TWI820540B - 晶粒接合裝置及半導體裝置的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題係提供於未施加標記的基板，定位精度高地將晶粒安裝於基板的晶粒接合裝置。
解決手段的晶粒接合裝置係具備控制將晶粒載置於透明的圓形狀之基板的上面的接合頭與控制攝像裝置的控制裝置。控制裝置係以藉由攝像裝置辨識並測量前述基板的初期狀態之複數邊緣，依據測量的位置，計算出基板的初期中心位置及初期大小，將基板於圓周上分割成複數區域，在經過所定時間後，對應基板的各區域，藉由攝像裝置辨識並測量複數邊緣，依據測量的位置，計算出各區域之基板的變位中心位置及變位大小，且依據初期中心位置及初期大小，與變位中心位置及變位大小，計算出基板的所定期間後之外周的座標，與基板的前述初期狀態之外周的座標的變位量之方式構成。
Description
本發明係關於晶粒接合裝置，例如可適用於扇出型晶圓級封裝用的基板進行晶粒置放的晶粒接合裝置。
扇出型晶圓級封裝(Fan Out Wafer Level Package：FOWLP)係於超過晶片面積的廣泛區域形成再配線層的封裝。FOWLP係例如利用於直徑為300mm的晶圓或玻璃基板之圓形狀的面板(晶圓面板)載置多數矽晶粒，統合實施封裝的製造，減低每1個封裝的製造成本。FOWLP的面板使用Si基板或玻璃基板。另一方面，將該統合製造的想法適用於比晶圓還大之矩形狀的面板(面板狀的基板)為FOPLP(Fan Out Panel Level Package)。FOPLP的面板使用印刷電路基板或玻璃基板(例如液晶面板製造用基板等)。
作為FOWLP及FOPLP的製程，例如有於作為暫用基板的面板(以下也稱為基板)上將從晶圓拾取的晶粒，透過塗佈於基板上之黏著性的基劑接合而暫時固定後，以封止樹脂統合密封，從基板剝離其封止體，進行再配線及墊片(PAD)的形成的方法。在該方法中為了維持良率、品質，需要餘基板上高精度地安裝晶粒。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2018-133353號公報
[發明所欲解決之課題]
以製造裝置的高精度化為目標，考量於基板上配置成為預先定位之基準的標記等，進行校準的方法，但是，在對基板加工而形成目標標記時，有製造的零件尺寸變更之狀況等基板(作為模具)難以再使用之外，對於在基板上以高精度形成校準標記來說花費成本，基板的成本的上升會導致封裝價格的上升。因此，需要於沒有標記的素面基板上高精度地安裝晶粒，製造裝置也變成高價者。對於為了減低FOWLP及FOPLP的成本來說，需要實現可高精度且低價格進行安裝的製造裝置。
本發明的課題係提供將半導體晶片(晶粒)定位精度高地安裝於未施加標記的基板的晶粒接合裝置。
[用以解決課題之手段]
簡單說明本發明的代表性者的概要的話，如下所述。
亦即，晶粒接合裝置係具備控制將晶粒載置於透明的圓形狀之基板的上面的接合頭與控制攝像裝置的控制裝置。控制裝置，係以藉由攝像裝置辨識並測量前述基板的初期狀態之複數邊緣，依據測量的位置，計算出基板的初期中心位置及初期大小，將基板於圓周上分割成複數區域，在經過所定時間後，對應基板的各區域，藉由攝像裝置辨識並測量複數邊緣，依據測量的位置，計算出各區域之基板的變位中心位置及變位大小，且依據初期中心位置及初期大小，與變位中心位置及變位大小，計算出基板的所定期間後之外周的座標，與基板的初期狀態之外周的座標的變位量之方式構成。
[發明的效果]
依據前述晶粒接合裝置，可提升晶粒置放的精度。
以下，針對實施形態及變形例，使用圖面來進行說明。但是，於以下的說明中，有對於相同構成要素附加相同符號，省略重複的說明的情況。再者，圖式係為了讓說明更明確，相較於實際的樣態，有關於各部的寬、厚度、形狀等模式揭示的狀況，但僅為一例，並不是限定本發明的解釋者。
