CN107871684B - 倒装芯片贴装机以及半导体器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种对裸芯片进行清洁的倒装芯片贴装机。倒装芯片贴装机具备:裸芯片供给部,其对具有凸块的裸芯片进行保持;贴装载台,其用于将所述裸芯片载置于基板或者已经安装的裸芯片上;第一头,其从所述裸芯片供给部拾取所述裸芯片并使其进行上下翻转;第二头,其从所述第一头拾取所述裸芯片;以及清洁装置,其利用干冰对位于所述裸芯片供给部与所述贴装载台之间的所述裸芯片进行清洁。

Description

倒装芯片贴装机以及半导体器件的制造方法
技术领域
本公开涉及倒装芯片贴装机,例如能够应用于具备清洁装置的倒装芯片贴装机。
背景技术
通常,在将被称作裸芯片的半导体芯片搭载于例如布线基板或引线框架等(以下统称为基板)的表面的芯片贴装机中,通常重复进行如下的动作(作业):使用筒夹等吸附嘴将裸芯片搬运到基板上,赋予按压力,并且对接合材料加热,由此进行贴装。并且,芯片贴装机中存在将拾取的裸芯片(在表面具备凸块的裸芯片)翻转(倒装)之后安装于基板的倒装芯片贴装机。
芯片贴装机中具有对基板的表面进行清洁的结构(例如,日本特开2012-199458号公报(专利文献1))、和对筒夹的吸附面进行清洁的结构(例如,日本特开2016-58575号公报(专利文献2))。
专利文献1:日本特开2012-199458号公报
专利文献2:日本特开2016-58575号公报
有可能产生来自贴付于晶片表面的背面研磨带、贴付于晶片的背面的切割带的残胶,例如有可能在倒装芯片贴装机中在凸块面(裸芯片的表面)产生残胶等而造成连接不良。专利文献1以及专利文献2均不是对裸芯片本身进行清洁的技术。
发明内容
本公开的问题在于提供一种对裸芯片进行清洁的倒装芯片贴装机。
至于其他问题和新的特点,根据本说明书的记述以及附图会变得明朗。
对本公开中的代表性的方案的概况简单地进行如下说明。
即,倒装芯片贴装机具备:裸芯片供给部,其对具有凸块的裸芯片进行保持;贴装载台,其用于将所述裸芯片载置于基板或者已经安装的裸芯片上;第一头,其从所述裸芯片供给部拾取所述裸芯片并使其进行上下翻转;第二头,其从所述第一头拾取所述裸芯片;以及清洁装置,其利用干冰对位于所述裸芯片供给部与所述贴装载台之间的所述裸芯片进行清洁。
发明效果
根据上述倒装芯片贴装机,能够对裸芯片进行清洁。
附图说明
图1是从上方观察实施例1的倒装芯片贴装机的示意图。
图2是对图1中从箭头A方向观察时的拾取头以及贴装头的动作进行说明的图。
图3是表示图1中的裸芯片供给部的主要部分的概要剖视图。
图4是图1中的清洁装置的框图。
图5是图4中的第一喷嘴及其周围的剖视图。
图6是图4中的第二喷嘴及其周围的剖视图。
图7是图1的倒装芯片贴装机的动作流程图。
图8是图1的倒装芯片贴装机的变形例1的动作流程图。
图9是图1的倒装芯片贴装机的变形例1的动作流程图。
图10是图1的倒装芯片贴装机的变形例2的动作流程图。
图11是从上方观察实施例2的倒装芯片贴装机的示意图。
图12是对图11中从箭头A方向观察时的拾取头以及贴装头的动作进行说明的图。
图13是图11中的清洁装置的框图。
图14是图13中的第三喷嘴及其周围的剖视图。
图15是图13中的第三喷嘴及其周围的剖视图。
图16是图13中的第三喷嘴及其周围的剖视图。
图17是图11的倒装芯片贴装机的动作流程图。
图18是图11的倒装芯片贴装机的动作流程图。
图19是从上方观察实施例3的倒装芯片贴装机的示意图。
图20是对图19中从箭头A方向观察时的拾取头以及贴装头的动作进行说明的图。
图21是图19中的清洁装置的框图。
图22是图21中的第五喷嘴及其周围的剖视图。
图23是图21中的第五喷嘴及其周围的剖视图。
图24是图21中的第五喷嘴及其周围的剖视图。
图25是图21中的第五喷嘴及其周围的剖视图。
图26是图19的倒装芯片贴装机的动作流程图。
图27是图19的倒装芯片贴装机的动作流程图。
图28是图19的倒装芯片贴装机的动作流程图。
图29是图19的倒装芯片贴装机的变形例3的动作流程图。
图30是图19的倒装芯片贴装机的变形例3的动作流程图。
图31是从上方观察实施例4的倒装芯片贴装机的示意图。
图32是对图31中从箭头A方向观察时的拾取头以及贴装头的动作进行说明的图。
图33是图31中的清洁装置的框图。
图34是图33中的第四喷嘴及其周围的剖视图。
图35是图33中的第四喷嘴及其周围的剖视图。
图36是图31的倒装芯片贴装机的动作流程图。
图37是图31的倒装芯片贴装机的动作流程图。
图38是图31的倒装芯片贴装机的动作流程图。
图39是图31的倒装芯片贴装机的变形例4的动作流程图。
图40是图31的倒装芯片贴装机的变形例4的动作流程图。
图41是图31的倒装芯片贴装机的变形例4的动作流程图。
附图标记说明
1:裸芯片供给部
11:晶片
2:拾取部
21:拾取头
22:筒夹
3:中间载台部
31:中间载台
4:贴装部
41:贴装头
42:筒夹
6:清洁装置
7:控制装置
10:倒装芯片贴装机
D:裸芯片
P:基板
具体实施方式
以下,使用附图说明实施例及变形例。但是,在以下的说明中,对于同一构成要素标注同一附图标记,有时省略重复的说明。此外,附图中,为了使说明更明确,与实际的方式相比,有时示意性示出各部分的宽度、厚度、形状等,但只不过是一例,而非限定本发明的解释。
实施方式的半导体制造装置在从晶片拾取到裸芯片之后,在贴装于基板等工件或者裸芯片上之前仅对裸芯片的表面、仅对裸芯片的背面、或者对裸芯片的表面和背面的双方进行清洁。除了裸芯片以外,还可以对筒夹、中间载台进行清洁。优选将干冰(CO2)用于清洁。
【实施例1】
图1是实施例1的倒装芯片贴装机的概要俯视图。图2是对图1中从箭头A方向观察时的拾取头以及贴装头的动作进行说明的图。
倒装芯片贴装机10大体具有裸芯片供给部1、拾取部2、贴装部4、搬运部5、清洁装置6、基板供给部9K、基板搬出部9H以及对各部分的动作进行监视控制的控制装置7。
首先,裸芯片供给部1供给向基板P安装的裸芯片D。裸芯片供给部1具有:晶片保持台12,其对晶片11进行保持;以及从晶片11将裸芯片D上推的用虚线表示的上推单元13。裸芯片供给部1利用未图示的驱动单元而在XY方向上移动,并使拾取的裸芯片D向上推单元13的位置移动。
拾取部2具有:筒夹22,其从裸芯片供给部1对裸芯片D进行吸附;拾取头21,其在前端具备筒夹22且对裸芯片进行拾取;以及Y驱动部23,其使拾取头21沿Y方向移动。作为第一头的拾取头21具有使筒夹22升降、旋转、翻转以及沿X方向移动的未图示的各驱动部。
根据这种结构,拾取头21对裸芯片进行拾取,使拾取头21旋转180度、且使裸芯片D的凸块面(表面)翻转而朝向下面,由此形成为将裸芯片D向贴装头41交接的姿势。
贴装部4从拾取头21接受翻转后的裸芯片D,通过在搬运来的基板P的助焊剂上的按压或者热压接来进行贴装,或者以在已经贴装于基板P上的裸芯片上进行层叠的方式进行贴装。贴装部4具有:贴装头41,其与拾取头21同样地具备在前端对裸芯片D进行吸附保持的筒夹42;Y驱动部43,其使贴装头41沿Y方向移动;以及基板识别摄像头44,其对基板P的位置识别标记(未图示)进行拍摄、且对贴装位置进行识别。
根据这种结构,作为第二头的贴装头41从拾取头21接受翻转后的裸芯片D,基于俯视角摄像头(under-vision camera)45的拍摄数据而对拾取位置、姿势进行修正,并基于基板识别摄像头44的拍摄数据而将裸芯片D贴装于基板P。
清洁装置6具备:第一喷嘴61,其从上方对裸芯片D的背面进行清洁;以及第二喷嘴62,其从下方对裸芯片D的表面(存在凸块的面)进行清洁。第一喷嘴61除了对保持于从晶片11对裸芯片D进行拾取的拾取头21的筒夹22的裸芯片D进行清洁以外,还能够对筒夹22进行清洁。第二喷嘴62除了对保持于从拾取头21对裸芯片D进行拾取的贴装头41的筒夹42的裸芯片D进行清洁以外,还能够对筒夹42进行清洁。
搬运部5具有并行设置的相同构造的第一搬运部、第二搬运部,该第一搬运部、第二搬运部具备:基板搬运托盘51,其载置有一个或者多个工件(图1中为4个);以及托盘轨道52,其供基板搬运托盘51移动。利用沿托盘轨道52设置的未图示的滚珠丝杠对设置于基板搬运托盘51的未图示的螺母进行驱动而使得基板搬运托盘51移动。
