(57)【要約】      （修正有）【課題】中継ステージ上でのチップの保持力の低下を防ぎ、チップの安定した位置決めを行うことができるダイボンディング装置を提供する。【解決手段】チップ保持機構６３が、チップ載置面４５ａに空気通孔５４ａ，５４ｂを開口させてチップ載置面４５ａ上に一定の広がりを有するチップ吸着領域５５ａ，５５ｂを形成させた複数の真空管路６１ａ，６１ｂと、これら真空管路内の圧力制御を行って複数のチップ吸着領域５５ａ，５５ｂに真空吸着力を発生させる吸着制御部６２を備える。複数のチップ吸着領域５５ａ，５５ｂは互いに異なる広さを有しており、ピックアップヘッドはピックアップしたチップをそのチップの大きさに応じた広さを有するチップ吸着領域に載置し、吸着制御部６２は、ピックアップヘッドによりチップが載置されたチップ吸着領域に真空吸着力を発生させてそのチップを中継ステージ４５上に吸着保持させる。【選択図】図５
2009200377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ供給部より供給されたチップをピックアップする第１ヘッド部、第１ヘッド部によりピックアップされたチップが載置される中継ステージ、中継ステージに載置されたチップを中継ステージ上に保持するチップ保持機構、チップが載置された中継ステージを移動させてチップの位置決めを行う位置決め機構及び位置決め機構により位置決めされた中継ステージ上のチップをピックアップして基板にボンディングする第２ヘッド部から成るダイボンディング装置であって、チップ保持機構は、中継ステージのチップ載置面に空気通孔を開口させてチップ載置面上に一定の広がりを有するチップ吸着領域を形成させた複数の真空管路と、これら複数の真空管路内の圧力制御を行ってこれら複数の真空管路と繋がる複数のチップ吸着領域に真空吸着力を発生させる吸着制御部とを備え、チップ載置面上に形成された複数のチップ吸着領域は互いに異なる広さを有しており、第１ヘッド部はチップ供給部よりピックアップしたチップをそのチップの大きさに応じた広さを有するチップ吸着領域に載置し、吸着制御部は、第１ヘッド部によりチップが載置されたチップ吸着領域に真空吸着力を発生させてそのチップを中継ステージ上に吸着保持させることを特徴とするダイボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップ供給部より供給されたチップを中継ステージ経由で基板にボンディングするダイボンディング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ダイボンディング装置は、チップ供給部より供給されたチップを第１ヘッド部によりピックアップして中継ステージに載置した後、チップが載置された中継ステージを移動させてチップの位置決めを行い、次いで中継ステージにより位置決めしたチップを第２ヘッド部によりピックアップして基板にボンディングするようになっている。このようなダイボンディング装置では、中継ステージに載置されたチップは中継ステージの移動時や第２ヘッド部によるピックアップ時に中継ステージに対して位置ずれを起こさないようにするため、中継ステージのチップ載置面に開口する空気通孔からチップを真空吸着し、チップを中継ステージ上に保持するようになっている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平１０−１０７０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、空気通孔がチップ載置面上に形成するチップ吸着領域は、そのダイボンディング装置が取り扱うチップの最大大きさに応じて決定されているため、そのような最大大きさのチップに比べて格段に小さい大きさのチップを中継ステージ上に保持しようとする場合には、チップの外縁の外側に位置する（したがってチップによって塞がれない）空気通孔が多くなり、その空気通孔から空気がリークするためにチップの吸着保持力が低下し、チップの安定した位置決めを行いにくいという問題点があった。
【０００４】
そこで本発明は、中継ステージ上でのチップの保持力の低下を防ぎ、チップの安定した位置決めを行うことができるダイボンディング装置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】
【０００５】