圖1係揭示實施形態之覆晶接合機的概略的俯視圖。圖2係說明於圖1中從箭頭A方向觀察時，拾取翻轉頭、轉置頭及接合頭的動作的圖。
作為晶粒接合裝置的覆晶接合機10係大致區分具有晶粒供給部1、拾取部2、轉置部8、中間工作台部3、接合部4、搬送部5、基板供給部6K、基板搬出部6H、監視並控制各部的動作的控制裝置7。
首先，晶粒供給部1係供給安裝於基板P的晶粒D。晶粒供給部1係具有包含被分割之晶圓11的晶圓保持台12、以從晶圓11向上推出晶粒D的虛線表示的上推單元13、晶圓環供給部18。晶粒供給部1係藉由未圖示的驅動手段移動於X軸及Y軸方向，使所拾取的晶粒D移動至上推單元13的位置。晶圓環供給部18係具有收納晶圓環14(參照圖3)的晶圓匣，依序將晶圓環14供給至晶粒供給部1，交換成新的晶圓環14。晶粒供給部1係以可從晶圓環14拾取所希望之晶粒D的方式，將晶圓環14移動至拾取點。晶圓環14係固定晶圓11，可安裝於晶粒供給部1的治具。
拾取部2係具有拾取並翻轉晶粒D的拾取翻轉頭21，與使吸嘴22升降、旋轉、反轉及移動於Y軸方向之未圖示的各驅動部。藉由此種構造，拾取翻轉頭21係拾取晶粒D，使拾取翻轉頭21旋轉180度，翻轉晶粒D的突起並朝向下面，成為將晶粒D交付給轉置頭81的姿勢。
轉置部8係從拾取翻轉頭21接收翻轉的晶粒D，並載置於中間工作台31。轉置部8係具有具備與拾取翻轉頭21同樣地於前端吸附保持晶粒D的吸嘴82的轉置頭81，與使轉置頭81移動於Y軸方向的Y驅動部83。
中間工作台部3係具有暫時載置晶粒D的中間工作台31及工作台辨識相機34。中間工作台31係可藉由未圖示的驅動部移動於Y軸方向。
接合部4係從中間工作台31拾取晶粒D，並接合於搬送來的基板P上。在此，作為基板P，使用透明之圓形狀的基板即玻璃面板。接合部4係具有具備與拾取翻轉頭21同樣地於前端吸附保持晶粒D的吸嘴42的接合頭41、作為使接合頭41移動於Y軸方向的驅動部的Y樑43、拍攝基板P等而辨識出接合位置的基板辨識相機44、接合台46。X樑45係設置於搬送軌道51、52的附近，Y樑43係以橫跨接合台46上之方式延伸於Y軸方向，兩端部係以可藉由X樑45自由移動於X軸方向之方式被支持。
接合頭41係具有可藉由真空吸附而自由裝卸地保持晶粒D的吸嘴42的裝置，可自由往返移動於Y軸方向即Z軸方向地安裝於Y樑43。安裝頭41係具備保持並搬送從中間工作台31拾取的晶粒D，並將晶粒D安裝於被吸附固定於接合台46的基板P上的功能。再者，接合頭41比X樑45更往中間工作台31側移動時，接合頭41會以吸嘴42變成高於X樑45之方式上升。
藉由此種構造，接合頭41係從中間工作台31拾取晶粒D，並依據基板辨識相機44的攝像資料，將晶粒D接合於基板P上。
搬送部5係具備保持基板P的基板搬送治具WC移動於X軸方向的搬送軌道51、52。搬送軌道51、52係平行地設置。藉由此種構造，從基板供給部6K搬出基板P，沿著搬送軌道51、52移動至接合位置為止，接合後移動至基板搬出部6H為止，將基板P交給基板搬出部6H。將晶粒D接合於基板P中，基板供給部6K係重新搬出基板P，在搬送軌道51、52上待機。
控制裝置7係具備儲存監視並控制覆晶接合機10之各部的動作的程式(軟體)的記憶體，與執行儲存於記憶體之程式的中央處理裝置(CPU)。例如，控制裝置7係擷取來自基板辨識相機44及基板辨識相機44的圖像資訊、接合頭41的位置等的各種資訊並儲存於記憶體，控制接合頭41的接合動作等各構造要素的各動作。
圖3係揭示圖1之晶粒供給部的主要部的概略剖面圖。如圖3所示，晶粒供給部1係具有保持晶圓環14的延伸環15、將被晶圓環14保持，且黏著了複數晶粒D的切割膠帶16水平地定位的支持環17、用以將晶粒D向上方推出的上推單元13。為了拾取所定晶粒D，上推單元13係藉由未圖示的驅動機構移動於上下方向，晶粒供給部1係變成移動於水平方向。