根据这种结构,基板搬运托盘51在基板供给部9K对基板P进行载置,沿着托盘轨道52移动至将裸芯片D贴装于基板P的位置(贴装载台BS(第一贴装载台BS1、第二贴装载台BS2)),在贴装之后移动至基板搬出部9H,并将基板P交接至基板搬出部9H。第一搬运部、第二搬运部被相互独立地驱动,在将裸芯片D贴装于在一方的基板搬运托盘51所载置的基板P的贴装过程中,另一方的基板搬运托盘51进行将基板P搬出、使其返回至基板供给部9K并对新的基板P进行载置等准备。
控制装置7具备:存储器,其存储有对倒装芯片贴装机10的各部分的动作进行监视并控制的程序(软件);以及中央处理装置(CPU),其执行存储于存储器的程序。例如,控制装置7读入来自基板识别摄像头44以及俯视角摄像头45的图像信息、贴装头41的位置等各种信息,并对贴装头41的贴装动作以及清洁装置6的清洁动作等各结构要素的各动作进行控制。
图3是表示图1的裸芯片供给部的主要部分的概要剖视图。裸芯片供给部1具有:扩展环15,其对晶片环14进行保持;支承环17,其保持于晶片环14,并对保持于晶片环14且粘接有多个裸芯片D的切割带16水平地进行定位;以及上推单元13,其用于将裸芯片D向上方上推。为了拾取规定的裸芯片D,上推单元13利用未图示的驱动机构而沿上下方向移动,裸芯片供给部1沿水平方向移动。
裸芯片供给部1在对裸芯片D进行的上推时使对晶片环14进行保持的扩展环15下降。其结果为,保持于晶片环14的切割带16被拉伸而使得裸芯片D的间隔扩大。在这种状态下,利用上推单元13从裸芯片下方将裸芯片D上推,从而裸芯片供给部1提高了裸芯片D的拾取性。
接下来,利用图4~6对实施例1的倒装芯片贴装机的清洁装置进行说明。图4是图1的清洁装置的框图。图5是图4中的第一喷嘴的剖视图。图6是图4中的第二喷嘴的剖视图。
如图4所示,清洁装置6具备第一喷嘴61、第二喷嘴62、供给液态的二氧化碳的二氧化碳供给源63、供给压缩后的空气(加压气体)的空气供给源64、以及将液态的二氧化碳和压缩空气混合而生成的粉末状的干冰向第一喷嘴61以及第二喷嘴62供给的供给配管65a~65d。清洁装置6还具备:排出配管66a~66c,它们利用第一喷嘴61以及第二喷嘴62对从裸芯片除去的异物进行搬运;集尘单元67,其对异物进行回收;阀68a~68f,它们设置于供给配管之间以及排出配管之间;以及离子发生器69。
在第一喷嘴61连接有供给配管65a以及排出配管66a。如图5所示,第一喷嘴61具备:圆形的空气吹出口61a,其设置于中央部;空气吸入口61b,其设置为以环状将上述吹出口包围;以及空间61c,其设置于空气吹出口61a与空气吸入口61b之间、且将裸芯片D覆盖。由此,由从空气吹出口61a排出的空气吹飞的异物如图3中的箭头所示那样立即被空气吸入口61b吸引,最终被废弃。
在第二喷嘴62连接有供给配管65b以及排出配管66b。如图6所示,第二喷嘴62与第一喷嘴61同样地,具备:圆形的空气吹出口62a,其设置于中央部;空气吸入口62b,其设置为以环状将上述吹出口包围;以及清洁空间62c,其设置于空气吹出口62a和空气吸入口62b之间、且将裸芯片D覆盖。
第一喷嘴61经由供给配管65a、阀68a、供给配管65c、65d、阀68c、供给配管65e而与供给液态的二氧化碳的二氧化碳供给源63连接。另外,第一喷嘴61经由供给配管65a、阀68a、供给配管65c、65d、阀68d、供给配管65f而与供给压缩后的空气(压缩空气)的空气供给源64连接。在供给配管65c与供给配管65d之间设置有使得从空气供给源64供给的空气实现离子化的离子发生器(防止带电单元)59。第一喷嘴61经由排出配管66a、阀68e、排出配管66c而与集尘单元67连接。
第二喷嘴62经由供给配管65b、阀68a、供给配管65c、65d、阀68c、供给配管65e而与供给液态的二氧化碳的二氧化碳供给源63连接。另外,第二喷嘴62经由供给配管65b、阀68a、供给配管65c、65d、阀68d、供给配管65f而与供给压缩后的空气(压缩空气)的空气供给源64连接。第二喷嘴62经由排出配管66b、阀68f、排出配管66c而与集尘单元67连接。
接下来,利用图7对在实施例1的倒装芯片贴装机中实施的贴装方法(半导体器件的制造方法)进行说明。图7是表示在实施例的倒装芯片贴装机中实施的贴装方法的流程图。
步骤S1:控制装置7使晶片保持台12移动以使得拾取的裸芯片D位于上推单元13的正上方,并将剥离对象裸芯片定位于上推单元13和筒夹22。使上推单元13移动以使得上推单元13的上表面与切割带16的背面接触。此时,控制装置7将切割带16吸附于上推单元13的上表面。控制装置7一边对筒夹22进行真空吸引一边使其下降,使该筒夹22降落至剥离对象的裸芯片D上而对裸芯片D进行吸附。控制装置7使筒夹22上升、且使裸芯片D从切割带16剥离。由此,利用拾取头21对裸芯片D进行拾取。
步骤S2:控制装置7使拾取头21移动。
步骤S3:控制装置7使拾取头21旋转180度,使裸芯片D的凸块面(表面)翻转而朝向下表面,并形成为将裸芯片D向贴装头41交接的姿势。
步骤S4:在步骤S3之后或者与步骤S3并行地,控制装置7使第一喷嘴61的清洁空间61c向拾取头21的筒夹22所保持的裸芯片D的上方移动并下降。
步骤S5:控制装置7从二氧化碳供给源63向供给配管65e供给液态的二氧化碳,并且从空气供给源64向供给配管65f供给空气。
控制装置7从二氧化碳供给源63向供给配管65d供给液态的二氧化碳,并从空气供给源64向供给配管65d供给空气,使它们混合。由此,液态的二氧化碳的一部分气化而夺取热量(气化热),使得液态的二氧化碳的温度低于凝固点而产生干冰(固态的二氧化碳)。像这样,通过将液态的二氧化碳向清洁空间62c的大气释放而获得的干冰变为极其微细的粉末状。
若该粉末状的干冰被从空气吹出口61a喷射而与裸芯片D碰撞,则干冰变形、破碎并升华。利用因干冰的升华而产生的膨胀能量将附着于裸芯片D的背面的异物除去。除去后的异物被从空气吸入口61b吸引、且经由排出配管66a等而向集尘单元67排出。此外,对液态的二氧化碳以及空气的供给量进行调整以便从空气吹出口61a喷射适于裸芯片D的清洁的分量的干冰。
由于上述干冰硬度较低且微小,所以不会因该清洁而对裸芯片D造成损伤。另外,清洁装置6在供给配管内具备适当地使从空气供给源64供给的压缩空气实现离子化的离子发生器69,因此,能够防止粉末状的干冰带电,能够防止裸芯片D的破损。
步骤S6:控制装置7使第一喷嘴61的清洁空间61c上升、并从拾取头21的筒夹22所保持的裸芯片D的上方移动。
步骤S7:控制装置7利用贴装头41的筒夹42从拾取头21的筒夹22对裸芯片D进行拾取、且对裸芯片D进行交接。
步骤S8:控制装置7使贴装头41向清洁位置(第二喷嘴62的正上方)移动、且使贴装头41的筒夹42所保持的裸芯片D向第二喷嘴62的清洁空间62c移动。
步骤S9:与步骤S5同样地,控制装置7从空气吹出口62a喷射干冰而将附着于裸芯片D的表面的异物除去。除去的异物被从空气吸入口62b吸引、且经由排出配管66b等而向集尘单元67排出。
步骤SA:控制装置7使贴装头41的筒夹42所保持的裸芯片D向基板P上移动。
步骤SB:控制装置7将利用贴装头41的筒夹42从拾取头21的筒夹22拾取的裸芯片D载置于基板P上。
步骤SC:在步骤S8之后或者与步骤S8并行地,控制装置7将拾取头21翻转而使得筒夹22的吸附面朝向下方。
步骤SD:控制装置7使拾取头21向拾取位置移动。
此外,在步骤S1之前,将对贴付有从晶片11分割出的裸芯片D的切割带16进行保持的晶片环14储存于晶片盒(未图示),并将该晶片盒向倒装芯片贴装机10搬入。控制装置7将晶片环14从填充有晶片环14的晶片盒向裸芯片供给部1供给。另外,准备基板P、并将其向倒装芯片贴装机10搬入。控制装置7在基板供给部9K将基板P载置于基板搬运托盘51。
另外,在步骤SB之后,控制装置7在基板搬出部9H将贴装有裸芯片D的基板P从基板搬运托盘51取出。将基板P从倒装芯片贴装机10搬出。
