JP5894738B2 - ダイボンダ及び半導体製造方法 - Google Patents
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Description
また、本発明の第2の目的は、ボンディング装置を小型にできるダイボンダ及び半導体製造方法を提供することである。
本発明は、ダイボンダまたは半導体を製造する半導体製造方法において、前記ダイをピックアップする領域を前記ウェハの中心から放射状に分割し、分割された前記領域のうち実際にピックアップするピックアップ領域を有する前記ウェハの正対半円領域を前記基板が存在するボンディング領域に正対させ、前記ウェハリングを回転させて前記ピックアップ領域を順次選び、前記ダイを前記ピックアップ領域からボンディングヘッドでピックアップし、前記ダイを基板にボンディングすることを第1の特徴とする。
さらに、本発明は、前記ピックアップ時の前記ダイを突き上げる突き上げ部の回転姿勢を前記ピックアップ領域における前記ダイの回転姿勢に基づいて制御することを第3の特徴とする。
さらに、前記ウェハを載置するピックアップ装置は列状に複数設けられ、各ピックアップ装置に前記正対半円領域を設定し、複数の前記ピックアップ装置のうち両側に配置された2台のピックアップ装置のそれぞれの前記ピックアップ領域を前記正対半円領域のうち前記2台のピックアップ装置に正対する正対1/4円領域に設定することを第5の特徴とする。
また、本発明は、前記分割は等分割であることを第6の特徴とする。
また、本発明によれば、ボンディング装置を小型にできるダイボンダ及び半導体製造方法を提供できる。
図1は、本発明の第1の実施形態であるダイボンダ10を上から見た概念図である。ダイボンダ10は大別してウェハ供給部1と、基板供給・搬送部2と、ダイボンディング部3と、これ等を制御する制御部4とを有する。
基板供給・搬送部2はスタックローダ21と、フレームフィーダ22と、アンローダ23とを有する。スタックローダ21は、ダイを接着する基板(例えば、リードフレーム)をフレームフィーダ22に供給する。フレームフィーダ22は、基板をフレームフィーダ22上の2箇所の処理位置を介してアンローダ23に搬送する。アンローダ23は、搬送された基板を保管する。
図4(a)はピックアップ領域PRを正対半円領域60とするウェハを2分割する例を、図4(b)はウェハUを4分割の例を、図4(c)はリードフレーム45の幅サイズまで分割した最小分割の例を示す。ボンディングヘッド41は、リードフレーム45である基板とピックアップ領域PRとの間を行ったり来たりするので、各分割においてY軸動作範囲は変わらないが、X軸動作範囲は各図に示すように、分割数が多いほど狭くなる。しかしながら、分割数が小さいと1ピックアップ領域PRにおけるダイ数が少なくなり、後述するようにダイDの姿勢も変わるので、その変化に対応してボンディングヘッド41及び駒54のピックアップ姿勢を変える必要がある。従って、両者のトレードオフを考慮して分割数を決定する。
基準となるピックアップ領域PR1の回転姿勢は、ピックアップした姿勢そのままで、Y軸方向に移動してボンディングできる姿勢が好ましい。図2に示すようにリードフレーム(4連ではないが)45のボンディング領域BRはY方向に長辺を有するので、このような場合には、図5(c)に示すように、ダイDもY方向に長辺を有するようにウェハをセットする。その為に、ウェハが替わった時は、例えば図2に示す位置検出カメラ42でウェハUの設けられたアライメントマークMを検出しウェハの姿勢を初期設定する。
まず、ウェハUをウェハユニット51にセット(ステップ1)する。アライメントマークMを撮像し、ウェハリング51aを回転させウェハUを正対半円領域60で所定の姿勢になるように初期設定する(ステップ2)。次に、ボンディングヘッド51と駒54のピックアップ姿勢を初期設定する(ステップ3)。その後、予め作成したピックアップ領域PR1及びPR3用のボンディングパターンで、ピックアップ領域PR1の全てのダイDをボンディングする(ステップ4)。
また、例えば、ピックアップ領域PR1、PR3ではボンディングヘッド41及び駒54の回転姿勢は同じであるが、ボンディング時にはボンディングヘッド41の姿勢は異なる。ピックアップ領域PR1ではボンディングヘッド41のピックアップ時の姿勢を維持してボンディングできるが、ピックアップ領域PR3では180度回転してボンディングする必要がある。
また、本発明の第1の実施形態によれば、ボンディング装置を小型化できるダイボンダ及び半導体製造方法を提供できる。
第2に、第2のタイプの第2の実施形態においては、ピックアップ領域PRを設ける正対半円領域60のうち2台のピックアップ装置12A、12B(12C、12D)が正対する正対1/4円領域にピックアップ領域PRを限定し、そのような配置になるようにウェハU(ウェハユニット51)をセットする。この構成によって、装着ヘッド73のX方向の動作範囲XDを、図8(d)に示すX方向占有スペースXSから2枚のウェハの正対する半円を含む領域の長さへと、ウェハUの直径部の長さを低減できる。
3:ダイボンディング部 4:制御部
10:ダイボンダ
