(57)【要約】【課題】ボンディング対象物の高さを正確に測定しかつボンディング時間を短縮することが可能なワイヤボンディング装置の提供を目的とする。【解決手段】ワイヤボンディング装置は、高さ測定用カメラと認識装置とを含む。高さ測定用カメラは、ボンディング対象物の平面位置を測定するための平面位置認識用カメラに対して、インラインにかつ独立して設けられている。認識装置は、高さ測定用カメラによって撮影されたボンディング対象物の画像であって、ボンディング対象物にフォーカスが合っている画像を撮影した高さ測定用カメラのフォーカス値に基づき、金属ワイヤの先端がボンディング対象物に接触する高さを検出する。【選択図】図１
2020119988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ワイヤをボンディング対象物にワイヤボンディングする際に、前記金属ワイヤの先端が前記ボンディング対象物に接触する高さを検出するワイヤボンディング装置であって、
前記ボンディング対象物の平面位置を測定するための平面位置認識用カメラに対して、インラインにかつ独立して設けられる高さ測定用カメラと、
前記高さ測定用カメラによって撮影された前記ボンディング対象物の画像であって、前記ボンディング対象物にフォーカスが合っている前記画像を撮影した前記高さ測定用カメラのフォーカス値に基づき、前記金属ワイヤの先端が前記ボンディング対象物に接触する前記高さを検出する認識装置と、を備える、ワイヤボンディング装置。
【請求項２】
前記認識装置は、
前記高さ測定用カメラの前記フォーカス値に基づいて前記ボンディング対象物の高さを演算し、
前記ボンディング対象物の高さに基づいて、前記金属ワイヤの前記先端が前記ボンディング対象物に向かって高速で移動する高速動作領域よりも前記ボンディング対象物に近い領域であり、かつ、前記金属ワイヤの前記先端が前記高速動作領域における移動速度よりも低速で移動して前記ボンディング対象物に接触する領域であるタッチ検出領域を決定する、請求項１に記載のワイヤボンディング装置。
【請求項３】
前記認識装置は、
前記高さ測定用カメラによって撮影された前記ボンディング対象物の前記画像に基づき、前記ボンディング対象物の傾きを、さらに検出し、
前記ボンディング対象物の前記傾きに基づいて、前記平面位置認識用カメラが前記ボンディング対象物を撮影する際の照明値を決定する、請求項１または請求項２に記載のワイヤボンディング装置。
【請求項４】
金属ワイヤをボンディング対象物にワイヤボンディングする際に、前記金属ワイヤの先端が前記ボンディング対象物に接触する高さを検出するワイヤボンディング装置であって、
前記ボンディング対象物の平面位置を測定するための平面位置認識用カメラに対して、インラインにかつ独立して設けられるレーザー変位計と、
前記レーザー変位計によって測定される測定値に基づき、前記金属ワイヤの先端が前記ボンディング対象物に接触する前記高さを検出する認識装置と、を備えるワイヤボンディング装置。
【請求項５】
前記認識装置は、
前記レーザー変位計によって測定された前記測定値に基づいて前記ボンディング対象物の高さを演算し、
前記ボンディング対象物の高さに基づいて、前記金属ワイヤの前記先端が前記ボンディング対象物に向かって高速で移動する高速動作領域よりも前記ボンディング対象物に近い領域であり、かつ、前記金属ワイヤの前記先端が前記高速動作領域における移動速度よりも低速で移動して前記ボンディング対象物に接触する領域であるタッチ検出領域を決定する、請求項４に記載のワイヤボンディング装置。
【請求項６】
前記認識装置は、
前記レーザー変位計によって測定された前記測定値に基づき、前記ボンディング対象物の傾きを、さらに検出し、
前記ボンディング対象物の前記傾きに基づいて、前記平面位置認識用カメラが前記ボンディング対象物を撮影する際の照明値を決定する、請求項４または請求項５に記載のワイヤボンディング装置。
【請求項７】
金属ワイヤをボンディング対象物にワイヤボンディングする際に、前記金属ワイヤの先端が前記ボンディング対象物に接触する高さを検出するワイヤボンディング方法であって、
前記ボンディング対象物の平面位置を測定するための平面位置認識用カメラに対して、インラインにかつ独立して設けられた高さ測定用カメラによって前記ボンディング対象物を撮影し、
