JP4883502B2 - Wafer expansion equipment - Google Patents

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Description

本発明は、ダイシングされウエハシートに貼り付けられたウエハを拡張させるための装置の改良に関するものである。   The present invention relates to an improvement in an apparatus for expanding a wafer that has been diced and attached to a wafer sheet.

ウエハをダイシングしてチップ（電子部品）を形成し、チップを一枚ずつ取り出して、ボンディングツールで吸着し、ボンディング位置へ移動して基板にボンディングする半導体製造装置において、チップとなるダイシングされたウエハは、周囲部がウエハリングに保持されて引っ張られた状態のウエハシートに貼り付けられている。   In a semiconductor manufacturing apparatus in which a wafer is diced to form chips (electronic components), the chips are taken out one by one, sucked with a bonding tool, moved to a bonding position, and bonded to a substrate, the diced wafer that becomes a chip Is affixed to the wafer sheet with its peripheral portion held by the wafer ring and pulled.

従来より、特許文献１に示されるように、このウエハの貼り付けられたウエハシートの周囲を拡張装置の環状部材の頂部である当接部（特許文献１では支持部）に押しつけ、ウエハリングが下方へ引き下げられることで、ウエハシートが引き伸ばされ、ウエハを拡張させる装置が存在した。この装置によりダイシングされ貼り付けられているウエハであるチップは、隣接するチップとの間に間隔が空けられ、分割されていた。チップが分割されると、下方から突き上げられるとともに上方より吸着されてウエハシートから取り出され、ボンディング工程へと移行していた。   Conventionally, as shown in Patent Document 1, the periphery of the wafer sheet to which the wafer is attached is pressed against a contact portion (supporting portion in Patent Document 1) that is the top of the annular member of the expansion device. There has been an apparatus for expanding the wafer by pulling it downward to stretch the wafer sheet. A chip, which is a wafer diced and pasted by this apparatus, is divided with a space between adjacent chips. When the chip was divided, it was pushed up from below and adsorbed from above and taken out from the wafer sheet, and the process shifted to the bonding process.

上記のようなウエハ拡張装置では、通常、拡張装置自体をＸ−Ｙテーブルに設置して水平方向に移動可能とするとともに、拡張されたチップをθ方向へ回転可能とすることにより、突き上げ取り出しの際に位置合わせができるよう構成されている。特に、θ方向への回転機構は、特許文献１に記載されているように、ウエハシート（特許文献１では粘着シート）を引き伸ばすための環状部材（特許文献１では支持部）を回転させるのが一般的であった。   In the wafer expansion apparatus as described above, normally, the expansion apparatus itself is installed on an XY table so that the expansion apparatus can be moved in the horizontal direction, and the expanded chip can be rotated in the θ direction. It is configured so that it can be aligned. In particular, as described in Patent Document 1, the rotation mechanism in the θ direction rotates an annular member (a support portion in Patent Document 1) for stretching a wafer sheet (Adhesive sheet in Patent Document 1). It was general.

しかし、拡張させるウエハのサイズが変わった場合には、上記環状部材を交換する必要がある。このため特許文献２に示すように、環状部材（特許文献２ではテーブル部材）を回転させるための転動支持部材や当接ガイド、従動ギアを備えたガイドリングを交換することで対応していた。従って、特許文献２記載の手段では、転動支持部材や当接ガイド、従動ギアといったθ方向の回転機構を構成する部材を、交換するガイドリングの数だけ準備しなければならず、コスト高であるとともに、ガイドリングの交換時や保管の際に、回転機構の構成部材を破損することがないよう注意を払う必要があった。   However, when the size of the wafer to be expanded changes, it is necessary to replace the annular member. For this reason, as shown in Patent Document 2, it has been dealt with by exchanging a guide ring provided with a rolling support member, a contact guide, and a driven gear for rotating an annular member (a table member in Patent Document 2). . Therefore, in the means described in Patent Document 2, the members constituting the θ-direction rotation mechanism, such as the rolling support member, the contact guide, and the driven gear, must be prepared by the number of guide rings to be replaced. At the same time, care must be taken not to damage the components of the rotating mechanism when the guide ring is replaced or stored.

特許第３２１２００３号特許公報Patent No. 3212003 Patent Gazette 特開２００５ー２６８２７４号公開特許公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-268274

本発明は、保持部材の引っ張りによりウエハシートを引き伸ばし、ウエハを拡張するとともに、ウエハシートの環状部材の当接部への押圧力を用いて、保持部材、ウエハシート、環状部材を共に回転させる拡張手段とすることにより、環状部材自体の回転駆動機構を設けることなく、拡張されたチップのθ方向の回転を可能とし、環状部材の交換を容易とするとともに、交換部品の少数化を図ろうとするものである。   The present invention extends the wafer sheet by stretching the holding member to expand the wafer, and uses the pressing force to the contact portion of the annular member of the wafer sheet to rotate the holding member, the wafer sheet, and the annular member together. By using the means, it is possible to rotate the expanded tip in the θ direction without providing a rotation drive mechanism for the annular member itself, to facilitate replacement of the annular member, and to reduce the number of replacement parts. Is.