12,12A乃至12D:ピックアップ装置
32:ボンディングヘッド部 41:ボンディングヘッド
41c:コレット
41m:ボンディングヘッド41の4次元移動機構
42:第1の実施形態の位置検出カメラ 43:固定台
45:リードフレーム 51:ウェハユニット
51a:ウェハリング 51b:回転駆動機構
52:突き上げユニット 54:駒
60:正対半円領域 75:基板
70:第2の実施形態の部品実装装置本体 73、:73A、73B:装着ヘッド
74A、74B:吸着ノズル
76A、76B:第2の実施形態の位置検出カメラ
80:第2の実施形態の搬送装置 90:第2の実施形態のウェハ供給部
BR:ボディング領 D:ダイ
Dp:ピックアップ領域に存在するダイ M:アライメントマーク
PR、PR1乃至PR4:ピックアップ領域
PS:ピックアップ済み領域
Ra、Rb、Rc:ボンディングヘッド軌跡
U:ウェハ XD:X軸動作範囲
XS:X方向占有スペース YD:Y軸動作範囲
YS:X方向占有スペース。
Claims (9)
- ダイが複数設けられたウェハを保持するウェハリングと、前記ウェハリングを基板と平行な平面で回転させる回転自由度を有する回転駆動機構を有するウェハユニットと、突き上げられた前記ダイをピックアップし、前記基板にボンディングするボンディングヘッドと、前記ボンディングヘッドを前記回転自由度及び前記平面を含む3次元に移動可能な3次元自由度を具備する4次元移動機構を有するボンディングヘッド部と、
前記ボンディングヘッドに合わせた回転姿勢の状態で前記ウェハ上の前記ダイを突き上げ、3次元自由度を具備する3次元移動機構を有する突き上げユニットと、
前記ダイをピックアップする領域を前記ウェハの中心から放射状に分割し、分割された前記領域のうち実際にピックアップするピックアップ領域を有する前記ウェハの正対半円領域を前記基板が存在するボンディング領域に正対させ、前記ウェハリングを回転させて前記ピックアップ領域を順次選び、前記ダイを前記ピックアップ領域からピックアップする制御部を有する制御手段と、
を有することを特徴とするダイボンダ。 - 前記制御手段は、前記ピックアップ領域を前記正対半円領域の底面に存在する中心点からの垂線に対して左右対称になるように設定し、前記垂線が前記ボンディング領域の中心点またはその近傍を通るように前記ウェハリングを制御することを特徴とする請求項1に記載のダイボンダ。
- 前記突き上げユニットを有するピックアップ装置は列状に複数設けられ、前記制御手段は、各ピックアップ装置に前記正対半円領域を設定し、複数の前記ピックアップ装置のうち両側に配置された2台のピックアップ装置のそれぞれの前記ピックアップ領域を前記正対半円領域のうち前記2台のピックアップ装置が正対する正対1/4円領域に設定することを特徴とする請求項1に記載のダイボンダ。
- 前記制御手段は、前記ピックアップ時の前記突き上げユニットのダイを突き上げる突き上げ部の回転姿勢を前記ピックアップ領域のダイの回転姿勢に基づいて制御することを特徴とする請求項1に記載のダイボンダ。
- 前記制御手段は、前記ピックアップ時の前記ボンディングヘッドの回転姿勢を前記ピックアップ領域毎に規定されるダイの回転姿勢に基づいて制御し、前記ボンディング時のボンディングヘッドの回転姿勢を前記基板へのボンディングすべき姿勢に基づいて制御することを特徴とする請求項1に記載のダイボンダ。
- 前記分割は等分割であることを特徴とする請求項1に記載のダイボンダ。
- ダイをピックアップする領域をウェハの中心から放射状に分割し、分割された前記領域のうち実際にピックアップするピックアップ領域を有する前記ウェハの正対半円領域を基板が存在するボンディング領域に正対させるステップと、
ウェハリングを回転させて前記ピックアップ領域を順次選ぶステップと、
前記ダイを前記ピックアップ領域からボンディングヘッドでピックアップするステップと、
前記ダイを基板にボンディングするステップと、
を有する半導体製造方法において、
前記ボンディングヘッドのピックアップする回転姿勢を前記ピックアップ領域における前記ダイの姿勢に基づいて制御するステップを有し、
前記ピックアップ時の前記ダイを突き上げる突き上げ部の回転姿勢を前記ピックアップ領域における前記ダイの回転姿勢及び前記ボンディングヘッドの回転姿勢に基づいて制御するステップを有することを特徴とする半導体製造方法。 - 前記ピックアップ領域を前記正対半円領域の底面に存在する中心点からの垂線に対して左右対称になるように設定し、前記垂線が前記ボンディング領域の中心点またはその近傍を通るように前記ウェハリングを制御するステップを有することを特徴とする請求項7に記載の半導体製造方法。
- 前記ウェハを載置するピックアップ装置は列状に複数設けられ、各ピックアップ装置に前記正対半円領域を設定し、複数の前記ピックアップ装置のうち両側に配置された2台のピックアップ装置のそれぞれの前記ピックアップ領域を前記正対半円領域のうち前記2台のピックアップ装置に正対する正対1/4円領域に設定するステップを有することを特徴とする請求項7又は8のいずれかに記載の半導体製造方法。
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