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特表2024-523149電子部品ボンディング装置およびそのような装置上の距離を測定する方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-06-28
(54)【発明の名称】電子部品ボンディング装置およびそのような装置上の距離を測定する方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/52 20060101AFI20240621BHJP
H01L 21/60 20060101ALI20240621BHJP
【ＦＩ】
H01L21/52 F
H01L21/60 311T
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023573325
(86)(22)【出願日】2022-05-31
(85)【翻訳文提出日】2023-12-20
(86)【国際出願番号】 US2022031622
(87)【国際公開番号】W WO2022256332
(87)【国際公開日】2022-12-08
(31)【優先権主張番号】63/195,705
(32)【優先日】2021-06-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】506395943
【氏名又は名称】クリック アンド ソッファ インダストリーズ、インク．
(74)【代理人】
【識別番号】100104411
【弁理士】
【氏名又は名称】矢口 太郎
(72)【発明者】
【氏名】ワッサーマン、マシュー、ビー．
(72)【発明者】
【氏名】エーダー、ジェームス、イー．
(72)【発明者】
【氏名】シュミット－ランゲ、マイケル、ピー．
(72)【発明者】
【氏名】タラブルスキー、マシュー、イー．
【テーマコード（参考）】
5F044
5F047
【Ｆターム（参考）】
5F044KK02
5F044KK05
5F044PP16
5F044PP17
5F044RR12
5F047AA11
5F047AA17
5F047FA08
5F047FA31
5F047FA73
5F047FA83
(57)【要約】
【要約】
【解決手段】
電子部品ボンディング装置が提供される。前記電子部品ボンディング装置は、基板を支持する支持構造と、電子部品を保持し且つ前記電子部品を前記基板に接合するボンドヘッドアセンブリと、（ｉ）前記電子部品ボンディング装置上の上方ターゲットと（ｉｉ）前記電子部品ボンディング装置上の下方ターゲットとの間の距離を測定する測定システムであって、前記上方ターゲットは前記ボンドヘッドアセンブリの一部および前記電子部品のうちの少なくとも１つを含むものであり、前記下方ターゲットは前記支持構造の一部および前記基板のうちの少なくとも１つを含むものである、前記測定システムとを含む。
【選択図】 図１
【解決手段】
電子部品ボンディング装置が提供される。前記電子部品ボンディング装置は、基板を支持する支持構造と、電子部品を保持し且つ前記電子部品を前記基板に接合するボンドヘッドアセンブリと、（ｉ）前記電子部品ボンディング装置上の上方ターゲットと（ｉｉ）前記電子部品ボンディング装置上の下方ターゲットとの間の距離を測定する測定システムであって、前記上方ターゲットは前記ボンドヘッドアセンブリの一部および前記電子部品のうちの少なくとも１つを含むものであり、前記下方ターゲットは前記支持構造の一部および前記基板のうちの少なくとも１つを含むものである、前記測定システムとを含む。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子部品ボンディング装置であって、基板を支持する支持構造と、
電子部品を保持し且つ前記電子部品を前記基板に接合するボンドヘッドアセンブリと、
（ｉ）前記電子部品ボンディング装置上の上方ターゲットと（ｉｉ）前記電子部品ボンディング装置上の下方ターゲットとの間の距離を測定する測定システムであって、前記上方ターゲットは前記ボンドヘッドアセンブリの一部および前記電子部品のうちの少なくとも１つを含むものであり、前記下方ターゲットは前記支持構造の一部および前記基板のうちの少なくとも１つを含むものである、前記測定システムと
を有し、
前記測定システムは、前記上方ターゲットおよび前記下方ターゲットの少なくとも１つに向かって方向づけられた光信号を提供する光源と、前記下方ターゲットおよび前記上方ターゲットの少なくとも１つから反射された光信号を受信する光センサと、前記光センサと通信して前記光センサからの情報を用いて前記距離を決定するコンピュータとを含むものである、
電子部品ボンディング装置。
【請求項2】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記電子部品は半導体チップである、電子部品ボンディング装置。
【請求項3】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記基板は半導体ウエハである、電子部品ボンディング装置。
【請求項4】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記上方ターゲットは前記ボンドヘッドアセンブリの一部であり、前記下方ターゲットは前記支持構造の一部である、電子部品ボンディング装置。
【請求項5】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記上方ターゲットは前記ボンドヘッドアセンブリの一部であり、前記下方ターゲットは前記基板である、電子部品ボンディング装置。
【請求項6】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記上方ターゲットは前記電子部品であり、前記下方ターゲットは前記支持構造の一部である、電子部品ボンディング装置。
【請求項7】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記上方ターゲットは前記電子部品であり、前記下方ターゲットは前記基板である、電子部品ボンディング装置。
【請求項8】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記ボンドヘッドアセンブリの一部は、前記電子部品を保持し且つ前記電子部品を前記基板に接合するボンディングツールである、電子部品ボンディング装置。
【請求項9】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記ボンドヘッドアセンブリの一部は、前記電子部品を保持し且つ前記電子部品を前記基板に接合する加熱されたボンディングツールである、電子部品ボンディング装置。
【請求項10】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記光信号は、（ａ）前記上方ターゲットに向かって方向づけられた第１の部分と、（ｂ）前記下方ターゲットに向かって方向づけられた第２の部分とに分割されるものである、電子部品ボンディング装置。
【請求項11】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、さらに、前記下方ターゲットおよび前記上方ターゲットから反射された単一の光信号を前記光センサに提供する光学アセンブリを有するものである、電子部品ボンディング装置。
【請求項12】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記コンピュータは、前記反射された光信号の周波数スペクトルを分析して、前記上方ターゲットと前記下方ターゲットとの間の距離を決定するものである、電子部品ボンディング装置。
【請求項13】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記電子部品ボンディング装置はダイアタッチ装置である、電子部品ボンディング装置。
【請求項14】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記電子部品ボンディング装置はフリップチップボンディング装置である、電子部品ボンディング装置。
【請求項15】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記電子部品ボンディング装置は、熱圧着ボンディング装置である、電子部品ボンディング装置。
【請求項16】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記測定システムの一部は、前記電子部品ボンディング装置のＸＹ平面内の複数の位置に移動されて、当該複数の位置の各位置で前記上方ターゲットと前記下方ターゲットとの間の距離を測定するように構成されている、電子部品ボンディング装置。
【請求項17】
請求項１６に記載の電子部品ボンディング装置において、前記複数の位置で測定された距離を集合的に用いて、前記上方ターゲットと前記下方ターゲットとの間の平行性に関連するプロファイルが決定されるものである、電子部品ボンディング装置。
【請求項18】
電子部品ボンディング装置であって、基板を支持する支持構造と、
電子部品を保持し且つ前記電子部品を前記基板に接合するボンドヘッドアセンブリと、