第１の発明は、上記課題を解決するため、ウエハが貼着されて周囲がウエハリングに保持されたウエハシートを、環状部材の当接部に当接させた状態で、環状部材の当接部と反対の方向に引っ張ることで、ウエハシートを引き伸ばしてウエハを拡張させるウエハ拡張装置に次の手段を採用する。
第１に、ベース部材と、ベース部材に回転自在に設けられ、ウエハの大きさに対応した上記環状部材を着脱可能に載置して支持する支持部材と、ウエハシートを保持する保持部材と、保持部材を移動させる移動手段と、保持部材を回転させる回転手段とを備える。
第２に、移動手段により保持部材を移動させて、ウエハシートを環状部材の当接部に当接させて引っ張り、ウエハを拡張させ、該ウエハを拡張させることによってウエハシートを介して環状部材を支持部材に押圧した状態で回転手段により保持部材を回転させて、ウエハシートと環状部材を一体的に環状部材と共にウエハシートを回転させることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the first invention is to contact the annular member in a state in which the wafer sheet adhered and the periphery thereof is held by the wafer ring is in contact with the contact portion of the annular member. The following means is adopted for the wafer expanding apparatus for expanding the wafer by stretching the wafer sheet by pulling in the direction opposite to the portion.
First, a base member, rotatably provided on the base member, the holding member said annular member corresponding to the size of the wafer detachably is placed to hold the supporting member that Soo supporting the wafer sheet And a moving means for moving the holding member and a rotating means for rotating the holding member.
Second, the holding member is moved by the moving means, the wafer sheet is brought into contact with the abutting portion of the annular member, pulled, the wafer is expanded, and the wafer is expanded, so that the annular member is moved through the wafer sheet. The holding member is rotated by the rotating means while being pressed against the support member, and the wafer sheet and the annular member are integrally rotated together with the annular member.

第２の発明は、第１の発明における回転手段と移動手段に次の手段を付加したものである。すなわち、回転手段は、保持部材を取り付ける環状の取付部材を介して保持部材を回転させ、移動手段は、取付部材を回転自在に支持する環状の引っ張り部材を介して、保持部材を移動させるものとする。   In the second invention, the following means are added to the rotating means and the moving means in the first invention. That is, the rotating means rotates the holding member via an annular mounting member to which the holding member is attached, and the moving means moves the holding member via an annular pulling member that rotatably supports the mounting member. To do.

本発明は、ウエハシートを環状部材の当接部の反対の方向に引っ張ってウエハを拡張させる拡張手段により、ウエハシートを環状部材の当接部に押圧させた状態で、保持部材をウエハシートと共に回転させるものであるので、環状部材に回転駆動機構を設けることなく、拡張されたチップのθ方向の回転を可能とし、環状部材の交換を容易とするとともに、交換部品の少数化を図ることが可能となった。   In the present invention, the holding member is moved together with the wafer sheet in a state in which the wafer sheet is pressed against the contact portion of the annular member by the expansion means for extending the wafer by pulling the wafer sheet in the direction opposite to the contact portion of the annular member. Since the rotary member is rotated, the extended tip can be rotated in the θ direction without providing a rotary drive mechanism on the annular member, the annular member can be easily replaced, and the number of replacement parts can be reduced. It has become possible.

以下、図面に従って、実施例と共に本発明の実施の形態について説明する。図１は、ボンディング装置１の全体を示す概略平面図で、図２は動作説明図である。本実施例におけるボンディング装置１は、ウエハシート１１に貼り付けられたウエハを分割して形成されたチップ２を、順次基板となるウエハ基板４へボンディングする装置である。実施例におけるウエハ基板４は８インチウエハ基板が用いられている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described together with examples according to the drawings. FIG. 1 is a schematic plan view showing the entire bonding apparatus 1, and FIG. The bonding apparatus 1 in this embodiment is an apparatus for bonding chips 2 formed by dividing a wafer attached to a wafer sheet 11 to a wafer substrate 4 as a substrate in sequence. The wafer substrate 4 in the embodiment is an 8-inch wafer substrate.

ボンディング装置１は、図１に示されるように、ウエハリング供給部５とチップ供給部６と中継ステージ７とボンディング部８と図示されていない基板側ウエハ供給部とによりなる。ウエハリング供給部５は、リングフレームの内側に貼り付けられた粘着性を有するウエハシート１１上面に多数に分割された薄型ＩＣチップが貼り付けられたウエハリング３が上下に多数収納されたマガジン１３を有し、ウエハ搬送装置９によりウエハリング３をマガジン１３より取り出し、該ウエハリング３をチップ供給部６のウエハ拡張装置１０へ搬送する。   As shown in FIG. 1, the bonding apparatus 1 includes a wafer ring supply unit 5, a chip supply unit 6, a relay stage 7, a bonding unit 8, and a substrate-side wafer supply unit (not shown). The wafer ring supply unit 5 includes a magazine 13 in which a large number of wafer rings 3 each having a plurality of divided thin IC chips attached to the upper surface of an adhesive wafer sheet 11 attached to the inner side of a ring frame are stored. The wafer ring 3 is taken out from the magazine 13 by the wafer transfer device 9, and the wafer ring 3 is transferred to the wafer expansion device 10 of the chip supply unit 6.

チップ供給部６は、図１に示されるようにウエハステージともなるウエハ拡張装置１０と、該ウエハ拡張装置１０をＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動させ位置決めを行うための拡張装置移動機構と、図１及び図２に示されるウエハシート１１上のチップ２を一個ずつ供給するためチップ２を突き上げる突き上げ部材２５を有する突上装置１５と、チップ２を吸着保持可能なピックアップノズル１２と、ピックアップノズル１２をチップ供給部６のピックアップ位置と中継ステージ７の間で移動させるピックアップノズル移動装置１４と、ピックアップノズル１２により取り上げようとするチップ２の位置を検出する第１のカメラ１６を有している。   As shown in FIG. 1, the chip supply unit 6 includes a wafer expansion device 10 that also serves as a wafer stage, an expansion device moving mechanism that moves the wafer expansion device 10 in the X-axis direction and the Y-axis direction, and performs positioning. 1 and FIG. 2, a push-up device 15 having a push-up member 25 for pushing up the chips 2 to supply the chips 2 on the wafer sheet 11 one by one, a pickup nozzle 12 capable of sucking and holding the chips 2, and a pickup nozzle 12 has a pickup nozzle moving device 14 that moves the pickup 12 between the pickup position of the chip supply unit 6 and the relay stage 7, and a first camera 16 that detects the position of the chip 2 to be picked up by the pickup nozzle 12. .

