(57)【要約】【課題】電子部品を所定の箇所から取り出して基板にボンディングするまでのタクトタイムを短縮することができる半導体装置の製造方法を提供すること。【解決手段】チップ４をウエハステージ１から取り出す工程、ウエハステージから取り出されたチップをボンディングツール１７に受け渡す工程、チップをボンディングツールに受け渡すと略同時に、チップを撮像する工程、チップの撮像結果に基づき、チップの基板２５へのボンディング位置を算出する工程、チップの撮像が完了すると略同時に、チップを目標位置として予め教示された教示位置に向けて移動させる工程、ボンディング位置の算出が完了したときに、チップが教示位置に到達していない場合、目標位置を教示位置からボンディング位置に変更して、チップをボンディング位置に向けて移動させる工程、ボンディング位置に到達したチップを基板にボンディングする工程を具備する。【選択図】      図３
2006019335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を所定の箇所から取り出す工程と、
上記所定箇所から取り出された電子部品をボンディングツールに受け渡す工程と、
上記電子部品を上記ボンディングツールに受け渡すと略同時に、上記電子部品を撮像する工程と、
上記電子部品の撮像結果に基づき、上記電子部品の基板に対するボンディング位置を算出する工程と、
上記電子部品の撮像が完了すると略同時に、上記電子部品を目標位置として予め教示された教示位置に向けて移動させる工程と、
上記ボンディング位置の算出が完了したときに、上記電子部品が上記教示位置に到達していない場合、上記目標位置を上記教示位置から上記ボンディング位置に変更して、上記電子部品を上記ボンディング位置に向けて移動させる工程と、
上記ボンディング位置に到達した電子部品を上記基板にボンディングする工程と、
を具備したことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
電子部品が載置される載置面を備えたテーブルと、
上記載置面と略平行な軸を中心に回転可能に支持されたピックアップ反転ツールと、
上記ピックアップ反転ツールの一端部に設けられ、上記載置面上の電子部品を吸着保持する吸着手段と、
上記ピックアップ反転ツールを回転させることで、上記吸着手段により吸着保持された電子部品を上記載置面の非対向位置に設けられた受け渡し位置に移送するピックアップ反転ツール駆動手段と、
上記受け渡し位置に移送された電子部品を受け取り、基板にボンディングするボンディングツールと、
上記載置面と略垂直で、かつ上記受け渡し位置を含む光軸を備え、上記ボンディングツールに受け渡された電子部品を撮像する撮像手段と、
を具備することを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項３】
上記ピックアップ反転ツールは、その一端部と他端部とが所定角度を持って交差しており、その連結部分は上記一端部および他端部の延設方向と異なる延設方向を有する連結部となっていることを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造装置。
【請求項４】
電子部品が載置される載置面を備えたテーブルと、
上記載置面上の電子部品を撮像する第１の撮像手段と、
上記第１の撮像手段による撮像結果に基づいて上記テーブルを駆動し、対象の電子部品を取り出し位置に位置決めするテーブル駆動手段と、
上記載置面と略平行な軸を中心に回転可能に支持されたピックアップ反転ツールと、
上記ピックアップ反転ツールの一端部に設けられ、上記取り出し位置に位置決めされた電子部品を吸着保持する吸着手段と、
上記ピックアップ反転ツールを回転させることで、上記吸着手段により吸着保持された電子部品を上記載置面の非対向位置に設けられた受け渡し位置に移送するピックアップ反転ツール駆動手段と、
上記受け渡し位置に移送された電子部品を受け取り、上記基板にボンディングするボンディングツールと、
上記載置面と略垂直で、上記受け渡し位置を含む光軸を備え、上記ボンディングツールに受け渡された電子部品を撮像する第２の撮像手段と、
上記電子部品が上記ボンディングツールに受け渡されたときに上記第１の撮像手段による上記電子部品の撮像が完了していない場合、及び上記電子部品が上記吸着手段により吸着保持されたときに上記第２の撮像手段による上記電子部品の撮像が完了していない場合、上記ピックアップ反転ツールを上記第１の撮像手段の光軸及び第２の撮像手段の光軸から退避した位置に移動させる制御手段と、