（ｉ）前記電子部品ボンディング装置の上方ターゲットと（ｉｉ）前記電子部品ボンディング装置の下方ターゲットとの間の平行性に関連するプロファイルを測定する測定システムであって、前記上方ターゲットは前記ボンドヘッドアセンブリの一部および前記電子部品のうちの少なくとも１つを含むものであり、前記下方ターゲットは前記支持構造の一部および前記基板のうちの少なくとも１つを含むものである、前記測定システムと
を有し、
前記測定システムは、前記上方ターゲットおよび前記下方ターゲットの少なくとも１つに向かって方向づけられた光信号を提供する光源と、前記下方ターゲットおよび前記上方ターゲットの少なくとも１つから反射された光信号を受信する光センサと、前記光センサと通信して前記光センサからの情報を用いて前記距離を決定するコンピュータとを含むものである、
電子部品ボンディング装置。
【請求項19】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記コンピュータは、前記電子部品ボンディング装置の複数のＸＹ位置で前記反射された光信号を用いて測定された複数の距離を用いて前記プロファイルを決定するように構成されている、電子部品ボンディング装置。
【請求項20】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記電子部品は半導体チップである、電子部品ボンディング装置。
【請求項21】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記基板は半導体ウエハである、電子部品ボンディング装置。
【請求項22】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記上方ターゲットは前記ボンドヘッドアセンブリの一部であり、前記下方ターゲットは前記支持構造の一部である、電子部品ボンディング装置。
【請求項23】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記上方ターゲットは前記ボンドヘッドアセンブリの一部であり、前記下方ターゲットは前記基板である、電子部品ボンディング装置。
【請求項24】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記上方ターゲットは前記電子部品であり、前記下方ターゲットは前記支持構造の一部である、電子部品ボンディング装置。
【請求項25】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記上方ターゲットは前記電子部品であり、前記下方ターゲットは前記基板である、電子部品ボンディング装置。
【請求項26】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記ボンドヘッドアセンブリの一部は、前記電子部品を保持し且つ前記電子部品を前記基板に接合するボンディングツールである、電子部品ボンディング装置。
【請求項27】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記ボンドヘッドアセンブリの一部は、前記電子部品を保持し且つ前記電子部品を前記基板に接合する加熱されたボンディングツールである、電子部品ボンディング装置。
【請求項28】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記光信号は、（ａ）前記上方ターゲットに向かって方向づけられた第１の部分と、（ｂ）前記下方ターゲットに向かって方向づけられた第２の部分とに分割されるものである、電子部品ボンディング装置。
【請求項29】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、さらに、前記下方ターゲットおよび前記上方ターゲットから反射された単一の光信号を前記光センサに提供する光学アセンブリを有するものである、電子部品ボンディング装置。
【請求項30】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記コンピュータは、前記反射された光信号の周波数スペクトルを分析して、前記上方ターゲットと前記下方ターゲットとの間の距離を決定するように構成されているものであり、前記コンピュータは、前記電子部品ボンディング装置の複数のＸＹ位置で決定された前記距離を用いて前記プロファイルを決定するものである、電子部品ボンディング装置。
【請求項31】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記電子部品ボンディング装置はダイアタッチ装置である、電子部品ボンディング装置。
【請求項32】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記電子部品ボンディング装置はフリップチップボンディング装置である、電子部品ボンディング装置。
【請求項33】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記電子部品ボンディング装置は、熱圧着ボンディング装置である、電子部品ボンディング装置。
【請求項34】
電子部品ボンディング装置上の距離を測定する方法であって、（ａ）電子部品ボンディング装置の上方ターゲットおよび前記電子部品ボンディング装置の下方ターゲットのうちの少なくとも１つに向かって光信号を方向づける工程であって、前記上方ターゲットは、（ｉ）前記電子部品ボンディング装置のボンドヘッドアセンブリの一部のおよび（ｉｉ）前記ボンドヘッドアセンブリによって運搬される電子部品のうちの少なくとも１つを含むものであり、前記下方ターゲットは、（ｉ）前記電子部品ボンディング装置の支持構造の一部および（ｉｉ）前記支持構造によって支持される基板のうちの少なくとも１つを含むものである、前記方向づける工程と、
（ｂ）光センサで前記上方ターゲットおよび前記下方ターゲットのうちの少なくとも一方から反射された光信号を受信する工程と、
（ｃ）前記反射された光信号を分析して、前記上方ターゲットと前記下方ターゲットとの間の距離を決定する工程と
を有する方法。
【請求項35】
接合方法であって、（ａ）電子部品を提供する工程と、
（ｂ）支持構造により基板を支持する工程と、
（ｃ）電子部品ボンディング装置のボンドヘッドアセンブリを用いて前記電子部品を運搬する工程と、
（ｄ）前記電子部品ボンディング装置の上方ターゲットおよび前記電子部品ボンディング装置の下方ターゲットのうちの少なくとも１つに向かって光信号を方向づける工程であって、前記上方ターゲットは、（ｉ）前記電子部品ボンディング装置の前記ボンドヘッドアセンブリの一部および（ｉｉ）前記ボンドヘッドアセンブリによって運搬される電子部品のうちの少なくとも１つを含むものであり、前記下方ターゲットは、（ｉ）前記電子部品ボンディング装置の前記支持構造の一部および（ｉｉ）前記支持構造によって支持される前記基板のうちの少なくとも１つを含むものである、前記方向づける工程と、
（ｅ）光センサで前記上方ターゲットおよび前記下方ターゲットのうちの少なくとも１つから反射された光信号を受信する工程と、
（ｆ）前記反射された光信号を分析して、前記上方ターゲットと前記下方ターゲットとの間の距離を決定する工程と、
（ｇ）前記電子部品を前記基板に接合する接合操作を開始する工程と、
を有する方法。
【請求項36】
請求項３５に記載の方法において、さらに、（ｈ）前記上方ターゲットと前記下方ターゲットとの間の角度を調整する工程を有するものである、方法。
【請求項37】
接合方法であって、（ａ）上方ターゲット材と下方ターゲット材を電子部品ボンディング装置に搭載する工程と、
（ｂ）光学測定システムが、上方ターゲットと下方ターゲットとの間の距離の群列を収集する工程と、
（ｃ）前記電子部品ボンディング装置のコンピュータが、前記上方ターゲットと前記下方ターゲットとの間の平行性に関連するプロファイルを決定する工程と、
（ｄ）前記上方ターゲットと前記下方ターゲットとの間の角度を調整する工程と、
（ｅ）前記電子部品を前記基板に接合する接合操作を開始する工程と
を有する、方法。
【請求項38】
請求項３７に記載の方法において、さらに、（ｃ１）平行性に関連する前記プロファイルが許容可能なレベルの平行性を提供しているかどうかを決定する工程を有するものである、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、２０２１年６月１日に出願された米国仮出願第６３／１９５，７０５号の利益を主張するものであり、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、電子部品ボンディング装置に関し、特に、そのようなボンディング装置のための測定システムおよびそれに関連する方法に関する。
【背景技術】
【0003】
半導体パッケージング産業の特定の態様では、電子部品（例えば、半導体素子）が接合位置に接合される。例えば、従来の（ダイボンディングとしても知られる）ダイアタッチ用途では、半導体ダイが接合位置（例えば、リードフレーム、積層ダイ用途におけるその他のダイ、スペーサなど）に接合される。高度なパッケージング用途において、半導体素子（例えば、ベア半導体ダイ、パッケージ化された半導体ダイなど）は基板（例えば、リードフレーム、ＰＣＢ、キャリア、半導体ウェハ、ＢＧＡ基板など）の接合位置に接合され、導電性構造（例えば、導電性バンプ、接触パッド、はんだバンプ、導電性ピラー、銅ピラーなど）が半導体素子と接合位置との間に電気的相互接続を提供する。
