CN114074094B - 芯片贴装装置、清洁头及半导体器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够抑制异物扩散并清洁基板表面的芯片贴装装置、清洁头及半导体器件的制造方法。芯片贴装装置具备：搬送部，其将供裸芯片载置的基板沿着第一方向搬送；清洁头，其具有第一喷嘴、第二喷嘴和吸引口；和驱动部，其使清洁头沿着第二方向移动。吸引口具有在平面观察时沿着第一方向延伸的第一边及第二边，吸引口在第一喷嘴的吹出口与第二喷嘴的吹出口之间与它们相邻地配置。第一喷嘴的吹出口以在平面观察时沿着吸引口的第一边延伸的方式构成，并以相对于基板的表面垂直延伸的方式构成。第二喷嘴的吹出口以在平面观察时沿着吸引口的第二边延伸的方式构成，并以相对于基板的表面向吸引口侧倾斜延伸的方式构成。

Description

芯片贴装装置、清洁头及半导体器件的制造方法
技术领域
本发明涉及芯片贴装装置，能够应用于例如具备对基板进行清洁的装置的芯片贴装装置。
背景技术
作为半导体器件的制造工序的一部分，有将半导体芯片(以下简称为裸芯片(die))搭载于布线基板或引线框架等(以下简称为基板)并组装封装的工序；作为组装封装的工序的一部分，有从半导体晶片(以下简称为晶片)分割出裸芯片的工序(切割工序)、和将分割出的裸芯片搭载到基板之上的贴装工序。贴装工序中使用的半导体制造装置是芯片贴装机等芯片贴装装置。
在裸芯片向基板的贴装中使用粘接剂，但在将裸芯片粘接到基板上时，若在基板的表面附着有灰尘，则粘接剂的粘接力会下降，因此，除去基板上的灰尘(以下称为异物)对于安装裸芯片而言是极其重要的。例如，在专利文献1中，提出了使具有空气的吹出孔与吸入孔成为一体的清洁喷嘴的异物除去装置沿与基板的移动方向正交的方向移动，从而除去基板上的异物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-199458号公报
随着层叠贴装的多层化和随之产生的基板翘曲，需要扩大将基板和载置于基板上的裸芯片的表面的异物除去的喷嘴与基板之间的间隔。另外，为了提高异物的除去能力，也需要使喷射的空气量(动量)增加。因此，基板上的异物会扩散到清洁喷嘴的外部，也存在异物扩散到已结束清洁的区域的情况。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够抑制异物扩散并清洁基板表面的芯片贴装装置。
将本发明中的代表性内容的概要简单说明如下。
即，芯片贴装装置具备：搬送部，其将供裸芯片载置的基板沿着第一方向搬送；清洁头，其具有第一喷嘴、第二喷嘴和吸引口；和驱动部，其使清洁头沿着第二方向移动。吸引口具有在平面观察时沿着第一方向延伸的第一边及第二边，吸引口在第一喷嘴的吹出口与第二喷嘴的吹出口之间与它们相邻地配置。第一喷嘴的吹出口以在平面观察时沿着吸引口的第一边延伸的方式构成，并以相对于基板的表面垂直延伸的方式构成。第二喷嘴的吹出口以在平面观察时沿着吸引口的第二边延伸的方式构成，并以相对于基板的表面向吸引口侧倾斜延伸的方式构成。
发明效果
根据上述芯片贴装装置，能够抑制异物扩散并清洁基板表面。
附图说明
图1是表示实施例中的芯片贴装机的概要俯视图。
图2是从图1所示的箭头A观察到的概要侧视图。
图3是表示图1所示的裸芯片供给部的主要部分的概要剖视图。
图4是说明图1所示的芯片贴装机中的芯片贴装工序的流程图。
图5是图1所示的清洁头的概要结构图。
图6是图5所示的清洁头的仰视图。
图7是图6所示的F1-F1线处的剖视图。
图8是说明图7所示的清洁头中的动作的仰视图。
图9是表示图7所示的清洁头的动作的剖视图。
图10是图9所示的清洁头和基板的俯视图。
图11是第一变形例中的清洁头的概要结构图。
图12是图11所示的清洁头的仰视图。
图13是图12所示的第一变形例中的清洁头的剖视图。
图14是表示第二变形例中的清洁头和基板的俯视图。
图15是表示图14中的清洁头的基板清洁的图。
图16是表示第三变形例中的清洁头在去路及返路时的动作的剖视图。
图17是第四变形例中的清洁头的概要结构图。
图18是第五变形例中的清洁头的概要结构图。
图19是第六变形例中的清洁头的概要结构图。