請求項１に記載のダイボンディング装置は、チップ供給部より供給されたチップをピックアップする第１ヘッド部、第１ヘッド部によりピックアップされたチップが載置される中継ステージ、中継ステージに載置されたチップを中継ステージ上に保持するチップ保持機構、チップが載置された中継ステージを移動させてチップの位置決めを行う位置決め機構及び位置決め機構により位置決めされた中継ステージ上のチップをピックアップして基板にボンディングする第２ヘッド部から成るダイボンディング装置であって、チップ保持機構は、中継ステージのチップ載置面に空気通孔を開口させてチップ載置面上に一定の広がりを有するチップ吸着領域を形成させた複数の真空管路と、これら複数の真空管路内の圧力制御を行ってこれら複数の真空管路と繋がる複数のチップ吸着領域に真空吸着力を発生させる吸着制御部とを備え、チップ載置面上に形成された複数のチップ吸着領域は互いに異なる広さを有しており、第１ヘッド部はチップ供給部よりピックアップしたチップをそのチップの大きさに応じた広さを有するチップ吸着領域に載置し、吸着制御部は、第１ヘッド部によりチップが載置されたチップ吸着領域に真空吸着力を発生させてそのチップを中継ステージ上に吸着保持させる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、広さの異なる複数のチップ吸着領域がチップ載置面上に設けられており、第１ヘッド部がピックアップしたチップはそのチップの大きさに応じた広さを有するチップ吸着領域に載置されて吸着保持されるようになっている。このため、そのダイボンディ
ング装置が取り扱うチップの最大大きさに比べて格段に小さい大きさのチップを中継ステージ上に保持するときであっても、チップの外縁の外側に位置して空気をリークさせる空気通孔の数は少なく、チップの吸着保持力の低下が防止されるので、チップの安定した位置決めを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は本発明の一実施の形態におけるダイボンディング装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態におけるダイボンディング装置の要部正面図、図３は本発明の一実施の形態におけるダイボンディング装置の制御系統を示すブロック図、図４は本発明の一実施の形態におけるダイボンディング装置が備える移動テーブルの斜視図、図５は本発明の一実施の形態におけるダイボンディング装置が備える中継ステージの（ａ）平面図及び（ｂ）側断面図、図６は本発明の一実施の形態におけるダイボンディング装置が備える中継ステージに（ａ）小さいサイズのチップを載置して保持したときの平面図及び（ｂ）大きいサイズのチップを載置して保持したときの平面図、図７は本発明の一実施の形態におけるダイボンディング装置が備える中継ステージの（ａ）第１吸着領域にチップを載置して保持したときの平面図及び（ｂ）第２吸着領域にチップを載置して保持したときの平面図である。
【０００８】
図１において、ダイボンディング装置１は、基台２の前後方向（Ｙ軸方向とする）にチップ供給ステージ３（チップ供給部）及び基板保持ステージ４が並んで設けられており、基台２の左右方向（Ｘ軸方向とする）の一方側には、Ｙ軸方向に延びたＹ軸フレーム５が基台２の上面に前後に並んで立設された２本の支柱５ａに支持されて設けられている。以下、この実施の形態では、基台２の前後方向のチップ供給ステージ３が設けられている側を前方、基板保持ステージ４が設けられている側を後方とする。また、基台２の左右方向のＹ軸フレーム５が設けられている側を右方、その反対側を左方とする。
【０００９】
図２において、基台２の前方領域にはＸＹテーブル装置から成るチップ供給ステージ移動機構３ａが設けられており、チップ供給ステージ３はこのチップ供給ステージ移動機構３ａによって水平方向に移動される。チップ供給ステージ３には予め複数のチップ６に裁断された半導体ウェハ７がシート状部材８の上面に貼り付けられた状態で支持されており、半導体ウェハ７の下方には、チップ６を下方から上方に突き上げるエジェクタ９が設けられている。
【００１０】
図２において、基台２の後方領域には、チップ供給ステージ３の後部を上方から覆うように棚部材１０が設けられている。棚部材１０の後部には基板保持ステージ移動機構４ａが設けられており、基板保持ステージ４はこの基板保持ステージ移動機構４ａによって水平方向に移動される。基板保持ステージ４にはチップ供給ステージ３より供給されるチップ６のボンディング（接合）対象となる基板１１が保持される。
【００１１】
図１において、Ｙ軸フレーム５の下面にはピックアップヘッド移動機構１３が設けられている。ピックアップヘッド移動機構１３はＸ軸方向（左方）に突出して水平に延びたピックアップヘッド保持アーム１４を備えており、ピックアップヘッド保持アーム１４の先端（左端）部にはピックアップヘッド１５（第１ヘッド部）が設けられている。ピックアップヘッド１５には吸着ノズルから成るピックアップツール１６が着脱自在に設けられている。ピックアップヘッド移動機構１３は、ピックアップヘッド保持アーム１４をＸＹ方向（水平方向）及び上下方向（Ｚ軸方向とする）に移動させる。また、ピックアップヘッド１５内にはピックアップツール１６を介してチップ６の吸着動作を行うピックアップヘッド吸着機構１７（図３）が設けられている。