【0004】
多くの用途（例えば、はんだバンプを含む半導体素子の熱圧着など）において、ボンディングツールとボンディング装置の支持構造の各部分との間に有意なレベルの平行性を有することが特に望ましい。例えば、（１）ボンディングツールによって接合される電子部品と、（２）支持構造によって支持される基板との間には、多くの相互接続がある場合がある。これらの相互接続ははんだなどを含んでもよく、そのため、ボンディングツールの接触部分と支持構造の各部分との間に実質的な平行性があることが特に望ましい。
【0005】
そのような平行性のレベルを決定し調整するシステムおよび方法を開示する参考文献の例としては、（「半導体素子の接合に関連する平行性のレベルを決定し調整するシステムおよび方法」と題する）米国特許第９，１３６，２４３号がある。ボンディング装置での電子部品の接合に関連する平行性を決定し調整する改良されたシステムおよび方法を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の例示的な実施形態によれば、電子部品ボンディング装置が提供される。前記電子部品ボンディング装置は、基板を支持する支持構造（例えば、有機基板、有機マトリクス基板、プリント回路基板、半導体ウェハなど）と、電子部品を保持し且つ前記電子部品を前記基板に接合するボンドヘッドアセンブリと、（ｉ）前記電子部品ボンディング装置上の上方ターゲットと（ｉｉ）前記電子部品ボンディング装置上の下方ターゲットとの間の距離を測定する測定システムであって、前記上方ターゲットは前記ボンドヘッドアセンブリの一部（例えば、ボンディングツール、ノズル、ヒーターなど）および前記電子部品のうちの少なくとも１つを含むものであり、前記下方ターゲットは前記支持構造の一部および前記基板のうちの少なくとも１つを含むものである、前記測定システムとを含む。前記測定システムは、前記上方ターゲットおよび前記下方ターゲットの少なくとも１つに向かって方向づけられた光信号を提供する光源と、前記下方ターゲットおよび前記上方ターゲットの少なくとも１つから反射された光信号を受信する光センサと、前記光センサと通信して前記光センサからの情報を用いて前記距離を決定するコンピュータとを含むものである。
【0007】
本発明の例示的な実施形態によれば、電子部品ボンディング装置が提供される。前記電子部品ボンディング装置は、基板（例えば、有機基板、有機マトリクス基板、プリント回路基板、半導体ウェハなど）を支持する支持構造と、電子部品を保持し且つ前記電子部品を前記基板に接合するボンドヘッドアセンブリと、（ｉ）前記電子部品ボンディング装置の上方ターゲットと（ｉｉ）前記電子部品ボンディング装置の下方ターゲットとの間の平行性に関連するプロファイルを測定する測定システムであって、前記上方ターゲットは前記ボンドヘッドアセンブリの一部（例えば、ボンディングツール、ノズル、ヒーターなど）および前記電子部品のうちの少なくとも１つを含むものであり、前記下方ターゲットは前記支持構造の一部および前記基板のうちの少なくとも１つを含むものである、前記測定システムとを含む。前記測定システムは、前記上方ターゲットおよび前記下方ターゲットの少なくとも１つに向かって方向づけられた光信号を提供する光源と、戻り光信号をコンピュータに提供する光センサと、（前記電子部品ボンディング装置上の複数のＸＹ位置での）前記戻り光信号を用いて前記プロファイルを決定するコンピュータとを含むものである。
【0008】
本発明の他の例示的な実施形態によれば、電子部品ボンディング装置上の距離を測定する方法が提供される。前記方法は、前記電子部品ボンディング装置の上方ターゲットおよび前記電子部品ボンディング装置の下方ターゲットのうちの少なくとも１つに向かって光信号を方向づける工程を含む。前記上方ターゲットは、（ｉ）前記電子部品ボンディング装置のボンドヘッドアセンブリの一部のおよび（ｉｉ）前記ボンドヘッドアセンブリによって運搬される電子部品のうちの少なくとも１つを含むものである。前記下方ターゲットは、（ｉ）前記電子部品ボンディング装置の支持構造の一部および（ｉｉ）前記支持構造によって支持される基板のうちの少なくとも１つを含むものである。前記方法はまた、光センサで前記上方ターゲットおよび前記下方ターゲットのうちの少なくとも一方から反射された光信号を受信する工程を含む。前記方法はまた、前記反射された光信号を分析して、前記上方ターゲットと前記下方ターゲットとの間の距離を決定する工程を含む。
【0009】
本発明の更なる他の例示的な実施形態によれば、接合方法が提供される。前記方法は、（ａ）電子部品を提供する工程と、（ｂ）支持構造により基板を支持する工程と、（ｃ）電子部品ボンディング装置のボンドヘッドアセンブリにより前記電子部品を運搬する工程と、（ｄ）前記電子部品ボンディング装置の上方ターゲットおよび前記電子部品ボンディング装置の下方ターゲットのうちの少なくとも１つに向かって光信号を方向づける工程であって、前記上方ターゲットは、（ｉ）前記電子部品ボンディング装置の前記ボンドヘッドアセンブリの一部および（ｉｉ）前記ボンドヘッドアセンブリによって運搬される電子部品のうちの少なくとも１つを含むものであり、前記下方ターゲットは、（ｉ）前記電子部品ボンディング装置の前記支持構造の一部および（ｉｉ）前記支持構造によって支持される前記基板のうちの少なくとも１つを含むものである、前記方向づける工程と、（ｅ）光センサで前記上方ターゲットおよび前記下方ターゲットのうちの少なくとも１つから反射された光信号を受信する工程と、（ｆ）前記反射された光信号を分析して、前記上方ターゲットと前記下方ターゲットとの間の距離を決定する工程と、（ｇ）前記電子部品を前記基板に接合する接合操作を開始する工程とを含む。
【0010】
本発明の更なる他の例示的な実施形態によれば、接合方法が提供される。前記方法は、（ａ）上方ターゲット材と下方ターゲット材を電子部品ボンディング装置に搭載する工程と、（ｂ）光学測定システムが、上方ターゲットと下方ターゲットとの間の距離の群列を収集する工程と、（ｃ）前記電子部品ボンディング装置のコンピュータが、前記上方ターゲットと前記下方ターゲットとの間の平行性に関連するプロファイルを決定する工程と、（ｄ）前記上方ターゲットと前記下方ターゲットとの間の角度を調整する工程と、（ｅ）前記電子部品を前記基板に接合する接合操作を開始する工程とを含む。
【図面の簡単な説明】
【0011】
本発明は、以下の詳細な説明を添付の図面とともに一読することで最も良く理解される。一般的な方法に従い、図面の種々の機構は原寸どおりの縮尺ではない。むしろ、種々の機構の寸法は明確化のため任意に拡張または縮小されている。本図面には以下の図が含まれる。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本明細書で使用される「電子部品」という用語は、半導体パッケージの基板に「配置される」または「接合される」ように構成された任意の部品をいうことを意図している。例示的な電子部品には、半導体素子（例えば、半導体ダイ、半導体チップなど）、ＳＭＴ（表面実装技術）部品、受動部品（例えば、コンデンサ）、トランジスタ、ダイオードなどが含まれる。
【0013】
本明細書で使用される「半導体素子」という用語は、半導体チップまたはダイを含む（または後の工程で含むように構成される）任意の構成をいうことを意図している。例示的な半導体素子には、とりわけ、ベア半導体ダイ、基板上の半導体ダイ（例えば、リードフレーム、ＰＣＢ、キャリア、半導体ウェハ、ＢＧＡ基板など）、パッケージ化された半導体デバイス、フリップチップ半導体デバイス、基板に埋め込まれたダイ、半導体ダイの積み重ねが含まれる。さらに、半導体素子は、半導体パッケージに接合されるように、または含まれるように構成された素子（例えば、積層ダイ構成において接合されるスペーサ、基板など）を含んでもよい。
【0014】
本明細書で使用される「基板」という用語は、電子部品（例えば、半導体素子）が接合（例えば、熱圧着接合、超音波接合、熱音波接合、ダイ接合など）され得る任意の構成をいうことを意図している。例示的な基板には、例えば、リードフレーム、ＰＣＢ、キャリア、半導体ウェハ、ＢＧＡ基板、半導体素子などが含まれる。
【0015】
本明細書で使用される場合、上方ターゲットと下方ターゲットとの間の平行性に関連する「プロファイル」という用語は、そのような平行性を確立するために用い得る情報をいう。例えば、プロファイルは、上方ターゲットと下方ターゲットとの間の複数の距離、および（例えば、ＸＹ平面における）それらの空間的関係であってよい。他の例では、プロファイルは、上方ターゲットと下方ターゲットとの間の複数の距離測定値への曲線適合を有する、ＸＹ平面における「傾斜」マップであってもよい。
【0016】
