TWI702660B - 黏晶裝置及半導體裝置的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題是在於提供一種使定位精度更提升的黏晶裝置。 其解決手段，黏晶裝置係具備： 接合頭，其係將拾取的晶粒載置於基板； 目標標示器，其係被設在前述接合頭的上部發光；及 攝像裝置，其係攝取前述基板的位置識別標記及前述目標標示器。 前述攝像裝置，係於焦點偏離的狀態，攝取前述目標標示器。

Description

黏晶裝置及半導體裝置的製造方法
本案是有關黏晶裝置，例如可適用於具備識別基板的攝影機的黏晶機。
在半導體裝置的製造工程的一部分，有將半導體晶片(以下簡稱晶粒)搭載於配線基板或引線架等(以下簡稱基板)而組合封裝的工程，在組合封裝的工程的一部分，有從半導體晶圓(以下簡稱晶圓)分割晶粒的工程(切割工程)，及將分割的晶粒搭載於基板上的晶粒接合工程。被使用在晶粒接合工程的半導體製造裝置為黏晶機等的黏晶裝置。
黏晶機是以焊錫、鍍金、樹脂作為接合材料，將晶粒接合(搭載黏著)於基板或已被接合的晶粒上的裝置。在將晶粒例如接合於基板的表面的黏晶機中，利用被稱為夾頭的吸附噴嘴來從晶圓吸附晶粒而拾取(拾取工程)，搬送至基板上，賦予推壓力，且藉由加熱接合材來進行接合(接合工程)的動作(作業)會重複被進行。
在上述的拾取工程時及接合工程時，配合各個的工程，以攝像裝置來攝取晶粒或基板，根據攝取的畫像來藉由畫像處理進行定位及檢查。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2016-171107號公報 [專利文獻2] 日本特開2016-197629號公報 [專利文獻3] 日本特開2016-197630號公報
(發明所欲解決的課題)
然而，近來封裝的小型･薄型化、晶粒的薄型化之chip on chip的層疊技術的發達，晶粒的接合須更嚴格一位數等級的μm的定位。為了提高定位精度，正確地掌握參與接合處理的接合頭、攝像系等的安裝單元的位置及以旋轉角所規定的姿勢為重要。 本案的課題是在於提供一種使定位精度更提升的黏晶裝置。 其他的課題及新穎的特徴可由本說明書的記述及附圖明確得知。 (用以解決課題的手段)
本案之中代表性的概要簡單說明如下述般。 亦即，黏晶裝置係具備： 接合頭，其係將拾取的晶粒載置於基板； 目標標示器，其係被設在前述接合頭的上部發光；及 攝像裝置，其係攝取前述基板的位置識別標記及前述目標標示器， 前述攝像裝置，係於焦點偏離的狀態，攝取前述目標標示器。 [發明的效果]
若根據上述黏晶裝置，則可更提升定位精度。
以下，利用圖面來說明有關實施形態、變形例及實施例。但，在以下的說明中，有對同一構成要素附上同一符號省略重複說明的情形。另外，圖面為了使說明更為明確，相較於實際的形態，有模式性地表示各部的寬度、厚度、形狀等的情況，但究竟為一例，並非限定本發明的解釋者。
首先，利用圖1~4來說明有關定位的課題。圖1是說明接合頭及攝影機的座標系的圖。圖2是說明結合接合頭及攝影機的座標系的方法的圖。圖3是說明在接合頭的X軸或Y軸的動作產生的擺動(pitching)給予Z軸的影響的圖。圖4是說明接合頭的變位的圖。
如圖1所示般，攝取基板等的工件的攝影機CA是被搭載於XY平台DU1，接合頭HD是被搭載於其他的XY平台DU2。所欲藉由正確地掌握接合裝置的接合頭的位置來使接合精度安定化。但，難以機械性地使搭載於不同的XY平台的接合頭HD與攝影機CA(光學系)的座標系完全一致。
為了正確地掌握接合頭HD的位置，有以接合頭HD來設置複數的打痕於感壓紙PSP，作成接合頭與光學系的2個的平面座標系的變換行列的方法。此方法是若未以相當的多數設置打痕，則無法除去接合頭HD的XY平台DU2的擺動(pitching)、橫搖(yawing)的影響。因此，實質在此方法，擺動、橫搖的修正是不可能。並且，當架台等熱變形而接合頭HD的XY平台DU2與攝影機CA的XY平台DU1的位置關係變動時，無法除去其影響。而且，無法即時監視接合頭HD的位置。
