JPH04196546A - ダイボンディング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、半導体装置の製造工程の１つであるダイボン
ディングを行うダイボンディング装置に関する。

〈従来の技術〉 従来のダイボンディング装置には、ダイシングされる前
の各チップの電気的緒特性を測定する前半テストのテス
ト結果に基づいて、必要なチップのみをダイボンディン
グするマツピング方式が採用されている。

このマツピング方式は、ダイボンディング装置の稼働率
の向上、不良チップへのインキングに起因する不良率の
低減、さらにはランク分は生産が可能という長所を有し
ている。

一般にマツピング方式を採用したダイボンディング装置
には、前半テストのテスト結果たるマツプデータを記憶
するマツプデータ記憶部と、セットされたウェハを前記
マツプデータに基づいて移動させるウェハ移動機構と、
ピックアップ位置にあるチップをピックアップするピッ
クアップ機構と、最初にウェハ移動機構にセットされた
ウェハの基準チップのウェハ移動機構上での座標を基準
チップ座標として記憶する座標記憶部とを有している。

なお、基準チップとは、前半テストにおいて位置の基準
となる他のチップとは異なるチップであり、Ｔ　Ｅ　Ｇ
　（Ｔｅｓｔ　Ｅｌｅｍｅｎｔ　Ｇｒｏｕｐ）チップを
基準チップとして代用することもできる。

ところで、マツピング方式において重要なのは、ウェハ
移動機構にセットされたウェハのチップのうちどれが基
準チップであるかを認識すること、換言すれば、基準チ
ップの位置を認識することである。なお、以下では、基
準チップの位置を認識することを１頭出し」とする。

かかる頭出しの方法に、マツプデータ中のどのデータが
基準チップに相当するかを指定し、基準チップ座標を座
標記憶部に予め記憶させておき、基準チップに相当する
マツプデータと基準チップ座標とを対応させることによ
って、マツプデータ上における各チップの座標を認識し
、これに基づいてウェハ移動機構とピックアップ機構と
を駆動してダイボンディングを行う方法がある。

この頭出しの際に、自動アライメント機構によって基準
チップを捉え、その座標を基準チップ座標として記憶す
る。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、なから、上述した従来のダイボンディング装置
における頭出しには以下のような問題点がある。

このような頭出しの問題点は、１枚目のウェハの基準チ
ップ座標は、必ずしも２枚目以降のウェハの基準チップ
座標ではないことである。

すなわち、ウェハのマスクずれ、ウェハフレームへの取
付位置のずれ等のために、２枚目以降のウェハの基準チ
ップが基準チップ座標からずれることがある、かかる場
合には、マツプデータに基づく正しいダイボンディング
は不可能になるのである。特に、チップサイズが小さく
なるにつれて、頭出しがずれる可能性が高くなる。

従来のダイボンディング装置における頭出しでは、２枚
目以降のウェハの基準チップが、１枚目のウェハにおけ
る基準チップ座標からずれていてもその確認を行うこと
は不可能であるため、２枚目以降のウェハのセットには
細心の注意が払われている。

本発明は上記事情に鑑みて創案されたもので、２枚目以
降のウェハの頭出しを確実かつ容易におこなうことがで
きるダイボンディング装置を提供することを目的として
いる。

〈課題を解決するための手段〉 本発明に係るダイボンディング装置は、前半テストのテ
スト結果たるマツプデータを記憶するマツプデータ記憶
部と、 セットされたウェハを前記マツプデータに基づいて移動
させるウェハ移動機構と、 ピックアップ位置にあるチップを前記マツプデータに基
づいてピックアップするピックアップ機構と、 ウェハ移動機構にセットされたウェハの中の基準チップ
のウェハ移動機構における座標を基準チップ座標として
記憶する座標記憶部と、次のウェハがセットされた際に
、前記座標記憶部に記憶されている基準チップ座標に位
置するチップが基準チップ以外のチップであれば、基準
チップを発見するまで前記ウェハ移動機構を駆動する自
動アライメント機構とを備えており、前記座標記憶部は
新たなウェハの基準チップが発見されたならば、その基
準チップのウェハ移動機構における座標を新たな基準チ
ップ座標とじて記憶するようになっている。

