(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンプボンディングが行われる半導体ウエハ（２０１）上に格子状に配列されているＩＣ（２２３）の内、行若しくは列方向、又は、行及び列方向に互いに隣接する複数のＩＣにて基本ブロック（２３０）を構成し、該基本ブロック単位にて位置認識を行ない、
上記基本ブロックの位置認識は、該基本ブロックの両端に位置する各ＩＣに付された位置認識用マークの内、該基本ブロックの対角位置に存在する２つの位置認識用マーク（２２４−１、２２４−２）を認識することで行なうことを特徴とする、半導体ウエハへのバンプ形成方法。
【請求項２】
上記半導体ウエハに配列されている上記ＩＣの傾きを上記基本ブロックの位置認識動作前に検出し、上記基本ブロックの位置認識時には上記２つの位置認識用マークの内のいずれか一方のみを認識し該基本ブロックに含まれる上記ＩＣの傾き検出を省略する、請求項１記載の半導体ウエハへのバンプ形成方法。
【請求項３】
バンプボンディングが行われる半導体ウエハ（２０１）上に格子状に配列されているＩＣ（２２３）へバンプ（２２６）を形成するバンプボンディング装置（１９０）と、
上記半導体ウエハの上方にて行及び列方向に移動自在であり上記半導体ウエハ上の検出用マーク（２２４、２２３２〜２２３４）を撮像する撮像カメラ（１５１）を有し、該撮像カメラの撮像情報に基づいて上記ＩＣの位置、及び該ＩＣの傾きを検出する認識装置（１５０）と、
上記半導体ウエハに格子状に配列されている上記ＩＣの内、上記行又は列方向、並びに、行及び列方向に互いに隣接する複数のＩＣにて基本ブロック（２３０）を構成し、かつ上記認識装置を動作制御して上記基本ブロックの各ＩＣに付された位置認識用マークの内、２つの位置認識用マーク（２２４−１、２２４−２）を認識することで上記基本ブロック単位にて位置認識を行ない、かつ該位置認識にて得た位置認識情報に基づいて上記バンプボンディング装置を動作制御して、上記基本ブロック毎に、該基本ブロックに含まれるＩＣに対し連続してバンプ形成を行う制御装置（１８０）と、
を備えたことを特徴とする、半導体ウエハへのバンプ形成装置。
【請求項４】
バンプボンディングが行われる半導体ウエハ（２０１）を載置し、載置された上記半導体ウエハの周方向へ旋回されるウエハ旋回部材（１１１）と、
上記制御装置の動作制御により上記ウエハ旋回部材を上記周方向へ旋回させる旋回装置（１１２）と、
をさらに備え、
上記制御装置は、上記認識装置を動作制御して上記半導体ウエハに配列されている上記ＩＣの傾きを上記基本ブロックの認識動作前に検出し、かつ上記検出した上記ＩＣの傾き値に基づいて上記旋回装置を動作制御して上記ウエハ旋回部材上に載置されている上記半導体ウエハを旋回させて上記傾きを補正し、かつ上記基本ブロックの位置認識時には上記認識装置を動作制御して上記２つの位置認識用マークの内のいずれか一方のみを認識し該基本ブロックに含まれる上記ＩＣの傾きを検出させる、請求項３記載の半導体ウエハへのバンプ形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ上に形成された各ＩＣの電極上へバンプを形成するときのバンプ形成方法、及び該バンプ形成方法を実行するバンプ形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＩＣ（集積回路）の電極上にバンプを形成する場合、半導体ウエハに形成された各ＩＣ単位に切り分けられた一つ一つのＩＣ、いわゆる個片に対してバンプを形成していた。しかしながら、該バンプ形成方法では、各個片毎に、バンプ形成のためバンプボンディング装置へ移載する時間が必要であり生産性に劣る。よって、上記移載時間を短縮するため、半導体ウエハをバンプボンディング装置へ移載し、該半導体ウエハ上のＩＣに対してバンプ形成を行なうようになってきている。
半導体ウエハ上のＩＣに対してバンプ形成を行なう場合、ＩＣの電極上にバンプを形成するため、ＩＣの位置認識を行なう必要がある。又、バンプ形成に際し、半導体ウエハ自体は約１５０〜２００℃程度に加熱され、該熱により、バンプボンディング装置にも熱膨張等の影響が出る。よって、各ＩＣ毎に設けられている位置認識用マークを、従来、各ＩＣへバンプを形成する前に各ＩＣ毎に認識カメラにて撮像し上記半導体ウエハの位置補正を行なっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
半導体ウエハには例えば３０００〜１００００程度の数のＩＣが形成されており、ＩＣ数が多いほど、バンプ形成のための位置認識に時間を要する。又、各ＩＣ毎には、例えば２〜４個のバンプが形成されるが、一つのバンプを形成するのに要する時間は、６０〜８０ｍ秒程度である。これに対し、一つの位置認識用マークを認識するのに要する時間は、約２００〜２５０ｍ秒を要し、さらに一つのＩＣ当たり２つの位置認識用マークを認識する。よって、バンプ形成時間に比べて位置認識に要する時間が非常に長く、生産性が悪いという問題がある。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、半導体ウエハに対してバンプを形成する際の生産性を従来に比べて向上させる、半導体ウエハへのバンプ形成方法及びバンプ形成装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の第１態様の、半導体ウエハへのバンプ形成方法は、バンプボンディングが行われる半導体ウエハ上に格子状に配列されているＩＣの内、行若しくは列方向、又は、行及び列方向に互いに隣接する複数のＩＣにて基本ブロックを構成し、該基本ブロック単位にて位置認識を行ない、上記基本ブロックの位置認識は、該基本ブロックの両端に位置する各ＩＣに付された位置認識用マークの内、該基本ブロックの対角位置に存在する２つの位置認識用マークを認識することで行なうことを特徴とする。
【００１０】
又、上記半導体ウエハに配列されている上記ＩＣの傾きを上記基本ブロックの位置認識動作前に検出し、上記基本ブロックの位置認識時には上記２つの位置認識用マークの内のいずれか一方のみを認識し該基本ブロックに含まれる上記ＩＣの傾き検出を省略することができる。
【００１３】
さらに本発明の第２態様の、半導体ウエハへのバンプ形成装置は、バンプボンディングが行われる半導体ウエハ上に格子状に配列されているＩＣへバンプを形成するバンプボンディング装置と、
上記半導体ウエハの上方にて行及び列方向に移動自在であり上記半導体ウエハ上の検出用マークを撮像する撮像カメラを有し、該撮像カメラの撮像情報に基づいて上記ＩＣの位置、及び該ＩＣの傾きを検出する認識装置と、
上記半導体ウエハに格子状に配列されている上記ＩＣの内、上記行又は列方向、並びに、行及び列方向に互いに隣接する複数のＩＣにて基本ブロックを構成し、かつ上記認識装置を動作制御して上記基本ブロックの各ＩＣに付された位置認識用マークの内、２つの位置認識用マークを認識することで上記基本ブロック単位にて位置認識を行ない、かつ該位置認識にて得た位置認識情報に基づいて上記バンプボンディング装置を動作制御して、上記基本ブロック毎に、該基本ブロックに含まれるＩＣに対し連続してバンプ形成を行う制御装置と、
を備えたことを特徴とする。
【００１８】
バンプボンディングが行われる半導体ウエハを載置し、載置された上記半導体ウエハの周方向へ旋回されるウエハ旋回部材と、
上記制御装置の動作制御により上記ウエハ旋回部材を上記周方向へ旋回させる旋回装置と、
をさらに備え、
