特許 7126906 搬送装置、搬送方法、ダイボンダ、およびボンディング方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-19

(45)【発行日】2022-08-29

(54)【発明の名称】搬送装置、搬送方法、ダイボンダ、およびボンディング方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/52 20060101AFI20220822BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20220822BHJP

【ＦＩ】

H01L21/52 F

H01L21/68 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018166601

(22)【出願日】2018-09-06

(65)【公開番号】P2020038951

(43)【公開日】2020-03-12

【審査請求日】2021-08-03

(73)【特許権者】

【識別番号】000110859

【氏名又は名称】キヤノンマシナリー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100148987

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 礼子

(72)【発明者】

【氏名】永元 信裕

(72)【発明者】

【氏名】山口 慎也

【審査官】河合 俊英

(56)【参考文献】

【文献】特開平７－１９３０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平７－２９７２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２６０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－４１００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１４４７０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／５２

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

グレードが相違する複数種のワークをグレード毎に被供給部材の被供給部位に供給するために、各被供給部材を供給ポジションに順次搬送する搬送装置であって、
搬送レールに沿って往復動する前記グレードに対応する数の複数個のシャトルと、各シャトルを昇降させる昇降機構と、各被供給部材をシャトルに搬送レールに沿って搬送する搬送機構とを備え、前記シャトルは被供給部材を吸着する吸着機構を有し、
被供給部材を上流側からシャトルに供給する際には、供給されるシャトルよりも上流側のシャトル乃至被供給部材が下降した状態となって、供給の妨げが防止され、被供給部材を下流側の装置外へ搬出する際には、搬出する被供給部材よりも下流側のシャトル乃至被供給部材が下降した状態となって、搬出の妨げが防止されることを特徴とする搬送装置。

【請求項2】

搬送レールは、相対向する一対のガイドレールを備え、各ガイドレールには、シャトルが下降した際に被供給部材を受ける部材受けを有することを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。

【請求項3】

一対のガイドレールは、ガイドレール間隔の拡縮が可能であり、間隔拡大状態でガイドレール間の被供給部材乃至シャトルの昇降を許容し、間隔縮小状態で部材受けによる被供給部材の受けが可能であることを特徴とする請求項２に記載の搬送装置。

【請求項4】

搬送機構は、被供給部材を上流側からシャトルに供給する供給搬送と、ワークの搭載が完了した被供給部材を下流側へ搬送する搬出搬送とを行うことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の搬送装置。

【請求項5】

前記シャトルは、被供給部材を加熱する加熱機構を有することを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の搬送装置。

【請求項6】

前記ワークがウェハのチップであり、被供給部材がその被供給部位であるアイランド部となる基板であり、前記請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の搬送装置を用いて、供給ポジションであるボンディングポジションに搬送されてきた基板のアイランド部に順次チップをボンディングすることを特徴とするダイボンダ。

【請求項7】

グレードが相違する複数種のワークをグレード毎に被供給部材の被供給部位に供給するために、各被供給部材を供給ポジションに順次搬送する搬送方法であって、
前記グレードに対応する数の複数個のシャトルに、被供給部材を上流側から供給し、供給ポジションに配設したシャトル上の被供給部材に対してその被供給部材に搭載すべきグレードのチップを供給し、この被供給部材上にすべてワークの搭載が完了した後、搭載完了した被供給部材を下流側へ搬送して装置外へ搬出し、この供給ポジションよりも上流側のシャトル乃至シャトルに保持されている被供給部材が下降する退避状態として、装置外への被供給部材の搬出によって、空となったシャトルに新たな被供給部材を供給することを特徴とする搬送方法。

【請求項8】

前記ワークがウェハのチップであり、被供給部材がその被供給部位であるアイランド部となる基板であり、前記請求項７に記載の搬送方法を用いて、ボンディングポジションに搬送されてきた基板のアイランド部に順次チップをボンディングすることを特徴とするボンディング方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、搬送装置、搬送方法、ダイボンダ、およびボンディング方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の製造においては、多数個の素子を一括して造り込まれたウェハをダイシングして個々の半導体チップに分離し、これを一個ずつリードフレーム等の所定位置にボンディングするというチップボンディングの手法が採用されている。そして、このチップボンディングにはダイボンダ（ボンディング装置）が用いられる。

【0003】

ボンディング装置は、図１１に示すように、供給部２の半導体チップ１を吸着するコレット３を有するボンディングアーム（図示省略）と、供給部２の半導体チップ１を観察する確認用カメラ（図示省略）と、ボンディング位置でリードフレーム４のアイランド部５を観察する確認用カメラ（図示省略）とを備える。

【0004】

供給部２は半導体ウェハ６（図１２参照）を備え、半導体ウェハ６が多数の半導体チップ１に分割されている。すなわち、ウェハ６は粘着シート（ダイシングシート）に貼り付けられ、このダイシングシートが環状のフレームに保持される。そして、このダイシングシート上のウェハ６に対して、円形刃（ダイシング・ソー）等を用いて、個片化してチップ１を形成する。また、コレット３を保持しているボンディングアームは搬送機構を介して、ピックアップ位置とボンディング位置との間の移動が可能となっている。

