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JP2013197278A - Semiconductor manufacturing apparatus - Google Patents

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JP2013197278A
JP2013197278A JP2012062162A JP2012062162A JP2013197278A JP 2013197278 A JP2013197278 A JP 2013197278A JP 2012062162 A JP2012062162 A JP 2012062162A JP 2012062162 A JP2012062162 A JP 2012062162A JP 2013197278 A JP2013197278 A JP 2013197278A
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JP
Japan
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die
substrate
semiconductor manufacturing
manufacturing apparatus
mounting
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Application number
JP2012062162A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideharu Kobashi
英晴 小橋
Ryoji Horiuchi
綾司 堀内
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Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi High Tech Instruments Co Ltd filed Critical Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
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Abstract

【課題】コストの低減に資する構成により、測定対象の面の高さ方向の変動量を検出することを可能とする半導体製造装置(ダイボンダ)を提供する。
【解決手段】基板S上の所定の位置に搭載する装置であって、先端にダイを吸着保持し、ステージ上に載置された前記基板上の所定の位置に当該ダイを搭載するボンディングヘッド部32と、当該ボンディングヘッド部によりダイの搭載が行われる前後において、当該ダイDや基板Sを含む測定対象を撮像する位置検出カメラ42と、前記各手段の動作を制御することにより前記基板上の所定の位置に前記ダイを搭載する制御部4とを備えた半導体製造装置(ダイボンダ)において、前記位置検出カメラ42の光学系を非テレセントリックレンズを含むレンズシステムにより構成する。
【選択図】図3
A semiconductor manufacturing apparatus (die bonder) capable of detecting a fluctuation amount in a height direction of a surface to be measured with a configuration that contributes to cost reduction.
An apparatus for mounting at a predetermined position on a substrate (S), wherein a die is sucked and held at a tip, and a bonding head unit is mounted at a predetermined position on the substrate placed on a stage. 32, and before and after the mounting of the die by the bonding head unit, the position detection camera 42 that captures an image of the measurement target including the die D and the substrate S, and the operation of each unit are controlled to control In a semiconductor manufacturing apparatus (die bonder) including a control unit 4 for mounting the die at a predetermined position, the optical system of the position detection camera 42 is configured by a lens system including a non-telecentric lens.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、ダイボンダなどの、所謂、半導体製造装置に関し、特に、そのボンディング工程における精度や信頼性を向上するための技術に関する。   The present invention relates to a so-called semiconductor manufacturing apparatus such as a die bonder, and more particularly to a technique for improving accuracy and reliability in the bonding process.

半導体製造装置の一例として、例えば、ダイ(半導体チップ)を、配線基板やリードフレームなど、所謂、基板上に搭載し、もって、製品であるパッケージを組み立てるダイボンダでは、基板上にボンディングするボンディング工程を含んでいる。かかるボンディング工程では、基板のボンディング面上に正確にダイをボンディングする必要があり、そのため、カメラにより当該ダイや基板(測定対象)を撮像し、その画像を画像処理することにより(例えば、予め設定したリファレンスと比較する等)、位置決め、及び、検査が行われている。なお、ダイボンダを含めた半導体の製造装置においては、測定対象となるダイや基板との間の距離の変動により結像される像の大きさが異なることを避けるため、撮像するカメラの光学系としては、所謂、テレセントリックレンズ(集光線が光軸に対して平行なレンズであり、測定対象との距離が変動しても像の大きさは変わらない)を用いることが一般的であった。   As an example of a semiconductor manufacturing apparatus, for example, a die (semiconductor chip) is mounted on a so-called substrate such as a wiring board or a lead frame, and a die bonder for assembling a package as a product has a bonding process for bonding on the substrate. Contains. In such a bonding process, it is necessary to bond the die accurately on the bonding surface of the substrate. Therefore, the die or the substrate (measurement target) is imaged by a camera, and the image is processed (for example, preset). Compared with the reference, etc.), positioning, and inspection are performed. In a semiconductor manufacturing apparatus including a die bonder, as an optical system of a camera for imaging in order to avoid a difference in the size of an image formed due to a change in distance between a die and a substrate to be measured. In general, a so-called telecentric lens (a condensing line is a lens parallel to the optical axis, and the size of the image does not change even when the distance to the measurement object fluctuates) is used.

一方、上述したダイボンディング工程では、後にも説明するが、ダイを搭載する基板を固定する際にたわみにより、所謂、浮きが発生し、又は、コレットによりダイを吸着してウェハから取り出して基板上にボンディングする際、ダイを重ねてボンディングしてしまう(ダイの重複ボンディング)ことがあり、製造する製品の品質を低下させてしまう。   On the other hand, in the above-described die bonding step, as will be described later, so-called floating occurs due to deflection when the substrate on which the die is mounted is fixed, or the die is adsorbed by the collet and taken out from the wafer. When bonding to each other, dies may be stacked and bonded (overlapping bonding of dies), which deteriorates the quality of a product to be manufactured.

