CN109196628A - 接合装置及接合方法 - Google Patents

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Abstract

接合装置(1)的接合控制部(60)针对从装载部(40)的基板收容体(90)搬运至搬运道(30)的至少一个基板(80)，(i)在通过接合头(20a，20b)完成对基板(80)的所有裸片(72)的接合的情况下，将基板(80)作为已封装裸片的基板而输送至卸载部(50)的基板收容体(90)，另一方面，(ii)在未通过接合头(20a，20b)完成对基板(80)的所有裸片(72)的接合的情况下，使基板(80)作为未封装裸片的基板而返回至装载部(40)的基板收容体(90)。由此，可通过简易的机构，效率良好地以等级为单位将裸片接合于基板。

Description

接合装置及接合方法
技术领域
本发明涉及一种接合装置及接合方法。
背景技术
在将晶片中所含的多个裸片(die)接合于基板的接合装置中，通过接合头将从晶片保持部所保持的晶片(wafer)中拾取的裸片接合于基板。晶片中所含的多个裸片被按照多个等级进行分类，在一个基板上接合属于同一等级的多个裸片。例如，在专利文献1中，揭示了一种技术，其将所述晶片上的具有多个等级的各裸片全部分别接合于对应的基板而不从晶片保持部取出晶片。
然而，根据专利文献1所揭示的构成，当在单一的搬运道(lane)中将两个等级的裸片分别接合于对应的基板时，存在基板供给部与基板搬出部的各位置不统一，而无法简易且效率良好地进行针对各等级的接合的情况。另一方面，若使用两个搬运道及两个接合头对两个等级的裸片进行处理，则存在相对于要进行处理的等级的数量来说，接合装置相对大型化的担心。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2013-65711号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明是有鉴于所述情况而成，目的在于提供一种可通过简易的机构，效率良好地以等级为单位将裸片接合于基板的接合装置及接合方法。
解决问题的技术手段
本发明的一实施例的接合装置包括：晶片保持部，对具有被划分为多个等级的多个裸片的晶片进行保持；接合头，将由晶片保持部搬运来的裸片接合于基板；搬运道，对基板进行搬运，以由接合头进行接合；装载部，设于搬运道的其中一端；卸载部，设于搬运道的另一端；以及接合控制部，基于所述晶片中的按照多个等级对裸片进行分类的映射信息，将晶片的各裸片接合于与所述裸片的等级相对应的基板，并且装载部及卸载部分别对多个基板收容体进行收容，多个基板收容体对分别属于同一等级的多个基板进行收容，多个基板被接合分别属于同一等级的多个裸片，接合控制部针对从装载部的基板收容体搬运至搬运道的至少一个基板，(i)在通过接合头完成对基板的所有裸片的接合的情况下，将基板作为已封装裸片的基板而输送至卸载部的基板收容体，另一方面，(ii)在未通过所述接合头完成对基板的所有裸片的接合的情况下，使基板作为未封装裸片的基板而返回至装载部的基板收容体。
根据所述构成，构成为：接合控制部针对从装载部的基板收容体搬运至搬运道的至少一个基板，在通过接合头完成对基板的所有裸片的接合的情况下，将所述基板作为已封装裸片的基板而输送至卸载部的基板收容体，另一方面，在未通过接合头完成对基板的所有裸片的接合的情况下，使所述基板作为未封装裸片的基板而返回至装载部的基板收容体。因此，可统一地对未封装裸片的基板与已封装裸片的基板进行处理，从而可通过简易的机构，效率良好地以等级为单位将裸片接合于基板。
在所述接合装置中，也可以为：接合头将由晶片保持部搬运来的裸片接合于基板上或已接合于基板的裸片上。
在所述接合装置中，也可以为：接合头包括第1接合头、以及与第1接合头相比配置在卸载部侧的第2接合头，接合控制部对第1接合头及第2接合头的各者进行(i)或(ii)。
在所述接合装置中，也可以为：接合控制部对配置在卸载部侧的第2接合头优先进行(i)。
在所述接合装置中，也可以为：接合控制部基于映射信息，针对从装载部的基板收容体搬运至搬运道的属于同一等级的多个基板，通过第1接合头及第2接合头进行(i)或(ii)。
在所述接合装置中，也可以为：接合控制部基于映射信息，针对从装载部的基板收容体搬运至搬运道的彼此属于不同等级的多个基板，通过第1接合头及第2接合头进行(i)或(ii)。
在所述接合装置中，也可以为：映射信息包含将晶片的各裸片分类为第1等级或第2等级的信息。
在所述接合装置中，也可以为：接合控制部对晶片保持部所保持的晶片的第1等级进行(i)或(ii)，之后，针对晶片保持部所保持的晶片的第2等级进行(i)或(ii)。
在所述接合装置中，也可以为：装载部或卸载部具有阶层不同的多个层板，多个层板包括对属于第1等级的基板收容体进行收容的第1层板及对属于第2等级的基板收容体进行收容的第2层板。
在所述接合装置中，也可以为：装载部或卸载部通过接近(access)沿着制造设备中的规定的道行驶的自动搬运机构而对基板收容体进行装载或卸载。
在所述接合装置中，也可以为：还包括对多个晶片进行收容的晶片装载部，接合控制部在晶片保持部所保持的晶片中应进行接合的所有裸片接合完成的情况下，使晶片作为已处理的晶片而返回至晶片装载部，并从晶片装载部将其他晶片输送至晶片保持部。
在所述接合装置中，也可以为：搬运道是单道。
本发明的一实施例为一种接合方法，其使用接合装置，所述接合装置包括：晶片保持部，对具有被划分为多个等级的多个裸片的晶片进行保持；接合头，将由晶片保持部搬运来的裸片接合于基板；搬运道，对基板进行搬运，以由接合头进行接合；装载部，设于搬运道的其中一端；卸载部，设于搬运道的另一端；以及接合控制部，基于所述晶片中的按照多个等级对裸片进行分类的映射信息，将晶片的各裸片接合于与所述裸片的等级相对应的基板，其中，装载部及卸载部分别对多个基板收容体进行收容，多个基板收容体对分别属于同一等级的多个基板进行收容，多个基板被接合分别属于同一等级的多个裸片，方法针对从装载部的基板收容体搬运至搬运道的至少一个基板，(i)在通过接合头完成对基板的所有裸片的接合的情况下，将基板作为已封装裸片的基板而输送至卸载部的基板收容体，另一方面，(ii)在未通过接合头完成对基板的所有裸片的接合的情况下，使基板作为未封装裸片的基板而返回至装载部的基板收容体。