【0005】

また、このコレット３は、その下端面に開口した吸着孔を介してチップ１が真空吸引され、このコレット３の下端面にチップ１が吸着する。なお、この真空吸引（真空引き）が解除されれば、コレット３からチップ１が外れる。

【0006】

次にこのダイボンダを使用したダイボンディング方法を説明する。まず、供給部２の上方に配置される確認用カメラにてピックアップすべきチップ１を観察して、コレット３をこのピックアップすべきチップ１の上方に位置させた後、矢印Ｂのようにコレット３を下降させてこのチップ１をピックアップする。その後、矢印Ａのようにコレット３を上昇させる。

【0007】

次に、ボンディング位置の上方に配置された確認用カメラにて、ボンディングすべきリードフレーム４のアイランド部５を観察して、コレット３を矢印Ｅ方向へ移動させて、このアイランド部５の上方に位置させた後、コレット３を矢印Ｄのように下降移動させて、このアイランド部５にチップ１を供給する。また、アイランド部５にチップを供給した後は、コレット３を矢印Ｃのように上昇させた後、矢印Ｆのように、ピックアップ位置の上方の待機位置に戻す。

【0008】

コレット３は、搬送機構としての移動機構（図示省略）にて、ピックアップポジションＰ上での矢印Ａ方向の上昇および矢印Ｂ方向の下降と、ボンディングポジションＱ上での矢印Ｃ方向の上昇および矢印Ｄ方向の下降と、ピックアップポジションＰとボンディングポジションＱとの間の矢印Ｅ、Ｆ方向の往復動とが可能とされる。移動機構は図示省略の制御手段にて前記矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの移動が制御される。なお、移動機構としては、シリンダ機構、ボールねじ機構、モーターリニア機構等の種々の機構にて構成することができ，ＸＹＺ軸ステージ（ステージ装置）を使用することができる。

【0009】

ところで、ピックアップするウェハ上のダイ（チップ）には、電気的特性により複数のグレードがある。このような複数のグレードを有するダイを基板に実装する場合、グレード毎にダイボンダを用いることになる。このため、作業時間が大となって、生産性に劣るものであった。

【0010】

そこで、従来には、ウェハの有する電気的特性の異なるダイを複数のグレード毎に分類した分類ダイの分類マップを作成し、前記ウェハからダイをピックアップし、ボンディングヘッドで基板又はダイ上にボンディングし、搬送レーンによって前記分類ダイに対応した分類基板を前記分類基板の単位で搬送し、単一の前記搬送レーンと単一の前記ボンディングヘッドを有するダイボンダが提案されている（特許文献１）。

【0011】

すなわち、複数の基板を搬送する機能を備えた搬送ユニットが２つ装置内に設置され、それぞれの搬法ユニット上の固定位置に装備された加熱ステージ上に、基板搬送を行い、ウェハから第１グレード(最上グレード)チップをピックアップし、1つの搬送ユニット(第１レーン)上へ供給された基板に専用のボンディングヘッドでボンディングを行う。同じウェハ上にある第１グレード以外のチップは、もう一つの搬送ユニット(第２レーン)上に供給された複数枚の基板に同じく専用ボンディングヘッドにより、グレードごとに基板を交換しながらボンディングを行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【文献】特許第６１２４９６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

前記特許文献１では、ボンディング要素（ヘッド・アーム・認識機構・搬送機構）を２つずつ装備する必要がある。このため、コスト高となるとともに、２つのボンディング要素を調整統一する必要があり、精度悪化するおそれがある。また、コストに対して生産が低いものとなる。さらに、ウェハ上に最上グレードのチップだけの場合、他のグレードのチップの基板搬送でロスが生じる。

【0014】

本発明は、上記課題に鑑みて、装置全体のシンプル化を図ることができ、しかも、調整の複雑化を回避でき、ウェハ上のグレード毎のチップ残数、基板のボンディング残数情報を活用したボンディング作業を行うことができ生産性に優れる搬送装置、搬送方法、ダイボンダ、およびボンディング方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明の搬送装置は、グレードが相違する複数種のワークをグレード毎に被供給部材の被供給部位に供給するために、各被供給部材を供給ポジションに順次搬送する搬送装置であって、搬送レールに沿って往復動する前記グレードに対応する数の複数個のシャトルと、各シャトルを昇降させる昇降機構と、各被供給部材をシャトルに搬送レールに沿って搬送する搬送機構とを備え、前記シャトルは被供給部材を吸着する吸着機構を有し、被供給部材を上流側からシャトルに供給する際には、供給されるシャトルよりも上流側のシャトル乃至被供給部材が下降した状態となって、供給の妨げが防止され、被供給部材を下流側の装置外へ搬出する際には、搬出する被供給部材よりも下流側のシャトル乃至被供給部材が下降した状態となって、搬出の妨げが防止されるものである。

【0016】

本発明の搬送装置によれば、例えば、最上のグレードのワークが供給される被供給部材が供給ポジションに搬送されてきた場合、この被供給部材の被供給部位に最上のグレードワークが順次供給される。そして、この被供給部材の全被供給部位へのワークの搭載が完了すれば、ワークの搭載が完了した被供給部材が下流側へ搬出され、空となった供給ポジションに、最上グレード（以下第１グレードと呼ぶ）のワークが供給される新たな被供給部材が供給される。この際、供給ポジションよりも上流側のシャトル乃至被供給部材が下降した状態となって、この新たな被供給部材の供給ポジションへの搬送が妨げられない。