前記高さ測定用カメラによって撮影された前記ボンディング対象物の画像であって、前記ボンディング対象物にフォーカスが合っている前記画像を撮影した前記高さ測定用カメラのフォーカス値に基づき、前記金属ワイヤの先端が前記ボンディング対象物に接触する前記高さを検出する、ワイヤボンディング方法。
【請求項８】
金属ワイヤをボンディング対象物にワイヤボンディングする際に、前記金属ワイヤの先端が前記ボンディング対象物に接触する高さを検出するワイヤボンディング方法であって、
前記ボンディング対象物の平面位置を測定するための平面位置認識用カメラに対して、インラインにかつ独立して設けられたレーザー変位計によって前記ボンディング対象物にレーザーを照射し、
前記レーザー変位計によって測定される測定値に基づき、前記金属ワイヤの先端が前記ボンディング対象物に接触する前記高さを検出する、ワイヤボンディング方法。
【請求項９】
金属ワイヤを半導体チップにワイヤボンディングする際に、前記金属ワイヤの先端が前記半導体チップに接触する高さを検出するワイヤボンディング装置を用いた半導体装置の製造方法であって、
前記半導体チップの平面位置を測定するための平面位置認識用カメラに対して、インラインにかつ独立して設けられた高さ測定用カメラによって前記半導体チップを撮影し、
前記高さ測定用カメラによって撮影された前記半導体チップの画像であって、前記半導体チップにフォーカスが合っている前記画像を撮影した前記高さ測定用カメラのフォーカス値に基づき、前記金属ワイヤの先端が前記半導体チップに接触する前記高さを検出する、半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
金属ワイヤを半導体チップにワイヤボンディングする際に、前記金属ワイヤの先端が前記半導体チップに接触する高さを検出するワイヤボンディング装置を用いた半導体装置の製造方法であって、
前記半導体チップの平面位置を測定するための平面位置認識用カメラに対して、インラインにかつ独立して設けられたレーザー変位計によって前記半導体チップにレーザーを照射し、
前記レーザー変位計によって測定される測定値に基づき、前記金属ワイヤの先端が前記半導体チップに接触する前記高さを検出する、半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤボンディング装置、ワイヤボンディング方法および半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤボンディング装置は、金属ワイヤを、チップ上またはリードフレーム上にボンディングする（例えば特許文献１または２参照）。ボンディングの際、キャピラリーがチップに接触して破損することを防ぐため、ワイヤボンディング装置は、ボンディング前に金属ワイヤの先端がチップ上に接触する座標を測定するための動作であるタッチ検出動作を行う。ボンディングヘッドは、まず、装置最高速度で移動してチップに近づく。タッチ検出時には、その最高速度よりも低速でボンディングヘッドが移動することにより、金属ワイヤの先端がチップ上に接触する。タッチ検出領域は、予め入力された任意の係数(座標)に基づいて設定されており、その任意の係数は、チップの傾きおよびリードフレームの傾きを考慮して、余裕をもった値が入力されている。そのため、タッチ検出時に、ボンディングヘッドが最高速度で移動できる範囲は限定され、ボンディング工程に時間を要している。
【０００３】
特許文献１に記載のワイヤボンディング装置においては、１つのオートフォーカス機能付カメラが半導体チップのボンディングパッドの平面方向および垂直方向の位置を測定する。それにより、ワイヤボンディング装置は、ワイヤボンディング装置と半導体チップとの位置関係を取得する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−１７８２０号公報
【特許文献２】特開平１１−２６４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
１つのカメラによって、半導体チップの平面位置および高さを測定する場合、ワイヤボンディング装置は、平面位置を認識するための画像を取得して演算し、かつ、高さを認識するためにカメラのフォーカス合わせを行った上で画像を取得して演算する。そのため、高さ測定には時間を要していた。高さの測定時間を短縮するために、平面位置の認識動作やフォーカス合わせの動作時間を短くした場合、高さの測定結果に誤差が生じることがあった。