く作用〉 本発明に係るダイボンディング装置は、ウェハのセット
等に起因して、基準チップのＸＹθテーブル上における
座標たる基準チップ座標が以前のウェハとは異なってい
たとしても、新たに基準チップ座標を記憶し、この基準
チップ座標に基づいてダイボンディングを行う。

〈実施例〉 以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を説明する
。

第１図は本発明の一実施例に係るダイボンディング装置
の概略的構成を示すブロック図、第２図はこのダイボン
ディング装置の動作を示すフローチャート、第３図は基
準チップを示すウェハの平面図、第４図はマツプデータ
の説明図、第５図は一次制御部による自動アライメント
の説明図、第６図は二次制御部による自動アライメント
の説明図である。

本実施例に係るダイボンディング装置は、前半テストの
テスト結果たるマツプデータＭＤを記憶するマツプデー
タ記憶部１００と、セットされたウェハＷを前記マツプ
データＭＤに基づいて移動させるウェハ移動機構２００
と、ピックアップ位置にあるチップを前記マツプデータ
ＭＤに基づいてピックアップするピックアップ機構３０
０と、ウェハ移動機構２００にセットされたウェハＷの
中の基準チップＡのウェハ移動機構２００における座標
を基準チップ座標として記憶する座標記憶部４００と、
次のウェハＷがセットされた際に、前記座標記憶部１０
０に記憶されている基準チップ座標に位置するチップが
基準チップＡ以外のチップであれば、基準チップＡを発
見するまで前記ウェハ移動機構２００を駆動する自動ア
ライメント機構５００とを有している。

第３図においては、基準チップＡはウェハＷの中央部に
設けられているが、必ずしもウェハＷの中央部とは限ら
ない。

マツプデータ記憶部１００には、前半テスト装置たるウ
エハブローバ６００からのテスト結果、すなわちウェハ
に形成された複数のチップのテスト結果たるマツプデー
タＭＤが予め記憶されている。

このマツプデータＭＤは、第４図に示すように、ウェハ
Ｗの中にある各チップの良否を示すとともに、不良品に
おける不良原因を示している。すなわち、「＊１は良品
を示し、ｒ＃ｊ、「＄」、「Δｊ及び「・」は不良品を
原因別に示している。

また、７列、９行にある’Ｃ：Ｊｊは基準チップＡを示
している。

ウェハ移動機構２００は、セットされたウェハをＸ、Ｙ
及びθ方向に移動さセるＸＹθテーブル２１Ｏと、前記
マツプデータ記憶部１００からのマツプデータＭＤや後
述する自動アライメント機構５００からの信号等に基づ
いてＸＹθテーブル２１０の移動を制御するテーブル制
御部２２０とを有している。

ピックアップ機構３００は、ウェハからチップを１つず
つピックアップするコレット３１０と、このコレット３
１０をピックアップ位置と図外のリードフレームのアイ
ランドとの間で移動させるコレット移動部３２０　と、
前記コレット３１０がチップをピックアップするための
吸引を行う吸着部３３０とを有している。

自動アライメント機構５００は、チップの画像を取り込
むＣＣＤカメラ５１０と、このＣＣＤカメラ５１０のフ
レーム５１１に捉えられた画像が基準チップＡであるか
否かを判別する判別部５２０と、自動アライメントのた
めの一次制御部５３０及び二次制御部５４０とを有して
いる。

一次制御部５３０とは、前記フレーム５１１に最初に捉
えられたチップが複数のチップである場合に、そのうち
最大の面積を有するチップをフレーム５１１が捉えるよ
うに前記ウェハ移動機構２００を制御するものである。

一方、二次制御部５４０とは、捉えられたチップが基準
チップＡ以外のチップである場合に、前記フレーム５１
１が最初に捉えられたチップを中心として螺旋状に移動
するように前記ウェハ移動機構２００を制御するもので
ある。

