(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイを吸着できるコレットを備えたダイ移動手段と、
前記コレットを接触できる位置に備えられた突起と、
前記コレットの複数の箇所が前記突起に接触したときの各々の高さに基づき前記コレットの傾きを判定する判定手段と、
前記ダイ移動手段の移動速度を制御する制御手段と、
を有し、
前記突起は前記コレットの位置を測定する精度に支障を生じない物質であり、
前記制御手段は、前記コレットが、垂直方向に移動する際、前記突起に接触する直前の速度を前記コレットが前記突起から離れた位置を移動する際の速度と比べて、遅く移動するように前記ダイ移動手段を制御し、
前記判定手段は前記ダイ移動手段の初期化時に測定されたコレットの前記各々高さと、前記コレットの交換後または所定時経過後の前記各々高さと、を比較することによりコレットの傾きを判定するボンディング装置。
【請求項２】
前記コレットの複数の異なる箇所は、前記ダイの大きさに基づき決定される請求項１に記載のボンディング装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記コレットの略中央を前記突起に接触させた後に、前記コレットの傾きを測定する手段である請求項１に記載のボンディング装置。
【請求項４】
前記コレットの複数の箇所が前記突起に接触した時の前記各々の高さを表示できる表示装置をさらに有する請求項１に記載のボンディング装置。
【請求項５】
ダイを吸着できるコレットの複数の箇所を所定の箇所に備えられた突起に接触したときの各々の高さに基づき前記コレットの傾きを判定するボンディング装置のコレット傾き検査方法であって、
前記突起は前記コレットの位置を測定する精度に支障を生じない物質であり、
前記コレットが、垂直方向に移動する際、前記突起に接触する直前の速度を前記コレットが前記突起から離れた位置を移動する際の速度と比べて、遅く移動するようにし、
前記ボンディング装置の初期化時に測定されたコレットの前記各々高さと、前記コレットの交換後または所定時経過後の前記各々高さを比較することによりコレットの傾きを判定するボンディング装置のコレット傾き検査方法。
【請求項６】
前記コレットの複数の異なる箇所は、前記ダイの大きさに基づき決定される請求項５に記載のボンディング装置のコレット傾き検査方法。
【請求項７】
前記コレットの略中央を前記突起に接触させた後に、前記コレットの傾きを測定して前記コレットの傾きを判定する請求項５に記載のボンディング装置のコレット傾き検査方法。
【請求項８】
前記コレットの複数の箇所が前記突起に接触した時の前記各々の高さを表示する請求項５に記載のボンディング装置のコレット傾き検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、ボンディング装置及びボンディング方法に関わる。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体は多数のアプリケーション（携帯電話、計算機、自動車等）に利用され、かつ各アプリケーションにおける半導体は高度な計算若しくは高密度の記憶容量が要求されている。このような要求に応えるため、半導体製造の現場では、半導体の微細化が益々向上すると同時に、半導体製造プロセスのスループット向上が要求されている。そのため、ダイボンダ・フリップチップボンダ・ワイヤボンダなどに代表される、ウエハ内のダイ（トランジスタ、集積回路など）を基板（プリント基板、半導体パッケージなど）にボンディングを行う半導体部品実装装置（ダイボンダ・ワイヤボンダ・フリップチップボンダ）及びプリント基板を実装する電子部品実装装置（以下、実装装置）において、精緻な実装とスループットの向上が要求されている。
この実装装置では、ダイをウエハからピックアップする若しくは基板にボンディングする際に、コレットというダイを吸着する部品を使用する。コレットはボンディングする度にダイに接触し、消耗、摩耗、破壊等するため、コレットは一定使用毎に交換する必要がある。コレット交換後は、適切な位置に適切な態勢でコレットを設置する必要がある。
コレットの傾きに関する過去の技術については、例えば、特許文献１がある。
特許文献１では、コレット交換の際の誤差を、高さや傾斜をも含め、自動的に補正（調整）可能なダイボンダ、ボンドヘッド装置、更には、コレット位置調整方法を提供する。
また、特許文献２では、稼動中において温度変動があっても、チップを高精度にボンディングすることができるダイボンダおよびダイボンディング方法を提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７９５６２