上記制御装置は、上記認識装置を動作制御して上記半導体ウエハに配列されている上記ＩＣの傾きを上記基本ブロックの認識動作前に検出し、かつ上記検出した上記ＩＣの傾き値に基づいて上記旋回装置を動作制御して上記ウエハ旋回部材上に載置されている上記半導体ウエハを旋回させて上記傾きを補正し、かつ上記基本ブロックの位置認識時には上記認識装置を動作制御して上記２つの位置認識用マークの内のいずれか一方のみを認識し該基本ブロックに含まれる上記ＩＣの傾きを検出させるように構成することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態における、半導体ウエハへのバンプ形成方法、及び該バンプ形成方法を実行する半導体ウエハへのバンプ形成装置について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において同じ構成部分については同じ符号を付している。又、半導体ウエハ上に形成されている各ＩＣ（集積回路）は、全て同サイズで同形状である。又、半導体ウエハ上へのＩＣ形成の形態は問わず、半導体ウエハの周縁部をも含めて全面にＩＣを形成する場合であっても、上記周縁部に余白部分を形成し該余白部分にはＩＣ形成を行なわない場合でもどちらでも良い。
【００２２】
半導体ウエハに対してバンプを形成する際の生産性を従来に比べて向上させるという上記目的を達成するため、本実施形態の半導体ウエハへのバンプ形成方法では、概略、以下の第１〜第３点の動作を行なう。
即ち、まず第１点目に、半導体ウエハに形成されている複数のＩＣ（集積回路）を１ブロックとし、各ブロックに含まれる２点の位置認識用マークを認識することでブロック単位で位置認識を行ない、該ブロックを構成する各ＩＣにバンプを形成するときには位置認識動作を省略する。このようにして認識動作回数を従来に比べて削減することで、上記生産性の向上を図る。
第２点目に、上記ブロックにおける２点の位置認識用マークの認識を１点に削減することで、さらに上記生産性の向上を図る。
第３点目に、半導体ウエハ上のＩＣがその機能を発揮しない、つまり不良のＩＣに付されているバッドマークの有無を判定して、上記不良ＩＣにはバンプ形成を行なわないことで、よりさらに上記生産性の向上を図る。
【００２３】
上述の半導体ウエハへのバンプ形成方法を実行する、本実施形態における、半導体ウエハへのバンプ形成装置の概略を図２９に示す。該バンプ形成装置１０１は、一つのバンプボンディング用加熱装置１１０と、認識装置１５０と、制御装置１８０と、バンプボンディング装置の一例に相当する一つのバンプ形成ヘッド１９０とを備え、好ましくは、さらに搬送装置１３０と、搬入側と搬出側にそれぞれ設けた移載装置１４０と、プリヒート装置１６０と、ポストヒート装置１７０とを備える。
【００２４】
上記バンプボンディング用加熱装置１１０は、図３０に示すように、大きく分けて、ウエハ旋回部材１１１と、旋回装置１１２と、ウエハ加熱装置１１３とを備え、バンプボンディングが行われるバンプ形成前の半導体ウエハ２０１を上記ウエハ旋回部材１１１上に載置するとともに、載置した上記半導体ウエハ２０１を上記ウエハ加熱装置１１３にて本実施形態では約１５０℃であるバンプボンディング温度に加熱する。尚、上記半導体ウエハ２０１のＩＣの電極に対してバンプ形成ヘッド１９０にてバンプが形成された後の半導体ウエハをバンプ形成後ウエハ２０２と記す。
【００２５】
上記ウエハ旋回部材１１１は、半導体ウエハ２０１が載置され半導体ウエハ２０１よりも大径にてなる金属製で円板状のウエハ載置台１１１１と、上記ウエハ載置台１１１１とほぼ同じ大きさにてなる金属製で上記旋回装置１１２に備わる後述の歯車１１２２に係合する歯１１１２７が全周に渡って形成された円板状のターンテーブル１１１２とを有する。
【００２６】
上記旋回装置１１２は、上記半導体ウエハ２０１を載置したウエハ旋回部材１１１を上記半導体ウエハ２０１の周方向へ旋回させる装置であり、本実施形態ではサーボモータにてなり制御装置１８０にて動作制御される駆動源１１２１と、上記ターンテーブル１１１２の上記歯１１１２７に係合する歯車１１２２と、ターンテーブル１１１２の熱が上記駆動源１１２１に伝達するのを防止し、かつ駆動源１１２１にて発生した駆動力を上記歯車１１２２に伝達して歯車１１２２を回転させる回転力伝達機構１１２３とを有する。本実施形態では、回転力伝達機構１１２３としてタイミングベルトを使用しているが、該構造に限定されるものではない。
【００２７】
上述のように、駆動源１１２１、回転力伝達機構１１２３、歯車１１２２、ターンテーブル１１１２の歯１１１２７、及びウエハ載置台１１１１を介して半導体ウエハ２０１は旋回されるので、その旋回角度は、上記制御装置１８０にて制御され、半導体ウエハ２０１は任意の角度にて旋回可能である。
【００２８】
上記認識装置１５０は、撮像カメラ１５１を有し、該撮像カメラ１５１の撮像情報に基づいて上記ＩＣの位置、及び該ＩＣの基準線に対する傾きを検出する。上記撮像カメラ１５１は、上記半導体ウエハ２０１の上方にて行及び列方向に移動自在であり上記半導体ウエハ上の検出用マーク２２４、２２３２〜２２３４を撮像する。又、上記認識装置１５０は制御装置１８０に接続されており、制御装置１８０は、検出された上記傾き情報に基づき、上記旋回装置１１２の動作制御を行ない、ウエハ旋回部材１１１の旋回量を制御する。
【００２９】
上記バンプ形成ヘッド１９０は、上記バンプボンディング用加熱装置１１０の上記ウエハ旋回部材１１１上に載置され上記バンプボンディング用温度に加熱された半導体ウエハ２０１のＩＣの電極にバンプを形成するための公知の装置であり、バンプの材料となる金線を供給するワイヤ供給部１９１の他、上記金線を溶融してボールを形成し該溶融ボールを上記電極に押圧するバンプ作製部、上記押圧時にバンプに超音波を作用させる超音波発生部等を備える。このように構成されるバンプ形成ヘッド１９０は、例えばボールねじ構造を有し平面上で互いに直交するＸ，Ｙ方向に移動可能なＸ，Ｙテーブル１９２上に設置されており、固定されている上記半導体ウエハ２０１の各ＩＣの各電極にバンプを形成可能なように、上記Ｘ，Ｙテーブル１２２によって上記Ｘ，Ｙ方向に移動される。
【００３０】
上記搬送装置１３０は、上記半導体ウエハ２０１を収納する第１収納容器から半導体ウエハ２０１を取り出し、又、上記バンプ形成後ウエハ２０２をこれを収納する第２収納容器へ搬送し収納する装置である。
上記移載装置１４０は、上記半導体ウエハ２０１を上記搬送装置１３０から受け取り、プリヒート装置１６０への搬送するとともにプリヒート装置１６０からバンプボンディング用加熱装置１１０への搬送を行う。又、上記ウエハ載置台１１１上の上記バンプ形成後ウエハ２０２を上記ポストヒート装置１７０への搬送するとともに、ポストヒート装置１７０から上記搬送装置１３０への受け渡しを行なう。
【００３１】
プリヒート装置１６０は、上記半導体ウエハ２０１を載置して、該半導体ウエハ２０１を室温から、バンプボンディング用加熱装置１１０にてバンプ形成を行うときの上記バンプボンディング用温度まで昇温する装置である。
上記ポストヒート装置１７０は、上記バンプ形成後ウエハ２０２を載置して、上記バンプボンディング用温度から室温付近まで徐々に降温するための装置である。
制御装置１８０は、上述のように構成されたバンプ形成装置１０１の各構成部分の動作制御を行ない、上述した第１点目〜第３点目の内容を含めて以下に詳しく説明するバンプ形成方法を制御する。
【００３２】
上述のように構成されるバンプ形成装置１０１にて実行されるバンプ形成方法について以下に説明する。上記バンプ形成方法は、上記制御装置１８０の動作制御により実行される。尚、上記第１収納容器から上記ボンディング用加熱装置１１０までの上記半導体ウエハ２０１に対する処理及び搬送動作、並びに該半導体ウエハ２０１へのバンプ形成後、上記ボンディング用加熱装置１１０から上記第２収納容器に対する処理及び搬送動作については、説明を省略する。よって、以下には、上記ボンディング用加熱装置１１０の上記ウエハ載置台１１１１に半導体ウエハ２０１を載置した後、バンプ形成終了までの動作について、詳しく説明する。
【００３３】
上記バンプ形成方法の大筋を図１〜図３に示しており、各ステップ（図内では「Ｓ」と記す）に従い、上記バンプ形成方法について以下に説明する。
