JP5814713B2 - ダイボンダ及びダイボンディング方法 - Google Patents

Description

本発明は、ダイボンダ及びダイボンディング方法に係わり、特にダイボンダの生産能力の向上に関する。

ダイ（半導体チップ、以下、単にダイと称する）を配線基板やリードフレームなどの被実装対象基板（以下、単に、基板と称する）に搭載してパッケージを組み立て、半導体装置を生産する工程の一部に、半導体ウェハ（以下、単にウェハと称する）からダイを分割する工程と、分割したダイを基板上に搭載するダイボンディング工程とがある。

ダイボンディング工程の中には、ウェハから分割されたダイを剥離する剥離工程がある。剥離工程では、ピックアップ装置に保持されたダイシングテープからダイを１個ずつ剥離し、ボンディングヘッドに取り付けられたコレットと呼ばれる吸着治具を使って基板上、またはパレット上に搬送する。
また、ダイボンディング工程の中には、剥離工程の後、吸着治具を使って搬送されたダイを、コレットによって基板上に圧着し熱硬化して接着する圧着工程がある。例えば、基板にダイを圧着するために、ダイの裏面には、予めシート状の熱硬化性接着剤であるダイアタッチフィルムが貼り付けられている。
上記の剥離工程では、実際には、ダイ裏面のダイアタッチフィルムとダイシングテープとの界面で剥離が行われる。

近年、半導体集積回路の微細化及び高機能化並びに大規模化による積層化に伴って、ダイの薄型化が進み、厚さが３０μｍ以下のダイが増えてきている。このため、このような薄型のダイの剥離工程では、ダイシングテープを剥離するときに、チッピングが発生しないように、種々の工夫をしている。
例えば、特許文献１では、剥離工程において、ダイシングテープ（ウェハシート）を伸張する前に、ウェハシートに温風吹き出しノズルから温いエアーを移動させながら噴き付けて、ウェハシート全体を均一に加熱し、軟化させることで、ウェハシートをほぼ均一に伸張させ、ダイ（半導体チップ）同士の間隔を均一化する方法が提案されている。この特許文献１の方法では、ダイのピックアップ時やウェハの交換の際には、ウェハシートの伸びを取り除くために、再びブローをすることになる。しかし、特許文献１の方法では、熱硬化性樹脂で形成されているダイアタッチフィルムまで熱を伝えてしまい、ダイアタッチフィルムの熱硬化特性に悪い影響を与える恐れがある。

同様の問題は、ダイを吸着して搬送し、圧着するコレットにも存在する。ダイボンディング工程の圧着工程では、コレットでダイを均一に基板に押し付け、ダイの裏面に貼り付けられたダイアタッチフィルムで熱硬化することによって、ダイと基板を接着する。熱硬化時には、ダイアタッチフィルムを形成する熱硬化性樹脂の硬化温度（例えば、８０〜１５０℃）まで加熱する。
この圧着工程を実行中に、基板の熱がダイを通じてコレットまで伝導する。この伝導した熱によって、コレット自体の温度が上昇する。そして、剥離工程において、コレットがダイをピックアップして搬送する場合に、コレットの熱がダイを通じてダイの裏面に貼り付けられているダイアタッチフィルムに伝導する。このため、剥離工程においてダイアタッチフィルムの熱硬化性樹脂が硬化して、ダイシングテープとダイアタッチフィルムとが固着して、ピックアップできないことがある。
そこで、特許文献２では、ダイを吸着する地点とダイを圧着する地点との中間位置を原点として、ダイを圧着した後に、コレットが原点に戻る移動中に移動経路下に配置された冷却装置からの噴射エアーによってコレットを冷却するダイボンダが開示されている。

