(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に設けたコレットの吸着面にダイを吸着させてウェハから前記ダイをピックアップするピックアップヘッドと、
ピックアップした前記ダイを基板にボンディングするボンディングヘッドと、
十μｍから五十μｍの線幅を有する金属のブラシを複数束ねた極細金属ブラシで前記吸着面の異物を除去するクリーニング装置と、
前記極細金属ブラシと前記吸着面とを接触させる接触手段と、
前記極細金属ブラシと前記吸着面とを接触させた状態で前記吸着面に沿って前記極細金属ブラシと前記吸着面とを相対的に移動させる移動手段と、
前記接触手段と前記移動手段を制御する制御部と、
を有し、
前記吸着面は平面視で矩形状であり、前記コレットは前記吸着面に複数の吸着孔と周辺に段差のある押え部とを有することを特徴とするダイボンダ。
【請求項２】
請求項１に記載のダイボンダであって、
前記クリーニング装置は、前記ピックアップヘッドの可動範囲に設けられている、
ことを特徴とするダイボンダ。
【請求項３】
請求項２に記載のダイボンダであって、
前記クリーニング装置は、前記ダイの前記ウェハからピックアップするピックアップ位置と前記ダイを載置する位置との間であって、前記除去する時に前記吸着面に対面する位置に設けられる、
ことを特徴とするダイボンダ。
【請求項４】
請求項１に記載のダイボンダであって、
前記接触手段は、前記コレット又は前記極細金属ブラシが昇降して前記接触させる手段である、
ことを特徴とするダイボンダ。
【請求項５】
請求項１に記載のダイボンダであって、
前記移動手段は、前記コレット又は前記極細金属ブラシを移動させる手段である、
ことを特徴とするダイボンダ。
【請求項６】
請求項１に記載のダイボンダであって、
前記極細金属ブラシは、前記吸着面に一辺の長さを長辺とするブラシ部を有する、又は、前記一辺の長さを複数に分割した分割ブラシ部を有し、隣接する前記分割ブラシ部は互いにクリーニング個所をオーバーラップしている、
ことを特徴とするダイボンダ。
【請求項７】
請求項１に記載のダイボンダであって、
前記ボンディングヘッドは、前記ピックアップヘッドを兼ね、前記ウェハから前記ダイを直接前記基板にボンディングする、
ことを特徴とするダイボンダ。
【請求項８】
請求項１に記載のダイボンダであって、
前記ピックアップヘッドは中間ステージに前記ダイを一度載置し、前記ボンディングヘッドは前記中間ステージから該ダイをピックアップし、前記基板にボンディングする、
ことを特徴とするダイボンダ。
【請求項９】
ウェハからダイをピックアップし、前記ダイを基板にボンディングする第１のステップと、
前記ダイを吸着するコレットの吸着面を十μｍから五十μｍの線幅を有する金属を複数束ねた極細金属ブラシを前記吸着面に接触させて、前記吸着面に沿って前記吸着面と相対的に移動させて前記吸着面をクリーニングする第２のステップと、
を有し、
前記吸着面は平面視で矩形状であり、前記コレットは前記吸着面に複数の吸着孔と周辺に段差のある押え部とを有することを特徴とするボンディング方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のボンディング方法であって、
前記第２のステップは、前記第１のステップの後に前記吸着面を撮像し、前記撮像した結果に基づいて行われる、
ことを特徴とするボンディング方法。
【請求項１１】
請求項９に記載のボンディング方法であって、
前記第２のステップは、前記第１のステップの所定の回数毎に行われる、
ことを特徴とするボンディング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイボンダ及びボンディング方法に関わり、特に、ウェハからダイをピックアップするコレットの異物除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイボンダとは、はんだ、金メッキ、樹脂を接合材料として、ダイ（電子回路を作り込んだシリコン基板のチップ）をリードフレームや配線基板等（以下、基板という）にボンディング（搭載して接着）する装置である。
このダイと呼ばれる半導体チップを、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、一般的に、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。