【特許文献２】特開２００９−１８８０７９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１は、カメラによる画像を用いているものである。また特許文献２は、コレット全体の高さの調整に過ぎない。本願発明は、さらに簡易な構成で、迅速にコレットの傾きを検出するダイボンダ及び方法を提供する。さらにコレットの傾きを補正するのに必要な情報を提供するボンディング装置及びボンディング方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願第１の発明は、ダイを吸着できるコレットを備えたダイ移動手段と、前記コレットを接触できる位置に備えられた突起と、前記コレットの複数の箇所が前記突起に接触したときの各々の高さに基づきコレットの傾きを判定する判定手段と、を有するボンディング装置である。
【０００６】
ここで、ダイ移動手段とは、ダイをウエハからピックアップして移動するピックアップヘッド、このダイを中間ステージに置いたり取得したりするヘッド、さらにこのダイを基板にボンディングするボンディングヘッド、などダイを吸着できるコレットを移動する手段であれば何でもよい。また、各々の高さとは、コレットの複数の箇所が突起に接触した時のコレット自体の各高さでもよいし、コレットの複数の接触箇所の高さでもよい。要するに、コレットの複数の箇所が突起に接触した時の各複数の接触箇所と関連付けたコレットの高さを測定できればよい。
本願第２の発明は、前記コレットの複数の異なる箇所は、前記ダイの大きさに基づき決定される本願第１の発明のボンディング装置である。
本願第３の発明は、前記測定手段は、前記コレットの略中央を前記突起に接触させた後に、前記コレットの傾きを測定する手段である本願第１の発明は請求項１記載のボンディング装置である。
本願第４の発明は、前記コレットの複数の箇所が前記突起に接触した時の前記各々の高さを表示できる表示装置をさらに有する本願第１の発明のボンディング装置である。
【０００７】
本願第５の発明は、ダイを吸着できるコレットの複数の箇所を所定の箇所に備えられた突起に接触したときの各々の高さに基づきコレットの傾きを判定するボンディング装置のコレット傾き検査方法である。
本願第６の発明は、前記コレットの複数の異なる箇所は、前記ダイの大きさに基づき決定される本願第５の発明のボンディング装置のコレット傾き検査方法である。
本願第７の発明は、前記測定手段は、前記コレットの略中央を前記突起に接触させた後に、前記コレットの傾きを測定する手段である本願第５の発明のボンディング装置のコレット傾き検査方法である。
【０００８】
本願第８の発明は、前記コレットの複数の箇所が前記突起に接触した時の前記各々の高さを表示できる表示装置をさらに有する本願第５の発明のダイボンダのコレット傾き検査方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本願発明により、積層ボンディングを複数の実装装置を用いて実施した場合でも、スループットを向上しつつ向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態であるダイボンダの概略上面図である。
【図２】本発明の一実施形態であるダイボンダの概略側面図である。
【図３】本発明の一実施形態であるダイボンダの制御手段に関連する概略図である。
【図４】本発明の一実施形態であるダイボンダのコレット傾き測定に関わる全体フローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態であるダイボンダのコレット傾き測定の初期化のフローチャートの一例である。
【図６】本発明の一実施形態であるダイボンダのコレット傾き測定のフローチャートの一例である。
【図７】本発明の一実施形態であるダイボンダにおいて、突起と接触するコレットの箇所を示す一例である。
【図８】本発明の一実施形態であるダイボンダのコレット傾きの調整が不要な一例である。
【図９】本発明の一実施形態であるダイボンダのコレット傾きの調整が必要な一例である。
【図１０】本発明の一実施形態であるダイボンダ内における突起及び突起保持部の設置箇所候補例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
≪実施例１≫
図１は本願発明の対象のボンディング装置の一実施形態である半導体部品実装装置ダイボンダ１０の概略上面図である。また図２は、ダイのピックアップ及びボンディングを側面から見た図面である。この図１及び図２を参照して、ダイボンダの主要な構成要素に関して説明する。
ダイボンダ１０は、大別して、基板Ｐに実装するダイＤを供給するダイ供給部１と、ダ
イ供給部１からダイをピックアップするピックアップ部２と、ピックアップされたダイＤ
