(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ウエハ支持部と、突き上げ機構と、吸着機構とを有するダイボンダーを準備する工程と、
（ｂ）前記ウエハ支持部上であって、前記突き上げ機構上に、板状物を搭載する工程と、
（ｃ）前記板状物の裏面方向から前記突き上げ機構を構成する突き上げ部を、上下方向に上昇させ、前記板状物が、前記突き上げ部により前記上下方向に持ち上げられることにより、前記吸着部が前記上下方向に上昇したことを前記吸着機構により検知する工程と、  （ｄ）前記検知データを用いて、前記突き上げ部の基準位置を設定する工程と、
（ｅ）ウエハの裏面に前記突き上げ部が接する高さが前記基準位置となるように、前記ウエハ支持部上に前記ウエハを保持する工程と、
（ｆ）前記（ｅ）の後、前記ウエハの裏面を前記突き上げ部により突き上げる工程と、
を有することを特徴とするダイボンディング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウエハをスクライブすることにより得られたダイ（半導体チップ）をリードフレーム等の上部に搭載するダイボンディング方法に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等の半導体素子や配線が形成された半導体基板（ウエハ）は、略矩形上のダイ（半導体チップ）に個片化され、例えば、リードフレーム上に固定される。その後は、例えば、半導体チップ表面に露出しているボンディングパッドとリードフレームとをワイヤーで接続し、このワイヤーと半導体チップ等とを樹脂で封止する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述の個片化されたダイ（半導体チップ）を、リードフレーム等の上部に固定させる工程をダイボンディングといい、この工程に用いられる装置をダイボンダーという。
【０００４】
このダイボンダーには、追って詳細に説明するように、ダイを突き上げる突き上げ機構およびダイを吸着して搬送する吸着機構を有するものがある。即ち、ウエハ状態から個片化されたダイは、ウエハ裏面の粘着シート上に保持されており、この粘着シートの下から突き上げ針によって突き上げることにより、粘着シートとその上部のダイとを剥離し、また、上部からは、吸着部によってダイを吸着することによって、ダイを所望の位置、例えば、リードフレーム上に搬送し、固定する。
【０００５】
この突き上げ部を構成する針は、針の折れ等に対応するため、取り替え可能な部品となっている。この際、かかる部品をダイボンダーに設置した時の針先端の高さのばらつきを抑えるため、例えば、針を樹脂中に固定させ、その高さのばらつきを小さくしている。
【０００６】
しかしながら、針を樹脂中に固定させても、その高さ（例えば、樹脂から突出した針部の長さ）には、±２５μｍのばらつきが生じてしまう。
【０００７】
また、針の交換時の基準高さの設定は、作業者が目視等によって装置に入力しているため、基準高さのばらつきが生じてしまう。
【０００８】
このような基準高さのばらつきが大きいと、ダイの突き上げ不足により吸着（ピックアップ）ができなかったり、また、ダイの突き上げ過ぎにより、吸着部とダイとが接触し、ダイの破損等の原因となる。
【０００９】
その結果、処理時間が大きくなり、また、製品の歩留まりの低下をもたらす。
【００１０】
本発明の目的は、ダイボンダーの突き上げ機構の基準高さの設定精度を向上させることにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、ダイボンダーの突き上げ機構の基準高さの設定精度を向上させることによりダイボンディング時間の短縮を図り、また、製品の歩留まりの向上を図ることにある。
【００１２】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１４】
本発明のダイボンディング方法は、（ａ）ウエハ支持部と、突き上げ機構と、吸着機構とを有するダイボンダーを準備する工程と、（ｂ）前記ウエハ支持部上のウエハの代わりとして前記突き上げ機構上に、板状物を搭載する工程と、（ｃ）前記板状物の表面に前記吸着機構を構成する吸着部を接触させる工程と、（ｄ）前記板状物の裏面方向から前記突き上げ機構を構成する突き上げ部を、段階的に上昇させ、前記板状物が、前記突き上げ部により持ち上げられることにより、前記吸着部が上昇したことを前記吸着機構により検知する工程と、（ｅ）前記検知データを用いて、前記突き上げ部の基準位置を設定する工程と、を有する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１６】
まず、本実施の形態であるダイボンディング方法について説明する。
【００１７】