そこで、従来、例えば、以下の特許文献1によれば、測定対象の面に対して傾斜方向から検出パターンを照射し、当該検出パターンを鉛直方向から撮像手段で検出することにより、高さ方向の変動量を検出し、もって、高速処理が可能で、かつ、生産性の高いダイボンダが既に知られている。   Therefore, conventionally, for example, according to the following Patent Document 1, a detection pattern is irradiated from a tilt direction onto a surface to be measured, and the detection pattern is detected by an imaging unit from the vertical direction, thereby increasing the height direction. There is already known a die bonder that detects the amount of fluctuation and can perform high-speed processing and has high productivity.

特開2012-38992号公報JP 2012-38992 A

しかしながら、上述した従来技術によれば、測定対象の面に対して傾斜方向から検出パターンを照射するための投影機が必要となる。そのため、製造装置の製造コストが上昇してしまし、更には、その取り付け位置を確保するために当該装置の他の構成要素の配置を変更するなどの課題があった。   However, according to the above-described prior art, a projector for irradiating the detection pattern from the tilt direction to the surface to be measured is required. For this reason, the manufacturing cost of the manufacturing apparatus has increased, and further, there has been a problem such as changing the arrangement of other components of the apparatus in order to secure the mounting position.

そこで、本発明は、上述した従来技術における課題に鑑みて達成されたものであり、具体的には、製造コストの上昇を伴うことなく、むしろ、コストの低減に資する構成により、測定対象の面の高さ方向の変動量を検出することを可能とする半導体製造装置を提供することをその目的とする。   Therefore, the present invention has been achieved in view of the above-described problems in the prior art, and specifically, without increasing the manufacturing cost, rather, it has a configuration that contributes to a reduction in cost, and thus the surface of the measurement object. It is an object of the present invention to provide a semiconductor manufacturing apparatus that can detect a fluctuation amount in the height direction.

上記目的を達成するため、本発明によれば、基板上の所定の位置に搭載する半導体製造装置であって、先端にダイを吸着保持し、ステージ上に載置された前記基板上の所定の位置に当該ダイを搭載する手段と、前記搭載手段によりダイの搭載が行われる前後において、当該ダイ又は/及び当該基板を含む測定対象を撮像する撮像手段と、
前記各手段の動作を制御することにより前記基板上の所定の位置に前記ダイを搭載する制御装置とを備えた半導体製造装置において、前記撮像手段は、その光学系を非テレセントリックレンズを含むレンズシステムにより構成されている半導体製造装置が提供される。
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a semiconductor manufacturing apparatus mounted at a predetermined position on a substrate. Means for mounting the die at a position; and imaging means for imaging the measurement object including the die or / and the substrate before and after the mounting of the die by the mounting means;
In a semiconductor manufacturing apparatus comprising a control device for mounting the die at a predetermined position on the substrate by controlling the operation of each means, the imaging means includes a lens system including a non-telecentric lens The semiconductor manufacturing apparatus comprised by these is provided.

また、本発明によれば、前記に記載した半導体製造装置において、前記制御手段は、前記撮像手段により撮像した画像に基づいて、前記基板のステージからの浮き上がり、又は、前記ダイの重複搭載を判定することが可能となり、そして、前記撮像手段は、前記基板の表面に形成された認識パターン、又は、前記ダイの外形を撮像することが好ましい。更には、前記制御手段は、更に、その判定結果を表示するための手段を備えていることが好ましい。   According to the present invention, in the semiconductor manufacturing apparatus described above, the control unit determines whether the substrate is lifted from the stage or overlapped mounting of the die based on an image captured by the imaging unit. The imaging unit preferably images the recognition pattern formed on the surface of the substrate or the outer shape of the die. Furthermore, it is preferable that the control means further includes means for displaying the determination result.

上述した本発明によれば、製造コストの上昇を伴うことなく、むしろ、コストの低減に資する構成により、測定対象の面の高さ方向の変動量を検出することが可能であり、もって、ダイを正確・精密にボンディングすることができる信頼性の高いダイボンダ、即ち、半導体製造方法を提供することができるという優れた効果を発揮する。   According to the above-described present invention, it is possible to detect the amount of variation in the height direction of the surface to be measured by a configuration that contributes to cost reduction without increasing the manufacturing cost. It is possible to provide a highly reliable die bonder capable of accurately and precisely bonding, ie, a semiconductor manufacturing method.

