(57)【要約】【課題】基板表面の明度とペースト状接着剤の塗布部の明度が近い場合、ペースト状接着剤の塗布エリア全面を検出することが難しい。【解決手段】ダイボンダは、（ａ）照明装置を第一状態にして基板の接着剤の塗布前の状態を撮像し、前記基板の上の前記接着剤の塗布後の状態を撮像し、（ｂ）前記照明装置を第二状態にして前記基板の前記接着剤の塗布前の状態を撮像し、前記基板の上の前記接着剤の塗布後の状態を撮像し、（ｃ）前記照明装置の前記第一状態で撮像した前記塗布後の状態の撮像画像と前記塗布前の状態の撮像画像との差分の２値化データを求め、（ｄ）前記照明装置の前記第二状態で撮像した前記塗布後の状態の撮像画像と前記塗布前の状態の撮像画像との差分の２値化データを求め、（ｅ）前記照明装置の前記第一状態で求めた前記２値化データと前記第二状態で求めた前記２値化データとを合成して前記接着剤の塗布パターンを得る。【選択図】図１９
2020004812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上にペースト状の接着剤を塗布するシリンジと、
前記接着剤が塗布された前記基板の上にダイを搭載するボンディングヘッドと、
前記シリンジの近傍に取り付けられ、第一状態および第二状態で撮像対象に光を照射する照明装置と、
認識用カメラと、
前記照明装置および前記認識用カメラを制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記照明装置を前記第一状態にして前記認識用カメラにより前記基板の前記接着剤の塗布前の状態を撮像し、前記基板の上の前記接着剤の塗布後の状態を撮像し、
前記照明装置を前記第二状態にして前記認識用カメラにより前記基板の前記接着剤の塗布前の状態を撮像し、前記基板の上の前記接着剤の塗布後の状態を撮像し、
前記照明装置の前記第一状態で撮像した前記塗布後の状態の撮像画像と前記塗布前の状態の撮像画像との差分の２値化データを求め、
前記照明装置の前記第二状態で撮像した前記塗布後の状態の撮像画像と前記塗布前の状態の撮像画像との差分の２値化データを求め、
前記照明装置の前記第一状態で求めた前記２値化データと前記第二状態で求めた前記２値化データとを合成して前記接着剤の塗布パターンを得る
ダイボンダ。
【請求項２】
請求項１のダイボンダにおいて、
前記基板は金属メッキされたリードフレームであるダイボンダ。
【請求項３】
請求項１または２のダイボンダにおいて、
撮像画像は複数回の撮像により得た画像を平均化した画像であるダイボンダ。
【請求項４】
請求項１または２のダイボンダにおいて、
前記照明装置の前記第一状態は同軸照明による光の照射であり、前記第二状態は斜光照明による光の照明であるダイボンダ。
【請求項５】
請求項１または２のダイボンダにおいて、
前記制御装置は照明光の波長を切り換えて前記照明装置を前記第一状態および前記第二状態にするダイボンダ。
【請求項６】
請求項１または２のダイボンダにおいて、
前記照明装置は照射方向の異なる斜光照明を複数備え、
前記制御装置は前記斜光照明の点灯および消灯を制御して、前記照明装置を前記第一状態および前記第二状態にするダイボンダ。
【請求項７】
請求項６のダイボンダにおいて、
前記斜光照明のそれぞれは水平方向の照射方向が異なるダイボンダ。
【請求項８】
請求項６のダイボンダにおいて、
前記斜光照明のそれぞれは垂直方向の照射方向が異なるダイボンダ。
【請求項９】
請求項１または２のダイボンダにおいて、
前記照明装置は照射方向の異なる斜光照明を複数備え、
前記制御装置は前記斜光照明の移動を制御して、前記照明装置を前記第一状態および前記第二状態にするダイボンダ。
【請求項１０】
請求項１または２のダイボンダにおいて、
前記照明装置は複数の領域を有するリング状斜光照明を備え、
前記制御装置は前記リング状斜光照明の前記領域ごとに点灯および消灯を制御して、前記照明装置を前記第一状態および前記第二状態にするダイボンダ。
【請求項１１】
請求項１または２のダイボンダにおいて、
前記照明装置は平行光および拡散光を照射可能な照明装置であり、
前記制御装置は前記平行光と前記拡散光との切換えを制御して、前記照明装置を前記第一状態および前記第二状態にするダイボンダ。
【請求項１２】
請求項１１のダイボンダにおいて、
前記照明装置は前記平行光を照射するため照明と前記拡散光を照射するための照明とを有する同軸照明であるダイボンダ。
【請求項１３】
請求項１または２のダイボンダにおいて、
前記照明装置は偏光フィルタまたは波長板を備え、
前記制御装置は前記偏光フィルタの有無または回転、もしくは前記波長板の有無の切換えを制御して、前記照明装置を前記第一状態および前記第二状態にするダイボンダ。
【請求項１４】
（ａ）ダイが貼付されたダイシングテープを保持するウェハリングホルダを搬入する工程と、
（ｂ）基板を搬入する工程と、
（ｃ）前記ダイをピックアップする工程と、
（ｄ）前記基板の上にペースト状の接着剤を塗布する工程と、
（ｅ）前記ピックアップしたダイを前記基板の上にボンディングする工程と、
を含み、
前記（ｄ）工程は、
（ｄ１）照明装置を第一状態にして前記基板の前記接着剤の塗布前の状態を撮像する工程と、
（ｄ２）前記照明装置を第二状態に切り換えて前記基板の前記接着剤の塗布前の状態を撮像する工程と、
（ｄ３）前記照明装置を前記第一状態に切り換えて前記基板の上の前記接着剤の塗布後の状態を撮像する工程と、