接著，針對實施形態的覆晶接合機中所實施之接合方法(半導體裝置的製造方法)，使用圖4進行說明。圖4係揭示利用圖1的覆晶接合機所實施之接合方法的流程圖。
在後述步驟之前，於覆晶接合機，搬入用以保持具有晶粒D之切割膠帶16的晶圓環14及保持基板P的基板搬送治具WC。搬入的基板P係被搬送至接合台46，計算出基板P的中心及基板尺寸，並將其作為初始值登記。詳細內容於後敘述。
(步驟S21：拾取晶圓晶粒)
控制裝置7係以拾取之晶粒D位於上推單元13的正上方之方式移動晶圓保持台12，將剝離對象晶粒定位於上推單元13與吸嘴22。以上推單元13的上面接觸切割膠帶16的背面之方式移動上推單元13。此時，控制裝置7係於上推單元13的上面吸附切割膠帶16。控制裝置7係一邊對吸嘴22進行真空處理一邊使其下降，並著陸於剝離對象的晶粒D上，以吸附晶粒D。控制裝置7係使吸嘴22上升，從切割膠帶16剝離晶粒D。藉此，晶粒D藉由拾取翻轉頭21拾取。
(步驟S22：移動拾取翻轉頭)
控制裝置7係將拾取翻轉頭21從拾取位置移動至翻轉位置。
(步驟S23：翻轉拾取翻轉頭)
控制裝置7係使拾取翻轉頭21旋轉180度，翻轉晶粒D的突起面(表面)並朝向下面，成為將晶粒D交付給轉置頭81a的姿勢。
(步驟S24：轉置頭收授)
控制裝置7係從翻轉拾取頭21的吸嘴22藉由轉置頭81的吸嘴82，拾取晶粒D，進行晶粒D的收授。
(步驟S25：翻轉拾取翻轉頭)
控制裝置7係翻轉拾取翻轉頭21，將吸嘴22的吸附面朝下。
(步驟S26：移動轉置頭)
在步驟S25之前或同步，控制裝置7係將轉置頭81移動至中間工作台31。
(步驟S27：中間工作台晶粒載置)
控制裝置7係將轉置頭81所保持的晶粒D載置於中間工作台31。
(步驟S28：移動轉置頭)
控制裝置7係使轉置頭81移動至晶粒D的收授位置。
(步驟S29：中間工作台位置移動)
在步驟S28之後或同步，控制裝置7係使中間工作台31移動至與接合頭41的收授位置。
(步驟S2A：接合頭收授)
控制裝置7係從中間工作台31藉由接合頭41的吸嘴拾取晶粒D，進行晶粒D的收授。
(步驟S2B：中間工作台位置移動)
控制裝置7係使中間工作台31移動至與轉置頭81的收授位置。
(步驟S2C：接合頭移動)
控制裝置7係將接合頭41的吸嘴42所保持的晶粒D移動至基板P上。
(步驟S2D：接合)
控制裝置7係從中間工作台31將以接合頭41的吸嘴42拾取之晶粒D接合(載置)於塗佈了黏著性的基劑(黏著層)基板P上。關於詳細內容，於後敘述。
(步驟S2E：接合頭移動)
控制裝置7係使接合頭41移動至與中間工作台31的收授位置。
又，步驟S2E之後，控制裝置7係以基板搬出部6H從搬送軌道51、52取出保持接合晶粒D之基板P的基板搬送治具WC。從覆晶接合機10搬出保持基板P的基板搬送治具WC。
之後，藉由以封止樹脂統合密封被配置於基板P的黏著層上的複數晶粒(半導體晶片)，形成具有複數半導體晶片與覆蓋複數半導體晶片之封止樹脂的封止體之後，從封止體剝離基板P，接下來，於封止體貼附基板P之面上形成再配線層，製造FOWLP。
接著，針對圖1所示的接合台46，使用圖5進行說明。圖5係揭示圖1所示之接合台的俯視圖。
如圖5所示，接合台46係以真空吸附及加熱FOPLP用之矩形狀的基板及FOWLP用之圓形狀的基板雙方之方式構成。矩形狀的基板係例如可載置515mm×510mm的大小的基板，圓形狀的基板係例如可載置12英吋及8英吋的晶圓尺寸的基板。
接合台46係於中央的圓具備圓形狀之基板用的真空吸附溝VT1及加熱器HT1，於外周具備矩形狀之基板用的真空吸附溝VT2及加熱器HT2，與基板搬送治具用的穿通孔EH1、EH2。穿通孔EH1係後述的基板保持爪WSC用，穿通孔EH2係後述的基板定位爪WPM用。在載置圓形狀的基板時，僅使用中央的圓的加熱器HT1及真空吸附溝VT1，載置矩形狀的基板時，使用中央的圓的加熱器HT1與外周的加熱器HT2及真空吸附溝VT1、VT2。