本発明になる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。It is the conceptual diagram which looked at the die bonder which is one Embodiment which becomes this invention from the top. 上記ダイボンダの構成において、基板上にダイを搭載するダイボンディング工程を行うボンディングヘッド部の概略構成を示す斜視図である。In the structure of the die bonder, it is a perspective view showing a schematic structure of a bonding head portion for performing a die bonding step of mounting a die on a substrate. 上記ボンディングヘッド部において基板やダイを撮像して位置決めなどを行う位置検出カメラの構成を示す展開斜視図である。It is a development perspective view showing composition of a position detection camera which images a substrate and a die in the above-mentioned bonding head part, and performs positioning. 本発明において採用される非テレセントリックレンズの撮像動作を、テレセントリックレンズの撮像動作との比較で説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the imaging operation of the non-telecentric lens employ | adopted in this invention by the comparison with the imaging operation of a telecentric lens. 位置検出カメラによりその画像が検出される測定対象である基板(リードフレーム)について、その詳細を説明する図である。It is a figure explaining the detail about the board | substrate (lead frame) which is a measuring object from which the image is detected with a position detection camera. 上記基板(リードフレーム)のたわみによる浮き上がりを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the floating by the bending | flexion of the said board | substrate (lead frame). 位置検出カメラによりその画像が検出される他の測定対象であるダイについて、説明する図である。It is a figure explaining the die | dye which is another measuring object from which the image is detected by a position detection camera. 上記ダイの基板(リードフレーム)表面でのダイの重複搭載の詳細を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the detail of the overlapping mounting of the die on the board | substrate (lead frame) surface of the said die | dye.

以下、本発明の実施形態の詳細について、添付の図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, details of embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明を、その一実施形態である半導体製造装置、特に、ダイボンダに適用した例を示している。なお、この図1は、ダイボンダ10を上から見た概念図であり、当該図からも明らかなように、ダイボンダ10は、大別して、ウェハ供給部1と、基板供給・搬送部5と、ダイボンディング部3と、そして、これらを制御するための制御部4とを備えている。   FIG. 1 shows an example in which the present invention is applied to a semiconductor manufacturing apparatus, particularly a die bonder, which is an embodiment thereof. FIG. 1 is a conceptual view of the die bonder 10 as viewed from above. As is clear from the figure, the die bonder 10 is roughly divided into a wafer supply unit 1, a substrate supply / conveyance unit 5, and a die bonder. A bonding unit 3 and a control unit 4 for controlling them are provided.

ウェハ供給部1は、ウェハカセットリフタ11とピックアップ装置12とを有する。ウェハカセットリフタ11は、ウェハリングが充填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。ピックアップ装置12は、所望するダイをウェハリングからピックアップできるように、ウェハリングを移動する。   The wafer supply unit 1 includes a wafer cassette lifter 11 and a pickup device 12. The wafer cassette lifter 11 has a wafer cassette (not shown) filled with wafer rings, and sequentially supplies the wafer rings to the pickup device 12. The pick-up device 12 moves the wafer ring so that the desired die can be picked up from the wafer ring.

基板供給・搬送部5は、スタックローダ51と、フレームフィーダ52と、アンローダ53とを有する。スタックローダ51は、ダイを接着する基板(例えば、リードフレーム)をフレームフィーダ52に供給する。フレームフィーダ52は、基板をフレームフィーダ52上の2箇所の処理位置を介してアンローダ53に搬送する。アンローダ53は、搬送された基板を保管する。   The substrate supply / conveyance unit 5 includes a stack loader 51, a frame feeder 52, and an unloader 53. The stack loader 51 supplies a substrate (for example, a lead frame) to which the die is bonded to the frame feeder 52. The frame feeder 52 conveys the substrate to the unloader 53 via two processing positions on the frame feeder 52. The unloader 53 stores the transported substrate.

ダイボンディング部3は、プリフォーム部31と、ボンディングヘッド部32とを有する。プリフォーム部31は、フレームフィーダ52により搬送されてきた基板にダイ接着剤を塗布する。ボンディングヘッド部32は、ボンディングヘッド41によりダイをピックアップして上昇し、ダイをフレームフィーダ52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部32は、ボンディングポイントでダイを下降させ、ダイ接着剤が塗布された基板上にダイをボンディングする。   The die bonding unit 3 includes a preform unit 31 and a bonding head unit 32. The preform unit 31 applies a die adhesive to the substrate conveyed by the frame feeder 52. The bonding head unit 32 picks up the die by the bonding head 41 and moves up, and moves the die to the bonding point on the frame feeder 52. Then, the bonding head unit 32 lowers the die at the bonding point, and bonds the die onto the substrate coated with the die adhesive.