【００１２】
図１及び図２において、Ｙ軸フレーム５の左面にはリニアモータの固定子であるヘッド
移動ガイド１９がＹ軸方向に延びて設けられている。このヘッド移動ガイド１９の左面には水平に延びた上下２本のレール部２０が形成されており、この２本のレール部２０にはリニアモータの可動子である前方移動プレート２１と後方移動プレート２２がそれぞれレール部２０に沿って（ヘッド移動ガイド１９に沿って）水平方向（Ｙ軸方向）に移動自在に設けられている。ヘッド移動ガイド１９の前端部はチップ供給ステージ３の上方位置を超えて前方（すなわち基板保持ステージ４と反対の側）に延びており、ヘッド移動ガイド１９の後端部は基板保持ステージ４よりも後方に延びている。
【００１３】
ヘッド移動ガイド１９と前方移動プレート２１は、ヘッド移動ガイド１９を固定子、前方移動プレート２１を可動子とするリニアモータを構成している。このリニアモータは、前方移動プレート２１の磁極切り替えを行うことによって前方移動プレート２１をヘッド移動ガイド１９に沿って水平方向（Ｙ軸方向）に移動させるボンディングヘッド水平移動機構２４（図３）となっている。
【００１４】
前方移動プレート２１の左面にはボンディングヘッド昇降機構２５を介してボンディングヘッド昇降プレート２６が設けられており、ボンディングヘッド昇降プレート２６の下部にはボンディングヘッド２７（第２ヘッド部）が取り付けられている。ボンディングヘッド昇降機構２５が駆動されるとボンディングヘッド昇降プレート２６は前方移動プレート２１に対して上下方向に移動し、ボンディングヘッド昇降プレート２６に取り付けられたボンディングヘッド２７が昇降する。
【００１５】
ボンディングヘッド２７には吸着ノズルから成るボンディングツール２８が下方に延びて設けられている。ボンディングヘッド２７内にはボンディングツール２８を介してチップ６の吸着動作を行うボンディングヘッド吸着機構２９（図３）が設けられている。
【００１６】
ヘッド移動ガイド１９と後方移動プレート２２は、ヘッド移動ガイド１９を固定子、後方移動プレート２２を可動子とするリニアモータを構成しており、このリニアモータは、後方移動プレート２２の磁極切り替えを行うことによって後方移動プレート２２をヘッド移動ガイド１９に沿って水平方向（Ｙ軸方向）に移動させる塗布ヘッド水平移動機構３０（図３）となっている。
【００１７】
後方移動プレート２２の左面には塗布ヘッド昇降機構３１を介して塗布ヘッド昇降プレート３２が設けられている。塗布ヘッド昇降プレート３２の下部には複数（ここでは２つ）の塗布ヘッド３３が取り付けられており、各塗布ヘッド３３は接着剤を収容した容器３４ａとこの容器３４ａから下方へ延びる塗布ノズル３４ｂから成るディスペンサ３４を保持している。塗布ヘッド昇降機構３１が駆動されると塗布ヘッド昇降プレート３２は後方移動プレート２２に対して上下方向に移動し、塗布ヘッド昇降プレート３２に取り付けられた塗布ヘッド３３が昇降する。
【００１８】
各々の塗布ヘッド３３に保持される容器３４ａには種類の異なる接着剤が充填されており、塗布ヘッド３３別に種類の異なる接着剤を塗布できるようになっている。また、塗布作業を行う一方の塗布ヘッド３３は図示しない機構により塗布作業を行わない他方の塗布ヘッド３３よりも下方に位置するようになっており、これによりいずれか一方の塗布ヘッド３３による接着剤の塗布作業を可能にしている。各塗布ヘッド３３内にはディスペンサ３４による基板１１への接着剤の塗布動作を行う塗布機構３５（図３）が設けられている。
【００１９】
図２において、棚部材１０の前部はチップ供給ステージ３と基板保持ステージ４の間に位置している。この棚部材１０の前部にはチップ供給ステージ３と基板保持ステージ４が並ぶ水平方向（すなわちＹ軸方向）と直交する水平方向（すなわちＸ軸方向）に延びたフ
レーム部材３７が設けられており、このフレーム部材３７の上面にはフレーム部材３７に沿って延びたレール部材３８が設けられている。このレール部材３８には下面に形成されたスライダ部３９ａを係合させた移動テーブル３９がＸ軸方向に移動自在に設けられている。
【００２０】
図４において、フレーム部材３７の左右端部には螺子支持部材４０，４１が立設されており、これら両螺子支持部材４０，４１にはレール部材３８と平行に（すなわちＸ軸方向に）延びた送り螺子４２の両端部が回転自在に支承されている。移動テーブル３９の下面に設けられたナット部３９ｂ（図２）は送り螺子４２と螺合しており、左側の螺子支持部材４０に取り付けられたテーブル移動モータ４３により送り螺子４２をＸ軸回りに回転させると、移動テーブル３９がレール部材３８に沿ってＸ軸方向に移動する。