ＩＣの電極にバンプを形成するときの上記電極に対する上記バンプの位置ずれの許容範囲は、従来±５μｍである。該許容範囲値は、バンプ形成のために半導体ウエハ２０１を加熱する熱により撮像カメラ１５１やバンプ形成ヘッド１９０が熱膨張等することを考慮して決定されている。又、上記±５μｍの許容範囲は、一つのＩＣの大きさが５〜６ｍｍ角の大きさにてなるＩＣの電極にバンプを形成するときでも、満足可能な範囲である。よって、近年のように、一つのＩＣの大きさが０．５ｍｍや０．３５ｍｍ角にてなるＩＣならば、例えば１０個程度のＩＣに対して位置認識を行なうことなく連続してバンプを形成したとしても上記許容範囲を満足することができる。
【００３４】
そこで本実施形態では、ステップ１にて、バンプボンディングが行われる半導体ウエハ２０１上に格子状に配列されているＩＣの内、行若しくは列方向、又は、行及び列方向に互いに隣接する複数のＩＣにて基本ブロックを構成し、該基本ブロックの位置認識を行なう。さらに、上記基本ブロック毎に、該基本ブロックに含まれる全てのＩＣに対し連続してバンプ形成を行う。そして、上記基本ブロック内の一基本ブロックから他基本ブロックへバンプ形成動作を移行するときに、上記他基本ブロックに含まれるＩＣにバンプを形成するため上記他基本ブロックの位置認識を行なう。
このような方法を採ることで、従来、各ＩＣ毎に認識動作を実行していたのに比べてＩＣの位置認識動作回数を削減することができ、半導体ウエハに対してバンプを形成する際の生産性を従来に比べて向上させることができる。
【００３５】
ここで上記基本ブロックを構成する上記ＩＣの数は、上記基本ブロック内の全ての上記ＩＣの電極に、各ＩＣ毎に位置認識動作を行なうことなくバンプを連続的に形成したとき、全ての上記電極と上記バンプとの位置ずれが許容範囲に収まる数であり、逆に言うと、そのようなＩＣ数にて一つの基本ブロックを構成する。
本実施形態では、上記基本ブロックを構成するＩＣの行、列数は、上記制御装置１８０内の記憶部１８１に予め格納している。
【００３６】
以下に図を参照して基本ブロック作成動作を説明する。図４に示すように、上記ウエハ載置台１１１１上に載置され本実施形態ではウエハ載置台１１１１に吸着される半導体ウエハ２０１には、行方向２２１及び列方向２２２に沿って格子状に複数のＩＣ２２３が配列されている。そしてバンプ形成を開始するＩＣ２２３から、制御装置１８０は、格納している基本ブロック構成用のＩＣ行列数に従い、基本ブロック２３０を作成する。例えば図５に示すように、制御装置１８０は、バンプ形成開始位置である、半導体ウエハ２０１の例えば中央部における周縁部分から、例えば１行４列にて、基本ブロック２３０−１、２３０−２、…  を作成する。
尚、バンプ形成開始位置は上述の位置に限定されるものではない。又、基本ブロック構成用のＩＣ行列数は、上述のものに限定されるものではなく、例えば図６に示すように、複数行複数列にて構成してもよいし、複数行１列にて構成してもよい。
【００３７】
又、基本ブロック２３０における上記ＩＣ行列数は、一定数に限定されるものではなく、変化させることもできる。例えば、上述のようにバンプ形成のため、ウエハ載置台１１１１は加熱されるので、例えば半導体ウエハ２０１の周縁部では、バンプ形成ヘッド１９０の上記超音波発生部の一部はウエハ載置台１１１１の上方に位置するが、他の部分はウエハ載置台１１１１から外れて位置する場合があり、熱影響が不均一になる場合がある。よって、図７に示すように、バンプ形成ヘッド１９０の例えば上記超音波発生部に備わるホーン部に対する熱影響が均一とならないような場所、例えば半導体ウエハ２０１の周縁部では、基本ブロック２３１−１、２３１−２のように１行２列にて基本ブロックを構成し、一方、上記熱影響が比較的均一となる、例えば半導体ウエハ２０１の中央部分では、基本ブロック２３０−１、２３０−２のように１行４列にて構成することができる。
【００３８】
又、図８に示すように、例えばＩＣ２２３−１からバンプ形成を開始する場合、形成開始からの経過時間の浅い間は、基本ブロック２３０を構成せず、経過時間が長くなるに従い基本ブロック２３０を構成し、例えば基本ブロック２３０−４では１行２列にて、基本ブロック２３０−５では１行３列にて、というように、ある一定数まで上記ＩＣ行列数を増やしても良い。
【００３９】
又、図９に示すように、バンプ形成ヘッド１９０のホーン部１９３及び上記撮像カメラ１５１の少なくとも一方に、例えば熱電対にてなる温度センサ又は歪センサ１９５を取り付け、該センサ１９５の出力情報に基づいて制御装置１８０が基本ブロック２３０のＩＣ行列数を決定するようにしてもよい。
【００４０】
又、バンプが形成されるＩＣ２２３の半導体ウエハ２０１上における位置によって基本ブロック２３０のＩＣ行列数を決定するようにしてもよいし、又、強制的に上記ＩＣ行列数を決定若しくは変更するようにしてもよい。
【００４１】
又、制御装置１８０内における基本ブロック２３０の設定は、本実施形態では以下のように実行される。即ち、従来と同様に、半導体ウエハ２０１に形成されている全てのＩＣ２２３のそれぞれについて、各ＩＣ２２３の配置位置を示すため各ＩＣ２２３に２個ずつ存在する位置認識用マーク２２４の位置情報、各ＩＣ２２３に存在する各電極２２５の位置情報、一つのＩＣ２２３に存在する電極２２５へのバンプの形成順情報等が記述されたバンプ形成用プログラムが制御装置１８０の上記記憶部１８１に格納されている。よって制御装置１８０は、上記バンプ形成用プログラムを利用して、上述のように決定した上記ＩＣ行列数にてなる領域を基本ブロック２３０とみなして、バンプ形成動作を実行していく。
即ち、基本ブロック２３０を一単位として、基本ブロックの位置情報や、該基本ブロック内の電極の位置情報等を表す、新たなプログラムを作成するのではない。よって、既存の上記バンプ形成用プログラムを利用してバンプ形成動作を実行していくことから、基本ブロック２３０の上記ＩＣ行列数が変化してもプログラムを修正又は作成し直す必要はなく、自由度が高く対応が容易である。
【００４２】
上述のように制御装置１８０が基本ブロック２３０を設定した後、ステップ２では、バンプ形成を行なうＩＣ２２３を含む基本ブロック２３０の位置認識が行なわれる。即ち、上述のように、該基本ブロック２３０を構成する各ＩＣ２２３には、それぞれ上記位置認識用マーク２２４が２つずつ存在する。よって、本実施形態では、当該基本ブロック２３０の両端に位置するＩＣ２２３における位置認識用マーク２２４の内、当該基本ブロック２３０の対角位置に対応する２つの位置認識用マーク２２４について、その内のまず一つについて上記認識装置１５０の撮像カメラ１５１にて撮像する。例えば図５に示す基本ブロック２３０の場合、上記対角位置に対応する２つの位置認識用マーク２２４−１、２２４−２の内、例えば第１位置認識用マーク２２４−１の撮像が行なわれる。
【００４３】
次のステップ３では、上記ウエハ載置台１１１１上に半導体ウエハ２０１を載置したときに、ＩＣ２２３の位置補正用情報の取得、及びＩＣ２２３の傾きの補正が既に行なわれたか否かが判断される。該ステップ３にて判断される、上記ＩＣ２２３の位置補正用情報の取得、及びＩＣ２２３の傾きの補正動作については、追って詳しく説明するが、既にＩＣ２２３の、特に傾きの補正が既に行なわれているときには、次のステップ４の動作を省略することができる。これにより、さらに認識動作回数を減らし、上記生産性の向上を図ることができる。一方、上記傾きの補正が未だ行なわれていないときには、次のステップ４へ移行する。
【００４４】
ステップ４では、上記２つの位置認識用マーク２２４−１、２２４−２の内、残りの第２位置認識用マーク２２４−２の撮像が、認識装置１５０の撮像カメラ１５１にて行なわれる。これにより、２つの位置認識用マーク２２４−１、２２４−２の位置情報に基づき、制御装置１８０は、公知の演算方法に基づいて、該基本ブロック２３０の位置及び傾きを求める。
