JP6705668B2 - ダイボンディング装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
本開示の課題は、装置をコンパクトにすることができるダイボンディン装置を提供することである。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
すなわち、ダイボンディング装置は、多自由度多関節機構を備え、ウエハを保持するウエハリングと基板とダイを搬送するロボットを備える。
以下、実施例について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明を省略することがある。なお、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
ステップS21:制御装置は多機能ロボット50にウエハハンドリングツール70を取り付ける(ウエハ用ツール交換)。
ステップS22:制御装置は多機能ロボット50のビジョンカメラ55を用いてウエハカセット30の有無を確認する(ウエハカセット有無確認)。
ステップS23:制御装置は多機能ロボット50のビジョンカメラ55を用いてウエハ11(ウエハリング14)の有無を確認する(ウエハ有無確認)。
ステップS24:制御装置は多機能ロボット50のウエハハンドリングツール70を用いて、図13に示すように、ウエハ11を保持するウエハリング14をウエハカセット30から取出してウエハステージ10に搬送する(ウエハ搬送)。
ステップS25:制御装置はウエハリング14をエキスバンダ15で押さえて、ウエハリング14に保持されているダイシングテープ16を引き伸ばす(ウエハエキスバンド)。これにより、ダイD同士の間隔が広がり、各ダイD同士の干渉・接触を防止し、個々のダイが離れ突上げ易くなる。
ステップS31:制御装置は多機能ロボット50からウエハハンドリングツール70を取り外して基板ハンドリングツール80を取り付ける(基板用ツール交換)。
ステップS32:制御装置は多機能ロボット50のビジョンカメラ55を用いてマガジン40の有無を確認する(マガジン有無確認)。
ステップS33:制御装置は多機能ロボット50のビジョンカメラ55を用いて基板21の有無を確認する(基板有無確認)。
ステップS34:制御装置は多機能ロボット50の基板ハンドリングツール80を用いて、図14に示すように、基板21をマガジン40Lから取出してボンディングステージ20に搬送する(基板搬送)。
ステップS41:制御装置は多機能ロボット50から基板ハンドリングツール80を取り外してダイハンドリングツール90を取り付ける(ダイ用ツール交換)。
ステップS42:制御装置はダイハンドリングツール90の位置を補正する(ダイ用ツール位置補正)。
ステップS43:制御装置は多機能ロボット50のビジョンカメラ55を用いてウエハ11のアライメントを認識する(ウエハアライメント認識)。
ステップS44:制御装置は多機能ロボット50のビジョンカメラ55を用いて基板21のアライメントを認識する(ウエハアライメント認識)。
ステップS46:制御装置はステップS43で認識したウエハアライメント、ステップS44で認識した基板アライメントおよび力覚センサ54に基づいてピックアップしたダイDの位置を補正する。
ステップS47:制御装置はピックアップしたダイDの下方に位置するビジョンカメラ(不図示)を用いてダイDの外観を検査する(ダイ外観検査)。
ステップS48:制御装置はピックアップしたダイDを基板21の上または既にボンディングされたダイの上にボンディングする。
ステップS49:制御装置はボンディングステージ20上にボンディングする基板がないかどうかを判断する。YESの場合はステップS4Bに移動し、NOの場合はステップS4Aに移動する。
ステップS4A:制御装置はウエハ11にピックアップするダイがないかどうか判断する。YESの場合はステップS4Cに移動し、NOの場合はステップS45に戻る。
10:ウエハステージ
11:ウエハ
20:ボンディングステージ
21:基板
30:ウエハカセット
40、40L、40H:マガジン
50:多機能ロボット
51:固定部
52:可動部
53:ツール交換部