図１に、本実施の形態に用いるダイボンディング装置の概略を示し、図２〜図５に、ダイボンディング工程の概略を示す。図１のウエハＷは、図示しないウエハ保持機構により保持されている。このウエハ保持機構は、ＸＹ方向（ウエハＷの延在方向）に移動可能である。このウエハＷは、既に、個片化されており、各ダイＤは、ウエハ裏面の粘着シートＳ上に保持されいる（図２参照）。即ち、ウエハＷは、その裏面に粘着シートＳが接着された状態で、個片化される。この際、ウエハＷは、矩形状に切断されるが粘着シートＳは切断されないようダイシングし、個々のダイＤがばらばらにならないよう工夫されている。なお、図２中のＣＦは、キャリアフレームを示す。
【００１８】
この個片化されたウエハＷ（ダイＤ）の下側には、突き上げ機構（ＡＣサーボモータ）２が位置し、この突き上げ機構２の上部には、樹脂Ｒで固定された突き上げ針Ｎ（突き上げ部）が設置されている。図３に示すように、この粘着シートＳの下からこの突き上げ針Ｎによって突き上げることにより、粘着シートＳとその上部のダイＤとを剥離する。なお、突き上げ機構２は、カム３と連動しており、このカムにより上下動作する。また、突き上げ機構２の内部は、減圧状態（ＶＡＣ）となっている。
【００１９】
また、この個片化されたウエハＷの上側には、吸着機構１が位置し、この吸着機構１の先端部には、コレット（吸着部）Ｃが設置されている。このコレットＣは、図４に示すように、内部に中空部を有し、かかる中空部を介して減圧することによりダイＤを吸着し（図４（ａ））、保持する（図４（ｂ））。また、図５に示すように、この吸着機構１は、ダイＤを吸着し、また、ダイＤを所望の位置、例えば、リードフレームＲＦ上に固定するためＺ方向（ウエハＷに対して垂直方向）に移動可能であり、また、ダイを所望の位置、例えば、ウエハＷ上からリードフレーム上に搬送するためＸＹ方向（ウエハＷの延在方向）にも移動可能である。
【００２０】
この突き上げ針Ｎの高さ（基準となるＺ方向の位置）は、例えば、図６に示すように、ウエハ保持機構にウエハＷ（ダイＤ）を保持した場合に、その裏面に突き上げ針Ｎが接する高さＨが基準となる。以下この高さを「基準高さ」という。
【００２１】
この基準高さの設定は、針の破損や、処理製品の変更などによって突き上げ針を交換する毎に行う必要がある。製品（ダイの大きさ）に応じて、針の本数やその位置を変える必要があり、前述した通り、同じ部品（突き上げ針）でさえも、樹脂から突出した針部の長さには、±２５μｍのばらつきがあるからである。
【００２２】
この基準高さの設定は、例えば、突き上げ機構２の上部に板状物を搭載し、突き上げ針を上昇させ、この板状物が持ち上がったか否かを作業者が目視で確認し、基準高さとして入力する方法や、また、突き上げ針が、ダイをはずした粘着テープ部から突出しているかいないかを作業者が指先等の触覚により確認し、基準高さとして入力する方法がある。
【００２３】
しかしながら、このような設定方法の場合、作業者の熟練度や癖等により基準高さにばらつきが生じる。このばらつきが大きい場合には、前述したように、ダイの突き上げ不足により吸着（ピックアップ）ができなかったり、また、ダイの突き上げ過ぎにより、コレットＣとダイとが接触し、ダイが破損し、また、図７に示すように、処理対象でないダイの剥離の原因となる。
【００２４】
そこで、本実施の形態においては、次に示す方法により基準高さの設定を行った。
【００２５】
まず、図８（ａ）に示すように、突き上げ機構２の上部に平板ＰＬを保持し、吸着機構１のコレットＣを降下させ、コレットＣを平板ＰＬの表面に接触させる。なお、平板ＰＬの他、ウエハ等、板状の物であればそれを使用することも可能である。
【００２６】
次いで、図８（ｂ）に示すように、突き上げ針Ｎを徐々に上昇させ、コレットＣの位置を確認する。このコレットＣの位置は、吸着機構１内に組み込まれているＺ方向の位置認識装置により認識することができる。また、突き上げ針Ｎの位置は、突き上げ機構２内に組み込まれているＺ方向の位置認識装置により認識することができる。一連の操作における、このコレットＣの位置と、突き上げ針Ｎの位置との関係を図９に示す。
【００２７】
図９に示すように、突き上げ針Ｎを徐々に上昇させ、突き上げ針Ｎが平板ＰＬの裏面に到達し、平板ＰＬが持ち上げられることによりコレットＣの位置が、上昇し始めた（Ｚ0）、もしくは、一定の距離上昇した（Ｚ1）際の、突き上げ針Ｎの位置を、基準高さとして、突き上げ機構（ダイボンダー）内に格納する。コレットＣの位置が、一定の距離上昇した際の様子を図８（ｃ）に示す。
【００２８】
このように、本実施の形態によれば、吸着機構１のコレットＣを降下させた状態で、突き上げ針Ｎを徐々に上昇させ、平板ＰＬが持ち上げられることによりコレットＣの位置の上昇を検知し、基準高さを設定することとしたので、基準高さのばらつきを低減することができる。
【００２９】
即ち、作業者の熟練度や癖による基準高さのばらつきを低減できる。また、部品間の針部の長さにばらつきがある場合でも、基準高さのばらつきを低減できる。
【００３０】
