(57)【要約】【課題】  より正確な位置決めを行うことができるダイボンディング装置を提供する。【解決手段】  ０度位置にある基準チップの位置座標と１８０度位置にある基準チップの位置座標とから回転軸中心座標（Ｘ０，Ｙ０）とＸＹテーブル中心３５とのズレ量を求める。対象チップ４１の位置座標（Ｘｐ，Ｙｐ）を元位置座標４２とし、Ｘ方向ズレ量４６をΔＸ、Ｙ方向ズレ量４７をΔＹ、θ方向ズレ量４８をΔθとする。対象チップ４１の元位置座標（Ｘｐ，Ｙｐ）と、対象チップ４１のＸ方向ズレ量４６（ΔＸ）、Ｙ方向ズレ量４７（ΔＹ）、θ方向ズレ量４８（Δθ）と、回転軸中心座標（Ｘ０，Ｙ０）を用いた計算式２による演算によって、対象チップ４１を位置補正する際の目標座標５１（Ｘｐ’，Ｙｐ’）を算出し、この目標座標５１（Ｘｐ’，Ｙｐ’）に従ってウェーハテーブル１３を駆動して対象チップ４１の中心をピックアップ位置１９に配置する。【選択図】        図４
2006032502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハをＸＹ方向及びθ方向へ駆動してピックアップ対象となるチップをボンディングヘッドによるピックアップ位置へ移動するダイボンディング装置において、
基準となる基準チップの位置座標を回転前座標として入力する回転前座標入力手段と、
前記ウェーハを１８０度回転させた際の前記基準チップの位置座標を回転後座標として入力する回転後座標入力手段と、
前記回転前座標と前記回転後座標とから前記ウェーハの回転軸中心の座標を回転軸中心座標として演算する回転軸中心座標演算手段と、
ピックアップ対象となる対象チップの位置座標、前記対象チップの前記ピックアップ位置からのＸＹ方向及びθ方向へのズレ量、及び前記回転軸中心座標を用いた演算により前記対象チップの位置補正を行う為の座標を算出する座標算出手段と、
を備えたことを特徴とするダイボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピックアップ時にチップの位置補正を行うダイボンディング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダイボンディング装置において、ウェーハから半導体チップをピックアップする際には、半導体チップのθ補正が必要となる。このため、ボンディングヘッドに回転機構を設け、θ補正が行えるように構成されている。
【０００３】
このような構成では、ボンディングヘッドの重量増を招くため、衝撃荷重で割れ易い半導体チップ（ＧａＡｓ）への対応が困難であった。
【０００４】
そこで、θ補正をウェーハ側で行う方法を案出するに至った。
【０００５】
図８は、ウェーハ１０１を乗せたＸＹテーブルにθ補正用の回転軸を加えた機構による動作を示す図であり、図８の（ａ）に示すように、半導体チップ１０２のＸＹ方向及びθ方向のずれをカメラ１０３で認識し、図４の（ｂ）に示すように、ＸＹテーブル及び回転テーブルを動作して、前記半導体チップ１０２をボンディングヘッドによるピックアップポイント１０４へ移動するように構成されている。
【０００６】
この機構を用いて前記θ補正をウェーハ１０１側で行うことによって、ボンディングヘッド側の回転機構を廃止し、衝撃荷重を小さくできるように構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このようなダイボンディング装置にあっては、ＸＹテーブル中心１１１と回転軸中心１１２とを正確に合わせることができず、ズレが生ずる。このため、半導体チップ１０２のＸＹθズレを認識して補正しても、正しい位置決めができない恐れがあった。