特許文献２の一連の動作において、ダイのピックアップ時及び圧着時は、全くコレットを冷却していない状態となる。つまりコレットの冷却は、移動経路領域内で完了する必要がある。しかし、コレットを取り付けたボンディングヘッドの移動経路下から冷却用の噴射エアーを噴射する方式では十分な冷却を行うのに時間を要する。このため、通常は移動経路において瞬間的な動作を行うコレットを、十分な冷却を行うために動作速度を大幅に低下させ移動させる必要があり、生産能力を大幅に低下させてしまう。
特許文献２の構成における課題としては、冷却が移動経路のみで行われるために、その冷却能力が不足することが挙げられる。
特許文献３では、特許文献２の問題を解決するために、コレットを取り付けたボンディングヘッドに、コレット及びコレットを保持するコレットホルダを外部からの冷却流体により冷却するための冷却用ブローノズルをボンディングヘッドと一体に備えている。
しかし、特許文献３では、ボンディングヘッドの重量が増し、かつ、ボンディングヘッドの装置上の投影面積が増える。前者は移動速度が落ちる。移動速度を上げるためには、駆動系が大型化するか若しくはコスト高となる。後者は２ボンディングヘッド以上を搭載するダイマウンタでは、お互いの距離を離す必要があり、プロセス処理時間に影響し、生産能力が悪化する。

特開平１１−２５１４０７号公報 特開昭５７−４１２９号公報 特開２００６−１２０６５７号公報

本発明は、上記の問題に鑑み、生産能力が高く、コストが安価なダイボンダ及びダイボンディング方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明のダイボンダは、ダイをピックアップするウェハ供給部と、前記ダイを所定の温度に加熱したダイボンディング部と、前記ウェハ供給部と前記ダイボンディング部とを所定の経路で往復し、前記ダイを吸着し前記ダイボンディング部に載置された基板に圧着するコレットとを備えたボンディングヘッドと、装置全体の動作を制御する制御部とを有するダイボンダにおいて、前記制御部は、前記ボンディングヘッドが前記ダイを前記基板に圧着後、前記所定の経路を通って前記所定の経路上の所定の第１の位置まで移動する間、前記コレットを所定の吸着流量で空吸着することを本発明の第１の特徴とする。

上記本発明の第１の特徴のダイボンダにおいて、さらに冷却用ノズルを有し、前記制御部は、前記ボンディングヘッドを、前記ダイを前記基板に圧着後、前記所定の経路を通って前記所定の経路上を移動し所定の第２の位置で停止させ、当該第２の位置に停止している前記ボンディングヘッドの前記コレットの下方から、前記冷却用ノズルが冷却用の気体を噴き付けることを本発明の第２の特徴とする。

上記本発明の第１の特徴または第２の特徴のダイボンダにおいて、前記コレットの吸着穴の総面積が、前記空吸着しないコレットの吸着穴の総面積より大きいことを本発明の第３の特徴とする。

上記本発明の第１の特徴乃至第３の特徴のいずれかの特徴のダイボンダにおいて、前記コレットの空吸着の吸着流量が、前記ダイをピックアップするときの吸着流量より多いことを本発明の第４の特徴とする。

また、上記の目的を達成するため、本発明のダイボンディング方法は、ダイをピックアップするウェハ供給部と、前記ダイを所定の温度に加熱したダイボンディング部と、前記ウェハ供給部と前記ダイボンディング部とを所定の経路で往復し、前記ダイを吸着し前記ダイボンディング部に載置された基板に圧着するコレットとを備えたボンディングヘッドと、装置全体の動作を制御する制御部とを有するダイボンダのダイボンディング方法において、前記コレットがダイのピックアップポイントである第２の位置まで下降してウェハリング上の前記ダイをピックアップ装置の突き上げに応じて吸着して、前記所定の経路上の第１の位置に移動するステップと、前記コレットが、前記所定の経路上の第３の位置を介して第３の位置まで下降して、前記吸着したダイを基板に圧着するステップと、前記コレットが、空吸着を開始し、前記第３の位置及び前記第１の位置を介して前記第２の位置に移動するステップと、前記コレットが、前記第１の位置から前記第２の位置に移動する間に、前記空吸着を停止するステップとを有することを本発明の第５の特徴とする。

上記本発明の第５の特徴のダイボンディング方法において、前記コレットが、前記空吸着を開始し、前記第３の位置及び前記第１の位置を介して前記第２の位置に移動する途中で、前記第１の位置で停止し、冷却用ノズルから前記コレットの下方に向けて冷却用の気体を噴き付けるステップを有することを本発明の第６の特徴とする。

上記本発明の第５の特徴または第６の特徴のダイボンディング方法において、前記コレットの空吸着の吸着流量が、前記ピックアップ時の吸着流量より多いことを本発明のだい７の特徴とする。

