特開 2024-42228 実装装置および半導体装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024042228

(43)【公開日】2024-03-28

(54)【発明の名称】実装装置および半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/52 20060101AFI20240321BHJP

【ＦＩ】

H01L21/52 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022146800

(22)【出願日】2022-09-15

(71)【出願人】

【識別番号】515085901

【氏名又は名称】ファスフォードテクノロジ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】小橋 英晴

(72)【発明者】

【氏名】山本 啓太

(72)【発明者】

【氏名】松添 明央

【テーマコード（参考）】

5F047

【Ｆターム（参考）】

5F047AA17

5F047BA21

5F047BB03

5F047BB19

5F047FA02

5F047FA04

5F047FA14

5F047FA72

5F047FA73

5F047FA74

(57)【要約】

【課題】ダイの側面における外観検査において異物と傷を区別して認識することが可能な技術を提供することにある。
【解決手段】実装装置は、ダイの側面に対向するように設置されるミラーと、前記ダイおよび前記ミラーの反射面が視野内に位置するように設けられる撮像装置と、前記撮像装置により前記ミラーの反射面を通過する鏡像および前記ダイの側面と前記ミラーとの間の領域の前記ミラーを介さない直接観測像を撮影し、前記鏡像で検出する異常が直接観測の位置で輪郭を検出する場合は異物、輪郭を検出しない場合は傷として判別するよう構成される制御装置と、を備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ダイの側面に対向するように設置されるミラーと、
前記ダイおよび前記ミラーの反射面が視野内に位置するように設けられる撮像装置と、
前記撮像装置により前記ミラーの反射面を通過する鏡像および前記ダイの側面と前記ミラーとの間の領域の前記ミラーを介さない直接観測像を撮影し、前記鏡像で検出する異常が直接観測の位置で輪郭を検出する場合は異物として判別し、輪郭を検出しない場合は傷として判別するよう構成される制御装置と、
を備える実装装置。

【請求項2】

請求項１の実装装置において、さらに、
前記ダイに対して上方に設けられる第一の照明装置と、
前記ダイに対して下方に設けられる第二の照明装置と、
を備え、
前記鏡像は前記第一の照明装置および前記第二の照明装置により照射される照明光により形成され、
前記直接観測像は前記第二の照明装置により照射される照明光により形成される実装装置。

【請求項3】

請求項２の実装装置において、
さらに、前記ミラーが設けられるベースと、前記ベースに設けられる台座と、を有する中間ステージを備え、
前記ベースは前記第二の照明装置を有する実装装置。

【請求項4】

請求項１の実装装置において、さらに、
前記ダイに対して斜め上方に設けられる第一の照明装置と、
前記ダイに対して斜め下方に設けられる第二の照明装置と、
を備え、
前記鏡像は前記第一の照明装置および前記第二の照明装置により照射される照明光により形成され、
前記直接観測像は前記第一の照明装置により照射される照明光により形成される実装装置。

【請求項5】

請求項４の実装装置において、
さらに、前記ミラーが設けられるベースと、前記ベースに設けられる台座と、を有する中間ステージを備え、
前記ベースは前記第二の照明装置を有する実装装置。

【請求項6】

請求項１の実装装置において、
さらに、前記撮像装置の光学軸に沿って照明光を照射する照明装置を備え、
前記鏡像は前記照明装置により照射される照明光により形成され、
前記直接観測像は前記照明装置により照射される照明光により形成される実装装置。

【請求項7】

請求項６の実装装置において、
さらに、前記ミラーが設けられるベースと、前記ベースに設けられる台座と、を有する中間ステージを備える実装装置。

【請求項8】

請求項１から７の何れか一つの実装装置において、
前記制御装置は、
前記異常が傷であると判別する場合は、前記ダイを不良品と判定し、
前記異常が異物であると判別する場合は、
当該異物が所定大きさを超えるとき、不良品と判定し、
当該異物が所定大きさ以下であるとき、良品と判定するよう構成される実装装置。

【請求項9】

請求項１から７の何れか一つの実装装置において、
前記制御装置は、
前記異常が傷であると判別する場合は、前記ダイを不良品と判定し、
前記異常が異物であると判別する場合は、異物除去処理を行い、
異物が除去できないとき、不良品と判定し、
異物が除去できるとき、良品と判定するよう構成される実装装置。

【請求項10】

ダイの側面に対向するように設置されるミラーと、前記ダイおよび前記ミラーの反射面が視野内に位置するように設けられる撮像装置と、を備える実装装置にウエハを搬入する工程と、
前記撮像装置により前記ミラーの反射面を通過する鏡像および前記ダイの側面と前記ミラーとの間の領域の前記ミラーを介さない直接観測像を撮影し、前記鏡像で検出する異常が直接観測の位置で輪郭を検出する場合は異物、輪郭を検出しない場合は傷として判別する工程と、
を含む半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は実装装置に関し、例えば、ダイの側面を検査するダイボンダに適用可能である。