（ｄ４）前記照明装置を前記第二状態に切り換えて前記基板の上の前記接着剤の塗布後の状態を撮像する工程と、
（ｄ５）前記照明装置の前記第一状態の前記塗布後の状態の撮像画像と前記塗布前の状態の撮像画像との差分を求め、前記差分の２値化データを求める工程と、
（ｄ６）前記照明装置の前記第二状態の前記塗布後の状態の撮像画像と前記塗布前の状態の撮像画像との差分を求め、前記差分の２値化データを求める工程と、
（ｄ７）前記照明装置の前記第一状態で求めた前記２値化データと前記第二状態で求めた前記２値化データとを合成して前記接着剤の塗布パターンを得る工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４の半導体装置の製造方法において、
前記（ｃ）工程は前記ピックアップされたダイを中間ステージに載置し、
前記（ｅ）工程は前記中間ステージに載置されたダイをピックアップする半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１４の半導体装置の製造方法において、
前記基板は金属メッキされたリードフレームである半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はダイボンダに関し、例えばプリフォーム部を備えるダイボンダに適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程の一部に半導体チップ（以下、単にダイという。）を配線基板やリードフレーム等（以下、単に基板という。）に搭載してパッケージを組み立てる工程があり、パッケージを組み立てる工程の一部に、半導体ウェハ（以下、単にウェハという。）からダイを分割する工程（ダイシング工程）と、分割したダイを基板の上に搭載するボンディング工程とがある。ボンディング工程に使用される半導体製造装置がダイボンダである。
【０００３】
ダイボンダは、はんだ、金メッキ、樹脂を接合材料として、ダイを基板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（搭載して接着）する装置である。ダイを、例えば、基板の表面にボンディングするダイボンダにおいては、コレットと呼ばれる吸着ノズルを用いてダイをウェハから吸着してピックアップし、基板上に搬送し、押付力を付与すると共に、接合材を加熱することによりボンディングを行うという動作（作業）が繰り返して行われる。
【０００４】
樹脂を接合材料として使用する場合、Ａｇエポキシ及びアクリル等の樹脂ペーストが接着剤（以下、ペースト状接着剤という）として使用されている。ダイをリードフレーム等に接着するペースト状接着剤はシリンジ内に封入されている。このシリンジがリードフレームに対して上下動してペースト状接着剤を射出して塗布している。すなわち、ペースト状接着剤を封入したシリンジによってペースト状接着剤が所定の位置に所定量塗布され、そのペースト状接着剤上にダイが圧着されて接着される。
【０００５】
シリンジの近傍には認識用カメラが取り付けられ、この認識用カメラで塗布されたペースト状接着剤が所定位置に所定量だけ塗布されているかを確認する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１９７２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
金属メッキのなされた基板の表面にエポキシ樹脂等のペースト状接着剤を塗布する場合等、基板表面の明度とペースト状接着剤の塗布部の明度が近い場合、ペースト状接着剤の塗布エリア全面を検出することが難しい。
本開示の課題は、基板に塗布されたペースト状接着剤の塗布パターンの検出率を向上することが可能なダイボンダを提供することにある。
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
すなわち、ダイボンダは、（ａ）照明装置を第一状態にして基板の接着剤の塗布前の状態を撮像し、前記基板の上の前記接着剤の塗布後の状態を撮像し、（ｂ）前記照明装置を第二状態にして前記基板の前記接着剤の塗布前の状態を撮像し、前記基板の上の前記接着剤の塗布後の状態を撮像し、（ｃ）前記照明装置の前記第一状態で撮像した前記塗布後の状態の撮像画像と前記塗布前の状態の撮像画像との差分の２値化データを求め、（ｄ）前記照明装置の前記第二状態で撮像した前記塗布後の状態の撮像画像と前記塗布前の状態の撮像画像との差分の２値化データを求め、（ｅ）前記照明装置の前記第一状態で求めた前記２値化データと前記第二状態で求めた前記２値化データとを合成して前記接着剤の塗布パターンを得る。
【発明の効果】
【０００９】
上記ダイボンダによれば、基板に塗布されたペースト状接着剤の塗布パターンの検出率を向上することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ペースト状接着剤の塗布について説明する図である。
【図２】ペースト状接着剤の塗布パターンについて説明する図である。
【図３】ペースト状接着剤の塗布状態について説明する図である。
【図４】金属メッキのなされた基板の表面にペースト状接着剤を塗布する場合の問題点について説明する図である。
【図５】実施形態の光学系を示す図である。
【図６】図５の光学系を用いた画像処理を説明する図である。
【図７】二つの照明の点灯を分けた方がよい理由を説明する図である。
【図８】第二変形例の照明装置の配置を示す平面図である。