接著，針對圖1所示的基板搬送治具WC，使用圖6進行說明。圖6係說明圖1所示之基板搬送治具的圖。圖6(a)係揭示基板搬送治具的俯視圖。圖6(b)係揭示基板搬送治具被載置於接合台之前的狀態，圖6(a)的B-B線之剖面圖。圖6(c)係揭示基板搬送治具被載置於接合台的狀態，圖6(a)的B-B線之剖面圖。
基板搬送治具WC係具備於中央形成孔之矩形狀的基板WCS、在3處保持基板P的3個基板保持爪WSC、基板定位爪WPM。如圖6(b)所示，基板保持爪WSC係具有抵接且固定於基板WSC的上面的部分WSCa，與抵接於基板P的下面，保持基板P的部分WSCb。保持基板P的部分WSCb的上面與基板P的下面抵接。如圖6(c)所示，保持基板P的部分WSCb係以埋入接合台46的穿通孔，基板P的下面與接合台46的上面抵接之方式構成。
在此，為了讓本發明的晶粒接合裝置更明確，針對將晶粒置放於基板時的問題點，使用圖7進行說明。圖7係說明基板的熱伸縮之問題點的圖，重疊初期時之基板與接合時之基板而記載的概念圖。
在FOWLP中基板尺寸大(例如直徑為300mm等)，需要以將晶粒以3～5μm等的高精度，且大量接合於未設置定位基準的基板上。但是，因為環境的溫度變化及製程中所需之基板溫度的變化、裝置的經時變化等所致之影響，有接合途中發生基板的伸縮等變化之狀況，會影響接合後的精度。
例如，如圖7所示，設計值及常溫時或接合開始時(初期時)之基板(將此狀態記載為基板P0)係於接合時的加熱處理中基板往X軸方向及Y軸方向熱膨脹(將此狀態記載為基板P1)。結果，以設計值及初期時之基板中心CN為基準的目標接合的座標BC0係接合時成為以基板中心CN為基準的目標接合的座標BC1。
即使是相同目標，因為發生熱伸縮，目標接合位置係從座標BC0往座標BC1偏離。但是，不考慮該狀況，不進行修正而直接接合的話，變成接合至座標BC0的位置。於是，接合後回到初期時之基板狀態時，不會為依照目標的接合位置，導致精度差。為了改善回到初期時之基板狀態時的精度，必須施加修正。
考量對於環境及製程所致之溫度變化相對的基板的熱伸縮(熱膨脹及熱收縮)的變化，根據任意外形3處以上的座標，求出近似圓，藉由運算而計算出中心點座標，利用自測定點數的中心點起的半徑的經時變化，求出各點的伸縮而進行修正。
但是，基板P的熱伸縮並不限於因為後述(a)～(f)的理由，在基板內均勻發生，基板P也不限於任何一處都從中心均勻伸縮。進而計算出的中心點座標也會變化，故熱伸縮輛的計算發生誤差，難以進行正確熱伸縮所致之基板P內的接合位置的修正。
(a)從基板P的一部分區域依序進行接合，故接合的區域與其以外的區域的基板P的吸放熱量不同，基板P內發生溫度差，產生部分性之基板P內的熱伸縮的差。
(b)因為基板P的加熱機構即接合台46的加熱器HT1所致之不均，基板P內的熱伸縮量產生差異。
(c)因為來自基板搬送治具WC之基板P的箝夾(固定)部分即基板保持爪WSC的熱傳導的影響，來自加熱的基板P的放熱量產生部分性的差，基板P內發生溫度差，基板P內產生熱伸縮的差。
(d)將晶粒置放於FOPLP用的基板與FOWLP用的基板雙方的並用裝置中，於矩形的FOPLP用的基板安裝FOWLP用的基板而進行處理時，從FOPLP用的基板部分的基準導件部分即基板定位爪WPM往一方向發生因應基板P的位置而不同的熱變形，中心點的座標也會變化。進而，因為接觸之矩形狀的基板WCS的角部及邊等的形狀，FOPLP用的基板P內發生溫度差，產生部分性之基板P內的熱伸縮的差。
(e)因為基板P的翹曲而發生溫度差，產生基板P內的熱伸縮的差。
(f)根據基板P的構件的性質，熱伸縮有非等向性，熱變形變不均勻。