図2は、上述したダイボンダ10において、ダイボンディング工程を行うためのボンディングヘッド部32の概略構成を示す斜視図である。   FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the bonding head portion 32 for performing the die bonding step in the die bonder 10 described above.

ボンディングヘッド部32は、ダイDを吸着しボンディングするボンディングヘッド41と、基板であるリードフレームSの位置合わせを行い、当該基板表面上の所定の位置にピックアップしたダイを搭載(接着)するため、リードフレーム及び搭載したダイを撮像するためのカメラ42(以下、単に、「位置検出カメラ」という)と、ボンディングヘッド41と位置検出カメラ42とを支持または固定する固定台43と、固定台43をXY方向に移動させる移動機構47と、リードフレームSを保持するボンディングステージ(以下、単に「ステージ」と言う)44を有する。なお、符号52は、リードフレームSを搬送する基板供給・搬送部5を形成するフレームフィーダである。   The bonding head 32 aligns the bonding head 41 that adsorbs and bonds the die D and the lead frame S as a substrate, and mounts (adheres) the picked-up die at a predetermined position on the substrate surface. A camera 42 (hereinafter simply referred to as “position detection camera”) for imaging the lead frame and the mounted die, a fixing base 43 that supports or fixes the bonding head 41 and the position detection camera 42, and a fixing base 43. It has a moving mechanism 47 that moves in the XY directions and a bonding stage (hereinafter simply referred to as “stage”) 44 that holds the lead frame S. Reference numeral 52 denotes a frame feeder that forms the substrate supply / conveyance unit 5 that conveys the lead frame S.

ボンディングヘッド41は、先端にダイDを吸着保持しているコレット41cと、コレット41cを昇降(Z方向に移動)させ、コレット41cを固定台43に対してY方向に移動させる2次元移動機構41mとを有する。   The bonding head 41 includes a collet 41c that holds the die D at the tip thereof, and a two-dimensional moving mechanism 41m that moves the collet 41c up and down (moves in the Z direction) to move the collet 41c in the Y direction with respect to the fixed base 43. And have.

更に、上述した制御部4は、ここでは図示しないが、例えば、CPUからなる制御・演算装置、RAM(主記憶装置)やHDD(補助記憶装置)を含む記憶装置、タッチパネル、マウス、画像取込装置(チャプチャーボード)、モータ制御装置、液晶パネル等の表示装置、I/O信号制御装置(センサー・スイッチ制御など)を含む入出力制御装置を備えており、上記位置検出カメラ42を含む各種のカメラ(図示せず)や各部からの信号を入力し、そして、上記各部の動作を制御する。   Furthermore, although not shown here, the control unit 4 described above includes, for example, a control / arithmetic device including a CPU, a storage device including a RAM (main storage device) and an HDD (auxiliary storage device), a touch panel, a mouse, and an image capture. It includes a display device such as a device (chapter board), a motor control device, a liquid crystal panel, and an input / output control device including an I / O signal control device (sensor / switch control, etc.). Signals from a camera (not shown) and each part are input, and the operation of each part is controlled.

続いて、本発明の特徴となる上述した位置検出カメラ42について、添付の図3及び図4を参照しながら、以下に、詳細に説明する。   Next, the above-described position detection camera 42, which is a feature of the present invention, will be described in detail below with reference to the attached FIG. 3 and FIG.

まず、図3の斜視図は位置検出カメラ42の概略構成を示しており、その具体的なレンズ構成については示さないが、例えば、円筒状の筺体421体内に単数又は複数枚の光学レンズを組み合わせたレンズシステム422と、当該レンズシステムを介してその検出表面上に測定対象の画像を形成し、もって、当該画像を電気信号として取り出すための面状の画像センサー(例えば、CCDセンサーやCMOSセンサー等)423とを備えている。   First, the perspective view of FIG. 3 shows a schematic configuration of the position detection camera 42, and a specific lens configuration thereof is not shown. For example, a single or a plurality of optical lenses are combined in a cylindrical housing 421. A lens system 422 and a planar image sensor (for example, a CCD sensor, a CMOS sensor, etc.) for forming an image to be measured on the detection surface via the lens system and taking out the image as an electrical signal 423.

