JPH02174132A - 半導体ペレットのダイボンディング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、半導体装置の製造における半導体ペレットの
ダイボンディング方法に係り、特に二次元に配列された
ペレットのパターン３工方法およびペレットのピックア
ップ方法に関する。

（従来の技術） 半導体ペレットのダイボンディングに際しては、ダイボ
ンディング装置のＸＹステージ上に二次元に配列された
多数のペレットを載置し、この中から１個づつペレット
を拾い上げて（ピックアップ）、多連のリードフレーム
の個々のリードフレームの所定位置にマウントするとい
う作業を行う。上記二次元に配列された多数のペレット
は、通常は、トランジスタやダイオード等の素子を形成
した後の一枚の半導体ウェハを粘着シート上に貼付けた
状態で多数のペレ・ットに分割し、粘むシートを全体的
に引き伸ばし、各ペレット間に若干の隙間が生じるよう
に形成されたものである。

上記ペレットの二次元配列にはかなりの乱れが生じてお
り、また、二次元に配列された多数のペレットの中には
、良品ペレットのほかに素子特性が不合格のものや分割
時に破損などが生じたものなどの不良ペレットがかなり
存在している。従って、ペレットのピックアップに際し
ては、不良ペレットを含み、かつ、配列の乱れた二次元
配列の多数のペレットから効率的に良品ペレットのみを
ピックアップすることが重要である。

このような事情に鑑み、本願発明者は、特願昭５７−１
６３８２７号（特開昭５９−５４２３６号）により、二
次元配列の多数のペレットから効率的に良品ペレットの
みをピックアップすることのできるペレット認識方法を
提案した。

しかし、従来の半導体ペレットのダイボンディング方法
は、次に述べるような問題がある。即ち、素子形成後の
一枚の半導体ウェハが複数個に分割されてなる二次元に
配列された複数個のペレットの電気的特性の分布は、ウ
ェハ上の位置が近いペレット同士の特性が似るのが一般
的であるが、従来のダイボンディング方法は、ペレット
を順次ピックアップしようとする時に不良ペレットが数
個連続して存在すると、単にこれらの不良ペレットのピ
ックアップを見送ってペレット選択方向の次の良品ペレ
ットをピックアップするものであり、この不良ペレット
群の前後でピックアップされた良品ペレットの電気的特
性が大きく異なることがある。このため、電気的特性が
よく似た（ベア性のよい）ペレットを順次ピックアップ
してマウントし、連続的に電気的特性の揃った半導体装
置を得ることができなくなる。

また、従来のダイボンディング方法は、ウェハの周辺部
でピックアップ位置をＵターン状に切り換えるが、この
際、以前にピックアップされたペレットの位置に一旦復
帰した後、再びピックアップを始めるので、このＵター
ン状の切換えの前後でピックアップしたペレットの電気
的特性が大きく異なることがあり、やはり連続的に電気
的特性の揃った半導体装置を得ることができなくなる。

（発明が解決しようとする課題） 上記したように従来の半導体ペレットのダイボンディン
グ方法は、不良ペレットが数個連続して存在した場合や
ウェハの周辺部でピックアップ位置をＵターン状に切換
える場合に連続的に電気的特性の揃った半導体装置を製
造することができなくなるという問題がある。

本発明は、上記問題点を解決すべくなされたもので、そ
の目的は、連続的に電気的特性の揃った半導体装置を製
造することが可能となる半導体ペレットのダイボンディ
ング方法を提供することにある。

〔発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、素子形成後の一枚の半導体ウェハが複数個に
分割されてなる二次元に配列された複数個のペレットの
中から１個づつペレットをピックアップしてリードフレ
ームの所定位置にマウントする半導体ペレットのダイボ
ンディング方法において、上記二次元に配列されたペレ
ットの複数段および複数列のペレットを同時に撮像して
得た画像からペレットそれぞれの形状判別による良否判
別処理と位置検出処理を行い、この処理の結果に基づい
て上記半導体ウェハ内で電気的特性がよく似たペレット
を順序よくピックアップするためのピックアップ優先順
位を自動的に決定することを特徴とする。