根据所述构成，针对从装载部的基板收容体搬运至搬运道的至少一个基板，在通过接合头完成对基板的所有裸片的接合的情况下，将所述基板作为已封装裸片的基板而输送至卸载部的基板收容体，另一方面，在未通过接合头完成对基板的所有裸片的接合的情况下，使所述基板作为未封装裸片的基板而返回至装载部的基板收容体。因此，可统一地对未封装裸片的基板与已封装裸片的基板进行处理，从而可通过简易的机构，效率良好地以等级为单位将裸片接合于基板。
发明的效果
根据本发明，可提供一种可通过简易的机构，效率良好地以等级为单位将裸片接合于基板的接合装置及接合方法。
附图说明
图1是本发明的实施方式的接合装置的平面图。
图2是本发明的实施方式的接合装置的剖面图。
图3是从Y轴方向观察本发明的实施方式的接合装置时的概略图。
图4是本发明的实施方式的接合装置的从X轴方向进行观察时的概略图。
图5是表示本发明的实施方式的接合方法的流程图。
图6是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例1的图。
图7是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例1的图。
图8是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例1的图。
图9是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例1的图。
图10是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例1的图。
图11是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例1的图。
图12是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例1的图。
图13是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例1的图。
图14是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例1的图。
图15是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例1的图。
图16是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例1的图。
图17是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例1的图。
图18是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例1的图。
图19是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例1的图。
图20是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例1的图。
图21是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例1的图。
图22是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例1的图。
图23是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例1的图。
图24是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例1的图。
图25是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例1的图。
图26是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例2的图。
图27是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例2的图。
图28是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例2的图。
图29是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例2的图。
图30是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例2的图。
图31是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例2的图。
图32是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例2的图。
图33是表示本发明的实施方式的接合方法的实施例2的图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。在以下的图示的记载中，相同或类似的构成要素以相同或类似的符号来表示。图示为例示，各部的尺寸或形状为示意性者，所以不应将本案发明的技术范围限定于所述实施方式来理解。
参照图1～图4对本实施方式的接合装置进行说明。图1示意性地示出了本实施方式的接合装置1的平面图。图2示出了着眼于晶片的裸片的搬运路径的接合装置1的剖面图。图3及图4示出了接合装置1的一部分。
如图1所示，本实施方式的接合装置1包括：晶片装载部10、晶片保持部12、第1接合头(bonding head)20a及第2接合头20b、搬运道30、设于搬运道30的其中一端的装载部40、设于搬运道30的另一端的卸载部50及对接合动作进行控制的接合控制部60(参照图2)。在以下的说明中，以与接合对象面平行的方向为XY轴方向，以与接合对象面垂直的方向为Z轴方向来进行说明。
接合装置1是用以将晶片70的裸片72接合于基板80的半导体制造装置。裸片72具有形成有集成电路图案的表面及与所述表面相反的背面，以下所说明的接合装置1以使裸片72的背面与基板80相向的方式将裸片72接合于基板80。此种接合装置1被称为裸片接合(die bonding)装置。
晶片70中所含的多个裸片72通常被按照多个等级进行分类，从而以等级为单位将裸片72接合于基板80。对基板80接合多个裸片72。