尚、本実施形態では、ステップ２及びステップ４において、基本ブロック２３０の両端に位置する位置認識用マーク２２４−１、２２４−２を使用した。上記対角位置に存在する位置認識用マーク２２４を使用することは、基本ブロック２３０の特に傾き情報を得る点で好ましいが、使用する位置認識用マーク２２４は、基本ブロック２３０の両端に位置する位置認識用マーク２２４−１、２２４−２に限定するものではなく、異なる任意の２点を選択することができる。
【００４５】
次のステップ５では、上記ステップ２、又は上記ステップ２及びステップ４にて得た、基本ブロック２３０の上記傾き情報に基づいて、制御装置１８０は、ボンディング用加熱装置１１０の上記旋回装置１１２の動作制御を行ない、ＩＣ２２３が基準線、例えば上記Ｘ方向又はＹ方向に沿うように、ウエハ載置台１１１１を旋回させる。このとき、上述のように本実施形態では、上記ウエハ旋回部材１１１及び旋回装置１１２を備えた構成を採ったことから、上記ウエハ載置台１１１１を任意の角度にて旋回可能である。
又、基本ブロック２３０の上記位置情報に基づいて、制御装置１８０は、バンプ形成時にバンプ形成ヘッド１９０のＸ，Ｙテーブル１９２の移動量を制御する。
【００４６】
次のステップ６では、ウエハ載置台１１１１上に載置され吸着され、さらに上記ボンディング温度に加熱されている半導体ウエハ２０１に対して、制御装置１８０は、上記バンプ形成用プログラムに基づいてバンプ形成ヘッド１９０の動作制御を行ない、当該基本ブロック２３０に含まれるＩＣ２２３の各電極２２５上に、図１０に示すようにバンプ２２６を形成していく。
バンプ形成動作では、一つの基本ブロック２３０に含まれる全てのＩＣ２２３に対しては、ＩＣ２２３の位置認識を行なうことなく、連続してバンプを形成して行く。このように、本実施形態では、各ＩＣ２２３における位置認識動作を行なわないことから、従来に比べて位置認識動作回数を低減でき、上記生産性を向上することができる。
尚、バンプ２２６の形成開始後、バンプ形成を実行しながらステップ７も併せて実行される。
【００４７】
上記ステップ７では、バンプ形成を行なっている当該基本ブロック２３０に含まれるＩＣ２２３に付されたバッドマークの検出を行なうか否かを判断する。尚、上記バッドマークは、電極２２５上にバンプを形成する前の、例えば配線パターン認識工程後の検査にて設けられ、ＩＣとして機能しない不良のＩＣを表すマークであり、図６に符号２２７にて示すようにＩＣ２２３のほぼ中央部分に付されたり、図１１に示すようにＩＣ２２３の２点の内、１点の上記位置認識用マーク２２４に重ねて付されたり、その形成位置はＩＣ２２３内の任意である。尚、位置認識用マーク２２４に重ねてバッドマーク２２７が形成されたときには、バッドマーク２２７の付された位置認識用マーク２２４の認識は不可能となる。よって、これを利用して、位置認識用マーク２２４の認識ができなかったときには、該ＩＣ２２３又は基本ブロック２３０は不良ＩＣ又は不良ブロックであると判断することもできる。又、基本ブロック２３０の上記位置認識用マーク２２４にバッドマーク２２７が検出されなかった場合でも当該基本ブロック２３０内のその他ＩＣ２２３にバッドマーク２２７が存在する場合もあるので、上記その他のＩＣ２２３についてもバッドマーク２２７の検出を行なうようにするのが好ましい。
上記バッドマークの有無の検出は、本実施形態では、上記撮像カメラ１５１にてＩＣ２２３を撮像することで行なう。
【００４８】
又、基本ブロック２３０において認識すべき２点の位置認識用マーク２２４−１、２２４−２の内の１点に上記バッドマーク２２７が付されており、かつ該バッドマーク２２７を検出したときには、該基本ブロック２３０にはバンプ形成を実行せず、次の基本ブロック２３０の位置認識を行なうようにすることもできる。しかしながら、バッドマーク２２７が検出された基本ブロック２３０を構成するＩＣ２２３の中には良品ＩＣが存在する場合もある。よって、良品ＩＣを無駄にしない観点から、図１３に示すステップ８１１〜８１３に示すように、基本ブロック２３０の位置認識を行なうために撮像した位置認識用マーク２２４−１、２２４−２の内の１点に上記バッドマーク２２７が付されていたときには、当該基本ブロック２３０に含まれるそれぞれのＩＣ２２３についてバッドマーク２２７が付されているか否かを判断するように動作するのが好ましい。
【００４９】
又、例えば基本ブロック２３０が例えば１行６列の６個のＩＣ２２３から構成されているとし、基本ブロック２３０の位置認識にてバッドマーク２２７を検出したとき、上述のように直ちに当該基本ブロック内のＩＣ２２３毎にバッドマーク２２７の有無を判断するのではなく、図１３のステップ８１４に示すように、当該基本ブロック２３０を、より細かな基本ブロックに分割して、該分割基本ブロック毎にバッドマーク２２７の有無を認識するようにしてもよい。そして、上記分割基本ブロックにてバッドマーク２２７を検出したときには、次の分割基本ブロック又は基本ブロックについてバッドマーク２２７の有無を認識する。尚、ステップ８１４の動作は、基本ブロック２３０について２点の位置認識用マーク２２４を認識するときに有効である。
又、バッドマーク２２７が検出されたＩＣ２２３を基本ブロック２３０から外して当該バッドマーク２２７が検出されたＩＣ２２３にはバンプ形成を行なわず、次のＩＣ２２３から基本ブロック２３０の位置認識を行なってもよい。
尚、以下のバッドマーク検出動作説明では、基本ブロック２３０内の全てのＩＣ２２３についてバッドマーク２２７の有無を判断する場合を例に採っている。
【００５０】
上記バッドマーク検出を行なうときには、次のステップ８へ移行して、上記バッドマークの検出を行ない、制御装置１８０にてバッドマーク有りと判断されたＩＣ２２３に対しては制御装置１８０はバンプ形成を中止させ、次のＩＣ２２３に対するバッドマークの検出へ移行する。このように動作することにより、バンプを形成しても無駄なＩＣ２２３に対するバンプ形成に要する時間を削減でき、上記生産性を向上させることができる。
一方、上記バッドマーク検出を行なわないときには、基本ブロック２３０に含まれる全てのＩＣ２２３にバンプを形成しながらステップ９へ移行する。
【００５１】
又、上記ステップ３にて判断される、半導体ウエハ２０１の傾き補正が既に行なわれており、かつバッドマーク２２７を一つの位置認識用マーク２２４に重ねて形成した場合には、ステップ８にて、図１２を参照して以下に説明するような動作を実行してもよい。尚、バッドマーク２２７を一つの位置認識用マーク２２４に重ねて形成することで、該位置認識用マーク２２４の認識が行なえず、ＩＣ２２３又は基本ブロック２３０の位置認識が不可能となる。そこで、各ＩＣ２２３には、位置認識用マーク２２４の他に、図１１に示すようにＩＣ２２３上の回路パターンにおける任意の部分点を、位置認識用マーク２２４の代用となる位置補正用マーク２２８として設定する必要がある。尚、図１１では、便宜状、位置補正用マーク２２８を三角形状にて図示している。このようにＩＣ２２３に別途、位置補正用マーク２２８を形成してもよいが、上述のようにＩＣ２２３の回路パターン内の任意部分を位置補正用マーク２２８としてプログラムに登録する方が簡便であり好ましい。
【００５２】
ステップ８の詳しい動作を示している図１２において、ステップ８０１では、制御装置１８０は、認識装置１５０の動作制御を行ない上述したように、上記基本ブロック２３０に含まれるＩＣ２２３における一つの位置認識用マーク２２４の認識を行なう。該位置認識用マーク２２４の認識が行なえたとき、つまり当該ＩＣ２２３にはバッドマークが付されていないときには、ステップ８０２へ移行して、制御装置１８０は、バンプ形成ヘッド１９０の動作制御を行ない当該ＩＣ２２３の電極２２５にバンプ２２６を形成する。
一方、ステップ８０１にて上記位置認識用マーク２２４の認識ができないとき、つまり当該ＩＣ２２３にはバッドマークが付されているときには、ステップ８０３へ移行して、制御装置１８０は、位置認識用マーク２２４の認識ができない回数がｎ回以下かを判断する。つまり不良ＩＣが連続して何個検出されているかが判断される。