【００２１】
図４において、移動テーブル３９の上面には左方から順に中継ステージ４５、基準ステージ４６、部品廃棄部４７及びツール保持部材４８が設けられている。移動テーブル３９の後方には部品認識カメラ４９が撮像面４９ａを上方に向けた姿勢で設けられている。
【００２２】
図４において、基準ステージ４６はその上面に基準マーク４６ａを備えており、部品廃棄部４７の上面には廃棄部品投入口４７ａが開口している。ツール保持部材４８には、ピックアップヘッド１５が備えるピックアップツール１６の交換用のピックアップツール（符号を１６ａとする）と、ボンディングヘッド２７が備えるボンディングツール２８の交換用のボンディングツール（符号を２８ａとする）が保持されている。
【００２３】
図５（ａ）は中継ステージ４５の平面図であり、図５（ｂ）は中継ステージ４５の図５（ａ）の矢視Ｖｂ−Ｖｂから見た側断面図である。図４及び図５（ａ），（ｂ）において、中継ステージ４５は移動テーブル３９の上面に固定された平板状の下側部材５１及び下側部材５１の上面側に設けられた上側部材５２から成っており、上側部材５２の上面はピックアップヘッド１５によりピックアップされたチップ６が一時的に載置（仮置き）されるチップ載置面４５ａとなっている。
【００２４】
図５（ｂ）において、中継ステージ４５内には第１空洞部５３ａと第２空洞部５３ｂが設けられている。第１空洞部５３ａはチップ載置面４５ａ上に開口する複数の第１空気通孔５４ａと連通しており、第２空洞部５３ｂはチップ載置面４５ａ上に開口する複数の第２空気通孔５４ｂと連通している。
【００２５】
図５（ａ），（ｂ）に示すように、チップ載置面４５ａに開口する複数の第１空気通孔５４ａは、チップ載置面４５ａ上に一定の広がりを有する第１チップ吸着領域５５ａを形成しており、チップ載置面４５ａに開口する複数の第２空気通孔５４ｂは、チップ載置面４５ａ上に、第１チップ吸着領域５５ａよりも小さい一定の広がりを有する第２チップ吸着領域５５ｂを形成している。
【００２６】
図５（ｂ）において、第１空洞部５３ａは下側部材５１内を延びて設けられた第１空気流路５６ａと連通しており、第２空洞部５３ｂは下側部材５１内を延びて設けられた第２空気流路５６ｂと連通している。第１空気流路５６ａは中継ステージ４５の外部を延びる第１外部管路５７ａと繋がっており、第２空気流路５６ｂは中継ステージ４５の外部を延びる第２外部管路５７ｂと繋がっている。
【００２７】
図５（ｂ）において、第１空洞部５３ａ、複数の第１空気通孔５４ａ、第１空気流路５６ａ及び第１外部管路５７ａから成る管路は、チップ載置面４５ａに複数の空気通孔（第１空気通孔５４ａ）を開口させてチップ載置面４５ａ上に一定の広がりを有するチップ吸着領域（第１チップ吸着領域５５ａ）を形成させる第１真空管路６１ａとなっている。ま
た、第２空洞部５３ｂ、複数の第２空気通孔５４ｂ、第２空気流路５６ｂ及び第２外部管路５７ｂから成る管路は、チップ載置面４５ａに複数の空気通孔（第２空気通孔５４ｂ）を開口させてチップ載置面４５ａ上に一定の広がりを有するチップ吸着領域（第２チップ吸着領域５５ｂ）を形成させる第２真空管路６１ｂとなっている。
【００２８】
図５（ｂ）において、第１真空管路６１ａの第１外部管路５７ａと第２真空管路６１ｂの第２外部管路５７ｂはともに真空源５８と繋がっている。第１外部管路５７ａには第１制御バルブ５９ａが介装されており、第２外部管路５７ｂには第２制御バルブ５９ｂが介装されている。第１制御バルブ５９ａ及び第２制御バルブ５９ｂは、このダイボンディング装置１が備える制御装置６０（図３も参照）から作動制御がなされる。これら第１制御バルブ５９ａ、第２制御バルブ５９ｂ及び制御装置６０は、上記両真空管路６１ａ，６１ｂ内の圧力制御を行って２つのチップ吸着領域（第１チップ吸着領域５５ａ及び第２チップ吸着領域５５ｂ）に真空吸着力を発生させる吸着制御部６２となっている。
【００２９】
このように本実施の形態におけるダイボンディング装置１は、２つの真空管路６１ａ，６１ｂと吸着制御部６２を備えて中継ステージ４５に載置されたチップ６を中継ステージ４５上に保持するチップ保持機構６３を有しており、このチップ保持機構６３が備える吸着制御部６２より（制御装置６０から第１制御バルブ５９ａ及び第２制御バルブ５９ｂの作動制御を行うことにより）、第１真空管路６１ａ及び第２真空管路６１ｂ内の圧力制御を行うことによって、２つのチップ吸着領域５５ａ，５５ｂに真空吸着力を発生させることができ、これによりチップ６を中継ステージ４５上に吸着保持させることができるようになっている。
【００３０】