【図９】第三変形例の照明装置の斜光照明の配置を示す斜視図である。
【図１０】第四変形例の照明装置を示す模式斜視図である。
【図１１】第五変形例の照明装置を示す模式斜視図である。
【図１２】第六変形例の照明装置を示す模式側面図である。
【図１３】第七変形例の照明装置を示す模式側面図である。
【図１４】第八変形例の照明装置を示す模式斜視図である。
【図１５】実施例のダイボンダを上から見た概念図である。
【図１６】図１５のダイボンダの光学系の構成図である。
【図１７】図１６のプリフォーム部光学系の構成図である。
【図１８】図１５のダイボンダの制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図１９】ペースト状接着剤の検査画像の取得方法を説明するフローチャートである。
【図２０】図１９の検査画像処理を説明するフローチャートである。
【図２１】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】
以下、実施形態、変形例、比較例および実施例について、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。
【００１２】
まず、ペースト状接着剤の塗布について図１〜３を用いて説明する。図１はペースト状接着剤の塗布について説明する図である。図２はペースト状接着剤の塗布パターンについて説明する図であり、図２（ａ）は×印形状であり、図２（ｂ）は丸形状であり、図２（ｃ）は×印形状の間にＹ形状を組合せた形状であり、図２（ｄ）は枠形状である。図３はペースト状接着剤の塗布状態について説明する図であり、図３（ａ）は正常状態であり、図３（ｂ）は不足状態であり、図３（ｃ）ははみ出し状態であり、図３（ｄ）は過多状態である。図３、４において、黒い部分が背景である基板であり、白い部分がペースト状接着剤である。
【００１３】
ペースト状接着剤の塗布は図１（ａ）に示すようにペースト状接着剤が封入されているシリンジＳＹＲの先端のノズルＮＺＬから射出し、ノズルＮＺＬの軌跡に従って塗布することによって行う。シリンジＳＹＲは塗布したい形状によりＸＹＺ軸で駆動され、その軌跡によって×印形状や十字形状など、図２に示すように自由な軌跡を描いて塗布する。このほか、図１（ｂ）に示すように、ノズル先端の形状を加工したスタンプ形状のものがある。以下、ペースト状接着剤の塗布パターンは図２（ａ）の×印形状であるとして説明する。
【００１４】
ダイボンダにはペースト状接着剤の塗布後の状態を検査する検査機能がある。図３に示すように、ペースト状接着剤の塗布状態によって不足（図３（ｂ））、はみ出し（図３（ｃ））、過多（図３（ｄ））などがある。なお、図３（ａ）はペースト状接着剤の塗布状態は正常な場合である。検査はペースト状接着剤の塗布エリアの面積や形状から、理想形状に近いか、もしくはリファレンスとなる塗布形状を記憶したものとの比較などで行う。
【００１５】
次に、パラジウムメッキ等の金属メッキのなされた基板の表面にエポキシ樹脂等のペースト状接着剤を塗布する場合の問題点について図４を用いて説明する。図４は金属メッキのなされた基板の表面にペースト状接着剤を塗布する場合の問題点について説明する図であり、図４（ａ）は斜光照明の画像であり、図４（ｂ）は同軸照明の画像であり、図４（ｃ）は斜光照明の反射を示す図であり、図４（ｄ）は同軸照明の反射を示す図であり、図４（ｅ）は斜光照明の画像を２値化した図であり、図４（ｆ）は同軸照明の画像を２値化した図である。
【００１６】
メッキ面に均一性がない場合が多く、メッキ面の明るさは一様ではなくばらつきがある。そこにエポキシ樹脂を塗布したときの状態を検査することになる。エポキシ樹脂は種類や混合物が多様で、透明、色つき透明、乳白色、グレー、金属粒子を含むものなどさまざまである。また、液状なのでその表面は鏡面反射するが、光が透過するものもある。基板表面のメッキ面の色や反射率（明度）とエポキシ樹脂塗布部の反射率（明度）が近いと以下のような現象を引き起こし、ペースト状接着剤の塗布エリア全面を検出することが難しい。ここで、明度は反射率および反射角度に依存する。また、金属メッキの有無や種類、基板材質等にかかわらず、基板とペースト状接着剤の反射率が近い場合、特に基板側の反射率が若干低い場合、同様な問題点がある。
【００１７】
塗布エリアは液面であるため、照明により鏡面反射が発生し、照明の位置に準じた輝線や暗部が生じる。例えば、図４（ａ）に示すように、斜光照明により取得される画像は塗布エリアの周辺に輝線ＢＩが現れ、塗布エリアの中心に暗部ＤＰが現れる。これは、図４（ｃ）に示すように、斜光照明ＯＬでは照明の入射方向が低いためである。一方、図４（ｂ）に示すように、同軸照明ＣＬにより取得される画像は塗布エリアの中心に輝線ＢＩが現れ、塗布エリアの周辺に暗部ＤＰが現れる。これは、図４（ｄ）に示すように、同軸照明ＣＩでは照明の入射方向が高いためである。
【００１８】
カメラの取得画像を２値化処理しても背景の影響を受け、塗布エリアだけを抽出できない。また、明部と暗部の境界は基板面と明るさが近く、これらも２値化処理では抽出できない。例えば、図４（ｅ）に示すように、斜光照明の画像を２値化したり、図４（ｆ）に示すように、斜光照明の画像を２値化したり、しても塗布エリアだけを抽出することはできない。
【００１９】