コレットとは、図５に示すように、吸着孔６ａを有し、エアを吸引して、ダイを吸着保持する保持具である。
【０００３】
上述した一連の動作において、ダイをコレットに吸着させる必要があるため、ダイとコレットの先端部（吸着面）との間隙に、例えばダイシング工程で生じたウェハの切り屑を主体とした異物が付着しする場合がある。その付着量が所定の量以上になるとダイの素子部や保護膜の破壊、あるいは配線が断線する可能性があった。
そこで、例えば、特許文献１では、コレットの先端にダイを吸着し、これをリードフレーム上に搭載する装置であって、その途中で、コレットの先端に付着した異物をエアブローして吹き飛ばし除去するか、ブラシで異物を除去するかの方法を用いてボンディングを行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３０２６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、粘着力の強い異物は、特に、コレットのダイの吸着部に段差がある場合は、単なるブラシングでは除去(クリーニング)できなかった。また、エアブローは、異物を除去できても、除去された異物が飛散し、製品に付着する恐れがあった。
本発明は、上記のような問題点に鑑み、異物を飛散させずに、粘着力の強い異物をも確実に除去可能なコレットのクリーニングができるダイボンダ及びボンディング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題を解決するための本願発明は、その一例を挙げるならば、先端に設けたコレットの吸着面にダイを吸着させてウェハからダイをピックアップするピックアップヘッドと、ピックアップしたダイを基板にボンディングするボンディングヘッドと、十μｍから数百μｍの線幅を有する金属を複数束ねた極細金属ブラシで吸着面の異物を除去するクリーニング装置と、極細金属ブラシと吸着面とを接触させる接触手段と、吸着面に沿って極細金属ブラシと吸着面とを相対的に移動させる移動手段と、接触手段と移動手段を制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、他の例を挙げるならば、ウェハからダイをピックアップし、ダイを基板にボンディングする第１のステップと、ダイを吸着するコレットの吸着面を十μｍから数百μｍの線幅を複数束ねた極細金属ブラシを、吸着面に沿って吸着面と相対的に移動させて吸着面をクリーニングする第２のステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
従って、本発明によれば、異物を飛散させずに、粘着力の強い異物をも確実に除去可能なコレットのクリーニングができるダイボンダ及びコレットボンディング方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のダイボンダの第１の実施形態の概略上面図である。
【図２】図１において矢印Ａ方向から見たときに、ボンディングヘッド４１の動作を説明する図である。
【図３】ピックアップ装置の構成を示す図である。
【図４】ピックアップ装置の構成を示す図である。
【図５】(ａ)は、コレットのダイの吸着面を示す図で、(ｂ)はコレットの吸着面に付着したＳｉ屑の実際例を示した図である。
【図６】Ｓｉ屑を模擬する試験用粉体として日本粉体工業技術協会の試験用粉体１の２種(けい砂)を示す図である。
【図７】評価方法を示す試験フロー図である。
【図８】ツールとして極細金属ブラシを用いたときの試験用粉体の付着時と除去後の評価位置の画像を示す図である。
【図９】ツールとして歯ブラシを用いたときの試験用粉体の付着時と除去後の評価位置の画像を示す図である。
【図１０】ツールとして極細金属ブラシを用いたときの異物残像率の変化を示した図である。
【図１１】ツールとしてエアブローを用いたときの異物残像率の変化を示した図である。
【図１２】ツールとしてＤＡＦ、歯ブラシ、電動歯ブラシを用いたときのそれぞれの異物残像率の変化を示した図である。
【図１３】コレットクリーニング装置の第１の実施例を示す図である。
【図１４】ダイボンダの実施形態１におけるボンディングヘッドによる基板へのボンディング動作及びコレットのクリーニング動作の動作フローを示す図である。
【図１５】ダイボンダの第２の実施形態を示す図である。