なお、ＣＣＤカメラ５１０のフレーム５１１は、１つの
チップを過不足なく収めることができるような大きさに
設定されており、しかもピックアップ機構３００がチッ
プをピックアップするピックアップ位置のチップを捉え
ている。

座標記憶部４００は、基準チップＡのウェハ移動機構２
００における座標、すなわちＸＹθテーブル２１０上の
絶対座標を基準チップ座標として記憶する。

次に、上述したような構成に係るダイボンディング装置
の動作について説明する。

１枚目のウェハＷをウェハ移動機構２００のＸＹθテー
ブル２１０にセットする（第２図の３１参照）、セット
されるウェハＷには、ウェハＷより若干大きめのウェハ
シートが貼着されており、当該ウェハシートをエキスバ
ンド機構で引っ張ることにより、チップは隣接するチッ
プから離れ、ピックアップし易（なる。

自動アライメント機構５００のＣＣＤカメラ５１０のフ
レーム５１１に捉えられた画像が、画像信号５１１とし
て判別部５２０に入力される。

判別部５２０は、画像信号５１１に基づいてフレーム５
１１が複数のチップを捉えているか否かを判別する（第
２図の３２参照）。

第５図（ａ）に示すように、フレーム５１１に複数のチ
ップが捉えられていれば、判別部５２００判別結果５２
１は一次制御部５３０に送出され、これを受けた一次制
御部５３０は一次制御信号５３１をテーブル制御部２２
０に送出する。これを受けたテーブル制御部２２０は、
制御信号２２１をＸＹθテーブル２１０に送出し、自動
アライメントを行う。すなわち、フレーム５１１内で最
大の面積を有するチップがフレーム５１１内に過不足な
く収まるようにＸＹθテーブル２１０を移動させるので
ある（第２図のＳ。

及び第５図（ｂ）参照）。

一方、フレーム５１１が１つのチップのみを捉えている
場合には、ステップＳ、を飛ばしてステップＳ４に進む
。

次に、判別部５２０は、フレーム５１１に捉えられてい
るチップが基準チップＡであるか否かを、ＣＣＤカメラ
５１０からの画像信号５１１に基づいて判別部５２０が
判別する（第２図の３４参照）。

判別の結果、フレーム５１１に捉えられているチップが
基準チップＡであれば、その旨を示す基準チップ信号５
２２がテーブル制御部２２０に送出され、ウェハ移動機
構２００はフレーム５１１に捉えられている座標データ
２０１（ＸＹθテーブル２１０の座標）を座標記憶部４
００に送出する。

座標記憶部４００は、前記座標データ２０１を受けて、
基準チップＡのＸＹθテーブル２１０における座標を基
準チップ座標として記憶する（第２図のＳ、参照）。

一方、第６図（ａ）に示すように、フレーム５１１に捉
えられているチップが基準チップＡでなければ、二次制
御部５４０が二次制御信号５４１をテーブル制御部２２
０に送出する。この二次制御信号５４１を受けたテーブ
ル制御部２２０は、制御信号２２１をＸＹθテーブル２
１０に送出し、第６図（Ｃ）に示すように、フレーム５
１１に捉えられているチップを中心として螺旋状にＸＹ
θテーブル２１０を移動させる（第２図の３４１参照）
、すなわち、相対的にみれば、フレーム５１１が最初に
捉えられたチップを中心として螺旋状に移動するのと同
様になる。

判別部５２０は、螺旋状に移動するフレーム５１１に順
次捉えられたチップが基準チップＡであるが否かを画像
信号５１１に基づいて判別する。そして、フレーム５１
１が基準子ツブＡを捉えるまで、ＸＹθテーブル２１０
はウェハＷの移動を継続することになる（第２図のｓａ
ｇ及び第６図（ｄ）参照）。

螺旋状に移動したフレーム５１１が、第６図（ｄ）に示
すように基準子ツブＡを捉えたならば、基準チップＡの
ＸＹθテーブル２１０上における座標を座標データ２０
１を座標記憶部４００に送出し、これを受けた座標記憶
部４００は、基準チップ座標を記憶する（第２図のＳ、
参照）。

