特許7570258 | 知財ポータル「IP Force」

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ ファスフォードテクノロジ株式会社の特許一覧

特許7570258ダイボンディング装置および半導体装置の製造方法

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

目に優しい文字サイズ小中大 PDF Top

< >

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28

(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】2024-10-10

(45)【発行日】2024-10-21

(54)【発明の名称】ダイボンディング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 20060101AFI20241011BHJP

【ＦＩ】

H01L21/52 F

H01L21/52 C

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021036749

(22)【出願日】2021-03-08

(65)【公開番号】P2022136916

(43)【公開日】2022-09-21

【審査請求日】2024-01-10

(73)【特許権者】

【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】勝俣浩司

(72)【発明者】

【氏名】浅川典靖

【審査官】正山旭

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５３－１０４１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０２９６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２１８５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２２８５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／００６８８２４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ２１／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウェハを保持し水平方向に移動するウェハ保持台と、
前記ウェハからダイをピックアップするヘッドと、
前記ウェハ保持台と前記ヘッドとを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ヘッドが前記ダイをピックアップする動作を行った後であって、前記ウェハを次にピックアップする予定のダイの位置に移動する途中または移動後において、前記ヘッドの前記ダイのピックアップミスを検出した際に、前記ピックアップする予定のダイをピックアップした後、前記ウェハをピックアップミスしたダイの位置に戻し、前記ピックアップミスしたダイをピックアップする動作を行うよう構成されるダイボンディング装置。

【請求項2】

請求項１のダイボンディング装置において、
さらに、前記ウェハからダイをピックアップする第二ヘッドを備え、
前記制御部は、前記ヘッドが前記ダイをピックアップする動作を行った後であって、前記ウェハを次にピックアップする予定のダイの位置に移動する途中または移動後において、前記ヘッドの前記ダイのピックアップミスを検出した際に、前記第二ヘッドにより前記ピックアップする予定のダイをピックアップしてから、前記ウェハをピックアップミスしたダイの位置に戻し、前記ヘッドにより前記ピックアップミスしたダイをピックアップする動作を行うよう構成されるダイボンディング装置。

【請求項3】

請求項２のダイボンディング装置において、
前記制御部によって動作を行うよう構成され、前記ウェハからダイをピックアップする前記ヘッドまたは前記第二ヘッドとは異なるヘッドを備えるダイボンディング装置。

【請求項4】

請求項２または３のダイボンディング装置において、さらに、
第一グレードのダイが載置される第一基板を搬送する第一搬送レーンと、
第二グレードのダイが載置される第二基板を搬送する第二搬送レーンと、
前記ヘッドがピックアップするダイが載置される第一中間ステージと、
前記第二ヘッドがピックアップするダイが載置される第二中間ステージと、
前記第一中間ステージに載置されるダイをピックアップし、前記第一基板に載置する第一ボンディングヘッドと、
前記第二中間ステージに載置されるダイをピックアップし、前記第二基板に載置する第二ボンディングヘッドと、
を備え、
前記制御部は、
前記ヘッドにより前記第一グレードのダイを前記ウェハからピックアップし、
前記第二ヘッドにより前記第二グレードのダイを前記ウェハからピックアップするよう構成されるダイボンディング装置。

【請求項5】

請求項２または３のダイボンディング装置において、さらに、
第一グレードのダイが載置される第一基板および第三基板を搬送する第一搬送レーンと、
第二グレードのダイが載置される第二基板を搬送する第二搬送レーンと、
前記ヘッドがピックアップするダイが載置される第一中間ステージと、
前記第二ヘッドがピックアップするダイが載置される第二中間ステージと、
前記第一中間ステージに載置されるダイをピックアップし、前記第一基板および前記第二基板に載置する第一ボンディングヘッドと、
前記第二中間ステージに載置されるダイをピックアップし、前記第三基板に載置する第二ボンディングヘッドと、
を備え、
前記制御部は、
前記ヘッドにより前記第一グレードのダイおよび前記第二グレードのダイを前記ウェハからピックアップし、
前記第二ヘッドにより前記第一グレードのダイを前記ウェハからピックアップし、
前記第三基板へのボンディングが終了すると、前記第三基板を排出すると共に、前記第一基板へのボンディングの終了を待たずに前記第一基板を前記第三基板側に搬送するよう構成されるダイボンディング装置。

【請求項6】

請求項２または３のダイボンディング装置において、さらに、
第一グレードのダイが載置される第一基板および第三基板を搬送する第一搬送レーンと、
第二グレードのダイが載置される第二基板および第四基板を搬送する第二搬送レーンと、
前記ヘッドがピックアップするダイが載置される第一中間ステージと、
前記第二ヘッドがピックアップするダイが載置される第二中間ステージと、
前記第一中間ステージに載置されるダイをピックアップし、前記第一基板および前記第二基板に載置する第一ボンディングヘッドと、
前記第二中間ステージに載置されるダイをピックアップし、前記第三基板および前記第四基板に載置する第二ボンディングヘッドと、
を備え、
前記制御部は、
前記ヘッドにより前記第一グレードのダイおよび前記第二グレードのダイを前記ウェハからピックアップし、
前記第二ヘッドにより前記第一グレードおよび前記第二グレードのダイを前記ウェハからピックアップし、
前記第三基板へのボンディングが終了すると、前記第三基板を排出すると共に、前記第一基板へのボンディングの終了を待たずに前記第一基板を前記第三基板側に搬送し、
前記第四基板へのボンディングが終了すると、前記第四基板を排出すると共に、前記第二基板へのボンディングの終了を待たずに前記第二基板を前記第四基板側に搬送するよう構成されるダイボンディング装置。

【請求項7】

請求項２または３のダイボンディング装置において、
さらに、第一グレードおよび第二グレードのダイが載置される、第一基板および第二基板を搬送する第一搬送レーンと、
前記ヘッドがピックアップするダイが載置される第一中間ステージと、
前記第二ヘッドがピックアップするダイが載置される第二中間ステージと、
前記第一中間ステージに載置されるダイをピックアップし、前記第一基板に載置する第一ボンディングヘッドと、
前記第二中間ステージに載置されるダイをピックアップし、前記第二基板に載置する第二ボンディングヘッドと、
を備え、
前記制御部は、
前記ヘッドにより前記第一グレードのダイおよび前記第二グレードのダイを前記ウェハからピックアップし、
前記第二ヘッドにより前記第一グレードおよび前記第二グレードのダイを前記ウェハからピックアップし、
前記第二基板へのボンディングが終了すると、前記第二基板を排出すると共に、前記第一基板へのボンディングの終了を待たずに前記第一基板を前記第二基板側に搬送するよう構成されるダイボンディング装置。

【請求項8】

請求項２または３のダイボンディング装置において、
さらに、第一グレードおよび第二グレードのダイが載置される、第一基板および第二基板を搬送する第一搬送レーンと、
前記ヘッドがピックアップするダイが載置される第一中間ステージと、
前記第二ヘッドがピックアップするダイが載置される第二中間ステージと、
前記第一中間ステージに載置されるダイをピックアップし、前記第一基板に載置する第一ボンディングヘッドと、
前記第二中間ステージに載置されるダイをピックアップし、前記第二基板に載置する第二ボンディングヘッドと、
を備え、
前記制御部は、
前記ヘッドにより前記第一グレードのダイおよび前記第二グレードのダイを前記ウェハからピックアップし、
前記第二ヘッドにより前記第一グレードおよび前記第二グレードのダイを前記ウェハからピックアップし、
前記第二基板へのボンディングが終了すると、前記第二基板を排出し、
前記第一基板へのボンディングが終了すると、前記第一基板を排出するよう構成されるダイボンディング装置。

【請求項9】

請求項１のダイボンディング装置において、さらに、
第一グレードおよび第二グレードのダイが載置される第一基板を搬送する第一搬送レーンと、
前記ヘッドがピックアップするダイが載置される第一中間ステージと、
前記第一中間ステージに載置されるダイをピックアップし、前記第一基板に載置する第一ボンディングヘッドと、
を備え、
前記制御部は、前記ヘッドにより前記第一グレードおよび前記第二グレードのダイを前記ウェハからピックアップするよう構成されるダイボンディング装置。

【請求項10】

請求項１のダイボンディング装置において、さらに、
第一グレードのダイが載置される第一基板を搬送する第一搬送レーンと、
第二グレードのダイが載置される第二基板を搬送する第二搬送レーンと、
前記ヘッドがピックアップするダイが載置される第一中間ステージと、
前記第一中間ステージに載置されるダイをピックアップし、前記第一基板に載置する第一ボンディングヘッドと、
を備え、
前記制御部は、前記ヘッドにより前記第一グレードおよび前記第二グレードのダイを前記ウェハからピックアップするよう構成されるダイボンディング装置。