次に、上記問題点を解決する実施形態について図５および図６を用いて説明する。図５は実施形態の光学系を示す図である。図６は図５の光学系を用いた画像処理を説明する図であり、図６（ａ）は斜光照明を用いた画像処理を示す図であり、図６（ｂ）は同軸照明を用いた画像処理を示す図であり、図６（ｃ）は図６（ａ）と図６（ｂ）を合成した図である。
【００２０】
実施形態では、照明装置は複数の照明状態を有し、各々の照明状態によるペースト状接着剤の塗布前と塗布後の画像を取得し、差分処理を行う。各照明状態の差分処理した画像から、２値化処理によって塗布エリアを求める。求めた塗布エリアは照明状態毎に論理和としてエリアを合成する。これにより、塗布エリアの検出率（検出できた塗布エリア／実際の塗布エリア）を高くすることができる。
【００２１】
例えば、図５に示すように、照明装置ＩＤの斜光照明ＯＬを使って撮像装置であるカメラＣＡＭにより塗布前後の画像を取得し差分画像処理し、さらに２値化する（図６（ａ））。また、図５に示すように、照明装置ＩＤの同軸照明ＣＬを使ってカメラＣＡＭにより塗布前後の画像を取得し差分画像処理し、さらに２値化する（図６（ａ））。図６（ｃ）に示すように、図６（ａ）の差分画像と図６（ｂ）の差分画像を合成する。
【００２２】
絶対値差分画像処理で背景の不均一な模様の影響を除去し、また複数の照明状態の画像で行い、それを合成することでペースト状接着剤ＰＡの塗布エリアを抽出する。照明の照射位置の変更等照明状態を変更する（例えば同軸照明と斜光照明を切り替える）ことで、ペースト状接着剤ＰＡの輝線や暗部を移動させることができる。移動させた画像でそれぞれ差分処理を行い、合成することで、ペースト状接着剤ＰＡの塗布エリアを抽出することができる。
【００２３】
次に、複数の照明状態を分けた（例えば、照明の点灯を分けた）ほうがよい理由について図７を用いて説明する。図７は二つの照明の点灯を分けた方がよい理由を説明する図であり、図７（ａ）はフラットな明るさの面に液体を塗布したときの画像である。図７（ｂ）は明度分布を示すグラフであり、横軸は座標［×１００］、縦軸は明度［×１００］である。図７（ｃ）は塗布前の明度に対する差分を示すグラフであり、横軸は座標［×１００］、縦軸は明度オフセット［×１００］である。
【００２４】
フラットな明るさの面に液体を塗布したときの明部、暗部が正弦波状に分布していたとする。さらに照明の位置を変えて明部と暗部をわずかに移動させたとする。図７（ａ）に示すように、照明の位置の切換前をＡ、切換後をＢとする。明度分布は横軸をＸ座標、縦軸を明度とすると図７（ｂ）に示すグラフのようになる。実線ＢＡはＡの明度、実線ＢＢはＢの明度、破線ＢＣは移動前と移動後の照明の同時点灯の明度、実線ＢＤは塗布前の明度である。
【００２５】
図７（ｂ）の塗布前の明度（ＢＤ）に対する差分（明度オフセット）が図７（ｃ）に示されている。明度オフセットが縦軸、Ｘ座標を横軸で表している。同時点灯のオフセットは破線Ｅとなり、２分の１周期でオフセットを十分取れない領域が発生する。これに対し各々の差分を行い、絶対値計算後に重ねたグラフは実線Ｆになる。実線Ｆは破線Ｅに比べ、オフセットを十分取れない領域がなくなっていることがわかる。
【００２６】
以下、実施形態の代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態にて説明されているものと同様の構成および機能を有する部分に対しては、上述の実施形態と同様の符号が用いられ得るものとする。そして、かかる部分の説明については、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施形態における説明が適宜援用され得るものとする。また、上述の実施形態の一部、および、複数の変形例の全部または一部が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。
【００２７】
実施形態では、照明の切換については同軸照明と斜光照明を例に記載したが、以下の変形例の照明状態の切換であってもよい。それぞれの切換を選択し、各照明での塗布前後の差分画像を取得する。塗布前に切換ごとに画像を取得し、塗布後に同じ切換を順次実施して画像を再取得する。例えば、第一状態の照明において、ペースト状接着剤の塗布前と塗布後の画像を取得し、差分画像処理による背景基板の模様の影響を除去する。第二状態の照明において、ペースト状接着剤の塗布前と塗布後の画像を取得し、差分画像処理による背景基板の模様の影響を除去する。第一状態および第二状態等の多連照明による各々の差分処理を合成し、ペースト状接着剤の液面に映る輝線もしくは暗部の影響を軽減する。第一状態と第二状態の二つの照明状態に限られるものではなく、三つ以上の照明状態であってもよい。
【００２８】
（第一変形例）
第一変形例では、照明装置は照明の色（照明光の波長）を切り換えて複数の照明状態を得る。照射する照明の色を赤、緑、青の３原色のほか、白、赤外、紫外などを用いる。可視光外の光を使用するときは、その波長に受光感度を持つカメラを用いる。基板のメッキ面とペースト状接着剤の表面の分光反射特性の違いを利用する。
【００２９】
（第二変形例）
第二変形例では、照明装置は斜光照明の照射方向を切り換えて複数の照明状態を得る。図８は第二変形例の照明装置の配置を示す平面図である。
【００３０】