【図１６】コレットクリーニング装置の第２の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の一実施形態について、図面等を用いて説明する。 また、各図の説明において、同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、重複を避け、できるだけ説明を省略する。
(実施形態１)
図１は本発明のダイボンダ１０の第１の実施形態１０Ａの概略上面図である。図２は、図１において矢印Ａ方向から見たときに、ボンディングヘッド４１の動作を説明する図である。
ダイボンダ１０Ａ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し、ピックアップされたダイＤを基板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、コレット６のダイ吸着面の異物をクリーニングするコレットクリーニング装置６０Ａ（６０）と、基板Ｐをボンディング位置に搬送する搬送部５、搬送部５に基板Ｐを供給する基板供給部９Ｋと、実装された基板Ｐを受け取る基板搬出部９Ｈと、各部の動作を監視し制御する制御部７と、を有する。
【００１１】
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。ダイ供給部１は図示しない駆動手段によってＸＹ方向に移動し、ピ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。
【００１２】
ボンディング部４は、ウェハ１１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４１をＹ方向に移動させるＹ駆動部４３と、搬送されていた基板Ｐの位置認識マーク(図示せず)を撮像し、ボンディングすべきダイＤのボンディング位置を認識する基板認識カメラ４４と、ウェハ１１からピックアップしたダイＤの姿勢を検出するダイ姿勢認識カメラ４５と、を有する。
図２に示すように、ボンディングヘッド４１はその先端にコレット６を着脱可能に保持するコレットホルダ６ｈを有する。図５に示すように、コレット６は、ボンディングヘッド４１を介して吸引ポンプ(図視せず)に接続される吸着孔６ａを有し、吸着孔でダイＤを吸着保持する。
【００１３】
コレットクリーニング装置６０Ａ（６０）は、ウェハ１１からダイＤをピックアップするピックアップ位置と、ダイを載置し押しつけてボンディングするボンディング位置との間に設けられ、後述するように、極細金属ブラシ６１でコレット６のダイＤの吸着面６ｓの異物を除去し、クリーニングする。
【００１４】
このような構成によって、ボンディングヘッド４１は、ダイ姿勢認識カメラ４５の撮像データに基づいてダイＤの姿勢を補正し、基板認識カメラ４４の撮像データに基づいて基板Ｐにダイをボンディングし、再びウェハ１１のピックアップ位置に戻る、図２おいて細い破線で示すボンディング動作を行う。
【００１５】
また、ボンディングヘッド４１は、適切な時期、例えば、一連のボンディング動作を開始後、動作中あるいは終了後に、コレットクリーニング装置６０Ａの位置に行き、コレット６のクリーニングを行う太い破線で示すクリーニング動作を行う。
従って、コレットクリーニング装置６０Ａ（６０）の好適の設置位置は、ボンディング動作中のボンディングヘッド４１の移動ルートに、妨げにならない位置に設けることが望ましい。しかしながら、ボンディング動作の妨げになる、或いは設置場所が十分に取れないときは、通常のルートの両端外側、或いは通常のルートの基板の搬送方向にオフセットした位置でもよい。要は、ボンディングヘッド４１の可動範囲に設けられていればよい。
【００１６】
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と、基板搬送パレット５１が移動するパレットレール５２とを具備し、並行して設けられた同一構造の第１、第２搬送部とを有する。基板搬送パレット５１は、基板搬送パレット５１に設けられたナット（図示せず）をパレットレール５２に沿って設けられたボールネジ（図示せず）で駆動することによって移動する。
【００１７】