（作用） 半導体ウェハ内で電気的特性がよく似たペレットを順序
よくピックアップするためのピックアップ優先順位を自
動的に決定するので、この優先順位にしたがって二次元
配列のペレット群の中から１個づつペレットをピックア
ップしてリードフレームの所定位置にマウントすること
により、連続的に特性の揃った半導体装置を製造するこ
とができる。この場合、複数段および複数列のペレット
を対象として各段のペレットをジグザグ状にピックアッ
プすることができ、これにより連続的に製造された半導
体装置は、製造番号順における半導体装置の電気的特性
の変化の周期が長くなる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明方法の一実施例を詳細に説
明する。

第１図は、半導体ペレットのダイボンディング装置の一
例を示しており、１はＸＹステージ、２はこのＸＹステ
ージ１上に載置されたペレット群である。ペレット群２
は、素子形成後の一枚の半導体ウェハを粘着シート上に
貼付けた状態で多数のペレットに分割し、粘着シートを
全体的に引伸ばし、各ペレット間に若干の隙間が生じる
ように形成されたものである。３はペレット群２の中か
ら１個づつペレットをピックアップし、多連のリードフ
レームの個々のリードフレーム（図示せず）の所定位置
にマウントするピックアップ・ダイボンディング機構で
ある。４は二次元に配列されたペレット群２の中の複数
段および複数列のペレットを同時に認識対象として撮像
する工業用テレビジョンカメラ、５はテレビジョンカメ
ラ４の撮像出力信号をアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変
換するＡ／Ｄ変換器である。６はＡ／Ｄ変換器５の出力
信号が入力し、各ペレット画像の形状判別処理を行って
ペレットそれぞれの良／不良判別を行うと共に、各ペレ
ットの位置検出処理を行ってペレットの配列を計算し、
認識対象範囲内の所定のペレット位置（ピックアップ位
置）を基準とするペレットそれぞれの位置補正ｆｆ１（
位置ずれ量）の検出処理を行うペレット認識処理装置で
ある。ペレット認コ処理装置６で検出されたペレットの
位置補正量はモータ駆動回路７に入力し、このモータ駆
動回路７はＸＹステージ１のＸ方向駆動用モータ８およ
びＹ方向駆動用モータ９を駆動し、ＸＹステージ１の位
置合わせを実行する。また、１０はペレット認識処理装
置６の制御およびピックアップ・ダイボンディング機構
３の総合的な制御を行うためのダイボンディング制御装
置である。

上記半導体ペレットのダイボンディング装置においては
、ＸＹステージ１の位置合わせ後にピックアップ番ダイ
ボンディング機構３により１個の良品ペレットのピック
アップおよびダイボンディングを行う。この場合、ＸＹ
ステージ１の位置合わせによってテレビジョンカメラ４
の認識対象範囲が移動することになり、新たな認識対象
範囲内のペレットに対する認識処理を行い、次にピック
アップすべき良品ペレットに対するＸＹステージ１の位
置合わせを行う。

ペレット認識処理装置６は、例えば本願発明者が既に特
願昭５７−１６３８２７号（特開昭５９−５４２３６号
）により提案した構成を一部変更し、前記半導体ウェハ
内で電気的特性がよく似たペレットを順序よく１個づつ
ピックアップするためのピックアップ優先順位を自動的
に決定するするようにしたものである。

即ち、ペレット認識処理装置６は、例えば相関係数計算
を利用して各ペレット画像の形状判別と位置検出とペレ
ット配列計算を行い、これにより得られたデータを、ペ
レット記憶テーブルＰＭＴおよびペレット配列テーブル
Ｐ　Ａ　Ｔ　Ｉｍ　ｔ＆納する機能と、このペレット記
憶テーブルＰＭＴおよびぺレット配列テーブルＦＡＴな
らびに後述するＮ段取りの飛越し数指定テーブルＪＴ、
左取り指定テーブルＬＴ、右取り指定テーブルＲＴおよ
びポインタＰを参照しながら、電気的特性がよく似たペ
レットを順序よくビックアラ、ブするように、ピックア
ップすべきペレットの位置を自動的に求める機能をＨす
る。