図８に示すように、照明装置は複数の斜光照明ＯＬ１〜ＯＬ８を備える。斜光照明ＯＬ１，ＯＬ３，ＯＬ５，ＯＬ７は基板Ｓの隅付近から基板Ｓの中心付近に光が入射するように配置され、斜光照明ＯＬ２，ＯＬ４，ＯＬ６，ＯＬ８は基板Ｓの四辺のそれぞれと対向する位置から基板Ｓの中心付近に光が入射するように配置される。制御部８は照射方向毎に各々別点灯するように斜光照明ＯＬ１〜ＯＬ８を制御する。
【００３１】
点灯する斜光照明と消灯する斜光照明を変えて第一状態および第二状態を構成する。例えば、照明の第一状態として、斜光照明ＯＬ１，ＯＬ３，ＯＬ５，ＯＬ７を点灯し、斜光照明ＯＬ２，ＯＬ４，ＯＬ６，ＯＬ８を消灯する。照明の第二状態として、斜光照明ＯＬ１，ＯＬ３，ＯＬ５，ＯＬ７を消灯し、斜光照明ＯＬ２，ＯＬ４，ＯＬ６，ＯＬ８を点灯する。
【００３２】
第一状態と第二状態の二つの照明状態に限られるものではなく、三つ以上の照明状態であってもよい。例えば、第一状態として斜光照明ＯＬ１を点灯して他の斜光照明を消灯し、第二状態として斜光照明ＯＬ２を点灯して他の斜光照明を消灯し、・・・、第八状態として斜光照明ＯＬ８を点灯して他の斜光照明を消灯するようにしてもよい。
【００３３】
（第三変形例）
第三変形例では照明装置は複数の斜光照明を有し斜光照明を切り換えて複数の照明状態を得る。図９は第三変形例の照明装置の斜光照明の配置を示す斜視図である。
【００３４】
図９に示すように、照明装置は照射角度の異なる複数の斜光照明ＯＬ1〜ＯＬ３を備える。制御部８は照射角度毎に各々別点灯するように斜光照明ＯＬ１〜ＯＬ３を制御する。例えば、第一状態として斜光照明ＯＬ１を点灯して斜光照明ＯＬ２，ＯＬ３を消灯し、第二状態として斜光照明ＯＬ２を点灯して斜光照明ＯＬ１，ＯＬ３を消灯する。第二状態として斜光照明ＯＬ３を点灯して斜光照明ＯＬ１，ＯＬ２消灯してもよい。なお、第三状態も設けて斜光照明ＯＬ３を点灯して斜光照明ＯＬ１，ＯＬ２を消灯するようにしてもよい。
【００３５】
（第四変形例）
第四変形例では照明装置は斜光照明を移動して複数の照明状態を得る。図１０は第四変形例の照明装置を示す模式斜視図である。
【００３６】
第二変形例の場合、照明装置の斜光照明を固定して配置したが、図１０に示すように、第四変形例では、バータイプの斜光照明（斜光バー照明）ＢＬＤ１〜ＢＬＤ４を備える。制御部８は斜光バー照明ＢＬＤ１〜ＢＬＤ４を矢印方向の水平方向に回転するよう制御する。例えば、第一状態において斜光バー照明ＢＬＤ１〜ＢＬＤ４を基板Ｓの四辺に対向するように配置し、第二状態において斜光バー照明ＢＬＤ１〜ＢＬＤ４を回転させて基板Ｓの四隅に配置する。第二状態は第一状態に対し４５度回転するものに限定されず、０度よりも大きく９０度よりも小さい任意の角度であってもよい。また、４５度よりも小さくする場合は三つ以上の状態を設けてもよい。
【００３７】
（第五変形例）
第五変形例では斜光リング照明の領域を分割し、点灯位置を切り換えて複数の照明状態を得る。図１１は第五変形例の照明装置を示す模式斜視図である。
【００３８】
実施形態、第二変形例および第三変形例の場合、斜光バー照明装置を用いたが、第五変形例では、図１１に示すようにリングタイプの斜光照明（斜光リング照明）ＲＬＤを用い、領域Ｒ１〜Ｒ８は領域毎に点灯および消灯の調光が可能にされている。制御部８は各領域Ｒ１〜Ｒ８毎に各々別点灯するように斜光リング照明ＲＬＤを制御する。
【００３９】
点灯する領域と消灯する領域を変えて第一状態および第二状態を構成する。例えば、照明の第一状態として、領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を点灯し、領域Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８を消灯する。照明の第二状態として、領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を消灯し、領域Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８を点灯する。
【００４０】
第一状態と第二状態の二つの照明状態に限られるものではなく、三つ以上の照明状態であってもよい。例えば、第一状態として領域Ｒ１を点灯して他の領域を消灯し、第二状態として領域Ｒ２を点灯して他の斜光照明を消灯し、・・・、第八状態として領域Ｒ８を点灯して他の斜光照明を消灯するようにしてもよい。
【００４１】
（第六変形例）
第六変形例では同軸照明において平行光と拡散光とを切り換えて複数の照明状態を得る。図１２は第六変形例の照明装置を示す模式側面図であり、図１２（ａ）は同軸照明が平行光を照射する状態を示す側面図であり、図１２（ｂ）は同軸照明が拡散光を照射する状態を示す側面図である。
【００４２】
同軸照明ＣＬ１は、図１２（ａ）に示すように、照明ＬＳ１の発光面にレンズＬＮ１，ＬＮ２およびハーフミラーＨＭ１を設置して平行光を出力する同軸照明と、図１２（ｂ）に示すように、照明ＬＳ２の発光面に拡散板ＤＰ１およびハーフミラーＨＭ２を設置して拡散光を出力する同軸照明と、構成を備える。制御部８は、照明ＬＳ１、ＬＳ２の点灯および消灯を制御し、第一状態である図１２（ａ）の斜光照明と第二状態である図１２（ｂ）の斜光照明の切換を行う。
【００４３】
（第七変形例）
第七変形例では斜光照明において平行光と拡散光とを切り換えて複数の照明状態を得る。図１３は第七変形例の照明装置を示す模式側面図であり、図１３（ａ）は斜光照明が平行光を照射する状態を示す側面図であり、図１３（ｂ）は斜光照明が拡散光を照射する状態を示す側面図である。
【００４４】
