(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードパターンが繰り返し形成されたテープキャリアに設けられたデバイスホールから突出する複数のインナリードの画像データを取り込む際に、前記インナリードを任意の領域に分割し、２つ以上の画像データとして取り込む工程と、
取り込まれた前記画像における前記デバイスホールの周辺部近傍に第１のプロファイルウィンドウを設け、前記画像における前記インナリードの先端部近傍に第２のプロファイルウィンドウを設ける工程と、
前記第１のプロファイルウィンドウ内に位置する前記インナリードの中心と、前記第２のプロファイルウィンドウ内に位置する前記インナリードの中心との偏差を求める工程と、
求められた偏差と任意の判定値とを比較し、偏差が判定値よりも大きい場合に前記インナリードの曲がりを検出する工程とを有したことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、隣り合う前記画像データの端部をそれぞれ重複するように前記２つ以上の画像データを取り込むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リード曲がりの検査技術に関し、特に、テープキャリアにおけるインナリード曲がりの検出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】
本発明者が検討したところによれば、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）形半導体装置では、ギャングボンディング法が広く行われている。このギャングボンディング法は、所定の温度に加熱されたボンディングステージ上に半導体チップを搭載し、テープキャリアと半導体チップの電極との位置を合わせ、ボンディングツールを押しあてて加熱しながら加圧し、すべてのインナリードを一括してボンディングするものである。
【０００３】
また、テープキャリアと半導体チップとの位置決めは、ボンディング装置のボンディングツール近傍に設けられたＣＣＤカメラなどの認識カメラから画像を取り込み、その画像に基づいて行っている。
【０００４】
なお、この種のボンディング装置について詳しく述べてある例としては、株式会社工業調査会、１９９０年１月２５日発行「ＴＡＢ技術入門」畑田賢造（著）、Ｐ１６７〜Ｐ１９６があり、この文献には、ＩＬＢ（Ｉｎｎｅｒ  Ｌｅａｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）装置の構成やボンディング方法などが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のようなＴＣＰ形半導体装置におけるボンディング技術では、次のような問題点があることが本発明者により見い出された。
【０００６】
すなわち、半導体装置の小型化に伴い、テープキャリアのインナリードにおいても狭ピッチ、多ピン化が進んでいる。それにより、インナリードの曲がりが高率で発生する恐れがあり、このインナリード曲がりを有するテープキャリアをギャングボンディングした際には位置ずれ不良となり、半導体装置製造の歩留まりを低下させてしまうという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、テープキャリアにおけるインナリード曲がりを短時間で高精度に検出することのできる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【０００８】
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。
【０００９】
【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、以下のとおりである。
【００１０】
すなわち、本発明の半導体装置の製造方法は、リードパターンが繰り返し形成されたテープキャリアに設けられたデバイスホールから突出する複数のインナリードの画像データを取り込む工程と、取り込まれた画像におけるデバイスホールの周辺部近傍に第１のプロファイルウィンドウを設け、取り込まれた画像におけるインナリードの先端部近傍に第２のプロファイルウィンドウを設ける工程と、第１のプロファイルウィンドウ内に位置するインナリードの中心と、第２のプロファイルウィンドウ内に位置するインナリードの中心との偏差をそれぞれ求める工程と、