【０００８】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、より正確な位置決めを行うことができるダイボンディング装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために本発明のダイボンディング装置にあっては、ウェーハをＸＹ方向及びθ方向へ駆動してピックアップ対象となるチップをボンディングヘッドによるピックアップ位置へ移動するダイボンディング装置において、基準となる基準チップの位置座標を回転前座標として入力する回転前座標入力手段と、前記ウェーハを１８０度回転させた際の前記基準チップの位置座標を回転後座標として入力する回転後座標入力手段と、前記回転前座標と前記回転後座標とから前記ウェーハの回転軸中心の座標を回転軸中心座標として演算する回転軸中心座標演算手段と、ピックアップ対象となる対象チップの位置座標、前記対象チップの前記ピックアップ位置からのＸＹ方向及びθ方向へのズレ量、及び前記回転軸中心座標を用いた演算により前記対象チップの位置補正を行う為の座標を算出する座標算出手段と、を備えている。
【００１０】
すなわち、このダイボンディング装置でチップをピックアップする際には、基準となる基準チップの位置座標を回転前座標として入力するとともに、ウェーハを１８０度回転させて前記基準チップの位置座標を回転後座標として入力する。すると、前記回転前座標と前記回転後座標とから前記ウェーハの回転軸中心の座標を演算することができるので、これを回転軸中心座標とする。
【００１１】
そして、ピックアップ時には、ピックアップ対象となる対象チップの位置座標と、前記対象チップの前記ピックアップ位置からのＸＹ方向及びθ方向へのズレ量と、前記回転軸中心座標とを用いた演算により、前記対象チップの位置補正を行う為の座標を算出する。
【００１２】
このように、前記回転前座標と前記回転後座標とから前記ウェーハの回転軸中心座標を演算し、前記ウェーハの回転中心を把握しておくことで、前記対象チップの位置補正を行う為の必要な座標が正確に算出される。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明のダイボンディング装置にあっては、ウェーハの回転軸中心座標を演算し、前記ウェーハの回転中心を把握しておくことで、対象チップの位置補正を行う為に必要な座標を正確に算出することができる。
【００１４】
これにより、この座標を用いてウェーハを移動することで、対象チップを正確なピックアップ位置に移動することができる。したがって、ボンディングヘッド側の回転機構を廃止し、ボンディングヘッドの軽量化を図ることができ、ボンディングヘッドからチップに加えられる衝撃荷重を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかるダイボンディング装置１を示すブロック図であり、該ダイボンディング装置１は、ウエハリング２に張設されたウエハシート３上のチップ４をピックアップしてワーク上へ移送しボンディングする装置である。
【００１６】
このダイボンディング装置１は、マイコンを備えた制御部１１を中心に構成されている。該制御部１１には、ＸＹ駆動部１２が接続されており、該ＸＹ駆動部１２は、前記制御部１１からの信号に従って、ウェーハテーブル１３のＸＹテーブル１４を駆動するように構成されている。前記制御部１１には、回転駆動部１５が接続されており、該回転駆動部１５は、前記制御部１１からの信号に従って、前記ウェーハテーブル１３の回転テーブル１６を回動するように構成されている。
【００１７】
前記ＸＹテーブル１４及び前記回転テーブル１６からなる前記ウェーハテーブル１３は、前記ウエハリング２を保持するように構成されており、前記ＸＹテーブル１４及び前記回転テーブル１６を駆動することによって、当該ウェーハテーブル１３に保持された前記ウエハリング２を移動し、該ウエハリング２のウェーハシート３に設けられたウェーハ１７をＸＹ方向及びθ方向へ移動できるように構成されている。これにより、前記ウェーハ１７をＸＹ方向及びθ方向へ駆動してピックアップ対象となるチップ４をボンディングヘッド１８によるピックアップ位置１９へ移動できるように構成されている。