図１３（ａ）に示すように、斜光照明ＯＬの発光面にレンズＬＮ３を設置して平行光を出力する状態と、図１３（ｂ）に示すように、斜光照明ＯＬの発光面に拡散板ＤＰ２を設置して拡散光を出力する状態と、を備える。制御部８は、レンズＬＮ３および拡散板ＤＰ２の切り換えを制御し、第一状態である図１３（ａ）の状態と第二状態である図１３（ｂ）の状態の切換を行う。
【００４５】
なお、第七変形例は第六変形例と組み合わせることにより、四つの照明状態を得ることができる。
【００４６】
（第八変形例）
第八変形例では偏光方向や位相を切り換えて複数の照明状態を得る。図１４は第八変形例の照明装置を示す模式斜視図である。
【００４７】
照明ＬＳ３とペースト状接着剤ＰＡとの間に偏光フィルタＰＦ１や波長板ＷＰ１、ペースト状接着剤ＰＡとカメラＣＡＭとの間に偏光フィルタＰＦ２や波長板ＷＰ２を設置する。制御部８は偏光フィルタＰＦ１、ＰＦ２および波長板ＷＰ１，ＷＰ２をモータにより脱着できるように制御するか、または偏光フィルタＰＦ１，ＰＦ２を回転できるように制御する。これにより、ペースト状接着剤ＰＡに照射される光とカメラＣＡＭが集光する光を偏光させたり（第一状態）、偏光させなかったり（第二状態）、位相をずらしたり（第三状態）、偏光方向を変えたり（第四状態）して、異なる模様のペースト状接着剤ＰＡの画像を取得することができる。
【００４８】
実施形態の照明装置を適用した例について実施例を用いて説明する。照明装置は第一変形例から第八変形例の何れかまたはその組み合わせであってもよい。
【実施例】
【００４９】
実施例のダイボンダの構成について図１５〜１７を用いて説明する。図１５は実施例のダイボンダを上から見た概念図である。図１６は図１５のダイボンダの光学系の構成図である。図１７は図１６のプリフォーム部光学系の構成図である。
【００５０】
ダイボンダ１０は大別してウェハ供給部１と、ワーク供給・搬送部２と、ダイボンディング部３と、を有する。
【００５１】
ウェハ供給部１は、ウェハカセットリフタ１１と、ピックアップ装置１２とを有する。ウェハカセットリフタ１１はウェハリング１６が充填されたウェハカセット（図示せず）を有し，順次ウェハリング１６をピックアップ装置１２に供給する。ピックアップ装置１２は、所望するダイＤをウェハリング１６からピックアップできるように、ウェハリング１６を移動し、ダイＤを突き上げる。
【００５２】
ワーク供給・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とを有し、リードフレーム等の基板Ｓを矢印方向に搬送する。スタックローダ２１は、ダイＤを接着する基板Ｓ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Ｓ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Ｓを保管する。
【００５３】
ダイボンディング部３はプリフォーム部（ペースト塗布ユニット）３１とボンディングヘッド部３２とを有する。プリフォーム部３１はフレームフィーダ２２により搬送されてきた基板Ｓにシリンジ３６でエポキシ樹脂等のペースト状接着剤ＰＡを塗布する。基板Ｓが、例えば、複数個の単位リードフレームが横一列に並べられて一連に連設されている多連リードフレームの場合は、単位リードフレームのタブごとにペースト状接着剤ＰＡを塗布する。ここで、基板Ｓはパラジウムメッキがされている。ボンディングヘッド部３２は、ピックアップ装置１２からダイＤをピックアップして上昇し、ダイＤをフレームフィーダ２２上のボンディングポイントまで移動させる。そして、ボンディングヘッド部３２はボンディングポイントでダイＤを下降させ、ペースト状接着剤ＰＡが塗布された基板Ｓ上にダイＤをボンディングする。
【００５４】
ボンディングヘッド部３２は、ボンディングヘッド３５をＺ軸方向（高さ方向）に昇降させ、Ｙ軸方向に移動させるＺＹ駆動軸６０と、Ｘ軸方向に移動させるＸ駆動軸７０とを有する。ＺＹ駆動軸６０は、矢印Ｃで示すＹ軸方向、即ちボンディングヘッド３５をピックアップ装置１２内のピックアップ位置とボンディングポイントとの間を往復するＹ駆動軸４０と、ダイＤをウェハ１４からピックアップする又は基板Ｓにボンディングするために昇降させるＺ駆動軸５０とを有する。Ｘ駆動軸７０は、ＺＹ駆動軸６０全体を、基板Ｓを搬送する方向であるＸ方向に移動させる。
【００５５】
図１６に示すように、光学系８８は、シリンジ３６の塗布位置を把握するプリフォーム部光学系３３と、ボンディングヘッド３５が搬送されてきた基板Ｓにボンディングするボンディング位置を把握するボンディング部光学系３４と、ボンディングヘッド３５がウェハ１４からピックアップするダイＤのピックアップ位置を把握するウェハ部光学系１５とを有する。各部光学系は、対象に対して照明する照明装置とカメラを有する。例えば、図１７に示すように、プリフォーム部光学系３３は、同軸照明ＣＬおよび斜光照明ＯＬを有する照明装置ＩＤと、プリフォーム認識カメラ３３ａと、を有する。ウェハ１４において網目状にダイシングされたダイＤは、ウェハリング１６に固定されたダイシングテープ１７に固定されている。
【００５６】
この構成によって、ペースト状接着剤ＰＡがシリンジ３６によって正確な位置に塗布され、ダイＤがボンディングヘッド３５によって確実にピックアップされ、基板Ｓの正確な位置にボンディングされる。
【００５７】