を具備することを特徴とする半導体装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品としてのチップを基板にボンディングして作られる半導体装置の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品としてのチップを基板にボンディングして作られる半導体装置の製造装置として、フリップチップボンダ等のボンディング装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
フリップチップボンダは、ウエハステージ上に供給されたダイシング済みの半導体ウエハをウエハ認識カメラで撮像し、その撮像結果に基づいてチップの位置決めをした後、ピックアップ反転ツールを用いて半導体ウエハから上記チップを取り出す。ウエハ認識カメラによる半導体ウエハの撮像は、ピックアップ反転ツールが半導体ウエハの撮像を妨げない位置まで退避した後に行われる。
【０００４】
ピックアップ反転ツールによって取り出されたチップは、その上下面が反転された後、ボンディングヘッドのボンディングツールに受け渡され、チップ認識カメラで撮像される。チップ認識カメラによるチップの撮像は、ピップアップ反転ツールがチップ認識カメラによるチップの撮像を妨げない位置まで退避した後に行われる。そのため、このチップ認識カメラは、ピックアップ反転ツールと干渉しないように、ピックアップ反転ツールの斜め下方に配置されている。
【０００５】
チップ認識カメラによるチップの撮像が完了したら、チップ認識カメラによるチップの撮像結果と、別途基板認識カメラで撮像された基板の撮像結果に基づいて、基板に対するチップのボンディング位置が算出される。
【０００６】
一方、ボンディングツールは、チップ認識カメラによるチップの撮像が完了するのと同時に、受け取ったチップを予め教示された目標位置としての教示位置に向けて移動させる。すなわち、ボンディングツールによってチップを教示位置に移動させている間に、ボンディング位置の算出を進めている。
【０００７】
そして、チップが教示位置に到達したら、上記目標位置を教示位置からボンディング位置に変更する。これにより、チップを教示位置からボンディング位置に向けて移動させ、ボンディング位置に位置決めした後、基板にボンディングする。
【特許文献１】特開２００２−１１８１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、ボンディング位置の算出は短時間で終了することがある。そのため、従来のフリップチップボンダのようにチップに教示位置を経由させることが、電子部品を所定の箇所から取り出して基板にボンディングするまでのタクトタイムを延長させる原因となることがある。
【０００９】
また、ピックアップ反転ツールは、半導体ウエハからチップを受け取る受け取り位置と、ボンディングツールにチップを受け渡す受け渡し位置の２つの位置でのみ停止できるようになっている。
【００１０】
そのため、ピックアップ反転ツールが半導体ウエハからチップを受け取ったときにチップの撮像が完了していない場合、チップの撮像が完了するまでの間、ピックアップ反転ツールを受け取り位置に待機させておく必要がある。その結果、ピックアップ反転ツールを受け取り位置に待機させている間、次のチップの位置決め作業を開始できず、タクトタイムの延長を招くことがあった。
【００１１】
また、ピックアップ反転ツールからボンディングツールにチップを受け渡したときに半導体ウエハの撮像が完了していない場合、半導体ウエハの撮像が完了するまでの間、ピックアップ反転ツールを受け渡し位置に待機させておく必要がある。その結果、ピックアップ反転ツールを受け渡し位置に待機させている間、チップの撮像を開始できず、タクトタイムの延長を招くことがある。
【００１２】
また、チップ認識カメラによるチップの撮像は、タクトタイムを短縮するために、チップがピックアップ反転ツールからボンディングツールに受け渡された直後に行われている。
【００１３】
そのため、従来のフリップチップボンダのようにチップ認識カメラをピックアップ反転ツールの斜め下方に配置した場合、その撮像面が受け渡し位置に向くようにチップ認識カメラを傾斜させる必要がある。