ここで、第１チップ吸着領域５５ａは、このダイボンディング装置１においてボンディングの対象としている最大大きさのチップ６を吸着し得る広さを有しており、第２チップ吸着領域５５ｂは最大大きさのチップ６よりも格段に小さい大きさのチップ６のみを吸着し得る広さを有している。このように第１チップ吸着領域５５ａと第２チップ吸着領域５５ｂの広さが異なっているのは、第１チップ吸着領域５５ａで吸着するチップ６と第２チップ吸着領域５５ｂで吸着するチップ６をそのサイズ（大きさ）に応じて使い分けるためである。
【００３１】
すなわち、本実施の形態におけるダイボンディング装置１には、広さの異なる複数のチップ吸着領域（第１チップ吸着領域５５ａ及び第２チップ吸着領域５５ｂ）が設けられており、このダイボンディング装置１において取り扱う最大大きさのチップ６よりも格段に小さい大きさのチップ６（小さいサイズのチップ６）は広さの小さいチップ吸着領域（第２チップ吸着領域５５ｂ）において吸着するようにし（図６（ａ））、それよりも大きいサイズのチップ６（大きいサイズのチップ６）は広さの大きいチップ吸着領域（第１チップ吸着領域５５ａ）において吸着するようにしている（図６（ｂ））。
【００３２】
ここで、仮に小さいサイズのチップ６を第１チップ吸着領域５５ａで吸着したとすると、真空吸着時にチップ６の外縁に位置して空気をリークさせる空気通孔（第１空気通孔５４ａ）の数が非常に多くなり（図７（ａ））、チップ６の吸着保持力が大きく低下してしまうところであるが、このような小さいサイズのチップ６を第２チップ吸着領域５５ｂで吸着するようにすれば、チップ６の外縁に位置して空気をリークさせる空気通孔（第２空気通孔５４ｂ）の数は少なくなるので（図７（ｂ））、チップ６の吸着保持力の低下が防止される。
【００３３】
なお、大きいサイズのチップ６であっても、その大きさが第１チップ吸着領域５５ａの広さよりも小さい場合には、チップ６によって塞がれない空気通孔（第１空気通孔５４ａ）から空気のリークが生じるが、そのような空気のリークによる吸着力の低下を極力防止
するため、図５（ａ）等に示すように、第１チップ吸着領域５５ａ内の第１空気通孔５４ａは、中央部から或る程度離れたところまでは密に分布する一方、外周部ではそれよりも疎に分布している。
【００３４】
図１及び図２において、ヘッド移動ガイド１９の左上方には、前方から順に、チップ供給ステージカメラ６５、中継ステージカメラ６６及び基板保持ステージカメラ６７がそれぞれ撮像面を下方に向けた姿勢で設けられている。図２に示すように、チップ供給ステージカメラ６５の光軸Ｌ１はこのダイボンディング装置１に設定された空間上の一点であるピックアップポイントＰ１を通っており、中継ステージカメラ６６の光軸Ｌ２はこのダイボンディング装置１に設定された空間上の一点である中継ポイントＰ２を通っている。また、基板保持ステージカメラ６７の光軸Ｌ３はこのダイボンディング装置１に設定された空間上の一点であるボンディングポイントＰ３を通っている。
【００３５】
図３において、このダイボンディング装置１に備えられる前述の制御装置６０は、チップ供給ステージ移動機構３ａの作動制御を行ってチップ供給ステージ３を基台２に対して水平方向に移動させ、基板保持ステージ移動機構４ａの作動制御を行って基板保持ステージ４を基台２に対して水平方向に移動させ、テーブル移動モータ４３の作動制御を行って移動テーブル３９をレール部材３８に沿って（Ｘ軸方向に）基台２に対して移動させる。
【００３６】
また、制御装置６０は、前述のピックアップヘッド移動機構１３の作動制御を行ってピックアップヘッド１５をＹ軸方向及びＺ軸方向に移動させ、ピックアップヘッド吸着機構１７の作動制御を行って、ピックアップツール１６を介してピックアップヘッド１５にチップ６をピックアップ（吸着）させる。
【００３７】
また、制御装置６０は、ボンディングヘッド水平移動機構２４の作動制御を行って前方移動プレート２１に取り付けられたボンディングヘッド２７を水平方向（Ｙ軸方向）に移動させ、ボンディングヘッド昇降機構２５の作動制御を行ってボンディングヘッド２７を昇降させ、ボンディングヘッド吸着機構２９の作動制御を行って、ボンディングツール２８を介してボンディングヘッド２７にチップ６を吸着させる。
【００３８】
また、制御装置６０は、塗布ヘッド水平移動機構３０の作動制御を行って後方移動プレート２２に取り付けられた塗布ヘッド３３を水平方向（Ｙ軸方向）に移動させ、塗布ヘッド昇降機構３１の作動制御を行って塗布ヘッド３３を昇降させ、塗布機構３５の作動制御を行って、塗布ヘッド３３に（ディスペンサ３４に）接着剤の塗布を行わせる。
【００３９】
また制御装置６０はエジェクタ９を駆動し、ピックアップポイントＰ１に位置させたチップ供給ステージ３上のチップ６を上方に突き上げさせる。
【００４０】