制御系８０について図１８を用いて説明する。図１８は図１５のダイボンダの制御系の概略構成を示すブロック図である。制御系８０は制御部８と駆動部８６と信号部８７と光学系８８とを備える。制御部８は、大別して、主としてＣＰＵ（Central Processor Unit）で構成される制御・演算装置８１と、記憶装置８２と、入出力装置８３と、バスライン８４と、電源部８５とを有する。記憶装置８２は、処理プログラムなどを記憶しているＲＡＭで構成されている主記憶装置８２ａと、制御に必要な制御データや画像データ等を記憶しているＨＤＤで構成されている補助記憶装置８２ｂとを有する。入出力装置８３は、装置状態や情報等を表示するモニタ８３ａと、オペレータの指示を入力するタッチパネル８３ｂと、モニタを操作するマウス８３ｃと、光学系８８からの画像データを取り込む画像取込装置８３ｄと、を有する。また、入出力装置８３は、ウェハ供給部１のＸＹテーブル（図示せず）やボンディングヘッドテーブルのＺＹ駆動軸等の駆動部８６を制御するモータ制御装置８３ｅと、種々のセンサ信号や照明装置などのスイッチ等の信号部８７から信号を取り込み又は制御するＩ／Ｏ信号制御装置８３ｆとを有する。光学系８８には、ウェハ部光学系１５のウェハ認識カメラ、プリフォーム部光学系３３のプリフォーム認識カメラ３３ａ、ボンディング部光学系３４の基板認識カメラが含まれる。制御・演算装置８１はバスライン８４を介して必要なデータを取込み、演算し、ボンディングヘッド３５等の制御や、モニタ８３ａ等に情報を送る。
【００５８】
制御部８は画像取込装置８３ｄを介して光学系８８で撮像した画像データを記憶装置８２に保存する。保存した画像データに基づいてプログラムしたソフトウェアにより、制御・演算装置８１を用いてダイＤおよび基板Ｓの位置決め、ペースト状接着剤ＰＡの塗布パターンの検査並びにダイＤおよび基板Ｓの表面検査を行う。制御・演算装置８１が算出したダイＤおよび基板Ｓの位置に基づいてソフトウェアによりモータ制御装置８３ｅを介して駆動部８６を動かす。このプロセスによりウェハ１４上のダイＤの位置決めを行い、ウェハ供給部１およびダイボンディング部３の駆動部で動作させダイＤを基板Ｓ上にボンディングする。光学系８８で使用する認識カメラはグレースケール、カラー等であり、光強度を数値化する。
【００５９】
ところで、図１５に示したプリフォーム部３１にはペースト状接着剤を塗布するためのシリンジ３６が取り付けられている。このシリンジ３６は上述したように内部にペースト状接着剤が封入されており、空気圧によりペースト状接着剤がノズル先端から基板Ｓ上に押し出されて塗布されるようになっている。
【００６０】
基板Ｓ上に塗布されたペースト状接着剤が適切な位置と適切な量で塗布されているかはプリフォーム認識カメラ３３ａで確認している。  
この確認作業を簡単に説明すると、プリフォーム認識カメラ３３ａでペースト状接着剤ＰＡを塗布すべき面を確認する。塗布すべき面に問題なければシリンジ３６からペースト状接着剤ＰＡが塗布される。塗布後ペースト状接着剤ＰＡが正確に塗布されているかをプリフォーム認識カメラ３３ａで再度確認する。塗布に問題なければダイがペースト状接着剤ＰＡ上に搭載されて接着が終了する。
【００６１】
ペースト状接着剤ＰＡの検査画像の取得方法について図１９、２０を用いて説明する。図１９はペースト状接着剤の検査画像の取得方法を説明するフローチャートである。図２０は図１９の検査画像処理を説明するフローチャートである。
【００６２】
制御部８は照明装置ＩＤの同軸照明ＣＬのみ点灯させ、プリフォーム認識カメラ３３ａにより塗布前の基板Ｓの表面の画像（Ｐ１）を取得する（ステップＳ１）。必要感度により複数の画像を取得する。
【００６３】
制御部８は照明装置ＩＤの斜光照明ＯＬのみ点灯させ、プリフォーム認識カメラ３３ａにより塗布前の基板Ｓの表面の画像（Ｑ１）を取得する（ステップＳ２）。必要感度により複数の画像を取得する。
【００６４】
制御部８はシリンジ３６によりペースト状接着剤ＰＡを基板Ｓに塗布する（ステップＳ３）。基板Ｓが多連リードフレームの場合はすべてのタブにペースト状接着剤ＰＡを塗布する。
【００６５】
複数の画像を取得する場合は、制御部８は複数の画像（Ｐ１）の平均化演算を行い（ステップＳ４）、複数の画像（Ｑ１）の平均化演算を行う（ステップＳ５）。
【００６６】
制御部８は照明装置ＩＤの同軸照明ＣＬのみ点灯させ、プリフォーム認識カメラ３３ａにより、塗布後の画像（Ｐ２）を取得する（ステップＳ６）。必要感度により複数の画像を取得する。
【００６７】
制御部８は照明装置ＩＤの斜光照明ＯＬのみ点灯させ、プリフォーム認識カメラ３３ａにより塗布後の画像（Ｑ２）を取得する（ステップＳ７）。必要感度により複数の画像を取得する。
【００６８】
複数の画像を取得する場合は、制御部８は複数の画像（Ｐ２）の平均化演算を行い（ステップＳ８）、複数の画像（Ｑ２）の平均化演算を行う（ステップＳ９）。
【００６９】
検査画像処理では、図１９に示すように、まず、制御部８はＰ１とＰ２の差分処理を行い、差分データ（ΔＰ）を得る（ステップＳＡ１）。次に、制御部８は差分データ（ΔＰ）の２値化処理を行い、２値化データ（ΔＰＢ）を得る（ステップＳＡ２）。次に、制御部８はＱ１とＱ２の差分処理を行い、差分データ（ΔＱ）を得る（ステップＳＡ３）。次に、制御部８は差分データ（ΔＱ）の２値化処理を行い、２値化データ（ΔＱＢ）を得る（ステップＳＡ４）。次に、２値化データ（ΔＰＢ）と２値化データ（ΔＱＢ）とを合成してペースト状接着剤ＰＡの塗布エリアを求める（ステップＳＡ５）。