具体来说，基板80包括接合多个裸片72的多个裸片接合区域。在各裸片接合区域中，也能够接合至少一个以上的裸片72。即，也可以在基板80的一个裸片接合区域的已接合的裸片72上接合其他的裸片72。对一个基板80接合属于同一等级的多个裸片72。
在本实施方式中，晶片70包括属于第1等级的至少一个裸片74及属于第2等级(例如，比第1等级特性差的等级)的至少一个裸片76。晶片70内第1等级与第2等级的各裸片的比率并无特别限定，例如也可以为第1等级与第2等级相比占过半数这样的比率。在图1所示的示例中，使属于第1等级的裸片74与属于第2等级的裸片76的比率为3∶1。另外，等级的分类可由是否满足电气特性等规定的特性条件来决定。
晶片装载部10(例如晶片料盒(wafer magazine))构成为对多个晶片70进行收容。晶片装载部10例如将各晶片70支撑为与XY轴方向平行，并且在Z轴方向上层压多个晶片70来进行收容。另外，在晶片装载部10收容已经结束切割(dicing)工序，具有分别分离为多个单片的多个裸片的晶片70。
晶片保持部12构成为对由晶片搬运工具(未图示)从晶片装载部10搬运来的晶片70进行保持。晶片保持部12例如通过对晶片70进行真空吸附或在膜上贴附晶片70来对多个裸片72进行保持。
为了接合于基板80，晶片保持部12所保持的晶片70的各裸片72也可以由拾取工具(pick up tool)14暂时搬运至中间台(stage)16(参照图2)。此时，例如，从晶片保持部12的下方隔着膜将裸片72顶起，并且由拾取工具14从上方对膜上的裸片72进行吸附，并将裸片72搬运至中间台16。或者，也可以不将裸片72顶起，而是使晶片保持部12中应搬运的裸片72的周围区域向下方移动。
中间台14可利用与晶片保持部12同样的保持方法来对裸片72进行保持。另外，晶片保持部12、拾取工具14及中间台16也可以构成为能够通过未图示的线性马达等驱动机构而至少在XY轴方向上移动。
本实施方式的接合装置1包括第1接合头20a及第2接合头20b作为多个接合头。通过设置多个接合头，可并行进行对多个基板的接合。
第1接合头20a及第2接合头20b将从晶片保持部12拾取并搬运至中间台14的裸片72接合于基板80。如图1所示，第1接合头20a在搬运道30的方向上配置在装载部40侧，第2接合头20b在搬运道30的方向上配置在卸载部50侧。第1接合头20a及第2接合头20b也可以彼此具有相同的构成。
若参照图2以第1接合头20a为例进行说明，则在第1接合头20a上，经由Z轴驱动机构21而安装有接合工具22，而且，在离开接合工具22规定的距离的位置安装有摄像部24。第1接合头20a能够通过XY工作台(table)26而在XY轴方向上移动，由此，接合工具22与摄像部24彼此维持规定的距离一起在XY轴方向上进行移动。
另外，在图2所示的示例中，示出了接合工具22与摄像部24两者均固定于接合头20a的形态，但摄像部24不必固定于接合头20a，也能够独立于接合工具22进行移动。
接合工具22例如是对裸片72进行吸附保持的夹头(collet)。此种夹头构成为长方体形状或圆锥台形状，并构成为从裸片72的形成有集成电路图案的表面侧对裸片72的外缘进行接触保持。作为接合工具22的夹头具有与Z轴方向平行的中心轴，能够通过Z轴驱动机构21及XY工作台26分别在Z轴方向及XY轴方向上移动。
接合工具22经由未图示的θ轴驱动机构及倾斜(tilt)驱动机构而安装于接合头22a，通过这些驱动机构而围绕Z轴旋转并在倾斜方向(tilt direction)上可动。通过这些构成，接合工具22可将配置于中间台16的裸片72拾取至上方，并将所述拾取的裸片72从中间台14向搬运工具30搬运，将裸片72以与所述表面相反的背面跟基板80相向的朝向接合于基板80。
通过接合工具22来拾取来自中间台16的裸片72的拾取方法也可以与拾取来自晶片保持部12的裸片72的拾取方法相同。
摄像部24获取配置于中间台16的裸片72的图像信息。摄像部24具有与Z轴方向平行的光轴，构成为可对中间台16的作业面进行摄像。摄像部24能够在XY轴方向上移动，例如，在由接合工具22拾取裸片72之前，移动至中间台16的上方而获取中间台16上的裸片72(形成有集成电路图案的表面)的图像信息。可基于摄像部24所获取到的图像信息，由接合工具22对裸片72进行正确的拾取及搬运。
以上所说明的第1接合头20a的构成，对第2接合头20b来说也可以相同。
返回图1，搬运道30构成为对基板80进行搬运，以由第1接合头20a及第2接合头20b进行接合。搬运道30可以是沿单一方向对基板80进行逐个搬运的单道。在图1所示的示例中，搬运道30沿X轴方向对基板80进行搬运。
搬运道30包括用以供第1接合头20a进行接合的区域30a、及用以供第2接合头20b进行接合的区域30b。对各区域至少搬运一个基板80(在图1所示的示例中，对各区域搬运有一个基板80)。
装载部40及卸载部50分别构成为对多个基板收容体90(例如基板料盒)进行收容。各基板收容体90构成为对多个基板80进行收容。基板收容体90例如将各基板80支撑为与XY轴方向平行，并且在Z轴方向上层压多个基板80来进行收容。一个基板收容体90收容属于同一等级的多个基板80。
在装载部40装载收容有之后应被接合的多个基板80的基板收容体90，在卸载部50卸载收容有已经结束接合的多个基板80的基板收容体。在本实施方式的接合装置中，可使装载部40及卸载部50为实质上相同的构成。
以下，为了便于说明，设接合属于第1等级的裸片74的基板及收容所述基板的基板收容体为基板84及基板收容体94，并设接合属于第2等级的裸片76的基板及收容所述基板的基板收容体为基板86及基板收容体96。而且，关于裸片、基板及基板收容体，设不论等级如何而进行统称者为裸片72、基板80及基板收容体90。
也参照图3及图4，对装载部40及卸载部50进行进一步的说明。图3是从Y轴方向观察接合装置1时的概略图，图4是从X轴方向观察接合装置1时的概略图。
如图3所示，装载部40或卸载部50构成为通过接近沿着制造设备中的规定的道17行驶的自动搬运机构18而对基板收容体90进行装载或卸载。自动搬运机构18例如为高架升降运送装置(Overhead Hoist Transfer，OHT)。OHT具有在设置于制造设备的顶面的轨道(道17)上进行行驶，利用带(belt)驱动进行上下的升降(hoist)机构，由此可不经由人手而直接接近装载部40或卸载部50，从而对基板收容体90进行装载或卸载。