【００１４】
しかしながら、チップ認識カメラを傾斜させた場合、安定した撮影を行なうためには、チップ認識カメラの設置位置、設置角度、焦点深度、および照明の種類、照射位置、照射角度等の制約が増加し、構成が複雑化するという問題がある。
【００１５】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、その第１の目的とするところは、電子部品を所定の箇所から取り出して基板にボンディングするまでのタクトタイムを短縮することができる半導体装置の製造方法および製造方法を提供することであり、第２の目的とするところは、安定して電子部品を撮像することができる簡単な構成の半導体装置の製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明の半導体装置の製造方法および製造方法は次のように構成されている。
【００１７】
（１）電子部品を所定の箇所から取り出す工程と、上記所定箇所から取り出された電子部品をボンディングツールに受け渡す工程と、上記電子部品を上記ボンディングツールに受け渡すと略同時に、上記電子部品を撮像する工程と、上記電子部品の撮像結果に基づき、上記電子部品の基板に対するボンディング位置を算出する工程と、上記電子部品の撮像が完了すると略同時に、上記電子部品を目標位置として予め教示された教示位置に向けて移動させる工程と、上記ボンディング位置の算出が完了したときに、上記電子部品が上記教示位置に到達していない場合、上記目標位置を上記教示位置から上記ボンディング位置に変更して、上記電子部品を上記ボンディング位置に向けて移動させる工程と、上記ボンディング位置に到達した電子部品を上記基板にボンディングする工程とを具備したことを特徴とする。
【００１８】
（２）電子部品が載置される載置面を備えたテーブルと、上記載置面と略平行な軸を中心に回転可能に支持されたピックアップ反転ツールと、上記ピックアップ反転ツールの一端部に設けられ、上記載置面上の電子部品を吸着保持する吸着手段と、上記ピックアップ反転ツールを回転させることで、上記吸着手段により吸着保持された電子部品を上記載置面の非対向位置に設けられた受け渡し位置に移送するピックアップ反転ツール駆動手段と、上記受け渡し位置に移送された電子部品を受け取り、基板にボンディングするボンディングツールと、上記載置面と略垂直で、かつ上記受け渡し位置を含む光軸を備え、上記ボンディングツールに受け渡された電子部品を撮像する撮像手段とを具備することを特徴とする。
【００１９】
（３）（２）に記載された半導体装置の製造装置であって、上記ピックアップ反転ツールは、その一端部と他端部とが所定角度を持って交差しており、その連結部分は上記一端部および他端部の延設方向と異なる延設方向を有する連結部となっていることを特徴とする。
【００２０】
（４）電子部品が載置される載置面を備えたテーブルと、上記載置面上の電子部品を撮像する第１の撮像手段と、上記第１の撮像手段による撮像結果に基づいて上記テーブルを駆動し、対象の電子部品を取り出し位置に位置決めするテーブル駆動手段と、上記載置面と略平行な軸を中心に回転可能に支持されたピックアップ反転ツールと、上記ピックアップ反転ツールの一端部に設けられ、上記取り出し位置に位置決めされた電子部品を吸着保持する吸着手段と、上記ピックアップ反転ツールを回転させることで、上記吸着手段により吸着保持された電子部品を上記載置面の非対向位置に設けられた受け渡し位置に移送するピックアップ反転ツール駆動手段と、上記受け渡し位置に移送された電子部品を受け取り、上記基板にボンディングするボンディングツールと、上記載置面と略垂直で、上記受け渡し位置を含む光軸を備え、上記ボンディングツールに受け渡された電子部品を撮像する第２の撮像手段と、上記電子部品が上記ボンディングツールに受け渡されたときに上記第１の撮像手段による上記電子部品の撮像が完了していない場合、及び上記電子部品が上記吸着手段により吸着保持されたときに上記第２の撮像手段による上記電子部品の撮像が完了していない場合、上記ピックアップ反転ツールを上記第１の撮像手段の光軸及び第２の撮像手段の光軸から退避した位置に移動させる制御手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、電子部品を所定の箇所から取り出して基板にボンディングするまでのタクトタイムを短縮でき、また電子部品を安定して撮像でき、さらに装置の構成を簡略化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００２３】