求められた偏差と任意の判定値とを比較し、偏差が判定値よりも大きい場合に該インナリードの曲がりを検出する工程とを有したものである。
【００１１】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、前記テープキャリアにおけるインナリードの画像データを取り込む際に、該インナリードを任意の領域に分割し、２つ以上の画像データとして取り込むものである。
【００１２】
さらに、本発明の半導体装置の製造方法は、隣り合う前記画像データの端部をそれぞれ重複するように２つ以上の画像データを取り込むものである。前記２つ以上の画像データを、隣り合う画像データの端部がそれぞれ重複するように取り込むものである。
【００１３】
以上のことにより、インナリードの形状、ピッチなどに関係なく高精度にリード曲がり検出することができ、半導体装置製造のスループットを向上させることができる。
【００１４】
【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。
【００１５】
図１は、本発明の一実施の形態によるリード曲がり検出部が設けられたボンディング装置の説明図、図２は、本発明の一実施の形態によるリード曲がり検出手段における構成の説明図、図３は、ボンディングに用いられるテープキャリアの説明図、図４は、リード曲がり検出手段が取り込む画像の説明図、図５（ａ）は、リード曲がり検出手段が取り込んだ画像に形成するプロファイルウィンドウの説明図、（ｂ）は、インナリードの曲がりを検出する説明図である。
【００１６】
本実施例において、ボンディング装置１は、テープ状のフィルムに導体のリードが繰り返し形成されテープキャリアＴＣと半導体チップとのテープボンディングを行う。
【００１７】
ボンディング装置１の上方には、図１に示すように、ボンディング部２が設けられている。このボンディング部２は、テープキャリアＴＣと半導体チップとをボンディングするボンディングツール２ａとＣＣＤカメラなどの位置認識カメラ２ｂとが一体式となって構成されている。
【００１８】
また、ボンディング部２には、Ｘ（横）方向、および上下方向にボンディングツール２ａを移動させる移動用モータ３が設けられている。ボンディング部２の左側方には、リード曲がり検出手段４が設けられている。
【００１９】
リード曲がり検出手段４には、図２に示すように、検出用カメラ４ａ、該検出用カメラ４ａをテープキャリアＴＣの長手方向に移動させる移動機構部４ｂ、ならびに該移動機構部４ｂを駆動するステッピングモータ４ｃから構成されている。
【００２０】
ボンディング部２の下方には、図１に示すように、ボンディングされる半導体チップを搭載するステージ５が設けられている。ステージ５には、Ｘ、Ｙ（縦）方向にステージ５を移動させる移動用モータ６が設けられている。ボンディング位置となるステージ５の上方には、ボンディング時に半導体チップのずれを防止するチップガイド７が設けられている。
【００２１】
チップガイド７の周辺部には、テープキャリアＴＣのずれを防止するテープガイドが設けられており、そのテープガイドの近傍には、テープキャリアＴＣを搬送するスプロケットローラ８が設けられている。
【００２２】
このスプロケットローラ８は、入力されたパルス信号に基づいて一定の角度だけ回転するパルスモータ９に直結されており、このパルスモータ９によって高精度にテープキャリアＴＣにおける搬送の制御が行われている。
【００２３】
さらに、ボンディング装置１には、位置認識検査用カメラ２ｂ、リード曲がり検出手段４の検査用カメラ４ｂによって取り込まれた画像に基づきボンディング位置の認識、およびテープキャリアＴＣにおけるリード曲がりの検出やボンディング装置１の全体の制御を司るボンディング制御部１０が設けられている。
【００２４】
また、テープキャリアＴＣについて、図３を用いて説明する。
【００２５】
テープキャリアＴＣは、たとえば、ポリイミドなどからなる樹脂テープ１１の上面に接着材が塗布され、リードとなる銅箔の配線１２を熱ローラなどで圧接して貼り付けられた３層構造からなっている。
【００２６】
テープキャリアＴＣの中央部には、半導体チップが位置するデバイスホール１３が設けられいる。このテープキャリアＴＣにおいては、リードピッチが５０μｍ程度以下、ピン数が４００ピン程度以上の多ピン、狭ピッチとなっており、デバイスホール１３における長手方向の長さが幅方向の長さよりも大幅に長くなっている。