針對解決前述問題點的實施形態之接合方法的概要，使用圖8及圖9進行說明。圖8係說明實施形態之接合方法的概要的圖，圖8(a)係說明區域分割的圖，圖8(b)係說明熱伸縮量的計算的圖。圖9係說明實施形態的接合方法所致之效果的一例的圖。
如圖8(a)所示，將基板P1的圓周分割成複數區域AR。抽出分割之各區域的圓周上的3點以上的座標，根據該座標，計算出該各區域的中心座標。然後，如圖8(b)所示，根據對應該各區域所計算的中心座標，計算出並掌握圓周上的點座標之熱伸縮量(Δr)。將所掌握之接合時的各座標點的變化量，與初期時之基板P0之值進行比較，依據該變化量，修正接合位置，將晶粒接合於基板。
利用使用分割的概念而具有對應各區域不同的修正值，故即使圖9所示的畸形，也可進行接合。圖9所示的狀況，係僅加熱基板P1的一部分，為伸縮的狀態。即使此種狀況中，也可藉由具有在區域AR1、區域AR2中不同的修正值，於區域AR1、AR2中正確地進行接合。
藉此，對於在基板P內產生之不均勻的熱膨脹收縮所致之變形，可對應該各區域進行修正。可提升對於以圓形狀的透明基板構成之FOWLP用的基板之接合(晶粒置放)的精度。藉此，可提升FOWLP產品的良率。
接著，針對實施形態之接合方法，使用圖10至圖15進行說明。圖10係說明實施形態之接合方法的流程圖。圖11係說明計算基板的中心之方法的俯視圖。圖12係說明利用最小平方法計算出近似圓，求出近似圓的中心(Xc、Yc)、半徑(R)之方法的圖。圖13係揭示使用於利用最小平方法計算出近似圓，求出近似圓的中心(Xc、Yc)、半徑(R)之方法的計算式的圖。圖14係說明區域分割例的圖。圖15係說明計算出1個區域之基板的中心之方法的圖。
(步驟S1)
控制裝置7係將藉由基板搬送治具WC保持的基板P0搬送至接合台46，真空吸附基板P0之後，馬上開始基板P0的邊緣的辨識動作。如圖11所示，在辨識動作中，控制裝置7係藉由基板辨識相機44拍攝基板P0的任意3點之邊緣EG1～EG3，辨識(測量)基板P0的3個邊緣EG1～EG3的位置，將該位置及距離保存於記憶裝置。再者，基板P0的3個邊緣EG1～EG3的檢測係藉由基板辨識相機44所致之邊緣掃描來進行，但是，利用雷射高度感測器等所致之高度掃描來測量變化位置亦可。基板P0的邊緣的檢測並不是限於3個，作為4個以上亦可。
(步驟S2)
控制裝置7係根據步驟S1中所測量之基板P0的3個邊緣EG1～EG3的位置，計算出基板P0的中心及基板P的大小(例如半徑)，將該等作為初始值而保存於記憶裝置。控制裝置7係根據3點的邊緣的測定結果，藉由最小平方法計算出近似圓，求出該近似圓的中心(xc、yc)、半徑(r)。
在此，針對根據複數測定點(xi、yi)以最小平方法對圓進行近似，以計算出圓的中心(xc、yc)的方法，使用圖12及圖13進行說明。再者，如圖12所示，測定點只要3點以上即可計算出近似圓。
近似的圓之中心CN的座標(xc、yc)設為(a、b)，將半徑設為r的話，近似之圓的計算式係以圖13所示的式(1)表示。將式(1)變形，可如圖13所示的式(2)般變形。在此，式(2)的參數A、B、C係以圖13所示的式(3)表示。
使用複數測定點(xi、yi)(i=1～n)，藉由最小平方法計算出參數A、B、C。亦即，使用圖13所示的式(4)，計算出參數A、B、C。
將式(4)以參數A、B、C偏微分的話，成為圖13所示的式(5)(6)(7)。將式(5)(6)(7)以行列式表現的話，成為圖13所示的式(8)所示，將式(8)變形的話，成為圖13所示的式(9)。根據式(9)，計算出參數A、B、C。
將根據式(9)計算出的A、B代入式(3)而計算出(a、b)。將根據式(3)計算出的(a、b)與根據式(9)計算出的C代入式(3)而計算出r。
(步驟S3)
控制裝置7係預先登記從基板P0的中心CN接合晶粒D的位置，於該位置藉由接合頭41依序接合晶粒D。
(步驟S4、S5)