如圖3所示般，在接合頭HD的X軸或Y軸的動作產生的擺動會影響Z軸。亦即，因在搭載接合頭HD的XY平台DU2產生的擺動、橫搖等，也會產生接合頭HD的仰角的變位、仰角方向的變位、本身的θ方向的變位。因仰角變化，影響接合頭HD的著落位置(著落位置變動)。因此，為了實現正確的接合，搭載於XY平台的接合頭HD的Z軸的傾斜(仰角)也須掌握，如圖4所示般，需要檢測出接合頭HD的XY的變位(XY的位移座標)及進一步Z的變位(頭的高度)、仰角(頭的仰角(α))及仰角方向(頭的仰角的方向(β))、頭本身的方向的變位(頭的旋轉(θ))。
＜實施形態＞ 其次，利用圖5~8來說明有關解決上述的課題之一例的實施形態。圖5是表示實施形態的攝影機與接合頭和基板的關係的圖。圖6是說明發光目標標示器與對位標記的關係的圖。圖7是表示圖6的發光目標標示器的攝像畫像的圖。圖8是表示發光目標標示器的構成例的圖。
如圖5所示般，以攝像裝置的攝影機CA來一併監視基板S上的目標位置(位置識別標記)TP與接合頭的座標。藉此，可在攝影機CA的畫像內的座標系集中式管理，可算出正確的位移量。並且，可即時監視接合頭HD的位置，熱變形等也可對應。
為了監視接合頭HD的座標，如圖6所示般，在接合頭HD安裝以LED光源所構成的發光目標標示器LTM，以攝影機CA來檢測出其位置。此時，由於對焦於基板S上的目標，因此發光目標標示器LTM是位於比攝影機CA的焦點距離(Lf)更短的距離(Lh)，攝像畫像是藉由偏焦，如圖7所示般，光源(發光目標標示器LTM)會呈現圓形成圓形像CI。圓形像CI是線性地追隨接合頭HD的移動。因此，即使為此偏焦的圓形像CI，也可求取攝影機CA與接合頭HD的相對位置。並且，圓形像CI是比對焦時的光源像還呈現大。在呈現大的圓的定位精度是在畫像運算上的定位精度比呈現小的圓佳。通常，圓的情況是畫像境界面的圓周長度長，定位精度較佳。
另外，若將LED直接搭載於接合頭HD，則因LED的發光時的自發熱的影響，發光目標標示器LTM的位置會移動，因此如圖8所示般，將亦為熱源的光源LS離開接合頭HD，藉由光纖OF來導光至接合頭HD的上部的發光目標標示器LTM的位置為理想。藉由利用光纖來分離發光光源的目標標示器部與熱源，可使發光目標標示器LTM的位置安定。
在此，與其他的例子作比較。圖9是說明實施形態的發光目標標示器與其他的目標標示器的比較的圖，圖9(A)是表示攝影機對焦於基板上的目標的情況的圖，圖9(B)是表示在接合頭搭載第一比較例的目標標示器的情況的圖，圖9(C)是表示在接合頭搭載第二比較例的目標標示器的情況的圖，圖9(D)是表示圖9(C)的接合頭傾斜的情況的圖，圖9(E)是表示在接合頭搭載實施形態的發光目標標示器的情況的圖。
由下述的理由，使用發光光源作為搭載於接合頭HD的目標標示器的實施形態的手法可謂優越。
在圖9(A)所示的攝影機CA的位置，對焦於基板S上的目標。
如圖9(B)所示般，若將玻璃蒸鍍型不發光的通常的目標標示器TM搭載於接合頭HD的上部，則與目標標示器TM是不對焦以偏焦攝像，周圍與畫像會重疊而難以識別目標標示器TM。並且，需要另外設置照明，造成周圍也照亮。因此，須以目標標示器TM能顯露的方式周邊設計。如圖9(E)所示般，搭載光點小的LED來予以識別(使用發光目標標示器LTM)的實施形態是可提高與周圍的對比差。
如圖9(C)所示般，可思考安裝反射鏡MR或稜鏡等，將目標標記TM搭載於接合頭HD的側部，對焦，但若使用反射鏡MR或稜鏡等，則如圖9(D)所示般，在接合頭HD的仰角變化時不易掌握位置。
其次，利用圖10來說明有關接合頭的位置偏離的修正。圖10是說明接合頭的位置偏離的圖，圖10(A)、(D)是表示未位置偏離的情況的圖，圖10(B)是表示接合頭在Y軸正方向位置偏離的情況的圖，圖10(C)是表示接合頭在Y軸負方向位置偏離的情況的圖。