このような構成によって、基板搬送パレット５１は、基板供給部９Ｋで基板Ｐが載置され、パレットレール５２に沿ってボンディング位置まで移動し、ボンディング後基板搬出部９Ｈまで移動して、基板搬出部９Ｈに基板Ｐを渡す。第１、第２搬送部は、互いに独立して駆動され、一方の基板搬送パレット５１に載置された基板ＰにダイＤをボンディング中に、他方の基板搬送パレット５１は、基板Ｐを搬出し、基板供給部９Ｋに戻り、新たな基板Ｐを載置するなどの準備を行なう。
【００１８】
制御部７は、基板認識カメラ４４及び基板認識カメラ４４からの画像情報、ボンディングヘッド４１の位置などの各種情報を取り込み、ボンディングヘッド４１のボンディング動作、クリーニング動作及びコレットクリーニング装置６０のクリーニング動作など各構成要素の各動作を制御する。
【００１９】
次に、図３および図４を用いてピックアップ装置１２の構成を説明する。図３はピックアップ装置１２の外観斜視図を示す図である。図４はピックアップ装置１２の主要部を示す概略断面図である。図３、図４に示すように、ピックアップ装置１２はウェハリング１４を保持するエキスパンドリング１５と、ウェハリング１４に保持され複数のダイＤが接着されたダイシングテープ１６を水平に位置決めする支持リング１７と、支持リング１７の内側に配置されダイＤを上方に突き上げるための突き上げユニット１３とを有する。突き上げユニット１３は、図示しない駆動機構によって、上下方向に移動するようになっており、水平方向にはピックアップ装置１２が移動するようになっている。
【００２０】
ピックアップ装置１２は、ダイＤの突き上げ時に、ウェハリング１４を保持しているエキスパンドリング１５を下降させる。その結果、ウェハリング１４に保持されているダイシングテープ１６が引き伸ばされダイＤの間隔を広げ、突き上げユニット１３によりダイ下方よりダイＤを突き上げて行い、ダイＤのピックアップ性を向上させている。なお、薄型化に伴い接着剤は液状からフィルム状となり、ダイＤ（ウェハ１１）とダイシングテープ１６との間にダイアタッチフィルム（以下、ＤＡＦと略す）１８と呼ばれるフィルム状の接着材料を貼り付けている。ＤＡＦ１８を有するウェハ１１では、ダイシングはウェハ（ダイＤ）とＤＡＦに対して行なわれる。従って、剥離工程では、ウェハとＤＡＦ１８をダイシングテープ１６から剥離する。
【００２１】
ダイシングの際に、図５(ｂ)に示すように、主としてウェハ(シリコンＳｉ)のＳｉ屑の異物が発生し、剥離工程の際にコレット６に付着する。その付着量が所定の量以上になるとダイの素子部や保護膜の破壊、あるいは配線が断線する可能性がある。
【００２２】
そこで、従来技術で述べたようにエアブローして異物を吹き飛ばすか、ブラシで異物を除去してきた。最近、図５(ａ)に示すような周辺に段差のある押え部６ｐでダイＤを押える押えコレット６のニーズが高まり、特に段差部(ii)におけるクリーニング能力が問題になってきた。クリーニング方式は種々考えられるが、評価基準がなく、どれがどれだけ優れているのかわからない。そこで、評価方式をまず規定した。
【００２３】
具体的なコレットクリーニング装置６０を説明する前に、クリーニングツール、評価方式、評価結果を順に説明する。
【００２４】
クリーニングツールは、大きく分けてエアブロー、飛散を防止が期待できるブラシ及び粘着テープの２ツールの計３ツールを選択した。エアブローは、０．１５Ｍｐａのドライエアで行った。ブラシは、直径３０μｍのＳＵＳ性のワイヤを複数束ねた極細金属ブラシ(喜多製作所製ナノテクブラシ)、太さ極細毛、ナイロン製の硬さふつうの歯ブラシ及びナイロン製の硬さふつうで１６０００ｓｔ(ｓｔ：ストローク(往復)）／分の音波振動数を有する電動歯ブラシの３ツールで行った。粘着テープは、ダイの接着に用いるＤＡＦを用いて行った。なお、線径ｍｍ程度の金属ブラシでは、コレット６を傷つけてしまうのでテストの候補から外した。
【００２５】
評価位置は、図５(ａ)に示すように、(ｉ)で示す押え部６ｐ、(ii)で示す段差部、(iii)で示す吸着孔周囲とした。図５(ｂ)は、コレット６の吸着面６ｓに付着したＳｉ屑８の実際例を示した図である。
【００２６】
評価は、Ｓｉ屑８を模擬する試験用粉体として、図６に示す日本粉体工業技術協会の試験用粉体１の２種(けい砂)を選び、図７に示す試験フローに基づいて行った。なお、図６において、例えば粒径５μｍから１０μｍの粉体は、８８−７６＝８％±３％存在することを示している。
【００２７】
まず、試験用粉体を入れた容器にコレット６の吸着面６ｓを押しつけて全面に粉体を付着させる(ステップＳ１)。図８(ａ)、図９(ａ)は、試験用粉体が付着した評価位置表面の画像例を示す。粉体が付着したところは白く見える。評価位置(iii)の黒丸は吸着孔６ａである。各評価位置における画像を２値化し、付着時の白黒の面積比を測定する(ステップＳ２)。