控制裝置7係依據所定時間或所定個數等，與時間經過相似的設定，判定是否已經過該期間(所定期間)(步驟S4)，在未經過時持續接合，在已經過時再次檢測出基板P1的邊緣(步驟S5)。
在此，將基板P1於其圓周上分割成複數區域。複數區域可任意設定。例如，均等4分割成以基板P的初期狀態(基板P0)之中心位置為中心的扇形。根據接合位置，確定例如圖14所示之第1象限(I)至第4象限(IV)的對象象限(區域)。控制裝置7係對應分割的各區域，測量基板P1的複數邊緣。
(步驟S6)
如圖15所示，控制裝置7係例如作為對象區域，於第1象限中藉由基板辨識相機44拍攝基板P1的任意3點之邊緣EG11～EG13，辨識(測量)基板P1的3個邊緣EG11～EG13的位置，將該位置及距離保存於記憶裝置。控制裝置7係根據第1象限的區域之圓周上的3點座標，與步驟S2同樣地計算出近似圓。計算出該近似圓的中心CN’(xc’、yc’)及半徑(r’)，並保存於記憶裝置。
(步驟S7)
控制裝置7係依據步驟S6中測量之中心CN’的位置及半徑(r’)及步驟S2中計算出的初始值，計算出基板P1的圓周上的點座標對於基板P0的圓周上的點座標的變化量。例如，控制裝置7係根據步驟S2中計算出之近似圓的半徑(r)與步驟S6中計算出之近似圓的半徑(r’)，計算出伸縮率，依據計算的伸縮率，計算出上述的變化量。
(步驟S8)
控制裝置7係依據步驟S7中計算出的變化量，修正預先登記之接合晶粒D的位置，藉由接合頭41將晶粒D接合於基板P1。
(步驟S9)
控制裝置7係判定是否已經過所定期間，在未經過時持續步驟S8的接合，在已經過時返回步驟S5。
在實施形態中，對於預先設定的各區域，檢測出設置於接合台上之基板的中心(基板基準位置)與半徑(基板尺寸)，以中心基準實施位置的校準、以半徑變化實施伸縮修正。藉此，可追隨熱伸縮所致之基板的中心及基板的半徑的變化，進行接合。
＜變形例＞
以下，針對實施形態之代表性的變形例揭示幾種。於以下的變形例的說明中，對於具有與上述的實施形態中說明者相同的構造及功能的部分，可使用與上述的實施形態相同的符號。然後，關於相關部分的說明，在技術上不矛盾的範圍內，可適當援用上述的實施形態之說明。又，上述的實施形態的一部分及複數變形例的全部或一部分在技術上不矛盾的範圍內，可適當複合適用。
(第一變形例)
針對第一變形例，使用圖16進行說明。圖16係說明第一變形例之邊緣位置的設定的圖。
在實施形態中，已說明於對象區域內，測定基板P的任意3點邊緣的位置的範例，但是，對象區域內的3點係自動設定為區域內的基板P之外周的最遠部的2點與其中點。例如圖16所示般，均等4分割而將對象區域設為第1象限時，邊緣EG11係設定於x軸上的位置，邊緣EG13係設定於y軸上的位置，邊緣EG12係設定於邊緣EG11與邊緣EG13之中點的位置。藉此，可自動放寬3點的間隔。
(第二變形例)
依據分割的區域的尺寸，決定區域內的最少測定點數量亦可。分割的區域細小時，與實施形態同樣地，將該區域當成圓而計算出中心。此時進行最少3點的邊緣檢測。分割的區域粗大時，則將該區域當成橢圓而計算出中心。此時進行最少6點的邊緣檢測。
橢圓的通式以以下式表示。
Ax
2+Bxy+Cy
2+Dx+Ey+F=0
在此，A～F為係數。係數有6個，所以，藉由檢測出最少6點的邊緣的位置，與實施形態的近似圓同樣地，可計算出近似橢圓的中心座標、長軸的長度、短軸的長度、傾斜。
再者，無關於分割之區域的粒徑，檢測出最少6點的邊緣，使用橢圓近似亦可。
(第三變形例)
在實施形態中，已說明均等分割基板P而設定區域的範例，但是，在第三變形例中，在設定分割的區域時，控制裝置7係藉由紅外線輻射熱成像的圖像等進行溫度測定，依據溫度測定結果而設定分割的區域。藉此，可進行實際的變形區域所致之修正。
(第四變形例)
在第四變形例中，在設定分割的區域時，控制裝置7係利用事先學習來掌握機械因數之熱傳導的習性，預測該習性的影響後設定分割的區域。