【背景技術】

【0002】

ダイボンダ等の半導体製造装置（実装装置）は、接合材料を用いて、例えば、素子を基板または素子の上にアタッチする（取り付ける）装置である。接合材料は、例えば、液状またはフィルム状の樹脂やはんだ等である。素子は、例えば、半導体チップやＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）、ガラスチップ等のダイ、または電子部品である。基板は、例えば、配線基板や金属薄板で形成されるリードフレーム、ガラス基板等である。

【0003】

ダイボンダにおいては、例えば、カメラを用いて取得した画像に基づいて、ダイの側面検査が行われる（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－１７９５５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ダイの側面上の異常をカメラによる撮像で検出したとき、その異常が異物によるものなのか、クラックやスクラッチ、チッピング等の傷によるものなのか、を撮像画像で判断することは難しい。

【0006】

本開示の課題はダイの側面における外観検査において異物と傷を区別して認識することが可能な技術を提供することにある。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
すなわち、実装装置は、ダイの側面に対向するように設置されるミラーと、前記ダイおよび前記ミラーの反射面が視野内に位置するように設けられる撮像装置と、前記撮像装置により前記ミラーの反射面を通過する鏡像および前記ダイ側面と前記ミラーとの間の領域の前記ミラーを介さない直接観測像を撮影し、前記鏡像で検出する異常が直接観測の位置で輪郭を検出する場合は異物、輪郭を検出しない場合は傷として判別するよう構成される制御装置と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、ダイの側面における外観検査において異物と傷を区別して認識することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は実施形態におけるダイボンダの概略上面図である。

【図2】図２は図１に示すダイボンダの概略側面図である。

【図3】図３は図１に示すダイボンダによる半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。

【図4】図４は図１に示すダイボンダにおけるステージ認識カメラ、照明装置および中間ステージを示す模式図である。

【図5】図５は図４に示す中間ステージにおける直接撮影を説明する概念図である。

【図6】図６は図４に示す構成において撮影された画像例を示す図である。

【図7】図７は異物と傷を区別して認識する表面検査のフローチャートである。

【図8】図８は第一変形例におけるステージ認識カメラ、照明装置および中間ステージを示す模式図である。

【図9】図９は図８に示す構成において撮影された画像例を示す図である。

【図10】図１０は図８に示す構成において撮影された他の画像例を示す図である。

【図11】図１１は第三変形例における異物と傷を区別して認識する表面検査のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施形態および変形例について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明を省略することがある。なお、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合がある。また、複数の図面の相互間においても、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は必ずしも一致していない。

【0011】

まず、実施形態のダイボンダの構成について図１および図２を用いて説明する。図１は実施形態におけるダイボンダの概略上面図である。図２は図１に示すダイボンダの概略側面図である。

【0012】

ダイボンダ１は、大別して、ダイ供給部１０と、ピックアップ部２０と、中間ステージ部３０と、ボンディング部４０と、搬送部５０と、各部の動作を監視し制御する制御部（制御装置）８０と、を有する。Ｙ軸方向がダイボンダ１の前後方向であり、Ｘ軸方向が左右方向である。ダイ供給部１０がダイボンダ１の前側に配置され、ボンディング部４０が後側に配置される。

【0013】

ダイ供給部１０は、ウエハＷを保持するウエハ保持台（不図示）と、ウエハＷからダイＤを剥離する剥離ユニット１３と、を有する。ウエハ保持台は図示しない駆動手段によってＸＹ方向に動かされ、ピックアップするダイＤが剥離ユニット１３の位置に動かされる。剥離ユニット１３は図示しない駆動手段によって上下方向に動かされる。ウエハＷはダイシングテープＤＴ上に接着されており、複数のダイＤに分割されている。ウエハＷが貼付されたダイシングテープＤＴは図示しないウエハリングに保持されている。ウエハＷとダイシングテープＤＴとの間にダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）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は加熱することで硬化する。

【0014】

ピックアップ部２０は、ピックアップヘッド２１と、ウエハ認識カメラ２４と、照明装置２５と、を有する。ピックアップヘッド２１は、剥離されたダイＤを先端に吸着保持するコレット２２を有し、ダイ供給部１０からダイＤをピックアップし、中間ステージ３１に載置する。ウエハ認識カメラ２４はウエハＷからピックアップするダイＤのピックアップ位置を把握する。なお、ピックアップ部２０は、図示しない、ピックアップヘッド２１を昇降、回転、Ｘ方向およびＹ方向に動かす各駆動部を有する。

【0015】

中間ステージ部３０は、中間ステージ３１と、ステージ認識カメラ３４と、照明装置３５と、を有する。中間ステージ３１は、四つのミラー３１１と、台座３１２と、ベース３１３と、台座３１２を回転するための駆動部と、を有する。ステージ認識カメラ３４は中間ステージ３１の上方に設置され、中間ステージ３１上のダイＤを撮影する。照明装置３５は、例えば、ステージ認識カメラ３４と中間ステージ３１との間に設置される同軸照明である。