如图3及图4所示，装载部40具有在Z轴方向上阶层不同的多个层板。例如，装载部40具有将属于第1等级及第2等级的基板收容体94、基板收容体96予以排出的排出层板42、对属于第1等级的基板收容体94进行收容的第1层板44、以及对属于第2等级的基板收容体96进行收容的第2层板46。在这些各层板上收容一个或多个基板收容体90。
如图4所示，可通过使自动搬运机构18沿Z轴方向进行上下，而将自动搬运机构18所搬运的基板收容体94、基板收容体96分别分配给对应的第1层板42或第2层板44。装载部40能够使基板收容体90在与自动搬运机构18接近侧相反的一侧(在图4的示例中为Y轴方向的相反侧)，在Z轴方向上进行上下，由此可跨多个层板的各阶层(最上层、中间层及最下层)来对基板收容体90进行搬运。
在本实施方式中，搬运道30在Z轴方向上位于与第1层板42相同的阶层(中间层)，所以通过使基板收容体90移动至与第1层板42相同的中间层，变得可进行相对于搬运道30的基板80的移交。
若对装载部40进一步详述，则在图1所示的示例中，排出层板42具有区域42b、区域42c，第1层板44具有区域44b、区域44c，第2层板46具有区域46b、区域46c，在各区域收容一个基板收容体90。由自动搬运机构18供给至装载部的基板收容体90经过位于Z轴方向上不同阶层的区域44a或区域46a，而被分配给第1层板44或第2层板46。
各层板的基板收容体90能够移动至位于Z轴方向上不同阶层的区域42d、区域44d、区域46d，从而可经过与第1层板44为相同的阶层的区域44d而进行相对于搬运道30的基板80的移交。
卸载部50也可以具有与装载部40的构成相同的构成。例如，卸载部50具有将属于第1等级及第2等级的基板收容体94、基板收容体96予以排出的排出层板52、对属于第1等级的基板收容体94进行收容的第1层板54、以及对属于第2等级的基板收容体96进行收容的第2层板56。在这些各层板上收容一个或多个基板收容体90。自动搬运机构18所搬运的基板收容体90的分配、各层板间基板收容体90的搬运及相对于搬运道30的基板80的移交也适用关于所述装载部40的说明。
若对卸载部50进一步详述，则在图1所示的示例中，排出层板52具有区域52b、区域52c，第1层板54具有区域54b、区域54e，第2层板56具有区域56b、区域56c，在各区域收容一个基板收容体90。由自动搬运机构18供给至卸载部的基板收容体90经过位于Z轴方向上不同阶层的区域54a或区域56a，而被分配给第1层板54或第2层板56。
各层板的基板收容体90能够移动至位于Z轴方向上不同阶层的区域52d、区域54d、区域56d，从而可经过与第1层板54为相同的阶层的区域54d进行相对于搬运道30的基板80的移交。
如图2所示，接合控制部60对为了通过接合装置1进行接合而必需的处理进行控制。接合控制部60包括对如下处理进行控制，即第1接合头20a及第2接合头20b的接合处理、晶片保持部12所保持的晶片70的交换处理、以及裸片72、基板80及基板收容体90的搬运处理。接合控制部60在这些处理的必要的范围内与接合装置1的各构成之间以能够收发信号的方式连接，对所述各构成的动作进行控制。
在本实施方式中，接合控制部60基于保存在存储部62中的映射信息，对为了接合而必需的处理进行控制。映射信息是与已说明的晶片70的各裸片72中的等级相关的信息。
接合控制部60构成为针对搬运至搬运道的至少一个基板80，在通过第1接合头20a及第2接合头20b完成对基板80的所有裸片72的接合的情况下，将所述基板80作为已封装裸片的基板而输送至卸载部50的基板收容体90。
另一方面，接合控制部60构成为在未通过第1接合头20a及第2接合头20b完成对基板80的所有裸片72的接合的情况下，使所述基板80作为未封装裸片的基板而返回至装载部40的基板收容体80。另外，所述控制的详细情况将在后述的接合方法中进行说明。
而且，接合控制部60连接有用以输入控制信息的操作部(未图示)及用以输出控制信息的显示部(未图示)，由此，变得能够由作业者通过显示部对画面进行识别并通过操作部输入必要的控制信息。
另外，接合控制部60是包括中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)及存储器等的计算机装置，在存储器(存储部62)中预先保存用以进行接合所需的处理的接合程序或其他必要的信息(包含所述映射信息)。接合控制部60构成为能够执行与后述接合方法有关的各工序(例如，包括用以使计算机执行各工序的程序)。
其次，参照图5对本实施方式的接合方法进行说明。图5是用以说明本实施方式的接合方法的流程图。本实施方式的接合方法可使用所述接合装置1来进行。
首先，对装载部40及卸载部50供给基板收容体90(S10)。具体来说，对装载部40装载收容有多个基板80的基板收容体90以进行接合，对卸载部50供给空的基板收容体90以卸载结束接合的多个基板80。基板收容体90可由自动搬运机构18供给至装载部40及卸载部50。
其次，从装载部40的基板收容体90将基板80搬运至搬运道30(S11)。具体来说，使基板收容体90移动至区域44d，并从配置于区域44d的基板收容体90将至少一个基板80搬运至搬运道30。
其间，取出晶片装载部10所收容的多个晶片70中的任一晶片70，并由晶片保持部12进行保持。如已说明般，晶片70中所含的多个裸片72被按照多个等级进行分类，所述按照各等级的分类被以映射信息的形式保存在接合控制部60的存储部62。因此，接合控制部60针对晶片保持部12所保持的每个晶片70，从存储部62读出所述晶片70的映射信息，并基于映射信息进行接合控制。
其次，对基板80接合多个裸片72(S12)。接合控制部60基于映射信息，按照搬运至搬运道30的基板80的等级，将对应等级的多个裸片72接合于基板80。此时，也可以由第1接合头20a及第2接合头20b对搬运至搬运道30的多个基板80并行进行接合处理。第1接合头20a及第2接合头20b也可以分别同时或依次进行接合。
第1接合头20a及第2接合头20b既可以分别对同一等级并行进行接合，或者也可以对不同等级并行进行接合。具体来说，也可以：对搬运道30搬运属于第1等级的两个基板84，并由第1接合头20a及第2接合头20b将属于第1等级的多个裸片74接合于各基板84的多个裸片接合区域。