を中間的に一度載置する中間ステージを有する中間ステージ部３と、中間ステージ部
３のダイＤをピックアップし、基板Ｐ又は既にボンディングされたダイの上にボンディン
グするボンディング部４と、基板Ｐを実装位置に搬送する搬送部５、搬送部上でフラックスと呼ばれる基板にダイを固定させる物質を、基板に付加する部分であるプリフォーム６と、搬送部５に基板Ｐを供給する基板供給部７Ｋと、実装された基板Ｐを受け取る基板搬出部７Ｈと、各部の動作を監視し制御する制御部８と、を有する。
【００１２】
まず、ダイ供給部１は、ウェハ１１を保持するウェハ保持台１２とウェハ１１からダイ
Ｄを突き上げる点線で示す突き上げユニット１３とを有する。駆動手段１４は、ウエハをＸ方向、Ｙ方向、垂直方向若しくは回転方向等に移動できる。そのため、制御手段８は、ウエハを、Ｘ方向、Ｙ方向、垂直方向、若しくは回転方向等に移動させ、ヒ゜ックアップするダイＤを、突き上げユニット１３の位置に移動させることができる。但し、精度向上、コストなどの観点から、これらの移動方向の幾つかを移動できないようにしてもよい。
【００１３】
ピックアップ部２は、ダイＤに下方から吸着して接するニードルを含む突き上げユニット１３で突き上げられたダイＤを先端に吸着保持するコレット２２と、コレット２２を垂直方向に移動させる機構を有し、ダイＤをピックアップし、中間ステージ３に載置するピックアップヘッド２１と、ピックアップヘッド２１をＹ方向に移動させるピックアップヘッドのＹ駆動部４２とを有する。ピックアップヘッド２１は、コレット２２を、Ｘ方向、Ｙ方向、垂直方向若しくは回転方向に移動できるピックアップヘッド駆動部２３を有する。制御機構８は、ピックアップ駆動部２３を制御して、コレットをＸ方向、Ｙ方向、回転方向若しくは垂直方向等に移動することができる。但し、精度向上、コストなどの観点から、これらの移動方向の幾つかを移動できないようにしてもよい。
【００１４】
中間ステージ部３は、ダイＤを一時的に載置する中間ステージ３１を有する。中間ステージ３１は、Ｘ方向、Ｙ方向、若しくは回転方向の移動を実施できる移動機構３２を有する。制御機構８の指令に基づき、中間ステージ３１は、移動機構３２を用いて、Ｘ方向、Ｙ方向、垂直方向、回転等の移動をすることができる。但し、精度向上、コストなどの観点から、これらの移動方向の幾つかを移動できないようにしてもよい。
【００１５】
ボンディング部４は、中間ステージ部３からダイＤをピックアップし、搬送されてきた基板Ｐにボンディングするボンディングヘッド４１と、ボンディングヘッドの先端に設けられたコレット４２と、コレット４２をＸ方向、Ｙ方向、垂直方向若しくは回転方向等に移動できる移動機構４３を有する。制御情報８は、コレット４２を移動できるよう、移動機構４３をＸ方向、Ｙ方向、垂直方向若しくは回転方向等に移動できる。但し、精度向上、コストなどの観点から、これらの移動方向の幾つかを移動できないようにしてもよい。
この中間ステージ部３が存在しない部品実装装置もある。この場合、ピックアップヘッド２１とボンディングヘッド４１が同一となり、ピックアップヘッド２１でダイＤをピックアップした後、そのままボンディングするケースもある。他方、ピックアップヘッド２１とボンディングヘッド４１が異なるが、中間ステージ３１が存在しない場合もある。この場合、ピックアップヘッド２１からボンディングヘッド４１に直接ダイを受け渡し、それからボンディングヘッド４１により、ダイを基板にボンディングすることもできる。この場合、ピックアップヘッドが、反転してダイを保持し、反転されたダイをボンディングヘッドが取得する、という構成などが挙げられる。
搬送部５は、一枚又は複数枚の基板（図１では４枚）を載置した基板搬送パレット５１が搬送される基板パレットレール５２を具備し、具体的には、並行して設けられた第１搬送レーン５２Ａ、第２搬送レーン５２Ｂとを有する。基板搬送パレット５１は、基板搬送パレット５１に設けられた図示しないナットをパレットレール５２に沿って設けられた図示しないボールネジで駆動することによって移動する。なお、ここでは、搬送レーンが２本の場合を記載したが、搬送レーンは三本以上の場合もあるし、搬送レーンが一本の場合もある。搬送レーンは、上記のようなボールネジで駆動させる以外の手法として、ベルトコンベアーの上に載せられた基板が移動するような形式でもよいし、ローラによる搬送でもよい。
【００１６】
プリフォーム６は、ＤＡＦ（ダイアタッチメントフィルム）を用いずにダイと基板をボンディングする場合に、ペーストと呼ばれるダイと基板を接着させる物質を、基板に付着させる個所である。なお、ダイボンダによっては、プリフォーム６は別の装置で実施する場合も多い。また、他のボンディング装置であるフリップチップでは、ペーストに代えて、フラックスを転写するディッピングによりダイと基板を接着させる物質を、基板に付着する。