【請求項11】

ウェハを保持し水平方向に移動するウェハ保持台と、前記ウェハからダイをピックアップするヘッドと、を備えるダイボンディング装置にウェハを搬入する搬入工程と、
前記ウェハから前記ダイをピックアップするピックアップ工程と、
ピックアップした前記ダイを基板に載置するボンディング工程と、
を有し、
前記ピックアップ工程は、
（ａ）前記ヘッドが前記ダイをピックアップする動作を行う工程と、
（ｂ）前記（ａ）工程後、前記ヘッドを移動させる工程と、
（ｃ）前記（ｂ）工程と並行して、前記ウェハを次にピックアップする予定のダイの位置に移動する工程と、
（ｄ）前記（ｃ）工程後、または前記（ｃ）工程と並行して、前記ヘッドの前記ダイのピックアップミスを検出する工程と、
（ｅ）前記（ｄ）工程において前記ヘッドの前記ダイのピックアップミスを検出した場合に、前記ピックアップする予定のダイをピックアップする工程と、
（ｆ）前記（ｅ）工程後、前記ウェハをピックアップミスしたダイの位置に戻し、前記ピックアップミスしたダイをピックアップする工程と、
を有する半導体装置の製造方法。

【請求項12】

請求項１１の半導体装置の製造方法において、
前記ダイボンディング装置は、さらに、前記ウェハからダイをピックアップする第二ヘッドを備え、
前記（ｅ）工程は前記第二ヘッドにより前記ピックアップする予定のダイをピックアップする半導体装置の製造方法。

【請求項13】

請求項１２の半導体装置の製造方法において、
前記ダイボンディング装置は、さらに、前記ウェハからダイをピックアップする前記ヘッドまたは第二ヘッドとは異なるヘッドを備え、
前記（ｅ）または（ｆ）工程は前記異なるヘッドによりダイをピックアップする半導体装置の製造方法。

【請求項14】

請求項１１の半導体装置の製造方法において、
前記ピックアップ工程は、ピックアップした前記ダイを中間ステージに載置し、
前記ボンディング工程は、前記中間ステージに載置されたダイをピックアップする半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示はダイボンディング装置に関し、例えば、ウェハからダイをピックアップするヘッドの移動とウェハの移動とを並行して行うダイボンダに適用可能である。

【背景技術】

【0002】

半導体チップ（以下、ダイという。）を配線基板やリードフレームなどの基板に搭載してパッケージを組み立てる工程の一部に、半導体ウエハ（以下、単にウェハという）からダイを分割する工程と、分割したダイを基板上にボンディングする工程とがある。ボンディングする工程に用いる半導体製造装置がダイボンダ等のダイボンディング装置である。ダイボンディング装置では、ピックアップヘッドまたはボンディングヘッドによりウェハからダイを真空吸着し、上昇し、水平移動し、下降して、中間ステージまたは基板に載置する。ダイボンディング装置では、生産性の向上のため、ウェハからダイをピックアップするヘッドの移動とウェハの移動とを並行して行うことがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－５０３２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ピックアップ動作の高速化のため、ピックアップ動作が完了すると思われるタイミングにおいて、ウェハは次のダイのピックアップ位置に移動することがある。よって、ピックアップをミスした場合、再ピックアップ（リトライ）のため、ピックアップミスしたダイの位置にウェハを戻す必要がある。

【0005】

本開示の課題は再ピックアップの処理時間を低減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】

【0006】

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、ダイボンディング装置は、ウェハを保持し水平方向に移動するウェハ保持台と、前記ウェハからダイをピックアップするヘッドと、前記ウェハ保持台と前記ヘッドとを制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記ヘッドが前記ダイをピックアップする動作を行った後であって、前記ウェハを次にピックアップする予定のダイの位置に移動する途中または移動後において、前記ヘッドの前記ダイのピックアップミスを検出した際に、前記ピックアップする予定のダイをピックアップしてから、前記ウェハをピックアップミスしたダイの位置に戻し、前記ピックアップミスしたダイをピックアップする動作を行うよう構成される。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、再ピックアップの処理時間を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第一実施形態におけるダイボンダを説明する概略上面図である。

【図2】図１に示すダイボンダにおけるダイ供給部周辺の概略正面図である。

【図3】図１に示すダイボンダにおける第一ボンディング部の概略側面図である。

【図4】図１に示すダイボンダにおける第二ボンディング部の概略側面図である。

【図5】ダイ供給部の主要部を示す概略断面図である。

【図6】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7】比較例における動作を説明するためのダイ供給部周辺の概略正面図である。

【図8】比較例における動作を説明するためのダイ供給部周辺の概略正面図である。

【図9】比較例における動作を説明するためのダイ供給部周辺の概略正面図である。

【図10】第一実施形態における動作を説明するためのダイ供給部周辺の概略正面図である。

【図11】第一実施形態における動作を説明するためのダイ供給部周辺の概略正面図である。

【図12】第一実施形態における動作を説明するためのダイ供給部周辺の概略正面図である。

【図13】図１に示すダイボンダにおける第一動作例を説明する概略上面図である。

【図14】図１に示すダイボンダにおける第二動作例を説明する概略上面図である。

【図15】図１に示すダイボンダにおける第三動作例を説明する概略上面図である。

【図16】図１に示すダイボンダにおける第三動作例を説明する概略上面図である。

【図17】第二実施形態におけるダイボンダの第一動作例を説明する概略上面図である。

【図18】第二実施形態におけるダイボンダの第二動作例を説明する概略上面図である。

【図19】第三実施形態におけるダイボンダを説明する概略上面図である。

【図20】図１９に示すダイボンダにおけるダイ供給部周辺の概略正面図である。

【図21】比較例における動作を説明するためのダイ供給部周辺の概略正面図である。

【図22】比較例における動作を説明するためのダイ供給部周辺の概略正面図である。

【図23】比較例における動作を説明するためのダイ供給部周辺の概略正面図である。

【図24】第三実施形態における動作を説明するためのダイ供給部周辺の概略正面図である。

【図25】第三実施形態における動作を説明するためのダイ供給部周辺の概略正面図である。

【図26】第三実施形態における動作を説明するためのダイ供給部周辺の概略正面図である。

【図27】図１９に示すダイボンダにおける動作例を説明する概略上面図である。

【図28】第四実施形態におけるダイボンダにおける動作例を説明する概略上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施形態および比較例について、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が、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。

【0010】

［第一実施形態］
まず、第一実施形態のダイボンダの構成について図１から図５を用いて説明する。図１は第一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に示すダイボンダにおけるダイ供給部周辺の概略正面図である。図３は図１に示すダイボンダにおける第一ボンディング部の概略側面図である。図４は図１に示すダイボンダにおける第二ボンディング部の概略側面図である。図５はダイ供給部の主要部を示す概略断面図である。

【0011】

ダイボンダ１０は、大別して、ダイ供給部１と、第一ピックアップ部２Ａおよび第二ピックアップ部２Ｂと、第一中間ステージ部３Ａおよび第二中間ステージ部３Ｂと、第一ボンディング部４Ａおよび第二ボンディング部４Ｂと、第一搬送部５ａおよび第二搬送部５ｂと、各部の動作を監視し制御する制御部８と、を有する。Ｙ軸方向がダイボンダ１０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１がダイボンダ１０の手前（正面）側に配置され、第一ボンディング部４Ａおよび第二ボンディング部４Ｂが奥側に配置される。

【0012】

ダイ供給部１は、ウェハ１１を保持するウェハ保持台１２と、ウェハ１１からダイＤを突き上げる突上げユニット１３と、を有する。図５に示すように、ウェハ保持台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Ｄ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、を有する。突上げユニット１３は支持リング１７の内側に配置される。制御部８は、ウェハ保持台１２を図示しない駆動手段によってＸ軸方向およびＹ軸方向に移動し、ピックアップするダイＤを突上げユニット１３の位置（ピックアップ位置）に移動させる。

【0013】

ウェハ保持台１２は、ダイＤ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。その結果、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Ｄの間隔が広がり、突上げユニット１３によりダイＤ下方よりダイＤを突き上げ、ダイＤのピックアップ性を向上させている。ウェハ１１とダイシングテープ１６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。ＤＡＦを有するウェハ１１では、ダイシングは、ウェハ１１とＤＡＦに対して行なわれる。ここで、ウェハ１１は複数のダイＤに分割されており、ダイＤが後述するダイシングテープ１６によりウェハの外形で保持されているものである。従って、剥離工程では、ウェハ１１とＤＡＦをダイシングテープ１６から剥離する。なお、以降では、ＤＡＦを省略して説明する。