本発明の特定の例示的な実施形態によれば、ボンディング装置（例えば、熱圧着ボンディング装置、ダイアタッチ装置、フリップチップボンディング装置など）は、ボンディングツールを運搬するボンドヘッドアセンブリを含む。ボンディングツールは、電子部品（例えば、半導体素子、半導体ダイ、インターポーザなど）を基板に配置し接合する。このような接合プロセスは、はんだ接合を形成するために配置される電子部品上のはんだバンプを溶融および再凝固させることを含んでもよい。完成したはんだ接合の高さを制御することは望ましいプロセス制御目標である。この実施形態において、電子部品上の全てのはんだバンプが一度に接合されるため、電子部品にわたり結果として得られるはんだ接合高さの変動は、接合される電子部品とターゲット基板との平行性に直接依存する。ボンディング装置に関しては、ボンディングツール（例えば、ボンディングツールの接触部分／接触面）とボンディング装置の支持構造（ボンディングステージともいう）との間の平行性を制御することが望ましい。基板全体にわたる平行性（または共平面性）の所望のウィンドウは（例えば、基板全体にわたって０．１～２ミクロンの変動など）非常に狭いことがある。したがって、ボンディングツールと支持構造との非常に正確な位置合わせが望ましい。
【0017】
特定の例示的な実施形態によれば、本発明は、例えば、所望の接合高さ制御を達成していることを確信して接合を進められるように、キャリブレーションが成功したことを検証するため、ボンディングツールと支持構造との間の平行性のレベルを決定する（例えば、測定する）方法に関する。さらに、前記平行性のレベルの決定は、（例えば、ボンディングツールにおける能動的／受動的傾斜制御機構を用いて）ボンディングツールおよび／または支持構造に対する所望の補正動作／調整を生じさせるのに用いられてもよい。
【0018】
本発明の態様は、半導体素子の接合に関連する平行性のレベルを決定するための非接触式システムおよび方法に関する。
【0019】
本発明の態様は、電子部品ボンディング装置用の測定システムに関する。例えば、そのようなボンディング装置は、ローカルリフローはんだダイアタッチプロセスを実行するためのダイアタッチ装置であってもよい。このようなプロセスにおいて、ボンディングツールは配置されたダイ上のはんだバンプを溶融および再凝固させることによってダイまたはインターポーザを、基板、チップ、またはウェハに配置し接合する。基板（例えばウェハ）に対するボンディングツールの平行性は十分に制御されることが望ましい（例えば、接合されるデバイスのサイズよりも１μｍ良好に制御される）。本発明は、測定システムにおける光センサ（例えば、非接触式光センサ、共焦点クロマティックセンサ、干渉センサなど）の使用に関する。
【0020】
本発明の特定の実施形態によれば、光学素子を用いて光信号／ビーム経路を複数の経路に分割することができる（例えば、そのような経路は名目上１８０度離れていてもよい）。１つの経路は、ボンドヘッドアセンブリの一部（例えば、ボンドヘッドアセンブリのボンディングツール）に向かって、および／またはボンドヘッドアセンブリによって運搬される電子部品に向かって上向きに方向付けられる。もう１つの経路は、基板（例えば、ボンディング・チャック）を支持するための支持構造に向かって、および／またはターゲット基板（例えば、ボンドヘッドアセンブリによって運搬される電子部品を受けるように構成されたウェハまたは他の基板）に向かって下向きに方向付けられる。単一の光センサが結合された戻り信号を受信するものであり、コンピュータと接続され、上面と下面間の距離が計算されてもよい。電子部品ボンディング装置のＸＹ平面内で測定システムの要素を移動させることにより、上面と下面間の複数の距離を収集することができる。さらに、平面が前記距離に適合されて、上面と下面間の角度（例えば、平行性に関連する例示的プロファイル）を決定することができる。
【0021】
（測定システムの）光センサは、片面モードでも用いることができ、その場合、これらに限定されないが、（１）光センサを移動させるシステムの或る平面に対する上面または下面の平面度または形状、および（２）時間に対する下方測定点または上方測定点の位置を含むその他の様々な非平行性測定値が収集されてもよい。このモードの例は、（ダイが存在しない）模擬的な加熱および冷却サイクル中にボンドヘッドアセンブリの一部（例えば、ボンドヘッドアセンブリのヒーターまたは加熱されたボンディングツール）の表面をプローブして変形を調べるものであり、この場合、模擬的な接合サイクル中、ＸＹ平面のいくつかの点が測定される。アルゴリズムを用いて個別の点データを結合して測定されたシステム表面の時間依存プロットにしてもよい。これは、最終製品のはんだ線の厚さに許容できないばらつきを与えることなく高品質の接合を形成するのに接合プロセス中のヒーター表面の平坦性が重要であることから、本発明の実施形態を用いた機器のエンドユーザにとって価値がある。
【0022】
本発明の態様は従来の実施に比べて利点を有する。例えば、非接触式光センサは、接触式プローブと比較してはるかに高いサンプリングレートを有し得る。これにより、（１）固定時間内により多くの測定点を収集でき、それにより測定ノイズを低減させるためのデータの更なるフィルタリングが可能になること、および（２）測定をより速く完了でき、本発明の実施形態を用いた機器のスループットが向上することとの一方または両方が可能になる。非接触であるという性質により、下面または上面（例えば測定面など）には力がかからない。力に敏感なターゲット、または接触式プローブによって損傷を受ける可能性のあるターゲットに対しても、本発明の実施形態は下面および上面のいずれも損傷するリスクがない。測定中、下方ターゲットおよび上方ターゲットのいずれか（または両方）が加熱される場合がある。本発明の実施形態では接触が必要ないため、熱伝達のための導電経路がなく、それにより、測定は、接触ベースの測定の際にあるようなエラーを引き起し得る熱の影響をより受けにくくなる。
【0023】
本発明の特定の例示的な態様によれば、光学要素（例えば、ビームスプリッタ、プリズム、切り替え可能なミラー、光信号を分割するナイフミラーなど）が、「跳ね返えらせ（ｂｏｕｎｃｅ）」２つの表面間の距離を測定するのに単一の光センサと関連して用いられる。
【0024】
本発明の特定の例示的な態様によれば、電子部品ボンディング装置で得られた距離測定値は、平行性（例えば、ボンディングツールによって運搬される電子部品の傾き、接合された電子部品の傾き、基板の傾きなど）を決定するのに用いられる。
【0025】
本発明の特定の例示的な態様によれば、測定システムの単一の測定ビーム（すなわち、元の光信号が分割されていない）を用いて、電子部品ボンディング装置のヒーターの経時変化形状、上面または下面の平坦度（例えば、ボンディングツールなどのボンドヘッドアセンブリの一部、ヒーター、電子部品、ボンドチャックなどの支持構造の一部、および／または基板）を測定することができる。
【0026】
次に、図面を参照すると、図１は、電子部品ボンディング装置１００の斜視図である。電子部品ボンディング装置１００は、（例えば、（下方ターゲット１０４ａを含む）基板１０４を運搬する）支持構造１０２と、（加熱されたボンディングツール、ノズルなどとし得るボンディングツール１０８を含む）ボンドヘッドアセンブリ１０６（ここでは、電子部品１０８ａを運搬するボンディングツール１０８が示されている）と、測定システム１１０とを含む。測定システム１１０は、（例えば、図示のように測定システム１１０の特定の他の要素を運搬するための）アームアセンブリ１１０ａと、光学アセンブリ１１０ｂと、光源１１０ｃと、光センサ１１０ｄと、コンピュータ１１０ｅ（例えば、反射された光信号の周波数スペクトルを分析して、上方ターゲットと下方ターゲットとの間の距離を決定するコンピュータ）とを含む。
【0027】
アームアセンブリ１１０ａは、（光学アセンブリ１１０ｂ、光源１１０ｃ、光センサ１１０ｄを運搬し得るものであるが）、ボンドヘッドアセンブリ１０６と共に、またはボンドヘッドアセンブリ１０６から独立して移動されてもよい。図３に示すように、ボンドヘッドアセンブリ１０６（およびアームアセンブリ１１０ａ）は、以下に説明するように、電子部品ボンディング装置１００のＸＹ平面内で移動されて複数の距離を測定することができる。光源１１０ｃからの光信号は光アセンブリ１１０ｂに入る。この光信号は、（ボンドヘッドアセンブリ１０６および／または電子部品１０８ａの一部などの上方ターゲットに向かって方向づけられる）上方光信号部分１１０ｂ１と、（支持構造１０２または基板１０４の一部などの下方ターゲットに向って方向づけられる）下方光信号部分１１０ｂ２とに分けられる。これらの信号部分は、それぞれのターゲットから反射し、光学アセンブリ１１０ｂで再結合され、それにより単一の戻り光信号を提供する。この戻り光信号は光センサ１１０ｄによって受信され、当該光センサ１１０ｄはコンピュータ１００ｅと接続されて、上方ターゲットと下方ターゲットとの間の距離を決定する。
【0028】
図２は、測定システム２１０（すなわち、図１の測定システム１１０）のブロック図である。測定システム２１０は、光学アセンブリ２１０ｂと、光源２１０ｃと、光センサ２１０ｄと、コンピュータ２１０ｅとを含む。図示のように、光学アセンブリ２１０ｂは、上方ターゲット２０８ａおよび／または下方ターゲット２０４ａに光信号を送信し、および／または上方ターゲット２０８ａおよび／または下方ターゲット２０４ａから反射された光信号を受信するように構成されている。光学アセンブリ２１０ｂは光源２１０ｃから光信号を受信するように構成され、光学アセンブリ２１０ｂはまた、戻り光信号を光センサ２１０ｄに提供するように構成されている。コンピュータ２１０ｅ（例えば、反射された光信号の周波数スペクトルを分析して上方ターゲットと下方ターゲットとの間の距離を決定するためのコンピュータ）は、光源２１０ｃおよび／または光センサ２１０ｄと通信するように構成されている。