如圖10(B)、(C)所示般，在接合頭HD的移動量有增減時，藉由以攝影機CA來識別設在接合頭HD的上部的發光目標標示器LTM，可檢測出移動量的增減(位置偏離量)。藉由修正該部分，可正確地控制接合位置。
若根據實施形態，則可取得以下所示的一個或複數的效果。 (1)藉由在一個的攝影機測定工件的基板與接合頭的位置，可在一個的攝影機畫像的座標系檢測出相對位置。可不進行攝影機間或單元間的座標對準之不需要的修正處理。 (2)可每次測定接合頭的座標。因此，可減少對於動工前產生的修正資料的依賴。 (3)藉由使用發光目標標示器，可在安定地取得在未對焦的狀態的攝像畫像。 (4)藉由正確地掌握接合頭的空間的位置，可提升接合的精度。
＜變形例＞ 以下，舉幾個實施形態的代表性的變形例。在以下的變形例的說明中，對於具有與在上述的實施形態說明者同樣的構成及機能的部分可使用與上述的實施形態同樣的符號。而且，有關如此的部分的說明是可在技術上不矛盾的範圍內適當援用上述的實施形態的說明。並且，上述的實施形態的一部分及複數的變形例的全部或一部分可在技術上不矛盾的範圍內適當複合地適用。
實施形態是搭載於接合頭的發光目標標記為一個，但藉由搭載複數個發光目標標記，接合頭的旋轉或高度、仰角關聯的測定成為可能。
(第一變形例) 第一變形例是測定接合頭的旋轉及高度的例子，利用圖11來說明。
圖11是說明第一變形例的發光目標標示器的圖，圖11(A)是實施形態的發光目標標示器的正面圖，圖11(B)是第一變形例的發光目標標示器的正面圖，圖11(C)是接合頭旋轉時的發光目標標示器的正面圖，圖11(D)是接合頭變高時的發光目標標記的正面圖，圖11(E)是第一變形例的發光目標標示器的側面圖，圖11(F)是圖11(A)的攝像畫像，圖11(G)是圖11(B)的攝像畫像，圖11(H)是圖11(C)的攝像畫像，圖11(I)是圖11(D)的攝像畫像。
如圖11(A)及圖11(B)所示般，第一變形例是將比實施形態的發光目標標示器LTM更小的發光目標標示器搭載於五個接合頭HD。將一個的發光目標標示器LTM1配置於中央，在其周邊將四個的發光目標標示器LTM2，LTM3，LTM4，LTM5等距離配置於四方，以三個的發光目標標示器LTM1，LTM2，LTM3會在第一方向位於一直線上的方式配置。以三個的發光目標標示器LTM1，LTM4，LTM5會在第二方向位於一直線上的方式配置。第一方向是與第二方向正交的方向。如圖11(A)(B)所示般，接合頭HD的高度為相同的情況，如圖11(E)(F)所示般，發光目標標示器是圓形像，第一變形例的發光目標標示器LTM1~LTM5的圓形像是比實施形態的發光目標標示器LTM的圓形像更小。
若接合頭HD旋轉，則如圖11(H)所示般，位於一直線上的複數的發光目標標示器的像的位置也旋轉，因此可測定θ。又，若接合頭HD的高度改變，則如圖11(I)所示般，發光目標標示器的像的大小及發光目標標示器的像間的距離也改變。藉由測定發光目標標示器的像間的距離的變化，可測定接合頭HD的Z(高度)的變位。
又，藉由測定發光目標標示器的像的大小，也可測定接合頭HD的Z(高度)的變位。
藉由將發光目標標示器複數化，可檢測出接合頭的高度及θ旋轉的變位。
(第二變形例) 第二變形例是檢測出接合頭的傾斜成分的例子，利用圖12~14來說明。
圖12是說明第二變形例的發光目標標示器的圖。圖13是說明接合頭的傾斜的測定的圖，圖13(A)是在接合頭無傾斜的情況的發光目標標示器的畫像，圖13(B)是在接合頭無傾斜，但在XY方向變位的情況的發光目標標示器的畫像，圖13(C)是在接合頭有傾斜的情況的發光目標標示器的畫像。圖14是說明接合頭的傾斜的測定的圖，圖14(A)及(D)是表示在接合頭無傾斜的狀態的圖，圖14(B)(C)是表示在接合頭有傾斜的狀態的圖。