【００２８】
次に、コレット６の吸着面６ｓを、ツールを５秒間に５往復させて粉体を除去した(ステップＳ３)。ツールを往復させることは、ツールの進行方向の両側にある２つの段差部(ii)を確実にクリーニングするためである。その後、スッテプＳ２と同様に各評価位置の画像を２値化し、除去後の白黒の面積比を測定する(ステップＳ４)。図８(ｂ)、図９(ｂ)の除去後の画像例で、図８(ｂ)は、極細金属（ＳＵＳ）ブラシ６１の例を、図９(ｂ)は歯ブラシの例を示す。２つの例の間では、明らかに極細金属ブラシ６１が除去能力の高いことが分かる。
最後に、付着時と除去後の白黒の面積比の割合を求め、除去率を評価する。
【００２９】
図１０から図１２に各ツールの評価結果を示す。各図は、図７に示すフローを１回の測定とし、測定回数に対する異物残存率の変移を示している。異物残存率とは、付着時の粉体の面積比を１００％として、測定後に得られ粉体即ち異物の残存率である。図１０は極細金属ブラシの結果を、図１１はエアブローの結果を、図１２は、ＤＡＦ、歯ブラシ、電動歯ブラシの各結果を示す。
【００３０】
これらの結果、図１０に示す極細金属ブラシ６１は、評価位置に係わらず１回目で異物残像率が１％、即ち除去率９９％であった。図１１に示すエアブローは、評価位置で多少の違いがあるが、１回目で段差部(ii)において異物残存率が３％、即ち除去率９７％である。図１２に示す３ツールを特に問題となる段差部(ii)で評価すると、電動歯ブラシがよく３回目で異物残存率が６％であるが、ＤＡＦは、ＤＡＦが接触する押え部(ｉ)でも、８回目で異物残存率が４５％と悪い。
【００３１】
以上に説明したように、極細金属ブラシ６１が一番よく、異物を吹き飛ばすエアブローに比べてもよいことが分かった。また、図１０に示すように、極細金属ブラシ６１は、異物残存率、即ち除去率が測定位置に依存しないことから、押え部６ｐのない平坦なコレットにも適用できる。さらに上記実験結果が示すように、上記極細金属ブラシ６１は、段差のあるコレットに対しても、異物除去の効果が高いことを発明者は見出した。特に、上記極細金属ブラシ６１は、周辺に段差のあるコレットに対しても、異物除去の効果が高いことを発明者は見出した。
【００３２】
なお、１回の５秒という測定時間、５往復という往復回数は、評価のために定めたものであり、実際のクリーニング処理において、コレットの寸法、段差部(ii)の段差高さ、要求される除去率などを考慮して行う。例えば、実験的に測定時間（測定速度）、片道か往復か、往復なら往復回数などの諸条件を定める。
【００３３】
極細金属ブラシは、コレット６のダイＤの吸着面６ｓに押しつけても除去率が向上せず、軽く接触する程度が好ましい。金属としては、ＳＵＳ(ステンレス鋼)のような柔軟性があるものが望ましい。また、極細金属ブラシの径としては、ある程度腰が保てる径が望ましい。実験は、ＳＵＳで線径が３０μｍ、５０μｍで行いその効果を確認したが、論理的には、ＳＵＳのような柔軟性があれば、線径が十μｍから数百μｍ程度でもよい。導電性の金属であれば、除電ができこの点からも優れている。
【００３４】
次に、コレットクリーニング装置６０Ａについて説明する。
【００３５】
(実施例１)
図１３は、図１に示した実施の形態１におけるコレットクリーニング装置６０の第１の実施例６０Ａを示す図である。図１３(ａ)は、コレットクリーニング装置６０Ａを図１において矢印Ａの方向から見た図である。図１３(ｂ)は、図１３(ａ)において、コレットクリーニング装置６０Ａを矢印Ｂの方向から見た図である。図１３(ｃ)，図１３(ｄ)は、それぞれ図１３(ａ)、図１３(ｂ)に対応する図で、ボンディングヘッド４１が降下し、極細金属ブラシ６１に接触し、クリーニング動作の状態を示す図である。
【００３６】
コレットクリーニング装置６０Ａは、コレット６のダイＤの吸着面６ｓをクリーニングする極細金属ブラシ６１、極細金属ブラシの下部に設けられた極細金属ブラシ内のシリコン(Ｓｉ)屑８などの除去した異物を吸引する吸引部６３、極細金属ブラシ及び吸引部６３を固定し、内部にナット６２ｎを有する移動枠部６２と、極細金属ブラシ６１を移動する駆動部６５と、これら構成要素をダイボンダ１０Ａの機構部(図示せず)に固定する固定部６６と、を有する。
【００３７】