【００２７】
また、配線１２において、デバイスホール１３から突き出した配線部分が、インナリード１２ａとなり、半導体チップのボンディングパッドと電気的に接続される。
【００２８】
このインナリード１２ａが延在して外部回路と接続するアウタリード１２ｂとなり、このアウタリード１２ｂの終端には電気的特性を測定するための端子パッド１２ｃが設けられている。
【００２９】
デバイスホール１３の外周部近傍におけるアウタリード１２ｂが存在する領域には、アウタリード１２ｂを切断する切断用の孔であるアウタリードホール１４が設けられている。テープキャリアＴＣにおける長手方向の端部近傍には、テープキャリアＴＣを搬送するための複数のスプロケットホール１５が設けられている。
【００３０】
次に、本実施例におけるリード曲がりの検出工程について図１〜図５を用いて説明する。
【００３１】
まず、テープキャリアＴＣは、テープガイドの下面に沿うように位置しており、このテープガイドによりテープキャリアＴＣに形成されているインナリード１２ａと半導体チップのボンディングパッドとの間隔が一定に保たれている。
【００３２】
そして、ボンディング制御部１０が所定のパルス信号をパルスモータ９に出力し、ステージ５の上方にデバイスホール１３が位置するようにテープキャリアＴＣを搬送させる。
【００３３】
半導体チップはトレイからステージ５に移載され、ボンディング制御部１０が位置認識カメラ２ｂによって取り込んだ画像からテープキャリアＴＣのインナリード１２ａと半導体チップの位置角度などを認識した後、移動用モータ６を駆動制御してステージ５を移動させ、インナリード１２ａと半導体チップの位置角度を一致させ、ボンディングが開始される。
【００３４】
また、この認識作業と同時に、検出用カメラ４ａが、ステージ５の上方に位置するテープキャリアＴＣに隣接する次回にボンディングされるテープキャリアＴＣのインナリード１２ａの画像を取り込む。
【００３５】
ここで、検出用カメラ４ａによるテープキャリアＴＣのインナリード１２ａの曲がり検査方法について説明する。
【００３６】
ボンディング制御部１０がステッピングモータ４ｃを駆動制御し、移動機構部４ｂを介して検出用カメラ４ａを移動させながらインナリード１２ａの画像を取り込む。
【００３７】
検出用カメラ４ａが取り込む画像は、図４に示すように、テープキャリアＴＣのインナリード１２ａを４つの領域Ｒ１〜Ｒ４（太線の領域）に分割して取り込んでおり、これら隣接する領域Ｒ１〜Ｒ４では、端部がオーバラップしている。ここで、画像取り込み時に分割する領域は予め任意に設定するものとする。
【００３８】
よって、画像には、領域Ｒ１と領域Ｒ２とが重複するオーバラップ領域ＲＲ１、領域Ｒ２と領域Ｒ３とが重複するオーバラップ領域ＲＲ２、および領域Ｒ３と領域Ｒ４とが重複するオーバラップ領域ＲＲ３が設けられる。ここで、図４におけるハッチングは、オーバラップ領域ＲＲ１〜ＲＲ３をそれぞれ示すものである。
【００３９】
そして、取り込まれたインナリード１２ａの画像に、図５（ａ）に示すように、プロファイルウィンドウＰＷ１，ＰＷ２を形成する。プロファイルウィンドウ（第１のプロファイルウィンドウ）ＰＷ１は、デバイスホール１３の周辺部近傍に形成され、プロファイルウィンドウ（第２のプロファイルウィンドウ）ＰＷ２は、インナリード１２ａの終端部近傍に形成される。
【００４０】
また、プロファイルウィンドウＰＷ１，ＰＷ２は、任意に形成位置を設定すればよいが、プロファイルウィンドウＰＷ１をデバイスホール１３の周辺からインナリード１２ａの長手方向における長さの１０％以内の距離に設け、プロファイルウィンドウＰＷ２をインナリード１２ａの終端部から同じくインナリード１２ａの長手方向における長さの１０％以内の位置に設けることにより、高精度なリード曲がりの検出を実現することができる。
【００４１】
インナリード１２ａの曲がりは、プロファイルウィンドウＰＷ１内に位置するインナリード１２ａの中心部とプロファイルウィンドウＰＷ２内に位置するインナリード１２ａの中心部との偏差を求める。
【００４２】
たとえば、図５（ｂ）に示すようなインナリード１２ａの場合には、プロファイルウィンドウＰＷ１内に位置するインナリード１２ａの中心部ＣＬ１を原点とし、この中心部ＣＬ１とプロファイルウィンドウＰＷ２内に位置するインナリード１２ａの中心部ＣＬ２との距離ＤCLを求める。
【００４３】