また制御装置６０は、チップ供給ステージカメラ６５の作動制御を行ってピックアップポイントＰ１を含む一定領域の撮像動作を行わせ、中継ステージカメラ６６の作動制御を行って中継ポイントＰ２を含む一定領域の撮像動作を行わせ、基板保持ステージカメラ６７の作動制御を行ってボンディングポイントＰ３を含む一定領域の撮像動作を行わせる。これらチップ供給ステージカメラ６５、中継ステージカメラ６６、基板保持ステージカメラ６７及び部品認識カメラ４９の各撮像画像は制御装置６０に入力される。
【００４１】
制御装置６０は、チップ供給ステージカメラ６５から入力される撮像画像を参照しながら、ボンディング対象となっているチップ６がピックアップポイントＰ１に位置するようにチップ供給ステージ３を移動（チップ供給ステージ移動機構３ａを作動）させ、基板保持ステージカメラ６７から入力される撮像画像を参照しながら、ボンディング対象となっている基板１１上の部位（ボンディング対象部位）がボンディングポイントＰ３に位置す
るように基板保持ステージ４を移動（基板保持ステージ移動機構４ａを作動）させる。また制御装置６０は、中継ステージカメラ６６で基準マーク４６ａを定期的に或いは所定のタイミングで撮像してその位置を認識し、移動テーブル３９のＸ軸方向への位置ずれを補正するキャリブレーション動作を行う。
【００４２】
次に、このダイボンディング装置１において、チップ６を基板１１にボンディングする手順について説明する。チップ６を基板１１にボンディングするには、制御装置は先ず、図示しないウェハ搬送機構の作動制御を行って、複数のチップ６に裁断された半導体ウェハ７をチップ供給ステージ３に保持させるとともに、図示しない基板搬送機構の作動制御を行って、ボンディング対象となっている基板１１を基板保持ステージ４に保持させる（準備工程）。この準備工程が終了した時点では、チップ供給ステージ３上の各チップ６は回路形成面が上を向いた状態となっている。
【００４３】
準備工程が終了したら、制御装置６０は中継ステージカメラ６６から入力される撮像画像を参照しながら中継ステージ４５をＸ軸方向に移動させ、中継ステージ４５のチップ載置面４５ａ上の所定位置（例えばチップ載置面４５ａの中心位置）を中継ポイントＰ２に位置合わせする（中継ステージ位置合わせ工程）。
【００４４】
中継ステージ位置合わせ工程が終了したら、制御装置６０はチップ供給ステージカメラ６５から入力される撮像画像を参照しながら、チップ供給ステージ３上の半導体ウェハ７を水平面内で移動させ、ボンディング対象となっているチップ供給ステージ３上のチップ６をピックアップポイントＰ１に位置合わせする（供給チップ位置合わせ工程）。また制御装置６０は、基板保持ステージ４上の基板１１を水平面内で移動させ、基板保持ステージカメラ６７の撮像画像を参照しながら、基板１１上のボンディング対象部位をボンディングポイントＰ３に位置合わせする（基板位置合わせ工程）。
【００４５】
上記の供給チップ位置合わせ工程及び基板位置合わせ工程が終了したら、制御装置６０はピックアップヘッド１５をピックアップポイントＰ１に移動させ、ボンディング対象となっているチップ６を吸着させる（ピックアップヘッドピックアップ工程。図２中に示す矢印Ａ）。このピックアップヘッドピックアップ工程では、チップ６が容易にピックアップツール１６に吸着されるようにするため、制御装置６０はエジェクタ９を作動させてチップ６を下方から上方に付き上げさせる。
【００４６】
ピックアップヘッドピックアップ工程が終了したら、制御装置６０はピックアップヘッド１５をピックアップポイントＰ１から中継ポイントＰ２に移動させ、ボンディング対象となっているチップ６を中継ステージ４５のチップ載置面４５ａ上に載置する（チップ移載工程。図２中に示す矢印Ｂ）。
【００４７】
ここで、制御装置６０は、ピックアップヘッド１５によりピックアップしたチップ６を中継ステージ４５のチップ載置面４５ａ上に形成された２つのチップ吸着領域（第１チップ吸着領域５５ａ及び第２チップ吸着領域５５ｂ）のいずれか一方に載置するが、チップ６をいずれのチップ吸着領域に載置するかは、そのチップ６のサイズによって予め決められており、一定サイズ以下のチップ６は第２チップ吸着領域５５ｂに載置し、それよりも大きいサイズのチップ６は第１チップ吸着領域５５ａに載置する。
【００４８】
制御装置６０は、チップ６を第１チップ吸着領域５５ａ及び第２チップ吸着領域５５ｂのいずれか一方に載置したら、第１制御バルブ５９ａ又は第２制御バルブ５９ｂの作動制御を行って、チップ６を載置した側のチップ吸着領域に真空吸着力を発生させ、そのチップ吸着領域にチップ６を真空吸着させる。これによりチップ６が中継ステージ４５上に吸着保持される。制御装置６０は、チップ６を中継ステージ４５に載置させて吸着保持させ