【0016】

また、ミラー３１１は、ステージ認識カメラ３４の光学軸に対して所定角度傾いた反射面を有し、ベース３１３の上に四つ設置されている。なお、ミラー３１１は四つに限定されるものではなく、ダイＤの特定の二側面のみを認識する場合は、二つであってもよいし、ダイＤの特定の一側面のみを認識する場合は、一つであってもよい。ダイＤの一側面に対向する一つのミラー３１１は複数のミラーで構成されていてもよい。

【0017】

ミラー３１１は、例えば、対向する側面が直角二等辺三角形状であり、他の側面、底面および反射面を有する斜面が矩形状である三角柱で構成されている。すなわち、反射面は平面状である。ミラー３１１は鏡の他にプリズムで構成してもよい。

【0018】

所定角度は、ダイＤの側面に対して垂直に近い角度で照明装置３５の照明光が照射されると共に、ダイＤの側面を垂直に近い角度で撮像が可能となる角度である。ミラー３１１の反射面にダイＤの側面像を反射させ、中間ステージ３１上方に設置してあるステージ認識カメラ３４にてダイＤの上面および四つの側面を同時に（一回の露光で）撮像し検査することが可能である。

【0019】

台座３１２にはダイＤが一時的に載置される。台座３１２のダイＤが載置される載置面はミラー３１１が設置される面（ベース３１３の上面）よりも高い。台座３１２は載置されるダイＤを吸着するための吸着孔を有する。また、台座３１２は例えば柱状であり、その上面である載置面はダイＤよりも小さい。この場合、ダイＤが載置面に吸着されている状態においてダイＤの外周端部が撓んで変形しない大きさである。これにより、ミラー３１１をダイＤに近づけて設けることが可能となる。また、ダイＤの下端部の撮影が容易になる。また、載置するダイのサイズが変わった場合の対応も可能となる。このため、台座３１２を設けるのが好ましいが、設けなくてもよい。

【0020】

ステージ認識カメラ３４は、例えば、中間ステージ３１の直上に設置され、かつ中間ステージ３１の中心軸とステージ認識カメラ３４の光軸が一致するように垂直下方に視野角を向けて設置される。ステージ認識カメラ３４は、ダイＤおよび四つのミラー３１１の反射面が視野内に位置するように設置される。照明装置３５は、中間ステージ３１に載置されるダイＤをステージ認識カメラ３４が撮影可能な明るさにするため、光を照射する。照射された光のダイＤでの反射光は、四つのミラー３１１に入射する。この構成によって、ステージ認識カメラ３４は、ダイＤの側面から上面まで撮影することができる。

【0021】

四つのミラー３１１に入射した光は、四つのミラー３１１の上方に設置されたステージ認識カメラ３４の光軸に沿って入射する。ステージ認識カメラ３４は、ダイＤの上面および四つのミラー３１１からそれぞれ反射された被写体像を撮影する。ステージ認識カメラ３４が撮影した画像は、制御部８０に出力され、画像処理され、また、表示画面（図示しない）にも表示され得る。

【0022】

ボンディング部４０は、ボンドヘッド４１と、基板認識カメラ４４と、ボンドステージ４６と、を有する。ボンドヘッド４１はピックアップヘッド２１と同様にダイＤを先端に吸着保持するコレット４２を有する。基板認識カメラ４４は基板Ｓの位置認識マーク（図示せず）を撮像し、ボンド位置を認識する。ここで、基板Ｓには、最終的に一つのパッケージとなる、複数の製品エリア（以下、パッケージエリアＰという。）が形成されている。位置認識マークはパッケージエリアＰごとに設けられる。ボンドステージ４６は、基板ＳにダイＤが載置される際、上方向に動かされ、基板Ｓを下方から支える。ボンドステージ４６は基板Ｓを真空吸着するための吸引口（不図示）を有し、基板Ｓを固定することが可能である。ボンドステージ４６は基板Ｓを加熱する加熱部（不図示）を有する。なお、ボンディング部４０は、図示しない、ボンドヘッド４１を昇降、回転、Ｘ方向およびＹ方向に動かす各駆動部を有する。

【0023】

このような構成によって、ボンドヘッド４１は、ステージ認識カメラ３４の撮像データに基づいてピックアップ位置・姿勢を補正し、中間ステージ３１からダイＤをピックアップする。そして、ボンドヘッド４１は、基板認識カメラ４４の撮像データに基づいて基板ＳのパッケージエリアＰ上にピックアップされたダイＤをボンドし、又は既に基板ＳのパッケージエリアＰの上にボンドされたダイの上に積層する形でボンドする。

【0024】

搬送部５０は基板Ｓが移動する搬送レーン５２を有する。搬送レーン５２は基板ＳをＸ軸方向に搬送する。このような構成によって、基板Ｓは、図示しない基板供給部から搬送レーン５２に沿ってボンド位置（実装位置）まで移動し、ボンド後、図示しない基板搬出部まで移動したり、基板供給部まで戻ったりする。