如圖12所示般，複數的發光目標標示器LTM是分別設置高度不同(ΔH＞0)。換言之，在接合頭HD的上部的高度不同的位置搭載發光目標標示器LTM。此時，即使發光目標標示器LTM的大小相同，焦點距離也會不同，因此如圖13(A)所示般，其偏焦的圓形像是大小不同。藉由測定此圓形像的中心間距離，可區別接合頭HD為傾斜或者是接合頭HD的移動距離不同。如圖13(B)所示般，若被照體間距離不同的2個的發光目標標示器LTM的像等距離(Lb=La)移動，則接合頭HD是XY方向移動，如圖13(C)所示般，若2個的發光目標標示器LTM的像的距離改變(Lc≠La)則可判斷成接合頭HD是傾斜。
因此，如圖14(B)(C)所示般，當接合頭HD傾斜時，藉由改變複數化的發光目標標示器的設置高度，可檢測出接合頭的仰角變位及仰角方向。
(第三變形例) 第三變形例是測定接合頭的旋轉、高度及傾斜的例子，利用圖15來說明。圖15是說明第三變形例的發光目標標示器的圖。
如圖15所示般，第三變形例是組合第一變形例與第二變形例的例子，在第三變形例中，以和第一變形例同樣的配置將五個的發光目標標示器搭載於接合頭HD的上部。將一個的發光目標標示器LTM1配置於中央，在其周邊將四個的發光目標標示器LTM2，LTM3，LTM4，LTM5等距離配置於四方，以三個的發光目標標示器LTM1，LTM2，LTM3會在第一方向位於一直線上的方式配置。以三個的發光目標標示器LTM1，LTM4，LTM5會在第二方向位於一直線上的方式配置。第一方向是與第二方向正交的方向。並且，改變一直線配置於第一方向的三個的發光目標標記的高度，改變一直線配置於第二方向的三個的發光目標標記的高度。藉此，可測定接合頭的旋轉、高度及傾斜。
若增加發光目標標示器的數量或距離的種類來利用統計計算處理，則可進行更正確的測定。
(第四變形例)
圖16是表示第四變形例的發光目標標示器的構成例的圖。圖17是說明近接圓形像的重疊的圖。
第三變形例的發光目標標示器LTM1~LTM5是以依場所而厚度不同的石英玻璃QG的一體型所製作，例如在發光目標標示器LTM1，LTM2，LTM3的位置形成孔(光導通路)OC1，OC2，OC3，從光源LS1，LS2，LS3經由光纖OF1，OF2，OF3來使導光至孔OC1，OC2，OC3。藉此，可使相對位置安定化。並且，藉由以電源．控制部PC1，PC2，PC3來分別控制各光源LS1，LS2，LS3的發光，可各一方點燈，防止如圖17所示般的近接圓形像的重疊的影響。發光目標標示器LTM4，LTM5也同樣構成。
以下說明有關將上述的實施形態適用於黏晶機的例子。
[實施例]
圖18是表示有關實施例的黏晶機的概略的俯視圖。圖19是說明在圖18中從箭號A方向看時，拾取頭及接合頭的動作的圖。
黏晶機10是大致區分具有：晶粒供給部1、拾取部2、中間平台部3、接合部4、搬送部5、基板供給部6、基板搬出部7及監視控制各部的動作的控制部8，該晶粒供給部1是供給安裝於印刷了成為一個或複數的最終1封裝的製品區域(以下稱為封裝區域P)的基板S的晶粒D。Y軸方向為黏晶機10的前後方向，X軸方向為左右方向。晶粒供給部1被配置於黏晶機10的前面側，接合部4被配置於內部側。
首先，晶粒供給部1是供給安裝於基板S的封裝區域P的晶粒D。晶粒供給部1是具有：保持晶圓11的晶圓保持台12，及從晶圓11頂起晶粒D的點線所示的頂起單元13。晶粒供給部1是藉由未圖示的驅動手段來移動於XY方向，使拾取的晶粒D移動至頂起單元13的位置。
拾取部2是具有：拾取晶粒D的拾取頭21，及使拾取頭21移動於Y方向的拾取頭的Y驅動部23，以及使夾頭22昇降、旋轉及X方向移動的未圖示的各驅動部。拾取頭21是具有將被頂起的晶粒D吸附保持於前端的夾頭22(圖19也參照)，從晶粒供給部1拾取晶粒D，載置於中間平台31。拾取頭21是具有使夾頭22昇降、旋轉及X方向移動的未圖示的各驅動部。
中間平台部3是具有：暫時性地載置晶粒D的中間平台31，及用以識別中間平台31上的晶粒D的平台識別攝影機32。