【0017】

そして、供給ポジションへ搬送されてきた新たな被供給部材の被供給部位に対して、第１グレードのワークが順次供給される。このため、被供給部材の全被供給部位へのワークの搭載が完了すれば、この被供給部材が下流側へ搬出されるが、被供給部材への全ワークの搭載前に、ワーク供給源（ワーク集合体）における第１グレードのワークが無くなり、他のグレード（第２グレード、及び第３グレード）のワークがこのワーク集合体に残っている場合、第１グレードのワーク用の被供給部材が一端下流側に搬送され、次のグレード（例えば、第２グレード）用の被供給部材が供給ポジションへ搬送される。その後は、この第２グレード用の被供給部材にワーク集合体における第２グレードのワークが供給される。

【0018】

そして、その第２グレード用の被供給部材に第２グレードのワークの搭載が完了すれば、この被供給部材は、下流へ搬出される。この際、供給ポジションよりも下流側に配置されているシャトル乃至被供給部材が下降した状態となって、第２グレード用の被供給部材の下流側への搬出の妨げにならない。また、第２グレードの全ワーク搭載の完了前に、ワーク供給源（ワーク集合体）における第２グレードのワークが無くなり、第３グレードのワークがワーク集合体に残っている場合、第２グレード用の被供給部材も供給ポジションよりも下流側へ搬送され、第３グレード用の被供給部材が供給ポジションに搬送される。

【0019】

そして、この第３グレード用の被供給部材に第３グレードにワークが順次供給され、その第３グレード用の被供給部材に第３グレードのワークの搭載が完了すれば、この被供給部材は、下流へ搬出される。この際、供給ポジションよりも下流側に配置されているシャトル乃至被供給部材が下降した状態となって、第３グレード用の被供給部材の下流側への搬出の妨げにならない。また、第３グレードのワークの搭載が完了する前に、ワーク供給源（ワーク集合体）における第３グレードのワークが無くなった場合、ワーク集合体のワークが無くなっており、新たなワーク集合体を補充することになる。

【0020】

このため、第１グレード用の被供給部材を供給ポジションに戻し、この第１グレード用の被供給部材に第１グレードのワークを供給する。その後は、ワークの搭載が完了すれば、この被供給部材は、下流へ搬出される。以下同様に、第２グレードおよび第３グレードのワークの搭載が第２グレード用及び第３グレード用の被供給部材が順次供給され、順次、下流側へ搬出することができる。

【0021】

このため、本発明では、ワーク供給源（ワーク集合体）におけるグレード毎のワークの残数、被供給部材の被供給部位残数情報を活用できる。ワークのグレードが１種類であっても、複数種であっても対応できる。また、搬送機構としてシングルレーンとでき、シャトルが複数個となる。

【0022】

搬送レールは、相対向する一対のガイドレールを備え、各ガイドレールには、シャトルが下降した際に被供給部材を受ける部材受けを有するものであってもよい。このように、部材受けを有することによって、被供給部材を安定して搬送レール上に配置できる。

【0023】

一対のガイドレールは、ガイドレール間隔の拡縮が可能であり、間隔拡大状態でガイドレール間の被供給部材乃至シャトルの昇降を許容し、間隔縮小状態で部材受けによる被供給部材の受けが可能であるのが好ましい。このように、ガイドレール間隔の拡縮が可能であれば、このガイドレール間隔を拡大すれば、シャトル乃至被供給部材をガイドレールに邪魔されることなく昇降させることができる。しかも、ガイドレール間隔を縮小させれば、被供給部材のガイドレールでの受けが可能となる。

【0024】

搬送機構は、被供給部材を上流側からシャトルに供給する供給搬送と、ワークの搭載が完了した被供給部材を下流側へ搬送する搬出搬送とを行うものが好ましい。

【0025】

前記シャトルは、被供給部材を加熱する加熱機構を有するものでであってもよい。このように加熱機構を有するものでは、基板を加熱することができ、ワークが被供給部材に背接着剤を介して接着する場合、迅速にかつ安定して接着することができる。

【0026】

本発明のダイボンダは、前記ワークがウェハのチップであり、被供給部材がその被供給部位であるアイランド部となる基板であり、前記搬送装置を用いて、供給ポジションであるボンディングポジションに搬送されてきた基板のアイランド部に順次チップをボンディングするものである。

【0027】

本発明のダイボンダによれば、前記搬送装置を用いて、ボンディングポジションに基板が搬送される。この場合、ワークとしてのチップに複数種のグレードを有しても、各グレードのチップをそのグレードのチップがボンディングされるべき基板に、順次チップをボンディングしていくことができる。

【0028】

本発明の搬送方法は、グレードが相違する複数種のワークをグレード毎に被供給部材の被供給部位に供給するために、各被供給部材を供給ポジションに順次搬送する搬送方法であって、前記グレードに対応する数の複数個のシャトルに、被供給部材を上流側から供給し、供給ポジションに配設したシャトル上の被供給部材に対してその被供給部材に搭載すべきグレードのチップを供給し、この被供給部材上に全てワークの搭載が完了した後、搭載完了した被供給部材を下流側へ搬送して装置外へ搬出し、この供給ポジションよりも上流側のシャトル乃至シャトルに保持されている被供給部材が下降する退避状態として、装置外への被供給部材の搬出によって、空となったシャトルに新たな被供給部材を供給するものである。