図１は本発明の一実施の形態に係る半導体装置の製造装置の全体構成を示す斜視図である。
【００２４】
図１に示すように、本発明の半導体装置の製造装置は、ウエハステージ１を有している。このウエハステージ１（所定の箇所）は、ベース２ａ上に順次設けられたＸＹテーブル２およびθテーブル３（テーブル駆動手段）により構成されており、θテーブル３の上面（載置面）には多数のチップ４（電子部品）に分割されてシート（不図示）に貼着された半導体ウエハ５が載置される。
【００２５】
チップ４は、ピックアップ反転ユニット７のピックアップ反転ツール８によって取り出される。このピックアップ反転ツール８は、互いに直交する第１、第２の棒状部８ａ、８ｂと、上記第１、第２の棒状部８ａ、８ｂに対して約４５度で傾斜し、第１、第２の棒状部８ａ、８ｂの端部間を連結する第３の棒状部８ｃ（連結部）とから構成されている。
【００２６】
換言すれば、第１の棒状部８ａと第２の棒状部８ｂは、これら第１、第２の棒状部８ａ、８ｂの延設方向と異なる延設方向を有する第３の棒状部８ｃにより連結されている。
【００２７】
ここで重要なのは、第１、第２の棒状部８ａ、８ｂを連結する連結部の外側面に大きな突出部が存在しないことである。そのために、本実施の形態では、第１、第２の棒状部８ａ、８ｂを第１、第２の棒状部８ａ、８ｂに対して約４５度で傾斜した第３の棒状部８ｃを介して連結し、第１、第２の棒状部８ａ、８ｂを直接連結した場合に連結部外側に形成される角部を落としている。
【００２８】
なお、本実施の形態では、第１、第２の棒状部８ａ、８ｂを第３の棒状部８ｃで連結しているが、これに限定されるものではなく、例えばＬ字状の部材の角部を切り欠いて、平面部を形成してもよい。
【００２９】
ピックアップ反転ツール８の第１の棒状部８ａ側の端部には、チップ４を吸着するためのノズル９が設けられている。また、ピックアップ反転ツール８の第２の棒状部８ｂ側の端部は、Ｚテーブル１１に対して略水平に設けられた軸部材１２（ピックアップ反転ツール駆動手段）により、点線で示す「受け取り位置」から実線で示す「受け渡し位置」の範囲内で回転可能に支持されている。上記Ｚテーブル１１はＺガイド１３に沿ってＺ方向に駆動される。
【００３０】
半導体ウエハ５は、ウエハステージ１の上方に配置されたウエハ認識カメラ１４（第１の撮像手段）によって撮像される。上記ピックアップ反転ツール８によってピックアップされるチップ４の位置決めは、このウエハ認識カメラ１４の撮像信号に基づいて行われる。つまり、θテーブル３のＸ、Ｙおよびθ方向の位置決めが行われるようになっている。
【００３１】
ウエハステージ１からチップ４を吸着保持して実線で示す状態に反転したピックアップ反転ツール８は、受け渡し認識カメラ１５によって撮像される。この受け渡し認識カメラ１５によって撮像されたチップ４は、受け渡し認識カメラ１５の撮像信号に基づいてボンディング機構２０（後述する）のボンディングヘッド１６に設けられたボンディングツール１７に受け渡される。
【００３２】
なお、ボンディングツール１７の外径寸法は、ボンディングツール１７によりチップ４を安定した状態で吸着保持できるよう、チップ４を吸着する部分はチップ４の外径寸法と同等あるいはわずかに大小をつけて設定されている。本実施の形態ではわずかに小さく設定されている。
【００３３】
ボンディング機構２０はベース１８を有している。ベース１８上には、Ｘテーブル１９がＸ方向（図１中の矢印参照）に沿って駆動可能に設けられている。このＸテーブル１９には、Ｙテーブル２１がＹ方向（図１中の矢印参照）に沿って駆動可能に設けられている。
【００３４】
このＹテーブル２１には、Ｚテーブル２２がＺ方向（図１中の矢印参照）に駆動可能に設けられている。このＺテーブル２２には、上記ボンディングツール１７を有する上記ボンディングヘッド１６が設けられている。
【００３５】
ボンディングヘッド１６は、Ｚテーブル２２の上面に設けられたθ調整機構３１を有している。Ｚテーブル２２の下面には、θ調整機構３１によってθ方向の位置決め調整可能な一対の板状部材(一方のみ図示)からなるヘッド本体３２が設けられている。このヘッド本体３２には、超音波ホーン３５の基端部が支持されており、この超音波ホーン３５の先端部には上記ボンディングツール１７が設けられている。なお、θ方向は、Ｘ方向とＹ方向とがなす平面に直交する軸線を中心にした回転方向である。