接合部4是從中間平台31拾取晶粒D，接合於搬送而來的基板S的封裝區域P上，或以層疊於已被接合於基板S的封裝區域P上的晶粒上的形式來接合。接合部4是具有：具備與拾取頭21同樣地將晶粒D吸附保持於前端的夾頭42(圖19也參照)的接合頭41，及使接合頭41移動於Y方向的Y驅動部43，以及攝取基板S的封裝區域P的位置識別標記(未圖示)，識別接合位置的基板識別攝影機44。在此，接合頭41是對應於實施形態的接合頭HD，在其上部具備實施形態及第一變形例~第三變形例的任一個的發光目標標示器LTM。 藉由如此的構成，接合頭41是根據平台識別攝影機32的攝像資料來修正拾取位置･姿勢，從中間平台31拾取晶粒D，根據基板識別攝影機44的攝像資料來將晶粒D接合於基板。
搬送部5是具有：抓住基板S搬送的基板搬送爪51，及基板S移動的搬送軌道52。基板S是藉由以沿著搬送軌道52而設的未圖示的滾珠螺桿來驅動被設在搬送軌道52的基板搬送爪51的未圖示的螺帽而移動。 藉由如此的構成，基板S是從基板供給部6沿著搬送軌道52來移動至接合位置，接合後，移動至基板搬出部7，將基板S交給基板搬出部7。
控制部8是具備：儲存監視控制黏晶機10的各部的動作的程式(軟體)的記憶體，及實行被儲存於記憶體的程式的中央處理裝置(CPU)。
其次，利用圖20及圖21來說明有關晶粒供給部1的構成。圖20是表示晶粒供給部的外觀立體圖的圖。圖21是表示晶粒供給部的主要部的概略剖面圖。
晶粒供給部1是具備：移動於水平方向(XY方向)的晶圓保持台12，及移動於上下方向的頂起單元13。晶圓保持台12是具有：保持晶圓環14的擴張環15，及將被保持於晶圓環14且黏著有複數的晶粒D的切割膠帶16定位於水平的支撐環17。頂起單元13是被配置於支撐環17的內側。
晶粒供給部1是在晶粒D的頂起時，使保持晶圓環14的擴張環15下降。其結果，被保持於晶圓環14的切割膠帶16會被拉升，晶粒D的間隔會擴大，藉由頂起單元13來從晶粒D下方頂起晶粒D，使晶粒D的拾取性提升。另外，隨著薄型化，將晶粒黏著於基板的黏著劑是由液狀成為薄膜狀，在晶圓11與切割膠帶16之間貼附被稱為晶粒附上薄膜(DAF)18的薄膜狀的黏著材料。就具有晶粒附上薄膜18的晶圓11而言，切割是對於晶圓11與晶粒附上薄膜18進行。因此，在剝離工程中，從切割膠帶16剝離晶圓11與晶粒附上薄膜18。
黏晶機10是具有：識別晶圓11上的晶粒D的姿勢之晶圓識別攝影機24，及識別被載置於中間平台31的晶粒D的姿勢之平台識別攝影機32，以及識別接合平台BS上的安裝位置之基板識別攝影機44。必須修正識別攝影機間的姿勢偏離的是參與接合頭41的拾取之平台識別攝影機32及參與接合頭41往安裝位置的接合之基板識別攝影機44。
利用圖22來說明有關控制部8。圖22是表示控制系的概略構成的方塊圖。控制系80是具備控制部8、驅動部86、訊號部87及光學系88。控制部8是大致區分主要具有以CPU(Central Processor Unit)所構成的控制･運算裝置81、記憶裝置82、輸出入裝置83、匯流線84及電源部85。記憶裝置82是具有：以記憶處理程式等的RAM所構成的主記憶裝置82a，及以記憶控制所必要的控制資料或畫像資料等的HDD或SSD等所構成的輔助記憶裝置82b。輸出入裝置83是具有：顯示裝置狀態或資訊等的監視器83a，輸入操作員的指示的觸控面板83b，及操作監視器的滑鼠83c，以及取入來自光學系88的畫像資料的畫像取入裝置83d。 又，輸出入裝置83具有： 馬達控制裝置83e，其係控制晶粒供給部1的XY平台(未圖示)或接合頭平台的ZY驅動軸等的驅動部86；及 I/O訊號控制裝置83f，其係從各種的感測器訊號或照明裝置等的開關等的訊號部87取入或控制訊號。 在光學系88是含有晶圓識別攝影機24、平台識別攝影機32、基板識別攝影機44。控制･運算裝置81是經由匯流線84來取入必要的資料，進行運算，將資訊傳送至拾取頭21等的控制或監視器83a等。