【0029】

本発明の搬送方法によれば、被供給部材に供給すべきグレードのワークを被供給部材に供給でき、被供給部材上に全てワークの搭載が完了した後は、搭載が完了した被供給部材を下流側の装置外へ搬出することができる。この際、供給ポジションよりも下流側に他のクレード用の被供給部材乃至シャトルは、下降する退避状態となっており、搭載が完了した被供給部材を下流側の装置外へ安定して搬出することができる。また、搬出後には、供給ポジションよりも上流側に他のクレード用の被供給部材乃至シャトルは、下降する退避状態となっており、空になったシャトルに新たな被供給部材を供給することができる。

【0030】

本発明のボンディング方法は、前記ワークがウェハのチップであり、被供給部材がその被供給部位であるアイランド部となる基板であり、前記搬送方法を用いて、供給ポジションであるボンディングポジションに搬送されてきた基板のアイランド部に順次チップをボンディングするものである。

【0031】

本発明のボンディング方法によれば、搬送方法を用いて、ボンディングポジションに基板が搬送される。この場合、ワークとしてのチップに複数種のグレードを有しても、各グレードのチップをそのグレードのチップがボンディングされるべき基板に、順次チップをボンディングしていくことができる。

【発明の効果】

【0032】

本発明は、ワーク供給源（ワーク集合体）におけるグレード毎のワークの残数、被供給部材の被供給部位残数情報を活用でき、搬送ロスの軽減を図ることが可能となる。ワークのグレードが１種類であっても、複数種であっても対応でき、生産効率の向上を図ることができる。また、搬送機構としてシンプルレーンとでき、シャトルが複数個となる。このため、シングルレーンとマルチシャトル方式となって、搬送機構をシンプルに構成でき、装置全体としてシンプル化を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明の搬送装置の簡略ブロック図である。

【図2】本発明の搬送装置の要部簡略斜視図である。

【図3】搬送レールと基板とシャトルとの関係を示し、（ａ）は基板がシャトル上に配置された状態の簡略図であり、（ｂ）はシャトルにて基板を吸着している状態の簡略図である。

【図4】搬送レールと基板とシャトルとの関係を示し、（ａ）は搬送レールのガイドレール間隔が拡大している状態の簡略図であり、（ｂ）はシャトル及び基板が下降している状態の簡略図である。

【図5】本発明の搬送方法を示し、第１グレードのワークの搭載から第２グレードのワークの搭載工程図である。

【図6】本発明の搬送方法を示し、第３グレードのワークの搭載工程図である。

【図7】基板の搬送工程を示し、（ａ）は供給ポジションの第１グレード用の基板が配設された状態の簡略図であり、（ｂ）は第１グレード用の基板を搬出する状態の簡略図であり、（ｃ）は次の基板を供給ポジションに搬送した状態の簡略図であり、（ｄ）は第１グレード用の基板に第１グレードのチップをボンディングしている状態の簡略図である。

【図8】基板の搬送工程を示し、（ａ）は第１グレード用の基板に第１グレードのチップをボンディングしている状態の簡略図であり、（ｂ）は第２グレード用の基板に第２グレードのチップをボンディングしている状態の簡略図であり、（ｃ）は第２グレードのチップの搭載が完了して、この基板を装置外へ搬出する状態の簡略図であり、（ｄ）は次の基板を供給ポジションに搬送した状態の簡略図であり、（ｅ）は第２グレード用の基板に第２グレードのチップをボンディングしている状態の簡略図であり、（ｆ）は第３グレード用の基板に第３グレードのチップをボンディングしている状態の簡略図であり、（ｇ）は第３グレード用の基板を装置外へ搬出する状態の簡略図である。

【図9】ワークを示す簡略図である。

【図10】ボンディング装置の動作を示す簡略図である。

【図11】一般的なボンディング装置の動作を示す簡略図である。

【図12】ウェハを示す簡略図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下本発明の実施の形態を図１～図１０に基づいて説明する。

【0035】

図１は本発明に係る搬送装置の簡略ブロック図を示し、この搬送装置は、グレードが相違する複数種のワークＷ（図９参照）をグレード毎に被供給部材Ｓ（図１０参照）の被供給部位Ｓａ（図１０参照）に供給するために、各被供給部材Ｓを供給ポジションＱ（図１０参照）に順次搬送するものである。ここで、ワークＷとしては、図９に示すように、ウェハ(ワーク集合体)２６から切り出されるチップ２１であり、このウェハ２６のチップ２１には複数種のグレードを有する。この実施形態では、３種類のグレードを有し、この３種類のグレードを、第１グレードと第２グレードと第３グレードと呼ぶ。また、１枚のウェハにおいては、第１グレードが多く、第２グレード及び第３グレードが少ない。この場合、第２グレードが第３グレードよりも多くても、第３グレードが第２グレードよりも多くても、第２グレードと第３グレードとが同数であってもよい。