在倒装芯片贴装机中,有可能在凸块面产生残胶等而造成连接不良。在实施例1中,此后也针对进一步窄间距化的凸块产品而在即将安装之前进行干冰(CO2)清洁。由此,能够在向基板安装之前将来自贴付于晶片的表面的背面研磨带、贴付于晶片的背面的切割带的残胶、托盘内附着的异物除去。并且,能够不对凸块造成损伤地将异物除去。能够减少因异物咬入而引起的连接不良的情况。
在裸芯片D具有TSV(Trough Silicon Via(Si贯穿电极))的情况下,由于在背面层叠有其他裸芯片,因此,步骤S5的清洁较为有效。在裸芯片D不具有TSV等的未层叠的情况下,可以不执行步骤S5。在基板侧也可以设置清洁装置而同时对基板焊盘侧也进行清洁。
<变形例1>
接下来,利用图8、图9对实施例1的倒装芯片贴装机中实施的贴装方法(半导体器件的制造方法)的变形例1进行说明。图8是表示图1的倒装芯片贴装机中实施的变形例1的贴装方法的流程图。图8的流程图中的端子A、B与图9中的端子A、B连接。
变形例1的贴装方法,在实施例的贴装方法的基础上还利用清洁装置6的第一喷嘴61来实施对拾取头21的筒夹22的清洁。以下,对追加的步骤进行说明。
步骤SE:在步骤S7之后,控制装置7使第一喷嘴61的清洁空间61c向拾取头21的筒夹22的上方移动并下降。
步骤SF:与步骤S5同样地,控制装置7从空气吹出口61a喷射干冰而将附着于筒夹22的吸附面的表面的异物除去。除去后的异物被从空气吸入口61b吸引、且经由排出配管66a等而向集尘单元67排出。
步骤SG:控制装置7使第一喷嘴61的清洁空间61c上升、并使其从拾取头21的筒夹22的上方移动。
<变形例2>
接下来,利用图10对实施例1的倒装芯片贴装机中实施的贴装方法(半导体器件的制造方法)的变形例2进行说明。图10是表示图1的倒装芯片贴装机中实施的变形例2的贴装方法的流程图。图10的流程图中的端子A、B与图8中的端子A、B连接。
变形例2的贴装方法在变形例1的贴装方法的基础上,还利用清洁装置6的第二喷嘴62来实施对贴装头41的筒夹42的清洁。以下,对追加的步骤进行说明。
步骤SH:控制装置7使贴装头41向清洁位置(第二喷嘴62的正上方)移动、且使贴装头41的筒夹42向第二喷嘴62的清洁空间62c移动。
步骤SI:与步骤S5同样地,控制装置7从空气吹出口61a喷射干冰而将附着于筒夹22的吸附面的表面的异物除去。除去后的异物被从空气吸入口61b吸引、且经由排出配管66a等而向集尘单元67排出。
步骤SJ:控制装置7使贴装头41的筒夹42向裸芯片D的交接位置移动。
虽然在变形例1、2中对筒夹进行清洁,但在使用橡胶系筒夹的情况下,优选采用即使在干冰清洁的较低温度下也具有耐寒性且具有柔软性的Si橡胶系材料,特别优选采用FVMQ(商品名称:Fluoro-Power)等。另外,优选对于筒夹使用具有耐寒性的金属、树脂。在该情况下,优选以特别是不在筒夹产生结露等的方式组装加热器或者向保持有清洁中的裸芯片的筒夹、筒夹本身照射红外线来设置防止温度降低的功能。在以下的实施例以及变形例中,优选即使在对筒夹进行清洁的情况下也应用上述筒夹的材料、防止结露的功能。
【实施例2】
图11是表示实施例2的倒装芯片贴装机的概况的俯视图。图12是对图11中从箭头A方向观察时的、拾取倒装头、搬送头以及贴装头的动作进行说明的图。
倒装芯片贴装机10A大体具有裸芯片供给部1、拾取部2A、搬送部8、中间载台部3、贴装部4A、搬运部5、清洁装置6A、基板供给部9K、基板搬出部9H以及对各部分的动作进行监视控制的控制装置7。
拾取部2A具有:拾取倒装头21A,其对裸芯片D进行拾取并翻转;拾取头的Y驱动部23A,其使拾取倒装头21A沿Y方向移动;以及使筒夹22升降、旋转、翻转以及沿X方向移动的未图示的各驱动部。根据这种结构,作为第一头的拾取倒装头21A对裸芯片进行拾取,使拾取倒装头21A旋转180度,使裸芯片D的凸块翻转而朝向下面,从而形成为将裸芯片D向作为第二头的搬送头81交接的姿势。
搬送部8从拾取倒装头21A接受翻转后的裸芯片D并将其载置于中间载台31。搬送部8具有:搬送头81,其与拾取倒装头21A同样地具备在前端对裸芯片D进行吸附保持的筒夹82;以及Y驱动部83,其使搬送头81沿Y方向移动。
中间载台部3具有供裸芯片D暂时载置的中间载台31。中间载台31能够利用未图示的驱动部而沿Y方向移动。作为结露的对策,优选将加热器等加热单元组装于中间载台31。优选对以下实施例以及变形例中的中间载台也应用同样的结露对策。
贴装部4A从中间载台31对裸芯片D进行拾取,将该裸芯片D贴装于搬运来的基板P上、或者以层叠于已经贴装于基板P上的裸芯片上的方式对其进行贴装。贴装部4A具有:贴装头41,其与拾取倒装头21A同样地具备在前端对裸芯片D进行吸附保持的筒夹42部(也可参照图12);Y驱动部43,其使贴装头41沿Y方向移动;以及基板识别摄像头44,其对基板P的位置识别标记(未图示)进行拍摄且识别贴装位置。
根据这种结构,作为第三头的贴装头41基于俯视角摄像头45的拍摄数据而对拾取位置、姿势进行修正,从中间载台31拾取裸芯片D,并基于基板识别摄像头44的拍摄数据而将裸芯片D贴装于基板P。
清洁装置6A具备:第三喷嘴61A,其从上方对裸芯片D的背面进行清洁;以及第二喷嘴62,其从下方对裸芯片D的表面(存在凸块的面)进行清洁。除了载置于中间载台31上的裸芯片D的背面以外,第三喷嘴61A能够从中间载台31的上表面的上方进行清洁。除了保持于贴装头41的筒夹42的裸芯片D的表面以外,第二喷嘴62能够从筒夹42的吸附面的下方进行清洁。
接下来,利用图13对实施例2的清洁装置进行说明。图13是清洁装置的框图。
清洁装置6A具备第三喷嘴61A来取代实施例1的清洁装置6的第一喷嘴61。清洁装置6A具备第二喷嘴62、第三喷嘴61A、供给液态的二氧化碳的二氧化碳供给源63、供给压缩后的空气(加压气体)的空气供给源64以及将液态的二氧化碳和压缩空气混合而生成的粉末状的干冰向第二喷嘴62以及第三喷嘴61A供给的供给配管65b~65d、65g。清洁装置6A还具备:排出配管66b~66d,它们对利用第二喷嘴62以及第三喷嘴61A从裸芯片D等除去的异物进行搬运;集尘单元67,其对异物进行回收;阀68b~68d、68f~68h,其设置于供给配管之间以及排出配管之间;以及离子发生器69。
第三喷嘴61A以与实施例1的第一喷嘴61的结构相同且以同样的动作进行清洁。
接下来,利用图14~18对实施例2的倒装芯片贴装机中实施的贴装方法(半导体器件的制造方法)进行说明。图14是第三喷嘴对裸芯片进行清洁时的剖视图。图15是第三喷嘴对裸芯片进行的清洁结束后的剖视图。图16是第三喷嘴对中间载台进行清洁时的剖视图。图17、图18是表示在实施例2的倒装芯片贴装机中实施的贴装方法的流程图。图17的流程图中的端子A、B与实施例1的图9或者10中的端子A、B连接。图17中的端子C、D与图18中的端子C、D连接。
步骤S11:与步骤S1同样地,控制装置7利用拾取倒装头21A对裸芯片D进行拾取。
步骤S12:与步骤S2同样地,控制装置7使拾取倒装头21A移动。
步骤S13:与步骤S3同样地,控制装置7使拾取倒装头21A旋转180度,由此使裸芯片D的凸块(表面)翻转而朝向下面,从而形成为将裸芯片D向搬送头81交接的姿势。
步骤S14:与步骤S7同样地,控制装置7利用搬送头81的筒夹82从拾取倒装头21A的筒夹22对裸芯片D进行拾取并进行裸芯片D的交接。
步骤S15:控制装置7使拾取倒装头21A翻转而使得筒夹22的吸附面朝向下方。
步骤S16:在步骤S15之前或者与步骤S15并行地,控制装置7使搬送头81向中间载台31移动。
步骤S17:控制装置7将保持于搬送头81的裸芯片D载置于中间载台31。
步骤S18:控制装置使搬送头81向裸芯片D的交接位置移动。
步骤S19:在步骤S18之后或者与步骤S18并行地,控制装置7使中间载台31向第三喷嘴61A的下方移动。
步骤S1A:控制装置7使第三喷嘴61A的清洁空间61c在载置于中间载台31的裸芯片D的上方移动(下降)。
步骤S1B:与步骤S5同样地,控制装置7从空气吹出口61a喷射粉末状的干冰,将附着于裸芯片D的背面的异物除去来进行清洁,从空气吸入口61b吸引除去后的异物并将其向集尘单元67排出(图14)。