【００３６】
ピックアップ反転ツール８からボンディングツール１７に受け渡されたチップ４は、図１に示すチップ認識カメラ２４（第２の撮像手段）によって撮像される。また、ボンディングツール１７に吸着保持されたチップ４が実装される基板２５は、基板認識カメラ２６によって撮像される。
【００３７】
チップ認識カメラ２４は、ピックアップ反転ツール８がボンディングツール１７にチップ４を受け渡す受け渡し位置の略直下に配置されている。このため、チップ４の撮像がピックアップ反転ツール８により妨げられないように、チップ４がボンディングツール１７に受け渡されて、ピックアップ反転ツール８が上記受け渡し位置から退避した直後に、チップ認識カメラ２４がボンディングツール１７に受け渡されたチップ４を撮像する。
【００３８】
このように、チップ認識カメラ２４を受け渡し位置の略直下に配置すると、ボンディングツール１７に受け渡されたチップ４の主面に対して略直角に撮像できるから、撮像ミス等の発生を低減することができる。また、チップ認識カメラ２４の設置位置、設置角度、および照明の種類、照射位置、照射角度等の自由度が増すから、装置の構成を簡略化することができる。
【００３９】
図１に示すように、基板２５はＸ方向に駆動可能なボンディングステージ２７上に載置されている。基板認識カメラ２６は、ガイド２８にＹ方向に沿って設けられたＹテーブル２９に、Ｚ方向に沿って駆動可能に設けられている。したがって、基板認識カメラ２６は、ボンディングステージ２７上の基板２５に対して相対的にＸ、Ｙ、Ｚ方向に駆動可能になっている。
【００４０】
図２は同実施の形態に係る半導体装置の製造装置の制御系統を示すブロック図である。
【００４１】
図２中の５１はメインコントローラである。このメインコントローラ５１には、画像認識制御部５２を介してウエハ認識カメラ１４、受け渡し認識カメラ１５、チップ認識カメラ２４および基板認識カメラ２６が接続されている。各カメラからの撮像信号は、画像認識制御部５２で処理されてメインコントローラ５１に入力される。
【００４２】
また、メインコントローラ５１には、ウエハステージ１の駆動を制御するウエハステージ制御部５３、ピックアップ反転ユニット７の駆動を制御するピックアップ制御部５４（制御手段）、ボンディングステージ２７の駆動を制御するボンディングステージ制御部５５、基板認識カメラ２６の駆動を制御するカメラ移動制御部５６およびボンディングヘッド１６の駆動を制御するボンディングヘッド制御部５７が接続されている。
【００４３】
チップ認識カメラ２４によって撮像されたチップ４の撮像信号と、基板認識カメラ２６によって撮像された基板２５の撮像信号は、画像認識制御部５２で処理される。これにより、基板２５上におけるチップ４のボンディング位置が算出され、このボンディング位置に基づいて上記ボンディングヘッド１６、つまりチップ４が位置決めされる。
【００４４】
ボンディングヘッド１６は、チップ認識カメラ２４がチップ４を撮像すると同時に、ボンディングヘッド制御部５７によって、目標位置として予め教示された基板２５の上方の位置（教示位置）に向かって移動する。
【００４５】
画像認識制御部５２によるボンディング位置の算出は、ボンディングヘッド１６が上記教示位置に到達する前、あるいはボンディングヘッド１６が上記教示位置に到達した後に終了する。
【００４６】
ボンディング位置の算出が終了したら、その時点でメインコントローラ５１によってボンディングヘッド１６、つまりチップ４の目標位置を上記教示位置から上記ボンディング位置に変更する。
【００４７】
このとき、ボンディングヘッド１６が教示位置に到達していなければ、このボンディングヘッド１６は教示位置を経由することなく、直接ボンディング位置に向かって移動する。また、ボンディングヘッド１６が教示位置に到達していれば、このボンディングヘッド１６は教示位置からボンディング位置に移動する。
【００４８】
ボンディングヘッド１６がボンディング位置に位置決めされたら、Ｚテーブル２２よってボンディングヘッド１６を下降させ、ボンディングツール１７に吸着保持されたチップ４を基板２５にボンディングする。
【００４９】
図３は同実施の形態に係るチップ４を受け取ってから基板２５にボンディングするまでのボンディングヘッド１６の動作のフローチャートを示すブロック図である。