【００１７】
基板供給部７Ｋは、搬送部５に対して１枚又は複数の基板を提供し、ボンディング処理が終了した基板は、基板搬出部７Ｈに格納される。
制御部８は、上記ピックアップヘッド、ボンディングヘッド、表示装置等を含むダイボンダ１０の各機構と電気的又は無線通信等により接続され、ダイボンダに関連する機構を制御する。図３は、その一例として、ピックアップ部２、中間ステージ部３、ボンディング部４、搬送部５、プリフォーム部６、基板供給部７Ｋ、基板搬出部７Ｈ、表示装置８Ａ、及び入力装置８Ｂと接続されている状況を示す。
制御手段８は、記憶手段８１、演算手段８２を持ち、これらは接続されている。
記憶手段８１は、一般的なメモリでよい。例えば、半導体メモリ、磁気記憶装置、光学記憶装置、磁気テープなどが挙げられ、より具体的には、フラッシュメモリ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＨＤＤ、フロッピーディスク、ＭＯなどが挙げられる。また、ネットワークに接続された先の記憶手段も、接続などにより情報を取得できれば、それも含む。
演算手段８２は、ＣＰＵ、ＭＰＵなど、演算機能を有するものであれば良い。
表示装置８Ａは、ダイボンダ１０に関連する情報を表示する装置である。これは、ダイボンダ１０に直接接続されていてもよいし、無線等により情報を伝達できるようにされていてもよい。
入力装置８Ｂは、ダイボンダ１０に関連する情報を入力できる装置であり、タッチパネルにより実現してもよい。具体的には、表示装置８Ａがタッチパネルとなっており、利用者が表示装置８Ａの画面に接することで、入力装置８Ｂに入力を行い、制御装置８がこの内容を取得してもよい。
【００１８】
本件発明に関連する突起Ｘの材質は、本件発明の効果を阻害しない物質であれば、なんでも良い。すなわち、コレットの高さを測定する際に、コレットが接触しても、その突起の接触位置が変更しない物質であれば何でもよい。これは、金属系の変形しない物質でもよい。また本件発明のコレットの位置を測定する精度に支障を生じない弾性物質でもよい。この場合、コレットの位置を測定しつつ、コレットとの接触時に過度の負担をコレットに課さない利点がある。
【００１９】
コレット４２が突起Ｘに接触する際は、ボンディング部に設けられた移動機構４３を用いて、コレット４２を、Ｘ方向、Ｙ方向、垂直方向若しくは回転方向に移動させて、接触することができる。すなわち制御装置８が、移動機構４３を制御して、コレット４２を、Ｘ方向、Ｙ方向、垂直方向の移動若しくは回転をさせて、突起に接触させることができる。
【００２０】
コレット４２は、ダイＤを吸着して保持するものであるから、一定の面積を有する。突起は、この一定の面積の一つの箇所若しくは複数の異なる箇所に接触できるよう、上記移動機構４３は微細な動きが可能になっている。より好ましくは、突起Ｘが、コレット４２がダイを吸着する際に対応する位置若しくはダイを吸着する面積の角に接触できるように、移動機構４３は、コレット４２の位置を動かすことができる。このように、ダイに吸着する位置に対応するコレット上の位置の角に、突起が接触できるように、コレット４２が動くことで、実際にコレットがダイを吸着する際にダイに接触する部分のコレットの位置を測定し、より実際のコレット吸着時の位置を確認できるためである。
【００２１】
コレットは、垂直方向に動く際、速度をコントロールできる機能も持つことが好ましい。具体的には、制御装置９は、移動機構４３を制御して、特に垂直方向の動く速度を制御可能である。より詳細には、コレットが突起に接触する直前の速度は、コレットが突起から十分離れた位置を移動する際の速度と比べて、遅く移動できるように形成することができる。これにより、コレットが突起に接触する直前は、コレットが突起に接触した際の衝突によるコレットの損傷、突起の損傷、移動機構４３に対する負担を顕現するメリットがあることに加えて、コレットが突起から十分離れた位置を移動する際は、コレットが突起に接触する直前の速度よりも早い速度で移動できることで、本件コレットの位置の測定を迅速に実施できる利点がある。
また、コレットが突起Ｘに接触する際は、一定の力、例えば１Ｎ以下の力で、接触を検出できるようになっている。これは、コレットと突起Ｘの接触を正確かつ高精度に検出できればよい。但し、接触の力が強すぎないことで、コレット若しくは突起Ｘを破壊しないように構成できる。
【００２２】