【0014】

第一ピックアップ部２Ａは、突上げユニット１３で突き上げられたダイＤを先端に吸着保持する第一コレット２２Ａを有し、ダイ供給部１からダイＤをピックアップし、第一中間ステージ部３Ａに載置する第一ピックアップヘッド２１Ａと、を有する。なお、第一ピックアップ部２Ａは、第一ピックアップヘッド２１Ａを昇降、回転及びＸ軸方向移動させる図示しない各駆動部を有する。

【0015】

第二ピックアップ部２Ｂは第一ピックアップ部２Ａとウェハ認識カメラ２４を通るＹ軸方向の仮想線に対して鏡面対称の構造をしており、第二ピックアップ部２Ｂの各構成要素（第二ピックアップヘッド２１Ｂ、第二コレット２２Ｂ）は第一ピックアップ部２Ａの各構成要素（第一ピックアップヘッド２１Ａ、第一コレット２２Ａ）と同様の構成である。ウェハ１１内のピックアップ対象のダイＤを認識するウェハ認識カメラ２４は第一ピックアップ部２Ａと第二ピックアップ部２Ｂとで共用される。

【0016】

第一ピックアップヘッド２１Ａおよび第二ピックアップヘッド２１Ｂは、ウェハ１１からダイＤを交互にピックアップし、Ｘ軸方向に移動して、第一ボンディングヘッド４１Ａおよび第二ボンディングヘッド４１Ｂとの軌道の交点のそれぞれに設けられた第一中間ステージ３１Ａおよび第二中間ステージ３１ＢにダイＤを載置する。

【0017】

第一中間ステージ部３Ａは、ダイＤを一時的に載置する第一中間ステージ３１Ａと、第一中間ステージ３１Ａ上のダイＤを認識する第一ステージ認識カメラ３４Ａと、を有する。第二中間ステージ部３Ｂは第一中間ステージ部３Ａとウェハ認識カメラ２４を通るＹ軸方向の仮想線に対して鏡面対称の構造をしており、第二中間ステージ部３Ｂの各構成要素（第二中間ステージ３１Ｂ，第二ステージ認識カメラ３４Ｂ）は第一中間ステージ部３Ａの各構成要素（第一中間ステージ３１Ａ、第一ステージ認識カメラ３４Ａ）と同様の構成である。

【0018】

第一ボンディング部４Ａは、第一ピックアップヘッド２１Ａと同様の構造を有し、第一中間ステージ３１ＡからダイＤをピックアップし、第一ボンディングステージ４５ａＡまたは第二ボンディングステージ４５ｂＡに搬送されてくる基板Ｓにボンディングし、又は既に基板Ｓの上にボンディングされたダイの上に積層する形でボンディングする第一ボンディングヘッド４１Ａと、第一ボンディングヘッド４１Ａの先端に装着されダイＤを吸着保持する第一コレット４２Ａと、基板Ｓの位置認識マーク(図示せず)を撮像し、ボンディングすべきダイＤのボンディング位置を認識する第一基板認識カメラ４４Ａと、を有する。なお、第一ボンディング部４Ａは、第一ボンディングヘッド４１Ａを昇降、回転及びＹ軸方向移動させる図示しない各駆動部を有する。

【0019】

第二ボンディング部４Ｂは第一ボンディング部４Ａとウェハ認識カメラ２４を通るＹ軸方向の仮想線に対して鏡面対称の構造をしており、第二ボンディング部４Ｂの各構成要素（第二ボンディングヘッド４１Ｂ、第二コレット４２Ｂ、第二基板認識カメラ４４Ｂ、第一ボンディングステージ４５ａＢ、第二ボンディングステージ４５ｂＢ）は第一ボンディング部４Ａの各構成要素（第一ボンディングヘッド４１Ａ、第一コレット４２Ａ、第一基板認識カメラ４４Ａ、第一ボンディングステージ４５ａＡ、第二ボンディングステージ４５ｂＡ）と同様の構成である。

【0020】

このような構成によって、第一ボンディングヘッド４１Ａは、第一ステージ認識カメラ３４Ａ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、第一中間ステージ３１ＡからダイＤをピックアップし、第一基板認識カメラ４４Ａの撮像データに基づいて基板ＳのパッケージエリアＰにダイＤをボンディングする。第二ボンディングヘッド４１Ｂは、第一ボンディングヘッド４１Ａと同様に、基板ＳにダイＤをボンディングする。

【0021】

第一搬送部５ａは基板Ｓが移動する第一搬送レーン５２ａを有する。第二搬送部５ｂは基板Ｓが移動する第二搬送レーン５２ｂを有する。第一搬送レーン５２ａおよび第二搬送レーン５２ｂはＹ軸方向に並んで配設され、基板ＳをＸ軸方向に搬送する。

【0022】

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第一搬送レーン５２ａおよび第二搬送レーン５２ｂに沿ってボンディング位置（実装位置）まで移動し、ボンディング後、図示しない基板搬出部まで移動して、基板搬出部に基板Ｓを渡したり、基板供給部まで戻り、基板供給部に基板Ｓを渡したりする。

【0023】

制御部８は、ダイボンダ１０の上述した各部の動作を監視し制御するプログラム（ソフトウェア）を格納するメモリと、メモリに格納されたプログラムを実行する中央処理装置（ＣＰＵ）と、を備える。

【0024】

次に、第一実施形態におけるダイボンダを用いた半導体装置の製造方法について図６を用いて説明する。図６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。

【0025】

（ステップＳ１１：ウェハ・基板搬入工程）
ウェハ１１から分割されたダイＤが貼付されたダイシングテープ１６を保持したウェハリング１４をウェハカセット（不図示）に格納し、ダイボンダ１０に搬入する。制御部８はウェハリング１４が充填されたウェハカセットからウェハリング１４をダイ供給部１に供給する。また、基板Ｓを準備し、ダイボンダ１０の基板供給部に搬入する。

【0026】

（ステップＳ１２：ピックアップ工程）
制御部８は、突上げユニット１３によりウェハ１１上のピックアップ対象のダイＤを下から突き上げ、ウェハ１１の裏面に貼りつけられているダイシングテープ１６からダイＤを剥離する。これに並行して、制御部８は、第一ピックアップヘッド２１Ａまたは第二ピックアップヘッド２１Ｂをピックアップ対象のダイＤの直上まで下降し、ダイシングテープ１６から剥離されたダイＤを第一ピックアップヘッド２１Ａの第一コレット２２Ａまたは第二ピックアップヘッド２１Ｂの第二コレット２２Ｂにより真空吸着する。そして、制御部８は、第一ピックアップヘッド２１Ａまたは第二ピックアップヘッド２１Ｂを上昇動作、平行移動動作、及び下降動作を行って第一中間ステージ３１Ａまたは第二中間ステージ３１Ｂの所定箇所にダイＤを載置する。この時、制御部８は、第一中間ステージ３１Ａまたは第二中間ステージ３１Ｂの図示しない複数の吸着穴によってダイＤを吸着して、ピックアップヘッド２１から離間させる。このようにして、ダイシングテープ１６から剥離されたダイＤは、第一コレット２２Ａまたは第二コレット２２Ｂに吸着、保持されて、第一中間ステージ３１Ａまたは第二中間ステージ３１Ｂに搬送されて載置される。

【0027】

制御部８は、第一ステージ認識カメラ３４Ａにより第一中間ステージ３１Ａの上のダイＤの上面を撮像し、ダイＤの位置決めを行うと共に、異物またはキズ等の異常の検査を行う。制御部８は、画像処理によって、ダイボンダのダイ位置基準点からの第一中間ステージ３１Ａ上のダイＤのずれ量（Ｘ、Ｙ、θ方向）を算出する。なお、ダイ位置基準点は、予め、第一中間ステージ３１Ａの所定の位置を装置の初期設定として保持している。そして、制御部８は、画像処理によって、ダイＤの上面の異常の検査を行う。

【0028】

制御部８は、第二ステージ認識カメラ３４Ｂにより第二中間ステージ３１Ｂの上のダイＤの上面を撮像し、ダイＤの位置決めを行うと共に、異常の検査を行う。制御部８は、画像処理によって、ダイボンダのダイ位置基準点からの第二中間ステージ３１Ｂ上のダイＤのずれ量（Ｘ、Ｙ、θ方向）を算出する。なお、ダイ位置基準点は、予め、第二中間ステージ３１Ｂの所定の位置を装置の初期設定として保持している。そして、制御部８は、画像処理によって、ダイＤの上面の異常の検査を行う。

