JP7144890B1 - 半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

半導体装置の製造装置１０は、共通のリードフレーム１００の互いに異なる位置に所定の処理を施すために、互いに離間して設けられた複数の処理ヘッド１４ｆ，１４ｓであって、それぞれがカメラ１８ｆ，１８ｓを有する複数の処理ヘッド１４ｆ，１４ｓと、前記複数の処理ヘッドの駆動を制御するコントローラであって、前記複数の処理ヘッド１４ｆ，１４ｓそれぞれを、少なくとも光学オフセットＯＳｏを相殺する位置に位置決めするコントローラ３０と、を備え、前記コントローラは、前記位置決めに先立って、一つのアイランドＩｆのペーストＰｆをカメラ１８ｆ，１８ｓで撮像して前記複数の処理ヘッド１４ｆ，１４ｓそれぞれに対応する光学検査画像４０ｆ，４０ｓを取得し、前記光学検査画像４０ｆ，４０ｓに写るアイランドＩｆとペーストＰｆとの相対位置関係の前記処理ヘッド１４ｆ，１４ｓ間での相違量を前記光学オフセットＯＳｏとして算出する。

Description

本明細書では、共通の基板の互いに異なる位置に、所定の処理を施す複数の処理ヘッドを備えた半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法を開示する。

一般に、半導体の製造装置は、基板に対して所定の処理、例えば、ペーストの塗布や、チップのボンディング等を行う処理ヘッドを備えている。所定の処理を実行する際、処理ヘッドを基板に対して正確に位置決めすることが求められる。こうした位置決めを可能にするために、処理ヘッドに、基板を撮像するカメラを設け、当該カメラで得られた画像に基づいて、基板に対する処理ヘッドの位置を把握する技術が従来から知られている（例えば特許文献１等）。

特許第４０２９８５５号

ところで、近年、リードタイム短縮のために、複数の処理ヘッドが、一つの基板に対して並行して所定の処理を実行する製造装置も提案されている。かかる製造装置によれば、一つの基板に対する処理時間を、単独ヘッドの場合に比べて、大幅に短縮できる。こうした複数ヘッド構成の場合、各処理ヘッドは、位置決め用のカメラを有しており、カメラで得られた画像に基づいて位置決めされる。

ここで、カメラには、レンズや撮像素子の個体差や、カメラの光軸の傾き等によって、得られる像に歪みが生じる。そのため、同じエリアを同じ位置から撮像した場合でも、カメラによって、得られる画像に違いが生じる。そして、こうしたカメラごとに異なる像の歪みに起因して、処理ヘッド間で位置決めのバラつきが生じる。その結果、一つの基板に載置した処理対象物（ペーストやチップ等）の配列が不均等になり、半導体装置の品質低下を招く。

そこで、本明細書では、半導体装置の品質をより向上できる半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法を開示する。

本明細書で開示する半導体装置の製造装置は、共通の基板の互いに異なる位置に所定の処理を施すために、互いに離間して設けられた複数の処理ヘッドであって、それぞれが、前記基板を撮像するカメラを有する複数の処理ヘッドと、前記複数の処理ヘッドの駆動および前記基板の搬送を制御するコントローラであって、前記複数の処理ヘッドそれぞれを、少なくとも光学オフセットを相殺する位置に、前記基板に対して位置決めするコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記位置決めに先立って、リファレンスと前記リファレンスから離間して位置する対象物とを含む一つの光学検査箇所を前記複数の処理ヘッドそれぞれのカメラで撮像して前記複数の処理ヘッドそれぞれに対応する光学検査画像を取得し、前記光学検査画像に写る前記リファレンスと前記対象物との相対位置関係の前記処理ヘッド間での相違量を前記光学オフセットとして算出する、ことを特徴とする。

この場合、前記所定の処理は、前記対象物を前記基板に載置する処理を含み、前記リファレンスは、前記基板の表面の形状的特徴であり、前記コントローラは、前記光学検査画像の取得に先立って、前記複数の処理ヘッドの一つに前記基板の一部に対して前記所定の処理を実行させ、前記基板のうち前記所定の処理により前記対象物が載置された箇所を前記光学検査箇所として前記複数の処理ヘッドそれぞれのカメラで撮像させてもよい。