【0036】

被供給部材Ｓとは、リードフレームなどの基板２２であり、被供給部位Ｓａとは、基板２２上のアイラド部２２ａであり、各アイラド部２２ａにチップ２１がボンディングされる。この際、図１０に示すようなボンディング装置が用いられる。このようなボンディング装置は、ウェハ２６から切り出されるチップ（半導体チップ）２１をピックアップポジションＰにてコレット（吸着コレット）２３でピックアップして、リードフレームなどの基板２２のボンディングポジションＱに移送（搭載）するものである。ウェハ２６は、金属製のリング（ウェハリング）に張設されたウェハシート（粘着シート２５）上に粘着されており、ダイシング工程によって、多数のチップ２１に分断（分割）される。

【0037】

コレット２３は、図１０に示すように、ピックアップポジションＰ上での矢印Ａ方向の上昇および矢印Ｂ方向の下降と、ボンディングポジションＱ上での矢印Ｃ方向の上昇および矢印Ｄ方向の下降と、ピックアップポジションＰとボンディングポジションＱとの間の矢印Ｅ、Ｆ方向の往復動とが可能とされる。コレット２３は、図示省略のボンディングヘッドに付設され、このボンディングヘッドはボンディングアーム（図示省略）に付設される。そこで、このボンディングアームが図示省略の制御手段にて制御されて、コレット２３が前記矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの移動が制御される。制御手段は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心としてＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等がバスを介して相互に接続されたマイクロコンピューターである。なお、ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。

【0038】

この搬送装置は、図２に示すように、基板２２を搬送するための搬送レール３０と、基板を保持するためのシャトル３１とを備える。搬送レール３０は、一対の平行に配設されるガイドレール３０ａ、３０ａを有する。

【0039】

そして、図１に示すように、ガイドレール３０ａ、３０ａのガイドレール間隔の拡縮を行うガイドレール拡縮機構３５と、シャトル３１を搬送レール３０に沿って搬送するシャトル搬送機構３６と、シャトル３１を昇降（上下動）させるシャトル昇降機構３７とを備える。また、シャトル３１には、加熱機構３８及び吸着機構３９が付設されている。

【0040】

ガイドレール３０ａ、３０ａは、図３と図４に示すように、帯板形状体からなり、上部各対向部には、受け片３０ａ１、３０ａ１が設けられ、受け片３０ａ１、３０ａ１にて基板２２が受けられる。ガイドレール拡縮機構３５は、シリンダ機構、ボールねじ機構、リニアガイド機構等の公知・公用の往復動機構を用いることができる。このガイドレール拡縮機構３５にて、図３に示すように一対のガイドレール３０ａ、３０ａが接近して基板２２の保持が可能な状態と、図４に示すように、一対のガイドレール３０ａ、３０ａが離間して、ガイドレール３０ａ、３０ａ間の基板２２乃至シャトル３１の上下動が可能な状態に変位する。

【0041】

シャトル３１は、図示省略の基盤上の昇降機構３７を介して配置される。基盤がシャトル搬送機構３６を介して、搬送レール３０に沿って往復動（１軸方向の往復動）する、この場合、シャトル３１を３個備え、その往復動方向に沿って所定ピッチで配設される。また、昇降機構３７は、シリンダ機構、ボールねじ機構、リニアガイド機構等の公知・公用の往復動機構を用いることができる。

【0042】

図３（ａ）では、基板２２がガイドレール３０ａ，３０ａの受け片３０ａ１、３０ａ１にて置けられた状態であって、この基板２２に対向するシャトル３１が下降した状態である。図３（ｂ）では、基板２２に対向するシャトル３１が上昇して、基板２２がこのシャトル３１にて受けられて受け片３０ａ１、３０ａ１から離間した状態となっている。

【0043】

図４（ａ）では、基板２２がこのシャトル３１にて受けた状態で、ガイドレール３０ａ，３０ａ間の間隔が開いた開状態となっている。図４（ｂ）では、シャトル３１が下降して、基板２２がガイドレール３０ａ，３０ａの受け片３０ａ１、３０ａ１よりの下位に位置している。なお、この図４（ｂ）では、ガイドレール３０ａ，３０ａ間の間隔が閉じた閉状態となっている。

【0044】

シャトル３１は、その上面が平坦面とされた平板体からなり、加熱機構３８は、例えば、シャトル３１に内蔵される電熱線と、この電熱線を加熱するための電源等とに構成することができるが、これに限るものではなく、蒸気を用いたものであっても、誘導加熱を用いたものであってもよい。すなわち、被供給部材Ｓとして加熱を必要とし、かつ、その加熱方法が被供給部材ＳやワークＷに悪影響を与えないものであればよい。また、吸着機構３９は、例えば、シャトル３１に配設される吸引通路と、この吸引通路に接続される真空発生器とで構成され、吸引通路は、シャトル３１の上面に開口する吸着口が形成されている。なお、真空発生器としては、真空ポンプを用いるものであっても、高圧空気を開閉制御してノズルよりディフューザに放出して拡散室に負圧を発生させるエジェクタ方式のものであってもよい。

【0045】

また、基板２２は基板搬送機構４０にて搬送レール３０に沿って搬送される。基板搬送機構４０は、基板２２をチャックするチャック部と、このチャック部を搬送レール３０に沿って往復動させる往復動機構とを有する。チャック部は、例えば、開閉可能のチャック爪等から構成でき、往復動機構としては、シリンダ機構、ボールねじ機構、リニアガイド機構等の公知・公用の往復動機構を用いることができる。