步骤S1C:如图15所示,控制装置7使第三喷嘴61A从中间载台31移动(上升)。
步骤S1D:在步骤S1C之后或者与步骤S1C并行地,控制装置7使中间载台31向与贴装头41的交接位置移动。
步骤S1E:控制装置7利用贴装头41的筒夹从中间载台31对裸芯片D进行拾取并进行裸芯片D的交接。
步骤S1F:控制装置7使中间载台31向第三喷嘴61A的下方移动。
步骤S1G:在步骤S1G之后或者与步骤S1G并行地,控制装置7使第三喷嘴61A的清洁空间61c在中间载台31的上方移动(下降)。
步骤S1H:与步骤S1B同样地,控制装置7从空气吹出口61a喷射干冰而将附着于中间载台31的表面的异物除去而进行清洁,从空气吸入口61b吸引除去后的异物并将其向集尘单元67排出(图16)。
步骤S1I:控制装置7使第三喷嘴61A从中间载台31移动(上升)。
步骤S1J:控制装置7使中间载台31向与搬送头81的交接位置移动。
此外,关于步骤S1E以后的贴装、第二喷嘴62对裸芯片D的表面的清洁以及筒夹42的清洁,与变形例1(图9)以及变形例2(图10)相同。另外,步骤S11之前的动作与实施例1的步骤S1之前的动作相同。另外,贴装后的基板P的取出搬出动作与实施例1相同。
实施例2的倒装芯片贴装机在中间载台上设置清洁装置,对裸芯片背面和中间载台的双方进行清洁。由此,对进行层叠贴装的裸芯片的背面进行清洁,从而能够防止层叠裸芯片上由异物引起的孔隙等、以及防止异物向中间载台上蓄积。
实施例2的清洁装置的喷嘴进行粉末状的干冰的吹出、吸引。喷嘴的干冰吹出清洁区域是所搭载的裸芯片的最大尺寸以上的区域。清洁装置具有上升、避让至不对贴装头动作造成干扰的位置的功能。另外,可以形成为如下构造:设置有与中间载台不同地供裸芯片载置的清洁载台,能够使清洁装置的喷嘴移动至清洁载台以及中间载台的位置。根据实施例2,能够利用1个机构的清洁装置对裸芯片背面和中间载台的双方进行清洁。
此外,除了中间载台31以外,第三喷嘴61A设为能够使位置移动,可以根据所需的生产能力而将中间载台31设置为多个单元数量。
【实施例3】
图19是表示实施例3的倒装芯片贴装机的概况的俯视图。图20是对图19中从箭头A方向观察时的拾取倒装头、搬送头以及贴装头的动作进行说明的图。
倒装芯片贴装机10B大体具有裸芯片供给部1、拾取部2A、搬送部8、具有清洁装置6B的中间载台部3B、贴装部4A、搬运部5、基板供给部9K、基板搬出部9H、以及对各部分的动作进行监视控制的控制装置7。
中间载台部3B具有:中间载台31B,其供裸芯片D暂时载置;以及载台识别摄像头32,其用于识别中间载台31B上的裸芯片D。中间载台31B构成为包括清洁装置6B的第五喷嘴62B、以及供裸芯片D载置的闸门(载台)SS。
清洁装置6B使中间载台31B的闸门SS进行开闭移动,由此从下方对保持于搬送头81的筒夹82的裸芯片D的表面、筒夹82的下表面(吸附面)以及贴装头41的筒夹42的下表面(吸附面)进行清洁。
接下来,利用图21对实施例3的清洁装置进行说明。图21是清洁装置的框图。
清洁装置6B具备:第五喷嘴62B;二氧化碳供给源63,其供给液态的二氧化碳;空气供给源64,其供给压缩后的空气(加压气体);以及供给配管65b、65c、65d,它们将液态的二氧化碳和压缩空气混合而生成的粉末状的干冰向第五喷嘴62B供给。清洁装置6B还具备:排出配管66b、66c,其对利用第五喷嘴62B从裸芯片除去的异物进行搬运;集尘单元67,其对异物进行回收;阀68b、68c、68d、68f,它们设置于供给配管之间以及排出配管之间;以及离子发生器69。
第五喷嘴62B为与实施例1中的第二喷嘴62相同的结构且以同样的动作进行清洁。
接下来,利用图22~图29对实施例3的倒装芯片贴装机中实施的贴装方法(半导体器件的制造方法)进行说明。图22是第四喷嘴对裸芯片的清洁时的剖视图。图23是第五喷嘴对裸芯片的清洁结束后的剖视图。图24是第五喷嘴对搬送头的筒夹清洁时的剖视图。图25是第五喷嘴对贴装头的筒夹清洁时的剖视图。图26~图29是表示实施例3的倒装芯片贴装机中实施的贴装方法的流程图。图26的流程图中的端子E、F与图27中的端子E、F连接。图27中的端子G~L与图28中的端子G~L连接。
步骤S21:与步骤S1同样地,控制装置7利用拾取倒装头21A对裸芯片D进行拾取。
步骤S22:与步骤S12同样地,控制装置7使拾取倒装头21A移动。
步骤S23:与步骤S13同样地,控制装置7使拾取倒装头21A旋转180度,由此使裸芯片D的凸块(表面)翻转而朝向下面,从而形成为将裸芯片D向搬送头81交接的姿势。
步骤S24:与步骤S14同样地,控制装置7利用搬送头81的筒夹82从拾取倒装头21A的筒夹22对裸芯片D进行拾取并进行裸芯片D的交接。
步骤S25:控制装置7使拾取倒装头21A翻转、且使得筒夹22的吸附面朝向下方。
步骤S26:在步骤S25之前或者与步骤S25并行地,控制装置7使搬送头81向中间载台31B的上方移动。
步骤S27:控制装置7将清洁装置6B的第五喷嘴62B的闸门SS关闭。
步骤S28:在步骤S27之后或者与步骤S27并行地,控制装置7使搬送头81下降。
步骤S29:控制装置7将保持于搬送头81的裸芯片D载置于中间载台31B。
步骤S2A:控制装置7使搬送头81上升、且使筒夹82从裸芯片D上升(图22)。
步骤S2I:控制装置7使贴装头41下降、且对中间载台31B上的裸芯片D进行拾取。此时,搬送头81进行移动避让。
步骤S2J:控制装置7使贴装头41上升。
步骤S2B:在步骤S2A之后或者与步骤S2A并行地、以及步骤S2J之后或者与步骤S2J并行地,控制装置7将清洁装置6B的第五喷嘴62B的闸门SS打开。
步骤S2K:控制装置7使贴装头41下降而使利用筒夹42保持的裸芯片D进入清洁装置6B的第五喷嘴62B的清洁空间62c。
步骤S2C:与步骤S6同样地,控制装置7从空气吹出口62a喷射粉末状的干冰,将附着于裸芯片D的背面的异物除去而进行清洁,从空气吸入口62b吸引除去后的异物并将其向集尘单元67排出(图23)。
步骤S2L:控制装置7使贴装头41上升而使裸芯片D从第五喷嘴62B移动(上升)。
步骤S2M:控制装置7使贴装头41在贴装载台上移动。
步骤S2N:控制装置7将利用贴装头41的筒夹42从中间载台31B拾取的裸芯片D搭载于裸芯片贴装载台上的基板P上。
步骤S2D:控制装置7使搬送头81下降而使筒夹82进入清洁装置6B的第五喷嘴62B的清洁空间62c。
步骤S2E:与步骤S6同样地,控制装置7从空气吹出口62a喷射粉末状的干冰,将附着于筒夹82的下表面(吸附面)的异物除去而进行清洁,从空气吸入口62b吸引除去后的异物并将其向集尘单元67排出(图24)。
步骤S2F:控制装置7使搬送头81上升。
步骤S2G:控制装置7使搬送头81向搬送头交接位置移动。
步骤S2O:控制装置7使贴装头41向清洁装置6B的第五喷嘴62B的上方移动。
步骤S2P:控制装置7使贴装头41的筒夹42下降而使其进入第五喷嘴62B的清洁空间62。
步骤S2H:与步骤S6同样地,控制装置7从空气吹出口62a喷射粉末状的干冰,将附着于筒夹42的下表面(吸附面)的异物除去而进行清洁,从空气吸入口62b吸引除去后的异物并将其向集尘单元67排出(图25)。
步骤S2Q:控制装置7使贴装头41上升而进行移动避让。
此外,步骤S21之前的动作与实施例1的步骤S1之前的动作相同。另外,步骤S2N之后的基板P的取出搬出动作与实施例1相同。
实施例3的倒装芯片贴装机对中间载台设置有清洁装置功能。中间载台设置进行粉末状的干冰的吹出、吸引的喷嘴、以及能够进一步在其上部载置裸芯片的闸门。将闸门关闭而将裸芯片设置于闸门的上方。然后,利用贴装头接受裸芯片,将中间载台的闸门打开,并通过干冰清洁功能对拾取且保持于贴装头的筒夹的裸芯片的背面进行清洁。在贴装头移动时通过干冰清洁功能对搬送头的筒夹的吸附面进行清洁。然后,能够进行对结束了贴装的贴装头的筒夹的吸附面的清洁。
根据实施例3,通过1种干冰清洁功能而能够对裸芯片的表面、搬送头的筒夹的吸附面以及焊头的筒夹的吸附面进行清洁。由此,能够防止异物的蓄积,并且能够降低异物附着于晶片表面的风险。
