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公開番号2025146786
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2025045335
出願日2025-03-19
発明の名称ワイヤボンディング装置、及び動作方法、及び制御方法
出願人株式会社東芝,キオクシア株式会社
代理人弁理士法人iX
主分類H01L 21/60 20060101AFI20250926BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】接合不良の発生を抑制することができるワイヤボンディング装置、及び動作方法、及び制御方法を提供する。
【解決手段】一実施形態によると、ワイヤボンディング装置の制御部は、径検出部により検出される前記ボール形状部分の径と、前記ボンディング点において前記荷重センサが荷重を検出したときに前記位置検出部により検出される前記ボンディングツールの第1位置と、前記ボンディング点において前記ボンディングツールが最も下降したときの前記ボンディングツールの第2位置と、に基づいて、バンプの高さを算出し、この算出した前記バンプの高さに基づいて、前記ワイヤを接合させる。前記制御部は、チップに形成される複数の前記バンプの複数の前記第1位置をそれぞれ取得し、前記複数の第1位置の相対位置関係を算出する
【選択図】図13

特許請求の範囲【請求項１】
ボンディング点にワイヤを押し当てた状態で超音波振動を発生させることで、前記ワイヤを前記ボンディング点に接合させるワイヤボンディング装置であって、
ボンディングツールと、
超音波振動を発生させる超音波ホーンと、
前記ボンディングツールから前記ボンディング点にかかる荷重を検出する荷重センサと、
前記ボンディングツールの鉛直方向の位置を検出する位置検出部と、
前記ボンディング点において、前記ボンディングツールの先端に形成されるボール形状部分の径を検出する径検出部と、
前記径検出部により検出される前記ボール形状部分の径と、前記ボンディング点において前記荷重センサが荷重を検出したときに前記位置検出部により検出される前記ボンディングツールの第１位置と、前記ボンディング点において前記ボンディングツールが最も下降したときの前記ボンディングツールの第２位置と、に基づいて、バンプの高さを算出し、この算出した前記バンプの高さに基づいて、前記ワイヤを接合させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、チップに形成される複数の前記バンプの複数の前記第１位置をそれぞれ取得し、前記複数の第１位置の相対位置関係を算出する、
ワイヤボンディング装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記相対位置関係に基づいて、前記チップの前記バンプが形成された面に関する情報を取得する、請求項１に記載のワイヤボンディング装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記相対位置関係に基づいて、前記チップに接合される別のチップに塗布する接着剤の塗布量を調整する、請求項１に記載のワイヤボンディング装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記相対位置関係に基づいて、前記算出したバンプの高さを補正する、請求項１に記載のワイヤボンディング装置。
【請求項５】
ボンディング点にワイヤを押し当てた状態で超音波振動を発生させることで、前記ワイヤを前記ボンディング点に接合させるワイヤボンディング装置の動作方法であって、
前記ボンディング点において、ボンディングツールの先端に形成されるボール形状部分の径を検出し、
前記ボンディングツールから前記ボンディング点にかかる荷重が検出されたときに、前記ボンディングツールの鉛直方向における第１位置を検出し、
前記ボンディング点において前記ボンディングツールが最も下降したときの前記ボンディングツールの鉛直方向における第２位置を検出し、
前記ボール形状部分の前記径と、前記第１位置と、前記第２位置と、に基づいて、バンプの高さを算出し、
算出した前記バンプの高さに基づいて、前記ワイヤを接合させ、
チップに形成される複数の前記バンプの複数の前記第１位置をそれぞれ取得し、前記複数の第１位置の相対位置関係を算出する、動作方法。
【請求項６】
前記相対位置関係に基づいて、前記チップの前記バンプが形成された面に関する情報を取得する、請求項５に記載の動作方法。
【請求項７】
前記相対位置関係に基づいて、前記チップに接合される別のチップに塗布する接着剤の塗布量を調整する、請求項５に記載の動作方法。
【請求項８】
前記相対位置関係に基づいて、前記算出したバンプの高さを補正する、請求項５に記載の動作方法。
【請求項９】
ワイヤボンディング装置のボンディングツールを、第１チップにおける所定のボンディング点に向けて移動させ、