54:力覚センサ
55:ビジョンカメラ
60:突き上げ用ロボット
70:ウエハハンドリングツール
80:基板ハンドリングツール
90:ダイハンドリングツール
Claims (19)
- ダイボンディング装置は、
装置本体と、
ウエハを保持するウエハリングを格納するウエハカセットと、
基板を格納するマガジンと、
前記ウエハリングを固定するウエハステージと、
前記ウエハからピックアップしたダイをボンディングするために基板を載置するボンディングステージと、
多自由度多関節機構を備え、前記ウエハリングと前記基板と前記ダイとを搬送する第1ロボットと、
を備え、
前記第1ロボットは先端にツールが取り付けられ交換可能とされ、
前記ツールは、前記ウエハリングを把持するウエハハンドリングツール、前記基板を載せる基板ハンドリングツールまたは前記ダイをピックアップするダイハンドリングツールである。 - 半導体装置の製造方法は、
(a)装置本体と、ウエハに貼られたダイシングテープを保持するウエハリングを格納するウエハカセットと、基板を格納するマガジンと、前記ウエハリングを固定するウエハステージと、前記ウエハからピックアップしたダイをボンディングするために基板を載置するボンディングステージと、多自由度多関節機構を備える第1ロボットと、を備えるダイボンディング装置を準備する工程と、
(b)前記第1ロボットの先端に前記ウエハリングを把持するウエハハンドリングツールを取り付ける工程と、
(c)前記ウエハハンドリングツールによって前記ウエハリングを前記ウエハカセットから前記ウエハステージに搬送する工程と、
(d)前記第1ロボットの先端の前記ウエハハンドリングツールから前記基板を載せる基板ハンドリングツールに取り替える工程と、
(e)前記基板ハンドリングツールによって前記基板を前記マガジンから前記ボンディングステージに搬送する工程と、
(f)前記第1ロボットの先端の前記基板ハンドリングツールから前記ダイをピックアップするダイハンドリングツールに取り替える工程と、
(g)前記ダイハンドリングツールによって前記ダイをピックアップする工程と、
(h)前記ダイハンドリングツールによって前記ピックアップしたダイを搬送し、前記ボンディングステージ上の基板にボンディングする工程と、
を備える。 - 請求項2の半導体装置の製造方法において、さらに、
(i)前記第1ロボットの先端の前記ダイハンドリングツールから前記基板ハンドリングツールに取り替える工程と、
(j)前記基板ハンドリングツールによって前記ダイがボンディングされた基板を前記マガジンに搬送する工程と、
を備える。 - 請求項1のダイボンディング装置において、
前記ダイハンドリングツールは前記ダイをピックアップし、前記ピックアップしたダイを裏表反転する機構を備える。 - 請求項1のダイボンディング装置において、
前記第1ロボットは前記装置本体の天井に固定される垂直型多自由度多関節ロボットである。 - 請求項2のダイボンディング装置において、
前記第1ロボットはその先端にビジョンカメラを備える。 - ダイボンディング装置は、
装置本体と、
ウエハを保持するウエハリングを格納するウエハカセットと、
基板を格納するマガジンと、
前記ウエハリングを固定するウエハステージと、
前記ウエハからピックアップしたダイをボンディングするために基板を載置するボンディングステージと、
多自由度多関節機構を備え、前記ウエハリングと前記基板と前記ダイとを搬送する第1ロボットと、
を備え、
前記第1ロボットは先端にツールが取り付けられ交換可能とされ、
前記ウエハステージの下方に配置され、前記第1ロボットと協同して前記ダイをピックアップする第2ロボットを備える。 - 請求項7のダイボンディング装置において、
前記第2ロボットは多自由度多関節機構を備え、その先端に前記ダイを突き上げるツールを備える。 - 請求項8のダイボンディング装置において、
前記ツールは交換可能である。 - 請求項8のダイボンディング装置において、
前記第2ロボットは前記装置本体の床に固定される垂直型多自由度多関節ロボットである。 - 請求項1のダイボンディング装置において、
前記ウエハカセットは前記装置本体の正面側に配置され、
前記マガジンは前記装置本体の正面側に配置され、