【０００６】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたものであり、ボンディング対象物の高さを正確に測定しかつボンディング時間を短縮することが可能なワイヤボンディング装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るワイヤボンディング装置は、金属ワイヤをボンディング対象物にワイヤボンディングする際に、金属ワイヤの先端がボンディング対象物に接触する高さを検出する。ワイヤボンディング装置は、高さ測定用カメラと認識装置とを含む。高さ測定用カメラは、ボンディング対象物の平面位置を測定するための平面位置認識用カメラに対して、インラインにかつ独立して設けられている。認識装置は、高さ測定用カメラによって撮影されたボンディング対象物の画像であって、ボンディング対象物にフォーカスが合っている画像を撮影した高さ測定用カメラのフォーカス値に基づき、金属ワイヤの先端がボンディング対象物に接触する高さを検出する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ボンディング対象物の高さを正確に測定しかつボンディング時間を短縮するワイヤボンディング装置の提供が可能である。
【０００９】
本発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１におけるワイヤボンディング装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１におけるワイヤボンディング装置の構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１におけるワイヤボンディング方法および半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１における高さ測定用カメラが半導体チップの画像を撮影している状態を示す図である。
【図５】実施の形態１におけるワイヤボンディング装置により製造される半導体装置の一例を示す図である。
【図６】実施の形態２におけるワイヤボンディング装置の構成を示す図である。
【図７】実施の形態２におけるワイヤボンディング装置の構成を示すブロック図である。
【図８】実施の形態２におけるワイヤボンディング方法および半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態２におけるレーザー変位計が半導体チップにレーザーを照射している状態を示す図である。
【図１０】実施の形態３におけるワイヤボンディング方法および半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態４におけるワイヤボンディング方法および半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜実施の形態１＞
実施の形態１におけるワイヤボンディング装置は、金属ワイヤをボンディング対象物にワイヤボンディングする際に、金属ワイヤの先端がボンディング対象物に接触する高さを検出する。図１は、実施の形態１におけるワイヤボンディング装置の構成を示す図である。
【００１２】
ワイヤボンディング装置は、高さ測定用カメラ８、平面位置認識用カメラ１０およびワイヤボンディング部１１を含む。
【００１３】
高さ測定用カメラ８は、平面位置認識用カメラ１０に対して、インラインにかつ独立して設けられている。高さ測定用カメラ８は、オートフォーカス機能を有する。高さ測定用カメラ８は、ボンディング対象物１の高さを測定するために、ボンディング対象物１の画像を撮影する。高さ測定用カメラ８は、ボンディング対象物１の平面位置を認識するための画像は撮影しない。ボンディング対象物１は、例えば、半導体チップである。
【００１４】
平面位置認識用カメラ１０は、ボンディング対象物１の平面位置を検出のための専用カメラである。平面位置認識用カメラ１０は、ボンディング対象物１の平面方向の位置を検出するため、ボンディング対象物１の画像を撮影する。
【００１５】