【００５０】
図３に示すように、チップ認識カメラ２４によってチップ４を撮像したら（ステップＳ１）、ボンディングステージ制御部５５によって予め目標位置として基板２５上方に設定された教示位置に向けてボンディングヘッド１６を移動させるとともに（ステップＳ２）、チップ認識カメラ２４の撮像信号と基板認識カメラ２６の撮像信号に基づいて、チップ４のボンディング位置の算出を開始する（ステップＳ３）。すなわち、ボンディングヘッド１６を教示位置に向けて移動させている間に、チップ４のボンディング位置の算出を進めておく。
【００５１】
ボンディング位置の算出が完了したら（ステップＳ４）、メインコントローラ５１によってボンディングヘッド１６の目標位置を上記教示位置からボンディング位置に変更し（ステップＳ５）、教示位置に向かって移動中のボンディングヘッド１６をボンディング位置に向かって移動させる（ステップＳ６）。
【００５２】
そして、ボンディングヘッド１６がボンディング位置に到達したら、Ｚテーブル２２によってボンディングヘッド１６を下降させ、ボンディングツール１７が吸着保持したチップ４を基板２５のボンディング位置にボンディングする（ステップＳ７）。
【００５３】
また、ウエハ認識カメラ１４によって撮像された半導体ウエハ５の撮像信号は、画像認識制御部５２で処理される。これにより、ウエハステージ１上におけるチップ４の位置が算出され、このチップ４の位置に基づいてＸＹテーブル２およびθテーブル３、すなわちチップ４の位置決めがなされる。
【００５４】
ピックアップ反転ツール８は、ボンディングツール１７にチップ４を受け渡した直後、ピックアップ制御部５４によって受け取り位置に回転移動する。このとき、ウエハ認識カメラ１４による半導体ウエハ５の撮像が未完了であれば、ピックアップ反転ツール８は受け取り位置と受け渡し位置の間に設けられた待機位置移動し、この待機位置で半導体ウエハ５の撮像が完了するまで待機する。
【００５５】
なお、この待機位置とは、ピックアップ反転ツール８がウエハ認識カメラ１４の光軸とチップ認識カメラ２４の光軸の両方から退避した位置、すなわちピックアップ反転ツール８がウエハ認識カメラ１４による半導体ウエハ５の撮像と、チップ認識カメラ２４によるチップ４の撮像とを妨げない位置のことである。
【００５６】
そして、ウエハ認識カメラ１４による半導体ウエハ５の撮像が完了し次第、ピックアップ反転ツール８は受け取り位置に移動する。
【００５７】
受け取り位置に到達したピックアップ反転ツール８は、その一端部に設けられたノズル９により対象のチップ４を吸着保持し、このチップ４を保持したまま受け渡し位置に回転する。このときチップ認識カメラ２４によるチップ４の撮像が未完了であれば、ボンディングヘッド１６は待機位置に移動し、この待機位置でチップ４の撮像が完了するまで待機する。そして、チップ認識カメラ２４によるチップ４の撮像が完了し次第、ボンディングヘッド１６は受け渡し位置に移動する。
【００５８】
図４は同実施の形態に係るピックアップ反転ツール８がウエハステージ１からチップ４を受け取ってから受け渡し位置に移動するまでの動作を示す動作図、図５は同実施の形態に係るピックアップ反転ツール８がボンディングツール１７にチップ４を受け渡してから受け取り位置に移動するまでの動作を示す動作図である。
【００５９】
図４（ａ）に示すように、ピックアップ反転ツール８がウエハステージ１からチップ４を受け取ると、メインコントローラ５１によってチップ認識カメラ２４によるチップ４の撮像が完了したかどうかの判断がなされる。
【００６０】
ここでチップ認識カメラ２４によるチップ４の撮像が完了していると判断されると、ピックアップ反転ツール８は、図４（ｃ）に示すように受け渡し位置に移動し、ボンディングツール１７にチップ４を受け渡す。
【００６１】
一方、チップ認識カメラ２４によるチップ４の撮像が完了していないと判断されると、ピックアップ反転ツール８は、図４（ｂ）に示すように待機位置に移動し、この待機位置でチップ認識カメラ２４によるチップ４の撮像が完了するのを待つ。そして、チップ４の撮像が完了したら、ピックアップ反転ツール８は、図４（ｃ）に示すように受け渡し位置に移動し、ボンディングツール１７にチップ４を受け渡す。
【００６２】