極細金属ブラシ６１は、例えば、線径３０μｍ、長さ６ｍｍのＳＵＳ製のワイヤを長方形状に束ねたものである。長方形状は、角が丸みを帯び、少なくとも長辺がコレット６の幅の形状を有する。要は、前述したようにワイヤの所定の腰を持つようにワイヤの線径、長さ及び長方形の短辺の長さを決定する。所定の腰は、又はワイヤの線径、長さ及び長方形状の短辺の長さは、予め実験的に求めておくことで決定することができる。
【００３８】
長方形状の長辺の長さを一度にコレット６の幅に形成できない場合は、長辺の長さ方向に複数に分割した分割ブラシを設けてもよい。その場合は、分割の境目にクリーニングの狭間ができないよう境目をオーバーラップしてクリーニングするように、例えば互いに前後に配置する。また、ブラシの形状を円形にしてブラシを回転させてもよい。その場合は、回転方向を反転させてもよい。
【００３９】
吸引部６３は、移動枠部６２内に形成され、駆動用のボールジョイント６５ｂの両側に設けられた吸引孔部６３ａと、２つの吸引孔部６３ａを連結する連結部６３ｂと、吸引ポンプ(図示せず)から配設された柔軟な接続配管６３ｈと、接続配管が接続される接続栓６３ｓを有する。
【００４０】
駆動部６５は、移動枠部６２に固定されたナット６２ｎと係合し、固定部６６に支持されたボールジョイント６５ｂと、ボールジョイントを回転させるモータ６５ｍと、移動枠部６２に形成された凹状部が摺動する固定部６６の両側に設けられ２本のガイドレール６５ｇと、有する。
【００４１】
ダイボンダの実施形態１におけるボンディングヘッド４１による基板Ｐへのボンディング動作及びコレット６のクリーニング動作を図２及びこれらの動作フローを示す図１４を用いて説明する。
【００４２】
通常は、図２において細い破線で示すボンディング動作時が繰り返して行われる。ボンディング動作では、ウェハ１１から突き上げユニット１３によって突き上げられたダイＤをボンディングヘッド４１の先端に装着されたコレット６によって吸着し、ピックアップする(ステップＢ１)。ボンディング位置に行く途中で、ダイ姿勢認識カメラ４５でダイＤの姿勢を認識し、認識結果に基づいてダイＤの姿勢を補正する（ステップＢ２）。パレットレールで搬送された基板ＰにダイＤをボンディングする（ステップＢ３）。ウェハ１１からダイＤのピックアップする位置に戻る（ステップＢ４）。
【００４３】
上述したボンディング動作時において、所定のボンディング回数毎に、ステップＳ４の戻る動作おいて、コレット６の吸着面６ｓをダイ姿勢認識カメラ４５で撮像し、クリーニングの要否を判断する(ステップＪ１、Ｊ２)。要否の判断は、吸着面６ｓのうち一部所定の領域におけるＳｉ屑８などの異物の数又は大きさなどを判断して行う。所定の領域とは、例えば段差のある汚れ易い領域を指定する。勿論吸着面６ｓの全領域で判断してもよい。画像処理に時間がかかる場合は、一旦撮像し、次のボンディング処理後又は次の次のボンディング処理後等までに画像処理を行い、クリーニング要否を判断してもよい。
【００４４】
クリーニング要と判断されたら、図２に示す太い破線で示すクリーニング動作に入る。コレット６（ボンディングヘッド４１）をコレットクリーニング装置６０Ａの上部に移動し降下させて、図１２(ｃ)に示すように、極細金属ブラシ６１に接触させる(ステップＣ１)。本例では、クリーニングするための接触手段は、コレットを移動させる手段となる。その後、モータ６５ｍを制御し極細金属ブラシ６１を、例えば矢印Ｊに示すように、例えば、1秒間に１往復の速度で1往復、必要ならば数往復移動させてコレットの吸着面６ｓをクリーニングする(ステップＣ２)。本例の場合のクリーニングするための移動手段は、極細金属ブラシ６１を移動させる手段である。極細金属ブラシ６１を移動させる手段とすることで、クリーニング目的の微細な左右方向の動きの機能をボンディングヘッドに付ける必要がないため、高精度かつ安定的なボンディングを実現できる。なお、片道動作だけ所定のクリーン度が得られれば片道動作だけでもよい。その後、ボンディングヘッド４１を上昇させて、ダイＤのピックアップする位置に戻り(ステップＣ３)、ボンディング動作に戻る。
上記のフローを予定しているダイ数をボンディングするまで繰り返す(ステップＪ３)。これらのフロー制御は制御部７で行う。
【００４５】