また、前記コントローラは、前記位置決めにおいて、前記複数の処理ヘッドそれぞれを、前記光学オフセットおよび機械オフセットを相殺する位置に位置決めし、前記コントローラは、前記位置決めに先立って、前記複数の処理ヘッドそれぞれに、前記基板の対応するエリアに前記所定の処理を実行させ、前記複数の処理ヘッドそれぞれのカメラで、前記基板の対応するエリアを撮像して、前記複数の処理ヘッドそれぞれに対応する機械検査画像を取得し、前記機械検査画像に写る前記リファレンスと前記対象物との相対位置関係に基づいて前記機械オフセットを前記複数の処理ヘッドそれぞれについて算出してもよい。

また、前記所定の処理は、前記基板に、前記対象物としてペーストを塗布する処理であってもよい。

本明細書で開示する半導体装置の製造方法は、共通の基板の互いに異なる位置に所定の処理を施すために、互いに離間して設けられた複数の処理ヘッドそれぞれに対応する光学オフセットを取得するステップと、前記複数の処理ヘッドそれぞれを、少なくとも光学オフセットを相殺する位置に、前記基板に対して位置決めし、前記複数の処理ヘッドそれぞれが前記基板の対応する位置に前記所定の処理を実行するステップと、を備え、前記取得するステップは、リファレンスと前記リファレンスから離間して位置する対象物とを含む一つの光学検査箇所を前記複数の処理ヘッドそれぞれに設けられたカメラで撮像して前記複数の処理ヘッドそれぞれに対応する光学検査画像を取得するステップと、前記光学検査画像に写る前記リファレンスと前記対象物との相対位置関係の前記処理ヘッド間での相違量を前記光学オフセットとして算出するステップと、を備えることを特徴とする。

本明細書で開示する技術によれば、光学オフセットを取得し、この光学オフセットを相殺する位置に処理ヘッドを位置決めするため、処理対象物の基板内での位置のバラつきが低減される。結果として、半導体装置の品質をより向上できる。

製造装置の構成を示す図である。 製造装置の概略的な側面図である。 ペーストの塗布処理が完了したリードフレームの様子を示すイメージ図である。 カメラで得られる撮像画像の一例を示す図である。 格子模様を撮像した例を示す図である。 格子模様を撮像した他の例を示す図である。 光学オフセットを補正することなく、ペーストを塗布した場合に得られる塗布結果の一例を示す図である。 光学オフセットの算出処理の流れを示すイメージ図である。 光学オフセットの算出処理の流れを示すイメージ図である。 第一光学検査画像のイメージ図である。 第一光学検査画像のイメージ図である。 位置補正値の算出の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して半導体装置の製造装置１０について説明する。図１は、製造装置１０の構成を示す図である。また、図２は、製造装置１０の概略的な側面図である。この製造装置１０は、基板であるリードフレーム１００に、半導体チップを実装して半導体装置を製造するために用いられる。より具体的には、製造装置１０は、リードフレーム１００に、半導体チップを固定するためのペーストを塗布するペースト塗布装置である。

製造装置１０は、リードフレーム１００を吸着固定するステージ１２と、第一処理ヘッド１４ｆおよび第二処理ヘッド１４ｓと、リードフレーム１００をＸ方向に搬送する搬送レール２４と、これらの駆動を制御するコントローラ３０と、を備えている。ここで、第一処理ヘッド１４ｆおよび第二処理ヘッド１４ｓの構成は、ほぼ同じである。そのため、以下の説明では、第一処理ヘッド１４ｆおよび第二処理ヘッド１４ｓを区別しない場合は、添字ｆ，ｓを省略して、単に「処理ヘッド１４」と呼ぶ。後述するディスペンサ１６およびカメラ１８についても同様である。

図１に示す通り、第一処理ヘッド１４ｆおよび第二処理ヘッド１４ｓは、Ｘ方向（すなわち、リードフレーム１００の搬送方向）に間隔を開けて配置されている。各処理ヘッド１４は、Ｘガイド２６およびＹガイド２８によって、Ｘ方向およびＹ方向に自由に移動できる。なお、第一処理ヘッド１４ｆおよび第二処理ヘッド１４ｓは、互いに独立して移動できる。