このように、ピックアップ反転ツール８を待機位置で待機させておけば、このピックアップ反転ツール８によって半導体ウエハ５の撮像が妨げられることがない。このため、この待機中にウエハ認識カメラ１４で半導体ウエハ５の撮像を行い、その撮像情報に基づいて次のチップ４の位置決めを行っておくことで、次のボンディングに要する時間を短縮することができる。
【００６３】
また、図５（ａ）に示すように、ピックアップ反転ツール８がボンディングツール１７にチップ４を受け渡すと、メインコントローラ５１によってウエハ認識カメラ１４による半導体ウエハ５の撮像が完了したかどうかの判断がなされる。
【００６４】
ここでウエハ認識カメラ１４による半導体ウエハ５の撮像が完了していると判断されると、ピックアップ反転ツール８は、図５（ｃ）に示すように受け取り位置に移動し、ウエハステージ１から対象のチップ４を受け取る。
【００６５】
一方、ウエハ認識カメラ１４による半導体上は５の撮像が完了していないと判断されると、ピックアップ反転ツール８は、図５（ｂ）に示すように待機位置に移動し、この待機位置でウエハ認識カメラ１４による半導体ウエハ５の撮像が完了するのを待つ。そして、半導体ウエハ５の撮像が完了したら、ピックアップ反転ツール８は、図５（ｃ）に示すように受け取り位置に移動し、ウエハステージ１から対象のチップ４を受け取る。
【００６６】
このように、ピックアップ反転ツール８が待機位置にいれば、チップ４の撮像が妨げられることがない。このため、ピックアップ反転ツール８がボンディングツール１７にチップ４を受け渡した直後に、チップ４の撮像を行うことができるから、ボンディングヘッド１６の移動も早く開始でき、その結果、ボンディングに要する時間を短縮することができる。
【００６７】
上記構成の半導体装置の製造装置によれば、チップ認識カメラ２４によるチップ４の撮像が完了すると同時に、予め目標位置として基板２５の上方に設定された教示位置に向けてボンディングヘッド１６を移動させ、ボンディングヘッド１６を教示位置に移動させている間に、チップ認識カメラ２４の撮像信号に基づいてチップ４の基板２５へのボンディング位置の算出を開始し、さらにボンディング位置の算出が完了すると同時に、目標位置を教示位置からボンディング位置に変更している。
【００６８】
このため、ボンディングヘッド１６が教示位置に到達する前に、ボンディング位置の算出が完了した場合、ボンディングヘッド１６は教示位置を経由することなく、直接ボンディング位置に向かって移動するから、ボンディングツール１７がチップ４を受け取ってから基板２５にボンディングするまでの時間を短縮でき、結果としてピックアップ反転ツール８がウエハステージ１からチップ４を取り出してから、ボンディングツール１７がこのチップ４を基板２５にボンディングするまでのタクトタイムを短縮することができる。
【００６９】
さらに、チップ認識カメラ２４を受け渡し位置、すなわちピックアップ反転ツール８がボンディングツール１７にチップ４を受け渡す位置の略直下に配置している。
【００７０】
そのため、チップ認識カメラ２４の設置位置、設置角度、焦点深度、あるいは照明の種類、照射位置、照射角度などの制約が減り、装置構成の簡略化を計ることができる。
【００７１】
また、ピックアップ反転ツール８が停止できる位置として、受け取り位置および受け渡し位置の間に待機位置を設け、ピックアップ反転ツール８がウエハステージ１からチップ４を受け取ったときにチップ認識カメラ２４によるチップ４の撮像が未完了であれば、ピックアップ反転ツール８を待機位置で待機させるようにし、またピックアップ反転ツール８がチップ４をボンディングツール１７にチップ４を受け渡したときにウエハ認識カメラ１４による半導体ウエハ５の撮像が未完了であれば、ピックアップ反転ツール８を待機位置で待機させるようにしている。
【００７２】
そのため、ピックアップ反転ツール８からボンディングツール１７にチップ４が受け渡されたときにウエハ認識カメラ１４による半導体ウエハ５の撮像が完了していなくても、ピックアップ反転ツール８を受け渡し位置から退避させることができるから、チップ４の受け渡し直後にチップ認識カメラ２４によるチップ４の撮像を開始することができる。
【００７３】
これにより、ボンディングヘッド１６の移動を早く開始できるから、ボンディングツール１７がチップ４を受け取ってから基板２５にボンディングするまでの時間を短縮することができ、その結果、ピックアップ反転ツール８がウエハステージ１からチップ４を受け取ってからボンディングツール１７がチップ４を基板２５にボンディングするまでのタクトタイムを短縮することができる。