ワイヤボンディング部１１は、超音波ホーン５、キャピラリー４およびトーチ棒２を有する。超音波ホーン５は、ボンディングヘッド部（図示しない）に取り付けられている。キャピラリー４は、超音波ホーン５に取り付けられており、キャピラリー４の先端からは金属ワイヤ３が延出している。金属ワイヤ３は、例えば、金ワイヤ、銀ワイヤ、銅ワイヤ等である。トーチ棒２は、その先端が金属ワイヤ３の先端に対向するよう取り付けられている。
【００１６】
ワイヤボンディング部１１は、ボンディングの際、キャピラリー４がボンディング対象物１に接触して破損することを防ぐため、ボンディング前にタッチ検出動作を行う。タッチ検出動作とは、金属ワイヤ３の先端がボンディング対象物１に接触する座標（例えば、平面位置または高さ）を測定するための動作である。そのタッチ検出動作において、キャピラリー４は高速で移動してボンディング対象物１に近づき、その後、低速で移動して金属ワイヤ３の先端をボンディング対象物１に接触させる。そのキャピラリー４が高速で移動する領域を高速動作領域６、低速で移動する領域をタッチ検出領域７という。すなわち、高速動作領域６では、金属ワイヤ３の先端は、例えば最高速度で移動する。タッチ検出領域７では、金属ワイヤ３の先端は、高速動作領域６における移動速度よりも低速で移動して、ボンディング対象物１に接触する。タッチ検出領域７は、高速動作領域６よりもボンディング対象物１に近い領域である。
【００１７】
図２は、実施の形態１におけるワイヤボンディング装置の構成を示すブロック図である。ワイヤボンディング装置は、高さ認識装置１５および平面位置認識装置１６をさらに含む。
【００１８】
高さ認識装置１５は、ボンディング対象物１に対するフォーカスが適正である画像、つまりフォーカスが合っている画像を撮影した際の、高さ測定用カメラ８のフォーカス値に基づき、ボンディング対象物１の高さを演算する。そして、高さ認識装置１５は、ボンディング対象物１の高さに基づき、タッチ検出領域７を決定する。
【００１９】
高さ認識装置１５は、ワイヤボンディング部１１のタッチ検出動作によって、金属ワイヤ３の先端がボンディング対象物１に接触する高さを検出する。なお、高さ認識装置１５は、ボンディング対象物１の平面位置を認識するための機能を有していない。
【００２０】
平面位置認識装置１６は、平面位置認識用カメラ１０によって撮影されたボンディング対象物１の画像に基づき、ボンディング対象物１の平面位置を認識する。
【００２１】
高さ認識装置１５および平面位置認識装置１６の各々は、処理回路（図示せず）を含む。例えば、処理回路は、各装置の機能を実現するためのプログラムを記憶するメモリと、そのプログラムを実行するプロセッサとを含む。高さ認識装置１５の処理回路は、上記のフォーカス値に基づいてボンディング対象物１の高さを演算し、タッチ検出領域７を決定する。そして、処理回路は、金属ワイヤ３の先端がボンディング対象物１に接触する高さを検出する。また、平面位置認識装置１６の処理回路は、ボンディング対象物１の画像に基づき、ボンディング対象物１の平面位置を認識する。
【００２２】
図３は、実施の形態１におけるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置を用いた半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。ここでは、ボンディング対象物１は半導体チップである。
【００２３】
ステップＳ１０にて、高さ測定用カメラ８は、半導体チップごとに、その半導体チップの画像を撮影する。この際、高さ測定用カメラ８は、オートフォーカス機能を使って、フォーカスが合っている半導体チップの画像を撮影する。図４は、実施の形態１における高さ測定用カメラ８が半導体チップ１Ａの画像を撮影している状態を示す図である。
【００２４】
ステップＳ２０にて、高さ認識装置１５は、半導体チップ１Ａにフォーカスが合っている画像を撮影した際の、高さ測定用カメラ８のフォーカス値に基づき、半導体チップ１Ａの高さを演算する。例えば、高さ認識装置１５は、フォーカス値に基づき、高さ測定用カメラ８と半導体チップ１Ａとの距離を演算することにより、半導体チップ１Ａの高さ方向の座標、つまり高さを取得する。ステップＳ１０およびＳ２０において、高さ測定用カメラ８が、半導体チップ１Ａの高さを測定するための画像を撮影することに特化し、また、高さ認識装置１５が、半導体チップ１Ａの高さを演算することに特化しているため、ワイヤボンディング装置は、半導体チップ１Ａの高さを正確にかつ高速に検出することができる。