【0025】

制御部８０は、ダイボンダ１の各部の動作を監視し制御するプログラム（ソフトウエア）およびデータを格納する記憶装置と、記憶装置に格納されたプログラムを実行する中央処理装置（ＣＰＵ）と、入出力装置（不図示）と、を備える。入出力装置は、画像取込装置（不図示）、モータ制御装置（不図示）およびＩ／Ｏ信号制御装置（不図示）等を有する。画像取込装置は、ウエハ認識カメラ２４、ステージ認識カメラ３４および基板認識カメラ４４からの画像データを取り込む。モータ制御装置は、ダイ供給部１０の駆動部、ピックアップ部２０の駆動部、ボンディング部４０の駆動部等を制御する。Ｉ／Ｏ信号制御装置は、種々のセンサ信号を取り込んだり、照明装置３５などのスイッチ等の信号部を制御したりする。

【0026】

ダイボンダ１を用いた半導体装置の製造工程の一工程であるボンド工程（製造方法）について図３を用いて説明する。図３は図１に示すダイボンダによる半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。以下の説明において、ダイボンダ１を構成する各部の動作は制御部８０により制御される。

【0027】

（ウエハ搬入工程：工程Ｓ１）
ウエハリング（不図示）がダイボンダ１のウエハカセット（不図示）に供給される。供給されたウエハリングがダイ供給部１０に供給されてダイボンダ１に搬入される。ここで、ウエハリングにはウエハＷから分割されたダイＤが貼付されたダイシングテープＤＴが保持されている。

【0028】

（基板搬入工程：工程Ｓ２）
基板Ｓが格納された基板搬送治具が基板供給部に供給してダイボンダ１に搬入される。基板供給部で基板Ｓが基板搬送治具から取り出されて不図示の搬送爪に固定される。

【0029】

（ピックアップ工程：工程Ｓ３）
工程Ｓ１後、所望するダイＤをダイシングテープＤＴからピックアップできるようにウエハ保持台が動かされる。ウエハ認識カメラ２４によりダイＤが撮影され、撮影により取得された画像データに基づいてダイＤの位置決めおよび表面検査が行われる。

【0030】

位置決めされたダイＤは剥離ユニット１３およびピックアップヘッド２１によりダイシングテープＤＴから剥離される。ダイシングテープＤＴから剥離されたダイＤは、ピックアップヘッド２１に設けられたコレット２２に吸着、保持されて、中間ステージ３１に搬送されて載置される。

【0031】

ステージ認識カメラ３４により中間ステージ３１の上のダイＤが撮影され、撮影により取得された画像データに基づいてダイＤの位置決めおよび表面検査が行われる。画像データを画像処理することによって、ダイボンダのダイ位置基準点からの中間ステージ３１上のダイＤのずれ量（Ｘ、Ｙ、θ方向）が算出されて位置決めが行われる。なお、ダイ位置基準点は、予め、中間ステージ３１の所定の位置を装置の初期設定として保持されている。画像データを画像処理することによって、ダイＤの表面検査が行われる。検査されたダイＤが不良の場合、ボンドヘッド４１によりダイＤを捨て置き領域へ搬送される。

【0032】

ダイＤを中間ステージ３１に搬送したピックアップヘッド２１はダイ供給部１０に戻される。上述した手順に従って、次のダイＤがダイシングテープＤＴから剥離され、以後同様の手順に従ってダイシングテープＤＴから１個ずつダイＤが剥離される。

【0033】

（ボンド工程：工程Ｓ４）
搬送部５０により基板Ｓがボンドステージ４６に搬送される。ボンドステージ４６上に載置された基板Ｓが基板認識カメラ４４により撮像され、撮影によって画像データが取得される。画像データが画像処理されることによって、ダイボンダ１の基板位置基準点からの基板Ｓのずれ量（Ｘ、Ｙ、θ方向）が算出される。なお、基板位置基準点は、予め、ボンディング部４０の所定の位置を装置の初期設定として保持されている。

【0034】

工程Ｓ３において算出された中間ステージ３１上のダイＤのずれ量からボンドヘッド４１の吸着位置が補正されてダイＤがコレット４２により吸着される。中間ステージ３１からダイＤを吸着したボンドヘッド４１によりボンドステージ４６に支持された基板Ｓの所定箇所にダイＤがボンドされる。ここで、基板Ｓの所定箇所は、基板ＳのパッケージエリアＰ、または、すでに素子が載置されており、それに加える形で素子をボンドする際の領域、または、積層ボンドする素子のボンド領域である。基板認識カメラ４４により基板ＳにボンドされたダイＤが撮影され、撮影により取得された画像データに基づいてダイＤが所望の位置にボンドされたかどうか等の検査が行われる。

【0035】

ダイＤを基板Ｓにボンドしたボンドヘッド４１は中間ステージ３１に戻される。上述した手順に従って、次のダイＤが中間ステージ３１からピックアップされ、基板Ｓにボンドされる。これが繰り返されて基板Ｓのすべての所定箇所にダイＤがボンドされる。