图20是第七变形例中的清洁头的仰视图。
附图标记说明
5：搬送部
52：搬送通道(lane)
8：控制部
9：预加工部
91：清洁头
101：第一喷嘴
101b：吹出口
102：第二喷嘴
102b：吹出口
105：吸引口
10：芯片贴装机(芯片贴装装置)
D：裸芯片
S：基板
具体实施方式
本发明的实施方式中的异物除去装置将晶片、供裸芯片载置的基板、载置有裸芯片的基板及载置于基板上的裸芯片等工件之上的异物除去。异物除去装置例如包括清洁喷嘴或清洁头。清洁喷嘴或清洁头在中央具有吸入口，并以隔着或环绕该吸入口的方式具有吹出口。
根据本实施方式，不管异物除去装置与基板之间的间隙大小如何，都能抑制异物扩散、防止异物向已结束清洁的区域扩散，并防止因从异物除去装置向异物除去装置外的扩散而导致的对芯片贴装装置内部的污染。另外，由于无需以排气量的增加来应对异物扩散，所以不再需要用于大量排气的设备间，能够抑制设置空间和成本增加。
以下，使用附图对实施例及变形例进行说明。但是，在以下说明中，有时对相同的构成要素标注相同的附图标记并省略重复说明。需要说明的是，为了使说明更加明确，附图存在与实际形态相比对各部的宽度、厚度、形状等进行示意性表示的情况，但只不过是一个例子，并不限定本发明的解释。
实施例
图1是实施例中的芯片贴装机的概要俯视图。图2是用于说明从图1所示的箭头A观察到的拾取头和贴装头及其周边部的概要结构和它们的动作的概要侧视图。
芯片贴装机10大体上具有供给待安装到基板S上的裸芯片D的裸芯片供给部1、拾取部2、中间载台部3、贴装部4、搬送部5、基板供给部6、基板搬出部7、预加工部9、和监视并控制各部的动作的控制部8。在此，基板S是平板状部件，并印刷有最终成为一个封装的一个或多个产品区域(以下称为封装区域P)。
在图1中，由搬送通道52引导而沿水平方向搬送的基板S的搬送方向是作为第一方向的X轴方向，将在与X轴方向的同一平面内与X轴方向正交的方向设为作为第二方向的Y轴方向、并将垂直于水平面的方向设为Z轴方向进行说明。Y轴方向是芯片贴装机10的前后方向，X轴方向是左右方向。裸芯片供给部1配置于芯片贴装机10的近前侧，贴装部4配置于里侧。
首先，裸芯片供给部1供给待安装到基板S的封装区域P的裸芯片D。裸芯片供给部1具有保持晶片11的晶片保持台12、和将裸芯片D从晶片11顶起的用虚线表示的顶起单元13。裸芯片供给部1通过未图示的驱动机构而沿X轴及Y轴方向移动，使待拾取的裸芯片D移动到顶起单元13的位置。
拾取部2具有：拾取裸芯片D的拾取头21；使拾取头21沿Y轴方向移动的拾取头的Y驱动部23；和使筒夹22升降、旋转及沿X轴方向移动的未图示的各驱动部。拾取头21具有将被顶起的裸芯片D吸附保持于前端的筒夹22(一并参照图2)，从裸芯片供给部1拾取裸芯片D，并将其载置到中间载台31。拾取头21具有使筒夹22升降、旋转及沿X轴方向移动的未图示的各驱动部。
中间载台部3具有暂时载置裸芯片D的中间载台31、和用于识别中间载台31上的裸芯片D的载台识别相机32。
贴装部4从中间载台31拾取裸芯片D，并将其贴装到被搬送至贴装载台BS上的基板S的封装区域P上，或将其以层叠到已贴装于基板S的封装区域P之上的裸芯片之上的形式进行贴装。贴装部4具有：与拾取头21同样地具备将裸芯片D吸附保持于前端的筒夹42(一并参照图2)的贴装头41；使贴装头41沿Y轴方向移动的Y驱动部43；和拍摄基板S的封装区域P的位置识别标记(未图示)并识别贴装位置的基板识别相机44。根据这种结构，贴装头41基于载台识别相机32的拍摄数据来修正拾取位置和姿势，从中间载台31拾取裸芯片D，并基于基板识别相机44的拍摄数据将裸芯片D贴装于基板S。
搬送部5具有夹持搬送基板S的基板搬送爪51、和供基板S移动的搬送通道52。通过利用沿着搬送通道52设置的未图示的滚珠丝杠来驱动设于搬送通道52的基板搬送爪51的未图示的螺母，从而基板S沿X轴方向移动。根据这种结构，基板S从基板供给部6沿着搬送通道52移动到贴装位置，并在贴装之后移动到基板搬出部7，将基板S交付给基板搬出部7。
控制部8具备存储对芯片贴装机10的各部的动作进行监视及控制的程序(软件)的存储器、和执行存储于存储器内的程序的中央处理装置(CPU)。例如，控制部8取入来自基板识别相机44的图像信息、贴装头41的位置等各种信息，控制贴装头41的贴装动作等各构成要素的各动作。