ウエハ拡張装置１０は、ウエハが貼着されて周囲がウエハリング３に保持されたウエハシート１１を、環状部材３０の当接部３１に当接させた状態で、ウエハリング３を該当接部３１より下方（当接部３１の反対の方向）へ引っ張ることでウエハシート１１を引き伸ばし、ウエハシート１１に貼られたダイシングされたウエハであるチップ２を分割する装置である。   The wafer expanding apparatus 10 is configured so that the wafer ring 3 is brought into contact with the corresponding contact portion 31 in a state where the wafer sheet 11 with the wafer attached and held around the wafer ring 3 is in contact with the contact portion 31 of the annular member 30. This is a device that stretches the wafer sheet 11 by pulling it further downward (in the direction opposite to the contact portion 31), and divides the chip 2 that is a diced wafer attached to the wafer sheet 11.

ウエハ拡張装置１０の具体的構成について説明する。ボンディング装置１自体に固定されているベース部材３２には、図４乃至図６に示されるように、支持部材３３が、ガイドホイール３９により回転自在に装着されている。ガイドホイール３９は、制限のない回転自在で、図５では左右の２カ所に表れているが、所望複数個設けられている。該支持部材３３は、環状部材３０を支持可能なリング状の部材であり、図３のＡ−Ａ線部分の断面説明図である図４に示されるように支持部材３３上に、ウエハの大きさに対応した環状部材３０が着脱可能に載置して支持されている。従って、後述する取付部材３６から保持部材３４，３５を取り外し、環状部材３０を置き換えるのみでウエハサイズの変更に対応できるものである。図４は、大きめのウエハ対応環状部材３０を用いた場合であり、小さめのウエハ対応環状部材３０を用いた例を図９に示した。   A specific configuration of the wafer expansion apparatus 10 will be described. As shown in FIGS. 4 to 6, a support member 33 is rotatably attached to a base member 32 fixed to the bonding apparatus 1 itself by a guide wheel 39. The guide wheel 39 is freely rotatable without limitation, and is shown in two places on the left and right in FIG. The support member 33 is a ring-shaped member capable of supporting the annular member 30. As shown in FIG. 4 which is a cross-sectional explanatory view taken along the line AA in FIG. An annular member 30 corresponding to the height is detachably mounted and supported. Therefore, the wafer size can be changed by simply removing the holding members 34 and 35 from the mounting member 36 described later and replacing the annular member 30. FIG. 4 shows a case where a larger wafer-compatible annular member 30 is used. FIG. 9 shows an example in which a smaller wafer-compatible annular member 30 is used.

環状部材３０の上方で外側には、ウエハシート１１（具体的にはウエハリング３）を収容して保持している保持部材３４，３５が取り付けられている。該保持部材３４，３５は、図３の平面説明図に示されるような中央部空部としたリング状のもので、保持部材３４，３５の間に挿入され収容保持されたウエハシート１１と一緒に回転するとともに、ウエハシート１１を環状部材３０の当接部３１より反対の方向に引っ張ってウエハを拡張させる拡張手段の一部となっている。   The holding members 34 and 35 that receive and hold the wafer sheet 11 (specifically, the wafer ring 3) are attached to the outside above the annular member 30. The holding members 34 and 35 are ring-shaped members having a central hollow portion as shown in the plan explanatory view of FIG. 3, and together with the wafer sheet 11 inserted and held between the holding members 34 and 35. And a part of expansion means for expanding the wafer by pulling the wafer sheet 11 in the opposite direction from the contact portion 31 of the annular member 30.

拡張手段は、環状部材３０の外側に配置された上下の保持部材３４，３５を取り付ける環状の取付部材３６と、該取付部材３６を回転自在に支持する環状の昇降部材３７と、取付部材３６を回転させる回転機構４０と、ウエハシート１１を環状部材３０の当接部３１から反対の方向に引っ張るための昇降部材３７の移動手段である昇降機構３８とを備えている。該昇降部材３７が本発明における引っ張り部材に相応する。尚、取付部材３６の外周には回転機構４０からの回転力の伝達を受けるギア部４７が形成されている。   The expansion means includes an annular attachment member 36 for attaching the upper and lower holding members 34, 35 disposed outside the annular member 30, an annular elevating member 37 that rotatably supports the attachment member 36, and the attachment member 36. A rotating mechanism 40 for rotating and a lifting mechanism 38 which is a moving means for the lifting member 37 for pulling the wafer sheet 11 from the contact portion 31 of the annular member 30 in the opposite direction are provided. The elevating member 37 corresponds to the pulling member in the present invention. A gear portion 47 that receives the rotational force from the rotation mechanism 40 is formed on the outer periphery of the attachment member 36.