【0029】
図３は、本発明の例示的な実施形態における、電子部品ボンディング装置上のＸＹ平面内で測定システムの一部を移動させるための例示的な走査パターン３００を示す。説明の目的で、上方ターゲット１０８ａ／２０８ａは下方ターゲット１０４ａ／２０４ａ上に重ねられている。当然、その他の走査パターンも本発明の範囲内で企図される。
【0030】
図４～図１１は本発明における例示的な方法、例えば、距離を測定する方法、平行性に関連するプロファイルを決定する方法、ボンディング装置（例えば、図１の電子部品ボンディング装置１００、図２の電子部品ボンディング装置２００を参照）で電子部品を接合する方法を示すフロー図である。当業者には理解されるように、フロー図に含まれる特定の工程は省略されてもよく、特定の追加の工程が加えられてもよく、また、工程の順序が図示された順序から変更されてもよく、それらはすべて本発明の範囲内である。
【0031】
さらに、当業者であれば、これらのフロー図に含まれる様々な工程が異なる時点で起こってもよいことを理解されよう。例えば、図４～図１１のそれぞれは、上方ターゲットと下方ターゲットとの間の平行性に関連するプロファイルを決定することに関する工程を含む（例えば、図４～図１１それぞれにおける工程４０４、５０４、６０４、７０４、８０４、９０４、１００４、および１１０４を参照）。この工程の後、図４～図１１の各々は、傾斜制御機構を用いて上方ターゲットと下方ターゲットとの間の角度を調整する工程を含む（例えば、図４の工程４０６を参照）。プロファイルは１つの工程（例えば、図４の工程４０４）で決定されてもよく、また、該プロファイルは保存（またはメモリに格納）され、後に角度を調整するのに（例えば、図４の工程４０６を参照）用いられてもよいことを理解されよう。
【0032】
【0033】
図４は、複数の距離を測定してボンディング装置（例えば、図１のボンディング装置１００、図２のボンディング装置２００）上の電子部品と基板との間の平行性に関連するプロファイルを生成し、その後、電子部品を基板に接合する方法を示すフロー図である。工程４００で、上方ターゲット材（例えば、電子部品）と下方ターゲット材（例えば、基板）が電子部品ボンディング装置に搭載される。工程４０２で、上方ターゲット（例えば、電子部品）と下方ターゲット（例えば、基板）間の距離の群列が光学測定システム（例えば、図１の測定システム１１０および図２の測定システム２１０を参照）を用いて収集される。工程４０４で、ボンディング装置の（またはボンディング装置に接続された）コンピュータを用いて、上方ターゲットと下方ターゲット間の平行性に関連するプロファイルが複数の距離を用いて決定される。工程４０６で、上方ターゲットと下方ターゲット間の角度が（例えば、傾斜制御機構を用いて）プロファイルを用いて調整される。工程４０８で、ボンディング装置上で電子部品を基板に接合する接合操作が開始される。
【0034】
ここで図５を参照し、上方ターゲットは電子部品を含むこととし、下方ターゲットは基板を含まないこととする（例えば、下方ターゲットは支持構造の一部を含むこととする）。図５は、複数の距離を測定してボンディング装置（例えば、図１のボンディング装置１００、図２のボンディング装置２００）上の電子部品と支持構造間の平行性に関連するプロファイルを生成し、その後、電子部品を基板に接合する方法を示すフロー図である。工程５００で、上方ターゲット材（電子部品）が電子部品ボンディング装置に搭載される。工程５０２で、上方ターゲット（例えば、電子部品）と下方ターゲット（例えば、支持構造）間の距離の群列が光学測定システム（例えば、図１の測定システム１１０、図２の測定システム２１０を参照）を用いて収集される。工程５０４で、ボンディング装置の（またはボンディング装置に接続された）コンピュータを用いて、上方ターゲットと下方ターゲット間の平行性に関連するプロファイルが複数の距離を用いて決定される。工程５０６で、上方ターゲットと下方ターゲット間の角度が（例えば、傾斜制御機構を用いて）プロファイルを用いて調整される。工程５０８で、下方ターゲット材（例えば、基板）がボンディング装置に搭載される。工程５１０で、ボンディング装置上で電子部品を基板に接合するボンディング操作が開始される。
【0035】
ここで図６を参照して、上方ターゲットは電子部品を含まないこととし（例えば、上方ターゲットはボンドヘッドアセンブリの一部を含むこととし）、下方ターゲットは基板を含むこととする。図６は、複数の距離を測定してボンディング装置（例えば、図１のボンディング装置１００、図２のボンディング装置２００）上のボンドヘッドアセンブリと基板との間の平行性に関連するプロファイルを生成し、その後、電子部品を基板に接合する方法を示すフロー図である。工程６００で、下方ターゲット材（基板）がボンディング装置に搭載される。工程６０２で、上方ターゲット（例えば、ボンドヘッドアセンブリの一部）と下方ターゲット（例えば、基板）間の距離の群列が光学測定システム（例えば、図１の測定システム１１０、図２の測定システム２１０を参照）を用いて収集される。工程６０４で、ボンディング装置の（またはボンディング装置に接続された）コンピュータを用いて、上方ターゲットと下方ターゲット間の平行性に関連するプロファイルが複数の距離を用いて決定される。工程６０６で、上方ターゲットと下方ターゲット間の角度が（例えば、傾斜制御機構を用いて）プロファイルを用いて調整される。工程６０８で、上方ターゲット材（電子部品）がボンディング装置に搭載される。工程６１０で、ボンディング装置上で電子部品を基板に接合する接合操作が開始される。
【0036】
ここで図７を参照して、上方ターゲットは電子部品を含まないこととし（例えば、上方ターゲットはボンドヘッドアセンブリの一部を含むこととし）、下方ターゲットは基板を含まないこととする（例えば、下方ターゲットは支持構造の一部を含むこととする）。図７は、複数の距離を測定してボンディング装置（例えば、図１のボンディング装置１００、図２のボンディング装置２００）上のボンドヘッドアセンブリと支持構造間の平行性に関連するプロファイルを生成し、その後、電子部品を基板に接合する方法を示すフロー図である。工程７０２で、上方ターゲット（例えば、ボンドヘッドアセンブリの一部）と下方ターゲット（例えば、支持構造の一部）間の距離の群列が光学測定システム（図１の測定システム１１０、および図２の測定システム２１０参照）を用いて収集される。工程７０４で、ボンディング装置の（またはボンディング装置に接続された）コンピュータを用いて、上方ターゲットと下方ターゲット間の平行性に関連するプロファイルが複数の距離を用いて決定される。工程７０６で、上方ターゲットと下方ターゲット間の角度が（例えば、傾斜制御機構を用いて）プロファイルを用いて調整される。工程７０８で、上方ターゲット材（電子部品）と下方ターゲット材（基板）がボンディング装置に搭載される。工程７１０で、ボンディング装置上で電子部品を基板に接合する接合操作が開始される。
【0037】
本発明の（図４～図７に示す方法を含む）各実施形態は、１若しくはそれ以上の「フィードバック」工程を含んでもよい。例えば、図４～図７の各図は、上方ターゲットと下方ターゲット間の平行性に関連するプロファイルを決定する工程を含む（例えば、図４～図７の各図における工程４０４、５０４、６０４、および７０４を参照）。この方法は、平行性のレベルが所定の基準に基づいて許容できるかどうかに関するフィードバックを含んでもよい。図８～図１１の各図は、図４～図７の対応するものと実質的に同様であるが、平行性のレベルが許容できるかどうかを決定する工程と、平行性のレベルが許容できる（または許容できない）場合における対応するプロセスフローとを含む。
【0038】
図８は、図４と同様のフロー図である。工程８００で、上方ターゲット材（電子部品）と下方ターゲット材（基板）がボンディング装置（例えば、図１のボンディング装置１００、図２のボンディング装置２００）に搭載される。工程８０２で、上方ターゲットと下方ターゲットとの間の距離の群列が光学測定システムを用いて収集される。工程８０４で、ボンディング装置の（またはボンディング装置に接続された）コンピュータを用いて、上方ターゲットと下方ターゲット間の平行性に関連するプロファイルが複数の距離を用いて決定される。工程８０６で、平行性のレベルが許容できるかどうかについての決定が行われる。許容できない場合（「いいえ」の場合）、工程８０８で、上方ターゲットと下方ターゲット間の角度が（例えば、傾斜制御機構を用いて）調整される（そして、プロセスは工程８０２～８０６を繰り返す）。許容できる場合（「はい」の場合）、工程８１０で、ボンディング装置上で電子部品を基板に接合する接合操作が開始される。
【0039】