【0029】

そして、ダイＤを第一中間ステージ３１Ａまたは第二中間ステージ３１Ｂに搬送した第一ピックアップヘッド２１Ａまたは第二ピックアップヘッド２１Ｂをダイ供給部１に戻す。上記した手順に従って、次のダイＤがダイシングテープ１６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１６から１個ずつダイＤが剥離される。

【0030】

（ステップＳ１３：ボンディング工程）
上述したように、制御部８は、基板供給部から基板Ｓを第一ボンディング部４Ａに搬送する。また、制御部８は、基板供給部から基板Ｓを第二ボンディング部４Ｂに搬送する。そして、制御部８は、第一搬送レーン５２ａ側の第一ボンディングステージ４５ａＡ上に載置された基板Ｓを第一基板認識カメラ４４Ａにより撮像する。制御部８は、画像処理によって、ダイボンダの基板位置基準点からの基板Ｓのずれ量（Ｘ、Ｙ、θ方向）を算出している。なお、基板位置基準点は、予め、基板チェック部の所定の位置を装置の初期設定として保持している。

【0031】

制御部８は、ステップＳ１２において算出したダイＤのずれ量から第一ボンディングヘッド４１Ａの吸着位置を補正してダイＤを第一コレット４２Ａにより吸着する。第一中間ステージ３１ＡからダイＤを吸着した第一ボンディングヘッド４１Ａを上昇、平行移動、及び下降を行って第一ボンディングステージ４５ａＡ上の基板Ｓの所定箇所（基板Ｓ上または既にボンディングしたダイの上）にダイＤをアタッチする。

【0032】

制御部８は、第二搬送レーン５２ｂ側の第二ボンディングステージ４５ｂＢ上に載置された基板Ｓを第二基板認識カメラ４４Ｂにより撮像する。制御部８は、画像処理によって、ダイボンダの基板位置基準点からの基板Ｓのずれ量（Ｘ、Ｙ、θ方向）を算出している。なお、基板位置基準点は、予め、基板チェック部の所定の位置を装置の初期設定として保持している。

【0033】

制御部８は、ステップＳ１２において算出したダイＤのずれ量から第二ボンディングヘッド４１Ｂの吸着位置を補正してダイＤを第二コレット４２Ｂにより吸着する。第二中間ステージ３１ＢからダイＤを吸着した第二ボンディングヘッド４１Ｂを上昇、平行移動、及び下降を行って第二ボンディングステージ４５ｂＢ上の基板Ｓの所定箇所（基板Ｓ上または既にボンディングしたダイの上）にダイＤをアタッチする。

【0034】

（ステップＳ１４：基板搬出工程）
上述したように、制御部８はダイＤがボンディングされた基板Ｓを基板搬出部に搬送する。ダイボンダ１０の基板搬出部から基板Ｓを搬出する。

【0035】

上述したように、ダイＤは、基板Ｓ上に実装され、ダイボンダから搬出される。その後、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。例えば、積層ボンディングする場合は、続いて、ダイＤが実装された基板Ｓ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の上に第二段目のダイ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。第二段目のダイＤは、前述した方法でダイシングテープ１６から剥離された後、ダイボンディング工程に搬送されてダイ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をモールド工程に搬送し、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。

【0036】

ピックアップ工程（ステップＳ１２）の詳細動作について以下説明する。

【0037】

まず、本実施形態におけるダイボンダをより明確にするため、ピックアップヘッドによりウェハ上のダイをピックアップするときの問題点について図１、図２、図７から図９を用いて説明する。図７から図９は比較例における動作を説明するためのダイ供給部周辺の概略正面図である。

【0038】

本開示者らが検討した技術（比較例）における動作の詳細を以下説明する。
（ステップＳ２０）
まず、図１および図２に示すように、ウェハ１１はダイＤ１のピックアップ位置（突上げユニット１３の位置、ウェハ認識カメラ２４の位置）に移動する。その後、ウェハ認識カメラ２４はダイＤ１を認識する。ここで、第一ピックアップヘッド２１Ａおよび第二ピックアップヘッド２１Ｂは待機場所に位置する。

【0039】

（ステップＳ２１）
次に、図７（ａ）に示すように、第一ピックアップヘッド２１ＡはダイＤ１のピックアップ位置に移動しピックアップ動作を開始する。ここで、第二ピックアップヘッド２１Ｂは待機場所に位置する。

【0040】

（ステップＳ２２）
そして、図７（ｂ）に示すように、第一ピックアップヘッド２１ＡはダイＤ１をピックアップ後、第一中間ステージ３１Ａに移動を開始する。ここで、第一ピックアップヘッド２１ＡはダイＤ１のピックアップを失敗している。ピックアップ高速化のため、ピックアップ動作が完了すると思われるタイミングで、ウェハ１１は次のダイＤ２のピックアップ位置に移動する。その後、制御部８はピックアップ失敗を検出する。

【0041】

（ステップＳ２３）
そして、図７（ｃ）に示すように、ウェハ１１はピックアップミスしたダイＤ１のピックアップ位置に移動する（戻る）。ここで、第一ピックアップヘッド２１Ａは待機場所に移動し、第二ピックアップヘッド２１Ｂは待機場所に位置する。

【0042】

（ステップＳ２４）
次に、図８（ａ）に示すように、ウェハ認識カメラ２４はピックアップミスしたダイＤ１を認識する。ここで、第一ピックアップヘッド２１Ａおよび第二ピックアップヘッド２１Ｂは待機場所に位置する。

【0043】

（ステップＳ２５）
そして、図８（ｂ）に示すように、第一ピックアップヘッド２１ＡはダイＤ１のピックアップ位置に移動し再ピックアップ動作を開始する。ここで、第二ピックアップヘッド２１Ｂは待機場所に位置する。

【0044】

（ステップＳ２６）
そして、図８（ｃ）に示すように、第一ピックアップヘッド２１ＡはダイＤ１をピックアップ後、第一中間ステージ３１Ａに移動を開始する。ピックアップ高速化のため、ピックアップ動作が完了すると思われるタイミングで、ウェハ１１は次のダイＤ２のピックアップ位置に移動する。ここで、第二ピックアップヘッド２１Ｂは待機場所に位置する。

【0045】

（ステップＳ２７）
次に、図９（ａ）に示すように、ウェハ認識カメラ２４は次のダイＤ２を認識する。ここで、第一ピックアップヘッド２１Ａおよび第二ピックアップヘッド２１Ｂは待機場所に位置する。

【0046】

（ステップＳ２８）
そして、図９（ｂ）に示すように、第二ピックアップヘッド２１ＢはダイＤ２のピックアップ位置に移動しピックアップ動作を開始する。ここで、第一ピックアップヘッド２１Ａは待機場所に位置する。

【0047】

（ステップＳ２９）
そして、図９（ｃ）に示すように、第二ピックアップヘッド２１ＢはダイＤ２をピックアップ後、第二中間ステージ３１Ｂに移動を開始する。ピックアップ高速化のため、ピックアップ動作が完了すると思われるタイミングで、ウェハ１１は次のダイＤ３のピックアップ位置に移動する。ここで、第一ピックアップヘッド２１Ａは待機場所に位置する。

【0048】

ピックアップ高速化のため、ピックアップ動作が完了すると思われるタイミングで、ウェハ１１は次のダイＤ２のピックアップ位置に移動しているため、図７（ｃ）に示すステップＳ２３のように、ピックアップミスしたダイＤ１の位置にウェハ１１を戻す必要がある。そして、再ピックアップが成功する、しないに関わらず、またウェハ１１は次のダイＤ２のピックアップ位置に移動し、ピックアップミスが続いた際は所定の回数、この動作を繰り返す。

【0049】

このように、ダイピックアップに失敗した後に再ピックアップを行うリカバリ動作という無駄な動作がある。そのためリカバリ動作が発生した場合、ウェハ処理時間が増加する。ここで、ウェハ処理時間とはウェハ上の全てのダイをピックアップするのに要する時間である。

【0050】

第一実施形態では、第一ピックアップヘッド２１Ａまたは第二ピックアップヘッド２１Ｂのいずれかがピックアップミスをした際に、ミスをしたピックアップヘッドとは異なる他方のピックアップヘッドがピックアップする予定のダイをピックアップしてから、ウェハ１１をピックアップミスしたダイの位置に戻し、ピックアップミスしたピックアップヘッドで再ピックアップを行う。第一実施形態における動作の詳細について図１、図２、図１０から図１２を用いて説明する。図１０から図１２は第一実施形態における動作を説明するためのダイ供給部周辺の概略正面図である。

【0051】

（ステップＳ３０）
まず、図１および図２に示すステップＳ２０と同様に、ウェハ１１はダイＤ１のピックアップ位置に移動する。その後、ウェハ認識カメラ２４はダイＤ１を認識する。ここで、第一ピックアップヘッド２１Ａおよび第二ピックアップヘッド２１Ｂは待機場所に位置する。