上記フローにおいて、所定のボンディング回数毎、言い換えればウェハ１１からダイＤの所定のピックアック回数毎に、撮像データを基にクリーニングの要否を判断したが、判断せずに所定のピックアック回数毎に定期的に行ってもよい。また、上記フローにおいて撮像データを基に所定のボンディング回数毎にクリーニングの要否を判断したが、その後毎回クリーニングの要否を判断せず、安全サイド、タクトタイムの向上の観点から、その後の判断サイクルを所定のボンディング回数より短くしてもよい。 
さらに、クリーニングを行うタイミングとしては、ダイが複数行に亘り保持されているウェハ１１上のダイの行が変わる毎に、あるいは２行おきにコレットクリーニングを自動的に実行するようにしてもよい。また、作業者が、必要な時にダイボンダを操作して随時実行するようにしてもよい。
【００４６】
さらにまた、上記説明では、クリーニング動作時にボンディングヘッド４１を降下させてクリーニングさせたが、コレットクリーニング装置６０Ａを上昇させてクリーニングしてもよい。
【００４７】
以上説明したコレットクリーニング装置の実施例1によれば、極細金属ブラシ６１を用いることで、異物を周囲に飛散させることなく、確実に異物を除去できる。
【００４８】
また、以上説明したコレットクリーニング装置の実施例1によれば、吸引部６３を設けることで、除去した異物を回収することができ、安全に基板にダイをボンディングすることができる。
【００４９】
さらに、以上説明したコレットクリーニング装置の実施例1によれば、極細金属ブラシ６１を用いることでコレット６の除電することができ、ダイの静電破壊を防ぐことができる。
【００５０】
(実施形態２）
図１５は、ダイボンダ１０の第２の実施形態１０Ｂを示す図である。ダイボンダ１０Ｂは、ダイボンダ１０Ａに、ボンディングヘッド４１とは別にウェハ１１からピックアップするピックアップ部２と、ピックアップしたダイＤを一旦載置する中間ステージ３１とを更に設けた構成を有する。また、ダイボンダ１０Ｂは、コレットクリーニング装置６０の第２の実施例６０Ｂを中間ステージ３１とダイＤのピックアップ位置の間に有する。
【００５１】
ピックアップ部２は、ウェハ１１からダイＤをピックアップし、中間ステージ３１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２３とを有する。ピックアップヘッド２１は、ボンディングヘッド４１と同一構造を有し、Ｙ駆動部２３のほかコレット６を昇降、回転及びＸ方向移動させる図示しない各駆動部を有する。
【００５２】
(実施例２)
図１６は、コレットクリーニング装置６０Ｂを示す図である。１６(ａ)は、コレットクリーニング装置６０Ｂを図１５において矢印Ｇの方向から見た図である。図１６(ｂ)は、図１６(ａ)において、コレットクリーニング装置６０Ｂを矢印Ｅの方向から見た図である。図１６(ｃ)、図１６（ｄ）は、それぞれ図１６(ａ)、図１６(ｂ)に対応する図で、コレットクリーニング装置６０Ｂの本体を上昇させてピックアップヘッド２１に接触させ、クリーニング動作の状態を示す図である。
【００５３】
実施例２のコレットクリーニング装置６０Ｂの実施例１と異なる点は、次の４点である。
第１に、ピックアップヘッド２１のコレット６にウェハ１１から異物等が付着するので、上述したようにコレットクリーニング装置６０Ｂは、中間ステージ３１とダイＤのピックアップ位置の間に設けられている点である。なお、中間ステージ３１が存在するダイボンダにおいて、ボンディングヘッドに関しても、同様にコレットクリーニングを行う必要がある場合には、中間ステージ３１とダイＤのボンディングの位置の間に設けてもよい。
【００５４】
第２に、実施例１では極細金属ブラシ６１を移動させて吸着面６ｓの異物を除去したのに対し、実施例２ではボンディングヘッド４１を図１６(ｃ)に示す矢印Ｊ方向に左右に移動させて吸着面６ｓの異物を除去している点である。即ち、実施例２では、クリーニングするための移動手段はコレットを移動させる手段である。ボンディングヘッドがクリーニングと目的とは別の他の目的で左右移動に関する特殊な機能がある場合には、その機能を用いて、クリーニングを実施することで、余計な機能を付与する必要なくコレットクリーニングを実現できる利点がある。
【００５５】