<变形例3>
接下来,利用图22~图25、图29、图30对实施例3的变形例(变形例3)的倒装芯片贴装机中实施的贴装方法(半导体器件的制造方法)进行说明。图29、图30是表示图19的倒装芯片贴装机中实施的变形例3的贴装方法的流程图。
变形例3的贴装方法与实施例3的贴装方法的步骤S21~S25相同,其他步骤不同。图29的流程图中的端子E、F与图26中的端子E、F连接。图29中的端子M~O与图30中的端子M~O连接。以下对变形例3的贴装方法的步骤S24之后的步骤进行说明。
步骤S36:控制装置7使搬送头81在中间载台31B的上方移动。
步骤S37:控制装置7使搬送头81下降而使由筒夹82保持的裸芯片D进入清洁装置6B的第五喷嘴62B的清洁空间62c。
步骤S38:与步骤S6同样地,控制装置7从空气吹出口62a喷射粉末状的干冰,将附着于裸芯片D的背面的异物除去而进行清洁,从空气吸入口62b吸引除去后的异物并将其向集尘单元67排出(图23)。
步骤S39:控制装置7使搬送头81上升并使裸芯片D从第五喷嘴62B移动(上升)。
步骤S3A:在步骤S39之后,控制装置7将清洁装置6B的第五喷嘴62B的闸门SS关闭。
步骤S3B:在步骤S3A之后或者与步骤S3A并行地,控制装置7使搬送头81下降。
步骤S3C:控制装置7将保持于搬送头81的裸芯片D载置于中间载台31B。
步骤S3D:控制装置7使搬送头81上升并使筒夹22从裸芯片D上升(图22),且使搬送头81从中间载台31B的上方进行移动避让。
步骤S3K:在步骤3D之后,控制装置7使贴装头41下降,并对中间载台31B上的裸芯片D进行拾取。此时,搬送头81进行移动避让。
步骤S3L:控制装置7使贴装头41上升。
步骤S3E:在步骤3K之后,控制装置7将清洁装置6B的第五喷嘴62B的闸门SS打开。
步骤S3M:控制装置7使贴装头41在贴装载台上移动。
步骤S3N:控制装置7将从中间载台31B利用贴装头41的筒夹42拾取的裸芯片D搭载于裸芯片贴装载台上的基板P上。
步骤S3F:控制装置7使搬送头81下降并使筒夹82进入清洁装置6B的第五喷嘴62B的清洁空间62c。
步骤S3G:与步骤S6同样地,控制装置7从空气吹出口62a喷射粉末状的干冰,将附着于筒夹82的下表面(吸附面)的异物除去而进行清洁,从空气吸入口62b吸引除去后的异物并将其向集尘单元67排出(图24)。
步骤S3H:控制装置7使搬送头81上升。
步骤S3J:控制装置7使搬送头81向搬送头交接位置移动。
步骤S3O:控制装置7使贴装头41在清洁装置6B的第五喷嘴62B的上方移动。
步骤S3P:控制装置7使贴装头41的筒夹42下降并使其进入第五喷嘴62B的清洁空间62c。
步骤S3I:与步骤S6同样地,控制装置7从空气吹出口62a喷射粉末状的干冰,将附着于筒夹42的下表面(吸附面)的异物除去而进行清洁,从空气吸入口62b吸引除去后的异物并将其向集尘单元67排出(图25)。
步骤S3Q:控制装置7使贴装头41上升并进行移动避让。
此外,步骤S21之前的动作与实施例1的步骤S1之前的动作相同。另外,步骤S3N之后的基板P的取出搬出动作与实施例1相同。
变形例3的倒装芯片贴装机对于中间载台设置有清洁装置功能。中间载台设置有:喷嘴,其进行粉末状的干冰的吹出、吸引;以及闸门,其能够将裸芯片载置于其上部。在将中间载台的闸门打开,并通过干冰清洁功能对拾取且保持于搬送头的筒夹的裸芯片的表面进行清洁之后,将闸门关闭并将裸芯片设置于闸门的上方。然后,利用贴装头接受裸芯片,在移动时再次将闸门打开并通过干冰清洁功能而对搬送头的筒夹的吸附面进行清洁。然后,能够对结束了贴装的贴装头的筒夹的吸附面也进行清洁。
【实施例4】
图31是表示实施例4的倒装芯片贴装机的概况的俯视图。图32是对图31中从箭头A方向观察时的拾取倒装头、搬送头以及贴装头的动作进行说明的图。
倒装芯片贴装机10C大体具有裸芯片供给部1、拾取部2C、中间载台部3C、贴装部4A、搬运部5、清洁装置6C、基板供给部9K、基板搬出部9H、以及对各部分的动作进行监视控制的控制装置7。
拾取部2C在拾取部2A的结构的基础上,还具有用于识别裸芯片D的背面以及筒夹22的上表面(吸附面)的载台识别摄像头24。
中间载台部3C具有:中间载台31,其供裸芯片D暂时载置;载台识别摄像头32,其对中间载台31进行识别;以及俯视角摄像头33,其用于对裸芯片D的背面以及筒夹22的下表面(吸附面)进行识别。
清洁装置6C能够从上方对载置于中间载台31上的裸芯片D的背面以及中间载台31的表面进行清洁,并能够从上方对保持于拾取倒装头21A的筒夹22的裸芯片D的背面以及筒夹22的下表面(吸附面)进行清洁。另外,清洁装置6C能够从下方对保持于搬送头81的筒夹82的裸芯片D的表面以及筒夹82的下表面(吸附面)进行清洁,并能够从下方对保持于贴装头41的筒夹42的裸芯片D的表面以及筒夹42的下表面(吸附面)进行清洁。
接下来,利用图33对实施例4的清洁装置进行说明。图33是清洁装置的框图。
清洁装置6C具备第一喷嘴61、第二喷嘴62、第三喷嘴61A、第四喷嘴62C、供给液态的二氧化碳的二氧化碳供给源63、供给压缩后的空气(加压气体)的空气供给源61、以及将液态的二氧化碳和压缩空气混合而生成的粉末状的干冰向第一喷嘴61、第二喷嘴62、第三喷嘴61A以及第四喷嘴62C供给的供给配管65a~65d、65g、65h。清洁装置6C还具备:排出配管66a~66e,它们对利用第一喷嘴61、第二喷嘴62、第三喷嘴61A以及第四喷嘴62C从裸芯片除去的异物进行搬运;集尘单元67,其对异物进行回收;阀68a~68j,它们设置于供给配管之间以及排出配管之间;以及离子发生器69。
第四喷嘴62C为与第二喷嘴62相同的结构,以同样的动作进行清洁。
接下来,利用图35~图38对实施例4的倒装芯片贴装机中实施的贴装方法(半导体器件的制造方法)进行说明。图34是第四喷嘴对裸芯片进行清洁时的剖视图。图35是第四喷嘴对搬送头的筒夹进行清洁时的剖视图。图36~图38是表示在实施例4的倒装芯片贴装机中实施的贴装方法的流程图。图36的流程图中的端子E、F与图37中的端子E、F连接。图37中的端子A、B与图38中的端子A、B连接。
步骤S51:与步骤S1同样地,控制装置7利用拾取倒装头21A对裸芯片D进行拾取。
步骤S52:与步骤S2同样地,控制装置7使拾取倒装头21A移动。
步骤S53:与步骤S3同样地,控制装置7使拾取倒装头21A旋转180度,使裸芯片D的凸块面(表面)翻转而朝向下表面,并形成为将裸芯片D向搬送头418交接的姿势。
步骤S54:在步骤S53之后或者与步骤S53并行地,控制装置7使第一喷嘴61的清洁空间61c在拾取倒装头21A的筒夹22所保持的裸芯片D的上方移动并下降。
步骤S55:与步骤S5同样地,控制装置7从空气吹出口61a喷射干冰而将附着于裸芯片D的背面的异物除去。除去后的异物被从空气吸入口61b吸引、且经由排出配管66a等而向集尘单元67排出。
步骤S56:控制装置7使第一喷嘴61的清洁空间61c上升、且从拾取头21的筒夹22所保持的裸芯片D的上方移动。
步骤S57:与步骤S7同样地,控制装置7利用搬送头81的筒夹82从拾取倒装头21A的筒夹22拾取裸芯片D而进行裸芯片D的交接。
步骤S58:在步骤S57之后,控制装置7使第一喷嘴61的清洁空间61c在拾取倒装头21A的筒夹22的上方移动并下降。
步骤S59:与步骤S5同样地,控制装置7从空气吹出口61a喷射干冰而将附着于筒夹22的吸附面的表面的异物除去。除去后的异物被从空气吸入口61b吸引、且经由排出配管66a等而向集尘单元67排出。
步骤S5A:控制装置7使第一喷嘴61的清洁空间61c上升、且从拾取倒装头21A的筒夹22的上方移动。
步骤S5B:控制装置7将拾取倒装头21A翻转而使得筒夹22的吸附面朝向下方。
步骤S42:在步骤57之后,控制装置7使搬送头81向中间载台31移动。
步骤S43:控制装置7将保持于搬送头81的裸芯片D载置于中间载台31。
步骤S44:在步骤4C之后,控制装置7使第三喷嘴61A的清洁空间61c在载置于中间载台31的裸芯片D的上方移动(下降)。