【００１８】
また、前記制御部１１には、ウェーハシート３上のチップ４の画像を取得するカメラ２１と、該カメラ２１で取得した画像を表示するモニタからなる表示部２２と、キーボードやマウスからなる入力部２３とが接続されている。
【００１９】
以上の構成にかかる本実施の形態にかかるダイボンディング装置１の動作を、図２のフローチャートに従って説明する。
【００２０】
すなわち、このダイボンディング装置１でチップ４をピックアップする際には、図３の（ａ）にも示すように、回転軸を０度に設定した状態で基準となる基準チップ３１の位置座標（Ｘ１，Ｙ１）の点αの位置Ａを、作業者が位置合わせすることによって回転前座標３２として入力して記憶するとともに（Ｓ１）、ウェーハテーブル１３を１８０度回転させ、図３の（ｂ）に示すように、前記基準チップ３１の位置座標（Ｘ２，Ｙ２）を回転後座標３３として入力する（Ｓ２）。次に、前記回転前座標３２と前記回転後座標３３とから前記ウェーハ１７の回転軸中心３４の座標を、図３の（ｂ）の計算式１を用いて演算し、これを回転軸中心座標（Ｘ０，Ｙ０）とするとともに（Ｓ３）、この回転軸中心座標（Ｘ０，Ｙ０）とＸＹテーブル中心（Ｔａｂｌｅ原点）３５とのズレ量（ΔＸ，ΔＹ）を求める（Ｓ４）。
【００２１】
次に、角度補正を行う際の対象物の位置算出を行うが、図４を用いて簡潔に説明すると、ピックアップ対象となる対象チップ４１を認識し、該対象チップ４１の位置座標（Ｘｐ，Ｙｐ）を元位置座標４２とするとともに、当該対象チップ４１の前記ピックアップ位置からのＸＹ方向４３，４４及びθ方向４５へズレ量を求め、Ｘ方向ズレ量４６をΔＸ、Ｙ方向ズレ量４７をΔＹ、θ方向ズレ量４８をΔθとする。
【００２２】
そして、図４の（ａ）中に示したように、前記対象チップ４１の元位置座標（Ｘｐ，Ｙｐ）と、前記対象チップ４１の前記Ｘ方向ズレ量４６（ΔＸ）、前記Ｙ方向ズレ量４７（ΔＹ）、前記θ方向ズレ量４８（Δθ）と、前記回転軸中心座標（Ｘ０，Ｙ０）を用いた計算式２による演算によって、前記対象チップ４１を位置補正する際の目標座標５１（Ｘｐ’，Ｙｐ’）を算出し、この目標座標５１（Ｘｐ’，Ｙｐ’）に従ってウェーハテーブル１３を駆動して対象チップ４１の中心をピックアップ位置１９に配置する。
【００２３】
具体的に説明すると、図５に示すように、先ず回転軸中心３４とＸＹテーブル中心（Ｔａｂｌｅ原点）３５とのズレ量を（ΔＸ，ΔＹ）、対象チップ４１の中心点である元位置座標（Ｘｐ，Ｙｐ）のＸ軸に対する角度をΔθ１、対象チップ４１の中心点である目標座標５１（Ｘｐ’，Ｙｐ’）のＸ軸に対する角度をΔθ２と、対象チップ４１の中心点である目標座標５１（Ｘｐ’，Ｙｐ’）のＸ軸に対する角度（ｒａｄｉａｎ）をΔθ２’と定義した後（ＳＢ１）、前記回転軸中心３４を中心として前記目標座標５１を（Ｘｐ’，Ｙｐ’）を通る円の半径Ｒを求める（ＳＢ２）。そして、前記元位置座標（Ｘｐ，Ｙｐ）を前記ズレ量を（ΔＸ，ΔＹ）だけ移動させた点（Ｘｐ１，Ｙｐ１）を演算し（ＳＢ３）、前記半径Ｒが１／１００００００を越えているか否かを判断する（ＳＢ４）。
【００２４】
このとき、前記半径Ｒが１／１００００００を越えていない場合には、ａｓｉｎ（０）＊１８０／３．１４１６の計算式によってΔθ１を算出して（ＳＢ５）、ステップＳ７へ移行する一方、前記半径Ｒが１／１００００００を越えていた場合には、ａｓｉｎ（｜（Ｙｐ１／Ｒ）｜）＊１８０／３．１４１６の計算式によってΔθ１を算出して（ＳＢ６）、現在の位置のエリアから正確な角度の算出に移行する。
【００２５】
ここでは、（Ｘｐ１＞０）かつ（Ｙｐ１＞＝０）が成立するか否かを判断し（ＳＢ７）、成立時には、Δθ１＝ａｓｉｎ（０）＊１８０／３．１４１６として（ＳＢ８）、ステップＳＢ１３へ移行する。また、前記ステップＳＢ７にて（Ｘｐ１＞０）かつ（Ｙｐ１＞＝０）が不成立の場合には、（Ｘｐ１＞０）かつ（Ｙｐ１＜０）が成立するか否かを判断する（ＳＢ９）。