【００２５】
ステップＳ３０にて、高さ認識装置１５は、半導体チップ１Ａの高さに基づき、タッチ検出動作のための高速動作領域６とタッチ検出領域７とを決定する。なお、詳細な説明は省略するが、平面位置認識用カメラ１０および平面位置認識装置１６によって、半導体チップ１Ａの平面位置が認識される。ワイヤボンディング部１１のキャピラリー４は、高速動作領域６においては高速で移動して半導体チップ１Ａに近づき、タッチ検出領域７においては低速で移動して金属ワイヤ３の先端を半導体チップ１Ａに接触させる。これにより、高さ認識装置１５は、金属ワイヤの先端がボンディング対象物に接触する高さを検出することができる。本ステップにおけるタッチ検出領域７の決定の際、半導体チップ１Ａの高さが正確に検出されているため、高さ認識装置１５は、タッチ検出領域７を最小に、すなわち高速動作領域６を最長に設定することも可能である。その場合、タッチ検出動作が高速化される。
【００２６】
ステップＳ４０にて、ワイヤボンディング部１１は、ワイヤボンディング動作を行う。図５は、実施の形態１におけるワイヤボンディング装置により製造される半導体装置の一例を示す図である。ここでは、ワイヤボンディング装置は、基板２２上に接合材２１によって接合されている半導体チップ１Ａと、その基板２２とを、ワイヤボンディングして、半導体装置２０を製造する。半導体チップ１Ａおよび半導体装置２０の構成は、図５に示される構成に限定されるものではない。半導体チップ１Ａは、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）もしくはＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である。半導体チップ１Ａは、例えば、ＳｉＣまたはＧａＮなどワイドバンドギャップ半導体を含む電力半導体チップである。基板２２は、例えば、回路基板、ベース板等である。半導体チップ１Ａは、例えば、ケースに収容され、ワイヤボンディング装置は、そのケースの外部と電気的に接続するための外部端子と半導体チップ１Ａとを、金属ワイヤ３によってボンディングしてもよい。
【００２７】
以上をまとめると、実施の形態１におけるワイヤボンディング装置は、金属ワイヤ３をボンディング対象物１にワイヤボンディングする際に、金属ワイヤ３の先端がボンディング対象物１に接触する高さを検出する。ワイヤボンディング装置は、高さ測定用カメラ８と認識装置（高さ認識装置１５）とを含む。高さ測定用カメラ８は、ボンディング対象物１の平面位置を測定するための平面位置認識用カメラ１０に対して、インラインにかつ独立して設けられている。認識装置（高さ認識装置１５）は、高さ測定用カメラ８によって撮影されたボンディング対象物１の画像であって、ボンディング対象物１にフォーカスが合っている画像を撮影した高さ測定用カメラ８のフォーカス値に基づき、金属ワイヤ３の先端がボンディング対象物１に接触する高さを検出する。
【００２８】
このようなワイヤボンディング装置における高さ測定用カメラ８は、平面位置認識用カメラ１０から独立して設けられており、ボンディング対象物１の高さ測定に特化されている。そのため、ワイヤボンディング装置は、ボンディング対象物１ごとに、そのボンディング対象物１の高さを短時間に正確に測定する。
【００２９】
また、ボンディング対象物１の高さが正確に求められているため、ワイヤボンディング装置は、タッチ検出動作における高速動作領域６を長く設定することができる。そのため、ワイヤボンディング装置は、タッチ検出動作に要する時間を短縮する。
【００３０】
このように、実施の形態１におけるワイヤボンディング装置は、ボンディング対象物１の高さを正確に測定しかつボンディング時間を短縮する。
【００３１】
また、高さ測定用カメラ８と平面位置認識用カメラ１０とがインラインに設けられているため、ワイヤボンディング装置は、高さ測定用カメラ８によって一のボンディング対象物を撮影しながら、平面位置認識用カメラ１０によって他のボンディング対象物を撮影することを可能にする。そのため、生産性が向上する。
【００３２】