本発明によれば、ダイピックアップ性能が向上する。また、ダイボンディング位置精度が向上する。従って、安価で生産能力の高いダイボンダを提供することができる。

本発明の一実施形態であるダイボンダを上から見た概念図である。 本発明の一実施形態であるピックアップ装置の外観斜視図を示す図である。 本発明の一実施形態であるピックアップ装置の主要部を示す概略断面図である。 本発明の一実施例で、ボンディングヘッドのうちのコレット部との構成を示した断面図である。 本発明のダイボンダの一実施例の主要部の概略側面図である。 本発明のダイボンダのダイボンディング動作手順の一実施例を説明するためのフローチャートである。 本発明のダイボンダの一実施例において、制御部がボンディングヘッド及びコレット並びに冷却用ノズルを制御する場合のタイミングチャートである。 従来のコレット、ピックアップ能力を重視したコレット、及び圧着能力を重視したコレットそれぞれ検討した場合の、吸着穴形状と穴数の一実施例を示した図である。 本発明のダイボンダのダイボンディング動作手順の一実施例を説明するためのフローチャートである。

以下に本発明の一実施形態を、図面等を用いて説明する。なお、以下の説明は、本発明の一実施形態を説明するためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素若しくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であり、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
なお、本書では、各図の説明において、共通な機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、説明の重複をできるだけ避ける。

図１によって本発明のダイボンダの一実施例を説明する。図１は、本発明のダイボンダの一実施例を上から見た概念図である。１００はダイボンダ、１はウェハ供給部、２はワーク供給・搬送部、３はダイボンディング部、１２０は冷却用ノズル、１０はダイボンダの動作を制御する制御部である。
ウェハ供給部１において、１１はウェハカセットリフタ、１２はピックアップ装置である。また、ワーク供給・搬送部２において、２１はスタックローダ、２２はフレームフィーダ、２３はアンローダである。さらに、ダイボンディング部３において、３２はボンディングヘッドである。

ワーク供給・搬送部２において、基板は、スタックローダ２１によりフレームフィーダ２２に供給される。フレームフィーダ２２に供給された基板は、フレームフィーダ２２上の２箇所の処理位置を介してアンローダ２３に搬送される。
ダイボンディング部３において、ボンディングヘッド３２は、ピックアップ装置１２からダイをピックアップして、ダイを上昇及び平行移動してフレームフィーダ２２上のボンディングポイントまで移動させる。そして、ボンディングヘッド３２は、ダイを下降させダイ接着剤が塗布された基板上にボンディングする。
ウェハ供給部１において、ウェハカセットリフタ１１は、ウェハリングが収納されたウェハカセット（図示せず）を有し、順次ウェハリングをピックアップ装置１２に供給する。

次に、図２および図３を用いてピックアップ装置１２の構成を説明する。図２は、ピックアップ装置１２の外観斜視図を示す図である。図３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。ピックアップ装置１２において、５はウェハ、４はウェハ５の個々のダイ、１４はウェハリング、１５はエキスパンドリング、１６はダイシングテープ、１７は支持リング、１８はダイアタッチフィルム（ダイボンディングテープ）、５０は突き上げユニットである。

図２、図３に示すように、ウェハ５の裏面には、ダイアタッチフィルム１８が貼り付けられ、更にその裏側にダイシングテープ１６が貼り付けられている。さらに、ダイシングテープ１６の縁辺は、ウェハリング１４とエキスパンドリング１５に挟み込まれて固定されている。
即ち、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４（ウェハ５）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４を上方に突き上げるための突き上げユニット５０とを有する。突き上げユニット５０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。
このように、ダイ４の薄型化に伴い、ダイボンディング用の接着剤は、液状からフィルム状に替わり、ウェハ５とダイシングテープ１６との間に、ダイアタッチフィルム１８と呼ばれるフィルム状の接着材料を貼り付けた構造としている。ダイアタッチフィルム１８を有するウェハ５では、ダイシングはウェハ５とダイアタッチフィルム１８に対して行なわれる。なお、近年は、ダイシングテープ１６とダイアタッチフィルム１８が一体化されたテープも存在する。