【００７０】
検査はペースト状接着剤ＰＡの塗布エリアの面積や形状から、理想形状に近いか、またはリファレンスとなる塗布形状を記憶したものとの比較などで行う。塗布エリアの面積の抽出は特定の明度の画素をカウントするか（ヒストグラムデータからの抽出など）、ブロブ検出などを用いる。塗布エリアの形状の比較は２値化後のデータを比較できるリファレンスデータを倣いまたは理想形状で保持しておき、それと差分処理などで比較する。
【００７１】
次に、実施例に係るダイボンダを用いた半導体装置の製造方法について図２１を用いて説明する。図２１は半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【００７２】
ステップＳ１１：ウェハ１４から分割されたダイＤが貼付されたダイシングテープ１７を保持したウェハリング１６をウェハカセット（不図示）に格納し、ダイボンダ１０に搬入する。制御部８はウェハリング１６が充填されたウェハカセットからウェハリング１６をウェハ供給部１に供給する。また、基板Ｓを準備し、ダイボンダ１０に搬入する。制御部８はスタックローダ２１より基板Ｓをフレームフィーダ２２に供給する。
【００７３】
ステップＳ１２：制御部８は剥離したダイＤをウェハ１４からピックアップする。
【００７４】
ステップＳ１３：制御部８はフレームフィーダ２２により搬送された基板Ｓにシリンジ３６からペースト状接着剤ＰＡを塗布する。制御部８はステップＳ１〜ＳＡによって塗布されたペースト状接着剤ＰＡを検査する。制御部８はピックアップしたダイＤをペースト状接着剤ＰＡが塗布された基板Ｓにボンディングする。
【００７５】
ステップＳ１４：制御部８はフレームフィーダ２２によりダイＤがボンディングされた基板Ｓをアンローダ２３に供給する。ダイボンダ１０から基板Ｓを搬出する。
【００７６】
以上、本発明者らによってなされた発明を実施形態、変形例および実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態、変形例および実施例に限定されるものではなく、種々変更可能であることはいうまでもない。
【００７７】
例えば、実施例では、ボンディングヘッド３５でウェハ１４からピックアップしたダイＤを基板Ｓにボンディングする例を説明したが、ウェハ１４と基板Ｓとの間に中間ステージを設け、ピックアップヘッドでウェハ１４からピックアップしたダイＤを中間ステージに載置し、ボンディングヘッド３５で中間ステージから再度ダイＤをピックアップし、搬送されてきた基板Ｓにボンディングするようにしてもよい。
【００７８】
また、実施例ではパラジウムメッキ等の金属メッキのなされた基板の表面にエポキシ樹脂等のペースト状接着剤を塗布する例を説明したが、樹脂基板、樹脂ペーストの組合せでも適用可能であり、基板とペーストの反射率が近い場合や特に基板側が若干低い場合には、有効となる。
【符号の説明】
【００７９】
１：ウェハ供給部                    ２：ワーク供給・搬送部
３：ダイボンディング部              １０：ダイボンダ
１２：ピックアップ装置              １４：ウェハ
１５：ウェハ部光学系                １６：ウェハリング
１７：ダイシングテープ              ３２：ボンディングヘッド部
３３：プリフォーム光学系            ３４：ボンディング部光学系
３５：ボンディングヘッド            ８８：光学系
８０：制御系                        ８１：制御・演算装置
８２：記憶装置                      ８３：入出力装置
８４：バスライン                    ８５：電源部
Ｄ：ダイ                            Ｓ：基板
ＣＡＭ：カメラ                      ＩＤ：照明装置
ＣＬ：同軸照明                      ＯＬ：斜光照明
ＰＡ：ペースト状接着剤
【図１】
2020004812.tif 000003
【図２】
2020004812.tif 000004
【図３】
2020004812.tif 000005
【図４】
2020004812.tif 000006
【図５】
2020004812.tif 000007
【図６】
2020004812.tif 000008
【図７】
2020004812.tif 000009
【図８】
2020004812.tif 000010
【図９】
2020004812.tif 000011
【図１０】
2020004812.tif 000012
【図１１】
2020004812.tif 000013
【図１２】
2020004812.tif 000014
【図１３】
2020004812.tif 000015
【図１４】
2020004812.tif 000016
【図１５】
2020004812.tif 000017
【図１６】
2020004812.tif 000018
【図１７】
2020004812.tif 000019
【図１８】
2020004812.tif 000020
【図１９】
2020004812.tif 000021
【図２０】
2020004812.tif 000022
【図２１】
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