【0036】

（基板搬出工程：工程Ｓ５）
ダイＤがボンドされた基板Ｓが基板搬出部に搬送される。基板搬出部で基板搬送爪から基板Ｓが取り出されて基板搬送治具に格納される。ダイボンダ１から基板搬送治具に格納された基板Ｓが搬出される。

【0037】

上述したように、ダイＤは、基板Ｓ上に実装され、ダイボンダ１から搬出される。その後、例えば、ダイＤが実装された基板Ｓが格納された搬送治具がワイヤボンディング工程に搬送され、ダイＤの電極はＡｕワイヤ等を介して基板Ｓの電極と電気的に接続される。そして、基板Ｓがモールド工程に搬送され、ダイＤとＡｕワイヤとをモールド樹脂（図示せず）で封止することによって、半導体パッケージが完成する。

【0038】

積層ボンドする場合は、ワイヤボンディング工程に続いて、ダイＤが実装された基板Ｓが載置格納された搬送治具がダイボンダに搬入されて基板Ｓ上に実装されたダイＤの上にダイＤが積層され、ダイボンダから搬出された後、ワイヤボンディング工程でＡｕワイヤを介して基板Ｓの電極と電気的に接続される。第二段目より上のダイＤは、上述した方法でダイシングテープＤＴから剥離された後、ボンディング部に搬送されてダイＤの上に積層される。上記工程が所定回数繰り返された後、基板Ｓがモールド工程に搬送され、複数個のダイＤとＡｕワイヤとをモールド樹脂（図示せず）で封止することによって、積層パッケージが完成する。

【0039】

次に、中間ステージ部３０の詳細な構成について図４を用いて説明する。図４は図１に示すダイボンダにおけるステージ認識カメラ、照明装置および中間ステージを示す模式図である。

【0040】

照明装置３５は、ステージ認識カメラ３４の光学軸に対して所定角度傾いてダイＤに照明光ＯＩＬを照射するようダイＤの上方に設けられる斜光照明である。照明光ＯＩＬがダイＤの側面に照射され、ダイＤの側面で反射された光がミラー３１１で反射され、その反射光ＲＬはステージ認識カメラ３４に達する。これにより、ダイＤの側面に対して斜光照明の性質を有する暗視野方式の検査が可能になる。ここで、暗視野方式は、背景を暗くして見たいものを明るく映す方式である。

【0041】

照明装置３５では凹凸面である異物や傷は周囲よりも明るく映り、異物や傷を白く浮かび上がらせることは可能である。ここで、傷は、例えば、クラックやスクラッチ、チッピング等である。異物と傷を区別しない場合は、本明細書では、異常と総称する。なお、図４ではダイＤの側面に異物ＦＭおよびチッピングＣＨがある例を示している。

【0042】

図１、２に示すように、中間ステージ３１は四つのミラー３１１と台座３１２とベース３１３とを備える。図４に示すように、ベース３１３は、少なくともミラー３１１と台座３１２との間に形成されている照明部３１４を有する。なお、図４においては、中間ステージ３１の一部が示され、例えば、ミラー３１１は一つのみ示されている。照明装置３５および照明部３１４は四つのミラー３１１すべてに対応して配置される。例えば、照明装置３５は四つの斜光バー照明で構成される。台座３１２は上面視において四角形状および八角形状等の多角形状、円形状、楕円形状であってもよい。台座３１２のダイＤが載置される載置面３１２ａはミラー３１１を設置するベース３１３の上面（ステージ面）３１３ａよりも高くなるよう構成されている。

【0043】

照明部３１４はベース３１３の上面（ステージ面）３１３ａ側に拡散発光する照明発光面を有する。図４では、ダイＤの側面下部にある傷ＤＦに照明部３１４からの拡散光ＤＩＬが斜光照明光として照射される。そして、ダイＤの側面下部にある傷ＤＦで反射された光がミラー３１１で反射され、その反射光ＲＬはステージ認識カメラ３４に達する。

【0044】

また、図４では、ダイＤの側面上部にある異物ＦＭに斜光照明光ＯＩＬが照射される。そして、異物ＦＭで反射した光がミラー３１１で反射され、その反射光ＲＬはステージ認識カメラ３４に達する。

【0045】

傷ＤＦのあるダイＤは不良扱いとなるが、異物ＦＭの場合はサイズによっては良品として扱うことが可能である。例えば、異物ＦＭの大きさが所定値以上のもののみ不良とする。この扱いにより、歩留まりを改善することが可能である。しかし、ダイＤの側面に付着する異物ＦＭは繊維くずやＤＡＦ片であることがほとんどで、画像内では線状または高アスペクト比のブロブとして映し出される。このため、異物ＦＭは傷ＤＦと形状の特徴が似ており、異物ＦＭと傷ＤＦとを判別することは難しい。