ウエハ拡張装置１０では、取付部材３６が、ガイドホイール３９と同様のガイドホイール４９により、昇降部材３７に回転自在に支持され、かつ、昇降部材３７と一体に昇降可能とされている。従って、取付部材３６が昇降部材３７により下降することにより、後にも記載するが、保持部材３４，３５が下方に引き下げられ、これによりウエハリング３が引き下げられ、環状部材３０の当接部３１に押圧されて、ウエハシート１１は引き伸ばされ、ウエハシート１１に貼り付けられていたチップ２は分割される。
保持部材３４，３５で保持したウエハシート１１を、環状部材３０の当接部３１に当接させて下方に引っ張って、環状部材３０の当接部３１に押圧させた状態でも、環状部材３０は、支持部材３３に回転自在にされているため、保持部材３４，３５で保持されたウエハシート１１と環状部材３０とは、共に回転可能である。
更に、環状部材３０を支持部材３３に載置し、ウエハシート１１を介して押圧するため、環状部材３０は、支持部材３３に押しつけられ、回転方向にずれることなくウエハシート１１と環状部材３０は一体的に回転する。 In the wafer expanding apparatus 10, the attachment member 36 is rotatably supported by the elevating member 37 by a guide wheel 49 similar to the guide wheel 39 and can be moved up and down integrally with the elevating member 37. Therefore, as will be described later, when the mounting member 36 is lowered by the elevating member 37, the holding members 34, 35 are lowered downward, whereby the wafer ring 3 is lowered, and the abutting portion 31 of the annular member 30 is brought into contact. When pressed, the wafer sheet 11 is stretched, and the chips 2 attached to the wafer sheet 11 are divided.
Even when the wafer sheet 11 held by the holding members 34 and 35 is brought into contact with the contact portion 31 of the annular member 30 and pulled downward and pressed against the contact portion 31 of the annular member 30, the annular member 30 is Since the support member 33 is rotatable, the wafer sheet 11 held by the holding members 34 and 35 and the annular member 30 can rotate together.
Further, since the annular member 30 is placed on the support member 33 and pressed through the wafer sheet 11, the annular member 30 is pressed against the support member 33, and the wafer sheet 11 and the annular member 30 are not displaced in the rotational direction. Rotates integrally.

これによりウエハシート１１も回転し、ウエハシート１１上のチップ２のθ方向の位置決めを行う。実施例でのウエハ拡張装置１０の位置決めのための別設の拡張装置移動機構は、Ｘ軸方向（チップ２の搬送方向と同方向）及びＹ軸方向（Ｘ軸と直交する方向）のみであり、θ方向（回転方向）の位置決め移動機構（回転機構）は、上記のようにウエハ拡張装置１０自体で行われる。すなわち、保持部材３４，３５を昇降部材３７で引き下げることで、ウエハリング３を引き下げてウエハシート１１を環状部材３０の当接部３１に押しつけて回転させるで行われる。尚、ピックアップノズル移動装置１４は、Ｚ軸移動機構（昇降機構）とＸ軸移動機構（チップ２の搬送方向）を有している。   As a result, the wafer sheet 11 is also rotated, and the chip 2 on the wafer sheet 11 is positioned in the θ direction. In the embodiment, the separate expansion device moving mechanism for positioning the wafer expansion device 10 is only in the X-axis direction (the same direction as the transfer direction of the chip 2) and the Y-axis direction (direction orthogonal to the X-axis). The θ-direction (rotation direction) positioning and moving mechanism (rotation mechanism) is performed by the wafer expanding apparatus 10 itself as described above. That is, the holding members 34 and 35 are pulled down by the elevating member 37, whereby the wafer ring 3 is pulled down and the wafer sheet 11 is pressed against the contact portion 31 of the annular member 30 and rotated. The pickup nozzle moving device 14 has a Z-axis moving mechanism (lifting mechanism) and an X-axis moving mechanism (conveying direction of the chip 2).

保持部材３４，３５によりウエハリング３を下方に引き下げ、ウエハシート１１を引き伸ばすためのウエハ拡張装置１０の昇降機構３８は、昇降用モータ４１、該モータ４１により回転させられるリンクギア４２、リンクギア４２の４カ所に噛合するナット４３、ナット４３の回転により昇降するねじ４４とで構成されており、該ねじ４４の上端付近に昇降部材３７が取り付けられている。昇降用モータ４１の回転力によりねじ４４を昇降し、昇降部材３７を昇降させる。該昇降部材３７の昇降により昇降部材３７により支持されている取付部材３６を介して保持部材３４，３５を昇降させている。   The lifting mechanism 38 of the wafer expanding apparatus 10 for pulling down the wafer ring 3 by the holding members 34 and 35 and stretching the wafer sheet 11 includes a lifting motor 41, a link gear 42 rotated by the motor 41, and a link gear 42. And a screw 44 that moves up and down by the rotation of the nut 43, and a lifting member 37 is attached near the upper end of the screw 44. The screw 44 is moved up and down by the rotational force of the lifting motor 41 to move the lifting member 37 up and down. The holding members 34 and 35 are moved up and down through the mounting member 36 supported by the lifting member 37 by the lifting and lowering of the lifting member 37.

他方、引き伸ばされ環状部材３０の当接部３１に押圧させたウエハシート１１を、保持部材３４，３５を共に回転させるウエハ拡張装置１０の回転機構４０は、θ回転モータ４５、該モータ４５により回転させられる回転伝達シャフト４６、回転伝達シャフト４６上方に取り付けられるギア４８、該ギア４８により回転させられる取付部材３６のギア部４７とにより構成されており、θ回転モータの回転力により取付部材３６のギア部４７を回転させている。尚、回転伝達シャフト４６は、図８に示されるように回転を伝達しつつ、昇降部材３７の昇降に応じ伸縮するスプライン軸部５０を有するものとして構成される。   On the other hand, the rotation mechanism 40 of the wafer expanding apparatus 10 that rotates the holding members 34 and 35 together with the wafer sheet 11 that has been stretched and pressed against the contact portion 31 of the annular member 30 is rotated by the θ rotation motor 45 and the motor 45. A rotation transmission shaft 46 to be rotated, a gear 48 attached above the rotation transmission shaft 46, and a gear portion 47 of the attachment member 36 rotated by the gear 48. The gear part 47 is rotated. The rotation transmission shaft 46 is configured to have a spline shaft portion 50 that expands and contracts as the elevating member 37 moves up and down while transmitting rotation as shown in FIG. 8.