【0052】

（ステップＳ３１）
次に、図１０（ａ）に示すように、比較例におけるステップＳ２１と同様に、第一ピックアップヘッド２１ＡはダイＤ１のピックアップ位置に移動しピックアップ動作を開始する。ここで、第二ピックアップヘッド２１Ｂは待機場所に位置する。

【0053】

（ステップＳ３２）
そして、図１０（ｂ）に示すように、比較例におけるステップＳ２２と同様に、第一ピックアップヘッド２１ＡはダイＤ１をピックアップ後、第一中間ステージ３１Ａに移動を開始する。ここで、第一ピックアップヘッド２１ＡはダイＤ１のピックアップを失敗している。ピックアップ高速化のため、ピックアップ動作が完了すると思われるタイミングで、ウェハ１１は次のダイＤ２のピックアップ位置に移動する。その後、制御部８はピックアップ失敗を検出する。

【0054】

（ステップＳ３３）
そして、図１０（ｃ）に示すように、比較例におけるステップＳ２７と同様に、ウェハ認識カメラ２４は次のダイＤ２を認識する。ここで、第一ピックアップヘッド２１Ａおよび第二ピックアップヘッド２１Ｂは待機場所に位置する。

【0055】

（ステップＳ３４）
次に、図１１（ａ）に示すように、比較例におけるステップＳ２８と同様に、第二ピックアップヘッド２１ＢはダイＤ２のピックアップ位置に移動しピックアップ動作を開始する。ここで、第一ピックアップヘッド２１Ａは待機場所に位置する。

【0056】

（ステップＳ３５）
そして、図１１（ｂ）に示すように、第二ピックアップヘッド２１ＢはダイＤ２をピックアップ後、第二中間ステージ３１Ｂに移動を開始する。これに並行して、ウェハ１１はピックアップミスしたダイＤ１のピックアップ位置に移動する（戻る）。ここで、第一ピックアップヘッド２１Ａは待機場所に位置する。

【0057】

（ステップＳ３６）
そして、図１１（ｃ）に示すように、比較例におけるステップＳ２４と同様に、ウェハ認識カメラ２４はピックアップミスしたダイＤ１を認識する。ここで、第一ピックアップヘッド２１Ａおよび第二ピックアップヘッド２１Ｂは待機場所に位置する。

【0058】

（ステップＳ３７）
次に、図１２（ａ）に示すように、比較例におけるステップＳ２５と同様に、第一ピックアップヘッド２１ＡはダイＤ１のピックアップ位置に移動し再ピックアップ動作を開始する。ここで、第二ピックアップヘッド２１Ｂは待機場所に位置する。

【0059】

（ステップＳ３８）
そして、図１２（ｂ）に示すように、比較例におけるステップＳ２６と同様に、第一ピックアップヘッド２１ＡはダイＤ１をピックアップ後、第一中間ステージ３１Ａに移動を開始する。ここで、第二ピックアップヘッド２１Ｂは待機場所に位置する。ピックアップ高速化のため、ピックアップ動作が完了すると思われるタイミングで、ウェハ１１は次のダイＤ３のピックアップ位置に移動する。

【0060】

第一実施形態では、図１１（ｂ）に示すようステップＳ３５において、第二ピックアップヘッド２１Ｂの移動と並行して、ウェハ１１はピックアップミスしたダイＤ１のピックアップ位置に移動する（戻る）ことができるので、リカバリ動作が発生した場合であっても、比較例よりもウェハ処理時間を短縮することができる。

【0061】

次に、第一実施形態のダイボンダのいくつかの他の動作例について説明する。制御部８に格納する制御プログラムによりダイボンダ１０の動作が規定される。ピックアップするウェハ上のダイには電気的特性により複数のグレードに弁別され、制御部８のメモリ上に記憶され、複数のグレードを有するダイを複数の基板にグレードごとに実装するグレード処理がある。グレード処理においては、ウェハ１１に配置されている順番にダイがピックアップされないことがあるが、上述したリカバリ動作を行うことができる。

【0062】

（第一動作例）
搬送レーン別にグレード分けボンディングする第一動作例について図１３を用いて説明する。図１３は図１に示すダイボンダにおける第一動作例を説明する概略上面図である。

【0063】

第一動作例では、二つにグレードのダイを有するウェハ１１から第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂを第一ピックアップヘッド２１Ａおよび第二ピックアップヘッド２１Ｂにより交互にピックアップし、第一搬送レーン５２ａにより搬送される第一分類の基板Ｓ１に第一分類のダイＤａをボンディングし、第二搬送レーン５２ｂにより搬送される第二分類の基板Ｓ２に第二分類のダイＤｂをボンディングする。数量の少ない分類のダイのピックアップが完了するまでは、第一ピックアップヘッド２１Ａは第二分類のダイＤｂのみをピックアップし、第二ピックアップヘッド２１Ｂは第一分類のダイＤａのみをピックアップする。

【0064】

すなわち、第一ピックアップヘッド２１Ａは第二分類のダイＤｂをウェハ１１からピックアップして第一中間ステージ３１Ａに載置し、第一ボンディングヘッド４１Ａは第一中間ステージ３１Ａに載置された第二分類のダイＤｂをピックアップして第一ボンディング部４Ａの第一ボンディングステージ４５ｂＡにおいて第二分類の基板Ｓ２に載置する。第二ピックアップヘッド２１Ｂは第二分類のダイＤaをウェハ１１からピックアップして第二中間ステージ３１Ｂに載置し、第二ボンディングヘッド４１Ｂは第二中間ステージ３１Ｂに載置された第一分類のダイＤａをピックアップして第二ボンディング部４Ｂの第一ボンディングステージ４５ａＢにおいて第一分類の基板Ｓ１に載置する。

【0065】

１３
なお、一般的に、グレードの高い良品は最も数が多く、グレードが落ちるに従ってその数は急激に落ちる。ここで、第一分類のダイＤａの方が第二分類のダイＤｂよりグレードが高いとすると、第一分類のダイＤａの数は第二分類のダイＤｂより多い。例えば、第一分類のダイＤａは９０％程度に対して、第二分類のダイＤｂは１０％程度である。

【0066】

第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂはランダムに位置するので、次にピックアップするダイはピックアップしたダイとは必ずしも隣接しない。この場合、ウェハ１１の移動量は大きくなる。一方のピックアップヘッドがピックアップミスをした際は、上述した実施形態の動作と同様に、他方のピックアップヘッドがピックアップする予定のダイをピックアップしてから、ウェハ１１をピックアップミスしたダイの位置に戻し、ピックアップミスしたピックアップヘッドで再ピックアップを行う。

【0067】

なお、数量の少ない分類のピックアップが完了してからは、上述した実施形態の動作と同様のピックアップおよびボンディング方法を実施する。すなわち、第一ピックアップヘッド２１Ａは第一分類のダイＤａをウェハ１１からピックアップして第一中間ステージ３１Ａに載置し、第一ボンディングヘッド４１Ａは第一中間ステージ３１Ａに載置された第一分類のダイＤａをピックアップして第一ボンディング部４Ａの第一ボンディングステージ４５ａＡにおいて第一分類の基板Ｓ１に載置する。第二ピックアップヘッド２１Ｂは第一分類のダイＤａをウェハ１１からピックアップして第二中間ステージ３１Ｂに載置し、第二ボンディングヘッド４１Ｂは第二中間ステージ３１Ｂに載置された第一分類のダイＤａをピックアップして第二ボンディング部４Ｂの第二ボンディングステージ４５ｂＢにおいて第一分類の基板Ｓ１に載置する。

【0068】

（第二動作例）
搬送レーン別にグレード分けボンディングを行い、数量が多いグレードの搬送レーンにおいて基板を順送り搬送する第二動作例について図１４を用いて説明する。図１４は図１に示すダイボンダにおける第二動作例を説明する概略上面図である。

【0069】

第二動作例では、二つにグレードのダイを有するウェハ１１から第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂを第一ピックアップヘッド２１Ａおよび第二ピックアップヘッド２１Ｂにより交互にピックアップし、第一搬送レーン５２ａにより搬送される第一分類の基板Ｓ１Ａ，Ｓ１Ｂに第一分類のダイＤａをボンディングし、第二搬送レーン５２ｂにより搬送される第二分類の基板Ｓ２に第二分類のダイＤｂをボンディングする。第一ピックアップヘッド２１Ａは、ピックアップするダイの位置に移動する距離が少なくなるよう第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂをピックアップする。第二ピックアップヘッド２１Ｂは第一分類のダイＤａのみをピックアップする。ここで、例えば、数量の多い分類のダイを第一分類のダイＤａとする。