マツプデータ記憶部１００には、セットされたウェハＷ
のマツプデータＭＤが予め記憶されている−ので、マツ
プデータＭＤと座標記憶部４００に記憶された基準チッ
プ座標とに基づいて、ウェハ移動機構２００とピックア
ップ機構３００とが作動し、チップのダイボンディング
を順次行う　（第２図のＳ、参照）。

すなわち、マンブデータ君己憶部１００からのマツプデ
ータＭＤを受けて、ピックアンプ機構３００のコレット
移動部３２０が良品のチップの上方に移動・　　すると
ともに、吸着部３３０によって当該チップがピックアッ
プされ、図外のリードフレームのアイランドにまで持っ
ていかれてダイボンディングされるのである。

１枚目のウェハＷのダイボンディングが終了したならば
（第２図のＳ、参照）、２枚目のウェハＷをＸＹθテー
ブル２１０にセットする（第２図のＳ、参照）。

座標記憶部４００から、頭出し信号４０１がテーブル制
御部２２０に送出され、２枚目のウェハＷのチップのう
ち基準チップ座標にあるチップがフレニム５１１に捉え
られる（第２図３１゜参照）。前記頭出し信号４０１は
、基準チップ座標上にあるチップが、ＣＣＤカメラ５１
０のフレーム５１１に捉えられるようにテーブル制御部
２２０を介してＸＹθテーブル２１０を移動させる信号
である。

ウェハＷのマスクずれ、ウェハフレームへの取付位置の
ずれ等のために、２枚目のウェハＷが１枚目のウェハＷ
とは異なる位置にセットされたとすると、基準チップ座
標上には、基準チップＡ以外のチップが位置することに
なる。すなわち、頭出し信号４０１でＸＹθテーブル２
１０を移動させてもなんら役立たないことになる。

この状態において、フレーム５１１が複数のチップを捉
えているならば（第２図のＳｔ＋及び第５図（ａ）参照
）、フレーム５１１に捉えられているチップのうち最大
の面積を有するチップがフレーム５１１に過不足なく収
まるように、−次制御部５３０がら一次制御信号５３１
がテーブル制御部２２０に送出される。−次制御部５３
０を受けたテーブル制御部２２０は、ＸＹθテーブル２
１０を移動させてフレーム５１１には１つのチップのみ
が捉えられるようになる（第２図のＳＬ！及び第５図（
ｂ）参照）。

次に、判別部５２０は、上述のようにしてフレーム５１
１に過不足なく捉えられたチップが、基準チップＡか否
かを判別する（第２図のＳｔＳ参照）。

ここで、フレーム５１１に捉えられているチップが基準
子ツブＡであれば、座標記憶部４００に記憶されている
基準チップ座標を新たなものに書き換える（第２図の３
１４参照）。

そして、書き換えられた基準チップ座標に基づいてダイ
ポンディングが行われる。

一方、ステップＳＩ３において、フレーム５１１に捉え
られているチップが基準チップＡでなければ（第６図（
ｂ）参照）、判別部５２０からの判別結果５２１を受け
て二次制御部５４０は、テーブル制御部２２０に二次制
御信号５４１を送出する。

これを受けたテーブル制御部２２０は、フレーム５１１
が相対的に螺旋状に移動するようにＸＹθテーブル２１
０を移動させる　（第２図のＳ　１ｆｆｌ及び第６図（
Ｃ）参照）、ＸＹθテーブル２１０はフレーム５１１が
基準チップＡを捉えるまで移動を続ける（第２図の５１
３１参照）。

基準チップＡがフレーム５１１に捉えられたならば（第
６図（ｄ）参照）、その基準チップＡのｘＹθテーブル
２１０上における座標を新たな基準チップ座標として座
標記憶部４００に記憶させる（第２図の３１４参照）。

ステップＳ　１４から後は、新たに書き換えられた基準
チップ座標に基づいてダイボンディングが行われる　（
第２図のＳ＆参照）。

ステップＳ、において、フレーム５１１が複数のチップ
を捉えていなければ、判別部５２０はフレーム５１１に
捉えられたチップが基準チップＡか否かを判別する（第
２図のＳ　ＩＩＩ参照）。