ピックアップ装置１２は、ダイ４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。この時支持リング１７は下降しないため、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４同士の間隔が広がり、各ダイ４が認識し易くなると共に、個々のダイが離れ突上げ易くなる。
突き上げユニット５０は、ダイ下方よりダイ４を突き上げ、コレットによるダイ４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、ウェハとダイシングテープ１６との間にダイアタッチフィルム１８と呼ばれるフィルム状の接着材料を貼り付けている。ダイアタッチフィルム１８を有するウェハでは、ダイシングは、ウェハとダイアタッチフィルム１８に対して行なわれる。従って、剥離（突き上げ）工程では、ダイ４とダイアタッチフィルム１８をダイシングテープ１６から剥離すると共に、コレットがダイ４を吸着してピックアップする。

図４によって、本発明のピックアップ装置及びピックアップ方法の一実施例について説明する。図４は、本発明の一実施例で、ボンディングヘッドのうちのコレット部との構成を示した断面図である。４０はコレット部、４１はコレットホルダ、４２はコレット、４１ｖはコレットホルダ４１の吸着孔、４２ｖはコレット４２の吸着孔、４２ｔはコレット４２の鍔である。
図４に示すように、ボンディングヘッド３２のうちのコレット部４０は、コレット４２と、コレット４２を保持するコレットホルダ４１と、それぞれに設けられダイ４を吸着するための吸引孔４１ｖ、４２ｖとがある。図４中の矢印は、吸引する方向を示している。

図５は、本発明のダイボンダの一実施例の主要部の概略側面図である。このダイボンダは、各種ダイ（半導体チップ）を基板に実装する装置である。
図５において、ウェハ供給部１には、例えば、多数のダイ４が集合した図示しないウェハ５が載置されている。ウェハ５の裏面には、図示しないダイアタッチフィルム１８が貼り付けられ、ダイ４毎に分離してピックアップできるようにダイシングされ、更にその裏面にダイシングテープ１６が貼り付けられている。
また、ダイボンディング部３は、基板Ｐを載置するアタッチテーブルと、このアタッチテーブルに設けられた加熱装置とを備える（図示しない）。この加熱装置は、制御部１０によって、アタッチテーブル上に搬送された基板Ｐが所定の温度になるよう設定される（図示しない）。基板Ｐは、アタッチテーブル上を図示しない搬送機構によって上流から搬送され、ダイ４の実装作業（ダイボンディング）の終了後、下流へ搬送される。
なお、コレット部４０は、図示しないボンディングヘッド３２に設けられ、このボンディングヘッド３２がウェハ供給部１とダイボンディング部３との間を移動する。

図５及び図６によって、本発明のダイボンダの動作の一実施例を説明する。図６は、本発明のダイボンダのダイボンディング動作手順の一実施例を説明するためのフローチャートである。以下の処理動作は、制御部１０が制御する。
図５において、機種毎にダイボンダの初期設定を行う（ステップＳ０）。例えば、ダイボンディング部の加熱温度、冷却用ノズルのエアー噴き出し量（ノズル流量）、コレット吸着流量、コレットの圧着荷重、圧着時間等である。
コレット部４０は、ウェハ供給部１のピックアップ装置１２のピックアップポイントである位置Ｐ２の上方の位置Ｐ１に移動する（ステップＳ１）。
次に、コレット部４０は、ダイ４のピックアップポイントである位置Ｐ２まで下降してウェハリング１４上のダイ４をピックアップ装置１２の突き上げに応じて吸着して、再びピックアップポイントの上方の位置Ｐ１に戻る（ステップＳ２）。
ダイ４を吸着したコレット部４０は、圧着ポイントの上方の位置Ｐ３に移動する。その後、引き続き基板Ｐの圧着ポイントである位置Ｐ４まで下降して、吸着したダイ４を基板Ｐに圧着後、再び圧着ポイントである位置Ｐ４の上方の位置Ｐ３に戻る（ステップＳ３）。
全ての基板についてダイボンディングが終了した場合には、ダイボンディング工程を終了し、まだダイ未実装の基板がある場合には、ステップＳ５に進む（ステップＳ４）。
次に、コレット部４０の冷却のために、ダイ４が無い状態で吸着を開始する（ステップＳ５）。ダイ４が無い状態での吸着を空吸着と称する。
そして、コレット部４０は、次のダイ４を吸着する前に位置Ｐ１に復帰し、空吸着を停止する（ステップＳ６）。
次に、冷却用ノズル１２０からコレット部４０に冷却用のエアーを噴き出すことによってコレット４２を下方から冷却する（ステップＳ７）。
その後、コレット部４０は、ステップＳ２〜ステップＳ７を繰り返す。
なお、ステップＳ７をステップＳ６の前に開始しても良い。または、図７で説明するように、空吸着を、ダイ４をピックアップする直前までに実行するようにしても良い。また、冷却用として、エアーではなく、窒素ガス等の冷却用の気体でも良い。