中継ステージ７には、チップ２を載置可能なチップ載置テーブル１７及び不良チップの回収装置２９が形成されており、中継ステージ７をＹ軸方向（図１中上下方向）へと移動させる中継ステージ移動装置１８と、第２のカメラ１９を備えている。中継ステージ７のチップ載置テーブル１７には、位置合わせのためのθ軸駆動機構を有すると共に、図示されていない吸引装置と接続されたチップ吸着部が形成されており、ピックアップノズル１２により載置されたチップ２の下面を吸着して保持する。   The relay stage 7 is formed with a chip mounting table 17 on which the chip 2 can be mounted and a defective chip recovery device 29. The relay stage 7 is moved in the Y-axis direction (vertical direction in FIG. 1). A stage moving device 18 and a second camera 19 are provided. The chip placement table 17 of the relay stage 7 has a θ-axis drive mechanism for alignment, and a chip suction portion connected to a suction device (not shown) is formed. The lower surface of the chip 2 is sucked and held.

中継ステージ７のチップ載置テーブル１７の位置は、ピックアップノズル１２によりチップ２が載置される載置位置Ａと、ボンディングツール２１によりチップ２が取り上げられる取上位置Ｂとで、異なる位置に設定されている。具体的には図２に示されるように、ピックアップノズル１２及びボンディングツール２１の移動方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）に、ピックアップノズル１２及びボンディングツール２１の走行ライン（移動路）を干渉しない程度に離れた位置に載置位置Ａ及び取上位置Ｂが設定される。尚、中継ステージ７には、チップ載置テーブル１７に隣接して、不良チップの回収装置２９が設けられている。   The position of the chip placement table 17 of the relay stage 7 is set to be different between the placement position A where the chip 2 is placed by the pickup nozzle 12 and the pick-up position B where the chip 2 is picked up by the bonding tool 21. Has been. Specifically, as shown in FIG. 2, a travel line (movement) of the pickup nozzle 12 and the bonding tool 21 in a direction (Y axis direction) orthogonal to the movement direction (X axis direction) of the pickup nozzle 12 and bonding tool 21. The placement position A and the pick-up position B are set at positions separated so as not to interfere with each other. The relay stage 7 is provided with a defective chip recovery device 29 adjacent to the chip mounting table 17.

このように設定することにより、ピックアップノズル１２が載置位置Ａに、ボンディングツール２１が取上位置Ｂに同時に位置するように移動しても衝突することがない。尚、図２中Ａが載置位置であって、Ｂが取上位置である。該中継ステージ７は、中継ステージ移動装置１８により、往復移動可能とされている。その範囲は、チップ載置テーブル１７の位置が、載置位置Ａと取上位置Ｂの間で往復移動する範囲である。実施例での中継ステージ７のこの移動はＹ軸方向への移動によっているが、回転によって行ってもよい。   By setting in this way, there is no collision even if the pickup nozzle 12 is moved to the placement position A and the bonding tool 21 is simultaneously positioned to the pick-up position B. In FIG. 2, A is the mounting position, and B is the picking position. The relay stage 7 can be reciprocated by a relay stage moving device 18. The range is a range in which the position of the chip mounting table 17 reciprocates between the mounting position A and the pick-up position B. This movement of the relay stage 7 in the embodiment is based on the movement in the Y-axis direction, but may be performed by rotation.

尚、中継ステージ７の上方には、第２のカメラ１９が固定して設置されている。実施例では第２のカメラ１９は、中継ステージ７のチップ載置テーブル１７の移動範囲で、取上位置Ｂの上方に設置される。すなわち、ピックアップノズル１２によりチップ２が載置される載置位置Ａと、ボンディングツール２１によりチップ２が取り上げられる取上位置Ｂとの間であればよい。   A second camera 19 is fixedly installed above the relay stage 7. In the embodiment, the second camera 19 is installed above the pick-up position B in the moving range of the chip mounting table 17 of the relay stage 7. That is, it may be between the placement position A where the chip 2 is placed by the pickup nozzle 12 and the pick-up position B where the chip 2 is picked up by the bonding tool 21.

第２のカメラ１９は、ボンディングツール２１にチップ２を受け渡す前に、該チップ２の画像認識を行い、画像認識に基づきチップ２の外観検査や受渡時での位置の補正を行う。この受渡時での位置の補正は、ボンディングツール２１に対して相対的にチップ２をＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθ軸方向に移動させればよいが、実施例では、中継ステージ移動装置１８によるＹ軸方向への移動、及びチップ載置テーブルのθ軸駆動機構によるθ軸方向の移動と、ボンディングツール移動装置２２によるＸ軸方向への移動によっている。   The second camera 19 recognizes an image of the chip 2 before delivering the chip 2 to the bonding tool 21, and performs an appearance inspection of the chip 2 and a position correction at the time of delivery based on the image recognition. For correction of the position at the time of delivery, the chip 2 may be moved relative to the bonding tool 21 in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the θ-axis direction. , Movement in the Y-axis direction, movement in the θ-axis direction by the θ-axis drive mechanism of the chip mounting table, and movement in the X-axis direction by the bonding tool moving device 22.

ボンディング部８は、ウエハ基板４を載置するボンディングステージ２０と、チップ２を吸着保持すると共にウエハ基板４に加熱圧着によりボンディングするボンディングツール２１と、ボンディングツール２１を中継ステージ７とボンディングステージ２０の間で移動させるボンディングツール移動装置２２と、第３のカメラ２３を備えている。   The bonding unit 8 includes a bonding stage 20 on which the wafer substrate 4 is placed, a bonding tool 21 that holds the chip 2 by suction and is bonded to the wafer substrate 4 by thermocompression bonding, and the bonding tool 21 is connected to the relay stage 7 and the bonding stage 20. A bonding tool moving device 22 that moves between them and a third camera 23 are provided.