その距離ＤCLが、予め設定された規定値内であれば、インナリード１２ａに曲がりがないと判断し、次回のボンディングが行われることになる。また、距離ＤCLが規定値よりも大きい場合には、インナリード１２ａに曲がりがあると判断し、曲がりを有するテープキャリアＴＣをボンディングスルーさせる。
【００４４】
それにより、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
【００４５】
（１）取り込んだインナリード１２ａの画像にプロファイルウィンドウＰＷ１，ＰＷ２を設け、それらプロファイルウィンドウＰＷ１，ＰＷ２内に位置するインナリード１２ａの曲がりを検査するので、インナリード１２ａの形状、ピッチなどに関係なくリード曲がり検査を行うことができる。
【００４６】
（２）インナリード１２ａの画像を領域Ｒ１〜Ｒ４に分割することにより、多ピン化されたテープキャリアＴＣであっても画像の解像度を上げることなく高画質の画像を取り込むことができ、インナリード１２ａの曲がりを高精度に検出することができる。
【００４７】
（３）それぞれの領域Ｒ１〜Ｒ４にオーバラップ領域ＲＲ１〜ＲＲ３を設けて画像を取り込むので、検出用カメラ４ａを移動させる移動機構部４ｂの機構を簡単に構成でき、コストを低減することができる。
【００４８】
（４）ボンディングされるテープキャリアＴＣと半導体チップとの位置認識と、次回にボンディングされるテープキャリアＴＣのインナリード１２ａ曲がりとをパラレルに処理できるので、スループットを向上することができる。
【００４９】
以上、本発明者によってなされた発明を発明の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。
【００５０】
【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、以下のとおりである。
【００５１】
（１）本発明によれば、第１、第２のプロファイルウィンドウを設けてインナリードの曲がりを検出することにより、インナリードの形状、ピッチなどに関係なくリード曲がりを検査することができる。
【００５２】
（２）また、本発明では、インナリードの画像を２つ以上の領域に分割し、かつそれぞれの画像領域における端部をオーバラップさせて画像を取り込むので高画質の画像を簡単な機構によって取り込むことができる。
【００５３】
（３）さらに、本発明においては、ボンディング時のテープキャリアと半導体チップとの位置認識と、インナリード曲がりの検出とをパラレルに処理するので、半導体装置の製造効率を低下させることのなくテープキャリアのインナリード曲がりを検出することができる。
【００５４】
（４）また、本発明によれば、上記（１）〜（３）により、半導体装置製造におけるスループットを大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるリード曲がり検出部が設けられたボンディング装置の説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態によるリード曲がり検出手段における構成の説明図である。
【図３】ボンディングに用いられるテープキャリアの説明図である。
【図４】リード曲がり検出手段が取り込む画像の説明図である。
【図５】（ａ）は、リード曲がり検出手段が取り込んだ画像に形成するプロファイルウィンドウの説明図、（ｂ）は、インナリードの曲がりを検出する説明図である。
【符号の説明】
１  ボンディング装置
２  ボンディング部
２ａ  ボンディングツール
２ｂ  位置認識カメラ
３  移動用モータ
４  リード曲がり検出手段
４ａ  検出用カメラ
４ｂ  移動機構部
４ｃ  ステッピングモータ
５  ステージ
６  移動用モータ
７  チップガイド
８  スプロケットローラ
９  パルスモータ
１０  ボンディング制御部
１１  樹脂テープ
１２  配線
１２ａ  インナリード
１２ｂ  アウタリード
１２ｃ  端子パッド
１３  デバイスホール
１４  アウタリードホール
１５  スプロケットホール
ＰＷ１  プロファイルウィンドウ（第１のプロファイルウィンドウ）
ＰＷ２  プロファイルウィンドウ（第２のプロファイルウィンドウ）
ＴＣ  テープキャリア
Ｒ１〜Ｒ４  領域
【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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