第３に、実施例１ではボンディングヘッド４１が降下しコレット６の吸着面６ｓを極細金属ブラシ６１に接触させたのに対し、実施例２でＨ方向に昇降機能を有する昇降装置６７によって極細金属ブラシ６１を上昇させコレット６の吸着面６ｓに極細金属ブラシ６１を接触させている点である。この場合のクリーニングするための接触手段は、極細金属ブラシ６１を昇降させる手段である。極細金属ブラシ６１に昇降機能を付けることで、ボンディングヘッド４１が極細金属ブラシ６１の上方に移動したことに合わせて、極細金属ブラシ６１の昇降を実施してボンディングヘッド４１に接触させることができ、スループットの向上が可能である。なお、第３の点は、実施例２において駆動軸を低減させるために、実施例１同様にボンディングヘッド４１を降下させてもよい。
【００５６】
第４に、実施例１ではダイ姿勢認識カメラを用い異物の度合いを監視したが、実施形態２では中間ステージ３１にダイＤを載置する時は、ボンディングする時のように正確なダイの姿勢を得る必要がないので、実施例２では、異物度合いを画像として監視せず、異物の度合いの監視をピックアップヘッド２１によるウェハ１１からのダイＤのピックアップ回数で行う。勿論、実施例１と同様に、ピックアップヘッドのコレット６の吸着面６ｓを撮像する手段を設けて、撮像結果に基づいてクリーニングの要否を判断してもよい。
【００５７】
以上説明したコレットクリーニング装置の実施例２によれば、極細金属ブラシ６１を用いることで、異物を周囲に飛散させることなく、確実に異物を除去できる。
【００５８】
以上の説明において、実施形態１で説明したコレットクリーニング装置の実施例１を実施形態２に、逆に実施形態２で説明したコレットクリーニング装置の実施２を実施形態１に適用できる。
【００５９】
また、以上説明したコレットクリーニング装置の実施例２によれば、吸引部６３を設けることで、除去した異物を回収することができ、安全に基板にダイをボンディングすることができる。
【００６０】
さらに、以上説明したコレットクリーニング装置の実施例２によれば、極細金属ブラシ６１を用いることでコレット６の除電することができ、ダイの静電破壊を防ぐことができる。
【００６１】
以上説明したダイボンダの実施形態１、２によれば、極細金属ブラシ６１を用い、異物を周囲に飛散させることなく確実に異物を除去することで、信頼性の高いダイボンダを提供できる。
【００６２】
他のダイボンダの実施形態として、ピックアップしたダイを反転して、ボンディングヘッドに受け渡すフリップチップボンダにも適用可能である。実施形態１、２では、クリーニングする吸着面は下に向いているので、クリーニング装置６０はダイをピックアップするヘッドの可動範囲の下側に設けられている。しかし、ダイ３の実施形態では、吸着面が上に向くことがあるので、ピックアップするヘッドの可動範囲の上側に設けてもよい。即ち、クリーニング装置６０は、吸着面に対面するように設けられる。
【００６３】
以上のように本発明のダイボンダ、コレットクリーニング装置の実施態様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】
【００６４】
１：ダイ供給部                          ２：ピックアップ部
２１：ピックアップヘッド                ３１：中間ステージ
４：ボンディング部                      ４１：ボンディングヘッド
４４：基板認識カメラ                    ４５：ダイ姿勢認識カメラ
６：コレット                            ６ａ：コレットの吸着孔
６ｐ：コレットの押え部                  ６ｓ：コレットのダイの吸着面
７：制御部                              １０、１０Ａ、１０Ｂ：ダイボンダ
１１：ウェハ                            １２：ピックアップ装置
１３：突き上げユニット                  １８：ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）
６０、６０Ａ、６０Ｂ：コレットクリーニング装置
６１：極細金属ブラシ                    ６２：移動枠部
６３：吸引部                            ６５：駆動部
６７：昇降装置                          Ｄ：ダイ
Ｐ：基板
【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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