【0046】

異物ＦＭと傷ＤＦの判別方法について図５および図６を用いて説明する。図５は図４に示す中間ステージにおける直接撮影を説明する概念図である。図６は図４に示す構成において撮影された画像例を示す図である。

【0047】

上述したように、異物ＦＭおよび傷ＤＦの存在自体は照明装置３５および照明部３１４からの照明光ＯＩＬがダイＤの側面に照射され、ダイＤの側面の異物ＦＭまたは傷ＤＦで反射された光がミラー３１１で反射され、その反射光ＲＬがステージ認識カメラ３４で撮影されて確認される。すなわち、ステージ認識カメラ３４は、ダイＤの側面のミラー３１１に映る鏡像ＭＩを撮影する。

【0048】

異物ＦＭはダイＤの側面に対し凸部になり、傷ＤＦはダイＤの側面に対し凹部になる。このとき、ミラー３１１に映る鏡像ＭＩではなく、ステージ認識カメラ３４で直視している領域を観察する。すなわち、ステージ認識カメラ３４は、鏡像ＭＩ以外にも、ダイＤの上面およびダイＤの外側周辺（ダイＤとミラー３１１との間）の領域の直接観測像ＤＯＩを撮影する。

【0049】

ダイＤの外側周辺の領域はダイＤの側面からみればほぼ真横から観測していることになるため、凹部は観測できず、凸部しか観測できない。図５に示すように、凸部である異物ＦＭは照明部３１４からの照射光を透過光として影による輪郭検出ができる。この性質を用いて、鏡像ＭＩで検出した異常が直接観測の位置で影による輪郭を検出できる場合は異物ＦＭ、そうでない場合は傷ＤＦとして判別できる。

【0050】

例えば、図６の図面上の左側の鏡像ＭＩにはダイＤの側面に異常ＡＢ１が白く映っている。この異常ＡＢ１に対応する直接観測像ＤＯＩには異常ＡＢ１が黒く映っており、影による輪郭が検出されている。したがって、この異常ＡＢ１は異物ＦＭと判断される。

【0051】

また、図６の図面上の右側の鏡像ＭＩの上側にはダイＤの側面に異常ＡＢ２が白く映っている。この異常ＡＢ２に対応する直接観測像ＤＯＩには異常が映っておらず、影による輪郭は検出されていない。したがって、この異常ＡＢ２は傷ＤＦ（チッピングＣＨ）と判断される。

【0052】

また、図６の図面上の右側の鏡像ＭＩの下側にはダイＤの側面に異常ＡＢ３が白く映っている。この異常ＡＢ３に対応する直接観測像ＤＯＩには異常ＡＢ３が白く映っており、影による輪郭は検出されていない。したがって、この異常ＡＢ３は傷ＤＦ（チッピングＣＨ）と判断される。

【0053】

次に、この動作フローについて図７を用いて説明する。図７は異物と傷を区別して認識する表面検査のフローチャートである。以下の説明において、ダイボンダ１を構成する各部の動作は制御部８０により制御される。

【0054】

（ダイプレース：ステップＳ１１）
ピックアップヘッド２１はダイＤを中間ステージ３１の台座３１２の上に載置（プレース）する。

【0055】

（アライメント：ステップＳ１２）
ステージ認識カメラ３４はダイＤを撮影して、制御部８０は撮影された画像に基づいてダイＤの姿勢を確認する。姿勢にずれ（水平面内の回転ずれ）がある場合、中間ステージ３１はそのずれを補正するようダイＤをアライメントする。

【0056】

（各面検査：ステップＳ１３）
ステージ認識カメラ３４はダイＤの各面（上面および四つの側面）を撮影して、制御部８０は撮影された画像に基づいて検査を行う。各面は一括に撮影しても良いし、個別に撮影しても良い。

【0057】

（異常判定：ステップＳ１４）
制御部８０は、図６に示すような鏡像ＭＩにおいて異常があるかどうか判定する。

【0058】

（生産継続：ステップＳ１５）
異常がない場合（ＮＯの場合）は、制御部８０はそのまま生産を継続する（ボンド工程を実施する）。

【0059】

（異物／傷判別：ステップＳ１６）
異常がある場合（ＹＥＳの場合）は、制御部８０は異常が異物ＦＭであるか傷ＤＦであるかを判別する。

【0060】

（エラーコールまたは廃棄：ステップＳ１７）
異物が傷であると判別する場合（ＮＯの場合）は、制御部８０は傷ＤＦがあるダイのボンド工程は行わず、傷ＤＦがあるダイを捨てる動作を行い廃棄する。そして、次のダイのピックアップにスキップする。あるいは、制御部８０はエラーコールして生産を停止する。