或者，也可以：对搬运道30搬运属于第1等级及第2等级的各基板84、86，由第1接合头20a及第2接合头20b中的其中一者将属于第1等级的多个裸片74接合于基板84的多个裸片接合区域，并由第1接合头20a及第2接合头20b中的另一者将属于第2等级的多个裸片76接合于基板86的多个裸片接合区域。另外，如已叙述般，也可以在一个裸片接合区域层压多个裸片74来进行接合。
并且，在已接合应接合于基板80的所有裸片72的情况下，将所述基板80输送至卸载部50(S13是(YES)及S14)。即，在基板80的多个裸片接合区域全部接合满裸片74，基板80被判断为已封装裸片的基板的情况下，将所述基板80收容在配置于卸载部50的区域54d的基板收容体90中。
在由第1接合头20a及第2接合头20b并行处理多个基板80的情况下，例如也可以对配置在卸载部50侧的第2接合头20b优先进行已封装裸片的基板的生成。
另一方面，在未接合应接合于基板80的所有裸片72情况下，使所述基板80返回至装载部40(S13否(NO)及S15)。即，当在基板80的多个裸片接合区域完全未接合裸片74或者仅在多个裸片接合区域的一部分接合有裸片74，尚有裸片74的接合余地，因此基板80被判断为未封装裸片的基板时，将所述基板80收容在配置于装载部40的区域44d的基板收容体90中。
最后，判断是否存在应接合的其他裸片72及基板80(S16)，当判断为存在应接合的其他裸片72及基板80时，返回步骤S11(S16 YES)。
此时，接合控制部60在结束了晶片保持部12所保持的晶片70中所含的所有裸片74的接合情况下，使所述晶片70作为已处理的晶片而返回至晶片装载部10，并从晶片装载部10将其他晶片70输送至晶片保持部12。如此，当晶片装载部10所收容的多个晶片70的所有裸片72的接合结束，判断为不存在应接合的其他裸片72及基板80时，结束本实施方式的接合方法(S16 NO)。
如上所述，根据本实施方式，构成为针对从装载部40的基板收容体90搬运至搬运道30的至少一个基板80，在通过第1接合头20a及第2接合头20b完成对基板80的所有裸片72的接合的情况下，将所述基板80作为已封装裸片的基板而输送至卸载部50，另一方面，在未通过第1接合头20a及第2接合头20b完成对基板80的所有裸片72的接合的情况下，使所述基板80作为未封装裸片的基板而返回至装载部40的基板收容体90。
因此，可统一地对未封装裸片的基板及已封装裸片的基板进行处理，从而可通过简易的机构，效率良好地以等级为单位将裸片72接合于基板80。
其次，对使用本实施方式的接合装置1的接合方法的实施例进行说明。以下的各实施例可通过接合控制部60基于映射信息对接合装置1的各构成进行控制来进行。
在以下的各实施例中，以基板收容体中能够收容的基板的数量为3的情况为例进行说明。而且，设基板84a～基板84i表示接合属于第1等级的多个裸片74的基板，基板86a～基板86c表示接合属于第2等级的多个裸片76的基板。
(实施例1)
参照图6～图25对实施例1进行说明。在本实施例中，将属于同一等级的多个基板搬运至搬运道30上，并由第1接合头20a及第2接合头20b将均属于相同等级的裸片接合于基板。
在本实施例中，如各图所示，在实施例1的一系列的工序中，装载部40及卸载部50中的各基板收容体的配置相同。而且，在装载部40及卸载部50的各者中，多个基板收容体只要它们的移动路径不重合，则可同时移动。本实施例被分为以下(1)～(4)的各一系列工序。
(1)最初，参照图6～图11，对直至将最初的晶片70中属于第1等级的多个裸片74接合于基板84，并将所述基板84收容至基板收容体94为止的一系列工序进行说明。
首先，如图6所示，由自动搬运机构18将属于第1等级的基板收容体94供给至装载部40及卸载部50。具体来说，在装载部40中，将收容有属于第1等级的多个基板84a、84b、84c的基板收容体94供给至区域44a，并在卸载部50中，将空的基板收容体94供给至区域54a。其间，使收容至晶片装载部10的多个晶片70中的一枚晶片70待机以搬运至晶片保持部12。晶片70中含有属于第1等级的多个裸片74(在图6中为12个)及属于第2等级的多个裸片76(在图6中为4个)。
其次，如图7所示，在装载部40中，使基板收容体94经过第1层板44上的区域44b而移动至区域44c，另一方面，在卸载部50中，使基板收容体94经过第1层板54上的区域54b而移动至区域54c。
与此同时，由自动搬运机构18将属于第2等级的基板收容体96供给至装载部40及卸载部50。具体来说，在装载部40中，将收容有属于第2等级的多个基板86a、86b、86c的基板收容体96供给至区域44a，在卸载部50中，将空的基板收容体96供给至区域54a。另外，与这些基板收容体的移动处理并行，将晶片70从晶片装载部10搬运至晶片保持部12。
其次，如图8所示，在装载部40中，使基板收容体94移动至区域44d，另一方面，在卸载部50中，使基板收容体94移动至区域54d。并且，在装载部40中，将基板收容体94所收容的三个基板84a～84c中的基板84a搬运至搬运道30的区域30a，并将基板84b搬运至搬运道30的区域30b。另外，如图8所示，在各基板84a、84b分别设有多个裸片接合区域(在图8中为各基板8个裸片接合区域)。
而且，其间，在装载部40中，使基板收容体96经过区域46a而移动至第2层板46的区域46b，另一方面，在卸载部50中，使基板收容体96经由区域56a而移动至第2层板56的区域56b。
其次，如图9所示，通过第2接合头20b将由晶片保持部12搬运来的晶片70中属于第1等级的多个裸片74接合于搬运至区域30b的基板84a的所有裸片接合区域。
其间，在装载部40中，使基板收容体96移动至第2层板46的区域46c，并且，另一方面，在卸载部50中，使基板收容体96移动至第2层板56的区域56c。并且，由自动搬运机构18将后续的属于第1等级的基板收容体94供给至装载部40及卸载部50。具体来说，在装载部40中，将收容有属于第1等级的多个基板84d、84e、84f的后续的基板收容体94供给至区域44a，在卸载部50中，将空的后续的基板收容体94供给至区域54a。
之后，如图10所示，继续进行晶片70的属于第1等级的裸片74的接合。即，通过第1接合头20将晶片70的属于第1等级的剩余的多个裸片74接合于区域30a中的基板84b的一部分的裸片接合区域。如此，将晶片保持部12上的晶片70中的属于第1等级的裸片74全部接合。