【００５３】
尚、不良ＩＣが多数個検出された後にたとえ良品ＩＣが検出されたとしても、該良品ＩＣの位置を決定することができなかったり、該良品ＩＣの電極にバンプを形成したとしても、電極とバンプとの位置ずれ量が許容範囲を超えたりする場合がある。よって上記ｎ回は、少なくとも、ＩＣ２２３の電極２２５とバンプ２２６との位置ずれ量が許容範囲に収まるような、ＩＣ２２３の数であり、予め制御装置１８０に設定しておく。
【００５４】
ステップ８０３にて、位置認識用マーク２２４の認識ができない回数がｎ回以下であるときには、ステップ９へ移行する。一方、上記ｎ回を超えるときには、上述のようにＩＣ２２３の電極２２５とバンプ２２６との上記位置ずれ量が許容範囲を超える可能性が高い。よって、ステップ８０４にてエラーに付き動作停止するか否かを判断し、停止させるときには、ステップ８０６にて動作停止する。一方、動作停止させないときには、ステップ８０５へ移行し、位置補正を行なうべく、制御装置１８０は、認識装置１５０の動作制御を行ない、上記位置補正用マーク２２８を認識して現在位置の確認を行なう。そしてステップ９へ移行する。
【００５５】
本実施形態では、上記ステップ８及びステップ８０１〜８０６、８１１〜８１４にて、実際にバッドマーク２２７の有無を検出したが、例えば既に処理した半導体ウエハにおける不良ＩＣの位置データに基づいてバンプ形成動作を行なっても良い。この場合、すべての半導体ウエハ２０１について不良ＩＣの位置データが同じであることはまず無いので、ある一定の枚数毎に、バッドマーク２２７の位置を再検出しバッドマーク２２７の位置情報を更新するのが好ましい。ここで、上記一定の枚数は、半導体ウエハ２０１の製造メーカや、半導体ウエハの製造ロット等において適宜設定することができる。
又、ステップ８１１にてバッドマーク２２７を検出しない場合であっても、ステップ８１５を設けて、基本ブロック２３０内の各ＩＣ２２３毎にバッドマーク２２７の検出を行なうか否かを判断し、該検出を行なわないときにはステップ９へ移行し、行なう場合には上記ステップ８１３へ移行するようにしてもよい。
【００５６】
次のステップ９では、バンプ形成を行なっている基本ブロック２３０に含まれる全てのＩＣ２２３にバンプが形成済か否かが判断され、未形成のＩＣ２２３が存在する場合には再びステップ６へ戻る。一方、当該基本ブロック２３０内の全てのＩＣ２２３にバンプ２２６が形成されているときには、ステップ１０へ移行する。
尚、基本ブロック２３０に含まれる全ＩＣ２２３へのバンプ形成順序の一例を図６に示す。図６では、２行２列のＩＣ２３３にて基本ブロック２３０を構成しており、矢印２４１〜２４４にて示す順序にて各電極２２５へバンプ２２６が形成されていく。このように、バンプ形成順序は、一つのＩＣ内でのバンプ形成状態をほぼ均一にするため、基本ブロック２３０に含まれる各ＩＣ２２３毎にバンプ形成が終了していくような順序とするのが好ましい。
【００５７】
ステップ１０では、半導体ウエハ２０１において全てのＩＣ２２３にバンプ２２６を形成したか否かが判断される。尚、上記全てのＩＣ２２３とは、上述のように不良ＩＣへバンプ形成を行なわない場合には、良品ＩＣの全てである。
上記全てのＩＣ２２３にバンプ形成されたときには、当該半導体ウエハ２０１に対するバンプ形成処理を終了する。一方、バンプ未形成のＩＣ２２３が存在する場合には、次のステップ１１に移行する。
【００５８】
上記ステップ１０までの動作において、一つの基本ブロック２３０に対してバンプ形成に関する処理が終了した。次のステップ１１では、半導体ウエハ２０１内のＩＣ２２３について、さらに基本ブロック２３０の作成可能か否かが判断される。即ち、図１４に示すように、半導体ウエハ２０１内のある行には、例えば１５個のＩＣ２２３が配列されているとすると、該行では、例えば１行４列にてなる基本ブロック２３０が３ブロック作成でき、３個のＩＣ２２３が残ることになる。よって残りの上記３個のＩＣ２３３では、１行４列にてなる基本ブロック２３０は構成できない。このように、設定したＩＣ行列数にて常に基本ブロック２３０が構成できるわけではない。
したがってステップ１１において、設定したＩＣ行列数にて基本ブロック２３０を作成可能な場合には、再び上記ステップ１へ戻り、構成した基本ブロック２３０にて上述のようにバンプ形成に関する処理を実行する。一方、設定したＩＣ行列数に満たない数にてＩＣ２２３が存在し、基本ブロック２３０を作成できない場合には、次のステップ１２へ移行する。尚、半導体ウエハ２０１について、形成されているＩＣ２２３の内、バンプ２２６を形成可能な範囲を表すボンディング範囲がＩＣ２２３の周縁部に沿って設定される。よって、上記ＩＣ行列数に満たない数とは、上記ボンディング範囲に含まれるＩＣ２２３を対象にして求まる数である。又、基本ブロック２３０を構成する、ある行若しくは列、又はある行及び列において、基本ブロック２３０のＩＣ行列数に満たない数にてなるＩＣ２２３を残余ＩＣとする。
【００５９】
ステップ１２において、制御装置１８０は、設定したＩＣ行列数に満たない数のＩＣ２２３について、さらにブロック化してバンプ形成に関する処理を実行するか、１個のＩＣ２２３毎にバンプ形成に関する処理を実行するか、又はそれらの組合せにてバンプ形成に関する処理を実行するかを決定する。上述の例を参照して具体的に説明すると、残余のＩＣ２２３に対して、図１５に示すように残った全てのＩＣ２２３にて、この例では上記３個のＩＣ２２３にて一つの残余用ブロック２３５１を作成して当該残余用ブロック２３５１に対してバンプ形成に関する処理を実行する、又は、図１６に示すように２個のＩＣ２２３にて一つの残余用ブロック２３５２を作成して当該残余用ブロック２３５２に対してバンプ形成に関する処理を実行する、又は、残余のＩＣ２２３の個々に対してバンプ形成に関する処理を実行する。
【００６０】
残余のＩＣ２２３に対して、上記残余用ブロック２３５を構成するか、又は１個ずつのＩＣ２２３にて処理を実行するかは、予め制御装置１８０に設定しておく。しかしながら、上記残余用ブロック２３５を構成する場合、残余のＩＣ２２３に対して残余用ブロック２３５を構成するＩＣ２３３の行列数については、制御装置１８０にて自動的に決定してもよいし、予め設定しておいても良い。
【００６１】
次のステップ１３では、ステップ１２にて構成した残余用ブロック２３５若しくは残余の各ＩＣ２２３に対して、又は残余用ブロック２３５及び残余の各ＩＣ２２３に対して、上述したステップ２〜ステップ９の動作に相当する、バンプ形成に関する処理が実行される。
次のステップ１４では、半導体ウエハ２０１内の全てのＩＣ２２３に対してバンプ２２６が形成済か否かが判断され、未形成のＩＣ２２３が存在するときには再び上記ステップ１２に戻る。一方、全てのＩＣ２２３にバンプ２２６が形成済のときには、当該半導体ウエハ２０１に対するバンプ形成動作を終了する。そして、バンプ２２６が形成された半導体ウエハ２０１はバンプ形成後ウエハ２０２として、上記移載装置１４０及び上記搬送装置１３０にて上記第２収納容器へ搬送、収納される。
【００６２】
次に、上述したステップ３にて実行済か否かが判断される、半導体ウエハ２０１に形成されているＩＣ２２３の位置補正用情報の取得、及びＩＣ２２３の傾きの補正動作（以下、「ウエハ上マーク認識動作」と記す）について、図３等を参照して以下に説明する。尚、該ウエハ上マーク認識動作も、制御装置１８０によって動作制御される。
上述の、ブロック化を行なってバンプボンディング動作を実行する前工程において、上記ウエハ載置台１１１１上に半導体ウエハ２０１を載置したときに、上記ウエハ上マーク認識動作を実行することで、上記ステップ２及びステップ４にて実行している位置認識用マーク２２４−１、２２４−２の２点の認識動作をいずれか１点の認識動作に削減することができ、さらに生産性を向上させることができる。
