が検出したバンプ位置に上記平坦化ツールを移動調整するとともに平坦化ツールの加圧面をバンプに加圧する加圧手段を備えた駆動機構とからなる平坦化手段と、
この平坦化手段の搬送ライン搬送方向に設けられ、上記平坦化ツールによって平坦化されたバンプの頂部およびこのバンプが設けられる配線部分を撮像し、かつ基板と電子部品を撮像して、それぞれの撮像信号を送る認識機構部と、
この認識機構部からの撮像信号を受けて、白黒の閾値による2値化画像処理をなす画像認識制御部と、
この画像認識制御部による認識情報にもとづき、上記平坦化ツールによって頂部が平坦化されたバンプを介して、基板と電子部品とをボンディングするボンディング手段とを具備し、
上記平坦化ツールのバンプ加圧面は、上記画像認識制御部が上記バンプ頂部をほとんど黒に近い状態として認識するよう粗い表面粗さに形成され、
上記バンプが設けられる配線部分の表面は、上記画像認識制御部が配線部分表面をほとんど白に近い状態として認識するよう光沢がある
ことを特徴とする半導体装置の製造装置。 - 上記認識機構部は、
モニタ画面上の所定部位を基板に対する位置認識パターンとして設定し、かつこの位置認識パターンから離間し、最も外側にあるバンプのさらに外側に複数の基準点を設定し、
基板の位置認識と、基板上のバンプの有り無し検出を同時に行い、
基板に設けられるバンプの一部がモニタ画面から出て、バンプ検出エラーが発生したとき、上記基板に対する位置認識結果をもとに上記基準点の位置を算出して、基板の位置ずれ量を求め、
求められた基板のずれ量に対応して認識位置を移動し、認識パターンと基準点をモニタ画面内にずらすよう構成される
ことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造装置。 - 上記認識機構部は、
モニタ画面上の所定部位を基板に対する位置認識パターンとして設定し、かつこの位置認識パターンから離間し、最も外側にあるバンプのさらに外側に複数の基準点を設定し、
基板の位置認識と、基板上のバンプの有り無し検出を同時に行い、
基板の位置を認識するとともに、基板上のバンプ有りを確認した状態で、基板を上記ボンディング手段へ搬出し、
基板に設けられるバンプの一部がモニタ画面から出て、バンプ検出エラーが発生したとき、上記基板に対する位置認識結果をもとに上記基準点の位置を算出して、基板の位置ずれ量を求め、
求められた基板のずれ量に対応して認識位置を移動し、認識パターンと基準点をモニタ画面内にずらし、
再度、基板の位置認識と、基板上のバンプの有り無しを検出する工程に戻るよう構成される
ことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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