また、実施の形態１におけるワイヤボンディング装置の認識装置（高さ認識装置１５）は、高さ測定用カメラ８のフォーカス値に基づいてボンディング対象物１の高さを演算し、ボンディング対象物１の高さに基づいて、金属ワイヤ３の先端がボンディング対象物１に向かって高速で移動する高速動作領域６よりもボンディング対象物１に近い領域であり、かつ、金属ワイヤ３の先端が高速動作領域６における移動速度よりも低速で移動してボンディング対象物１に接触する領域あるタッチ検出領域７を決定する。
【００３３】
このようなワイヤボンディング装置は、タッチ検出動作における高速動作領域６を長く設定することができる。ワイヤボンディング装置は、タッチ検出動作に要する時間を短縮し、ボンディング時間を短縮する。
【００３４】
また、実施の形態１における半導体装置の製造方法は、金属ワイヤ３を半導体チップ１Ａにワイヤボンディングする際に、金属ワイヤ３の先端が半導体チップ１Ａに接触する高さを検出するワイヤボンディング装置を用いる。半導体装置の製造方法は、半導体チップ１Ａの平面位置を測定するための平面位置認識用カメラ１０に対して、インラインにかつ独立して設けられた高さ測定用カメラ８によって半導体チップ１Ａを撮影し、高さ測定用カメラ８によって撮影された半導体チップ１Ａの画像であって、半導体チップ１Ａにフォーカスが合っている画像を撮影した高さ測定用カメラ８のフォーカス値に基づき、金属ワイヤ３の先端が半導体チップ１Ａに接触する高さを検出する。
【００３５】
このような半導体装置の製造方法において、ワイヤボンディング装置における高さ測定用カメラ８は、半導体チップ１Ａの高さ測定に特化されている。したがって、実施の形態１における半導体装置の製造方法は、半導体チップ１Ａごとに、その半導体チップ１Ａの高さを短時間に正確に測定する。
【００３６】
また、半導体チップ１Ａの高さが正確に求められているため、ワイヤボンディング装置は、タッチ検出動作における高速動作領域６を長く設定することができる。したがって、半導体装置の製造方法は、ワイヤボンディング装置のタッチ検出動作に要する時間を短縮し、ボンディング時間を短縮する。
【００３７】
＜実施の形態２＞
実施の形態２におけるワイヤボンディング装置、ワイヤボンディング方法および半導体装置の製造方法を説明する。なお、実施の形態１と同様の構成および動作については説明を省略する。
【００３８】
図６は、実施の形態２におけるワイヤボンディング装置の構成を示す図である。図７は、実施の形態２におけるワイヤボンディング装置の構成を示すブロック図である。
【００３９】
ワイヤボンディング装置は、実施の形態１における高さ測定用カメラ８に代えて、レーザー変位計９を含む。
【００４０】
レーザー変位計９は、平面位置認識用カメラ１０に対して、インラインにかつ独立して設けられている。
【００４１】
高さ認識装置１５は、レーザー変位計９によって測定される測定値である変位に基づき、ボンディング対象物１の高さを演算する。そして、高さ認識装置１５は、ボンディング対象物１の高さに基づき、タッチ検出領域７を決定する。高さ認識装置１５は、ワイヤボンディング部１１のタッチ検出動作によって、金属ワイヤ３の先端がボンディング対象物１に接触する高さを検出する。高さ認識装置１５の機能は、実施の形態１と同様の処理回路（図示せず）により実現される。
【００４２】
図８は、実施の形態２におけるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置を用いた半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。ここでは、ボンディング対象物１は半導体チップ１Ａである。
【００４３】
ステップＳ１１にて、レーザー変位計９は、半導体チップ１Ａごとに、その半導体チップ１Ａに対しレーザーを照射する。図９は、実施の形態２におけるレーザー変位計９が半導体チップ１Ａにレーザーを照射している状態を示す図である。
【００４４】
ステップＳ２１にて、高さ認識装置１５は、レーザー変位計９によって測定される測定値である変位に基づき、半導体チップ１Ａの高さを演算する。例えば、高さ認識装置１５は、その測定値に基づき、レーザー変位計９と半導体チップ１Ａとの距離を演算することにより、半導体チップ１Ａの高さ方向の座標、つまり高さを取得する。