(第五變形例)
在第五變形例中，在設定分割的區域時，初始以手動輸入詳細分割區域，控制裝置7係計算出膨脹係數或修正率並進行接合。然後，計算出的膨脹係數或修正率(膨脹率)為相同之處時，控制裝置7係將該處群組化而設定於相同區域藉此，可提升生產間隔時間。
(第六變形例)
在第六變形例中，在設定分割的區域時，控制裝置7係依據蓄積的膨脹係數或修正率(膨脹率)等的資料，推測膨脹率而設定分割的區域。
以上，依據實施形態及實施例，具體說明藉由本發明者所發明之發明，但是，本發明並不是限定於前述實施形態及實施例者，當然可進行各種變更。
例如，在實施形態中，已說明拾取部2、轉置部8、中間工作台部3及接合部4為1個的範例，但是，拾取部2、轉置部8、中間工作台部3及接合部4分別作為2組亦可。
又，在實施形態中，已說明於Y樑43設置1個接合頭41的範例，但是，設置複數接合頭亦可。
又，在實施形態中已針對覆晶接合機進行說明，但是，也可使用於不翻轉從晶粒供給部拾取的晶粒而進行接合的晶粒接合機。
1:晶粒供給部
2:拾取部
3:中間工作台部
4:接合部
5:搬送部
6:控制裝置
6K:基板供給部
6H:基板搬出部
7:控制裝置
8:轉置部
10:覆晶接合機(晶粒接合裝置)
11:晶圓
12:晶圓保持台
13:上推單元
14:晶圓環
15:延伸環
16:切割膠帶
17:支持環
18:晶圓環供給部
21:拾取翻轉頭
22:吸嘴
31:中間工作台
34:工作台辨識相機
41:接合頭
42:吸嘴
43:Y樑
44:基板辨識相機(攝影裝置)
45:X樑
46:接合台
51:搬送軌道
52:搬送軌道
81:轉置頭
82:吸嘴
83:Y驅動部
AR:區域
AR1:區域
AR2:區域
D:晶粒
EG1:邊緣
EG2:邊緣
EG3:邊緣
EG11:邊緣
EG12:邊緣
EG13:邊緣
HT1:加熱器
HT2:加熱器
P:基板
P0:基板
P1:基板
VT1:真空吸附溝
VT2:真空吸附溝
WC:基板搬送治具
WPM:基板定位爪
WSC:基板保持爪
[圖1]揭示實施形態之覆晶接合機的概略的俯視圖。
[圖2]說明於圖1中從箭頭A方向觀察時，拾取翻轉頭、轉置頭及接合頭的動作的圖。
[圖3]揭示圖1所示之晶粒供給部的主要部的概略剖面圖。
[圖4]揭示利用圖所示之的覆晶接合機所實施的接合方法的流程圖。
[圖5]揭示圖1所示之接合台的俯視圖。
[圖6]說明圖1所示之基板搬送治具的圖。
[圖7]說明基板的熱伸縮之問題點的圖。
[圖8]說明實施形態之接合方法的概要的圖。
[圖9]說明實施形態的接合方法所致之效果的一例的圖。
[圖10]說明實施形態之接合方法的流程圖。
[圖11]說明計算基板的中心之方法的俯視圖。
[圖12]說明利用最小平方法計算出近似圓，求出近似圓的中心(Xc、Yc)、半徑(R)之方法的圖。
[圖13]揭示使用於利用最小平方法計算出近似圓，求出近似圓的中心(Xc、Yc)、半徑(R)之方法的計算式的圖。
[圖14]說明區域分割例的圖。
[圖15]說明計算出1個區域之基板的中心之方法的圖。
[圖16]說明第一變形例之邊緣位置的設定的圖。
Claims (15)
- 一種晶粒接合裝置，其特徵為具備：接合頭，係將拾取的晶粒，載置於透明的圓形狀之基板的上面；攝像裝置，係拍攝前述基板；及控制裝置，係控制前述接合頭與前述攝像裝置；前述控制裝置，係以藉由前述攝像裝置辨識並測量前述基板的初期狀態之複數邊緣，依據前述測量的位置，計算出前述基板的初期中心位置及初期大小，將前述基板於圓周上分割成複數區域，在經過所定時間後或接合所定個數後(所定期間後)，對應前述基板的前述各區域，藉由前述攝像裝置辨識並測量複數邊緣，依據前述測量的位置，計算出前述各區域之基板的變位中心位置及變位大小，且依據前述初期中心位置及前述初期大小，與前述變位中心位置及前述變位大小，計算出前述基板的前述所定期間後之外周的座標，與前述基板的前述初期狀態之外周的座標的變位量之方式構成；前述變位係為溫度所導致之熱伸縮量或經時變化所導致之伸縮量。