図９は、図５と同様のフロー図である。工程９００で、上方ターゲット材（電子部品）がボンディング装置（例えば、図１のボンディング装置１００、図２のボンディング装置２００）に搭載される。工程９０２で、上方ターゲットと下方ターゲットと間の距離の群列が光学測定システムを用いて測定される。工程９０４で、ボンディング装置の（またはボンディング装置に接続された）コンピュータを用いて、上方ターゲットと下方ターゲット間の平行性に関連するプロファイルが複数の距離を用いて決定される。工程９０６で、平行性のレベルが許容できるかどうかについての決定が行われる。許容できない場合（「いいえ」の場合）、工程９０８で、上方ターゲットと下方ターゲット間の角度が（例えば、傾斜制御機構を用いて）調整される（そして、プロセスは工程９０２～９０６を繰り返す）。許容できる場合（「はい」の場合）、工程９１０で、下方ターゲット材（基板）がボンディング装置に搭載される。工程９１２で、ボンディング装置上で電子部品を基板に接合する接合操作が開始される。
【0040】
図１０は、図６と同様のフロー図である。工程１０００で、下方ターゲット材（基板）がボンディング装置（例えば、図１のボンディング装置１００、図２のボンディング装置２００）に搭載される。工程１００２で、上方ターゲットと下方ターゲットとの間の距離の群列が光学測定システムを用いて収集される。工程１００４で、ボンディング装置の（またはボンディング装置に接続された）コンピュータを用いて、上方ターゲットと下方ターゲット間の平行性に関連するプロファイルが複数の距離を用いて決定される。工程１００６で、平行性のレベルが許容できるかどうかについての決定が行われる。許容できない場合（「いいえ」の場合）、工程１００８で、上方ターゲットと下方ターゲット間の角度が（例えば、傾斜制御機構を用いて）調整される（そして、プロセスは工程１００２～１００６を繰り返す）。許容できる場合（「はい」の場合）、工程１０１０で、上方ターゲット材（電子部品）がボンディング装置に搭載される。工程１０１２で、ボンディング装置上で電子部品を基板に接合する接合操作が開始される。
【0041】
図１１は、図７と同様のフロー図である。工程１１０２で、上方ターゲットと下方ターゲット間の距離の群列がボンディング装置（例えば、図１のボンディング装置１００、図２のボンディング装置２００）の光学測定システムを用いて収集される。工程１１０４で、ボンディング装置の（またはボンディング装置に接続された）コンピュータを用いて、上方ターゲットと下方ターゲット間の平行性に関連するプロファイルが複数の距離を用いて決定される。工程１１０６で、平行性のレベルが許容できるかどうかについての決定が行われる。許容できない場合（「いいえ」の場合）、工程１１０８で、上方ターゲットと下方ターゲット間の角度が（例えば、傾斜制御機構を用いて）調整される（そして、プロセスは工程１１０２～１１０６を繰り返す）。許容できる場合（「はい」）、工程１１１０で、上方ターゲット材（電子部品）と下方ターゲット材（基板）がボンディング装置に搭載される。工程１１１２で、ボンディング装置上で電子部品を基板に接合する接合操作が開始される。
【0042】
本発明を特定の実施形態を参照して本明細書で示し説明したが、本発明はその示した詳細に限定されることを意図していない。むしろ、本発明から逸脱することなく、特許請求の範囲および均等物の範囲内で詳細に様々な修正を行うことができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【手続補正書】
【提出日】2024-01-31
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子部品ボンディング装置であって、基板を支持する支持構造と、
電子部品を保持し且つ前記電子部品を前記基板に接合するボンドヘッドアセンブリと、
（ｉ）前記電子部品ボンディング装置上の上方ターゲットと（ｉｉ）前記電子部品ボンディング装置上の下方ターゲットとの間の距離を測定する測定システムであって、前記上方ターゲットは前記ボンドヘッドアセンブリの一部および前記電子部品のうちの少なくとも１つを含むものであり、前記下方ターゲットは前記支持構造の一部および前記基板のうちの少なくとも１つを含むものである、前記測定システムと
を有し、
前記測定システムは、前記上方ターゲットおよび前記下方ターゲットの少なくとも１つに向かって方向づけられる光信号を提供する光源と、前記下方ターゲットおよび前記上方ターゲットの少なくとも１つから反射された光信号を受信する光センサと、前記光センサと通信して前記光センサからの情報を用いて前記距離を決定するコンピュータとを含むものである、
電子部品ボンディング装置。
【請求項2】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記電子部品は半導体チップである、電子部品ボンディング装置。
【請求項3】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記基板は半導体ウエハである、電子部品ボンディング装置。
【請求項4】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記上方ターゲットは前記ボンドヘッドアセンブリの一部であり、前記下方ターゲットは前記支持構造の一部である、電子部品ボンディング装置。
【請求項5】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記上方ターゲットは前記ボンドヘッドアセンブリの一部であり、前記下方ターゲットは前記基板である、電子部品ボンディング装置。
【請求項6】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記上方ターゲットは前記電子部品であり、前記下方ターゲットは前記支持構造の一部である、電子部品ボンディング装置。
【請求項7】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記上方ターゲットは前記電子部品であり、前記下方ターゲットは前記基板である、電子部品ボンディング装置。
【請求項8】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記ボンドヘッドアセンブリの一部は、前記電子部品を保持し且つ前記電子部品を前記基板に接合するボンディングツールである、電子部品ボンディング装置。
【請求項9】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記ボンドヘッドアセンブリの一部は、前記電子部品を保持し且つ前記電子部品を前記基板に接合する加熱されたボンディングツールである、電子部品ボンディング装置。
【請求項10】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記光信号は、（ａ）前記上方ターゲットに向かって方向づけられた第１の部分と、（ｂ）前記下方ターゲットに向かって方向づけられた第２の部分とに分割されるものである、電子部品ボンディング装置。
【請求項11】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、さらに、前記下方ターゲットおよび前記上方ターゲットから反射された単一の光信号を前記光センサに提供する光学アセンブリを有するものである、電子部品ボンディング装置。
【請求項12】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記コンピュータは、前記反射された光信号の周波数スペクトルを分析して、前記上方ターゲットと前記下方ターゲットとの間の前記距離を決定するものである、電子部品ボンディング装置。
【請求項13】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記電子部品ボンディング装置はダイアタッチ装置である、電子部品ボンディング装置。
【請求項14】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記電子部品ボンディング装置はフリップチップボンディング装置である、電子部品ボンディング装置。
【請求項15】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記電子部品ボンディング装置は、熱圧着ボンディング装置である、電子部品ボンディング装置。
【請求項16】
請求項１に記載の電子部品ボンディング装置において、前記測定システムの一部は、前記電子部品ボンディング装置のＸＹ平面内の複数の位置に移動されて、当該複数の位置の各位置で前記上方ターゲットと前記下方ターゲットとの間の前記距離を測定するように構成されている、電子部品ボンディング装置。
【請求項17】
請求項１６に記載の電子部品ボンディング装置において、前記複数の位置で測定された前記距離を集合的に用いて、前記上方ターゲットと前記下方ターゲットとの間の平行性に関連するプロファイルが決定されるものである、電子部品ボンディング装置。
【請求項18】
電子部品ボンディング装置であって、基板を支持する支持構造と、
電子部品を保持し且つ前記電子部品を前記基板に接合するボンドヘッドアセンブリと、
（ｉ）前記電子部品ボンディング装置の上方ターゲットと（ｉｉ）前記電子部品ボンディング装置の下方ターゲットとの間の平行性に関連するプロファイルを測定する測定システムであって、前記上方ターゲットは前記ボンドヘッドアセンブリの一部および前記電子部品のうちの少なくとも１つを含むものであり、前記下方ターゲットは前記支持構造の一部および前記基板のうちの少なくとも１つを含むものである、前記測定システムと