【００６３】
より詳しく説明する。半導体ウエハ２０１上のＩＣ形成パターンの半導体ウエハ２０１の外形に対する位置や、上記Ｘ、Ｙ方向に相当する上記基準線に対して上記ＩＣ形成パターンを形成するＩＣ２２３の行及び列方向への配列の傾き、つまりＩＣの傾きは、半導体ウエハ２０１の同一の生産ロット内では均一であるが、生産ロットが異なると、実際には両生産ロット間では位置ずれや、傾きずれが存在する。よって、全ての生産ロットの半導体ウエハ２０１に対しても常に同じ場所からバンプ形成を行なうと、上記電極２２５に対してバンプ２２６が位置ずれを起こす場合がある。
そこで、上記ウエハ載置台１１１１上に半導体ウエハ２０１を載置したときに、当該半導体ウエハ２０１の外形に対するＩＣ形成パターンの位置や、上記基準線に対するＩＣの傾きを確認することで、上記電極２２５に対するバンプ２２６の位置ずれを無くすことができる。
【００６４】
特に、本実施形態のバンプ形成装置１０１では、上述したように、上記バンプボンディング用加熱装置１１０に備わる上記ウエハ旋回部材１１１及び上記旋回装置１１２を用いて、上記駆動源１１２１、上記回転力伝達機構１１２３、上記歯車１１２２、上記ターンテーブル１１１２の歯１１１２７、及び上記ウエハ載置台１１１１を介して半導体ウエハ２０１は旋回され、その旋回角度は、上記制御装置１８０にて制御されるので、半導体ウエハ２０１は任意の角度にて旋回可能である。よって、上記ウエハ上マーク認識動作にて得られた、上記ＩＣの傾き角度に基づいて、半導体ウエハ２０１を載置した上記ウエハ載置台１１１１を高精度でかつ容易に旋回させることができる。したがって、上記ＩＣの傾き角度の補正を、高精度でかつ容易に行なうことができる。
そして、上記ＩＣの傾き角度の補正を予め実行しておくことで、バンプ形成動作時に、上記位置認識用マーク２２４−１、２２４−２の２点の認識動作を行ってＩＣの傾き角度を求める必要がなくなるので、位置認識用マーク２２４−１、２２４−２のいずれか１点の認識動作にて上記ＩＣ形成パターンの位置情報のみを求めればよい。よって認識動作の実行回数をさらに削減することができ、生産性を向上させることができる。
【００６５】
上記ウエハ上マーク認識動作について具体的に説明する。
図３に示すステップ３１では、上記ウエハ載置台１１１１上に載置された半導体ウエハ２０１上の特徴点の内の第１点が、上記認識装置１５０の撮像カメラ１５１にて認識されたか否かを判断する。即ち、上記ウエハ上マーク認識動作を実行するため、半導体ウエハ２０１上の任意の、検出用マークに相当する、認識用検出点を２点、上記撮像カメラ１５１にて認識する必要がある。２点の上記認識用検出点の内の１点である第１認識用検出点は、予め制御装置１８０に設定しておく。本実施形態では、図１７に示すように、ステッパにて半導体ウエハ２０１にＩＣ２２３を形成したとき、半導体ウエハ２０１の周縁部に形成されるＩＣ形成パターンの輪郭２２３１におけるコーナー部を予め上記第１認識用検出点２２３２に設定している。
【００６６】
上記撮像カメラ１５１には、例えば上記第１認識用検出点２２３２のような認識対象点を中心として、図１７に示すように視野１５１１が存在する。そして上記認識装置１５０は、上記視野１５１１内における粗認識用セル１５１２、さらに上記粗認識用セル１５１２内の細認識用セル１５１３内に上記認識対象点が含まれることで、該認識対象点の座標位置を得ることができる。
上記ウエハ上マーク認識動作を開始する際、上記第１認識用検出点２２３２の座標データに基づき撮像カメラ１５１は位置決めされるが、上記ウエハ載置台１１１１上への半導体ウエハ２０１の載置ずれ等により、該半導体ウエハ２０１を最初に上記撮像カメラ１５１が撮像したとき、必ずしも上記視野１５１１内に第１認識用検出点２２３２が含まれるとは限らない。そこで、上記ステップ３１にて、認識装置１５０にて上記第１認識用検出点２２３２が認識できたか否かを判断する。認識できたときには、次のステップ３４へ移行し、一方、認識できないときにはステップ３２へ移行する。
尚、撮像カメラ１５１が位置決めされた視野１５１１の中心位置から、上記Ｘ方向に±Ｘ、及び上記Ｙ方向に±Ｙの座標位置を有する４点にて形成される、最大ずれエリア１５１４の外側に真の認識対象点、つまり上記第１認識用検出点２２３２が存在するときには、第１認識用検出点２２３２の認識は不可能であることから、上記視野１５１１をずらす必要がある。
【００６７】
ステップ３２では、図１８若しくは図１９に示す上記第１認識用検出点２２３２のサーチ動作（ステップ３２１〜３２２、及びステップ３２３〜３２４）、又は図２０に示す、上記第１認識用検出点２２３２のサーチ動作及び第２認識用検出点の認識を容易にするための動作（ステップ３２５〜３２８）、の３つの動作のいずれかが実行される。これらの各動作について以下に説明する。
図１８に示す、第１認識用検出点２２３２のサーチ動作では、ステップ３２１にて、上記バンプ形成用プログラムに予め登録されている第１認識用検出点２２３２の座標に対して、図２１に示すように、上記最大ずれエリア１５１４を形成する４角の内の１点の位置を示す座標である（−Ｘ、−Ｙ）をサーチ開始位置１５１５として撮像カメラ１５１は認識動作を開始する。
尚、上述のように、半導体ウエハ２０１の載置ずれ等により、図２１に示すように、予め登録されている第１認識用検出点２２３２の位置は、通常、上記視野１５１１の中心位置に一致しない。
又、本実施形態では、上記座標（−Ｘ、−Ｙ）をサーチ開始位置１５１５としたが、これに限定されるものではなく、上記最大ずれエリア１５１４を形成する上記４角の内の他の３点とすることもできる。
【００６８】
次のステップ３２２では、上記サーチ開始位置１５１５から上記最大ずれエリア１５１４内を、例えば上記Ｘ方向に沿って所定距離進み、次に上記Ｙ方向に所定距離進み、次に反Ｘ方向に沿って所定距離進み、再び上記Ｙ方向に所定距離進み、次に再びＸ方向に沿って所定距離進み、というように、上記Ｘ及びＹ方向に沿いかつジグザグなサーチ方向１５１６に沿って撮像カメラ１５１を移動距離１５１７ずつ移動させながら、上記第１認識用検出点２２３２のサーチを行なう。上記移動距離１５１７は、図２２に示すように、本実施形態では視野１５１１のＸ又はＹ方向における長さの１／３に相当する距離としている。
上記ジグザグに撮像カメラ１５１を移動させる方法は、サーチしている動作及びそのエリアを確認し易く、最大ずれエリア１５１４を設定し易い。
【００６９】
上記ステップ３２１、３２２のサーチ動作では、上記第１認識用検出点２２３２のサーチ開始位置１５１５を上記最大ずれエリア１５１４を形成する４点の内の１点における位置座標である（−Ｘ、−Ｙ）に設定したが、図１９に示す、上記第１認識用検出点２２３２のサーチ動作では、ステップ３２３にて、サーチ開始位置１５１９を視野１５１１の中心の座標に設定し、上記最大ずれエリア１５１４内をサーチする。
【００７０】
次のステップ３２４では、図２３に示すように、上記サーチ開始位置１５１９から上記最大ずれエリア１５１４内をほぼ渦巻き状にサーチ方向１５１８に沿って撮像カメラ１５１を上記移動距離１５１７ずつ移動させながら、上記第１認識用検出点２２３２のサーチを行なう。移動距離１５１７は、ステップ３２４でもステップ３２２と同様に、視野１５１１のＸ又はＹ方向における長さの１／３に相当する距離としている。
上記ほぼ渦巻き状に撮像カメラ１５１を移動させる方法は、上記第１認識用検出点２２３２が視野１５１１の中心付近に存在する可能性が高いときには、上述のジグザグに移動させる方法に比べて、早期に第１認識用検出点２２３２を検出することができる。又、視野１５１１内で第１認識用検出点２２３２の存在可能性が高い領域が予め判っているようなときには、その可能性の高い領域内のある場所を起点として、上記渦巻き状に撮像カメラ１５１を移動させることで、早期に第１認識用検出点２２３２を検出することができる。
又、上述したジグザグな移動方法と、渦巻き状の移動方法とを組み合わせた移動方法を採ることもできる。