即ち、本発明になる半導体製造装置においても、上述した構成を備えた位置検出カメラ42により、ダイDや基板(リードフレーム)Sの画像を検出することにより、上述したダイボンディング部3の各部の動作を制御するが、本発明では、特に、上記したレンズシステム422を、集光線が光軸に対して平行なレンズであり、測定対象との距離が変動しても像の大きさは変わらない、所謂、テレセントリックレンズではなく、非テレセントリックレンズ(非テレセントリック系ともいう)により形成している。なお、本発明でいう非テレセントリックレンズとは、例えば、CCTVレンズやマイクロレンズといったテレセントリック性の少ないレンズである、かかるレンズの動作については、テレセントリックレンズと比較しながら、以下に図4を参照しながら説明する。   That is, also in the semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention, by detecting the image of the die D and the substrate (lead frame) S by the position detection camera 42 having the above-described configuration, each part of the above-described die bonding unit 3 is detected. Although the operation is controlled, in the present invention, in particular, the lens system 422 described above is a lens in which the condensing line is parallel to the optical axis, and the size of the image does not change even when the distance to the measurement object varies. The lens is not a telecentric lens but a non-telecentric lens (also referred to as a non-telecentric system). The non-telecentric lens referred to in the present invention is a lens with less telecentricity such as a CCTV lens or a microlens, for example. The operation of such a lens will be described below with reference to FIG. 4 while comparing with the telecentric lens. explain.

図4(a)は、本発明において採用される非テレセントリックレンズの撮像動作を説明しており、他方、図4(b)は、比較のため、テレセントリックレンズの撮像動作を説明している。   FIG. 4A illustrates the imaging operation of the non-telecentric lens employed in the present invention, while FIG. 4B illustrates the imaging operation of the telecentric lens for comparison.

図4(b)にも示すように、テレセントリックレンズ(テレセントリック系)を光学系とする位置検出カメラ42では、測定対象の画像を面状の画像センサー423上に結像する。なお、ここでは、説明のため、当該カメラ(より具体的には、レンズシステム422)からの距離が異なる位置に、それぞれ、円形の外形を有する測定対象と、正方形の外形を有する測定対象が、それぞれ、示されている。そして、図からも明らかなように、テレセントリック系の位置検出カメラ42では、当該カメラからの距離にかかわらず、画像センサー423上において、測定対象は等倍率で結像される。即ち、得られる像の大きさは変わらない。   As shown in FIG. 4B, in the position detection camera 42 using a telecentric lens (telecentric system) as an optical system, an image to be measured is formed on a planar image sensor 423. Here, for the sake of explanation, measurement objects having a circular outer shape and measurement objects having a square outer shape are respectively located at different positions from the camera (more specifically, the lens system 422). Each is shown. As is apparent from the figure, in the telecentric position detection camera 42, the measurement target is imaged at an equal magnification on the image sensor 423 regardless of the distance from the camera. That is, the size of the obtained image does not change.

これに対し、非テレセントリックレンズによれば、図4(a)にも示すように、画像センサー423上において、測定対象は不等倍率で結像される。即ち、カメラからの距離が大きい程、得られる画像は小さく、その距離が小さい程、得られる像は大きくなる。   On the other hand, according to the non-telecentric lens, as shown in FIG. 4A, the measurement object is imaged at an unequal magnification on the image sensor 423. That is, the larger the distance from the camera, the smaller the obtained image, and the smaller the distance, the larger the obtained image.

そこで、本発明では、その光学系として、上述した非テレセントリックレンズを備えた位置検出カメラ42が採用されている。即ち、かかる非テレセントリック系の位置検出カメラ42によれば、既に上記に説明した、基板の浮き、又は、ダイの重複ボンディングを検出することが可能なる。なお、本発明を実施する際においては、上述した位置検出カメラ42の光学系を非テレセントリック系とすればよく、その場合、当該非テレセントリックレンズは、一般的にテレセントリックレンズよりも安価であることから、製造コストの上昇を伴うことなく、むしろ、コストの低減に資する構成となる。   Therefore, in the present invention, the position detection camera 42 including the above-described non-telecentric lens is employed as the optical system. That is, according to the non-telecentric position detection camera 42, it is possible to detect the floating of the substrate or the overlapping bonding of the dies already described above. In carrying out the present invention, the optical system of the position detection camera 42 described above may be a non-telecentric system. In that case, the non-telecentric lens is generally less expensive than a telecentric lens. The structure contributes to cost reduction without increasing the manufacturing cost.

続いて、上記に詳細を説明した半導体製造装置を構成する位置検出カメラ42によりその画像が検出される測定対象について、以下に、その詳細を説明する。   Next, details of the measurement object whose image is detected by the position detection camera 42 constituting the semiconductor manufacturing apparatus described in detail above will be described below.