- 如請求項1所記載之晶粒接合裝置，其中，前述控制裝置，係以預先登記以前述初期中心位置為 基準之接合晶粒的接合位置，於前述接合位置藉由接合頭依序接合晶粒，在前述所定期間後，依據前述變位量修正前述接合位置，藉由前述接合頭依序接合晶粒之方式構成。
- 如請求項1所記載之晶粒接合裝置，其中，前述控制裝置，係以前述初期狀態之基板的中心位置及大小是依據3點以上的邊緣的位置，藉由近似圓來計算之方式構成。
- 如請求項3所記載之晶粒接合裝置，其中，前述控制裝置，係以前述所定期間後之基板的中心位置及大小是依據3點以上的邊緣的位置，藉由近似圓來計算之方式構成。
- 如請求項3所記載之晶粒接合裝置，其中，前述控制裝置，係以前述所定期間後之基板的中心位置及大小是依據6點以上的邊緣的位置，藉由近似橢圓來計算之方式構成。
- 如請求項3所記載之晶粒接合裝置，其中，前述控制裝置，係於前述區域內的3點邊緣測量位置；前述區域內的3點，係以設定區域內的基板之外周的最遠部的2點與其中點之方式構成。
- 如請求項1所記載之晶粒接合裝置，其中，前述控制裝置，係以在將前述基板於圓周上分割成複數區域時，藉由紅外線輻射熱成像的圖像，進行溫度測定，依據溫度測定結果而設定分割的區域之方式構成。
- 如請求項1所記載之晶粒接合裝置，其中，前述控制裝置，係以在將前述基板於圓周上分割成複數區域時，利用事先學習來掌握機械因數之熱傳導的習性，依據預測該習性的影響的結果而設定分割的區域之方式構成。
- 如請求項1所記載之晶粒接合裝置，其中，前述控制裝置，係以在將前述基板於圓周上分割成複數區域時，初始以手動輸入詳細分割區域，計算出膨脹係數或修正率並接合，前述計算出的膨脹係數或修正率為相同之處時，將該處群組化而設定於相同區域之方式構成。
- 如請求項1所記載之晶粒接合裝置，其中，前述控制裝置，係以在將前述基板於圓周上分割成複數區域時，依據蓄積的膨脹係數或修正率，推測膨脹率而設定分割的區域之方式構成。
- 一種半導體裝置的製造方法，其特徵為具備： 搬入用以保持具有晶粒之切割膠帶的晶圓環的工程；搬入透明之圓形狀的基板的工程；及從前述晶圓環拾取前述晶粒，並將前述拾取的晶粒載置於前述基板的載置工程；前述載置工程，係測量前述基板的初期狀態之複數邊緣，依據前述測量的位置，計算出前述基板的初期中心位置及初期大小，將前述基板於圓周上分割成複數區域，在經過所定時間後或接合所定個數後(所定期間後)，對應前述基板的前述各區域測量複數邊緣，依據前述測量的位置，計算出前述各區域之基板的變位中心位置及變位大小，且依據前述初期中心位置及前述初期大小，與前述變位中心位置及前述變位大小，計算出前述基板的前述所定期間後之外周的座標，與前述基板的前述初期狀態之外周的座標的變位量；前述變位係為溫度所導致之熱伸縮量或經時變化所導致之伸縮量。
- 如請求項11所記載之半導體裝置的製造方法，其中，前述載置工程，係預先登記以前述初期中心位置為基準之接合晶粒的接合位置，於前述接合位置依序接合晶粒，在前述所定期間後，依據前述變位量修正前述接合位 置，依序接合晶粒之方式構成。
- 如請求項11所記載之半導體裝置的製造方法，其中，前述載置工程，係前述初期狀態之基板的中心位置及大小是依據3點以上的邊緣的位置，藉由近似圓來計算。
- 如請求項13所記載之半導體裝置的製造方法，其中，前述載置工程，係前述所定期間後之基板的中心位置及大小是依據3點以上的邊緣的位置，藉由近似圓來計算。
- 如請求項13所記載之半導體裝置的製造方法，其中，前述載置工程，係前述所定期間後之基板的中心位置及大小是依據6點以上的邊緣的位置，藉由近似橢圓來計算。
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