步骤S45:与步骤S3同样地,控制装置7从空气吹出口61a喷射粉末状的干冰,将附着于裸芯片D的表面的异物除去而进行清洁,除去后的异物被从空气吸入口61b吸引且向集尘单元67排出(图14)。
步骤S46:如图15所示,控制装置7使第三喷嘴61A从中间载台31移动(上升)。
步骤S47:控制装置7利用贴装头41的筒夹从中间载台31对裸芯片D进行拾取。
步骤S48:控制装置7通过载台识别摄像头32判断是否需要对中间载台31进行清洁。在判断为是(YES)的情况下向步骤S49转移,在判断为否(NO)的情况下返回至步骤43。
步骤S49:控制装置7使第三喷嘴61A的清洁空间61c在中间载台31的上方移动(下降)。
步骤S4A:与步骤S15同样地,控制装置7从空气吹出口61a喷射干冰,将附着于中间载台31的表面的异物除去而进行清洁,除去后的异物被从空气吸入口61b吸引且向集尘单元67排出(图14)。
步骤S4B:控制装置7使第三喷嘴61A从中间载台31移动(上升)。
步骤S4C:控制装置7使搬送头81在俯视角摄像头33的上方移动、且对筒夹82的下表面(吸附面)进行拍摄。
步骤S4D:控制装置7根据筒夹22的下表面(吸附面)的拍摄图像而判断是否需要进行清洁。在判断为是(YES)的情况下向步骤S4E转移,在判断为否(NO)的情况下返回至步骤S41。
步骤S4E:控制装置7使搬送头81在清洁装置的上方移动且下降而使筒夹82进入第四喷嘴62C的清洁空间62c。
步骤S4F:与步骤S6同样地,控制装置7从空气吹出口62a喷射粉末状的干冰,将附着于筒夹82的吸附面的异物除去而进行清洁,除去后的异物被从空气吸入口62b吸引、且向集尘单元67排出(图34)。
步骤S4G:控制装置7使贴装头41在俯视角摄像头45的上方移动,并对保持于贴装头41的筒夹42的裸芯片D的下表面(表面)进行拍摄。
步骤S4H:控制装置7根据保持于贴装头41的筒夹42的裸芯片D的下表面(表面)的拍摄图像而判断是否需要进行清洁。在判断为是(YES)的情况下向步骤S4I转移,在判断为否(NO)的情况下向步骤S4K转移。
步骤S4I:控制装置7使贴装头41在清洁装置的上方移动并下降而使裸芯片D进入第二喷嘴62的清洁空间62c。
步骤S4J:与步骤S6同样地,控制装置7从空气吹出口62a喷射粉末状的干冰,将附着于裸芯片D的表面的异物除去而进行清洁,除去后的异物被从空气吸入口62b吸引且向集尘单元67排出。
步骤S4K:控制装置7使贴装头41上升并使裸芯片D从第二喷嘴62移动(上升),使贴装头41向贴装载台移动。
步骤S4L:控制装置7使贴装头41下降并将保持于贴装头41的裸芯片D搭载于基板P上。
步骤S4M:控制装置7使贴装头41在俯视角摄像头45的上方移动、且对筒夹42的下表面(吸附面)进行拍摄。
步骤S4N:控制装置7根据贴装头41的筒夹42的下表面(吸附面)的拍摄图像来判断是否需要进行清洁。在判断为是(YES)的情况下向步骤S4O转移,在判断为否(NO)的情况下向步骤S47转移。
步骤S4O:控制装置7使贴装头41在清洁装置的上方移动并下降而使筒夹42进入第二喷嘴62的清洁空间。
步骤S4P:与步骤S6同样地,控制装置7从空气吹出口62a喷射粉末状的干冰,由此将附着于筒夹42的下表面(吸附面)的异物除去而进行清洁,除去后的异物被从空气吸入口62b吸引、且向集尘单元67排出。
此外,步骤S51之前的动作与实施例1的步骤S1之前的动作相同。另外,步骤S4L之后的基板P的取出搬出动作与实施例1相同。
根据实施例4,通过对从晶片拾取裸芯片时所产生的裸芯片表面以及背面的异物、由此蓄积的中间载台上的异物在搬运裸芯片过程中附着于筒夹的拾取头和贴装头的双方进行清洁,能够大幅减少进行层叠贴装的裸芯片的表面、背面的异物。
<变形例4>
接下来,利用图34、图35、图39~图41对实施例4的变形例(变形例4)的倒装芯片贴装机中实施的贴装方法(半导体器件的制造方法)进行说明。图39~图41是表示图31的倒装芯片贴装机中实施的变形例4的贴装方法的流程图。
变形例4的贴装方法与实施例4的贴装方法的步骤S51~S54相同,但其他步骤不同。图39的流程图中的端子E、F与图36中的端子E、F连接,图39中的端子G、H与图40中的G、H连接,图40中的端子C、D与图41中的C、D连接。
以下对变形例4的贴装方法的步骤S57之后的步骤进行说明。
步骤S61:控制装置7使搬送头81在清洁装置6C的第四喷嘴62C的上方移动。
步骤S62:控制装置7使搬送头81下降而使由筒夹82保持的裸芯片D进入清洁装置6C的第四喷嘴62C的清洁空间62c。
步骤S63:与步骤S6同样地,控制装置7从空气吹出口62a喷射粉末状的干冰,将附着于裸芯片D的表面的异物除去而进行清洁,除去后的异物被从空气吸入口62b吸引、且向集尘单元67排出(图33)。
步骤S64:控制装置7使搬送头81上升并使裸芯片D从第四喷嘴62C移动(上升)。
步骤S65:控制装置7使搬送头81在中间载台31的上方移动。
步骤S66:控制装置7使搬送头81下降。
步骤S67:控制装置7将保持于搬送头81的裸芯片D载置于中间载台31。
步骤S68:控制装置7使搬送头81上升而使得筒夹22从裸芯片D上升。
步骤S69:控制装置7使搬送头81在清洁装置6C的第四喷嘴62C的上方移动。
步骤S6A:控制装置7使搬送头81下降而使筒夹82进入清洁装置6C的第四喷嘴62C的清洁空间62c。
步骤S6B:与步骤S6同样地,控制装置7从空气吹出口62a喷射粉末状的干冰,将附着于筒夹的吸附面的异物除去而进行清洁,除去后的异物被从空气吸入口62b吸引、且向集尘单元67排出(图33)。
步骤S6C:控制装置7使搬送头81上升而使得裸芯片D从第四喷嘴62C移动(上升)。
步骤S6D:控制装置7使搬送头81向裸芯片D的交接位置移动。
在步骤S68之后,执行图40中的步骤S44以后的步骤。变形例4中的步骤S44~S4B与实施例4中的步骤S44~S4B相同。另外,在图40中的步骤47之后,执行图41中的步骤S4K以后的步骤。变形例4中的步骤S4K~S4P与实施例4中的步骤S4K~S4P相同。
以上,基于实施方式、实施例以及变形例对由本发明的发明人完成的发明进行了具体说明,但本发明并不限定于上述实施例以及变形例,当然可以进行各种变更。
例如,在实施例以及变形例中,对清洁装置使液态的二氧化碳和压缩空气混合而生成粉末状的干冰的情况进行了说明,但并不限定于此,也可以利用造粒机从液态的二氧化碳形成丸粒状的干冰,并利用粉碎机从该丸粒状的干冰形成粉碎状的干冰(粉碎状的干冰),进而利用规定压力的载送气体将粉碎状的干冰向喷嘴供给。
另外,在实施例以及变形例中,对利用将裸芯片整体覆盖的喷嘴进行覆盖并清洁的情况进行了说明,但并不限定于此,也可以构成为与裸芯片宽度相当的横向长喷嘴扫描裸芯片的长度大小的距离来进行清洁。另外,可以利用多个较细的喷嘴将裸芯片整体覆盖而进行清洁。另外,可以由较细的喷嘴对裸芯片整体进行扫描来清洁。
另外,在实施例1、2、4中,对清洁装置具备多个喷嘴的情况进行了说明,但并不限定于此,也可以设置多个具备1个喷嘴的清洁装置。
另外,在实施例4以及变形例4中,对清洁前利用俯视角摄像头判断是否需要清洁再进行清洁的情况进行了说明,但并不限定于此,也可以利用俯视角摄像头对由清洁装置在贴装前清洁的裸芯片的背面进行确认,在规定的异物数量以上的情况下,在再次实施清洁之后进行贴装。另外,也可以利用俯视角摄像头对裸芯片的背面进行确认,并直至不存在异物为止而进行清洁。另外,也可以利用俯视角摄像头对筒夹进行确认,并直至不存在异物为止而进行清洁。由此,由于不会对存在异物的裸芯片进行层叠安装,所以能够减少产品不良的情况。
另外,在实施例4以及变形例4中,在对拾取倒装头的筒夹进行清洁之前并未利用摄像头判断是否需要进行清洁,但也可以设为判断是否需要清洁再进行清洁。
另外,在实施例4以及变形例4中,并未对保持于拾取倒装头的筒夹的裸芯片D的背面进行清洁,但也可以利用第一喷嘴进行清洁。在该情况下,可以利用摄像头判断是否需要进行清洁再进行清洁。
另外,在实施例4以及变形例4中,利用第一喷嘴以及第三喷嘴对裸芯片的背面进行了2次清洁,但也可以是利用某一方的清洁,也可以在利用第一喷嘴进行清洁之后判断为需要进行清洁的情况下利用第三喷嘴进行清洁。