前記ボンディングツールから前記ボンディング点にかかる荷重が検出されたときに、前記ボンディングツールの鉛直方向における第１位置を検出し、
前記第１位置の検出後に前記ボンディング点にバンプを形成する制御方法であって、
前記第１チップに形成される複数の前記バンプの複数の前記第１位置をそれぞれ取得し、前記複数の第１位置の相対位置関係を算出する、制御方法。
【請求項１０】
前記第１チップに前記複数のバンプを形成した後、第２チップにおいて、前記複数のバンプと対応する位置に複数の接着剤をそれぞれ設ける、請求項９に記載の制御方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ワイヤボンディング装置、及び動作方法、及び制御方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
回路基板の半導体チップを実装する側の面を計測し、端子との接触高さを調整する方法が知られている。この調整は、端子の導電性ボールサイズを調整することにより行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第３９３８０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ワイヤを被接合部に接合する場合に、バンプを形成する部材の平面度が悪いと、現実のバンプ高さと、計算して得られるバンプ高さと、で誤差が生じる。このように誤差が生じると、接合不良が生じるおそれがある。
【０００５】
本発明の実施形態は、接合不良の発生を抑制することができるワイヤボンディング装置、及び動作方法、及び制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、ワイヤボンディング装置は、ボンディング点にワイヤを押し当てた状態で超音波振動を発生させることで、前記ワイヤを前記ボンディング点に接合させる。前記ワイヤボンディング装置は、ボンディングツールと、超音波ホーンと、荷重センサと、位置検出部と、径検出部と、制御部と、を備える。前記超音波ホーンは、超音波振動を発生させる。前記荷重センサは、前記ボンディングツールから前記ボンディング点にかかる荷重を検出する。前記位置検出部は、前記ボンディングツールの鉛直方向の位置を検出する。前記径検出部は、前記ボンディング点において、前記ボンディングツールの先端に形成されるボール形状部分の径を検出する。前記制御部は、バンプの高さを算出し、この算出した前記バンプの高さに基づいて前記ワイヤを接合させる。前記バンプの高さは、前記径検出部により検出される前記ボール形状部分の径と、前記ボンディング点において前記荷重センサが荷重を検出したときに前記位置検出部により検出される前記ボンディングツールの第１位置と、前記ボンディング点において前記ボンディングツールが最も下降したときの前記ボンディングツールの第２位置と、に基づいて、算出される。前記制御部は、チップに形成される複数の前記バンプの複数の前記第１位置をそれぞれ取得し、前記複数の第１位置の相対位置関係を算出する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施形態に係るワイヤボンディング装置の一例を模式的に示す概略図。
第１実施形態に係るワイヤボンディング装置の一部を模式的に示す概略図。
ワイヤが接合されていく流れを説明するための図。
ワイヤ接合工程の一例を示す図。
先頭のバンプを形成する工程の一例を説明するための図。
バンプの高さを算出する処理の一例を示すフローチャート。
２番目のバンプのバンプ高さの算出方法の一例を説明するための図。
第２実施形態に係るワイヤボンディング装置のバンプを形成する面の形状を検出する処理を説明するための図。
チップの上面図。
図９をＹ方向から見た側面図。
図９をＸ方向から見た側面図。
チップの高さ分布の一例を示す図。
接着剤の量を調整する処理の一例を示すフローチャート。
塗布量の決定結果の一例を示す図。
チップに形成されたバンプの一例を示す図。
チップに塗布した接着剤の一例を示す図。
チップと、別のチップと、を接合した状態の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００９】
（第１実施形態）
図１は、実施形態に係るワイヤボンディング装置を模式的に示す概略図である。図２は、実施形態に係るワイヤボンディング装置の一部を模式的に示す概略図である。
図１及び図２に示すように、実施形態に係るワイヤボンディング装置１００は、ボンディングヘッド１０と、位置検出部１０ａと、ＸＹステージ２０と、ボンディングステージ３０と、荷重センサ４０と、カメラ装置５０と、制御部６０と、を備えている。
【００１０】
ボンディングヘッド１０は、ボンディングツール１１と、超音波ホーン１２と、ボンディングアーム１３と、駆動部１４と、を有している。
（【００１１】以降は省略されています）

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