结果，在搬运道30上存在在多个裸片接合区域全部接合有裸片74的基板84a及在多个裸片接合区域中的一部分尚残留有接合的余地的基板84b。之后，将已封装的基板即基板84a从区域30b输送至卸载部50，另一方面，使未封装裸片的基板即基板84b从区域30a返回至装载部40。而且，接合处理的期间，在装载部40中，使后续的基板收容体94移动至第1层板的区域44b，另一方面，在卸载部50中，使后续的基板收容体94移动至第1层板的区域54b。
如此，如图11所示，在卸载部50的区域54d的基板收容体94中收容在所有裸片接合区域接合有裸片74的基板84a(已封装的基板)，另一方面，在卸载部40的区域44d的基板收容体94中收容在一部分裸片接合区域接合有裸片74的基板84b(未封装裸片的基板)。
使基板84a、基板84b移动至装载部40或卸载部50期间，在装载部40中使后续的基板收容体94移动至第1层板44的区域44c，另一方面，在卸载部50中，使后续的基板收容体94移动至第1层板54的区域54c。
如上所述，可将最初的晶片70中属于第1等级的多个裸片74接合于基板84a、基板84b，并将各基板84a、84b收容至装载部40或卸载部50的基板收容体94中。
(2)其次，参照图12～图15，对直至将最初的晶片70中属于第2等级的多个裸片76接合于基板86，并将所述基板86收容至基板收容体96为止的一系列工序进行说明。
如图12所示，在装载部40中，使各基板收容体94移动至第1层板44的区域44b、区域44c，另一方面，在卸载部50中，使各基板收容体94移动至第1层板54的区域54b、区域54c。而且，其间，在装载部40中，使基板收容体96移动至区域46d，另一方面，在卸载部50中，使基板收容体96移动至区域56d。
之后进一步，如图13所示，在装载部40中，使基板收容体96移动至区域44d，另一方面，在卸载部50中，使基板收容体96移动至区域54d。并且，在装载部40中，将基板收容体96所收容的三个基板86a～86c中的基板86a搬运至搬运道30的区域30b。另外，如图13所示，在基板86a分别设有多个裸片接合区域(在图13中为8个裸片接合区域)。
其次，如图14所示，通过第2接合头20b将由晶片保持部12搬运来的晶片70中属于第2等级的多个裸片76接合于搬运至区域30b的基板86a的一部分裸片接合区域。如此，将晶片保持部12上的晶片70中属于第2等级的裸片76全部接合。结果，在搬运道30上存在在多个裸片接合区域中的一部分尚残留有接合的余地的基板86a。之后，使未封装裸片的基板即基板86a从区域30b返回至装载部40。
如此，如图15所示，在卸载部40的区域44d的基板收容体96中收容在一部分裸片接合区域接合有裸片76的基板86a(未封装裸片的基板)。而且，其间，将第1等级及第2等级的各裸片74、76全部接合结束的晶片70作为已处理的晶片而从晶片保持部12移动至晶片装载部10。
如上所述，可将最初的晶片70中属于第2等级的多个裸片76接合于基板86a、基板86b，并将各基板86a、86b收容至装载部40的基板收容体96中。
(3)并且，参照图16～图20，对直至将后续的晶片70中属于第1等级的多个裸片74接合于基板84并将所述基板84收容至基板收容体94为止的一系列工序进行说明。
如图16所示，在装载部40中，使基板收容体96经过区域46d而移动至第2层板46的区域46c，另一方面，在卸载部50中，使基板收容体96经由区域56d而移动第2层板56的区域56c。而且，其间，将后续的晶片70从晶片装载部10搬运至晶片保持部12。
其次，如图17所示，在装载部40中，使各基板收容体94移动至区域44c、区域44d，另一方面，在卸载部50中，使各基板收容体94移动至区域54c、区域54d。并且，在装载部40中，从区域54d的基板收容体94将基板84c搬运至搬运道30的区域30a，将基板84b搬运至搬运道30的区域30b。另外，如图17所示，对基板84b，已经在一部分的裸片接合区域接合有裸片74。而且，在基板84c分别设有多个裸片接合区域(在图17中为8个裸片接合区域)。
如图18所示，通过第2接合头20b将由晶片保持部12搬运来的后续的晶片70中属于第1等级的多个裸片74接合于搬运至区域30b的基板84b的剩余的一部分裸片接合区域。之后，如图19所示，继续进行后续的晶片70的属于第1等级的裸片74的接合。
即，通过第1接合头20a将后续的晶片70中属于第1等级的剩余的多个裸片74接合于区域30a中的基板84c的所有裸片接合区域。如此，将晶片保持部12上的后续的晶片70中的属于第1等级的裸片74全部接合。
结果，在搬运道30上存在在多个裸片接合区域全部接合有裸片74的各基板84b、84c。之后，将已封装的基板即基板84b、基板84c从搬运道30输送至卸载部50。
如此，如图20所示，在卸载部50的区域54d的基板收容体94中追加收容在所有裸片接合区域接合有裸片74的基板84b、基板84c(已封装的基板)。结果，基板收容体94成为装满已封装的基板即基板84a～基板84c，没有收容其他基板的余地的状态。
如上所述，可将后续的晶片70中属于第1等级的多个裸片74接合于基板84b、基板84c，并将各基板84b、84c收容至卸载部50的基板收容体94中。
(4)最后，参照图21～图25，对直至将后续的晶片70中属于第2等级的多个裸片74接合于基板86，并将所述基板86收容至基板收容体96为止的一系列工序进行说明。
如图21所示，在装载部40中，使空的基板收容体94移动至区域42d，另一方面，在卸载部50中，使装满已封装的基板即基板84a～基板84c的基板收容体94移动至区域52d。并且，由自动搬运机构18将后续的属于第1等级的基板收容体94供给至装载部40及卸载部50。具体来说，在装载部40中，将收容有属于第1等级的多个基板84g、84h、84i的后续的基板收容体94供给至区域44a，在卸载部50中，将空的后续的基板收容体94供给至区域54a。
其次，如图22所示，在装载部40中，使后续的基板收容体94移动至第1层板的区域44b，另一方面，在卸载部50中，使后续的基板收容体94移动至第1层板的区域54b。而且，其间，在装载部40中，使空的基板收容体94经过排出层板42上的区域42c而移动至区域42b，另一方面，在卸载部50中，使装满已封装的基板即基板84a～基板84c的基板收容体94经过排出层板52上的区域52c而移动至区域52b。之后，由自动搬运机构18从装载部40及卸载部50将配置于各排出层板42、52的各基板收容体94排出。