另外,实施例1、变形例1、变形例2、实施例2、实施例3以及变形例3与实施例4以及变形例4不同,并未利用基板识别摄像头、俯视角摄像头进行拍摄,但也可以与实施例4以及变形例4同样的进行拍摄并基于拍摄信息而判断是否需要进行清洁。
另外,在实施例以及变形例中,对针对静电的对策、通过离子发生器而吹出干冰的情况进行了说明,但并不限定于此,可以由导电性材料(金属、碳树脂等)构成喷嘴、中间载台并进行接地。也可以采用离子发生器和接地的导电性材料的双方。
另外,在实施例1以及变形例1、2中,对利用拾取头从裸芯片供给部拾取裸芯片并对其进行倒装(翻转),进而将裸芯片交接至贴装头并利用贴装头将其贴装于基板的倒装芯片贴装机进行了说明,但并不限定于此,也可以利用拾取头从裸芯片供给部拾取裸芯片并将其载置于中间载台,进而在中间载台使载置于中间载台的裸芯片翻转并将其交接至其他中间载台,并利用贴装头进行拾取且将其贴装于基板。
另外,在对倒装的裸芯片进行贴装的贴装头的贴装时间和清洁时间变长的情况下,也可以设置多个贴装头而交替地进行芯片的清洁、贴装以及筒夹的清洁。
另外,在实施例以及变形例中,对倒装芯片贴装机进行了说明,但并不限定于此,也可以应用于从裸芯片供给部拾取裸芯片并使其翻转,进而将其载置于托盘等的芯片贴装机。

Claims (30)

1.一种倒装芯片贴装机,其特征在于,
具备:
裸芯片供给部,其对具有凸块的裸芯片进行保持;
贴装载台,其用于将所述裸芯片载置于基板或者已经安装的裸芯片上;
第一头,其具有对所述裸芯片进行吸附的筒夹,从所述裸芯片供给部拾取所述裸芯片并使其上下翻转;
第二头,其具有对所述裸芯片进行吸附的筒夹,从所述裸芯片供给部拾取所述裸芯片并使其上下翻转;
清洁装置,其利用干冰对位于所述裸芯片供给部与所述贴装载台之间的所述裸芯片进行清洁;
控制装置,
所述清洁装置具备:
喷嘴,其具有设在中央部的圆形的吹出口、以包围所述吹出口的方式设置的吸入口、以及设在所述吹出口与所述吸入口之间且覆盖清洁对象物的空间,
与所述吹出口连接的供给配管;
与所述吸入口连接的排出配管;
向所述供给配管供给粉末状的干冰的机构;以及
集尘单元,其经由所述排出配管回收从所述吸入口排出的异物,
所述控制装置构成为,
使所述清洁对象物或者所述喷嘴移动而堵住所述喷嘴的开口,
利用所述机构经由所述供给配管朝向所述吹出口对所述清洁对象物喷射粉末状的干冰,
利用所述集尘单元经由所述排出配管回收从所述吸入口排出的异物。
2.根据权利要求1所述的倒装芯片贴装机,其特征在于,
所述控制装置构成为使所述喷嘴移动至作为所述清洁对象物的、所述第一头所拾取的所述裸芯片之上,
所述裸芯片的与具有所述凸块的面相反的背面进行清洁。
3.根据权利要求1或2所述的倒装芯片贴装机,其特征在于,
所述清洁装置还具有第二喷嘴,该第二喷嘴具备与所述供给配管连接且设在中央部的圆形的第二吹出口、与所述排出配管连接且以包围所述第二吹出口的方式设置的第二吸入口、以及设在所述第二吹出口与所述第二吸入口之间且覆盖裸芯片的空间,
所述控制装置构成为使作为所述清洁对象物的、所述第二头从所述第一头所拾取的所述裸芯片以堵住所述第二喷嘴的开口的方式移动至所述第二喷嘴之上,
利用所述机构经由所述供给配管向所述第二吹出口供给粉末状的干冰,对所述裸芯片的具有所述凸块的表面进行清洁,
利用所述集尘单元经由所述排出配管回收从所述第二吸入口排出的异物。
4.根据权利要求2所述的倒装芯片贴装机,其特征在于,
所述控制装置构成为使所述喷嘴向作为所述清洁对象物的所述第一头的筒夹之上移动,对该筒夹进行清洁。
5.根据权利要求3所述的倒装芯片贴装机,其特征在于,
所述控制装置构成为使所述第二头移动至所述第二喷嘴之上,对作为所述清洁对象物的所述第二头的筒夹进行清洁。
6.根据权利要求1所述的倒装芯片贴装机,其特征在于,
所述第二头是将所述裸芯片载置于所述基板或者已经安装的裸芯片上的贴装头。
7.根据权利要求1所述的倒装芯片贴装机,其特征在于,
还具备:
中间载台,其利用所述第二头将所述裸芯片载置于该中间载台;以及
第三头,其具有对所述裸芯片进行吸附的筒夹,
所述第三头从所述中间载台拾取所述裸芯片,并将所述裸芯片载置于所述基板或者已经安装的裸芯片上,
所述控制装置构成为使所述喷嘴移动至作为所述清洁对象物的载置于所述中间载台的所述裸芯片之上,
利用所述机构经由所述供给配管向所述吹出口供给粉末状的干冰,对所述裸芯片的与具有所述凸块的面相反的背面进行清洁,
利用所述集尘单元经由所述排出配管回收从所述吸入口排出的异物。
8.根据权利要求7所述的倒装芯片贴装机,其特征在于,
所述清洁装置还具有第二喷嘴,该第二喷嘴具有与所述供给配管连接且设在中央部的圆形的第二吹出口、与所述排出配管连接且以包围所述第二吹出口的方式设置的第二吸入口、设在所述第二吹出口与所述第二吸入口之间且覆盖裸芯片的空间,
所述控制装置构成为使作为所述清洁对象物的、第三头从所述中间载台所拾取的所述裸芯片以堵住所述第二喷嘴的开口的方式移动至所述第二喷嘴之上,
利用所述机构经由所述供给配管向所述第二吹出口供给粉末状的干冰,而对所述裸芯片的具有所述凸块的表面进行清洁,
利用所述集尘单元经由所述排出配管回收从所述第二吸入口排出的异物。
9.根据权利要求7或8所述的倒装芯片贴装机,其特征在于,
所述控制装置构成为使所述喷嘴移动至所述中间载台之上,对作为所述清洁对象物的所述中间载台的上表面进行清洁。
10.根据权利要求8所述的倒装芯片贴装机,其特征在于,
所述控制装置构成为使所述第三头移动至所述第二喷嘴之上,对作为所述清洁对象物的所述第三头的筒夹进行清洁。
11.根据权利要求7所述的倒装芯片贴装机,其特征在于,
所述控制装置构成为使所述中间载台移动至从所述第二头交接所述裸芯片的位置、所述喷嘴的位置、以及相对于所述第三头交接所述裸芯片的位置。
12.根据权利要求9所述的倒装芯片贴装机,其特征在于,
还具备载台识别摄像头,该载台识别摄像头对载置于所述中间载台的所述裸芯片的背面以及所述中间载台进行拍摄,
所述控制装置构成为利用所述喷嘴基于所述载台识别摄像头的拍摄信息而对载置于所述中间载台的所述裸芯片的背面以及所述中间载台进行清洁。
13.根据权利要求10所述的倒装芯片贴装机,其特征在于,
所述倒装芯片贴装机还具备第一俯视角摄像头,该第一俯视角摄像头对保持于所述第三头的所述裸芯片的表面以及所述第三头的筒夹进行拍摄,
所述控制装置构成为利用所述第二喷嘴基于所述第一俯视角摄像头的拍摄信息而对保持于所述第三头的所述裸芯片的表面以及所述第三头的筒夹进行清洁。
14.根据权利要求8所述的倒装芯片贴装机,其特征在于,
所述清洁装置还具有第四喷嘴,该第四喷嘴具有与所述供给配管连接且设在中央部的圆形的第四吹出口、与所述排出配管连接且以包围所述第四吹出口的方式而设置的第四吸入口、以及设在所述第四吹出口与所述第四吸入口之间且覆盖裸芯片的空间,
所述控制装置构成为,
使作为所述清洁对象物的、所述第二头从所述第一头拾取的所述裸芯片以堵住所述第四喷嘴的开口的方式移动至所述第四喷嘴之上,
利用所述机构向所述供给配管供给粉末状的干冰,而对所述裸芯片的表面进行清洁,
利用所述集尘单元经由所述排出配管回收从所述第四吸入口排出的异物。
15.根据权利要求14所述的倒装芯片贴装机,其特征在于,
所述控制装置构成为使所述第二头移动至所述第四喷嘴之上,对作为所述清洁对象物的所述第二头的筒夹进行清洁。
16.根据权利要求15所述的倒装芯片贴装机,其特征在于,
所述倒装芯片贴装机还具备第二俯视角摄像头,该第二俯视角摄像头对所述第二头的筒夹进行拍摄,
所述控制装置构成为利用所述第四喷嘴基于所述第二俯视角摄像头的拍摄信息而对所述第二头的筒夹进行清洁。
17.根据权利要求14或16所述的倒装芯片贴装机,其特征在于,
所述清洁装置还具备第一喷嘴,该第一喷嘴具有与所述供给配管连接且设在中央部的圆形的第一吹出口、与所述排出配管连接且以包围所述第一吹出口的方式设置的第一吸入口、以及设在所述第一吹出口与所述第四吸入口之间且覆盖裸芯片或者筒夹的空间,
所述控制装置构成为使所述第一喷嘴移动至所述第一头所拾取的所述裸芯片的背面以及所述第一头的筒夹之上,对该裸芯片的背面以及筒夹进行清洁。