【００７１】
次にステップ３２５〜３２８のサーチ動作について説明する。該ステップ３２５〜３２８のサーチ動作では、ステップ３２５において、上述のステップ３２１〜３２２、及びステップ３２３〜３２４のサーチ動作に基づき上記第１認識用検出点２２３２が認識されたものとする。
次のステップ３２６では、検出用マークの一例に相当する、傾き補正用検出点が上記視野１５１１内にあるか否かを判断する。ここで、上記傾き補正用検出点とは、上記第１認識用検出点２２３２を中心としたときの上記視野１５１１内に存在する半導体ウエハ２０１上の任意の特徴点であって、上記バンプ形成用プログラムに予め登録された箇所である。例えば、図２４に示すように、ＩＣ形成パターンの上記輪郭２２３１におけるコーナー部であって上記第１認識用検出点２２３２とは異なるコーナー部を、傾き補正用検出点２２３３に設定することができる。さらに又、傾き補正用検出点２２３３は、上記視野１５１１内に存在するＩＣ２２３内の任意の形状部分としてもよいし、上記ＩＣ２２３内に別途、傾き補正用検出点用マークを形成してもよい。さらに又、上記視野１５１１内であって、上記輪郭２２３１の外側でアルミニウム膜が形成されている領域に、傾き補正用検出点用マークを形成してもよい。
【００７２】
上記ステップ３２６において、上記傾き補正用検出点２２３３が上記視野１５１１内にあると判断された場合には、撮像カメラ１５１を移動させることなく、次のステップ３２７にて上記傾き補正用検出点２２３３を検出する。一方、図２４に示すように、上記傾き補正用検出点２２３３が上記視野１５１１内に存在しない場合には、ステップ３２８に移行する。
上記第１認識用検出点２２３２の座標位置は予め判っているので、該ステップ３２８では、図２５に示すように、上記第１認識用検出点２２３２が上記視野１５１１の中心に位置するように撮像カメラ１５１を移動させる。上述のように第１認識用検出点２２３２を中心としたときの上記視野１５１１内に傾き補正用検出点２２３３は存在するように設定しているので、撮像カメラ１５１の上記移動によって視野１５１１内に傾き補正用検出点２２３３を捕らえることができる。尚、撮像カメラ１５１の移動方法は、上述の、第１認識用検出点２２３２を視野１５１１の中心に位置させる方法の他に、第１認識用検出点２２３２が視野１５１１の４つの角部に順次位置するように、撮像カメラ１５１つまり視野１５１１を順次移動させ、上記傾き補正用検出点２２３３を捕らえるようにしてもよい。
そして、上記ステップ３２７へ移行し、上記傾き補正用検出点２２３３を検出する。
【００７３】
このように、上記第１認識用検出点２２３２を中心とした上記視野１５１１内に予め上記傾き補正用検出点２２３３を設定しておくことで、上記第１認識用検出点２２３２を認識するとともに傾き補正用検出点２２３３を認識することができる。よって、例えば上記第１認識用検出点２２３２の座標情報に基づいて、半導体ウエハ２０１に形成されているＩＣ２２３の位置ずれを検出することができ、かつ上記第１認識用検出点２２３２及び上記傾き補正用検出点２２３３の座標情報に基づいて当該半導体ウエハ２０１に形成されているＩＣ２２３の大まかな傾き角度情報を得ることができる。これにより、後述の第２認識用検出点の認識動作にて必要となるサーチに要する時間を短縮したり、あるいは削除したりすることもできる。
尚、第１認識用検出点２２３２からできるだけ離れた位置を検出して上記傾き角度を求めた方が高い精度にて上記傾き角度を得られるので、本実施形態では、後述のように第２認識用検出点の認識動作を実行する。但し、上記第２認識用検出点の認識動作を省略して、上記傾き補正用検出点２２３３を利用して求めた傾き角度を使用することもできる。
【００７４】
尚、上記傾き補正用検出点２２３３について、上述のように本実施形態では上記輪郭２２３１におけるコーナー部を傾き補正用検出点２２３３とした。よって、上記の例では傾き補正用検出点２２３３の形状は、直交する２直線にて形成されるが、その形状は、直交する２直線の形状に限定されるものではなく、例えば円形、三角形、四角形、十字形等の任意の形状を選択することができる。
しかしながら、上記円形以外の形状の場合、認識装置１５０が半導体ウエハ２０１の傾きのずれを判定不可能となる、正規の配置位置に対して例えば±５度を超えて上記半導体ウエハが配置されたときには、傾きずれを認識することが困難になる。よって、上記±５度を超える傾きが予想される場合には、傾き補正用検出点２２３３の形状は、円形が好ましく、例えば図２６や図２７に示すような形態を採ることもできる。
以上の動作にてステップ３２が終了する。
【００７５】
次のステップ３３では、上述のステップ３２のサーチ動作により第１認識用検出点２２３２が検出できたか否かを判断し、検出できたときには、次のステップ３４へ移行する。一方、検出できなかったときにはエラー停止とし、バンプ形成処理動作を中止する。
ステップ３４では、上述のステップ３１と同様に、上記ウエハ載置台１１１１上に載置された半導体ウエハ２０１上の特徴点の内の第２点目である、検出用マークの一例に相当する第２認識用検出点が、上記認識装置１５０の撮像カメラ１５１にて認識されたか否かを判断する。図２８に示すように、上記第２認識用検出点２２３４は、例えば上記第１認識用検出点２２３２と同様に上記輪郭２２３１におけるコーナー部を設定することができる。
【００７６】
上述した、半導体ウエハ２０１の傾きが、半導体ウエハ２０１の傾き値で上記±５度以内のときには、第１認識用検出点２２３２の検出及び上記傾き補正用検出点２２３３の検出は、撮像カメラ１５１を上記Ｘ及びＹ方向へ移動させることで実行可能である。そして、第１認識用検出点２２３２及び傾き補正用検出点２２３３の位置情報から求めた上記大まかな傾き角度情報を利用して、上記第２認識用検出点２２３４の存在する場所へ向かって撮像カメラ１５１を移動させる。そして、上述したステップ３２と同様に動作することで、第２認識用検出点２２３４を認識する。
【００７７】
一方、半導体ウエハ２０１の傾きが上記±５度を超えるときには、以下のようにして第２認識用検出点２２３４の存在する場所へ撮像カメラ１５１を移動させることができる。即ち、本実施形態では上述したように上記バンプボンディング用加熱装置１１０に上記ウエハ旋回部材１１１及び上記旋回装置１１２を有し任意の角度にて半導体ウエハ２０１を旋回させることができることから、まず、半導体ウエハ２０１を載置している上記ウエハ載置台１１１１を旋回させながら撮像カメラ１５１を移動させて、当該半導体ウエハ２０１のオリフラの両端部分を検出した後、得られた上記両端部分の位置情報の１／２にてウエハ載置台１１１１を旋回させることで半導体ウエハ２０１を大まかに位置決めする。次に、上記第１認識用検出点２２３２の認識を行なった後、上記ステップ３２６〜３２８にて説明したように上記傾き補正用検出点２２３３の検出を行なう。そしてこれらの位置情報から求めた上記大まかな傾き角度情報を利用して、上記第２認識用検出点２２３４の存在する場所へ向かって撮像カメラ１５１を移動させる。尚、上記オリフラ検出による半導体ウエハ２０１の大まかな位置決め動作は省略することもできる。
【００７８】
次に、ステップ３５では、上述したステップ３２と同様に動作することで、第２認識用検出点２２３４を認識する。
このように、上記ウエハ載置台１１１１を旋回させながら撮像カメラ１５１を移動させる動作を実行することで、撮像カメラ１５１の移動量を少なくでき傾き補正用検出点２２３３の認識を高速化することができる。
【００７９】
次のステップ３６では、上述のステップ３５のサーチ動作により第２認識用検出点２２３４が検出できたか否かを判断し、検出できたときには、次のステップ３７へ移行する。一方、検出できなかったときにはエラー停止とし、バンプ形成処理動作を中止する。
ステップ３７では、上記ステップ３２、３５にて求めた上記第１認識用検出点２２３２及び第２認識用検出点２２３４の座標情報に基づいて上記ウエハ載置台１１１１を旋回角度を求める。