如此，可从卸载部50卸载接合有属于第1等级的全部裸片74的已封装的基板即基板84a～基板84c。而且同时，可从装载部40回收空的基板收容体94。
其次，如图23所示，在装载部40中，使基板收容体96经过区域46d而移动至区域44d，另一方面，在卸载部50中，使基板收容体96经过区域56d而移动至区域54d。并且，在装载部40中，将基板收容体96所收容的三个基板86a～86c中的基板86a搬运至搬运道30的区域30b。另外，如图23所示，对基板86a，已经在一部分的裸片接合区域接合有裸片76。
其次，如图24所示，通过第2接合头20b将由晶片保持部12搬运来的后续的晶片70中属于第2等级的多个裸片76接合于搬运至区域30b的基板86a的剩余的一部分的裸片接合区域。
如此，将晶片保持部12上的后续的晶片70中属于第2等级的裸片76全部接合。结果，在搬运道30的区域30b存在在多个裸片接合区域全部接合有裸片76的基板86a。之后，将已封装的基板即基板86a从搬运道30输送至卸载部50。
如此，如图25所示，在卸载部50的区域54d的基板收容体96中收容在所有裸片接合区域接合有裸片76的基板86a(已封装的基板)。而且，其间，将第1等级及第2等级的各裸片74、76全部接合结束的后续的晶片70作为已处理的晶片而从晶片保持部12移动至晶片装载部10。
如上所述，可将后续的晶片70中属于第2等级的多个裸片76接合于基板86a，并将基板86a收容至卸载部50的基板收容体96中。
(实施例2)
参照图26～图33对实施例2进行说明。在本实施例中，将属于不同等级的多个基板搬运至搬运道30上，并由第1接合头20a及第2接合头20b将彼此属于不同等级的裸片接合于基板。另外，在以下所示的实施例2中，至图6～图18所示的一系列工序为止，与所述实施例1所说明的内容相同。
如图18所示，在搬运道30的区域30b中的基板84b为已封装的基板，且搬运道30的区域30a中的基板84c为未封装裸片的基板的情况下，在未封装裸片的基板即基板84c中的属于第1等级的应接合的裸片74的剩余的个数(在图18中为8个)超过晶片70中的属于第2等级的裸片76的剩余的个数(在图18中为4个)的条件下，优选进行本实施例的处理。所述实施例1或实施例2的切换是由接合控制部60基于映射信息来执行。
通过基于所述条件而切换为实施例2，如后述图30所示，可使属于第1等级的基板84c为已安装的基板，并使属于不同的等级即第2等级的基板86b为未封装的基板。因此，在将属于第1等级的基板84c输送至卸载部50的同时，可将属于第2等级的基板86b输送至装载部40，所以，可使属于不同的等级的基板迅速地退避而不会滞留于搬运道30。由此，可对属于不同等级的各基板进行接合而不会使处理效率下降。
若具体地对实施例2的一系列的工序进行说明，则首先如图26所示，将在多个裸片接合区域全部接合有裸片74的基板84b作为已封装的基板而输送至卸载部50。而且与此同时，使应接合属于第1等级的裸片74的基板84c从区域30a移动至区域30b。
如此，如图27所示，在卸载部50的区域54d的基板收容体94中追加收容在所有的裸片接合区域接合有裸片74的基板84b(已封装的基板)。结果，基板收容体94收容已封装的基板即基板84a、基板84b。而且，通过第2接合头20b将后续的晶片70中属于第1等级的裸片74接合于区域30b中的基板84c。并且，其间，在装载部40中，使各基板收容体94移动至区域44b、区域44c。
之后，如图28所示，继续进行晶片70的属于第1等级的裸片74的接合。即，由第2接合头20b将晶片70的属于第1等级的多个裸片74接合于区域30b中的基板84c的裸片接合区域。而且，其间，在装载部40中，使基板收容体96经过区域46而移动至区域44d。
进而，如图29所示，继续由第2接合头20b将晶片70的属于第1等级的多个裸片74接合于区域30b中的基板84c的裸片接合区域。而且，其间，在装载部40中，将基板收容体96所收容的三个基板86a～86c中的基板86b搬运至搬运道30的区域30a。另外，如图29所示，在基板86b设有多个裸片接合区域(在图29中为8个裸片接合区域)。
之后，如图30所示，继续通过第2接合头20b进行接合，将后续的晶片70中属于第1等级的多个裸片74接合于搬运至区域30b的基板84c的所有裸片接合区域。
而且，在通过第2接合头20b进行第1等级的接合的同时，通过第1接合头20a将后续的晶片70的属于第2等级的多个裸片76接合于区域30a中的基板84b的一部分裸片接合区域。如此，将晶片保持部12上的后续的晶片70中属于第1等级及第2等级的裸片74、裸片76全部接合。
结果，在搬运道30上存在在多个裸片接合区域全部接合有裸片74的基板84c(属于第1等级的已封装的基板)及在多个裸片接合区域中的一部分尚残留有接合的余地的基板86b(属于第2等级的未封装裸片的基板)。之后，将已封装裸片的基板即基板84c从区域30b输送至卸载部50，另一方面，使未封装裸片的基板即基板86b从区域30a返回至装载部40。
如此，如图31所示，在卸载部50的区域54d的基板收容体94中追加收容在所有的裸片接合区域接合有裸片74的基板84c(已封装的基板)，另一方面，在装载部40的区域44d的基板收容体96中追加收容在一部分的裸片接合区域接合有裸片76的基板86b(未封装裸片的基板)。
在使基板86b、基板84c移动至装载部40或卸载部50期间，将第1等级及第2等级的各裸片74、76全部接合结束的晶片70作为已处理的晶片而从晶片保持部12移动至晶片装载部10。
其次，如图32所示，在装载部40中，使基板收容体96经过区域46d而移动至第2层板46的区域46c。而且，其间，将后续的晶片70从晶片装载部10搬运至晶片保持部12。之后，如图33所示，在装载部40中，使各基板收容体94移动至区域44d及区域44c。如此，可使装载部40及卸载部50中的各基板收容体的配置相同。
另外，本实施例中的图32以后的处理可应用在上述实施例1中所说明的图21以后的处理。
本发明可进行各种变形来应用而不限定于所述实施方式。
在所述实施方式中，对以使裸片72的背面与基板80相向的方式将裸片72裸片接合于基板80的形态进行了说明，但在本发明中，也能够以裸片的形成有集成电路图案的表面与基板相向的朝向进行接合。即，也可以将裸片面朝下接合(face down bonding)于基板。