特に、吸着機構１内には高性能のＺ方向の位置認識機能やＺ方向の位置調節機能が内蔵されている。これは、精度の高いダイの受け渡し（ピックアップ）を可能とするためであるが、この既存の機能を前述した基準高さの設定に用いることにより、精度の高い基準高さの設定を行うことができる。
【００３１】
また、本実施の形態によれば、コレットＣの位置の上昇を機械的に検知することが可能であるため、自動的に基準高さを設定することができる。その結果、基準高さを正確に、また、短時間で設定することができる。
【００３２】
また、本実施の形態によれば、部品間の針部の長さのばらつきが大きい、例えば、±２５μｍ以上であっても、的確に、基準高さを設定することができるため、部品を高精度に作る必要性が低減され、部品単価を下げることが可能になる。逆に言えば、さほど精度の高くない安価な部品を用いて、ダイボンディングを行うことができる。その結果、製品コストを低減することができる。
【００３３】
このように基準高さを設定したダイボンダーを用いて、個片化されたウエハＷのダイボンディングを行う。まず、個片化されたウエハＷの下から突き上げ針Ｎによって突き上げ、粘着シートＳとその上部のダイＤとを剥離する。次いで、ダイＤを吸着し、例えば、リードフレームＲＦ上まで搬送した後、降下させることによりリードフレームＲＦ上に固定する（図２〜図５参照）。
【００３４】
かかる一連のダイボンディング工程においては、突き上げ針Ｎの基準高さが的確に設定されているため、ダイＤの突き上げ不足やダイＤの突き上げ過ぎを防止でき、ダイＤの突き上げ不足により吸着（ピックアップ）ができなかったり、また、ダイＤの突き上げ過ぎにより、コレットＣとダイＤとが接触し、ダイが破損し、また、図７に示したような、処理対象でないダイの剥離を防止することができる。
【００３５】
その結果、ダイボンディング時間の短縮や、製品の歩留まりの向上を図ることができる。
【００３６】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００３７】
特に、本実施の形態においては、ダイボンダーを例に説明したが、かかる装置に限定されず、例えば、チップマウンター等、突き上げ機構および吸着機構を有する装置に広く適用可能である。
【００３８】
また、本実施の形態においては、基準高さの設定に本発明を適用したが、基準高さの設定とは、装置によりあらかじめ決まっている基準高さの補正も含むものである。
【００３９】
【発明の効果】
本願によって開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下の通りである。
【００４０】
ダイボンダーの突き上げ機構の上部に載置された板状物の表面に吸着部を接触させた後、板状物の裏面方向から突き上げ部を、段階的に上昇させ、前記板状物が、前記突き上げ部により持ち上げられることにより、前記吸着部が上昇したことを前記吸着機構により検知し、この検知データを用いて、前記突き上げ部の基準位置を設定したので、ダイボンダーの突き上げ機構の基準高さの設定精度を向上させることができる。
【００４１】
また、ダイボンディング時間の短縮を図り、また、製品の歩留まりの向上や低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に用いられるダイボンディング装置の概略を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態であるダイボンディング方法を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態であるダイボンディング方法を示す図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態であるダイボンディング方法を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態であるダイボンディング方法を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態であるダイボンディング方法のうち基準高さの設定方法を示すための図である。
【図７】本発明の実施の形態の効果を説明するための図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、本発明の実施の形態であるダイボンディング方法のうち基準高さの設定方法を示すための図である。
【図９】本発明の実施の形態であるダイボンディング方法のうち基準高さの設定方法を示すための図である。
【符号の説明】
１  吸着機構
２  突き上げ機構
３  カム
Ｃ  コレット
ＣＦ  キャリアフレーム
Ｄ  ダイ
Ｈ  高さ
Ｎ  突き上げ針
ＰＬ  平板
Ｒ  樹脂
ＲＦ  リードフレーム
Ｓ  粘着シート
Ｗ  ウエハ
【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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