【００４５】
ステップＳ３０以降は、実施の形態１と同様である。
【００４６】
このようなワイヤボンディング装置におけるレーザー変位計９は、平面位置認識用カメラ１０から独立して設けられており、ボンディング対象物１の高さ測定に特化されている。そのため、ワイヤボンディング装置は、ボンディング対象物１ごとに、そのボンディング対象物１の高さを短時間に正確に測定する。
【００４７】
また、ボンディング対象物１の高さが正確に求められているため、ワイヤボンディング装置は、タッチ検出動作における高速動作領域６を長く設定することができる。そのため、ワイヤボンディング装置は、タッチ検出動作に要する時間を短縮する。
【００４８】
このように、実施の形態２におけるワイヤボンディング装置は、ボンディング対象物１の高さを正確に測定しかつボンディング時間を短縮する。
【００４９】
＜実施の形態３＞
実施の形態３におけるワイヤボンディング装置、ワイヤボンディング方法および半導体装置の製造方法を説明する。実施の形態３は実施の形態１の下位概念であり、実施の形態３におけるワイヤボンディング装置は、実施の形態１におけるワイヤボンディング装置の各構成を含む。なお、実施の形態１と同様の構成および動作については説明を省略する。
【００５０】
実施の形態３におけるワイヤボンディング装置は、図１および図２に示された実施の形態１のワイヤボンディング装置と同様の構成を有する。
【００５１】
高さ認識装置１５は、高さ測定用カメラ８によって撮影されたボンディング対象物１の画像に基づき、ボンディング対象物１の高さに加えて、その傾きを検出する。高さ認識装置１５は、その傾きに基づいて、平面位置認識用カメラ１０がボンディング対象物１を撮影する際の照明値を決定する。
【００５２】
平面位置認識用カメラ１０は、その照明値で照明されるボンディング対象物１を撮影する。平面位置認識装置１６は、そのボンディング対象物１の画像に基づき、ボンディング対象物１の平面位置を認識する。
【００５３】
図１０は、実施の形態３におけるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置を用いた半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。ここでは、ボンディング対象物１は半導体チップ１Ａである。
【００５４】
ステップＳ１０は、実施の形態１と同様である。
【００５５】
ステップＳ２２にて、高さ認識装置１５は、半導体チップ１Ａにフォーカスが合っている画像を撮影した際の、高さ測定用カメラ８のフォーカス値に基づき、半導体チップ１Ａの高さを演算する。さらに、高さ認識装置１５は、そのフォーカス値に基づき、半導体チップ１Ａの傾きを演算する。例えば、高さ認識装置１５は、半導体チップ１Ａの面内の複数の場所の各々におけるフォーカス値に基づき、半導体チップ１Ａの傾きを演算する。
【００５６】
ステップＳ３１にて、高さ認識装置１５は、半導体チップ１Ａの高さに基づき、タッチ検出動作のための高速動作領域６とタッチ検出領域７とを決定する。さらに、高さ認識装置１５は、半導体チップ１Ａの傾きに基づき、平面位置認識用カメラ１０が半導体チップ１Ａを撮影する際の照明値を決定する。半導体チップ１Ａが傾きに起因する照明のハレーションが生じた場合、平面位置認識用カメラ１０によって撮影される画像内に、半導体チップ１Ａの少なくとも一部が観察できなくなる。そこで、高さ認識装置１５は、半導体チップ１Ａの傾きに応じた適切な照明値を決定する。例えば、高さ認識装置１５は、予め用意されている半導体チップの傾きと適切な照明値との関係に基づき、半導体チップ１Ａの傾きに対応する照明値に設定する。このように、高さ認識装置１５は、ハレーションを考慮して照明値を決定する。平面位置認識用カメラ１０は、その照明値で照明されるボンディング対象物１を撮影する。平面位置認識装置１６は、そのボンディング対象物１の画像に基づき、ボンディング対象物１の平面位置を認識する。
【００５７】
ステップＳ４０は、実施の形態１と同様である。
【００５８】
このようなワイヤボンディング装置は、ボンディング対象物１ごとに、そのボンディング対象物１の高さを短時間に正確に測定する。そのため、ワイヤボンディング装置は、タッチ検出動作における高速動作領域６を長く設定することができるため、タッチ検出動作に要する時間を短縮する。