【0061】

（サイズ判定：ステップＳ１８）
異常が異物ＦＭであると判別する場合（ＹＥＳの場合）は、制御部８０は異物ＦＭの大きさが所定値以上かどうかを判定する。

【0062】

（生産継続：ステップＳ１９）
異物ＦＭの大きさが所定値未満であると判定する場合（ＮＯの場合）は、制御部８０はそのまま生産を継続する（ボンド工程を実施する）。

【0063】

異物ＦＭの大きさが所定値以上であると判定する場合（ＹＥＳの場合）は、ステップＳ１７に移る。

【0064】

実施形態によれば、下記の少なくとも一つの効果を有する。

【0065】

（ａ）ダイ側面の異物と傷を検出し、かつ異物と傷を判別することが可能である。

【0066】

（ｂ）傷のあるダイは不良扱いとなるが、異物の場合はそのサイズによっては良品として扱うことが可能である。すなわち、ダイ側面の状態による製品の実質的な不良判定をより正確に行うことが可能になる。これにより、歩留まりを改善させることが可能である。

【0067】

（ｃ）上記（ａ）（ｂ）の処理が１回の撮影で行うことが可能であり、高速に行うことが可能である。

【0068】

（ｄ）４側面の処理が１回の撮影で行うことが可能であり、高速に行うことが可能である。

【0069】

＜変形例＞
以下、実施形態の代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態にて説明されているものと同様の構成および機能を有する部分に対しては、上述の実施形態と同様の符号が用いられ得るものとする。そして、かかる部分の説明については、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施形態における説明が適宜援用され得るものとする。また、上述の実施例の一部、および、複数の変形例の全部または一部が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。

【0070】

（第一変形例）
第一変形例における中間ステージおよび照明装置について図８を用いて説明する。図８は第一変形例におけるステージ認識カメラ、照明装置および中間ステージを示す模式図である。

【0071】

照明装置３５はステージ認識カメラ３４と中間ステージ３１との間に配置されている。照明装置３５は、面発光照明（光源）３５１、ビームスプリッタ（半透過鏡）３５２を備える同軸落射照明（同軸照明）である。面発光照明３５１からの照射光は、ビームスプリッタ３５２によってステージ認識カメラ３４と同じ光軸で反射され、中間ステージ３１の撮像対象物に照射される。ステージ認識カメラ３４と同じ光軸で撮像対象物に照射されたその散乱光は、撮像対象物で反射し、そのうちの正反射光がビームスプリッタ３５２を透過してステージ認識カメラ３４に達し、撮像対象物の映像を形成する。

【0072】

中間ステージ３１の上にステージ認識カメラ３４の光軸に対して略４５度傾いた反射面を持つミラー３１１を設置すると、照明装置３５からの照明光ＣＩＬがミラー３１１において反射し、反射後の照明光がダイＤの側面に対して略垂直に照射される。そして、ダイＤの側面で反射した光がミラー３１１で反射され、その反射光ＲＬはステージ認識カメラ３４に達する。すなわち、ダイＤの側面に対して略垂直照明および略垂直撮像が可能になる。同軸照明の性質を有する明視野方式の検査が可能になる。ここで、明視野方式は、背景を明るくして見たいものを暗く映す方式である。

【0073】

異物ＦＭと傷ＤＦの判別方法について図８から図１０を用いて説明する。図９は図８に示す構成において撮影された画像例を示す図である。図１０は図８に示す構成において撮影された他の画像例を示す図である。

【0074】

図９および図１０に示すように、照明装置３５では凹凸面である異物ＦＭや傷ＤＦは周囲よりも暗く映り、異物ＦＭや傷ＤＦを黒く浮かび上がらせることは可能である。また、図１０に示すように、同軸照明を透過光と使用することでダイＤの裏面から下方に突起する異物ＦＭを影により輪郭検出が可能でありシルエット状に撮影可能である。

【0075】

図８に示すように、異物ＦＭおよび傷ＤＦの存在自体は照明装置３５からの照射光ＣＩＬがミラー３１１で反射されてダイＤの側面に照射され、ダイＤの側面の異物ＦＭまたは傷ＤＦで反射された光がミラー３１１で反射され、その反射光ＲＬがステージ認識カメラ３４で撮影されて確認される。すなわち、ステージ認識カメラ３４は、ダイＤの側面のミラー３１１に映る鏡像ＭＩを撮影する。

【0076】

異物ＦＭはダイＤの側面に対し凸部になり、傷ＤＦはダイＤの側面に対し凹部になる。このとき、ミラー３１１に映る鏡像ＭＩではなく、ステージ認識カメラ３４で直視している領域を観察する。すなわち、ステージ認識カメラ３４は、実施形態と同様に、鏡像ＭＩ以外にも、ダイＤの上面およびダイＤの外側周辺（ダイＤとミラー３１１との間）の領域の直接観測像ＤＯＩを撮影する。

【0077】

ダイＤの外側周辺の領域はダイＤの側面からみればほぼ真横から観測していることになるため、凹部は観測できず、凸部しか観測できない。図９に示すように、凸部である異物ＦＭは照明装置３５からの照射光をダイの背後照明光として明による輪郭検出ができる。この性質を用いて、鏡像ＭＩで検出した異常が直接観測の位置で明による輪郭を検出できた場合は異物ＦＭ、そうでない場合は傷ＤＦとして判別できる。