処理ヘッド１４は、ディスペンサ１６とカメラ１８とを有している。ディスペンサ１６は、チップ固定用のペーストＰ、例えば非導電性ペースト（ＮＣＰ）等を、リードフレーム１００に吐出する。ディスペンサ１６は、図示しない昇降機構により、Ｚ方向に昇降できる。ディスペンサ１６は、必要に応じて、指定量のペーストＰを吐出できるのであれば、その構成は、特に限定されない。したがって、ディスペンサ１６は、例えば、ペーストＰを貯留するシリンジと、シリンジ内を進退可能なピストンと、ピストンを直進移動させるモータと、を有してもよい。

カメラ１８は、ディスペンサ１６に対してＸ方向およびＹ方向に離間して配置されており、ディスペンサ１６に対する水平方向の相対位置が固定されている。なお、以下では、ディスペンサ１６に対するカメラ１８のオフセットの設計値（ｘｓ，ｙｓ）を「基本オフセットＯＳｓ」と呼ぶ。

カメラ１８は、鉛直下向きの光軸を有しており、リードフレーム１００を撮像する。具体的に説明すると、リードフレーム１００には、ペーストを塗布するための区画であるアイランドが二次元マトリックス状に複数設定されている。カメラ１８は、このアイランドを撮像する。カメラ１８は、アイランド（すなわちリードフレーム１００）の撮像画像をコントローラ３０に送信する。コントローラ３０は、撮像画像に基づいて、処理ヘッド１４とリードフレーム１００との相対位置関係を演算し、その演算結果に基づいて、処理ヘッド１４の位置決めを行う。

コントローラ３０は、ステージ１２や搬送レール２４、処理ヘッド１４の駆動を制御する。また、コントローラ３０は、処理ヘッド１４の目標位置を補正するための位置補正値も算出するが、これについては後述する。なお、かかるコントローラ３０は、物理的には、プロセッサ３２とメモリ３４とを有するコンピュータである。

次に、こうした製造装置１０による、ペーストの塗布処理について、図３を参照して説明する。図３は、ペーストの塗布処理が完了したリードフレーム１００の様子を示すイメージ図である。本例の製造装置１０は、図３に示すように、一つのリードフレーム１００を、搬送方向に２分割して管理する。すなわち、コントローラ３０は、リードフレーム１００を、搬送方向上流側に位置する第一エリアＡｆと、第一エリアＡｆより搬送方向下流側に位置する第二エリアＡｓと、に分けて管理する。

以下では、この第一エリアＡｆに設けられたアイランドを「アイランドＩｆ」、第二エリアＡｓに設けられたアイランドを「アイランドＩｓ」と呼ぶ。同様に、アイランドＩｆに塗布されたペーストを「ペーストＰｆ」と呼び、アイランドＩｓに塗布されたペーストを「ペーストＰｓ」と呼ぶ。また、エリアを区別しない場合は、添字ｆ，ｓを省略し、単に、「エリアＡ」、「アイランドＩ」、「ペーストＰ」と呼ぶ。

第一処理ヘッド１４ｆは、リードフレーム１００のうち、第一エリアＡｆのアイランドＩｓに対してペーストＰｆを塗布する。同様に、第二処理ヘッド１４ｓは、リードフレーム１００のうち、第二エリアＡｓのアイランドＩｓに対してペーストＰｓを塗布する。このように、一つのリードフレーム１００に対して、二つの処理ヘッド１４ｆ，１４ｓで並行して処理を施すことで、リードタイムを大幅に低減できる。

ペーストＰを塗布する際、コントローラ３０は、カメラ１８でアイランドＩを撮像させ、得られた撮像画像に基づいて、ディスペンサ１６とアイランドＩとの相対位置関係を算出する。そして、コントローラ３０は、ディスペンサ１６が目標位置に位置するように、処理ヘッド１４を位置決めする。位置決めが完了すれば、コントローラ３０は、ディスペンサ１６を駆動して、アイランドＩに、所定量のペーストＰを吐出する。コントローラ３０は、こうした処理を、全てのアイランドＩに対して実行する。