【0070】

すなわち、第一ピックアップヘッド２１Ａは第一分類のダイＤａをウェハ１１からピックアップして第一中間ステージ３１Ａに載置し、第一ボンディングヘッド４１Ａは第一中間ステージ３１Ａに載置された第一分類のダイＤａをピックアップして第一ボンディング部４Ａの第一ボンディングステージ４５ａＡにおいて第一分類の基板Ｓ１Ａに載置する。また、第一ピックアップヘッド２１Ａは第二分類のダイＤｂをウェハ１１からピックアップして第一中間ステージ３１Ａに載置し、第一ボンディングヘッド４１Ａは第一中間ステージ３１Ａに載置された第二分類のダイＤｂをピックアップして第一ボンディング部４Ａの第二ボンディングステージ４５ｂＡにおいて第二分類の基板Ｓ２に載置する。第二ピックアップヘッド２１Ｂは第一分類のダイＤａをウェハ１１からピックアップして第二中間ステージ３１Ｂに載置し、第二ボンディングヘッド４１Ｂは第二中間ステージ３１Ｂに載置された第一分類のダイＤａをピックアップして第二ボンディング部４Ｂの第一ボンディングステージ４５ａＢにおいて搬送される第一分類の基板Ｓ１Ｂに載置する。

【0071】

第一ピックアップヘッド２１Ａは第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂの位置が近い箇所のダイをピックアップするが、その位置はランダムであるので、次にピックアップするダイはピックアップしたダイと隣接することは稀であり、ウェハ１１の移動量は大きい。一方のピックアップヘッドがピックアップミスをした際は、実施形態と同様に、他方のピックアップヘッドがピックアップする予定のダイをピックアップしてから、ウェハ位置をピックアップミスしたダイの位置に戻し、ピックアップミスしたピックアップヘッドで再ピックアップを行う。

【0072】

第二ボンディングヘッド４１Ｂによる第一分類のダイＤａの第二ボンディング部４Ｂの第一ボンディングステージ４５ａＢにおける第一分類の基板Ｓ１Ｂへのボンディングが終了した場合、その第一分類の基板Ｓ１Ｂを搬出させた後、第一ボンディング部４Ａの第一ボンディングステージ４５ａＡにおける第一分類の基板Ｓ１Ａはボンディングが全て完了していなくても、その第一分類の基板Ｓ１Ａを第二ボンディング部４Ｂの第一ボンディングステージ４５ａＢのボンディング位置に移動させる。この際、第一搬送レーン５２ａにおける第一分類の基板Ｓ１Ａの移動中は、第一ピックアップヘッド２１Ａと第一ボンディングヘッド４１Ａは選択的に第二分類のダイＤｂの処理を継続する。この時点でピックアップエラーが発生した場合は、次の第二分類のダイＤｂの処理を実施した後、第二分類のダイＤｂのリカバリ動作を実行する。

【0073】

（第三動作例）
搬送レーン別にグレード分けボンディングを行い、両搬送レーンにおいて基板を順送り搬送する第三動作例の動作について図１５および図１６を用いて説明する。図１５および図１６は図１に示すダイボンダにおける第三動作例を説明する概略上面図である。

【0074】

第三動作例では、二つにグレードのダイを有するウェハ１１から第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂを第一ピックアップヘッド２１Ａおよび第二ピックアップヘッド２１Ｂにより交互にピックアップし、第一搬送レーン５２ａにより搬送される第一分類の基板Ｓ１Ａおよび基板Ｓ１Ｂに第一分類のダイＤａをボンディングし、第二搬送レーン５２ｂにより搬送される第二分類の基板Ｓ２Ａおよび基板Ｓ２Ｂに第二分類のダイＤｂをボンディングする。第一ピックアップヘッド２１Ａおよび第二ピックアップヘッド２１Ｂは、ピックアップするダイの位置に移動する距離が少なくなるよう第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂをピックアップする。ここで、例えば、数量の多い分類のダイを第一分類のダイＤａとする。

【0075】

【0076】

そして、第二ピックアップヘッド２１Ｂは第一分類のダイＤａをウェハ１１からピックアップして第二中間ステージ３１Ｂに載置し、第二ボンディングヘッド４１Ｂは第二中間ステージ３１Ｂに載置された第一分類のダイＤａをピックアップして第二ボンディング部４Ｂの第一ボンディングステージ４５ａＢにおいて搬送される第一分類の基板Ｓ１Ｂに載置する。また、第二ピックアップヘッド２１Ｂは第二分類のダイＤｂをウェハ１１からピックアップして第二中間ステージ３１Ｂに載置し、第二ボンディングヘッド４１Ｂは第二中間ステージ３１Ｂに載置された第二分類のダイＤｂをピックアップして第二ボンディング部４Ｂの第二ボンディングステージ４５ｂＢにおいて搬送される第二分類の基板Ｓ２Ｂに載置する。

【0077】

第一ピックアップヘッド２１Ａおよび第二ピックアップヘッド２１Ｂは第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂの位置が近い箇所のダイをピックアップするが、その位置はランダムであるので、次にピックアップするダイはピックアップしたダイと隣接することは稀であり、ウェハ１１の移動量は大きい。一方のピックアップヘッドがピックアップミスをした際は、実施形態と同様に、他方のピックアップヘッドがピックアップする予定のダイをピックアップしてから、ウェハ位置をピックアップミスしたダイの位置に戻し、ピックアップミスしたピックアップヘッドで再ピックアップ動作を行う。

【0078】

さらに、第一搬送レーン５２ａおよび第二搬送レーン５２ｂのいずれも、第二ボンディングヘッド４１Ｂ側の第一分類の基板Ｓ１Ｂまたは第二分類の基板Ｓ２Ｂのボンディングが終了した場合、その第一分類の基板Ｓ１Ｂまたは第二分類の基板Ｓ２Ｂを搬出させた後、第一ボンディングヘッド４１Ａ側の第一分類の基板Ｓ１Ａまたは第二分類の基板Ｓ２Ａはボンディングが全て完了していなくても、その第一分類の基板Ｓ１Ａまたは第二分類の基板Ｓ２Ａを第二ボンディングヘッド４１Ｂのボンディング位置に移動させる。

【0079】

この際、第一搬送レーン５２ａの第一分類の基板Ｓ１Ａの移動中は、第一ピックアップヘッド２１Ａと第一ボンディングヘッド４１Ａは選択的に第二分類のダイＤｂの処理を継続する。この時点でピックアップエラーが発生した場合は、次の第二分類のダイＤｂの処理を実施した後、第二分類のダイＤｂのリカバリ動作を実行する。

【0080】

また、第二搬送レーン５２ｂの第二分類の基板Ｓ２Ａの移動中は、第一ピックアップヘッド２１Ａと第一ボンディングヘッド４１Ａは選択的に第一分類のダイＤａの処理を継続する。この時点でエラーが発生した場合は、次の第一分類のダイＤａの処理を実施した後、第一分類のダイＤａのリカバリ動作を実行する。

【0081】

［第二実施形態］
第一実施形態におけるダイボンダは二つの第一搬送部５ａ（第一搬送レーン５２ａ）および第二搬送部５ｂ（第二搬送レーン５２ｂ）を備えているが、第二実施形態におけるダイボンダ１０は、一つの搬送部５（搬送レーン５２）のみを備えている。第二実施形態におけるダイボンダ１０の他の構成およびその動作は第一実施形態と同様である。また、第二実施形態におけるダイボンダを用いた半導体装置の製造方法も第一実施形態と同様である。また、第二実施形態におけるダイボンダ１０は、第一実施形態と同様に、グレード処理も実施可能であり、その動作例について以下説明する。なお、第一実施形態と同様に、グレード処理以外の処理も可能なことはいうまでもない。

【0082】

（第一動作例）
第二実施形態におけるダイボンダにおいてボンドポイント毎にグレード分けボンディングし、基板を順送り搬送する第一動作例について図１７を用いて説明する。図１７は第二実施形態におけるダイボンダの第一動作例を説明する概略上面図である。

【0083】

第一動作例では、二つにグレードのダイを有するウェハ１１から第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂを第一ピックアップヘッド２１Ａおよび第二ピックアップヘッド２１Ｂにより交互にピックアップし、第一ボンディング部４Ａのボンディングステージ４５Ａにおいて基板ＳＡの指定位置に第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂをボンディングし、第二ボンディング部４Ｂのボンディングステージ４５Ｂにおいて基板ＳＢの指定位置に第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂをボンディングする。ここで、基板ＳＡ、ＳＢ内の指定位置はホストコンピュータからの指定により指定される。その指定された基板のボンディング順に基づいて第一ピックアップヘッド２１Ａおよび第二ピックアップヘッド２１Ｂは、指定グレードのピックアップを行う。