制御手段８の記憶手段８１は、コレット４２が突起Ｘに接触した時のコレットの位置を保持することができる。コレットの位置とは、コレットを制御する際に関連するセンサーによって測定された値でもよいし、コレットの位置を移動させる移動機構４３においてコレット４２が突起Ｘに接触した時のコレットの位置を示す値でもよい。また、例えば、このコレットの位置を移動させる移動機構４３が、ボールネジを用いた移動技術であれば、このボールネジに関連する特定の値でもよい。いずれにせよ、コレットの位置を特定できるような情報であればよい。このコレットの移動機構４３は、制御手段８によって制御できるので、制御手段８がコレットを制御する際の値を記憶手段８１に格納すればよい。
【００２３】
次に本件発明に関連する流れを、図４から図６を用いて説明する。
【００２４】
実施例１では、コレット４２がダイを吸着した場合におけるダイの四角の位置に対応するコレットの高さに基づき、コレットの傾きを検出する。コレットの傾きの検出は、大きく二段階に分かれる。まず、第一段階として、適切な位置に設定されたコレット４２のコレットの高さを測定し、その後ボンディングを実施し、そして、コレットの交換後、一定時間経過後、若しくは基板にコレットが衝突した等コレットの傾きに問題が生じたと考える時の後等において、第２段階として、コレットのダイを吸着する箇所の複数の箇所の高さを測定して、コレットの傾きを検出する。
図４を用いて説明すると、まず４００において、ボンディングの初期化を行う。ここでは、ピックアップヘッド、ボンディングヘッドの位置の初期化、認識カメラの位置の初期化等の初期化プロセスの一つとして、４０１において、正しい位置におけるコレットの高さを測定する。具体的には、図５にあるように、５０１でコレットの一部を突起に接触し、５０２で接触時の高さの値を測定する。５０３で、コレットの高さを制御手段内の記憶手段に記憶する。そして５０４で、突起に接触されるコレットの箇所が他にもあれば、その他の位置に移動させ、そして以上のプロセスにより、コレットの他の箇所の高さを測定する。具体的には、ダイの４つの角に対応させる場合は、ダイの４つの角である左奥、右奥、左前、右前に対応する位置に突起を接触させた際のコレットの高さを測定し、記憶手段８１に記憶させる。このように、コレットの複数の異なる箇所の位置を突起と接触させて、接触した時のコレットの高さを測定する。これらのコレットの複数の異なる箇所の位置の高さの測定値は、正しい位置に設定されたコレットの高さとして、記憶手段８１に記憶される。なお、この時、必ずしも、複数の異なる箇所の高さが同一になるとは限らない。コレットには一定の面積があり、そして、コレットのＸ方向若しくはＹ方向の移動が吸着するダイ若しくはボンディングされる基板と平行に移動できるとは限らないためである。そのため、たとえコレットの複数の異なる箇所の高さが同一でないとしても、初期化において、ダイを適切にボンディングができるようにコレットが備えられている場合には、その位置を、コレットの正しい位置として認識して、コレットの高さを確定する。このようにすることで、ダイ若しくは基板の平行度を客観的に測定しなくとも、ダイ若しくは基板と、相対的にコレットの傾きが平行な状況（ダイが適切にボンディングできる程度にコレットの傾きが備えられている状況）を、簡易に数値データとして測定できる。
なお、ここでは、初期化の一つのプロセスとして、適切な位置のコレットの高さ測定を説明したが、実際にある程度ボンディングを行い、適切にボンディングができることを認識した後に、上記適正な位置のコレットの高さの測定を実施してもよい。
続いて、４０２でボンディング実装を行う。コレットは、使用により摩耗等が生じ、交換が必要となる。そのため、特定ダイ数のボンディングを４０３で実施した後、４０４でコレット交換を行い、その後に４０５でコレット傾きの測定を行う。
このコレットの交換は、操作者が人為的に交換する手動でもよいし、コレット自動交換技術により交換をしてもよい。
なお、ここでは、コレット交換後にコレット傾きの測定を実施しているが、上述したとおり、一定時間経過後、若しくは基板にコレットが衝突した等コレットの傾きに問題が生じたと考える時の後等、要するにコレットの傾きが変化するような状況が生じた時に、コレット傾きの測定を実施すればよい。
次に、図６を用いて、コレット傾きの測定を説明する。その処理は、図５の説明に類似する。まず、６０１で、測定対象のコレットの突起に接触させる箇所を突起の頭上に移動させる。そして、６０２でコレットの一部を突起に接触させる。そして、６０３で接触時のコレットの高さを測定する。６０４でコレットの高さの情報を、制御手段内の記憶手段８１に記憶する。他にもコレットの高さを測定する箇所があれば、再度６０１に戻り、他の箇所のコレットの高さを測定し、全てのコレットの位置の高さを測定した場合は、それらの情報を元に、コレットの傾きを検出する。上記のとおり、ダイの４つの角に対応させた位置のコレットの高さを測定する場合は、ダイの４つの角である左奥、右奥、左前、右前に対応するコレット内の位置に突起を接触させた際のコレットの高さを測定し、記憶手段８１に記憶させる。