なお、ステップＳ１での位置Ｐ１とステップＳ６での位置Ｐ１は異なる位置及び高さであっても良い。
また、コレット部４０に冷却用エアーの吸引を開始するタイミングは、ダイ４の圧着終了後圧着したダイ４からコレット４２が離れた直後から開始しても良い。
さらに、位置Ｐ１は、図５の実施例では、位置Ｐ２の直上であった。しかし、直上である必要はなく、高速動作させるためには、次の図７の説明のように、ボンディングヘッド３２（コレット部４０）は、斜め上方若しくは斜め下方に移動するようにして、位置Ｐ１を位置Ｐ２の斜め上方とすることが好ましい。同様に、位置Ｐ３も高速動作の観点から位置Ｐ４の斜め上方とすることが好ましい。

次に、図７は、本発明のダイボンダの一実施例において、制御部１０がボンディングヘッド３２及びコレット部４０並びに冷却用ノズル１２０を制御する場合のタイミングチャートである。図７によって、本発明のダイボンダの動作の一実施例を説明する。
図７の横軸は、時間であり、各制御信号に対して共通である。
「（１）ＢＨ−ＸＹ」信号は、ボンディングヘッド３２のＸＹ方向の移動動作のオン／オフ動作の制御信号を示す。また「（２）ＢＨ−Ｚ」信号は、ボンディングヘッド３２の高さを制御する制御信号を示す。以下、「（３）保持荷重」信号はコレット部４０の押し付け荷重のオン／オフ、「（４）荷重排気」信号はコレット部４０の排気のオン／オフ、「（５）コレット冷却」信号はコレット部４０の吸引用電磁弁のオン／オフ、「（６）コレット吸着」信号はコレット部４０の吸引のオン／オフ、「（７）冷却用ノズル」信号はコレット４２を冷却する冷却用ノズル１２０のオン／オフである。

図７のタイミングチャートは、ダイボンダ１００が基板Ｐにダイ４を圧着した直後の時刻ｔ０から開始する。
時刻ｔ０において、「（１）ＢＨ−ＸＹ」信号はオフで、ボンディングヘッド３２のＸＹ方向の動作が停止している。「（２）ＢＨ−Ｚ」信号によりボンディングヘッド３２は上昇を開始する。「（３）保持荷重」信号はオンで、コレット部４０の先端部分（コレット４２）を固定している（圧着が可能な荷重ではなく、先端部が動かない程度の力（保持荷重）で保持されている）。「（４）荷重排気」信号はオフである。「（５）コレット冷却」信号はオフである。「（６）コレット吸着」信号はオフである。「（７）冷却用ノズル」信号はオフで、冷却用ノズル１２０は冷却用エアーを噴き出していない。

時刻ｔ１では、ボンディングヘッド３２は、高さｖ１（ボンディング後のＸＹ移動許可高さ）に達し、「（１）ＢＨ−ＸＹ」信号はオンで、ボンディングヘッド３２のＸＹ方向の動作が開始され、かつ、「（５）コレット冷却」信号はオンとなり、コレット部４０の吸着用電磁弁が開となる。電磁弁は、動作開始が遅くタイムラグが発生するため、時刻ｔ２に「（６）コレット吸着」信号のオンに合うように、早めにオンとしている。
時刻ｔ２では、ボンディングヘッド３２は、高さｖ２（コレット吸着解放高さ）に達し、「（６）コレット吸着」信号をオンとして、コレット部４０内からエアーを吸引する（空吸着する）ことによって、コレット４２及びコレット部４０の冷却を開始し、時刻ｔ１０まで継続する。
時刻ｔ３では、ボンディングヘッド３２は、高さｖ３（最大高さ）に達し、以降、この高さで上昇は停止し、水平方向にのみ移動する。
時刻ｔ４では、ボンディングヘッド３２は、水平移動によって下降開始許可位置ｈ１に達する。
時刻ｔ４より所定の時間Ｔ４経過後の時刻ｔ５には、「（１）ＢＨ−ＸＹ」信号がオフとなり、ボンディングヘッド３２は、水平方向の移動を停止し、「（７）冷却用ノズル」信号をオンとして、冷却用ノズル１２０は下方向からコレット４２の下部にエアーを噴き出す。冷却用ノズル１２０は、時間Ｔ５の間、コレット４２を含むコレット部４０の冷却を行う。