【0046】

ところで、前記各機構３５、３６、３７、３８、３９、４０は制御手段４５にて制御される。制御手段４５としては、前記ボンディング装置と同様、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心としてＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等がバスを介して相互に接続されたマイクロコンピューターである。なお、ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。このため、この制御手段４５でもって、ボンディング装置の制御手段を構成してもよい。

【0047】

次に、前記のように構成された搬送装置を用いて、基板２２のアイランド部２２ａにチップをボンディングする方法を説明する。まず、最下流のシャトル３１（以下、シャトル３１Ａと呼ぶ）をボンディングポジション（供給ポジション）Ｑ（図２等参照）に位置させる。そして、このシャトル３１Ａ上には、第１グレードのチップが搭載される基板２２（２２Ａ）を基板搬送機構４０にて搬送する。

【0048】

この際、他のシャトル３１（真ん中のシャトル３１をシャトル３１Ｂと呼び、最上流のシャトル３１をシャトル３１Ｃと呼ぶ）の上方にも基板２２を搬送しておく。すなわち、真ん中のシャトル３１Ｂ上には、第２グレードのチップ２１が搭載される基板２２（２２Ｂ）を基板搬送機構４０にて搬送し、最上流のシャトル３１Ｃ上には、第３グレードのチップが搭載される基板２２（２２Ｃ）を基板搬送機構４０にて搬送する。すなわち、各シャトル３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃと基板２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃが図７（ａ）に示す状態となっている。

【0049】

この状態で、図５に示すように、第１グレードのチップ２１のボンディングを開始する（ステップＳ１）。その後、ステップＳ２へ移行して、第１グレードのチップ２１の搭載が完了したか否かを判断する（この場合、基板２２Ａへのチップの搭載が完了したか否かを判断する）。ステップＳ２で完了していれば、ステップＳ３へ移行して、第２グレードのチップ２１のボンディングを開始する。この際、第１グレードのチップ２１の搭載が完了した基板２２を搬送レール３０に沿って下流側へ搬送して装置外へ搬出する。この場合、図７（ｂ）に示す状態として、搬出することになる。その後は、図７（ｃ）の状態となって、次の基板２２Ａがパレット３１Ａ上に搬送される。この際、中間のシャトル３１Ｂおよびこれに吸着されている基板２２Ｂと、最上流のパレット３１Ｃおよびこれに吸着されている基板２２Ｃとは下降した状態となり、次の基板２２Ａがパレット３１Ａ上の搬送の妨げとならない。その後、図７（ｄ）に示す状態、すなわち、図７（ａ）に示す状態に戻って、最下流の基板２２Ａへのチップ２１のボンディング可能状態となる。

【0050】

ステップＳ２で完了していなければ、ステップＳ４へ移行する。なお、チップ２１をボンディングする場合、搬送レール３０の搬送方向（長手方向）と直交する方向の一列のアイランド部２２ａへのボンディングが完了した後に、このボンディングしている基板２２を受けているシャトル３１を下流側へ所定量だけ移動させて、次の一列のアイランド部２２ａへのボンディングを可能とする。

【0051】

ステップＳ４では、第１グレードのチップ２１がウェハ２６に残っているか否かを判断する（残があるか否かを判断する）。残があれば、ステップＳ２へ戻り、第１グレードのチップ２１のボンディングを続行する。ステップＳ４で、残が無ければ、第１グレード用の基板２２を搬送レールに沿って下流側へ搬送して第１グレード用の基板２２を退避状態とする。(ステップＳ５)すなわち、図８（ａ）に示す状態から図８（ｂ）に示す状態とする。その後は、ステップＳ３へ移行して、第２グレードのチップ２１のボンディングを開始する。

【0052】

第２グレードのチップ２１のボンディングを開始すれば、ステップＳ６へ移行して、第２グレードのチップ２１の搭載が完了したか否かが判断される。完了していれば、図６のステップＳ７へ移行する。この際、図８（ｃ）に示す状態として、第２グレードのチップ２１の搭載が完了した基板２２を搬送レールに沿って下流側へ搬送して装置外へ搬出することになる。この搬出の際には、図４（ｂ）に示す状態となり、下流側にある第１グレード用の基板２２Ａを下降した退避状態となり、この装置外への搬出の際に、第１グレード用の基板２２Ａが妨げることなく、第２グレードのチップ２１の搭載が完了した基板２２Ｂを下流側へ搬送することができる。この場合、図８（ｄ）に示すように、次の基板２２ＢがボンディングポジションＱにいるシャトル３１Ｂ上に搬送され、その後、基板２２Ｂがシャトル３１Ｂに吸着されて、チップ２１がボンディング可能な状態とする。

【0053】

ステップＳ６で完了していなければ、ステップＳ８へ移行する。なお、第２グレード用の基板２２Ｂにチップ２１をボンディングする場合も、搬送レール３０の搬送方向（長手方向）と直交する方向の一列のアイランド部２２ａ（図１０参照）へのボンディングが完了した後に、このボンディングしている基板２２を受けているシャトル３１を下流側へ所定量だけ移動させて、次の一列のアイランド部２２ａへのボンディングを可能とする。