【００２５】
次に、６０６において、コレットの傾きを検出する。コレットの傾きの検出の方法としては、図５の５０１から５０４で得られたコレットの各箇所におけるコレットの高さと、図６の６０１から６０５で得られたコレットの各箇所におけるコレットの高さを比較する。すなわち、制御手段８は、記憶手段８１及び演算手段８２を用いて、当初得られたコレットの各箇所におけるコレットの高さと、コレット交換後に得られたコレットの各箇所におけるコレットの高さを比較する。すなわち、適正とされたコレットにおけるコレットの傾きと、コレット交換後に得られたコレットの傾きの違いを、制御手段８は、記憶手段８１及び演算手段８２を用いて判定し、それらが許容範囲内であるかどうかを判断する。
そして、これらの値によって得られた各箇所の差から割り出した傾きが、一定以上の場合は、コレットの傾きが不適切である、として、表示装置８Ｂがエラー表示を行う。エラー表示によって、利用者は、コレットの交換が不適切であることが分かる。
適切な位置におけるコレットの各位置の高さと、交換後等のコレットの傾きを検出したい時におけるコレットの各位置の高さの情報があるため、これらからコレットの傾きを検出する方法は、多種あるが、例えば、下記のように計算方法があげられる。
図８の（a）のように、上述のステップによって、コレットの各場所の高さの値は得られている。なお、この値は単位に基づく具体的な値を示すものではなく、抽象的な値として説明する。また、位置に関しては、ダイの４つの角に対応する場所を、便宜上、右前、右奥、左前、左奥と名付けて説明している。
この値に基づき、制御手段８は、記憶手段８１及び演算手段８２を用いて、コレットの各場所に関するコレットの高さの差分の値を、図８の（b）のように計算する。この例では、コレット交換後の測定値は、適切な位置におけるコレットの高さと比較して、各場所で、２０多い。しかし、コレットの傾きの観点からは、傾きに変化はない。そのため、差の欄は、全て０となっている。このようなケースでは、実質的にコレットの傾きに変化がないため、適切にコレットが備えられたとして、再度ボンディングを実施する。なお、コレットの高さに関する問題点は、別途、コレットの上下方向の位置を変える等により解決してもよい。
他方、図９のケースを説明する。図９でも同様に、適切な位置におけるコレットの各場所の高さと、コレット交換後におけるコレットの各場所の高さをデータとした。ここで、コレットの傾きの違いの閾値を４とすると、図９では、差が５のケースがあるため、閾値よりも、傾きの程度が高い。そのため、この場合は、コレットが閾値よりもコレットの傾きの程度が高いとして、エラー表示等をしてもよい。上記は、制御手段８が、記憶手段８１及び演算手段８２を用いて、これらを計算してもよい。すなわち、制御手段８が、記憶手段８１及び演算手段８２を用いて、適切な位置におけるコレットの高さと、交換後のコレットの高さの差を計算し、傾きを計算し、予め与えられている閾値と比較して、コレットの傾きを判定する。
この閾値は、ダイと基板をつけるためのＤＡＦ厚、ペースト厚などを考慮して決めてよい。具体的には、例えば、ＤＡＦ厚若しくはペースト厚として、５〜１０μｍであれば、これらの値を考慮して、予め閾値を決定してもよい。
【００２６】
表示装置８Ｂは、エラー表示と同時に、あるいはエラー表示に代えて、コレットの高さに関する値を表示してもよい。すなわち、表示装置８Ｂは、適切とされるコレットにおける各測定箇所のコレットの高さの値と、エラーと表示されたコレットの各測定箇所のコレットの高さの値を表示してもよい。適切なコレットの高さとエラーと判定されたコレットの高さの値を表示することで、利用者は、コレットの傾きを訂正する際に、これらの情報を利用することができる。例えば、図９のケースでは、コレットの左側が、右側と比較して、低目に設定されているため、コレットの左側を高めるようにコレットの位置を調整することがよい。なお、上記では、ダイを吸着した場合におけるダイの四角の辺に対応する位置の傾きを求めたが、ダイを吸着した場合におけるダイの対角線上の二角の位置から、傾きを計算してもよい。
≪実施例２≫
次に、実施例２を説明する。実施例２では、本件発明に関連する突起Ｘの設置場所が実施例１と異なる。この突起Ｘの設置個所は、コレット２２若しくは４２が、接触できる位置であれば、いずれの場所においてもよい。上記では、中間ステージ部３、ボンディング部５に設置されている場合を説明した。これら以外にも、図１０で表示されるように、ピックアップ部１の周辺、ピックアップ部１と中間ステージ部３の間の場所、中間ステージ部３とボンディング部５の間の場所、ボンディング部５の周辺の場所であってもよい。