【0078】

（第二変形例）
実施形態では、直接観測において、凸部である異物ＦＭは照明部３１４からの照射光を透過光として影による輪郭検出される例を説明した。第二変形例における中間ステージ部は、実施形態と同様の構成であるが、異物ＦＭの検出方法が実施形態とは異なる。

【0079】

第二変形例においては、凸部である異物ＦＭは、第一変形例と同様に、直接観測において、照明装置３５からの照射光をダイの背後照明光として明による輪郭検出ができる。この場合、制御部８０は照明部３１４を相対的に暗くしたり、消灯（ＯＦＦ）したりする。第二変形例では、この性質を用いて、鏡像ＭＩで検出した異常が直接観測の位置で明による輪郭を検出できた場合は異物ＦＭ、そうでない場合は傷ＤＦとして判別できる。

【0080】

（第三変形例）
実施形態では、異物ＦＭの大きさが所定値以上の場合、不良品として扱う例を説明した。しかし、異物ＦＭを取り除けば良品として生産することが可能であるので、第三変形例では、異常を異物ＦＭと判別した場合、異物除去処理を行う。この動作フローについて図１１を用いて説明する。図１１は第三変形例における異物と傷を区別して認識する表面検査のフローチャートである。

【0081】

第三変形例におけるステップＳ１１～Ｓ１７は実施形態おけるステップＳ１１～Ｓ１７と同様の動作を行う。

【0082】

（クリーニング：ステップＳ２１）
ステップ１６において異常が異物ＦＭであると判別する場合（ＹＥＳの場合）は、制御部８０はダイＤのクリーニングを行う。クリーニングでは、エアーの吐出または吸引のノズルを近傍に設け、異物ＦＭの除去処理を行う。

【0083】

（再検査：ステップＳ２２）
制御部８０は、ステップＳ１３における検査と同様の検査を行う。

【0084】

（異常判定：ステップＳ２３）
制御部８０は、ステップＳ１４における異常判定と同様の異常判定を行う。

【0085】

（生産継続：ステップＳ２４）
異常がない場合（ＮＯの場合）は、制御部８０はそのまま生産を継続する（ボンド工程を実施する）。異物ＦＭがある場合（ＹＥＳの場合）は、制御部８０はステップＳ１７に移る。

【0086】

以上、本開示者によってなされた開示を実施形態および変形例に基づき具体的に説明したが、本開示は、上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、種々変更可能であることはいうまでもない。

【0087】

例えば、実施形態では、ミラーを中間ステージの上に設けてミラーの間にダイを載置する例を説明したが、中間ステージ等のステージは必ずしも必要はない。ミラーはダイの側面に対向する位置に設ければよい。例えば、支柱等でミラーを固定し、ピックアップヘッドまたはボンドヘッドのコレットにより固定されたダイをそのミラーの間に搬送して側面検査を行うようにしてもよい。この場合、照明部３１４に代えて斜光照明装置を使用する。

【0088】

実施形態では、照明部３１４はベース３１３の上面（ステージ面）３１３ａ側に拡散発光する照明発光面を有する例を説明したが、これに限定されるものでなく、導光板で構成してもよい。また、実施形態の照明発光面（背面照明）にあたる部分に拡散反射する部材を設置し、そこに、照明装置から平行光を照射することで背面照明の代わりとしてもよい。また、実施形態の照明発光面（背面照明）にあたる部分に蛍光拡散シートを設置し、そこに照明装置から紫外光を照射するにしてもよい。

【0089】

実施形態では、ダイ供給部からダイをピックアップヘッドによりピックアップして中間ステージに載置し、中間ステージに載置されたダイをボンディングヘッドによりピックアップして基板にボンディングするダイボンダについて説明したが、ピックアップヘッドがなく、ダイ供給部のダイをボンディングヘッドによりピックアップして中間ステージに載置し、中間ステージに載置されたダイをボンディングヘッドによりピックアップして基板にボンディングするようにしてもよい。

【0090】

実施形態ではウエハの裏面にＤＡＦが貼付されているが、ＤＡＦはなくてもよい。

【0091】

実施形態ではダイの表面を上にしてボンディングされるが、ダイをピックアップ後ダイの表裏を反転させて、ダイの裏面を上にしてボンディングしてもよい。この装置はフリップチップボンダという。

【0092】

実施形態では、ダイ供給部のウエハからダイをピックアップする例を説明したが、トレイからダイをピッアップしてもよい。

【0093】

実施形態では、ダイボンダを例に説明したが、電子部品や半導体チップを配線基板に配置するチップマウンタ（表面実装機）にも適用できる。

【符号の説明】

【0094】

１・・・ダイボンダ（実装装置）
３１１・・・ミラー
３４・・・ステージ認識カメラ（撮像装置）
３５・・・照明装置
Ｄ・・・ダイ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】