以上の通り、ペーストＰを塗布する際には、処理ヘッド１４を位置決めする必要がある。この処理ヘッド１４の位置決め処理について説明する。上述した通り、処理ヘッド１４を位置決めする際、コントローラ３０は、カメラ１８でリードフレーム１００（具体的にはアイランドＩ）を撮像する。図４は、カメラ１８で得られる撮像画像の一例を示す図である。

図４に示す通り、撮像画像には、略矩形のアイランドＩが写っている。このアイランドＩは、位置決め基準を示すリファレンスとして利用される。本例では、このアイランドＩの中心点（以下「アイランド中心点Ｃｉ」という）を、ペーストＰを塗布する目標位置としている。

コントローラ３０は、ディスペンサ１６を位置決めするために、撮像画像に基づいて、ディスペンサ１６と、アイランド中心点Ｃｉと、の相対位置を特定する。具体的には、コントローラ３０は、撮像画像に基づいて、撮像画像の原点Ｏｇに対するアイランド中心点Ｃｉのオフセット（ｘ１，ｙ１）を求める。このオフセット（ｘ１，ｙ１）は、アイランド中心点Ｃｉに対するカメラ１８の光軸のオフセットを表している。そして、このオフセット（ｘ１，ｙ１）に、ディスペンサ１６のカメラ１８に対するオフセット、すなわち、基本オフセットＯＳｓ＝（ｘａ，ｙａ）を加算すれば、アイランド中心点Ｃｉに対するディスペンサ１６のオフセットの理論値を特定できる。

ただし、基本オフセットＯＳｓは、ディスペンサ１６に対するカメラ１８のオフセットの設計値である。そのため、ディスペンサ１６に対するカメラ１８の実際のオフセットは、組付け誤差や経年変化に起因して、基本オフセットＯＳｓと異なる場合が多い。以下では、実際のオフセットと、基本オフセットＯＳｓとの誤差量を機械オフセットＯＳｍ＝（ｘｍ，ｙｍ）と呼ぶ。また、カメラ１８ごとの光学的特性の違いに起因して、第一処理ヘッド１４ｆと第二処理ヘッド１４ｓとの間には、後述する光学オフセットＯＳｏが存在する。そこで、コントローラ３０は、処理ヘッド１４の位置決めに先立って、機械オフセットＯＳｍおよび光学オフセットＯＳｏを求めておく。そして、処理ヘッド１４を位置決めする際には、これらオフセットＯＳｍ，ＯＳｏを相殺する位置を、処理ヘッド１４の目標位置として設定する。

ここで、機械オフセットＯＳｍは、従来から知られている手法を用いて特定することができる。例えば、基本オフセットＯＳｓに基づいて処理ヘッド１４を位置決めしてペーストＰを塗布した後、当該ペーストＰが塗布されたアイランドＩを撮像し、この撮像画像に基づいて、ペーストＰのアイランド中心点Ｃｉからのズレ量を求め、当該ズレ量から機械オフセットＯＳｍを求めてもよい。

次に光学オフセットＯＳｏについて、図５を参照して説明する。カメラ１８は、同じ製品であっても、その光学的特性に違いが生じる。光学的特性の違いは、例えば、レンズの個体差や撮像素子の個体差、カメラ１８の組み付け時に生じる光軸の傾きの違い等に起因して生じる。こうした光学的特性のバラつきがあることで、同じ対象物を同じ位置から撮像したとしても、カメラによって、得られる像の内容に違いが生じることがある。例えば、特定の格子模様を特定の位置から複数のカメラで撮像した場合を考える。この場合、一つのカメラでは図５Ａに示すように、中心部が糸巻き状に収縮した像が得られ、他のカメラでは、図５Ｂに示すように、中心部が樽状に膨らんだ像が得られる場合がある。こうした像の違いを考慮せずに、撮像画像に基づいて位置決めをした場合、カメラ間で位置決め誤差が生じる。例えば、格子の交点Ｃ１の撮像画像内の座標位置は、図５Ａでは（ｘ，ｙ）となり、図５Ｂでは、（ｘ＋ｘｏ，ｙ＋ｙｏ）となる。こうしたカメラの光学的特性のバラツキに起因する位置ズレ量（ｘｏ，ｙｏ）が光学オフセットＯＳｏである。この光学オフセットＯＳｏを考慮しない場合、現実には同じ位置であるにも関わらず、違う位置として算出され、位置決め誤差を招く。