添付の図5には、画像が検出される測定対象の一つである基板(リードフレーム)Sと、当該基板(リードフレーム)の一部に搭載されたダイDが示されている。更に、この図では、符号「T」により、1個のダイDを搭載するランド(タブとも言う)を示し、そして、符号「P」は、当該基板(リードフレーム)の表面上に予め設けられ、パターンマッチング等に用いられるユニークな認識パターン(基準マーク)を、「Q」は、当該基板(リードフレーム)の表面上に予め設けられている認識パターンであり、上記ユニークなパターン以外のパターン(ユニークでないパターン)をそれぞれ示している。   Attached FIG. 5 shows a substrate (lead frame) S that is one of the measurement targets from which an image is detected, and a die D mounted on a part of the substrate (lead frame). Furthermore, in this figure, a reference numeral “T” indicates a land (also referred to as a tab) on which one die D is mounted, and the reference numeral “P” is provided in advance on the surface of the substrate (lead frame). , “Q” is a unique recognition pattern (reference mark) used for pattern matching or the like, and is a recognition pattern provided in advance on the surface of the substrate (lead frame). (Non-unique pattern).

上述した基板(リードフレーム)Sは、図6(a)にも示すように、上流側から搬送され(図の矢印を参照)、上記ステージ44の上に、表面に形成された複数の貫通孔441を介して負圧により吸着され、更には、クランパ442などにより固定され、即ち、浮き上がらないように密着する。しかしながら、特に、近年においては、基板Sの厚さが増々薄くなってきており、所謂、たわみFが発生し易く、例えば、図6(b)にも示すように、基板SにたわみFが発生する場合がある。その際、図にも示すように、発生したたわみFにより、基板Sがステージ44の表面から浮き上がり、ダイDを精密に搭載できなくなる場合が発生する。   The substrate (lead frame) S described above is transported from the upstream side as shown in FIG. 6A (see the arrow in the figure), and has a plurality of through holes formed on the surface above the stage 44. It is adsorbed by a negative pressure through 441, and further fixed by a clamper 442 or the like, that is, it is in close contact so as not to float. However, in particular, in recent years, the thickness of the substrate S has become increasingly thinner, and so-called deflection F is likely to occur. For example, as shown in FIG. There is a case. At this time, as shown in the figure, the substrate S is lifted from the surface of the stage 44 due to the generated deflection F, and the die D cannot be precisely mounted.

かかる場合、上述した本発明の半導体製造装置においては、位置検出カメラ42により上記基板(リードフレーム)S表面を撮像することによれば、当該基板S表面のたわみによる浮き上がりを検出することが可能となる。より具体的には、例えば、P基板(リードフレーム)の表面上に予め設けられたパターンマッチング用のユニークなパターンPやそれ以外のQの画像を、上記位置検出カメラ42により取り込む。すると、上述したように、当該位置検出カメラ42が備えている非テレセントリックレンズによれば、カメラからの距離により得られる像の大きさが変化する。即ち、基板(リードフレーム)S表面において、たわみにより浮き上がった部分のパターンは、正常な(浮き上がっていない)部分に形成されたパターンに比較して、より大きな像となる。   In such a case, in the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention described above, when the surface of the substrate (lead frame) S is imaged by the position detection camera 42, it is possible to detect the floating due to the deflection of the surface of the substrate S. Become. More specifically, for example, a unique pattern P for pattern matching previously provided on the surface of the P substrate (lead frame) and other Q images are captured by the position detection camera 42. Then, as described above, according to the non-telecentric lens provided in the position detection camera 42, the size of the obtained image changes depending on the distance from the camera. That is, on the surface of the substrate (lead frame) S, the pattern of the portion that is lifted by the deflection becomes a larger image compared to the pattern formed on the normal (not lifted) portion.

そこで、例えば、測定対象上に形成されるパターンの形状や大きさを予め入力しておき(具体的には、例えば、制御部4を構成するRAM(主記憶装置)やHDD(補助記憶装置)に記憶しておく)、位置検出カメラ42により検出したパターンP又はQの像を当該記憶したパターンと比較することによれば、基板(リードフレーム)Sの浮き上がりの有無を容易に検出することができる。なお、その場合、測定対象上のパターンとしては、特に、基板(リードフレーム)の表面上に予め設けられ、パターンマッチング等に用いられるユニークなパターンPが好ましく、そして、上記浮き上がりの検出には、予め、閾値を設定しておき、検出したパターンの像の大きさが当該閾値を超えた場合に浮き上がりがあると判定することが好ましい。   Therefore, for example, the shape and size of the pattern formed on the measurement target are input in advance (specifically, for example, RAM (main storage device) or HDD (auxiliary storage device) constituting the control unit 4). By comparing the image of the pattern P or Q detected by the position detection camera 42 with the stored pattern, it is possible to easily detect whether or not the substrate (lead frame) S is lifted. it can. In this case, the pattern on the measurement target is preferably a unique pattern P that is provided in advance on the surface of the substrate (lead frame) and used for pattern matching or the like. It is preferable to set a threshold value in advance and determine that there is a lift when the size of the detected pattern image exceeds the threshold value.