【0054】

ステップＳ８では、第２グレードのチップ２１がウェハ２６に残っているか否かを判断する（残ある否かを判断する）。残があれば、ステップＳ６へ戻り、第２グレードのチップ２１のボンディングを続行する。ステップＳ８で、残が無ければ、第２グレード用の基板２２を搬送レール３０に沿って下流側へ搬送して第１グレード用の基板２２Ａを図８（ｅ）に示すように、退避状態とする。ステップＳ９その後は、図６に示すステップＳ７へ移行して、図８（ｆ）に示す状態として、第３グレードのチップ２１のボンディングを開始する。

【0055】

第３のグレードのチップ２１のボンディングを開始した後は、ステップＳ１１へ移行して、第３グレードのチップ２１の搭載が完了したか否かが判断される。完了していれば、ステップＳ１２へ移行する。この際、図８（ｇ）示すように、チップ２１の搭載が完了した基板２２Ｃを、下流側への搬送可能状態として、この基板２２Ｃを装置外へ搬送（排出）する。この場合、第３グレードのチップ２１の搭載が完了した基板２２Ｃを搬送レール３０に沿って下流側へ搬送して装置外へ搬出することになるが、この搬出の際には、下流側にある第１グレード用の基板２２Ａ及び第２のグレード用の基板２２Ｂが下降した退避状態となっており、この装置外への搬出の際に、第１・第２グレード用の基板２２Ａ，２２Ｂにて邪魔されない。

【0056】

なお、第３のグレードのチップ２１のボンディングする場合も、搬送レール３０の搬送方向（長手方向）と直交する方向の一列のアイランド部２２ａ（図１０参照）へのボンディングが完了した後に、このボンディングしている基板２２Ｃを受けているシャトル３１Ｃを下流側へ所定量だけ移動させて、次の一列のアイランド部２２ａへのボンディングを可能とする。

【0057】

ステップＳ１１で搭載が完了していれば、ステップＳ１２へ移行して、この作業を終了するか否かが判断され、終了する場合が終了し、終了しない場合は図５のステップＳ１に戻る。

【0058】

ステップＳ１１で搭載が完了していなければ、ステップＳ１３へ移行して、第３グレードのチップ２１がウェハ２６に残っているか否かを判断する（残があるか否かを判断する）。残があれば、ステップＳ１１へ戻り、第３グレードのチップ２１のボンディングを続行する。ステップＳ１３で、残が無ければ、ステップＳ１４へ移行して、ウェハ２６のすべてのチップ２１がピックアップされたか否かが判断される。全てのチップ２１がピックアップされた場合、ステップＳ１５へ移行して、ピックアップポジションのウェハ２６を交換して、図５のステップＳ１に移行する。

【0059】

ステップＳ１４で、全てのチップ２１がピックアップされていない場合、ステップＳ１６へ移行して、残っているチップ２１をピックアップして、ボンディングすることになる。この場合、第１グレードのチップ２１が残っていれば、第１グレードのチップ２１をボンディングすることになり、第２グレードのチップ２１が残っていれば、第２グレードのチップ２１をボンディングすることになり、第３グレードのチップ２１が残っていれば、第３グレードのチップ２１をボンディングすることになる。全てのチップ２１がピックアップされるまで、ボンディング作業を行うことになる。

【0060】

このように、グレードが相違するチップ２１を、この搭載すべき基板２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに順次ボンディングしていくことができ、しかも、搭載が完了した基板２２Ａ，２２Ｂ，を下流側の装置外へ搬出していくことができる。

【0061】

本発明の搬送装置では、最上のグレードのワークＷが供給される被供給部材Ｓが供給ポジションＱに搬送されてきた場合、この被供給部材Ｓの被供給部位Ｓａに最上のグレードが順次供給される。そして、この被供給部材Ｓの全被供給部位ＳａへのワークＷの搭載が完了すれば、この被供給部材Ｓが下流側へ搬出され、ワークＷの搭載が完了した被供給部材Ｓが下流側へ搬出され、空となった供給ポジションＱに、最上グレード（第１グレード）のワークＷが供給される新たな被供給部材Ｓが供給される。この際、供給ポジションＱよりも上流側のシャトル３１乃至被供給部材Ｓが下降した状態となって、この新たな被供給部材Ｓの供給ポジションＱへの搬送が妨げられない。

【0062】

そして、供給ポジションＱへ搬送されてきた新たな被供給部材Ｓの被供給部位Ｓａに対して、第１グレードのワークＷが順次供給される。ところで、被供給部材Ｓの全被供給部位ＳａへのワークＷの搭載が完了すれば、この被供給部材Ｓが下流側へ搬出されるが、全被供給部材ＳａへのワークＷの搭載前に、ワーク供給源（ワーク集合体）における第１グレードのワークＷが無くなり、他のグレード（第２グレード及び第３グレード）のワークがこのワーク集合体に残っている場合、第１グレードのワーク用の被供給部材Ｓが一旦下流側に搬送され、次のグレード（例えば、第２グレード）用の被供給部材Ｓが供給ポジションＱへ搬送される。その後は、この第２グレード用の被供給部材Ｓにワーク集合体における第２グレードのワークＷが供給される。