時刻ｔ６には、「（７）冷却用ノズル」信号をオフとして、冷却用ノズル１２０はエアーの噴き出しを停止する。かつ、「（２）ＢＨ−Ｚ」信号の制御により、ボンディングヘッド３２は、ダイ４を吸着するために下降を開始する。
時刻ｔ６から時刻ｔ７までの時間Ｔ６は、コレット部４０内の排気開始タイミング待ち時間である。
時間Ｔ６が経過した後の時刻ｔ７では、「（３）保持荷重」信号がオフでコレット部４０の先端部（コレット４２）の荷重はフリーとなる。また、「（４）荷重排気」信号がオンになり、コレット４２が固定される程度の保持荷重から、ピックアップするための荷重に切り替えるために、コレット部４０の内圧を下げる。

時刻ｔ６〜ｔ９には、「（２）ＢＨ−Ｚ」信号の制御により、ボンディングヘッド３２が高さｖ４まで降下して、降下を停止した時刻ｔ８では、図示しない低速開始前タイマが起動する。なお、本発明のダイボンダの一実施例では、時刻ｔ９は、時刻ｔ８より後の時間となるように調整している。
低速開始前タイマが所定の時間Ｔ９経過後の時刻ｔ１０では、「（６）コレット吸着」信号がオフとなり、かつ「（７）冷却用ノズル」信号がオンとなり、冷却用ノズル１２０はエアーの噴き出しを開始する。
時刻ｔ１１では、「（６）コレット吸着」信号がオンとなり、かつ「（７）冷却用ノズル」信号がオフとなり、冷却用ノズル１２０はエアーの噴き出しを停止する。またさらに、「（２）ＢＨ−Ｚ」信号の制御により、ボンディングヘッド３２は、ダイ４のピックアップ高さまで降下を始める。
時刻ｔ１２では、「（２）ＢＨ−Ｚ」信号の制御により、ボンディングヘッド３２は、ダイ４のピックアップ高さまで降下して停止する。

なお、図７の実施例では、冷却用ノズル１２０がコレット４２に冷却用エアーを吹き付ける高さは、ボンディングヘッド３２の最高の位置ｖ３より低い位置ｖ４であった。しかし、冷却用ノズル１２０がコレット４２に冷却用エアーを吹き付ける高さは、任意に変更可能で、例えば、ボンディングヘッド３２の最高の位置ｖ３であっても良い。

上述の実施例によれば、ダイピックアップ性能が向上する。また、ダイボンディング位置精度が向上する。従って、安価で生産能力の高いダイボンダを提供することができる。
また、上述の実施例によれば、冷却用ノズルでコレットに冷却用のエアーを噴き付けることによって、コレットの表面に付着した汚れを除去することができ、ピックアップ能力及びダイ圧着能力が向上する。なお、冷却用ノズルから噴き出すものは、エアーである必要はなく、窒素ガス等、他の気体であっても良い。

図８は、あるダイ４について、（ａ）従来のコレット、（ｂ）ピックアップ能力を重視したコレット、及び（ｃ）圧着能力を重視したコレットそれぞれ検討した場合の、吸着穴形状と穴数の一実施例を示した図である。また、図８の右のコレット冷却の欄は、冷却用ノズルのエアー噴き出しの流量である。