ボンディングステージ２０には、位置合わせのためのＸ軸駆動テーブル２６、Ｙ軸駆動テーブル２７及びθ軸駆動テーブル２８が備わっている。ボンディングツール移動装置２２は、中継ステージ７とボンディングステージ２０間の移動のためのＸ軸駆動機構と、チップ取上動作、チップ回収動作、ボンディング動作のためのＺ軸駆動機構（昇降機構）を有している。   The bonding stage 20 includes an X-axis drive table 26, a Y-axis drive table 27, and a θ-axis drive table 28 for alignment. The bonding tool moving device 22 has an X-axis drive mechanism for moving between the relay stage 7 and the bonding stage 20, a chip pick-up operation, a chip recovery operation, and a Z-axis drive mechanism (elevating mechanism) for the bonding operation. is doing.

ボンディングツール２１は、下端面が矩形でチップ２を吸着保持可能になっており、中継ステージ７のチップ載置テーブル１７からチップ２を取り上げる際に、チップ２上面に付けられたアライメントマークを隠さないように取り上げるようになっている。第３のカメラ２３は、ボンディングツール２１のＺ軸駆動機構とは別のＺ軸駆動機構を有している。第３のカメラ２３は、チップ認識の高さと基板認識の高さを調整するため上下動する。ウエハ基板４にチップ２をボンディングした後の認識には、チップ２が薄い場合には、チップ２の厚さの半分の距離上昇した高さでチップ２及びウエハ基板４のマークを観察することによって行う。チップ２が厚いときには別々にマークを観察することになる。ボンディングツール移動装置２２によるボンディングツール２１の移動路は、上述したピックアップノズル移動装置１４によるピックアップノズル１２の移動路より奥側に平行に設けられている。   The bonding tool 21 has a rectangular lower end surface and can hold the chip 2 by suction. When the chip 2 is picked up from the chip mounting table 17 of the relay stage 7, the bonding tool 21 does not hide the alignment mark attached to the upper surface of the chip 2. To take up. The third camera 23 has a Z-axis drive mechanism that is different from the Z-axis drive mechanism of the bonding tool 21. The third camera 23 moves up and down to adjust the height of chip recognition and the height of substrate recognition. The recognition after bonding the chip 2 to the wafer substrate 4 is that, when the chip 2 is thin, by observing the marks on the chip 2 and the wafer substrate 4 at a height increased by a half of the thickness of the chip 2. Do. When the chip 2 is thick, the marks are observed separately. The moving path of the bonding tool 21 by the bonding tool moving device 22 is provided in parallel to the back side from the moving path of the pickup nozzle 12 by the pickup nozzle moving device 14 described above.

以下、実施例のボンディング装置１の動作について説明する。まず、ウエハリング供給部５よりウエハリング３が、ウエハ搬送装置９により取り出され、搬送され、チップ供給部６のウエハ拡張装置１０の保持部材３４，３５の間に挿入される。ウエハ拡張装置１０では、保持部材３４，３５が昇降部材３７により下方に引き下げられ、これによりウエハリング３が引き下げられ、環状部材３０の当接部３１によりウエハシート１１は引き伸ばされ、ウエハシート１１に貼り付けられていたチップ２は分割される。   Hereinafter, the operation of the bonding apparatus 1 of the embodiment will be described. First, the wafer ring 3 is taken out from the wafer ring supply unit 5 by the wafer transfer device 9, transferred, and inserted between the holding members 34 and 35 of the wafer expansion device 10 in the chip supply unit 6. In the wafer expanding apparatus 10, the holding members 34 and 35 are pulled down by the lifting member 37, whereby the wafer ring 3 is pulled down, and the wafer sheet 11 is stretched by the contact portion 31 of the annular member 30. The pasted chip 2 is divided.

このようにしてウエハシート１１からの取り出し対象チップ２が、分割されると、対象チップ２が、第１のカメラ１６の下方になるように移動する。他方、ボンディングステージ２０には、基板側ウエハ供給部から取り出されたウエハ基板４が載置され、ボンディングステージ２０により、取り出し対象チップ２がボンディングされる位置で第３のカメラ２３の下方になるよう移動している。   When the chip 2 to be taken out from the wafer sheet 11 is divided in this way, the target chip 2 moves so as to be below the first camera 16. On the other hand, the wafer substrate 4 taken out from the substrate-side wafer supply unit is placed on the bonding stage 20 so that the bonding stage 20 is positioned below the third camera 23 at the position where the chip 2 to be taken out is bonded. Has moved.

取り出し対象のチップ２は、ウエハ拡張装置１０の回転機構４０の動作により、チップ２のθ方向の位置合わせをし、第１のカメラ１６により画像検査された後、ピックアップノズル１２が、ピックアップノズル移動装置１４により対象チップ２の上方に移動して、下降し、チップ２を吸着する。ピックアップノズル１２がチップ２を吸着した状態で、突上装置１５がチップ２を上方へ突き上げると共に、突き上げ高さに応じてピックアップノズル１２が上昇する。そして、突上装置１５よりウエハシート１１による粘着力が弱められた後、ピックアップノズル１２が上昇することによりチップ２は完全にウエハシート１１から剥離される。その後、ピックアップノズル１２は、中継ステージ７のチップ載置テーブル１７の上方へ移動し、下降し、チップ２をチップ載置テーブル１７に載置する。   The chip 2 to be taken out is aligned in the θ direction of the chip 2 by the operation of the rotation mechanism 40 of the wafer expansion apparatus 10 and image inspection is performed by the first camera 16, and then the pickup nozzle 12 moves the pickup nozzle. The device 14 moves above the target chip 2 and descends to suck the chip 2. With the pickup nozzle 12 adsorbing the chip 2, the push-up device 15 pushes the chip 2 upward, and the pickup nozzle 12 rises according to the push-up height. Then, after the sticking force by the wafer sheet 11 is weakened by the thrusting device 15, the pickup nozzle 12 is raised so that the chip 2 is completely separated from the wafer sheet 11. Thereafter, the pickup nozzle 12 moves above the chip placement table 17 of the relay stage 7 and descends to place the chip 2 on the chip placement table 17.