この場合、ペレット記憶テーブルＰＭＴには、第２図に
示すように、各ペレットに割り当てられたＸＹ座標位置
（Ｘ座標は例えば１〜５１２、Ｙ座標は例えば１〜２０
）に、良否識別フラッグおよびピックアップの状？５１
（済／未済）識別フラグが格納されるようになっている
。このピックアップの状況識別フラグは、該当するペレ
ットがピックアップされた時に、ダイボンディング制御
装置１０により（済）のフラグが付されるようになって
いる。

また、ペレット配列テーブルＦＡＴには、第３図に示す
ように、ピックアップ位置の座標を（０，０）とした時
の良品ペレットのみの位置ずれ童が格納される。また、
上記ペレット認識処理袋２２６は、例えば第４図（ａ）
乃至（ｄ）に示すようなＮ段取りの飛び越し数指定テー
ブルＪＴ。

左取り指定テーブルＬＴ、右取り指定テーブルＲＴおよ
びポインタＰを有する。この飛び越し数指定テーブルＪ
Ｔは、一連のペレットのピックアップに際して、不良ペ
レットがあった場合の飛び越し許可ペレット数、つまり
、この不良ペレットの位置から、電気的特性がよく似た
ペレットを順序よくピックアップするように定められた
次のピックアップの対象とするペレットの位置までの飛
び越し許可ペレット数のデータを格納しておく。

また、左取り指定テーブルＬＴおよび右取り指定テーブ
ルＲＴは、Ｎ段取りに際しての各段におけるペレット選
択の進行方向を指定するデータを格納しておく。また、
ポインタＰは、現在ピックアップしているペレットの段
と次に処理すべきペレットの段を制御するためのもので
あり、１個のペレットのダイボンディング毎に内容が更
新されるようになりでいる。

次に、上記半導体ペレットのダイボンディング装置を使
用したダイボンディング方法を説明する。

テレビジョンカメラ４により、例えば第５図に示すよう
に、３段×３列の９個のペレットを同時に撮像して信号
処理し、ペレット記憶テーブルＰＭＴ、ペレット配列テ
ーブルＦＡＴにデータを格納する。そして、このペレッ
ト記憶テーブルＰＭＴおよびペレット配列テーブルＦＡ
Ｔと、Ｎ段取りの飛び越し数指定テーブルＪＴ、左取り
指定テーブルＬＴ、右取り指定テーブルＲＴとを参照し
ながら、電気的特性がよく似たペレットを順序よくピッ
クアップするように、ピックアップすべきペレットの位
置を自動的に求める。

一連のピックアップの進行に伴って半導体ウェハの周辺
部のペレットをピックアップする際、第３図のペレット
配列テーブルＰＡＴ内に良品ペレットのデータが存在し
なくなる（所定の設定数の不良ペレットが連続的に検出
される）ので、第２図のペレット記憶テーブルＰＭＴを
参照し、以前に良品ペレットとして認識されたペレット
の位置にＸＹステージ１を自動的に移動させ、右取りか
ら左取りへ、または、左取りから右取りへ切換える。こ
の場合、現在のステージ位置（一連のピックアップの最
後にピックアップされた良品ペレットのピックアップ位
置）から最も近い位置に残っている良品ペレットの位置
を選択する。この時、ペレット記憶テーブルＰＭＴ内に
も良品ペレットのデータが残っていない場合には、この
ウェハのピックアップが終了したものと判定する。