また、その場合、制御部4を構成する表示装置上にその旨を表示し、エラーとして装置を停止させ、ステージを上下に移動し又は吸着のオン・オフを繰り返して基板を吸着し直すなどを行うようにすることも可能である。なお、かかる動作は、制御部4の動作を制御するためROMなどに格納されたソフトウェアを変更する等により、容易に実行可能である。   Further, in that case, the fact is displayed on the display device constituting the control unit 4, the device is stopped as an error, the stage is moved up and down, or suction is turned on / off repeatedly to suck the substrate again. It is also possible to do so. Such an operation can be easily executed by changing software stored in a ROM or the like in order to control the operation of the control unit 4.

続いて、添付の図7及び図8には、本発明の半導体製造装置においては、上述した基板(リードフレーム)Sの一部に搭載されるダイDが、ピックアップ装置12により、ウェハリングからピックアップされて移動し、基板(リードフレーム)S表面の所望の位置に搭載される様子を示している。   Subsequently, in FIGS. 7 and 8, the die D mounted on a part of the substrate (lead frame) S described above is picked up from the wafer ring by the pickup device 12 in the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention. It is shown that it is moved and mounted at a desired position on the surface of the substrate (lead frame) S.

まず、図7は、ピックアップ装置12がウェハリングの多数のダイの中から所定のダイDをピックアップする様子が示されており、ここでは、ピックアップ装置12は、その下面の真空吸着部をダイDの表面上に配置することにより、当該吸着部にダイDを吸着固定して移動する。   First, FIG. 7 shows a state in which the pickup device 12 picks up a predetermined die D from among a large number of dies in the wafer ring. Here, the pickup device 12 uses a vacuum suction portion on its lower surface as a die D. By moving the die D to the suction portion, the die D is fixed to the suction portion.

なお、この時、ウェハリングの多数のダイは、その下面を粘着性のシート上に一体に貼着して供給されており、その際、例えば、図8(a)に示すように、ピックアップ・ボンディングユニット120によりダイDをピックアップするとき、当該粘着物Gの付着により、隣接するダイDをも一緒にピックアップすることがある。その際、図に矢印で示すように、何らかの理由により下側のダイDに力が加わった場合には、図8(b)や(c)に示すように、二枚のダイDが重複した(下側のダイは、上下の面が逆)状態で、基板(リードフレーム)Sの表面に搭載されてしまい、製造される製品の信頼性の低減につながってしまう。   At this time, a large number of dies of the wafer ring are supplied with their lower surfaces integrally bonded onto an adhesive sheet. At this time, for example, as shown in FIG. When the die D is picked up by the bonding unit 120, the adjacent die D may be picked up together due to the adhesion of the adhesive G. At that time, as shown by the arrows in the figure, when a force is applied to the lower die D for some reason, as shown in FIGS. 8B and 8C, the two dies D overlap. The lower die is mounted on the surface of the substrate (lead frame) S in a state where the upper and lower surfaces are reversed, leading to a reduction in the reliability of the manufactured product.

そこで、一般的には、その後の検査の過程において、基板(リードフレーム)Sの表面に搭載されたダイDの表面の高さを測定することによりダイDの重複搭載の有無を検査していた。しかしながら、本発明の半導体製造装置においては、上述した位置検出カメラ42により、ダイDを搭載した後の表面(外形)を、上述した非テレセントリックレンズにより検出することによれば、その高さを検出することが可能となる。   Therefore, in general, in the subsequent inspection process, the presence or absence of overlapping mounting of the die D is inspected by measuring the height of the surface of the die D mounted on the surface of the substrate (lead frame) S. . However, in the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, the height (detection) is detected by detecting the surface (outer shape) after the die D is mounted by the above-described position detection camera 42 using the above-described non-telecentric lens. It becomes possible to do.

即ち、基板(リードフレーム)S上に、ダイDが重複して搭載された場合には、(一枚の)ダイDが通常に搭載された場合に比較して、より大きな像となる。そこで、例えば、基板(リードフレーム)S上に搭載されるダイDの形状(外形)やその大きさ(寸法)を予め入力しておき(具体的には、例えば、制御部4を構成するRAM(主記憶装置)やHDD(補助記憶装置)に記憶しておく)、ダイDを搭載した後、位置検出カメラ42により当該搭載したダイDの像を検出し、当該記憶したパターンと比較することによれば、ダイDの重複搭載の有無を容易に検出することができる。   That is, when the dies D are mounted on the substrate (lead frame) S in an overlapping manner, a larger image is obtained as compared with the case where the (single) die D is normally mounted. Therefore, for example, the shape (outer shape) and the size (dimension) of the die D mounted on the substrate (lead frame) S are input in advance (specifically, for example, the RAM constituting the control unit 4). (Stored in (main storage device) or HDD (auxiliary storage device)), after mounting the die D, the position detection camera 42 detects the image of the mounted die D and compares it with the stored pattern. According to this, it is possible to easily detect the presence or absence of overlapping mounting of the die D.