中継ステージ７は、中継ステージ移動装置１８により、チップ載置テーブル１７をピックアップノズル１２によるチップ２の載置位置ＡからＹ軸方向の異なる位置（この位置を取上位置Ｂという）に移動する。この取上位置Ｂで第２のカメラ１９によりチップ載置テーブル１７上のチップ２の画像検査を行う。従って、取上位置Ｂは撮影位置ともなる。撮影位置では第２のカメラによりチップ２を撮影し、外観検査をするとともに位置を認識する。その後、チップ２の相対位置を補正し、チップ２が良品か否か判断する。   The relay stage 7 moves the chip mounting table 17 from the mounting position A of the chip 2 by the pickup nozzle 12 to a different position in the Y-axis direction (this position is referred to as the upper position B) by the relay stage moving device 18. The image inspection of the chip 2 on the chip mounting table 17 is performed by the second camera 19 at the pick-up position B. Therefore, the pick-up position B is also a photographing position. At the photographing position, the chip 2 is photographed by the second camera, the appearance is inspected, and the position is recognized. Thereafter, the relative position of the chip 2 is corrected, and it is determined whether or not the chip 2 is a non-defective product.

他方、ボンディングツール２１は、ボンディングツール移動装置２２により取上位置Ｂ上方に移動し、下降して、取上位置Ｂに載置されているチップ２を吸着保持し、上昇し、チップ２が不良品であるならば中継ステージ移動装置１８によりボンディングツール２１に吸着保持されたチップ２の直下に回収装置２９がＹ軸方向に移動して排出する。チップ２が良品であるならばボンディングツール２１でチップを吸着保持したまま、ボンディング位置、すなわち、ボンディングステージ２０上方に移動する。このときピックアップノズル１２は、ウエハ拡張装置１０側に移動し、次のチップ２のピックアップ動作に入っている。   On the other hand, the bonding tool 21 is moved above the pick-up position B by the bonding tool moving device 22 and lowered to suck and hold the chip 2 placed at the pick-up position B, and is lifted. If it is a non-defective product, the collection device 29 moves in the Y-axis direction and is discharged immediately below the chip 2 sucked and held by the bonding tool 21 by the relay stage moving device 18. If the chip 2 is a non-defective product, the chip 2 is moved to the bonding position, that is, above the bonding stage 20 while the chip is sucked and held by the bonding tool 21. At this time, the pickup nozzle 12 has moved to the wafer expansion apparatus 10 side and has entered the pickup operation for the next chip 2.

その後、ボンディングツール２１はウエハ基板４上のボンディング位置に移動して、所定の設定高さまで下降し、第３のカメラ２３によりチップ２上面のマーク及びウエハ基板４上面のマークを順に画像認識して、ボンディングステージ２０によりチップ２とウエハ基板４が位置合わせされた後、チップ２をウエハ基板４に加熱圧着してボンディングを行う。このとき中継ステージ７はＹ軸方向に移動し、チップ載置テーブル１７は載置位置Ａへ移動している。一つのチップ２のボンディング終了後、次のボンディングのためにボンディングツール２１は、上昇し中継ステージ７へと戻る。この動作を繰り返すことにより、ウエハ基板４に所定のチップ２の搭載が完了すると、該ウエハ基板４は次の工程へと移送される。   Thereafter, the bonding tool 21 moves to the bonding position on the wafer substrate 4 and descends to a predetermined set height, and the third camera 23 sequentially recognizes the mark on the upper surface of the chip 2 and the mark on the upper surface of the wafer substrate 4. After the chip 2 and the wafer substrate 4 are aligned by the bonding stage 20, the chip 2 is bonded to the wafer substrate 4 by thermocompression bonding. At this time, the relay stage 7 has moved in the Y-axis direction, and the chip mounting table 17 has moved to the mounting position A. After the bonding of one chip 2 is completed, the bonding tool 21 moves up and returns to the relay stage 7 for the next bonding. By repeating this operation, when mounting of the predetermined chip 2 on the wafer substrate 4 is completed, the wafer substrate 4 is transferred to the next step.

本実施例にかかるボンディング装置の全体を示す概略平面図The schematic plan view which shows the whole bonding apparatus concerning a present Example ボンディング装置の動作を示す説明図Explanatory drawing showing the operation of the bonding equipment ウエハ拡張装置の平面図Plan view of wafer expansion device ウエハ拡張装置のＡ−Ａ線断面説明図AA line cross-sectional explanatory view of the wafer expansion device ウエハ拡張装置のＣ−Ｃ線断面説明図CC sectional view of the wafer expansion device 支持部材の取付状態を示す説明図Explanatory drawing which shows the attachment state of a supporting member 昇降機構を示すＥ−Ｅ線断面説明図EE line cross-sectional explanatory view showing the lifting mechanism 回転機構を示すＤ−Ｄ線断面説明図DD sectional view illustrating the rotation mechanism 小径ウエハ用の環状部材を用いた場合のウエハ拡張装置のＡ−Ａ線断面説明図AA line cross-sectional explanatory view of the wafer expansion device when an annular member for a small diameter wafer is used.