【0063】

そして、その第２グレード用の被供給部材Ｓに第２グレードのワークＷの搭載が完了すれば、この被供給部材Ｓは、下流へ搬出される。この際、供給ポジションＱよりも下流側に配置されているシャトル３１乃至被供給部材Ｓが下降した状態となって、第２グレード用の被供給部材Ｓの下流側への搬出の妨げにならない。また、第２グレードのワークＷの搭載が完了する前に、ワーク供給源（ワーク集合体）における第２グレードのワークＷが無くなり、第３グレードのワークＷがワーク集合体に残っている場合、第２グレード用の被供給部材Ｓも供給ポジションＱよりも下流側へ搬送され、第３グレード用の被供給部材Ｓが供給ポジションＱに搬送される。

【0064】

そして、この第３グレード用の被供給部材Ｓに第３グレードのワークＷが順次供給され、その第３グレード用の被供給部材Ｓに第２グレードのワークＷの搭載が完了すれば、この被供給部材Ｓは、下流へ搬出される。この際、供給ポジションよりも下流側に配置されているシャトル３１乃至被供給部材Ｓが下降した状態となって、第３グレード用の被供給部材Ｓの下流側への搬出の妨げにならない。また、第３グレードのワークＷの搭載が完了する前に、ワーク供給源（ワーク集合体）における第３グレードのワークＷが無くなった場合、この場合、ワーク集合体のワークＷが無くなっており、新たなワーク集合体を補充することになる。

【0065】

このため、第１グレード用の被供給部材Ｓを供給ポジションに戻し、この第１グレード用の被供給部材Ｓに第１グレードのワークＷを供給する。その後は、ワークＷの搭載が完了すれば、この被供給部材Ｓは、下流へ搬出される。以下同様に、第２グレードおよび第３グレードのワークの搭載が第２グレード用及び第３グレード用の被供給部材Ｓが順次供給され、順次、下流側へ搬出することができる。

【0066】

従って、本搬送装置では、ワーク供給源（ワーク集合体）におけるグレード毎のワークＷの残数、被供給部材Ｓの被供給部位残数情報を活用できることになり、搬送ロス軽減を図ることが可能となる。しかも、ワークＷのグレードが１種類であっても、複数種であっても対応でき、生産効率の向上を図ることができる。また、搬送機構としてシンプルレーンとでき、シャトルが複数個となる。このため、シングルレーンとマルチシャトル方式となって、搬送機構をシンプルに構成でき、装置全体としてシンプル化を達成できる。

【0067】

搬送レール３０としては、相対向する一対のガイドレール３０ａ、３０ａを備え、各ガイドレール３０ａ、３０ａには、シャトル３１が下降した際に被供給部材Ｓを受ける部材受け３０ａ１，３０ａ1を有するものであってもよい。このように、部材受け３０ａ1を有することによって、被供給部材Sを安定して搬送レール３０上に配置できる。

【0068】

一対のガイドレール３０ａ、３０ａは、ガイドレール間隔の拡縮が可能であるのが好ましい。このように、ガイドレール間隔の拡縮が可能であれば、このガイドレール間隔を拡大すれば、シャトル乃至被供給部材をガイドレール３０ａ、３０ａに邪魔されることなく昇降させることができる。

【0069】

この実施形態では、搬送機構３６は、被供給部材Ｓを上流側からシャトル３０に供給する供給搬送と、ワークＷの搭載が完了した被供給部材Ｓを下流側へ搬送する搬出搬送とを行うものである。

【0070】

シャトル３０は、被供給部材Ｓを加熱する加熱機構３８を有するものであるので、基板を加熱することができ、ワークＷが被供給部材Ｓに接着剤を介して接着する場合、迅速にかつ安定して接着することができる。

【0071】

本発明のダイボンダによれば、前記搬送装置を用いて、ボンディングポジションＱに基板を搬送される。この場合、ワークＷとしてのチップ２１に複数種のグレードを有しても、各グレードのチップ２１をそのグレードのチップ２１がボンディングされるべき基板２２に、順次ボンディングしていくことができる。

【0072】

本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、シャトルとして、３個に限るものではなく、２個であっても、３個を超えるものであってもよい。搬送する被供給部材Ｓとして、前記実施形態では、ウェハ２６から切り出されたチップ２１をボンディングする基板２２であったが、このような基板２２ではなく、クレジットカード、キャッシュカード、ＩＣカード等のカードや、板金等の平板体であってもよい。このため、被供給部材Ｓに供給するワークＷとして、チップ２１に限るものではなく、被供給部材Ｓに応じた部品となる。また、被供給部材Ｓとして、基板２２でなく加熱を必要としないものであれば、加熱機構を省略することができる。なお、シャトル搬送機構３６として、３つのシャトル３１を一体的に搬送するものであったが、それぞれ独立して搬送できるものであってもよい。

【符号の説明】

【0073】

２１ チップ
２２ 基板
２２ａ アイランド部
３０ 搬送レール
３０ａ ガイドレール
３１ シャトル
３５ ガイドレール拡縮機構
３６ 搬送機構（シャトル搬送機構）
３７ 搬送機構（シャトル昇降機構）
３８ 加熱機構
３９ 吸着機構
４０ 搬送機構（基板搬送機構）
Ｐ ピックアップポジション
Ｑ 供給ポジション（ボンディングポジション）
Ｓ 被供給部材
Ｓａ 被供給部位
Ｗ ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】