而且，在所述实施方式中，对通过第1接合头20a及第2接合头20b进行接合的形态进行了说明，但在本发明中，接合头既可以为一个，或者也可以应用三个以上的接合头。
而且，在所述实施方式中，对使用单一的搬运道的形态进行了说明，但在本发明中，不妨碍多个搬运道的应用，例如若晶片的等级的数量为3以上，则也可以应用两个搬运道。据此，可抑制相对于等级的数量来说接合装置的大型化。
而且，在所述实施方式中，对晶片的裸片的等级的数量为两个的形态进行了说明，但例如也可以为3以上。
另外，关于基板，既可以使用在接合多个裸片后分别切断为单片的基板，或者也可以将基板中的要接合多个裸片的区域在接合前预先分离为单独的构件。
通过所述发明的实施方式而说明的实施方式可根据用途适当组合或者施加变更或改良来使用，本发明并不限定于所述实施方式的记载。根据权利要求可明确，所述组合或者施加了变更或改良的形态也可包含在本发明的技术范围内。
符号的说明
1：接合装置
10：晶片装载部
12：晶片保持部
14：拾取工具
16：中间台
17：道
18：自动搬运机构
20a：第1接合头
20b：第2接合头
21：Z轴驱动机构
22：接合工具
24：摄像部
26：XY工作台
30：搬运道
40：装载部
42：排出层板
44：第1层板
46：第2层板
50：卸载部
52：排出层板
54：第1层板
56：第2层板
60：接合控制部
70：晶片
72：裸片
74：裸片(第1等级)
76：裸片(第2等级)
80：基板
84：基板(第1等级)
86：基板(第2等级)
90：基板收容体
94：基板收容体(第1等级)
96：基板收容体(第2等级)

Claims (13)

1.一种接合装置，其特征在于包括：
晶片保持部，对具有被划分为多个等级的多个裸片的晶片进行保持；
接合头，将由所述晶片保持部搬运来的所述裸片接合于基板；
搬运道，对所述基板进行搬运，以由所述接合头进行接合；
装载部，设于所述搬运道的其中一端；
卸载部，设于所述搬运道的另一端；以及
接合控制部，基于所述晶片中的按照多个等级对裸片进行分类的映射信息，将所述晶片的所述各裸片接合于与所述裸片的等级相对应的所述基板，并且
所述装载部及所述卸载部分别对多个基板收容体进行收容，
所述多个基板收容体对分别属于同一等级的多个基板进行收容，
所述多个基板被接合分别属于同一等级的多个裸片，
所述接合控制部针对从所述装载部的所述基板收容体搬运至所述搬运道的至少一个基板，(i)在通过所述接合头完成对所述基板的所有裸片的接合的情况下，将所述基板作为已封装裸片的基板而输送至所述卸载部的所述基板收容体，另一方面，(ii)在未通过所述接合头完成对所述基板的所有裸片的接合的情况下，使所述基板作为未封装裸片的基板而返回至所述装载部的所述基板收容体。
2.根据权利要求1所述的接合装置，其特征在于，所述接合头将由所述晶片保持部搬运来的所述裸片接合于所述基板上或已接合于所述基板的裸片上。
3.根据权利要求1所述的接合装置，其特征在于，
所述接合头包括第1接合头、以及与所述第1接合头相比配置在所述卸载部侧的第2接合头，
所述接合控制部对所述第1接合头及所述第2接合头的各者进行所述(i)或(ii)。
4.根据权利要求3所述的接合装置，其特征在于，所述接合控制部对配置在所述卸载部侧的所述第2接合头优先进行所述(i)。
5.根据权利要求3所述的接合装置，其特征在于，所述接合控制部基于所述映射信息，针对从所述装载部的所述基板收容体搬运至所述搬运道的属于同一等级的多个基板，通过所述第1接合头及所述第2接合头进行所述(i)或(ii)。
6.根据权利要求3所述的接合装置，其特征在于，所述接合控制部基于所述映射信息，针对从所述装载部的所述基板收容体搬运至所述搬运道的彼此属于不同等级的多个基板，通过所述第1接合头及所述第2接合头进行所述(i)或(ii)。
7.根据权利要求1所述的接合装置，其特征在于，所述映射信息包含将所述晶片的各裸片分类为第1等级或第2等级的信息。
8.根据权利要求7所述的接合装置，其特征在于，所述接合控制部对所述晶片保持部所保持的所述晶片的所述第1等级进行所述(i)或(ii)，之后，针对所述晶片保持部所保持的所述晶片的所述第2等级进行所述(i)或(ii)。
9.根据权利要求7所述的接合装置，其特征在于，
所述装载部或所述卸载部具有阶层不同的多个层板，
所述多个层板包括对属于所述第1等级的所述基板收容体进行收容的第1层板及对属于所述第2等级的所述基板收容体进行收容的第2层板。
10.根据权利要求1所述的接合装置，其特征在于，所述装载部或所述卸载部通过接近沿着制造设备中的规定的道行驶的自动搬运机构而对所述基板收容体进行装载或卸载。
11.根据权利要求1所述的接合装置，其特征在于，还包括对多个所述晶片进行收容的晶片装载部，
所述接合控制部在所述晶片保持部所保持的所述晶片中应进行接合的所有裸片接合完成的情况下，使所述晶片作为已处理的晶片而返回至所述晶片装载部，并从所述晶片装载部将其他晶片输送至所述晶片保持部。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的接合装置，其特征在于，所述搬运道是单道。
13.一种接合方法，其使用接合装置，所述接合装置包括：
晶片保持部，对具有被划分为多个等级的多个裸片的晶片进行保持；
接合头，将由所述晶片保持部搬运来的所述裸片接合于基板；
搬运道，对所述基板进行搬运，以由所述接合头进行接合；
装载部，设于所述搬运道的其中一端；
卸载部，设于所述搬运道的另一端；以及
接合控制部，基于所述晶片中的按照多个等级对裸片进行分类的映射信息，将所述晶片的所述各裸片接合于与所述裸片的等级相对应的所述基板，所述接合方法的特征在于，
所述装载部及所述卸载部分别对多个基板收容体进行收容，
所述多个基板收容体对分别属于同一等级的多个基板进行收容，
所述多个基板被接合分别属于同一等级的多个裸片，
所述方法针对从所述装载部的所述基板收容体搬运至所述搬运道的至少一个基板，(i)在通过所述接合头完成对所述基板的所有裸片的接合的情况下，将所述基板作为已封装裸片的基板而输送至所述卸载部的所述基板收容体，另一方面，(ii)在未通过所述接合头完成对所述基板的所有裸片的接合的情况下，使所述基板作为未封装裸片的基板而返回至所述装载部的所述基板收容体。
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