ここで、こうした光学オフセットＯＳｏは、カメラ１８間での位置ズレ量であるため、処理ヘッド１４が単一の場合、すなわち位置決め用のカメラ１８が一つしか存在しない場合には大きな問題とならない。一方、処理ヘッド１４が複数設けられ、この複数の処理ヘッド１４で、一つのリードフレーム１００に対して処理を施す場合、光学オフセットＯＳｏが、位置決めのバラツキとなり、大きな問題となる。

図６は、第一カメラ１８ｆおよび第二カメラ１８ｓで、光学オフセットＯＳｏを補正しなかった場合に得られる塗布結果の一例を示す図である。図６において、第一エリアＡｆにペーストＰｆを塗布する際、第一ディスペンサ１６ｆは、第一カメラ１８ｆで撮像された画像に基づいて位置決めされる。そのため、第一エリアＡｆに限定すれば、光学的特性のバラつきがないため、第一エリアＡｆに塗布された複数のペーストＰｆの相対的位置関係は、理想に近い状態となる。同様に、第二エリアＡｓに塗布された複数のペーストＰｓの相対的位置関係も、理想に近い状態となる。一方で、第一カメラ１８ｆと第二カメラ１８ｓとの光学的特性のバラツキに起因して、ペーストＰｆと、ペーストＰｓと、の相対位置関係には、光学オフセットＯＳｏ分の誤差が生じる。例えば、複数のペーストは、Ｘ方向に一直線状に並ぶことが求められているが、図６の例では、ペーストＰｓは、ペーストＰｆに対して、ｙｏだけズレる。同様に、複数のペーストは、Ｘ方向に一定間隔で塗布されることが求められている場合でも、第一エリアＡｆと第二エリアＡｓとの間では、このＸ方向の間隔が、理想の距離に対してｘｏだけズレる。そして、結果として、リードフレーム１００全体で見た場合、ペーストＰの塗布位置にバラツキが生じ、最終的に製造される半導体装置の品質低下を招く。

そこで、本例では、実際に製品の製造を開始する前に、光学オフセットＯＳｏも求めている。以下、この光学オフセットＯＳｏの取得について説明する。図７、図８は、光学オフセットＯＳｏの算出処理の流れを示すイメージ図である。光学オフセットＯＳｏを求める場合、コントローラ３０は、図７に示すように、第一処理ヘッド１４ｆに対して、一つのアイランドＩｆへのペーストの塗布を指示する。この一つのアイランドＩｆは、第一カメラ１８ｆおよび第二カメラ１８ｓの双方で撮像される光学検査箇所となる。第一処理ヘッド１４ｆが、一つのアイランドＩｆにペーストＰｆを塗布した場合、コントローラ３０は、塗布されたペーストＰｆを第一カメラ１８ｆで撮像させる。コントローラ３０は、この撮像で得られた画像を、第一光学検査画像４０ｆとして取得する。図９Ａは、第一光学検査画像４０ｆのイメージ図である。図９Ａにおいて、黒丸は、アイランド中心点Ｃｉを、バツ印は、ペーストＰｆの中心点（以下「ペースト中心点Ｃｐ」という）を示している。図９Ａの例に示す通り、第一光学検査画像４０ｆでは、第一カメラ１８ｆでは、ペースト中心点Ｃｐがアイランド中心点Ｃｉに対して（ａ，ｂ）だけズレた像が得られている。