突起Ｘが、ピックアップ部１の周辺若しくはピックアップ部１と中間ステージ部３の間の場所に存在すれば、ピックアップヘッドに備えられたコレットの傾きを検査することができる。また、実施例１で説明した突起Ｘが中間ステージ３以外の場所として、中間ステージ３とボンディング５の間の場所、若しくはボンディング部５の周辺の場所の場合、ボンディングヘッドのコレットの傾きを検出することができる。
また、突起Ｘが、ピックアップ部１と中間ステージ部３の直線上にあれば、本件発明のコレットの傾きの検査をピックアップ部１と中間ステージ部３の間を移動する途中で実施できるため、ピックアップヘッド２１が、この直線と垂直方向に移動する必要がなくなり、コレットの傾きの検査のスループットが向上する。同様に、突起Ｘが、中間ステージ部３とボンディング部５の直線上にあれば、本件発明のコレットの傾きの検査を中間ステージ部３とボンディング５の間を移動する途中で実施できるため、ボンディングヘッド４１が、この直線と垂直方向に移動する必要がなくなり、コレットの傾きの検査のスループットが向上する。なお、上記の説明では、突起Ｘは上方を向いており、コレット２１若しくは４２は、上方から、下降することで、突起Ｘに接触する態様で説明した。すなわち、突起Ｘは、コレット２１若しくは４２の下方の位置に備えられる態様で説明した。これは、ボンディングヘッド４１によるボンディングが、上方から下方へ下降することで、ダイＤを基板にボンディングすることから、コレットの傾き調整も同様の状況にすることにより誤差が生じる可能性が少ないためである。そのため、もしダイのピックアップ若しくはボンディングが水平方向に実現できるのであれば、本件発明は、ピックアップ若しくはボンディングの方向との関係でコレットの傾きが調整できればよいので、垂直に備えられた壁などに突起Ｘを設け、コレットの傾きを調整するようにしてもよい。
また、上記のいずれの突起の場所において、コレットと突起Ｘの接触に関して、コレットを保有するピックアップヘッド、ボンディングヘッドが移動する他、突起Ｘが移動してもよい。すなわち、コレット側がＸ方向、Ｙ方向若しくは垂直方向に移動するのではなく、突起側が、Ｘ方向、Ｙ方向若しくは垂直方向に移動することで、コレットの高さを測定してもよい。このため、突起Ｘの基礎部に、突起保持部ＸＢを設け、この突起保持部ＸＢが、Ｘ方向、Ｙ方向、垂直方向に移動できるようにしてもよい。この場合、コレット側を、Ｘ方向、Ｙ方向、垂直方向に移動する必要がなくなる利点がある。特にコレットは、ピックアップから中間ステージ、若しくは中間ステージからボンディングステージへと移動するため、このＹ方向の移動がメインである。そのため、これと垂直の方向であるＸ方向への移動機能を、突起ＸＢが持つことで、コレットの移動に余分な移動をする必要がなくなる。このように、突起Ｘを備えた突起保持部ＸＢが、Ｘ方向、Ｙ方向若しくは垂直方向に移動し、コレットと相対的に移動するよう構成してもよい。なお、同様に、コレットと突起の双方が相対的に移動できるように構成してもよい。
≪実施例３≫  
実施例１では、コレットの内における突起Ｘと接触する箇所は、４つとして説明した。これは、例えば、図７の（a）のように図示できる。ここで、７０１は、突起Ｘが接触する箇所を示している。実施例３が実施例１と異なる点は、この接触箇所が６つのケースである。この場合、図７の（b）のようにダイの四角の隅に加えて、長い辺の中央の位置を測定する箇所として図示できる。このように複数の箇所を接触することで、コレットの面が、ダイの形状等に合わせて凹凸が生じているケースにおいても、多くの箇所で突起と接触させて、そのコレットの傾きを検出することができる。これにより、よりコレットの傾きの検出の信頼度を向上することができる。
なお、このようにコレット内の多くの箇所で、突起と接触する場合、コレット交換後の突起の接触箇所は、異なってもよい。すなわち、コレット内でダイと接触する面における複数の異なる突起と接触する箇所は、適切な位置におけるコレットの接触箇所と、コレット交換後等のコレットの接触箇所の、測定場所は全て同じでなくてもよい。これらの接触箇所が、重複する箇所におけるコレットの高さから、コレットの傾きが測定できればよい。これにより、接触箇所が少なくなるため、コレット傾き検出のスループットが向上する。
【００２７】
なお、一方向のみのコレット傾きを検出すればよい場合は、特定の２辺の中央のみに突起を接触させて、コレットの高さを測定してもよい。これによりさらにコレット傾き検出のスループットが向上する。
さらに、上記では辺の中央のみを言及したが、ダイ内に突起物があるなど、ダイの形状上、コレットと密着させない場合などでは、辺の中央以外の場所において、突起と接触させてもよい。
≪実施例４≫  
本実施例４では、コレットの高さの測定の際、さらに、最初にコレットのダイが接触する箇所に対応する部分の中央の部分の高さを測定する手段を備える。その利点は、コレットの移動に関するスループットが向上することである。