符号の説明Explanation of symbols

１．．．．．．ボンディング装置
２．．．．．．チップ
３．．．．．．ウエハリング
４．．．．．．ウエハ基板
５．．．．．．ウエハリング供給部
６．．．．．．チップ供給部
７．．．．．．中継ステージ
８．．．．．．ボンディング部
９．．．．．．ウエハ搬送装置
１０．．．．．ウエハ拡張装置
１１．．．．．ウエハシート
１２．．．．．ピックアップノズル
１３．．．．．マガジン
１４．．．．．ピックアップノズル移動装置
１５．．．．．突き上げ装置
１６．．．．．第１のカメラ
１７．．．．．．チップ載置テーブル
１８．．．．．中継ステージ移動装置
１９．．．．．第２のカメラ
２０．．．．．ボンディングステージ
２１．．．．．．ボンディングツール
２２．．．．．ボンディングツール移動装置
２３．．．．．．第３のカメラ
２５．．．．．突き上げ部材
２６．．．．．Ｘ軸駆動テーブル
２７．．．．．Ｙ軸駆動テーブル
２８．．．．．θ軸駆動テーブル
２９．．．．．回収装置
３０．．．．．環状部材
３１．．．．．当接部
３２．．．．．ベース部材
３３．．．．．支持部材
３４，３５．．．．．保持部材
３６．．．．．取付部材
３７．．．．．昇降部材
３８．．．．．昇降機構
３９，４９．．．．ガイドホイール
４０．．．．．回転機構
４１．．．．．昇降モータ
４２．．．．．リンクギア
４３．．．．．ナット
４４．．．．．ねじ
４５．．．．．θ回転モータ
４６．．．．．回転伝達シャフト
４７．．．．．ギア部
４８．．．．．ギア
５０．．．．．スプライン軸部 1. . . . . . Bonding device . . . . . Chip 3. . . . . . Wafer ring 4. . . . . . 4. Wafer substrate . . . . . Wafer ring supply unit 6. . . . . . 6. Chip supply unit . . . . . Relay stage 8. . . . . . Bonding part 9. . . . . . Wafer transfer device 10. . . . . 10. Wafer expansion device . . . . Wafer sheet 12. . . . . Pickup nozzle 13. . . . . Magazine 14. . . . . Pickup nozzle moving device 15. . . . . Pushing device 16. . . . . First camera 17. . . . . . Chip mounting table 18. . . . . Relay stage moving device 19. . . . . Second camera 20. . . . . Bonding stage 21. . . . . . Bonding tool 22. . . . . Bonding tool moving device 23. . . . . . Third camera 25. . . . . Push-up member 26. . . . . X-axis drive table 27. . . . . Y-axis drive table 28. . . . . θ-axis drive table 29. . . . . Collection device 30. . . . . Annular member 31. . . . . Contact part 32. . . . . Base member 33. . . . . Support members 34, 35. . . . . Holding member 36. . . . . Mounting member 37. . . . . Elevating member 38. . . . . Elevating mechanism 39, 49. . . . Guide wheel 40. . . . . Rotating mechanism 41. . . . . Lifting motor 42. . . . . Link gear 43. . . . . Nut 44. . . . . Screw 45. . . . . θ rotation motor 46. . . . . Rotation transmission shaft 47. . . . . Gear section 48. . . . . Gear 50. . . . . Spline shaft

Claims (2)

ウエハが貼着されて周囲がウエハリングに保持されたウエハシートを、環状部材の当接部に当接させた状態で、環状部材の当接部と反対の方向に引っ張ることでウエハシートを引き伸ばしてウエハを拡張させるウエハ拡張装置において、
ベース部材と、
ベース部材に回転自在に設けられ、ウエハの大きさに対応した上記環状部材を着脱可能に載置して支持する支持部材と、
ウエハシートを保持する保持部材と、保持部材を移動させる移動手段と、保持部材を回転させる回転手段とを備え、移動手段により保持部材を移動させて、ウエハシートを環状部材の当接部に当接させて引っ張り、ウエハを拡張させ、該ウエハを拡張させることによってウエハシートを介して環状部材を支持部材に押圧した状態で回転手段により保持部材を回転させて、ウエハシートと環状部材を一体的に環状部材と共にウエハシートを回転させることを特徴とするウエハ拡張装置。 While the wafer sheet is attached and the periphery is held by the wafer ring, the wafer sheet is stretched by pulling the wafer sheet in a direction opposite to the contact portion of the annular member in a state of contacting the contact portion of the annular member. In the wafer expansion device for expanding the wafer,
A base member;
Rotatably provided on the base member, and a support member that Soo supporting the annular member corresponding to the size of the wafer detachably is placed,
A holding member for holding the wafer sheet, a moving means for moving the holding member, and a rotating means for rotating the holding member are provided. The holding member is moved by the moving means so that the wafer sheet contacts the contact portion of the annular member. The wafer is expanded by contacting and pulling, and by expanding the wafer, the holding member is rotated by the rotating means while the annular member is pressed against the support member through the wafer sheet, so that the wafer sheet and the annular member are integrated. And a wafer expanding apparatus, wherein the wafer sheet is rotated together with the annular member. 回転手段は、保持部材を取り付ける環状の取付部材を介して保持部材を回転させ、移動手段は、取付部材を回転自在に支持する環状の引っ張り部材を介して、保持部材を移動させることを特徴とする請求項１記載のウエハ拡張装置。 The rotating means rotates the holding member via an annular mounting member for attaching the holding member, and the moving means moves the holding member via an annular pulling member that rotatably supports the mounting member. The wafer expanding apparatus according to claim 1.
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