種類（ａ）は、従来のコレットの場合であり、ダイ４を均等に吸着するように、吸着用の穴が均等に配置されている。例えば、吸着穴径０．５ｍｍ、穴数３５個（吸着穴面積≒６．８７ｍｍ^２）である。
種類（ｂ）は、ピックアップ能力を重視したコレットの場合であり、圧着後に位置Ｐ１に戻るまで（図５参照）にコレット冷却のためにエアーを吸引する。このために、中央部には縁辺部に熱を伝導し易いように、吸着穴を少なめに配置し、縁辺部には熱を排気し易いように吸着穴を多数配置している。さらに、排気し易いように、従来のコレットより吸着穴径を大きくし、穴数も多くしている。例えば、吸着穴径０．８ｍｍ、穴数４１個（吸着穴面積≒２０．６０ｍｍ^２）である。なお、吸着穴径を従来と同一にして、穴数を多くして吸着総面積を大きくするようにしても良い。また、吸着穴数を従来と同一にして、穴径を大きくして吸着総面積を大きくするようにしても良い。
種類（ｃ）は、圧着能力を重視したコレットの場合であり、圧着時に圧力がダイ４に良く伝達可能なように、吸着穴径を小さくし、穴数も少なくしている。このために、中央部には縁辺部に熱を伝導し易いように、吸着穴を少なめに配置し、縁辺部には熱を排気し易いように吸着穴を多数配置している。さらに、圧着能力を上げるためにに、従来のコレットより吸着穴径を小さくしかつ穴数を少なくして圧着面積を大きくしている。例えば、吸着穴径０．３ｍｍ、穴数２１個（吸着穴面積≒１．４８ｍｍ^２）である。なお、吸着穴径を従来と同一にして、穴数を少なくして吸着総面積を小さくするようにしても良い。また、吸着穴数を従来と同一にして、穴径を小さくして吸着総面積を小さくするようにしても良い。

また、参考までに、上記種類（ａ）〜（ｃ）の場合の吸着流量、及び、コレット冷却用ノズル１２０の噴き出すノズル流量を示す。図８に示すように、従来の種類（ａ）の流量８．４Ｌ／ｍｉｎに対して、ピックアップ能力を重視した種類（ｂ）では、吸着流量が最大に近い流量（８．９Ｌ／ｍｉｎ）となる。また、圧着能力を重視した種類（ｃ）では、吸着流量が７．９Ｌ／ｍｉｎと小さくなる。
さらに、位置Ｐ１でコレットを下方から冷却するために噴き出すエアーの流量は、種類（ａ）が８．０Ｌ／ｍｉｎに対して、種類（ｂ）が７．５Ｌ／ｍｉｎであり、種類（ｂ）が８．５Ｌ／ｍｉｎである。このことは、噴き出すエアーの流量を従来と同一にした場合には、種類（ｂ）の冷却時間を種類（ａ）より短くできることを意味する。従って、位置Ｐ１に停止する時間が短くでき、高速動作が可能となり、さらに生産性が向上する。

本発明のダイボンダの実施例１に加え、さらに、図８に示したピックアップ能力を重視したコレットを使用することにより、圧着後位置Ｐ１に戻るまで若しくは、ピックアップのために位置Ｐ２に移動する途中まで、コレットを冷却するためにエアーの吸引を行うことによって、コレットの冷却効率がさらに上がり、位置Ｐ１で冷却用ノズルによる冷却時間を短縮することができる。従って高速動作が可能となり、さらに生産性も向上する。

図８から、さらに、次のことが言える。即ち、ダイ圧着後に再度ピックアップするために位置Ｐ１にボンディングヘッドが戻るまでの間、ピックアップ時のコレット吸着流量より大きな吸着流量に設定して、制御することによって、従来のコレットの形状であっても、実施例１若しくは実施例２の効果を実現できる。
例えば、図８の例では、種類（ａ）のコレット形状であっても、ピックアップ時の流量を８．４Ｌ／ｍｉｎで吸引するように吸着流量を設定し、ダイ圧着後の吸着流量を８．９Ｌ／ｍｉｎで吸引するように設定するように吸着流量を制御することによって、従来のコレットの形状であっても、実施例１若しくは実施例２の効果を実現できる。

図９は、本発明のダイボンダのダイボンディング動作手順の一実施例を説明するためのフローチャートである。以下の処理動作は、制御部１０が制御する。
図９のフローチャートは、図６のフローチャートのステップＳ１とステップＳ３の処理動作の間にコレット吸着量切替えステップＳ８を挿入し、ステップＳ４とステップＳ５の処理の間にコレット吸着量切替えステップＳ９を挿入したものである。従って、ステップＳ８とステップＳ９の動作について説明し、他のステップの処理動作の説明を省略する。
即ち、ステップＳ８では、コレットの吸着流量を、ダイのピックアップに適した吸着流量に設定し、ステップＳ２以降の処理動作を行う。
また、ステップＳ９では、コレットの吸着流量を、ダイの圧着後にコレットを冷却に適した吸着流量に設定し、ステップＳ５以降の処理動作を行う。