前記ウエハステージは前記装置本体の背面側に配置され、
前記ボンディングステージは前記ウエハカセットと前記ウエハステージとの間に配置され、
前記第1ロボットは前記ウエハ、前記基板および前記ダイを前記装置本体の前後方向に沿って搬送するよう構成される。 - 請求項11のダイボンディング装置において、
前記装置本体の前記前後方向の長さは該装置本体の幅よりも長い。 - 請求項1のダイボンディング装置において、
前記マガジンは前記ウエハカセットの上下方向に配置される。 - 請求項1のダイボンディング装置において、
前記ツールの格納部は前記マガジンまたは前記ウエハカセットの上方に配置される。 - 半導体装置の製造方法は、
(a)装置本体と、ウエハに貼られたダイシングテープを保持するウエハリングを格納するウエハカセットと、基板を格納する第1マガジンおよび第2マガジンと、前記ウエハリングを固定するウエハステージと、前記ウエハからピックアップしたダイをボンディングするために基板を載置するボンディングステージと、多自由度多関節機構を備える第1ロボットと、多自由度多関節機構を備える第2ロボットと、を備えるダイボンディング装置を準備する工程と、
(b)前記第1ロボットによって前記ウエハリングを前記ウエハカセットから前記ウエハステージに搬送する工程と、
(c)前記第1ロボットによって前記基板を前記第1マガジンから前記ボンディングステージに搬送する工程と、
(d)前記第1ロボットと前記第2ロボットと協同して前記ダイをピックアップする工程と、
(e)前記第1ロボットによって前記ピックアップしたダイを搬送し、前記ボンディングステージ上の基板にボンディングする工程と、
(f)前記第1ロボットによって前記ダイがボンディングされた基板を前記第2マガジンに搬送する工程と、
を備える。 - 請求項15の半導体装置の製造方法において、
前記(b)工程は前記第1ロボットの先端に前記ウエハリングを把持するウエハハンドリングツールを取り付ける工程を備え、
前記(c)工程は前記第1ロボットの先端の前記ウエハハンドリングツールから前記基板を載せる基板ハンドリングツールに取り替える工程を備え、
前記(d)工程は前記第1ロボットの先端の前記基板ハンドリングツールから前記ダイをピックアップするダイハンドリングツールに取り替える工程を備え、
前記(f)工程は前記第1ロボットの先端の前記ダイハンドリングツールから前記基板ハンドリングツールに取り替える工程を備える。 - 請求項15の半導体装置の製造方法において、
前記(b)工程は前記第1ロボットの先端のビジョンカメラで前記ウエハカセットの有無を確認する工程と、前記ビジョンカメラで前記ウエハリングの有無を確認する工程とを備え、
前記(c)工程は前記第1ロボットの先端のビジョンカメラで前記第1マガジンおよび前記第2マガジンの有無を確認する工程と、前記ビジョンカメラで前記基板の有無を確認する工程とを備え、
前記(d)工程は前記第1ロボットの先端の基板ハンドリングツールから前記ダイをピックアップするダイハンドリングツールに取り替える工程を備え、
前記(f)工程は前記第1ロボットの先端のビジョンカメラで前記ウエハのアライメントを確認する工程と、前記ビジョンカメラで前記基板のアライメントを認識する工程とを備える。 - 請求項15の半導体装置の製造方法において、
前記(d)工程は、前記第1ロボットの先端のウエハハンドリングツールを所定の角度を設けて前記ダイに接触させ、前記第2ロボットの先端部を所定の角度を設けて前記ダイシングテープを接触させて、前記ダイをピックアップする。 - 請求項15の半導体装置の製造方法において、
前記(b)工程は前記ウエハリングを前記ウエハカセットから前記ウエハステージに前記装置本体の前後方向に沿って搬送し、
前記(c)工程は前記基板を前記第1マガジンから前記ボンディングステージに前記装置本体の前後方向に搬送し、
前記(e)工程は前記ピックアップしたダイを前記装置の前後方向に搬送し、前記ボンディングステージ上の基板にボンディングし、
前記(f)工程は前記ダイがボンディングされた基板を前記第2マガジンに前記装置本体の前後方向に搬送する。
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