【0084】

すなわち、第一ピックアップヘッド２１Ａは第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂをウェハ１１からピックアップして第一中間ステージ３１Ａに載置し、第一ボンディングヘッド４１Ａは第一中間ステージ３１Ａに載置された第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂをピックアップして第一ボンディング部４Ａのボンディングステージ４５Ａにおいて基板ＳＡに載置する。第二ピックアップヘッド２１Ｂは第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂをウェハ１１からピックアップして第二中間ステージ３１Ｂに載置し、第二ボンディングヘッド４１Ｂは第二中間ステージ３１Ｂに載置された第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂをピックアップして第二ボンディング部４Ｂのボンディングステージ４５Ｂにおいて搬送される基板ＳＢに載置する。

【0085】

第一ピックアップヘッド２１Ａまたは第二ピックアップヘッド２１Ｂのいずれかがピックアップミスをした際、実施形態と同様に、ミスをしたピックアップヘッドと異なるピックアップヘッドがピックアップする予定のダイをピックアップしてから、ウェハ１１をピックアップミスしたダイの位置に戻し、ピックアップミスしたピックアップヘッドで再ピックアップを行う。

【0086】

さらに、第二ボンディング部４Ｂのボンディングステージ４５Ｂ側の基板ＳＢのボンディングが終了した場合、その基板Ｓ１Ｂを搬出させた後、第一ボンディング部４Ａのボンディングステージ４５Ａ側の基板ＳＡはボンディングが全て完了していなくても、その基板ＳＡを第二ボンディング部４Ｂのボンディングステージ４５Ｂのボンディング位置に移動させる。

【0087】

（第二動作例）
第二実施形態におけるダイボンダにおいてボンドポイント毎にグレード分けボンディングし、基板を戻り搬送する第二動作例について図１８を用いて説明する。図１８は第二実施形態におけるダイボンダの第二動作例を説明する概略上面図である。

【0088】

第二動作例では、二つにグレードのダイを有するウェハ１１から第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂを第一ピックアップヘッド２１Ａおよび第二ピックアップヘッド２１Ｂにより交互にピックアップし、第一ボンディング部４Ａのボンディングステージ４５Ａにおいて基板ＳＡの指定位置に第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂをボンディングし、第二ボンディング部４Ｂのボンディングステージ４５Ｂにおいて基板ＳＢの指定位置に第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂをボンディングする。ここで、基板ＳＡ、ＳＢ内の指定位置はホストコンピュータからの指定により指定される。その指定された基板のボンディング順に基づいて第一ピックアップヘッド２１Ａおよび第二ピックアップヘッド２１Ｂは、指定グレードのピックアップを行う。

【0089】

【0090】

【0091】

さらに、第二ボンディング部４Ｂのボンディングステージ４５Ｂ側の基板ＳＢのボンディングが終了した場合、その基板ＳＢを基板搬出部に搬送して搬出させる。そして、第一ボンディング部４Ａのボンディングステージ４５Ａ側の基板ＳＡのボンディングが終了した場合、その基板ＳＡを基板供給部に戻す搬送をして搬出させる。

【0092】

［第三実施形態］
まず、第三実施形態におけるダイボンダの構成について図１９および図２０を用いて説明する。図１９は第三実施形態におけるダイボンダの概略上面図である。図２０は図１９に示すダイボンダにおけるダイ供給部周辺の概略正面図である。

【0093】

第三実施形態におけるダイボンダ１０は、大別して、ダイ供給部１と、ピックアップ部２と、中間ステージ部３と、ボンディング部４と、搬送部５と、各部の動作を監視し制御する制御部８と、を有する。すなわち、第三実施形態におけるダイボンダ１０は、実施形態における第一ピックアップ部２Ａ、第一中間ステージ部３Ａ、第一ボンディング部４Ａおよび第一搬送部５ａと同様のものを備えており、その動作は第一実施形態と同様である。また、第三実施形態におけるダイボンダを用いた半導体装置の製造方法も第一実施形態と同様である。

【0094】

第三実施形態におけるピックアップ工程（ステップＳ１２）の詳細について以下説明する。

【0095】

まず、第三実施形態におけるダイボンダをより明確にするため、ピックアップヘッドによりウェハ上のダイをピックアップするときの問題点について図１９から図２３を用いて説明する。図２１から図２３は比較例における動作を説明するためのダイ供給部周辺の概略正面図である。

【0096】

第一実施形態では二つのピックアップヘッドにより交互にウェハ上のダイをピックアップする場合の問題点について説明したが、一つのピックアップヘッドよりウェハ上のダイをピックアップする場合も同様の問題がある。

【0097】

ピックアップヘッド２１は、図２０に示すウェハ１１からダイＤ１をピックアップし、Ｘ軸方向に移動して中間ステージ３１にダイＤ１を載置する。そして、ダイ供給部１は図示しない駆動手段によってＸ軸方向に移動することによりウェハ１１をＸ軸方向に移動し、ピックアップするダイＤ２を突上げユニット１３（ウェハ認識カメラ２４）の位置に移動する。比較例における動作の詳細を以下説明する。

【0098】

（ステップＳ４０）
まず、図１９および図２０に示すように、ウェハ１１はダイＤ１のピックアップ位置に移動する。その後、ウェハ認識カメラ２４はダイＤ１を認識する。ここで、ピックアップヘッド２１は待機場所に位置する。

【0099】

（ステップＳ４１）
次に、図２１（ａ）に示すように、ピックアップヘッド２１はダイＤ１のピックアップ位置に移動しピックアップ動作を開始する。

【0100】

（ステップＳ４２）
そして、図２１（ｂ）に示すように、ピックアップヘッド２１はダイＤ１をピックアップ後、中間ステージ３１に移動を開始する。ここで、ピックアップヘッド２１はダイＤ１のピックアップを失敗している。ピックアップ高速化のため、ピックアップ動作が完了すると思われるタイミングで、ウェハ１１は次のダイＤ２のピックアップ位置に移動する。その後、制御部８はピックアップ失敗を検出する。

【0101】

（ステップＳ４３）
そして、図２１（ｃ）に示すように、ウェハ１１はピックアップミスしたダイＤ１のピックアップ位置に移動する（戻る）。ここで、ピックアップヘッド２１は待機場所に移動する。

【0102】

（ステップＳ４４）
次に、図２２（ａ）に示すように、ウェハ認識カメラ２４はピックアップミスしたダイＤ１を認識する。ここで、ピックアップヘッド２１は待機場所に位置する。

【0103】

（ステップＳ４５）
そして、図２２（ｂ）に示すように、ピックアップヘッド２１はダイＤ１のピックアップ位置に移動し再ピックアップ動作を開始する。

【0104】

（ステップＳ４６）
そして、図２２（ｃ）に示すように、ピックアップヘッド２１はダイＤ１をピックアップ後、中間ステージ３１に移動を開始する。ピックアップ高速化のため、ピックアップ動作が完了すると思われるタイミングで、ウェハ１１は次のダイＤ２のピックアップ位置に移動する。

【0105】

（ステップＳ４７）
次に、図２３（ａ）に示すように、ウェハ認識カメラ２４は次のダイＤ２を認識する。ここで、ピックアップヘッド２１は待機場所に位置する。

【0106】

（ステップＳ４８）
そして、図２３（ｂ）に示すように、ピックアップヘッド２１はダイＤ２のピックアップ位置に移動しピックアップ動作を開始する。

【0107】

（ステップＳ４９）
そして、図２３（ｃ）に示すように、ピックアップヘッド２１はダイＤ２をピックアップ後、中間ステージ３１に移動を開始する。ピックアップ高速化のため、ピックアップ動作が完了すると思われるタイミングで、ウェハ１１は次のダイＤ３のピックアップ位置に移動する。

【0108】

ピックアップ高速化のため、ピックアップ動作が完了すると思われるタイミングで、ウェハ１１は次のダイＤ２のピックアップ位置に移動しているため、図２１（ｃ）に示すステップＳ４３のように、ピックアップミスしたダイＤ１の位置にウェハ１１を戻す必要がある。そして、再ピックアップ（リトライ）が成功する、しないに関わらず、またウェハ１１は次のダイＤ２のピックアップ位置に移動し、ピックアップミスが続いた際は所定の回数、この動作を繰り返す。