た後は、チップ６を中継ステージ４５に載置させたピックアップヘッド１５をピックアップポイントＰ１へ移動させて、次のピックアップヘッドピックアップ工程に備える。
【００４９】
チップ移載工程が終了したら、制御装置６０は中継ステージカメラ６６から入力される撮像画像を参照しながら、チップ載置面４５ａ上のチップ６の中継ポイントＰ２からの位置ずれを算出する（位置ずれ算出工程）。そして、テーブル移動モータ４３の作動制御を行って、チップ６の中継ポイントＰ２からのＸ軸方向のずれが補正されるように移動テーブル３９をＸ軸方向に移動させ、チップ６を中継ポイントＰ２に位置決めする（チップ位置決め工程）。
【００５０】
チップ位置決め工程が終了したら、制御装置６０はボンディングヘッド２７を中継ポイントＰ２の上方に位置させ、チップ位置決め工程で中継ポイントＰ２に位置決めしたチップ６をボンディングツール２８に吸着させてチップ６をピックアップする（ボンディングヘッドピックアップ工程。図２中に示す矢印Ｃ）。この際、制御装置６０は、位置ずれ算出工程で求めたチップ６の中継ポイントＰ２からのＹ軸方向のずれ量が補正されるように、中継ポイントＰ２の上方でのボンディングヘッド２７のＹ軸方向の位置を調整する。
【００５１】
制御装置６０は、ボンディングツール２８がチップ６を吸着した後、チップ６を上方に引き上げる直前に、チップ６の中継ステージ４５上への吸着保持を解除する。
【００５２】
制御装置６０は、このボンディングヘッドピックアップ工程とほぼ同時期に、塗布ヘッド３３を待機位置（ヘッド移動ガイド１９の後端部領域。図２に示す塗布ヘッド３３の位置参照）からボンディングポイントＰ３の上方に移動させ、塗布ヘッド３３によりボンディングポイントＰ３（すなわち基板１１上のボンディング対象部位）に接着剤を塗布する（接着剤塗布工程。図２中に示す矢印Ｄ）。
【００５３】
接着剤塗布工程が終了したら、制御装置６０は塗布ヘッド３３をボンディングポイントＰ３から待機位置に退避させる（塗布ヘッド退避工程）。そして、塗布ヘッド退避工程の終了の直後に、ボンディングヘッド２７を中継ポイントＰ２からボンディングポイントＰ３の上方へ移動させ、ボンディングヘッドピックアップ工程でピックアップしたチップ６をボンディングポイントＰ３にボンディングさせる（ボンディング工程。図２中に示す矢印Ｅ）。これによりチップ供給ステージ３上のピップアップポイントＰ１に供給されたチップ６が中継ステージ４５経由で基板１１上のボンディング対象部位にボンディングされる一連のダイボンディング工程が完了する。
【００５４】
制御装置６０は、このようにして１つのチップ６を基板１１上のボンディング対象部位にボンディングさせたら、引き続き上述の準備工程より後の工程（中継ステージ位置合わせ工程→チップ位置決め工程・基板位置合わせ工程→・・・→ボンディング工程）を繰り返し、他のチップ６のダイボンディング工程を実行する。
【００５５】
なお、上記のボンディング工程では、ボンディングヘッド２７により中継ポイントＰ２からピックアップしたチップ６が部品認識カメラ４９の上方を通過する際、ボンディングヘッド２７の移動を一時停止させてボンディングツール２８に吸着されているチップ６が部品認識カメラ４９の撮像視野内に静止されるようにし、部品認識カメラ４９によりチップ６の撮像（認識）を行わせてそのチップ６のボンディングツール２８に対する位置（姿勢）情報を入手する。これによりボンディングツール２８に対するチップ６の吸着ずれを算出でき、その吸着ずれが修正されるようにボンディングヘッド２７の移動量を調節することにより、チップ６を基板１１上の正確な位置にボンディングすることができる。
【００５６】
ここで、前述のように、移動テーブル３９上にはツール保持部材４８が設けられている
ため、一連のダイボンディング工程の途中等において、ピックアップヘッド１５が備えるピックアップツール１６やボンディングヘッド２７が備えるボンディングツール２８の交換を行う必要が生じた場合には、ピックアップヘッド１５或いはボンディングヘッド２７を移動テーブル３９上のツール保持部材４８にアクセスさせることにより、それぞれ交換用のツール（交換用のピックアップツール１６ａ及び交換用のボンディングツール２８ａ）と交換することができる。また、前述したように、移動テーブル３９上には部品廃棄部４７が設けられているため、ピックアップヘッド１５或いはボンディングヘッド２７を部品廃棄部４７にアクセスさせることにより、基板１１にボンディングされる前にボンディングが不適と判断されたチップ６を廃棄部品投入口４７ａから廃棄することができる。
【００５７】