を有し、
前記測定システムは、前記上方ターゲットおよび前記下方ターゲットの少なくとも１つに向かって方向づけられる光信号を提供する光源と、前記下方ターゲットおよび前記上方ターゲットの少なくとも１つから反射された光信号を受信する光センサと、前記光センサと通信して前記光センサからの情報を用いて前記プロファイルを決定するコンピュータとを含むものである、
電子部品ボンディング装置。
【請求項19】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記コンピュータは、前記電子部品ボンディング装置の複数のＸＹ位置で前記反射された光信号を用いて測定された複数の距離を用いて前記プロファイルを決定するように構成されている、電子部品ボンディング装置。
【請求項20】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記電子部品は半導体チップである、電子部品ボンディング装置。
【請求項21】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記基板は半導体ウエハである、電子部品ボンディング装置。
【請求項22】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記上方ターゲットは前記ボンドヘッドアセンブリの一部であり、前記下方ターゲットは前記支持構造の一部である、電子部品ボンディング装置。
【請求項23】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記上方ターゲットは前記ボンドヘッドアセンブリの一部であり、前記下方ターゲットは前記基板である、電子部品ボンディング装置。
【請求項24】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記上方ターゲットは前記電子部品であり、前記下方ターゲットは前記支持構造の一部である、電子部品ボンディング装置。
【請求項25】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記上方ターゲットは前記電子部品であり、前記下方ターゲットは前記基板である、電子部品ボンディング装置。
【請求項26】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記ボンドヘッドアセンブリの一部は、前記電子部品を保持し且つ前記電子部品を前記基板に接合するボンディングツールである、電子部品ボンディング装置。
【請求項27】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記ボンドヘッドアセンブリの一部は、前記電子部品を保持し且つ前記電子部品を前記基板に接合する加熱されたボンディングツールである、電子部品ボンディング装置。
【請求項28】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記光信号は、（ａ）前記上方ターゲットに向かって方向づけられた第１の部分と、（ｂ）前記下方ターゲットに向かって方向づけられた第２の部分とに分割されるものである、電子部品ボンディング装置。
【請求項29】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、さらに、前記下方ターゲットおよび前記上方ターゲットから反射された単一の光信号を前記光センサに提供する光学アセンブリを有するものである、電子部品ボンディング装置。
【請求項30】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記コンピュータは、前記反射された光信号の周波数スペクトルを分析して、前記上方ターゲットと前記下方ターゲットとの間の距離を決定するように構成されているものであり、前記コンピュータは、前記電子部品ボンディング装置の複数のＸＹ位置で決定された前記距離を用いて前記プロファイルを決定するものである、電子部品ボンディング装置。
【請求項31】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記電子部品ボンディング装置はダイアタッチ装置である、電子部品ボンディング装置。
【請求項32】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記電子部品ボンディング装置はフリップチップボンディング装置である、電子部品ボンディング装置。
【請求項33】
請求項１８に記載の電子部品ボンディング装置において、前記電子部品ボンディング装置は、熱圧着ボンディング装置である、電子部品ボンディング装置。
【請求項34】
電子部品ボンディング装置上の距離を測定する方法であって、（ａ）電子部品ボンディング装置の上方ターゲットおよび前記電子部品ボンディング装置の下方ターゲットのうちの少なくとも１つに向かって光信号を方向づける工程であって、前記上方ターゲットは、（ｉ）前記電子部品ボンディング装置のボンドヘッドアセンブリの一部のおよび（ｉｉ）前記ボンドヘッドアセンブリによって運搬される電子部品のうちの少なくとも１つを含むものであり、前記下方ターゲットは、（ｉ）前記電子部品ボンディング装置の支持構造の一部および（ｉｉ）前記支持構造によって支持される基板のうちの少なくとも１つを含むものである、前記方向づける工程と、
（ｂ）光センサで前記上方ターゲットおよび前記下方ターゲットのうちの少なくとも一方から反射された光信号を受信する工程と、
（ｃ）前記反射された光信号を分析して、前記上方ターゲットと前記下方ターゲットとの間の距離を決定する工程と
を有する方法。
【請求項35】
接合方法であって、（ａ）電子部品を提供する工程と、
（ｂ）支持構造により基板を支持する工程と、
（ｃ）電子部品ボンディング装置のボンドヘッドアセンブリを用いて前記電子部品を運搬する工程と、
（ｄ）前記電子部品ボンディング装置の上方ターゲットおよび前記電子部品ボンディング装置の下方ターゲットのうちの少なくとも１つに向かって光信号を方向づける工程であって、前記上方ターゲットは、（ｉ）前記電子部品ボンディング装置の前記ボンドヘッドアセンブリの一部および（ｉｉ）前記ボンドヘッドアセンブリによって運搬される電子部品のうちの少なくとも１つを含むものであり、前記下方ターゲットは、（ｉ）前記電子部品ボンディング装置の前記支持構造の一部および（ｉｉ）前記支持構造によって支持される前記基板のうちの少なくとも１つを含むものである、前記方向づける工程と、
（ｅ）光センサで前記上方ターゲットおよび前記下方ターゲットのうちの少なくとも１つから反射された光信号を受信する工程と、
（ｆ）前記反射された光信号を分析して、前記上方ターゲットと前記下方ターゲットとの間の距離を決定する工程と、
（ｇ）前記電子部品を前記基板に接合する接合操作を開始する工程と、
を有する方法。
【請求項36】
請求項３５に記載の方法において、さらに、（ｈ）前記上方ターゲットと前記下方ターゲットとの間の角度を調整する工程を有するものである、方法。
【請求項37】
接合方法であって、（ａ）上方ターゲット材と下方ターゲット材を電子部品ボンディング装置に搭載する工程と、
（ｂ）光学測定システムが、上方ターゲットと下方ターゲットとの間の距離の群列を収集する工程と、
（ｃ）前記電子部品ボンディング装置のコンピュータが、前記上方ターゲットと前記下方ターゲットとの間の平行性に関連するプロファイルを決定する工程と、
（ｄ）前記上方ターゲットと前記下方ターゲットとの間の角度を調整する工程と、
（ｅ）電子部品を基板に接合する接合操作を開始する工程と
を有する、方法。
【請求項38】
請求項３７に記載の方法において、さらに、（ｃ１）平行性に関連する前記プロファイルが許容可能なレベルの平行性を提供しているかどうかを決定する工程を有するものである、方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0030】
図４～図１１は本発明における例示的な方法、例えば、距離を測定する方法、平行性に関連するプロファイルを決定する方法、ボンディング装置（例えば、図１の電子部品ボンディング装置１００を参照）で電子部品を接合する方法を示すフロー図である。当業者には理解されるように、フロー図に含まれる特定の工程は省略されてもよく、特定の追加の工程が加えられてもよく、また、工程の順序が図示された順序から変更されてもよく、それらはすべて本発明の範囲内である。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0033】
図４は、複数の距離を測定してボンディング装置（例えば、図１のボンディング装置１００）上の電子部品と基板との間の平行性に関連するプロファイルを生成し、その後、電子部品を基板に接合する方法を示すフロー図である。工程４００で、上方ターゲット材（例えば、電子部品）と下方ターゲット材（例えば、基板）が電子部品ボンディング装置に搭載される。工程４０２で、上方ターゲット（例えば、電子部品）と下方ターゲット（例えば、基板）間の距離の群列が光学測定システム（例えば、図１の測定システム１１０および図２の測定システム２１０を参照）を用いて収集される。工程４０４で、ボンディング装置の（またはボンディング装置に接続された）コンピュータを用いて、上方ターゲットと下方ターゲット間の平行性に関連するプロファイルが複数の距離を用いて決定される。工程４０６で、上方ターゲットと下方ターゲット間の角度が（例えば、傾斜制御機構を用いて）プロファイルを用いて調整される。工程４０８で、ボンディング装置上で電子部品を基板に接合する接合操作が開始される。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0034】