第６図は、本発明方法を適用して、第５図に示したよう
な９個のペレットを認識処理しながら３段のペレットを
対象として各段のペレットＰをジグザグ状にピックアッ
プする３段取りを行う様子と、一連のピックアップの進
行に伴ってウェハの周辺部のペレットをピックアップす
る際、良品ペレットが存在しない場合に現在のステージ
位置から最も近い良品ペレットを引き続きピックアップ
する様子を示している。

第４図（ａ）乃至（Ｃ）は、オペレータにより、Ｎ段取
りの飛越し数指定テーブルＪＴをＮ−５に指定してペレ
ットの右取りを行う様子を示している。ポインタＰは、
（２Ｎ−１）の値を取り、０−　（２Ｎ−１）→０の値
を１個のペレットのダイボンディング毎に順次更新する
。このＮ段取りの飛越し数指定テーブルＪＴと第２図の
ペレット配列テーブルＦＡＴとを用いて、次にピックア
ップすべきペレットの位置を求める。なお、次にピック
アップしようとするペレットが不良であったり、ペレッ
トが無かった場合は、ポインタＰを２進めて次の次のペ
レットへ処理を移す。

第７図は、不良ペレットが連続した場合の最大飛越し位
置の様子を示しており、一連のピックアップ処理の進行
につれて第７図のペレット群のパターンは、ａ　−ｉが
繰返し、ａ　−ｅかに〜０に対応するようになる。即ち
、いま、Ｎ−５を指定して第５図に示したように９個の
ペレットを処理する場合において、第７図中のａの位置
のペレットにピックアップポイントがある場合は、ｂの
位置のペレットを調べ、このペレットが不良であれば、
Ｃの位置のペレットまで移動させる。また、ｄの位置の
ペレットにピックアップポイントがある場合は、ｅ、ｆ
、ｇ、ｈの位置のペレットを順次調べ、これらのペレッ
トが全部不良であれば、ｉの位置のペレットまで移動さ
せる。

なお、上記実施例では、テレビジョンカメラにより３段
×３列の９個のペレットを同時に撮像したが、少なくと
も２段×２列の６個のペレットを同時に撮像して少なく
とも２段のペレットをジグザグに順次ピックアップする
ことにより多段取りを実現できる。このように、複数段
および複数列のペレットを対象として各段のペレットを
ジグザグ状にピックアップすることにより連続的に製造
された半導体装置は、製造番号順における半導体装置の
電気的特性の変化の周期が長くなる。この様子を第８図
のグラフに示している。即ち、例えば可変容量ダイオー
ドを連続的に製造する場合、単に１段のペレットを対象
として順次ピックアップする１段取りの場合に比べて、
３段取り、５段取り、７段取りと段数が増加する程、上
記可変容量ダイオードの容量（例えばＩＯＶ印加時の容
量）のばらつきの周期が長くなるという結果が得られた
。