次に、コントローラ３０は、図８に示すように、光学検査箇所であるアイランドＩｆが、第二カメラ１８ｓの視野内に位置するように、リードフレーム１００を、Ｘ方向に移動させる。そして、第二カメラ１８ｓで、光学検査箇所を撮像させ、得られた画像を第二光学検査画像４０ｓとして取得する。この第二光学検査画像４０ｓは、第一光学検査画像４０ｆと同じペーストＰｆを撮像している。図９Ｂは、第二光学検査画像４０ｓの一例を示す図である。なお、図９Ｂにおいて、破線のバツ印は、アイランド中心点Ｃｉから（ａ，ｂ）の位置、すなわち、第一光学検査画像４０ｆに基づいて算出されたペースト中心点Ｃｐの位置を示している。

図９Ｂに示す通り、第二光学検査画像４０ｓにおいて、ペーストＰｆは、アイランド中心点Ｃｉに対して、（ｃ，ｄ）だけズレている。つまり、同じペーストＰｆを撮像しているにも関わらず、画像内におけるアイランド中心点Ｃｉに対するペースト中心点Ｃｐのズレ量、ひいては、リファレンス（本例の場合アイランドＩｆ）に対するペーストＰｆの相対位置が異なる。これは、第一カメラ１８ｆと第二カメラ１８ｓとの光学的特性の違いに起因するものである。図９の例では、光学的特性の違いに起因して、第二カメラ１８ｓは、第一カメラ１８ｆに比べて、（ｅ，ｆ）だけズレている。なお、ｅ＝ｃ－ａであり、ｆ＝ｂ－ｄである。

コントローラ３０は、こうした第一カメラ１８ｆから求まるペースト位置と第二カメラ１８ｓから求まるペースト位置との差分（ｅ，ｆ）を光学オフセットＯＳｏ＝（ｘｏ，ｙｏ）として取得する。すなわち、ｘｏ＝ｅ、ｙｏ＝ｆとしてメモリ３４に記憶する。そして、この光学オフセットＯＳｏを相殺する値（－ｘｏ，－ｙｏ）を、第二処理ヘッド１４ｓの位置補正値としてメモリ３４に記憶する。第二処理ヘッド１４ｓを位置決めする際には、第二処理ヘッド１４ｓの目標位置に、光学オフセットＯＳｏを相殺する値（－ｘｏ，－ｙｏ）を加算する。これにより、第一処理ヘッド１４ｆと第二処理ヘッド１４ｓとで位置決め基準が一致し、一つのリードフレーム１００に塗布されたペーストＰの相対位置関係が理想値に近づく。

次に、第一処理ヘッド１４ｆおよび第二処理ヘッド１４ｓそれぞれの位置補正値ＣＶｆ，ＣＶｓを算出する流れについて図１０を参照して説明する。図１０は、位置補正値ＣＶｆ，ＣＶｓの算出の流れを示すフローチャートである。位置補正値ＣＶｆ，ＣＶｓを算出する際には、まず、第一処理ヘッド１４ｆで第一エリアＡｆにペーストＰｆを塗布し、第二処理ヘッド１４ｓで第二エリアＡｓにペーストＰｓを塗布する（Ｓ１０）。なお、ペーストＰｆ，Ｐｓは、対応するエリアＡｆ，Ａｓの全てのアイランドＩｆ，Ｉｓに塗布してもよいし、一部のアイランドＩｆ，Ｉｓにのみ塗布してもよい。

次に、第一、第二機械検査画像を取得する（Ｓ１２）。第一機械検査画像は、アイランドＩｆのペーストＰｆを第一カメラ１８ｆで撮像して得られる画像である。同様に、第二機械検査画像は、アイランドＩｓのペーストＰｓを第二カメラ１８ｓで撮像して得られる画像である。

コントローラ３０は、得られた第一機械検査画像に基づいて、第一処理ヘッド１４ｆの機械オフセット、すなわち、第一機械オフセットＯＳｍ＿ｆを算出する。また、コントローラ３０は、得られた第二機械検査画像に基づいて、第二処理ヘッド１４ｓの機械オフセット、すなわち、第二機械オフセットＯＳｍ＿ｓを算出する（Ｓ１４）。