ここで図５を参照し、上方ターゲットは電子部品を含むこととし、下方ターゲットは基板を含まないこととする（例えば、下方ターゲットは支持構造の一部を含むこととする）。図５は、複数の距離を測定してボンディング装置（例えば、図１のボンディング装置１００）上の電子部品と支持構造間の平行性に関連するプロファイルを生成し、その後、電子部品を基板に接合する方法を示すフロー図である。工程５００で、上方ターゲット材（電子部品）が電子部品ボンディング装置に搭載される。工程５０２で、上方ターゲット（例えば、電子部品）と下方ターゲット（例えば、支持構造）間の距離の群列が光学測定システム（例えば、図１の測定システム１１０、図２の測定システム２１０を参照）を用いて収集される。工程５０４で、ボンディング装置の（またはボンディング装置に接続された）コンピュータを用いて、上方ターゲットと下方ターゲット間の平行性に関連するプロファイルが複数の距離を用いて決定される。工程５０６で、上方ターゲットと下方ターゲット間の角度が（例えば、傾斜制御機構を用いて）プロファイルを用いて調整される。工程５０８で、下方ターゲット材（例えば、基板）がボンディング装置に搭載される。工程５１０で、ボンディング装置上で電子部品を基板に接合するボンディング操作が開始される。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0035】
ここで図６を参照して、上方ターゲットは電子部品を含まないこととし（例えば、上方ターゲットはボンドヘッドアセンブリの一部を含むこととし）、下方ターゲットは基板を含むこととする。図６は、複数の距離を測定してボンディング装置（例えば、図１のボンディング装置１００）上のボンドヘッドアセンブリと基板との間の平行性に関連するプロファイルを生成し、その後、電子部品を基板に接合する方法を示すフロー図である。工程６００で、下方ターゲット材（基板）がボンディング装置に搭載される。工程６０２で、上方ターゲット（例えば、ボンドヘッドアセンブリの一部）と下方ターゲット（例えば、基板）間の距離の群列が光学測定システム（例えば、図１の測定システム１１０、図２の測定システム２１０を参照）を用いて収集される。工程６０４で、ボンディング装置の（またはボンディング装置に接続された）コンピュータを用いて、上方ターゲットと下方ターゲット間の平行性に関連するプロファイルが複数の距離を用いて決定される。工程６０６で、上方ターゲットと下方ターゲット間の角度が（例えば、傾斜制御機構を用いて）プロファイルを用いて調整される。工程６０８で、上方ターゲット材（電子部品）がボンディング装置に搭載される。工程６１０で、ボンディング装置上で電子部品を基板に接合する接合操作が開始される。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0036】
ここで図７を参照して、上方ターゲットは電子部品を含まないこととし（例えば、上方ターゲットはボンドヘッドアセンブリの一部を含むこととし）、下方ターゲットは基板を含まないこととする（例えば、下方ターゲットは支持構造の一部を含むこととする）。図７は、複数の距離を測定してボンディング装置（例えば、図１のボンディング装置１００）上のボンドヘッドアセンブリと支持構造間の平行性に関連するプロファイルを生成し、その後、電子部品を基板に接合する方法を示すフロー図である。工程７０２で、上方ターゲット（例えば、ボンドヘッドアセンブリの一部）と下方ターゲット（例えば、支持構造の一部）間の距離の群列が光学測定システム（例えば、図１の測定システム１１０、および図２の測定システム２１０参照）を用いて収集される。工程７０４で、ボンディング装置の（またはボンディング装置に接続された）コンピュータを用いて、上方ターゲットと下方ターゲット間の平行性に関連するプロファイルが複数の距離を用いて決定される。工程７０６で、上方ターゲットと下方ターゲット間の角度が（例えば、傾斜制御機構を用いて）プロファイルを用いて調整される。工程７０８で、上方ターゲット材（電子部品）と下方ターゲット材（基板）がボンディング装置に搭載される。工程７１０で、ボンディング装置上で電子部品を基板に接合する接合操作が開始される。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0038】
図８は、図４と同様のフロー図である。工程８００で、上方ターゲット材（電子部品）と下方ターゲット材（基板）がボンディング装置（例えば、図１のボンディング装置１００）に搭載される。工程８０２で、上方ターゲットと下方ターゲットとの間の距離の群列が光学測定システムを用いて収集される。工程８０４で、ボンディング装置の（またはボンディング装置に接続された）コンピュータを用いて、上方ターゲットと下方ターゲット間の平行性に関連するプロファイルが複数の距離を用いて決定される。工程８０６で、平行性のレベルが許容できるかどうかについての決定が行われる。許容できない場合（「いいえ」の場合）、工程８０８で、上方ターゲットと下方ターゲット間の角度が（例えば、傾斜制御機構を用いて）調整される（そして、プロセスは工程８０２～８０６を繰り返す）。許容できる場合（「はい」の場合）、工程８１０で、ボンディング装置上で電子部品を基板に接合する接合操作が開始される。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0039】
図９は、図５と同様のフロー図である。工程９００で、上方ターゲット材（電子部品）がボンディング装置（例えば、図１のボンディング装置１００）に搭載される。工程９０２で、上方ターゲットと下方ターゲットと間の距離の群列が光学測定システムを用いて測定される。工程９０４で、ボンディング装置の（またはボンディング装置に接続された）コンピュータを用いて、上方ターゲットと下方ターゲット間の平行性に関連するプロファイルが複数の距離を用いて決定される。工程９０６で、平行性のレベルが許容できるかどうかについての決定が行われる。許容できない場合（「いいえ」の場合）、工程９０８で、上方ターゲットと下方ターゲット間の角度が（例えば、傾斜制御機構を用いて）調整される（そして、プロセスは工程９０２～９０６を繰り返す）。許容できる場合（「はい」の場合）、工程９１０で、下方ターゲット材（基板）がボンディング装置に搭載される。工程９１２で、ボンディング装置上で電子部品を基板に接合する接合操作が開始される。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0040】
図１０は、図６と同様のフロー図である。工程１０００で、下方ターゲット材（基板）がボンディング装置（例えば、図１のボンディング装置１００）に搭載される。工程１００２で、上方ターゲットと下方ターゲットとの間の距離の群列が光学測定システムを用いて収集される。工程１００４で、ボンディング装置の（またはボンディング装置に接続された）コンピュータを用いて、上方ターゲットと下方ターゲット間の平行性に関連するプロファイルが複数の距離を用いて決定される。工程１００６で、平行性のレベルが許容できるかどうかについての決定が行われる。許容できない場合（「いいえ」の場合）、工程１００８で、上方ターゲットと下方ターゲット間の角度が（例えば、傾斜制御機構を用いて）調整される（そして、プロセスは工程１００２～１００６を繰り返す）。許容できる場合（「はい」の場合）、工程１０１０で、上方ターゲット材（電子部品）がボンディング装置に搭載される。工程１０１２で、ボンディング装置上で電子部品を基板に接合する接合操作が開始される。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0041】
図１１は、図７と同様のフロー図である。工程１１０２で、上方ターゲットと下方ターゲット間の距離の群列がボンディング装置（例えば、図１のボンディング装置１００）の光学測定システムを用いて収集される。工程１１０４で、ボンディング装置の（またはボンディング装置に接続された）コンピュータを用いて、上方ターゲットと下方ターゲット間の平行性に関連するプロファイルが複数の距離を用いて決定される。工程１１０６で、平行性のレベルが許容できるかどうかについての決定が行われる。許容できない場合（「いいえ」の場合）、工程１１０８で、上方ターゲットと下方ターゲット間の角度が（例えば、傾斜制御機構を用いて）調整される（そして、プロセスは工程１１０２～１１０６を繰り返す）。許容できる場合（「はい」）、工程１１１０で、上方ターゲット材（電子部品）と下方ターゲット材（基板）がボンディング装置に搭載される。工程１１１２で、ボンディング装置上で電子部品を基板に接合する接合操作が開始される。
【手続補正11】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図2】
【国際調査報告】