控制部8是經由畫像取入裝置83d來將以晶圓識別攝影機24、平台識別攝影機32及基板識別攝影機44所攝取的畫像資料保存於記憶裝置82。藉由根據保存的畫像資料而程式後的軟體，利用控制･運算裝置81來進行晶粒D及基板S的封裝區域P的定位、以及晶粒D及基板S的表面檢查。根據控制･運算裝置81所算出的晶粒D及基板S的封裝區域P的位置來藉由軟體，經由馬達控制裝置83e作動驅動部86。依據此製程來進行晶圓上的晶粒的定位，以拾取部2及接合部4的驅動部來使動作，將晶粒D接合於基板S的封裝區域P上。使用的晶圓識別攝影機24、平台識別攝影機32及基板識別攝影機44為灰階、彩色等，將光強度數值化。
圖23是說明圖18的黏晶機的晶粒接合工程的流程圖。 在實施例的晶粒接合工程中，首先，控制部8是將保持晶圓11的晶圓環14從晶圓盒取出而載置於晶圓保持台12，將晶圓保持台12搬送至進行晶粒D的拾取的基準位置(晶圓裝載(工程P1))。其次，控制部8是從藉由晶圓識別攝影機24所取得的畫像來進行微調整，使晶圓11的配置位置會與其基準位置正確地一致。
其次，控制部8是使載置晶圓11的晶圓保持台12以預定間距來間距移動，保持於水平，藉此將最初被拾取的晶粒D配置於拾取位置(晶粒搬送(工程P2))。晶圓11是預先藉由探針等的檢查裝置來按每個晶粒檢查，按每個晶粒產生表示良、不良的地圖資料，被記憶於控制部8的記憶裝置82。成為拾取對象的晶粒D為良品或不良品的判定是依據地圖資料來進行。控制部8是當晶粒D為不良品時，使搭載晶圓11的晶圓保持台12以預定間距來間距移動，將其次被拾取的晶粒D配置於拾取位置，跳過不良品的晶粒D。
控制部8是藉由晶圓識別攝影機24來攝取拾取對象的晶粒D的主面(上面)，從取得的畫像算出拾取對象的晶粒D離上述拾取位置的位置偏離量。控制部8是根據此位置偏離量來使載置晶圓11的晶圓保持台12移動，將拾取對象的晶粒D正確地配置於拾取位置(晶粒定位(工程P3))。
其次，控制部8是從藉由晶圓識別攝影機24所取得的畫像來進行晶粒D的表面檢查(工程P4)。在此，控制部8是以表面檢查判定是否有問題，判定成在晶粒D的表面無問題時前進至次工程(後述的工程P9)，但判定成有問題時，以目視確認表面畫像，或進一步進行高感度的檢查或改變了照明條件等的檢查，有問題時是跳過處理，無問題時是進行次工程的處理。跳過處理是跳過晶粒D的工程P9以後，使載置晶圓11的晶圓保持台12以預定間距來間距移動，將其次被拾取的晶粒D配置於拾取位置。
控制部8是以基板供給部6來將基板S載置於搬送軌道52(基板裝載(工程P5))。控制部8是使抓住基板S搬送的基板搬送爪51移動至接合位置(基板搬送(工程P6))。
以基板識別攝影機44來攝取基板S的封裝區域P的位置識別標記(未圖示)，識別接合位置來進行定位(基板定位(工程P7))。
其次，控制部8是從藉由基板識別攝影機44所取得的畫像來進行基板S的封裝區域P的表面檢查(工程P8)。在此，控制部8是以表面檢查判定是否有問題，判定成在基板S的封裝區域P的表面無問題時前進至次工程(後述的工程P9)，但判定成有問題時，以目視確認表面畫像，或進一步進行高感度的檢查或改變了照明條件等的檢查，有問題時是跳過處理，無問題時是進行次工程的處理。跳過處理是跳過基板S的封裝區域P的該當捲帶式自動接合的工程P10以後，對基板動工資訊進行不良登記。
控制部8是藉由晶粒供給部1來將拾取對象的晶粒D正確地配置於拾取位置之後，藉由包含夾頭22的拾取頭21來將晶粒D從切割膠帶16拾取(晶粒操縱(工程P9))，載置於中間平台31((工程P10)。控制部8是以平台識別攝影機32來攝取晶粒D而進行載置於中間平台31的晶粒的姿勢偏離(旋轉偏離)的檢測(工程P11)。控制部8是有姿勢偏離時藉由被設在中間平台31的迴旋驅動裝置(未圖示)在與具有安裝位置的安裝面平行的面使中間平台31迴旋而修正姿勢偏離。
控制部8是從藉由平台識別攝影機32所取得的畫像來進行晶粒D的表面檢查(工程P12)。在此，控制部8是以表面檢查判定是否有問題，判定成在晶粒D的表面無問題時前進至次工程(後述的工程P13)，但判定成有問題時，以目視確認表面畫像，或進一步進行高感度的檢查或改變了照明條件等的檢查，有問題時，將該晶粒載置於未圖示的不良品托盤等而跳過處理，無問題時進行次工程的處理。跳過處理是跳過晶粒D的工程P13以後，使載置晶圓11的晶圓保持台12以預定間距來間距移動，將其次被拾取的晶粒D配置於拾取位置。