【００５９】
さらに、ワイヤボンディング装置は、ボンディング対象物１ごとに、そのボンディング対象物１の傾きを短時間に正確に測定し、ボンディング対象物１の平面位置の認識のための照明値を決定する。そのため、ワイヤボンディング装置は、ボンディング対象物１の認識時間を短縮する。
【００６０】
このように、実施の形態３のワイヤボンディング装置は、ボンディング対象物１の高さを正確に測定しかつボンディング時間を短縮する。
【００６１】
＜実施の形態４＞
実施の形態４におけるワイヤボンディング装置および半導体装置の製造方法を説明する。実施の形態４は実施の形態２の下位概念であり、実施の形態４におけるワイヤボンディング装置は、実施の形態２におけるワイヤボンディング装置の各構成を含む。なお、実施の形態２と同様の構成および動作については説明を省略する。
【００６２】
実施の形態４におけるワイヤボンディング装置は、図６および図７に示された実施の形態２のワイヤボンディング装置と同様の構成を有する。
【００６３】
高さ認識装置１５は、レーザー変位計９によって測定される測定値である変位に基づき、ボンディング対象物１の高さに加えて、その傾きを検出する。高さ認識装置１５は、その傾きに基づいて、平面位置認識用カメラ１０がボンディング対象物１を撮影する際の照明値を決定する。
【００６４】
平面位置認識用カメラ１０は、その照明値で照明されるボンディング対象物１を撮影する。平面位置認識装置１６は、そのボンディング対象物１の画像に基づき、ボンディング対象物１の平面位置を認識する。
【００６５】
図１１は、実施の形態４におけるワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置を用いた半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。ここでは、ボンディング対象物１は半導体チップ１Ａである。
【００６６】
ステップＳ１１は、実施の形態２と同様である。
【００６７】
ステップＳ２３にて、高さ認識装置１５は、レーザー変位計９によって測定される測定値である変位に基づき、半導体チップ１Ａの高さを演算する。さらに、高さ認識装置１５は、その測定値に基づき、半導体チップ１Ａの傾きを演算する。例えば、高さ認識装置１５は、半導体チップ１Ａの面内の複数の場所の各々における測定値に基づき、半導体チップ１Ａの傾きを演算する。
【００６８】
ステップＳ３１以降は、実施の形態３と同様である。
【００６９】
このようなワイヤボンディング装置は、ボンディング対象物１ごとに、そのボンディング対象物１の高さを短時間に正確に測定する。そのため、ワイヤボンディング装置は、タッチ検出動作における高速動作領域６を長く設定することができるため、タッチ検出動作に要する時間を短縮する。
【００７０】
さらに、ワイヤボンディング装置は、ボンディング対象物１ごとに、そのボンディング対象物１の傾きを短時間に正確に測定し、ボンディング対象物１の平面位置の認識のための照明値を決定する。そのため、ワイヤボンディング装置は、ボンディング対象物１の認識時間を短縮する。
【００７１】
このように、実施の形態４のワイヤボンディング装置は、ボンディング対象物１の高さを正確に測定しかつボンディング時間を短縮する。
【００７２】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【００７３】
本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、本発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００７４】
１  ボンディング対象物、１Ａ  半導体チップ、２  トーチ棒、３  金属ワイヤ、４  キャピラリー、５  超音波ホーン、６  高速動作領域、７  タッチ検出領域、８  高さ測定用カメラ、９  レーザー変位計、１０  平面位置認識用カメラ、１１  ワイヤボンディング部、１５  高さ認識装置、１６  平面位置認識装置、２０  半導体装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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