次のステップ３８では、制御装置１８０は、求めた旋回角度に従い上記ウエハ載置台１１１１を旋回させる。これにて、半導体ウエハ２０１のＩＣ形成パターンにおけるＩＣ２２３の配列方向である行及び列方向と、上記Ｘ及びＹ方向とが一致することになる。そして上述したステップ１へ移行する。
【００８０】
以上説明したように、ステップ１を実行する前に、ＩＣ形成パターンの傾きずれを検出してその傾き量を求め、そして該傾き量に従い予め半導体ウエハ２０１を旋回させておくことで、上記Ｘ方向と上記行方向２２１とが一致し、かつ上記Ｙ方向と上記列方向２２２とが一致する。よって、バンプ形成時には、例えば上記基本ブロック２３０の傾きは既に補正されていることになるので、上記基本ブロック２３０における２点の位置認識用マーク２２４の内の１点のみを認識すればよいことになる。したがって、認識動作の実行を削減でき、より生産性を向上させることができる。
【００８１】
以上詳述したように、本実施形態のバンプ形成装置１０１及びバンプ形成方法によれば、従来に比べて認識動作回数を削減することができるので、生産性の向上を図ることができる。例えば半導体ウエハ上に３１００個のＩＣが形成され、１個のＩＣに８つのバンプがある場合、従来、１ＩＣ当たり２点のマークを認識すると、バンプ形成に約８０分を要した。一方、上記ステップ３１〜３８の動作を実行し、かつ上述のブロック単位でのバンプ形成を行なうことで、約３８分にてバンプ形成を終えることができる。
このように、本実施形態のバンプ形成装置１０１及びバンプ形成方法によれば、従来に比べて約１．５〜３倍に生産性を上げることができる。よって、従来と同程度の生産性で良いならば、従来に比べてバンプ形成装置の設置面積を約１／１．５〜１／３に削減することもできる。
【００８２】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の第１態様のバンプ形成方法、及び第２態様のバンプ形成装置によれば、バンプボンディング装置、認識装置、及び制御装置を備え、半導体ウエハに形成されているＩＣを基本ブロックに分けた。そして、該基本ブロックに含まれるＩＣには連続してバンプ形成を行ない、一つの基本ブロックから他の基本ブロックへバンプ形成動作を移行するときにのみ、上記他の基本ブロックの位置認識を行なうようにした。よって、従来、各ＩＣにバンプを形成する度に位置認識動作を行なっていたのに比べて、認識回数を大幅に削減し、生産性を向上させることができる。
【００８３】
上記基本ブロックを構成するＩＣの数を、半導体ウエハ上でバンプ形成が行なわれる場所、及びバンプ形成開始からの経過時間の少なくとも一方に基づいて決定することで、電極とバンプとの位置を常に適正に保つことができる。
【００８４】
又、上記基本ブロックのみにて半導体ウエハ上の全てのＩＣをブロック化することができないときには、残余のＩＣについて、各々のＩＣ毎で、又は複数のＩＣと一つのＩＣとの組合せ毎にてバンプ形成を行なうことで、従来に比べて認識回数を削減して生産性を向上させながら、全てのＩＣにバンプを形成することができる。
【００８５】
又、上記基本ブロックにおいて、対角位置に存在する位置認識マークを認識することで、２点の位置認識マーク間の距離が長くなるので、基本ブロックの傾きをより高い精度にて求めることができる。
【００８６】
さらに、バンプ形成前に、ＩＣの傾きを予め検出しておくことで、バンプ形成時には、上記基本ブロックの２点の内の１点の位置認識用マークを認識すればよく、さらに認識動作回数を削減することができる。よって、さらに生産性を向上させることができる。
【００８７】
さらに又、バンプ形成時には、バッドマークの検出を行ない、バッドマーク付きのＩＣへのバンプ形成を省略することで、バンプ形成が不要なＩＣへのバンプ形成に要する時間を削減でき、さらに生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態におけるバンプ形成方法の動作を表すフローチャートである。
【図２】  本発明の実施形態におけるバンプ形成方法の動作を表すフローチャートである。
【図３】  図１及び図２に示すバンプ形成動作の前に実行可能な、半導体ウエハのＩＣの位置、及び傾きを検出する動作を表すフローチャートである。
【図４】  図１及び図２に示すバンプ形成動作にて作成される基本ブロックを説明するための図である。
【図５】  図４に示す一つの基本ブロックの拡大図である。
【図６】  図４に示す基本ブロックの他の形態を示す図であり、又、バッドマークの形態を示す図である。
【図７】  図４に示す基本ブロックについて、半導体ウエハ上へのバンプ形成位置に応じて基本ブロックを構成するＩＣ数を変化させることを説明するための図である。
【図８】  図４に示す基本ブロックについて基本ブロックを構成するＩＣ数を変化させることを説明するための図である。
【図９】  基本ブロックを構成するＩＣ数を変化させるために、半導体ウエハの上方における温度等を測定するためのセンサをホーン部や撮像カメラに取り付け状態を示す図である。
【図１０】  電極上にバンプを形成した状態を示す図である。
【図１１】  ＩＣに付された位置補正用マークを説明するための図である。
【図１２】  図１に示すバッドマーク検出動作の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】  図１に示すバッドマーク検出動作の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】  上記基本ブロック以外の残余ＩＣを説明するための図である。
【図１５】  図１４に示す残余ＩＣにて残余用ブロックを構成した場合の図である。
【図１６】  図１４に示す残余ＩＣにて残余用ブロックを構成した場合の図である。
【図１７】  図３に示すステップ３２にて実行されるサーチ動作を説明するため、撮像カメラの視野や最大ずれエリア等を示す図である。
【図１８】  図３に示すステップ３２にて実行される一つのサーチ動作を説明するためのフローチャートである。
【図１９】  図３に示すステップ３２にて実行される他のサーチ動作を説明するためのフローチャートである。
【図２０】  図３に示すステップ３２にて実行されるさらに別のサーチ動作を説明するためのフローチャートである。
【図２１】  図１８に示すサーチ動作を説明するための図である。
【図２２】  図１８に示すサーチ動作にて視野の移動量を説明するための図である。
【図２３】  図１９に示すサーチ動作を説明するための図である。
【図２４】  図２０に示すサーチ動作を説明するための図である。
【図２５】  図２０に示すサーチ動作を説明するための図である。
【図２６】  図２０に示すサーチ動作における傾き補正用検出点の形状例を示す図である。
【図２７】  図２０に示すサーチ動作における傾き補正用検出点の他の形状例を示す図である。
【図２８】  図１に示すステップ４の第２認識用検出点の一例を示す図である。
【図２９】  図１に示すバンプ形成方法を実行するための本実施形態におけるバンプ形成装置の斜視図である。
【図３０】  図２９に示すボンディング用加熱装置の斜視図である。
【符号の説明】
１０１…バンプ形成装置、１１１…ウエハ旋回部材、１１２…旋回装置、
１５０…認識装置、１５１…撮像カメラ、
１８０…制御装置、１９０…バンプ形成ヘッド、
２０１…半導体ウエハ、２２３…ＩＣ、
２２４、２２４−１，２２４−２…位置認識用マーク、２２５…電極、
２２６…バンプ、２３０…基本ブロック、
２２３２…第１認識用検出点、２２３３…傾き補正用検出点、
２２３４…第２認識用検出点。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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