控制部8是藉由包含夾頭42的接合頭41來從中間平台31拾取晶粒D，將晶粒接合於基板S的封裝區域P或已被接合於基板S的封裝區域P的晶粒(黏晶(Die attach)(工程P13))。控制部8是以基板識別攝影機44來攝取被搭載於接合頭41的上部的發光目標標示器，識別接合頭41的位置及姿勢，在位置或姿勢有偏離時進行修正。
控制部8是接合晶粒D之後，以基板識別攝影機44來攝取晶粒D、基板S，檢查其接合位置是否正確(晶粒與基板的相對位置檢查(工程P14))。此時，與晶粒的對位同樣地求取晶粒的中心與捲帶式自動接合的中心，檢查相對位置是否正確。
其次，控制部8是從藉由基板識別攝影機44所取得的畫像進行晶粒D及基板S的表面檢查(工程P15)。在此，控制部8是以表面檢查判定是否有問題，判定成在被接合的晶粒D的表面無問題時，前進至次工程(後述的工程P9)，但判定成有問題時，以目視確認表面畫像，或更進行高感度的檢查或改變照明條件等的檢查，有問題時是跳過處理，無問題時是進行次工程的處理。跳過處理是對基板動工資訊進行不良登記。
以後，按照同樣的程序，晶粒D各1個接合於基板S的封裝區域P。一旦1個的基板的接合完了，則以基板搬送爪51來將基板S移動至基板搬出部7(基板搬送(工程P16))，將基板S交給基板搬出部7(基板卸載(工程P17))。
以後，按照同樣的程序，晶粒D各1個從切割膠帶16剝下(工程P9)。一旦除了不良品以外全部的晶粒D的拾取完了，則將以晶圓11的外形來保持該等晶粒D的切割膠帶16及晶圓環14等卸載至晶圓盒(工程P18)。
以上，根據實施形態、變形例及實施例來具體地說明本發明者所研發的發明，但本發明是不限於上述實施形態、變形例及實施例，當然可實施各種變更。
例如，實施例是在晶粒位置識別之後進行晶粒外觀檢查識別，但亦可在晶粒外觀檢查識別之後進行晶粒位置識別。 又，實施例是在晶圓的背面貼附有DAF，但亦可無DAF。 又，實施例是分別具備1個拾取頭及接合頭，但亦可分別為2個以上。又，實施例是具備中間平台，但亦可無中間平台。此情況，拾取頭與接合頭是亦可兼用。 又，實施例是將晶粒的表面朝上接合，但亦可拾取晶粒後使晶粒的表背反轉，將晶粒的背面朝上接合。此情況，中間平台是亦可不設。此裝置是稱為覆晶黏著機。
10‧‧‧黏晶機 1‧‧‧晶粒供給部 13‧‧‧頂起單元 2‧‧‧拾取部 24‧‧‧晶圓識別攝影機 3‧‧‧中間平台部 31‧‧‧中間平台 32‧‧‧平台識別攝影機 4‧‧‧接合部 41‧‧‧接合頭 42‧‧‧夾頭 44‧‧‧基板識別攝影機 5‧‧‧搬送部 51‧‧‧基板搬送爪 8‧‧‧控制部 S‧‧‧基板 BS‧‧‧接合平台 D‧‧‧晶粒 P‧‧‧封裝區域 CA‧‧‧攝影機 HD‧‧‧接合頭 LTM‧‧‧發光目標標示器
圖1是說明接合頭及攝影機的座標系的圖。 圖2是說明結合接合頭及攝影機的座標系的方法的圖。 圖3是說明在接合頭的X軸或Y軸的動作產生的擺動給予Z軸的影響的圖。 圖4是說明接合頭的變位的圖。 圖5是表示實施形態的攝影機與接合頭和基板的關係的圖。 圖6是說明發光目標標示器與對位標記的關係的圖。 圖7是表示圖6的發光目標標示器的攝像畫像的圖。 圖8是表示發光目標標示器的構成例的圖。 圖9是說明實施形態的發光目標標示器與其他的目標標示器的比較的圖。 圖10是說明接合頭的位置偏離的圖。 圖11是說明第一變形例的發光目標標示器的圖。 圖12是說明第二變形例的發光目標標示器的圖。 圖13是說明接合頭的傾斜的測定的圖。 圖14是說明接合頭的傾斜的測定的圖。 圖15是說明第三變形例的發光目標標示器的圖。 圖16是表示第四變形例的發光目標標示器的構成例的圖。 圖17是說明近接圓形像的重疊的圖。 圖18是表示實施例的黏晶機的構成例的概略俯視圖。 圖19是說明在圖18中從箭號A方向看時的概略構成的圖。 圖20是表示圖18的晶粒供給部的構成的外觀立體圖。 圖21是表示圖18的晶粒供給部的主要部的概略剖面圖。 圖22是表示圖18的黏晶機的控制系的概略構成的方塊圖。 圖23是說明圖18的黏晶機的晶粒接合工程的流程圖。