【0109】

このように、ダイピックアップに失敗したあとのリカバリ動作に無駄な動作がある。そのためリカバリ動作が発生した場合、ウェハ処理時間が増加する。

【0110】

第三実施形態では、ピックアップヘッドがピックアップミスをした際に、そのピックアップヘッドが次にピックアップする予定のダイをピックアップしてから、ウェハの位置をピックアップミスしたダイの位置に戻し、そのピックアップヘッドで再ピックアップ動作を行う。第三実施形態における動作の詳細について図１９、図２０、図２４から図２６を用いて説明する。図２４から図２６は第三実施形態における動作を説明するためのダイ供給部周辺の概略正面図である。

【0111】

（ステップＳ５０）
まず、図１９および図２０に示すステップＳ４０と同様に、ウェハ１１はダイＤ１のピックアップ位置に移動する。その後、ウェハ認識カメラ２４はダイＤ１を認識する。ここで、ピックアップヘッド２１は待機場所に位置する。

【0112】

（ステップＳ５１）
次に、図２４（ａ）に示すように、比較例におけるステップＳ４１と同様に、ピックアップヘッド２１はダイＤ１のピックアップ位置に移動しピックアップ動作を開始する。

【0113】

（ステップＳ５２）
そして、図２４（ｂ）に示すように、比較例におけるステップＳ４２と同様に、ピックアップヘッド２１はダイＤ１をピックアップ後、中間ステージ３１に移動を開始する。ここで、ピックアップヘッド２１はダイＤ１のピックアップを失敗している。ピックアップ高速化のため、ピックアップ動作が完了すると思われるタイミングで、ウェハ１１は次のダイＤ２のピックアップ位置に移動する。その後、制御部８はピックアップ失敗を検出する。

【0114】

（ステップＳ５３）
そして、図２４（ｃ）に示すように、比較例におけるステップＳ４７と同様に、ウェハ認識カメラ２４は次のダイＤ２を認識する。ここで、ピックアップヘッド２１は待機場所に位置する。

【0115】

（ステップＳ５４）
次に、図２５（ａ）に示すように、比較例におけるステップＳ４８と同様に、ピックアップヘッド２１はダイＤ２のピックアップ位置に移動しピックアップ動作を開始する。

【0116】

（ステップＳ５５）
そして、図２５（ｂ）に示すように、ピックアップヘッド２１はダイＤ２をピックアップ後、中間ステージ３１に移動を開始する。これに並行して、ウェハ１１はピックアップミスしたダイＤ１のピックアップ位置に移動する（戻る）。

【0117】

（ステップＳ５６）
そして、図２５（ｃ）に示すように、比較例におけるステップＳ４４と同様に、ウェハ認識カメラ２４はピックアップミスしたダイＤ１を認識する。ここで、ピックアップヘッド２１は待機場所に位置する。

【0118】

（ステップＳ５７）
次に、図２６（ａ）に示すように、比較例におけるステップＳ４５と同様に、ピックアップヘッド２１はダイＤ１のピックアップ位置に移動し再ピックアップ動作を開始する。

【0119】

（ステップＳ５８）
そして、図２６（ｂ）に示すように、比較例におけるステップＳ４６と同様に、ピックアップヘッド２１はダイＤ１をピックアップ後、中間ステージ３１に移動を開始する。ピックアップ高速化のため、ピックアップ動作が完了すると思われるタイミングで、ウェハ１１は次のダイＤ３のピックアップ位置に移動する。

【0120】

第三実施形態では、図２５（ｂ）に示すステップＳ５５のように、ピックアップヘッド２１の移動と並行して、ウェハ１１はピックアップミスしたダイＤ１のピックアップ位置に移動する（戻る）ことができるので、リカバリ動作が発生した場合、比較例よりもウェハ処理時間を短縮することができる。

【0121】

（動作例）
第三実施形態におけるダイボンダ１０は、第一実施形態と同様に、グレード処理も実施可能であり、その動作例について以下説明する。第三実施形態におけるダイボンダにおいてボンドポイント毎にグレード分けボンディングする動作例について図２７を用いて説明する。図２７は図１９に示すダイボンダの動作例を説明する概略上面図である。

【0122】

動作例では、二つにグレードのダイを有するウェハ１１から第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂをピックアップヘッド２１によりピックアップし、ボンディングステージ４５において基板Ｓの指定位置に第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂをボンディングする。ここで、基板Ｓ内の指定位置はホストコンピュータからの指定により指定される。その指定された基板のボンディング順に基づいてピックアップヘッド２１は、指定グレードのピックアップを行う。

【0123】

すなわち、ピックアップヘッド２１は第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂをウェハ１１からピックアップして中間ステージ３１に載置し、ボンディングヘッド４１は中間ステージ３１に載置された第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂをピックアップしてボンディングステージ４５において基板Ｓに載置する。

【0124】

ピックアップヘッド２１がピックアップミスをした際、そのピックアップヘッドが次にピックアップする予定のダイをピックアップしてから、ウェハ１１をピックアップミスしたダイの位置に戻し、ピックアップミスしたピックアップヘッドで再ピックアップを行う。

【0125】

［第四実施形態］
第三実施形態におけるダイボンダは一つの搬送部５（搬送レーン５２）のみを備えているが、第四実施形態におけるダイボンダ１０は、二つの第一搬送部５ａ（第一搬送レーン５２ａ）および第二搬送部５ｂ（第二搬送レーン５２ｂ）を備えている。第四実施形態におけるダイボンダ１０の他の構成およびその動作は第三実施形態と同様である。

【0126】

（動作例）
第四実施形態におけるダイボンダ１０は、第一実施形態と同様に、グレード処理も実施可能であり、その動作例について以下説明する。搬送レーン別にグレード分けボンディングする動作例について図２８を用いて説明する。図２８は第四実施形態におけるダイボンダにおける動作例を説明する概略上面図である。

【0127】

動作例では、二つにグレードのダイを有するウェハ１１から第一分類のダイＤａおよび第二分類のダイＤｂをピックアップヘッド２１によりピックアップし、第一搬送レーン５２ａにより搬送される第一分類の基板Ｓ１に第一分類のダイＤａをボンディングし、第二搬送レーン５２ｂにより搬送される第二分類の基板Ｓ２に第二分類のダイＤｂをボンディングする。

【0128】

すなわち、ピックアップヘッド２１は第一分類のダイＤａをウェハ１１からピックアップして中間ステージ３１に載置し、ボンディングヘッド４１は中間ステージ３１に載置された第一分類のダイＤａをピックアップして第一搬送レーン５２ａ側のボンディングステージ４５ａにおいて第一分類の基板Ｓ１に載置する。ピックアップヘッド２１は第二分類のダイＤｂをウェハ１１からピックアップして中間ステージ３１に載置し、ボンディングヘッド４１は中間ステージ３１に載置された第二分類のダイＤｂをピックアップして第二搬送レーン５２ｂ側のボンディングステージ４５ｂにおいて第二分類の基板Ｓ２に載置する。

【0129】

一方のピックアップヘッドがピックアップミスをした際は、第三実施形態と同様に、そのピックアップヘッドが次のピックアップする予定のダイをピックアップしてから、ウェハ１１をピックアップミスしたダイの位置に戻し、ピックアップヘッドで再ピックアップを行う。

【0130】

本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果が得られる。

【0131】

（１）ピックアップミスしたダイの位置へ移動（戻る動作）を他の動作と並行して行うため、ピックアップミスした際の無駄な動作がなくなる。これにより、リカバリ動作が発生した場合でも、ウェハ処理時間の低下を防止することが可能である。

【0132】

（２）ダイグレード分けボンディング時においてリカバリ動作が発生した場合でも、ウェハ処理時間の低下を防止することが可能である。

【0133】

（３）通常のピックアップ動作時のピックアップ速度は維持すると共に、一定の割合で発生するピックアップミスに際しスループットの低下を最小限にすることが可能である。

【0134】

以上、本開示者によってなされた開示を実施形態に基づき具体的に説明したが、本開示は、上記実施形態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。

【0135】

例えば、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で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で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、中間ステージと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で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。

【0136】

また、実施形態ではウェハの裏面にＤＡＦが貼付されているが、ＤＡＦはなくてもよい。

【0137】

また、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。この場合、中間ステージは設けなくてもよい。この装置はフリップチップボンダという。

【0138】

また、実施形態ではピックアップヘッド及びボンディングヘッドは、２つまたは１つの例を説明しているが、これに限定されることはなくピックアップヘッド及びボンディングヘッドは、３つ以上（複数）であってもよい。

【符号の説明】

【0139】

８・・・制御部
１０・・・ダイボンダ（ダイボンディング装置）
１１・・・ウェハ
１２・・・ウェハ保持台
２１Ａ・・・第一ピックアップヘッド（ヘッド）
Ｄ・・・ダイ

【図1】