［発明の効果］ 上述したように本発明の半導体ペレットのダイボンディ
ング方法によれば、半導体ウェハ内で７は気的特性がよ
く似たペレットを順序よくピックアップするためのピッ
クアップ優先順位を自動的に決定するので、連続的に電
気的特性の揃った半導体装置を製造することができるよ
うになる。この場合、複数段のペレットをジグザグ状に
順次ピックアップする際に不良ペレットが存在した時に
、この不良ペレットの位置から、電気的特性がよく似た
ペレットを順序よくピックアップするように定められた
次のピックアップの対象とするペレットの位置までの飛
び越し許可ペレット数およびペレット選択の移動方向を
指定するデータを予め設定しておき、このデータを参照
しながらピックアップ優先順位を決定するので、ダイボ
ンディング装置の稼働率を高めることが可能となる。ま
た、ペレット群の一連のピックアップの進行に伴って半
導体ウェハの周辺部のペレットをピックアップする際、
前記形状判別処理により所定の設定数の不良ペレットが
連続的に検出された場合には、上記一連のピックアップ
の最後にピックアップされる良品ペレットのピックアッ
プ位置から最短距離の位置に残っている良品ペレットを
引き続きピックアップするので、連続的に電気的特性の
揃った半導体装置を製造することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体ペレットのダイボンディング方
法で使用される半導体ペレットのダイボンディング装置
の一例を示す構成説明図、ＴＳ２図および第３図は第１
図中のペレット認識処理装置中のペレット記憶テーブル
およびペレット配列テーブルを示す図、第４図（ａ）乃
至（ｄ）は第１図中のペレット認識処理装置中の飛越し
数指定テーブルおよび左取り指定テーブルおよび右取り
指定テーブルおよびポインタを示す図、第５図は第１図
中のテレビジョンカメラにより３段×３列の９個のペレ
ットを同時に撮像する様子を示す図、第６図は本発明方
法により３段のペレットを対象として各段のペレットを
ジグザグ状にピックアップする３段取りを行う様子を示
す図、第７図は本発明方法によるＮ段取りに際して不良
ペレットが連続した場合の最大飛越し位置の様子を示す
図、第８図は本発明方法により連続的に製造された半導
体装置の電気的特性の変化の周期を示す図である。 １・・・ＸＹステージ、２・・・ペレット群、３・・・
ピックアップ・ダイボンディング機構、４・・・工業用
テレビジョンカメラ、５・・・Ａ／Ｄ変換器、６・・・
ペレット認識処理装置、７・・・モータ駆動回路、８・
・・Ｘ方向駆動用モータ、９・・・Ｙ方向駆動用モータ
、１０・・・ダイボンディング制御装置、ＰＭＴ・・・
ペレット記憶テーブル、ＰＡＴ・・・ペレット配列テー
ブル、ＪＴ・・・Ｎ段取りの飛越し数指定テーブル、Ｌ
Ｔ・・・左取り指定テーブル、ＲＴ・・・右取り指定テ
ーブル、Ｐ・・・ポインタ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第 図 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）素子形成後の一枚の半導体ウェハが複数個に分割
   されてなる二次元に配列された複数個のペレットの中か
   ら１個づつペレットをピックアップしてリードフレーム
   の所定位置にマウントする半導体ペレットのダイボンデ
   ィング方法において、 前記二次元に配列されたペレットの複数段および複数列
   のペレットを同時に撮像して得た画像からペレットそれ
   ぞれの形状判別による良否判別処理と位置検出処理を行
   い、この処理の結果に基づいて前記半導体ウェハ内で電
   気的特性がよく似たペレットを順序よくピックアップす
   るためのピックアップ優先順位を自動的に決定すること
   を特徴とする半導体ペレットのダイボンディング方法。
2. 　（２）請求項１記載の半導体ペレットのダイボンディ
   ング方法において、半導体ウェハ内で電気的特性がよく
   似たペレットを順序よくピックアップするためのピック
   アップ優先順位を自動的に決定する方法は、複数段のペ
   レットをジグザグ状に順次ピックアップする際に不良ペ
   レットが存在した時に、この不良ペレットの位置から、
   電気的特性がよく似たペレットを順序よくピックアップ
   するように定められた次のピックアップの対象とするペ
   レットの位置までの飛び越し許可ペレット数およびペレ
   ット選択の移動方向を指定するデータを予め設定してお
   き、このデータを参照しながらピックアップ優先順位を
   決定することを特徴とする半導体ペレットのダイボンデ
   ィング方法。
3. （３）請求項１記載の半導体ペレットのダイボンディン
   グ方法において、ペレット群の一連のピックアップの進
   行に伴って半導体ウェハの周辺部のペレットをピックア
   ップする際、前記形状判別処理により所定の設定数の不
   良ペレットが連続的に検出された場合には、前記一連の
   ピックアップの最後にピックアップされる良品ペレット
   のピックアップ位置から最短距離の位置に残っている良
   品ペレットを引続きピックアップするようにピックアッ
   プ優先順位を自動的に決定することを特徴とする半導体
   ペレットのダイボンディング方法。