BS‧‧‧接合平台
CA‧‧‧攝影機
HD‧‧‧接合頭
LTM‧‧‧發光目標標示器
Lh,Lf‧‧‧距離
S‧‧‧基板
TP‧‧‧目標位置(位置識別標記)

Claims (15)

  1. 一種黏晶裝置，其特徵係具備：接合頭，其係被設在基板的上方，將拾取的晶粒載置於基板；目標標示器，其係被設在前述接合頭的上部發光；及攝像裝置，其係被設在前述接合頭的上方，攝取被設在前述基板的位置識別標記及前述目標標示器，前述攝像裝置，係被構成為對焦於前述位置識別標記，於焦點偏離的狀態，攝取前述目標標示器。
  2. 如申請專利範圍第1項之黏晶裝置，其中，更具備：控制前述接合頭及前述攝像裝置的控制裝置。
  3. 如申請專利範圍第2項之黏晶裝置，其中，前述控制裝置，係根據前述目標標示器的圓形像來測定前述接合頭的位置。
  4. 如申請專利範圍第2項之黏晶裝置，其中，前述接合頭係於直線上具備複數個前述目標標示器，前述控制裝置，係根據前述目標標示器的圓形像，測定前述接合頭的旋轉或高度。
  5. 如申請專利範圍第3項之黏晶裝置，其中，前述接合 頭係於直線上具備複數個前述目標標示器，前述控制裝置，係根據前述目標標示器的圓形像，測定前述接合頭的旋轉或高度。
  6. 如申請專利範圍第2項之黏晶裝置，其中，複數的前述目標標示器的高度不同，前述控制裝置，係根據前述目標標示器的圓形像，測定前述接合頭的傾斜或傾斜的方向。
  7. 如申請專利範圍第3項之黏晶裝置，其中，複數的前述目標標示器的高度不同，前述控制裝置，係根據前述目標標示器的圓形像，測定前述接合頭的傾斜或傾斜的方向。
  8. 如申請專利範圍第4項之黏晶裝置，其中，複數的前述目標標示器的高度不同，前述控制裝置，係根據前述目標標示器的圓形像，測定前述接合頭的傾斜或傾斜的方向。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中的任一項所記載之黏晶裝置，其中，前述目標標示器的光源係離開前述接合頭而位置，前述目標標示器與前述光源係以光纖來連接。
  10. 如申請專利範圍第1至8項中的任一項所記載之黏晶裝 置，其中，更具備：拾取前述晶粒的拾取頭；及載置被拾取的前述晶粒的中間平台，前述接合頭係拾取被載置於前述中間平台上的前述晶粒。
  11. 一種半導體裝置的製造方法，其特徵係具備：(a)準備具備接合頭及攝像裝置的黏晶裝置之工程，該接合頭係在其上部搭載發光的目標標示器且被設在基板的上方，該攝像裝置係被設在前述接合頭的上方，攝取被設在前述基板的位置識別標記及前述目標標示器；(b)將保持貼附有晶粒的切割膠帶的晶圓環夾具搬入之工程；(c)搬入基板之工程；(d)拾取前述晶粒之工程；及(e)將拾取的前述晶粒接合於前述基板或已被接合於前述基板的晶粒上之工程，在前述(e)工程中，前述攝像裝置，係對焦於前述位置識別標記，於焦點偏離的狀態，攝取前述目標標示器。
  12. 如申請專利範圍第11項之半導體裝置的製造方法，其中，在前述(e)工程中，前述攝像裝置係於將焦點對準於前述位置識別標記的狀態，攝取前述目標標示器。
  13. 如申請專利範圍第12項之半導體裝置的製造方法，其中，前述(e)工程，係根據前述目標標示器的圓形像，測定前述接合頭的位置。
  14. 如申請專利範圍第13項之半導體裝置的製造方法，其中，前述接合頭係於直線上具備複數個前述目標標示器，前述(e)工程，係根據前述目標標示器的圓形像，測定前述接合頭的旋轉或高度。
  15. 如申請專利範圍第14項之半導體裝置的製造方法，其中，複數的前述目標標示器的高度不同，前述(e)工程，係根據前述目標標示器的圓形像，測定前述接合頭的傾斜。
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