【００７４】
しかも、ピックアップ反転ツール８の第１の棒状部８ａの端部と第２の棒状部８ｂの端部を、上記第１、第２の棒状部８ａ、８ｂに対して約４５度で傾斜した第３の棒状部８ｃで連結している。このため、ボンディングツール１７にチップ４を受け渡してから、ピックアップ反転ツール８がチップ認識カメラ２４の光軸上から退避するまでの時間を短縮することができる。
【００７５】
これにより、チップ認識カメラ２４の視野にピックアップ反転ツール８が存在している時間を短縮することができるため、半導体ウエハ５の撮像を早期に開始することができるから、ピックアップ反転ツール８がウエハステージ１からチップ４を取り出してから、ボンディングツール１７がこのチップ４を基板２５にボンディングするまでのタクトタイムをさらに短縮することができる。
【００７６】
また、ピックアップ反転ツール８がウエハステージ１からチップ４を受け取ったときにチップ認識カメラ２４によるチップ４の撮像が完了していなくても、ピックアップ反転ツール８を受け取り位置から退避させることができるから、チップ４の受け取り直後にウエハ認識カメラ１４による半導体ウエハ５の撮像を行うことができる。
【００７７】
これにより、次に基板２５に用いるチップ４の位置決め動作を早く開始することができるから、結果としてピックアップ反転ツール８がウエハステージ１からチップ４を受け取って、ボンディングツール１７がチップ４を基板２５にボンディングするまでのタクトタイムを短縮することができる。
【００７８】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【００７９】
具体的に言えば、本実施の形態では、受け取り位置と受け渡し位置の間の一箇所にだけ待機位置を設けているが、これに限定されるものではなく、複数箇所に待機位置を設けてもよい。
【００８０】
この場合、ウエハ認識カメラ１４による半導体ウエハ５の撮像をギリギリ妨げない程度に受け取り位置側にピックアップ反転ツール８を傾斜させた第１の位置と、チップ認識カメラ２４によるチップ４の撮像をギリギリ妨げない程度に受け渡し位置側にピックアップ反転ツール８を傾斜させた第２の位置にそれぞれ待機位置を設けておけば、さらにタクトタイムを短縮することができる。
【００８１】
すなわち、ウエハ認識カメラ１４による半導体ウエハ５の撮像完了を待っているときに、ピックアップ反転ツール８を第１の位置で待機させておけば、撮像が完了してからウエハステージ１にチップ４を受け取りに行くまでの時間を短縮でき、またチップ認識カメラ２４によるチップ４の撮像完了を待っているときに、ピックアップ反転ツール８を第２の位置で待機させておけば、撮像が完了してからボンディングツール１７にチップ４を受け渡しに行くまでの時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る半導体装置の製造装置の全体構成を示す斜視図。
【図２】同実施の形態に係る半導体装置の製造装置の制御系統を示すブロック図。
【図３】同実施の形態に係るチップをチップ認識カメラで撮像してから基板にボンディングするまでのボンディングヘッドの動作のフローチャートを示すブロック図。
【図４】同実施の形態に係るピックアップ反転ツールが半導体ウエハからチップを受け取ってから受け渡し位置に移動するまでの動作を示す動作図。
【図５】同実施の形態に係るピックアップ反転ツールがボンディングツールにチップを受け渡してから受け取り位置に移動するまでの動作を示す動作図。
【符号の説明】
【００８３】
１…ウエハステージ（所定の箇所）、２…ＸＹテーブル（テーブル駆動手段）、３…θテーブル（テーブル駆動手段）、４…チップ（電子部品）、８…ピックアップ反転ツール、８ａ…第１の棒状部８ａ（一端部）、８ｂ…第２の棒状部８ｂ（他端部）、８ｃ…第３の棒状部（連結部）、１２…軸部材（ピックアップ反転ツール駆動手段）、１４…ウエハ認識カメラ（第１の撮像手段）、１７…ボンディングツール、２４…チップ認識カメラ（第２の撮像手段）、２５…基板、５４…ピックアップ制御部（制御手段）。
【図１】
2006019335.tif 000003
【図２】
2006019335.tif 000004
【図３】
2006019335.tif 000005
【図４】
2006019335.tif 000006
【図５】
2006019335.tif 000007