【００２６】
このとき、（Ｘｐ１＞０）かつ（Ｙｐ１＜０）が成立している場合には、Δθ１＝１８０＋（Δθ１）として（ＳＢ１０）、ステップＳＢ１３へ移行する一方、不成立の場合には、（Ｘｐ１＜＝０）かつ（Ｙｐ１＜０）として扱い（ＳＢ１１）、（Δθ１）＝−（Δθ１）とする（ＳＢ１２）。
【００２７】
次に、元位置座標４２にある対象チップ４１の角度と目標座標５１での対象チップ４１での角度差をΔθ２として求め（ＳＢ１３）、このΔθ２をラジアンに変換してΔθ２’とするとともに（ＳＢ１４）、このΔθ２’を用いた三角関数によって前記点（Ｘｐ１，Ｙｐ１）をΔθだけ回転させた点（Ｘｐ１’，Ｙｐ１’）を求める（ＳＢ１５）。そして、この算出結果を用いて前記目標座標５１（Ｘｐ’，Ｙｐ’）を演算し（ＳＢ６）、この目標座標５１（Ｘｐ’，Ｙｐ’）をメインルーチンを経由してウェーハテーブル１３の駆動ルーチンへ引き渡す。
【００２８】
このように、ウェーハテーブル１３によるウェーハ１７の回転軸中心３４の座標（Ｘ０，Ｙ０）を演算し、前記ウェーハ１７の回転軸中心３４を把握しておくことで、対象チップ４１の位置補正を行う為に必要な目標座標５１を正確に算出することができる。
【００２９】
これにより、この目標座標５１を用いてウェーハ１７を移動することで、前記対象チップ４１を正確なピックアップ位置１９に移動することができる。したがって、ボンディングヘッド１８側の回転機構を廃止し、ボンディングヘッド１８の軽量化を図ることができ、ボンディングヘッド１８からチップ４に加えられる衝撃荷重を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施の形態の示すブロック図である。
【図２】同実施の形態のウェーハテーブルの回転中心座標を求める動作を示すフローチャートである。
【図３】同実施の形態のウェーハテーブルの回転中心座標を求める動作を示す模式図で、（ａ）はウェーハテーブルが０度位置にある状態を示す図で、（ｂ）はウェーハテーブルが１８０度位置にある状態を示す図である。
【図４】同実施の形態の対象チップの目標座標を求める動作を示す模式図で、（ａ）は対象チップが元位置座標にある状態を示す図で、（ｂ）は対象チップが目標座標にある状態を示す図である。
【図５】同実施の形態の角度補正を行う際の対象チップの目標位置座標を求める動作を示すフローチャートである。
【図６】図５に続くフローチャートである。
【図７】図６に続くフローチャートである。
【図８】従来の動作を示す説明図で、（ａ）はチップ位置の補正前の状態を示す図で、（ｂ）は補正後の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    ダイボンディング装置
４    チップ
１１    制御部
１７    ウェーハ
１８    ボンディングヘッド
１９    ピックアップ位置
３１    基準チップ
３２    回転前位置
３３    回転後位置
３４    回転軸中心
４１    対象チップ
４２    元位置座標
４３    Ｘ方向
４４    Ｙ方向
４５    θ方向
４６    Ｘ方向ズレ量
４７    Ｙ方向ズレ量
４８    θ方向ズレ量
５１    目標座標
【図１】
2006032502.tif 000003
【図２】
2006032502.tif 000004
【図３】
2006032502.tif 000005
【図４】
2006032502.tif 000006
【図５】
2006032502.tif 000007
【図６】
2006032502.tif 000008
【図７】
2006032502.tif 000009
【図８】
2006032502.tif 000010