18.根据权利要求17所述的倒装芯片贴装机,其特征在于,
所述倒装芯片贴装机还具备第二载台识别摄像头,该第二载台识别摄像头对所述第一头的筒夹以及所述第一头所保持的裸芯片的背面进行拍摄,
所述控制装置构成为利用所述第一喷嘴基于所述第二载台识别摄像头的拍摄信息而对所述第一头的筒夹以及所述第一头所保持的裸芯片的背面进行清洁。
19.一种半导体器件的制造方法,其特征在于,
包括如下工序:
(a)工序,向半导体制造装置搬入对具有凸块的裸芯片进行保持的晶片环,该半导体制造装置包括清洁装置,该清洁装置具备:喷嘴,其具有设在中央部的圆形的吹出口、以包围所述吹出口的方式设置的吸入口、以及设在所述吹出口与所述吸入口之间且覆盖清洁对象物的空间;与所述吹出口连接的供给配管;与所述吸入口连接的排出配管;向所述供给配管供给粉末状的干冰的机构;以及集尘单元,其经由所述排出配管回收从所述吸入口排出的异物;
(b)工序,搬入供所述裸芯片安装的基板;
(c)工序,从所述晶片环拾取所述裸芯片,并使所述裸芯片上下翻转;
(d)工序,在所述(c)工序之后利用清洁装置对所述清洁对象物进行清洁;
(e)工序,在所述(c)工序之后拾取所述裸芯片;以及
(f)工序,在所述(d)工序之后将所述裸芯片载置于所述基板或者已经安装的裸芯片上,
在所述(d)工序中,
使所述清洁对象物或者所述喷嘴移动而堵住所述喷嘴的开口,
利用所述机构经由所述供给配管朝向所述吹出口对所述清洁对象物喷射粉末状的干冰,
利用所述集尘单元经由所述排出配管回收从所述吸入口排出的异物。
20.根据权利要求19所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,
在所述(c)工序中,利用具有筒夹的第一头对所述裸芯片进行拾取,
在所述(e)工序中,利用具有筒夹的第二头从第一头拾取所述裸芯片,
在所述(f)工序中,利用所述第二头将所述裸芯片载置于所述基板或者已经安装的裸芯片上。
21.根据权利要求20所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,
所述清洁装置还具备第二喷嘴,该第二喷嘴具有与所述供给配管连接且设在中央部的圆形的第二吹出口、与所述排出配管连接且以包围所述第二吹出口的方式设置的第二吸入口、以及设在所述第二吹出口与所述第二吸入口之间且覆盖裸芯片的空间,
所述(d)工序包括如下工序:
(d1)工序,将所述喷嘴移动至作为所述清洁对象物的所述第一头拾取的所述裸芯片之上而对所述裸芯片的背面进行清洁;以及
(d2)工序,将作为所述清洁对象物的所述第二头从所述第一头拾取的所述裸芯片所述裸芯片以堵住所述第二喷嘴的开口的方式移动至所述第二喷嘴之上,而对所述裸芯片的具有所述凸块的表面进行清洁。
22.根据权利要求21所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,
所述(d)工序还包括(d3)工序,在该(d3)工序中,将所述喷嘴移动至作为所述清洁对象物的所述第一头的筒夹之上而对该筒夹进行清洁。
23.根据权利要求19所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,
在所述(c)工序中,利用具有筒夹的第一头对所述裸芯片进行拾取,
在所述(e)工序中,利用具有筒夹的第二头从所述第一头拾取所述裸芯片,并将所述裸芯片载置于中间载台,
在所述(f)工序中,利用具有筒夹的第三头从所述中间载台拾取所述裸芯片,并对所述裸芯片进行载置。
24.根据权利要求23所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,
所述(d)工序包括如下工序:
(d1)工序,将所述喷嘴移动至作为所述清洁对象物的载置于所述中间载台的所述裸芯片之上而对该裸芯片的与具有所述凸块的面相反的背面进行清洁;以及
(d2)工序,向作为所述清洁对象物的所述中间载台移动所述喷嘴而对该中间载台的裸芯片载置面进行清洁。
25.根据权利要求24所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,
所述清洁装置还具备第二喷嘴,该第二喷嘴具有与所述供给配管连接且设在中央部的圆形的第二吹出口、与所述排出配管连接且以包围所述第二吹出口的方式设置的第二吸入口、以及设在所述第二吹出口与所述第二吸入口之间且覆盖裸芯片的空间,
所述(d)工序还包括如下工序:
(d3)工序,将作为所述清洁对象物的所述第三头的筒夹所保持的所述裸芯片移动至所述第二喷嘴之上而对该裸芯片的具有所述凸块的表面进行清洁;以及
(d4)工序,将作为所述清洁对象物的所述第三头的筒夹移动至所述第二喷嘴之上而对该筒夹的吸附面进行清洁。
26.根据权利要求25所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,
所述清洁装置还具备第四喷嘴,该第四喷嘴具有与所述供给配管连接且设在中央部的圆形的第四吹出口、与所述排出配管连接且以包围所述第四吹出口的方式设置的第四吸入口、以及设在所述第四吹出口与所述第四吸入口之间且覆盖裸芯片的空间,
所述(d)工序还包括如下工序:
(d5)工序,将作为所述清洁对象物的所述第二头的筒夹所保持的所述裸芯片移动至所述第四喷嘴之上而对该裸芯片的表面进行清洁;以及
(d6)工序,对所述第二头的筒夹的吸附面进行清洁。
27.根据权利要求26所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,
所述清洁装置还具备第一喷嘴,该第一喷嘴具有与所述供给配管连接且设在中央部的圆形的第一吹出口、与所述排出配管连接且以包围所述第一吹出口的方式设置的第一吸入口、设在所述第一吹出口与所述第一吸入口之间且覆盖裸芯片或者筒夹的空间,
所述(d)工序还包括如下工序:
(d7)工序,将所述第一喷嘴移动至作为所述清洁对象物的所述第一头的筒夹所保持的所述裸芯片之上而对该裸芯片的背面进行清洁;以及
(d8)工序,将所述第一喷嘴移动至作为所述清洁对象物的所述第一头的筒夹之上而对该筒夹的吸附面进行清洁。
28.根据权利要求25所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,
所述(d)工序还包括如下工序:
(d9)工序,对所述中间载台的载置面侧进行拍摄;以及
(d10)工序,对所述第三头的筒夹的下表面侧进行拍摄,
在所述(d2)工序中,基于所述(d9)工序中的拍摄信息而对所述中间载台进行清洁,
在所述(d3)工序中,基于所述(d10)工序中的拍摄信息而对所述第三头的筒夹所保持的所述裸芯片的表面进行清洁,
在所述(d4)工序中,基于所述(d10)工序中的拍摄信息而对所述第三头的筒夹的吸附面进行清洁。
29.根据权利要求26所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,
所述(d)工序还包括如下工序:
(d11)工序,对所述第二头的筒夹所保持的所述裸芯片的表面进行拍摄的工序;以及
(d12)工序,对所述第二头的筒夹的吸附面进行拍摄的工序,
在所述(d5)工序中,基于所述(d11)工序中的拍摄信息而对所述第二头的筒夹所保持的所述裸芯片的表面进行清洁,
在所述(d6)工序中,基于所述(d12)工序中的拍摄信息而对所述第二头的筒夹进行清洁。
30.根据权利要求27所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,
所述(d)工序还包括如下工序:
(d13)工序,对所述第一头的筒夹所保持的所述裸芯片的背面进行拍摄的工序;以及
(d14)工序,对所述第一头的筒夹的吸附面进行拍摄的工序,
在所述(d7)工序中,基于所述(d13)工序中的拍摄信息而对所述第一头的筒夹所保持的裸芯片的表面进行清洁,
在所述(d8)工序中,基于所述(d14)工序中的拍摄信息而对所述第一头的筒夹进行清洁。
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