具体的には、実施例１の図６の６０１で、測定予定箇所を突起上に移動する前に、コレットの略中央の位置と突起を接触させる。この時の移動速度は、通常のコレットの垂直方向の移動と比較して、ゆっくりな動きとする。この中央の位置の接触値は、コレットの高さの中央値として、記憶手段８１に記憶させる。これにより、コレットの大体の高さが判定する。そのため、たとえコレットが多少傾いているとしても、その付近までは、コレットが突起Ｘに衝突せずに高速でコレットを垂直移動できるため、スループットが向上する。実施例４では、このようなことを防止することが可能になる。
≪実施例５≫  
実施例５では、実施例４と同じような目的により、コレット移動のスループットを向上することにあり、コレットの略中央の位置若しくは高さを求めることに代えて、コレットと突起の最初の接触位置を測定するときは、コレットの通常の垂直方向の移動速度と比較してゆっくりと移動させ、コレットと突起の二箇所目以降の接触位置を測定する際は、所定の位置までコレットの通常の垂直速度で動かし、所定の位置移行の垂直移動をコレットの通常の垂直方向の移動速度と比較してゆっくりと動かすようにしている。これにより、実施例４と異なり、コレットの略中央箇所の測定を省略することができることから、実施例４と比較して、この分スループットが向上する。同時に、コレットと突起の最初の接触位置の測定時に、コレットの大体の位置を測定することができるため、2回目以降の接触位置の測定のスループットを向上することができる。
なお、本件発明は、コレットが交換された後、その交換されたコレットの位置若しくは高さを確認する際に利用できることを主に説明したが、それ以外のケースにおいて本件発明を利用してもよい。具体的には、コレットを交換しなくとも、長い期間若しくは多くの個数のボンディングをした場合、何らかのアクシデントにより、コレットの位置が変更された場合なでも本件発明を実施できる。
なお、ダイボンダ毎にピックアップ装置、ボンディング装置を備えたが、例えば複数のダイボンダが、一つのウエハからダイをピックアップして、ボンディングするような構成であってもよいし、また複数のダイボンダが接続されることによって、さらに他の構成が追加されるようなものであってもよい。
また、図１を用いた説明では、ダイボンダの一般的構成として説明した。しかし、例えばプリフォームが存在しない等のダイボンダも存在するが、これらに対しても、コレットの交換をする際には、本件発明を適用できる。
【００２８】
本願出願書類におけるボンディング装置は、ダイボンダ、フリップチップボンダ、など半導体をボンディングする装置を含む。
以上のように本発明の実施形態について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【符号の説明】
【００２９】
Ｐ：基板
Ｄ：ダイ
Ｘ：突起
ＸＢ：突起保持部
１：ダイ供給部                        
２：ピックアップ部
３：中間ステージ部                    
４：ボンディング部
５：搬送部                            
６：プリフォーム部
７Ｋ：基板供給部                  
７Ｈ：基板搬出部
８：制御部
８Ａ：表示装置
８Ｂ：入力装置
８１：記憶手段
８２：演算手段                    
１０：ダイボンダ
１１：ウエハ                          
１２；ウエハ保持台
１３：突き上げユニット
１４：移動機能                                  
２１：ピックアップヘッド
２２：コレット
２３：移動機構
３１：中間ステージ
３２：移動機構                      
４１：ボンディングヘッド
４２：コレット
４３：移動機構                        
５１：基板搬送パレット
５２：パレットレール                  
７００：コレット
７０１：コレット内の突起との接触位置の例
７０２：コレット内の突起との接触位置の例
【図１】
0006538358.tif 000002
【図２】
0006538358.tif 000003
【図３】
0006538358.tif 000004
【図４】
0006538358.tif 000005
【図５】
0006538358.tif 000006
【図６】
0006538358.tif 000007
【図７】
0006538358.tif 000008
【図８】
0006538358.tif 000009
【図９】
0006538358.tif 000010
【図１０】
0006538358.tif 000011