その場合、制御部4を構成する表示装置上にその旨を表示してエラーとして装置を停止させることも可能である。なお、かかる動作も、上記と同様、制御部4の動作を制御するためROMなどに格納されたソフトウェアを変更する等により、容易に実行可能である。   In that case, it is possible to display the fact on the display device constituting the control unit 4 and stop the device as an error. Similar to the above, this operation can be easily executed by changing software stored in a ROM or the like to control the operation of the control unit 4.

以上のように本発明の実施形態について説明したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention includes various alternatives, modifications, and variations without departing from the spirit of the present invention.

1…ウェハ供給部、3…ダイボンディング部、4…制御部、5…基板供給・搬送部、10…ダイボンダ、32…ボンディングヘッド部、41…ボンディングヘッド、41c…コレット、42…位置検出カメラ、423…画像センサー、422…テレセントリック系のレンズシステム、423…画像センサー、43…固定台、44…ボンディングステージ(ステージ)、120…ピックアップ・ボンディングユニット。     DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wafer supply part, 3 ... Die bonding part, 4 ... Control part, 5 ... Substrate supply and conveyance part, 10 ... Die bonder, 32 ... Bonding head part, 41 ... Bonding head, 41c ... Collet, 42 ... Position detection camera, 423 ... Image sensor, 422 ... Telecentric lens system, 423 ... Image sensor, 43 ... Fixing base, 44 ... Bonding stage (stage), 120 ... Pickup / bonding unit.

Claims (4)

基板上の所定の位置にダイを搭載する半導体製造装置であって、
先端にダイを吸着保持し、ステージ上に載置された前記基板上の所定の位置に当該ダイを搭載する手段と、
前記搭載手段によりダイの搭載が行われる前後において、当該ダイ又は/及び当該基板を含む測定対象を撮像する撮像手段と、
前記各手段の動作を制御することにより前記基板上の所定の位置に前記ダイを搭載する制御装置とを備えた半導体製造装置において、
前記撮像手段は、その光学系を非テレセントリックレンズを含むレンズシステムにより構成されていることを特徴とする半導体製造装置。
A semiconductor manufacturing apparatus for mounting a die at a predetermined position on a substrate,
Means for sucking and holding the die at the tip, and mounting the die at a predetermined position on the substrate placed on the stage;
Imaging means for imaging a measurement object including the die or / and the substrate before and after the mounting of the die by the mounting means;
In a semiconductor manufacturing apparatus provided with a control device for mounting the die at a predetermined position on the substrate by controlling the operation of each means,
The imaging device is a semiconductor manufacturing apparatus characterized in that its optical system is constituted by a lens system including a non-telecentric lens.
前記請求項1に記載した半導体製造装置において、前記制御手段は、前記撮像手段により撮像した画像に基づいて、前記基板のステージからの浮き上がり、又は、前記ダイの重複搭載を判定することを特徴とする半導体製造装置。   The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the control unit determines whether the substrate is lifted from a stage or overlapped mounting of the die based on an image captured by the imaging unit. Semiconductor manufacturing equipment. 前記請求項2に記載した半導体製造装置において、前記撮像手段は、前記基板の表面に形成された認識パターン、又は、前記ダイの外形を撮像することを特徴とする半導体製造装置。   3. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the imaging unit images a recognition pattern formed on a surface of the substrate or an outer shape of the die. 前記請求項3に記載した半導体製造装置において、前記制御手段は、更に、その判定結果を表示するための手段を備えていることを特徴とする半導体製造装置。   4. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 3, wherein the control means further includes means for displaying the determination result.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014179562A (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd Die bonder, bond head device thereof, and collet position adjusting method
WO2022099583A1 (en) * 2020-11-13 2022-05-19 苏州康代智能科技股份有限公司 Optical detection system based on self-adaptive telecentric lens

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008294065A (en) * 2007-05-22 2008-12-04 Juki Corp Electronic component mounting method and apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008294065A (en) * 2007-05-22 2008-12-04 Juki Corp Electronic component mounting method and apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014179562A (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd Die bonder, bond head device thereof, and collet position adjusting method
WO2022099583A1 (en) * 2020-11-13 2022-05-19 苏州康代智能科技股份有限公司 Optical detection system based on self-adaptive telecentric lens

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