以上説明したように、本実施の形態におけるダイボンディング装置１では、中継ステージ４５に載置されたチップ６を中継ステージ４５上に保持するチップ保持機構６３が、中継ステージ４５のチップ載置面４５ａに空気通孔（第１空気通孔５４ａ及び第２空気通孔５４ｂ）を開口させてチップ載置面４５ａ上に一定の広がりを有するチップ吸着領域（第１チップ吸着領域５５ａ又は第２チップ吸着領域５５ｂ）を形成させた複数の真空管路（第１真空管路６１ａ及び第２真空管路６１ｂ）と、これら複数の真空管路６１ａ，６１ｂ内の圧力制御を行ってこれら複数の真空管路６１ａ，６１ｂと繋がる複数のチップ吸着領域５５ａ，５５ｂに真空吸着力を発生させる吸着制御部６２（前述のように第１制御バルブ５９ａ、第２制御バルブ５９ｂ及び制御装置６０）を備えている。そして、チップ載置面４５ａ上に形成された複数のチップ吸着領域５５ａ，５５ｂは互いに異なる広さを有しており、ピックアップヘッド１５はチップ供給ステージ３よりピックアップしたチップ６をそのチップ６の大きさに応じた広さを有するチップ吸着領域（５５ａ又は５５ｂ）に載置し、吸着制御部６２は、ピックアップヘッド１５によりチップ６が載置されたチップ吸着領域（５５ａ又は５５ｂ）に真空吸着力を発生させてそのチップ６を中継ステージ４５上に吸着保持させるようになっている。
【００５８】
このように、本実施の形態におけるダイボンディング装置１では、広さの異なる複数のチップ吸着領域５５ａ，５５ｂがチップ載置面４５ａ上に設けられており、ピックアップヘッド１５がピックアップしたチップ６はそのチップ６の大きさに応じた広さを有するチップ吸着領域（５５ａ又は５５ｂ）に載置されて吸着保持されるようになっているため、このダイボンディング装置１が取り扱うチップ６の最大大きさに比べて格段に小さい大きさのチップ６を中継ステージ４５上に保持するときであっても、チップ６の外縁の外側に位置して空気をリークさせる空気通孔の数は少なく、チップ６の吸着保持力の低下が防止されるので、チップ６の安定した位置決めを行うことができる。
【００５９】
これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述の実施の形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、チップ載置面４５ａ上に形成されるチップ吸着領域は２つであったが、これは複数であればよく、３つ以上であってもよい。また、上述の実施の形態では、チップ吸着領域を形成する空気通孔は複数であったが、空気通孔は１つであってもよい（特に、広さが最も小さいチップ吸着領域について）。また、本実施の形態で示した各チップ吸着領域の空気通孔の配置等の形態は一例に過ぎず、図５（ａ）等に示した形態に限定されるわけではない。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
中継ステージ上でのチップの保持力の低下を防ぎ、チップの安定した位置決めを行うことができるダイボンディング装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施の形態におけるダイボンディング装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態におけるダイボンディング装置の要部正面図
【図３】本発明の一実施の形態におけるダイボンディング装置の制御系統を示すブロック図
【図４】本発明の一実施の形態におけるダイボンディング装置が備える移動テーブルの斜視図
【図５】本発明の一実施の形態におけるダイボンディング装置が備える中継ステージの（ａ）平面図（ｂ）側断面図
【図６】本発明の一実施の形態におけるダイボンディング装置が備える中継ステージに（ａ）小さいサイズのチップを載置して保持したときの平面図（ｂ）大きいサイズのチップを載置して保持したときの平面図
【図７】本発明の一実施の形態におけるダイボンディング装置が備える中継ステージの（ａ）第１吸着領域にチップを載置して保持したときの平面図（ｂ）第２吸着領域にチップを載置して保持したときの平面図
【符号の説明】
【００６２】
１  ダイボンディング装置
３  チップ供給ステージ（チップ供給部）
６  チップ
１１  基板
１５  ピックアップヘッド（第１ヘッド部）
２７  ボンディングヘッド（第２ヘッド部）
４３  テーブル移動モータ（位置決め機構）
４５  中継ステージ
４５ａ  チップ載置面
５４ａ  第１空気通孔（空気通孔）
５４ｂ  第２空気通孔（空気通孔）
５５ａ  第１チップ吸着領域（チップ吸着領域）
５５ｂ  第２チップ吸着領域（チップ吸着領域）
６１ａ  第１真空管路（真空管路）
６１ｂ  第２真空管路（真空管路）
６２  吸着制御部
６３  チップ保持機構
【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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