次に、コントローラ３０は、アイランドＩｆのペーストＰｆを第一カメラ１８ｆで撮像した第一光学検査画像４０ｆを取得する（Ｓ１６）。この第一光学検査画像４０ｆは、改めて撮像して取得してもよいし、第一機械検査画像の一つを第一光学検査画像４０ｆとして取得してもよい。

続いて、コントローラ３０は、第一光学検査画像４０ｆに写ったペーストＰｆが、第二カメラ１８ｓの視野内に位置するように、リードフレーム１００を移動させる（Ｓ１８）。そして、第二カメラ１８ｓでペーストＰｆを撮像し、第二光学検査画像４０ｓを取得する（Ｓ２０）。

コントローラ３０は、第一、第二光学検査画像４０ｆ，４０ｓが取得できれば、光学オフセットＯＳｏを取得する（Ｓ２２）。すなわち、第一光学検査画像４０ｆに基づいて得られたリファレンスとペーストＰｆとの相対位置関係と、第二光学検査画像４０ｓに基づいて得られたリファレンスとペーストＰｆとの相対位置関係と、の差分を光学オフセットＯＳｏとして取得する。

そして、コントローラ３０は、得られたオフセットを相殺する値を、位置補正値として算出する（Ｓ２４）。すなわち、コントローラ３０は、第一機械オフセットＯＳｍ＿ｆを相殺する値を第一位置補正値ＣＶｆ＝－（ＯＳｍ＿ｆ）として算出する。また、コントローラ３０は、第二機械オフセットＯＳｍ＿ｓおよび光学オフセットＯＳｏを相殺する値を第二位置補正値ＣＶｓ＝－（ＯＳｍ＿ｓ＋ＯＳｏ）として算出する。製品を製造する際には、各処理ヘッド１４を、目標位置に位置補正値を加算した位置に位置決めする。

以上の説明で明らかなとおり、本例によれば、共通の対象物（ペーストＰｆ）を、複数のカメラ１８ｆ，１８ｓで撮像し、得られた画像間での対象物の見え方の違いに基づいて、光学オフセットＯＳｏを求めている。そして、製品製造の際、処理ヘッド１４ｓを、この光学オフセットＯＳｏを相殺する位置に位置決めすることで、処理ヘッド１４間での位置のバラつきを低減でき、最終的に得られる製品の品質を向上できる。

なお、上述の説明では、所定の処理としてペーストＰを塗布する装置を例に挙げて説明したが、本明細書で開示した技術は、一つの基板に対して複数のヘッドで処理を施す装置であれば、他の装置に適用してもよい。例えば、本明細書の技術は、基板にチップをボンディングするボンディング装置に適用されてもよい。すなわち、ボンディング装置の中には、複数のボンディングヘッドを有しており、この複数のボンディングヘッドで、共通の基板にチップをボンディングするものがある。本明細書の技術は、かかるボンディング装置に適用されてもよい。

また、上述の説明では、リードフレーム１００のアイランドＩをリファレンス、アイランドＩに塗布したペーストＰｆを対象物として、両者の相対位置関係、ひいては、光学オフセットＯＳｏを取得している。しかし、二つのカメラ１８ｆ，１８ｓで同じ物を撮像するのであれば、撮像対象は、ペーストＰｆ以外でもよい。例えば、ステージ１２の近傍に、検査ステーションを設けておき、この検査ステーションに、基準となるリファレンスと、何らかの対象物と、を設けておいてもよい。この場合、コントローラ３０は、この検査ステーションを光学検査箇所として、二つのカメラ１８ｆ，１８ｓで撮像させる。また、上述の説明では、処理ヘッド１４を二つ設けているが、共通の一つの基板に対して処理を施すのであれば、処理ヘッド１４の個数は、二つ以上でもよい。

また、上述の説明では、第一カメラ１８ｆ、第二カメラ１８ｓを搬送方向に対して固定し、第一カメラでアイランドＩｓを撮像した後にリードフレーム１００を搬送して第２カメラで同一のアイランドを撮像していた。しかし、第一カメラ１８ｆ、第二カメラ１８ｓを、両者の間のオフセットを保った状態で、リードフレーム１００に対して移動させてもよい。