この結果、フレーム５１１に捉えられたチップが基準チ
ップＡであれば、このウェハＷは前のウェハＷとまった
く同じ位置にセットされていることになり、２枚目のウ
ェハＷの基準チップ座標は、既に座標記憶部４００に記
憶されている基準チップ座標、すなわち１枚目のウェハ
Ｗの基準チップ座標と等しいので、基準チップ座標はそ
のままにして（第２図のＳ１１！参照）、その基準チッ
プ座標に基づいてダイボンディングが行われる（第２図
のＳ、参照）。

また、ステップＳ、１．において、フレーム５１１に捉
えられたチップが基準チップＡでなければ、上述したの
と同様にして、基準チップＡがフレーム５１１に捉えら
れるまでフレーム５１１を相対的に螺旋状に移動させる
（第２図の５１１３及び第６図（ｂ）〜（Ｃ）参照）。

フレーム５１１に基準チップＡが捉えられたならば（第
６図（ｄ）参照）、その基準チップＡのＸＹθテーブル
２１０における座標を基準チップ座標として、座標記憶
部４００のデータを書き換える（第２図の３１１４及び
８口５参照）。

その後は、書き換えられた基準チップ座標に基づいてダ
イボンディングが行われる（第２図のＳ、参照）。

〈発明の効果〉 本発明に係るダイボンディング装置は、詳述したように
、ウェハが換わるごとに基準チップ座標に変更を要する
か否かを判別し、必要ならば基準チップ座標を変更し、
変更後の基準チップ座標に基づいてダイポンディングを
行うように構成されているので、以前のウェハとは基準
チップ座標が異なっていたとしても、ウェハの頭出しを
確実かつ容易に行うことができる。

従って、特にチップサイズが小さい場合に有効なダイボ
ンディング装置とすることができる。

また、稼働率の向上、不良チップへのインキングに起因
する不良率の低減、さらにはランク分は生産が可能とい
う長所を有するマツピング方式によって作動するダイボ
ンディング装置をより有効に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るダイボンディング装置
の概略的構成を示すブロック図、第２図はこのダイボン
ディング装置の動作を示すフローチャート、第３図は基
準チップを示すウェハの平面図、第４回はマツプデータ
の説明図、第５回は一次制御部による自動アライメント
の説明図、第６図は二次制御部による自動アライメント
の説明図である。 １００　　・・・マツプデータ記憶部 ２００　　・・・ウェハ移動機構 ３００　　・・・ピックアップ機構 ４００　・・・座標記憶部 ５００　　・・・自動アライメント機構６００　　・・
・ウエハブローハ Ａ・・・基準チップ ＭＤ・・・マツプデータ Ｗ・・・ウェハ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）前半テストのテスト結果たるマップデータを記憶
   するマップデータ記憶部と、 セットされたウェハを前記マップデータに基づいて移動
   させるウェハ移動機構と、 ピックアップ位置にあるチップを前記マップデータに基
   づいてピックアップするピックアップ機構と、 ウェハ移動機構にセットされたウェハの中の基準チップ
   のウェハ移動機構における座標を基準チップ座標として
   記憶する座標記憶部と、 次のウェハがセットされた際に、前記座標記憶部に記憶
   されている基準チップ座標に位置するチップが基準チッ
   プ以外のチップであれば、基準チップを発見するまで前
   記ウェハ移動機構を駆動する自動アライメント機構とを
   具備しており、前記座標記憶部は新たなウェハの基準チ
   ップが発見されたならば、その基準チップのウェハ移動
   機構における座標を新たな基準チップ座標として記憶す
   ることを特徴とするダイボンディング装置。
2. （２）前記自動アライメント機構は、座標記憶部に記憶
   されている基準チップ座標に基準チップ以外のチップが
   位置する場合に、基準チップを発見するまで基準チップ
   座標に位置するチップを中心とした螺旋状にウェハ移動
   機構を駆動することを特徴とする請求項１記載のダイボ
   ンディング装置。