本発明の実施例３によれば、コレットの設計を従来通りでも、実施例１または実施例２と同様の効果が得られる。若しくは、従来のコレットを用いて、実施例１または実施例２と同様の効果が得られる。
なお、実施例１〜実施例３において、空吸着でコレット及びコレット部を冷却するようにしたが、吸着ではなく噴出しでも良いことは自明である。

１：ウェハ供給部、 ２：ワーク供給・搬送部、 ３：ダイボンディング部、 ４：ダイ、 ５：ウェハ、 １０：制御部、 １１：ウェハカセットリフタ、 １２：ピックアップ装置、 １４：ウェハリング、 １５：エキスパンドリング、 １６：ダイシングテープ、 １７：支持リング、 １８：ダイアタッチフィルム、 ２１：スタックローダ、 ２２：フレームフィーダ、 ２３：アンローダ、 ３２：ボンディングヘッド、 ４０：コレット部、 ４１：コレットホルダ、 ４２：コレット、 ４１ｖ、４２ｖ：吸着孔、 ４２ｔ：コレット４２の鍔、 ５０：突き上げユニット、 １００：ダイボンダ、 １２０：冷却用ノズル、 Ｐ：基板。

Claims (6)

1. ダイをピックアップするウェハ供給部と、前記ダイを所定の温度に加熱したダイボンディング部と、前記ウェハ供給部と前記ダイボンディング部とを所定の経路で往復し、前記ダイを吸着し前記ダイボンディング部に載置された基板に圧着するコレットとを備えたボンディングヘッドと、装置全体の動作を制御する制御部とを有するダイボンダにおいて、
   前記制御部は、前記ボンディングヘッドが前記ダイを前記基板に圧着後、前記所定の経路を通って前記所定の経路上の所定の第１の位置まで移動する間、前記コレットを所定の吸着流量で空吸着することを特徴とするダイボンダ。
2. 請求項１記載のダイボンダにおいて、さらに冷却用ノズルを有し、前記制御部は、前記ボンディングヘッドを、前記ダイを前記基板に圧着後、前記所定の経路を通って前記所定の経路上を移動し所定の第２の位置で停止させ、当該第２の位置に停止している前記ボンディングヘッドの前記コレットの下方から、前記冷却用ノズルが冷却用の気体を噴き付けることを特徴とするダイボンダ。
3. 請求項１または請求項２記載のダイボンダにおいて、前記コレットの空吸着の吸着流量が、前記ダイをピックアップするときの吸着流量より多いことを特徴とするダイボンダ。
4. ダイをピックアップするウェハ供給部と、前記ダイを所定の温度に加熱したダイボンディング部と、前記ウェハ供給部と前記ダイボンディング部とを所定の経路で往復し、前記ダイを吸着し前記ダイボンディング部に載置された基板に圧着するコレットとを備えたボンディングヘッドと、装置全体の動作を制御する制御部とを有するダイボンダのダイボンディング方法において、
   前記コレットがダイのピックアップポイントである第２の位置まで下降してウェハリング上の前記ダイをピックアップ装置の突き上げに応じて吸着して、前記所定の経路上の第１の位置に移動するステップと、
   前記コレットが、前記所定の経路上の第３の位置を介して第４の位置まで下降して、前記吸着したダイを基板に圧着するステップと、
   前記コレットが、空吸着を開始し、前記第３の位置及び前記第１の位置を介して前記第２の位置に移動するステップと、
   前記コレットが、前記第１の位置から前記第２の位置に移動する間に、前記空吸着を停止するステップとを有することを特徴とするダイボンディング方法。
5. 請求項４記載のダイボンディング方法において、前記コレットが、前記空吸着を開始し、前記第３の位置及び前記第１の位置を介して前記第２の位置に移動する途中で、前記第１の位置で停止し、冷却用ノズルから前記コレットの下方に向けて冷却用の気体を噴き付けるステップを有することを特徴とするダイボンディング方法。
6. 請求項４または請求項５記載のダイボンディング方法において、前記コレットの空吸着の吸着流量が、前記ピックアップ時の吸着流量より多いことを特徴とするダイボンディング方法。

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