１０ 製造装置、１２ ステージ、１４ｆ 第一処理ヘッド、１４ｓ 第二処理ヘッド、１６ｆ 第一ディスペンサ、１６ｓ 第二ディスペンサ、１８ｆ 第一カメラ、１８ｓ 第二カメラ、２４ 搬送レール、２６ Ｘガイド、２８ Ｙガイド、３０ コントローラ、３２ プロセッサ、３４ メモリ、４０ｆ 第一光学検査画像、４０ｓ 第二光学検査画像、１００ リードフレーム、Ａｆ 第一エリア、Ａｓ 第二エリア、Ｃｉ アイランド中心点、Ｃｐ ペースト中心点、Ｉｆ，Ｉｓ アイランド、ＯＳｍ 機械オフセット、ＯＳｏ 光学オフセット、Ｏｇ 原点、Ｐｆ，Ｐｓ ペースト。

Claims (5)

1. 共通の基板の互いに異なる位置に所定の処理を施すために、互いに離間して設けられた複数の処理ヘッドであって、それぞれが、前記基板を撮像するカメラを有する複数の処理ヘッドと、
   前記複数の処理ヘッドの駆動および前記基板の搬送を制御するコントローラであって、前記複数の処理ヘッドそれぞれを、少なくとも光学オフセットを相殺する位置に、前記基板に対して位置決めするコントローラと、
   を備え、前記コントローラは、前記位置決めに先立って、
   リファレンスと前記リファレンスから離間して位置する対象物とを含む一つの光学検査箇所を前記複数の処理ヘッドそれぞれのカメラで撮像して前記複数の処理ヘッドそれぞれに対応する光学検査画像を取得し、
   前記光学検査画像に写る前記リファレンスと前記対象物との相対位置関係の前記処理ヘッド間での相違量を前記光学オフセットとして算出する、
   ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
2. 請求項１に記載の半導体装置の製造装置であって、
   前記所定の処理は、前記対象物を前記基板に載置する処理を含み、
   前記リファレンスは、前記基板の表面の形状的特徴であり、
   前記コントローラは、
   前記光学検査画像の取得に先立って、前記複数の処理ヘッドの一つに前記基板の一部に対して前記所定の処理を実行させ
   前記基板のうち前記所定の処理により前記対象物が載置された箇所を前記光学検査箇所として前記複数の処理ヘッドそれぞれのカメラで撮像させる、
   ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
3. 請求項１または２に記載の半導体装置の製造装置であって、
   前記コントローラは、前記位置決めにおいて、前記複数の処理ヘッドそれぞれを、前記光学オフセットおよび機械オフセットを相殺する位置に位置決めし、
   前記コントローラは、前記位置決めに先立って、
   前記複数の処理ヘッドそれぞれに、前記基板の対応するエリアに前記所定の処理を実行させ、
   前記複数の処理ヘッドそれぞれのカメラで、前記基板の対応するエリアを撮像して、前記複数の処理ヘッドそれぞれに対応する機械検査画像を取得し、
   前記機械検査画像に写る前記リファレンスと前記対象物との相対位置関係に基づいて前記機械オフセットを前記複数の処理ヘッドそれぞれについて算出する、
   ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造装置であって、
   前記所定の処理は、前記基板に、前記対象物としてペーストを塗布する処理である、ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
5. 共通の基板の互いに異なる位置に所定の処理を施すために、互いに離間して設けられた複数の処理ヘッドそれぞれに対応する光学オフセットを取得するステップと、
   前記複数の処理ヘッドそれぞれを、少なくとも光学オフセットを相殺する位置に、前記基板に対して位置決めし、前記複数の処理ヘッドそれぞれが前記基板の対応する位置に前記所定の処理を実行するステップと、
   を備え、前記取得するステップは、
   リファレンスと前記リファレンスから離間して位置する対象物とを含む一つの光学検査箇所を前記複数の処理ヘッドそれぞれに設けられたカメラで撮像して前記複数の処理ヘッドそれぞれに対応する光学検査画像を取得するステップと、
   前記光学検査画像に写る前記リファレンスと前記対象物との相対位置関係の前記処理ヘッド間での相違量を前記光学オフセットとして算出するステップと、
   を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。

Images