预加工部9具有作为异物除去装置的清洁头91、和将清洁头91沿X轴方向、Y轴方向及Z轴方向驱动的驱动部93。
接着，使用图3对裸芯片供给部1的结构进行说明。图3是表示裸芯片供给部的主要部分的概要剖视图。
裸芯片供给部1具备沿水平方向(X轴及Y轴方向)移动的晶片保持台12、和沿上下方向移动的顶起单元13。晶片保持台12具有保持晶片环14的扩展环15、和对由晶片环14保持且粘接有多个裸芯片D的切割膜(dicing tape)16进行水平定位的支承环17。顶起单元13配置于支承环17的内侧。
裸芯片供给部1在顶起裸芯片D时使保持着晶片环14的扩展环15下降。其结果是，由晶片环14保持着的切割膜16被拉伸而裸芯片D的间隔扩大，由顶起单元13从裸芯片D下方将裸芯片D顶起，从而提高了裸芯片D的拾取性。此外，随着薄型化，将裸芯片粘接到基板上的粘接剂从液状变成膜状，在晶片11与切割膜16之间贴附有被称为粘片膜(DAF)18的膜状粘接材料。在具有粘片膜18的晶片11中，切割是对晶片11和粘片膜18进行的。因此，在剥离工序中，将晶片11和粘片膜18从切割膜16剥离。粘片膜18通过加热而固化。
图4是说明图1的芯片贴装机中的芯片贴装工序的流程图。
在实施例的芯片贴装工序中，首先，将保持着贴附有从晶片11分割出的裸芯片D的切割膜16的晶片环14存储到晶片盒(未图示)，并搬入到芯片贴装机10。另外，准备基板S并搬入至芯片贴装机10。
(裸芯片识别：步骤S1)
控制部8将保持着晶片11的晶片环14从晶片盒取出且载置到晶片保持台12，并将晶片保持台12搬送到进行裸芯片D拾取的基准位置(晶片载入)。接着，控制部8根据由晶片识别相机24获取的图像进行微调(对准)，以使晶片11的配置位置与该基准位置准确一致。
接着，控制部8使载置有晶片11的晶片保持台12以规定间距进行间距移动，并将其水平保持，由此将最初要拾取的裸芯片D配置到拾取位置(裸芯片搬送)。晶片11预先通过探测器等检查装置对每个裸芯片进行检查，按每个裸芯片生成表示合格、不合格的图表数据，并将其存储到控制部8的存储装置。根据图表数据进行成为拾取对象的裸芯片D是合格品还是不合格品的判定。控制部8在裸芯片D是不合格品的情况下，使载置有晶片11的晶片保持台12以规定间距进行间距移动，将接下来要拾取的裸芯片D配置到拾取位置，跳过不合格品的裸芯片D。
控制部8通过晶片识别相机24拍摄作为拾取对象的裸芯片D的主面(上表面)，并根据所获取的图像来计算作为拾取对象的裸芯片D相对于上述拾取位置的位置偏移量。控制部8基于该位置偏移量使载置有晶片11的晶片保持台12移动，并将作为拾取对象的裸芯片D准确配置到拾取位置。控制部8使用由晶片识别相机24获取的图像来进行作为拾取对象的裸芯片D的表面检查。
(基板清洁：步骤S2)
控制部8利用基板供给部6将基板S载置到搬送通道52(基板载入)。控制部8使基板S移动到贴装位置近前的清洁位置(基板搬送)。控制部8除去基板S表面的异物。控制部8一边通过驱动部93使清洁头91沿着Y轴方向往返移动与基板S的宽度相应的量，一边进行基板S的清洁。当基板S的Y轴方向上的一列的清洁结束时，控制部8为了依次清洁基板S的第二列及后续部分而使基板S沿X轴方向移动。控制部8也可以针对每两列往返移动(以每一列的单侧移动而在两列中往返移动)。关于清洁的详情见后述。
(基板识别：步骤S3)
控制部8为了进行贴装而在贴装之前利用基板识别相机44拍摄基板来识别基板S的封装区域P的位置并进行定位。控制部8使用由基板识别相机44获取的图像来进行基板S的封装区域P的表面检查。
(拾取：步骤S4)
控制部8在将作为拾取对象的裸芯片D准确配置到拾取位置之后，通过包含筒夹22的拾取头21从切割膜16拾取裸芯片D，并将其载置到中间载台31。控制部8利用载台识别相机32进行拍摄来检测载置于中间载台31的裸芯片的姿势偏差(旋转偏差)。在有姿势偏差的情况下，控制部8通过设于中间载台31的旋转驱动装置(未图示)使中间载台31在与具有安装位置的安装面平行的面内旋转，从而修正姿势偏差。控制部8使用由载台识别相机32获取的图像来进行裸芯片D的表面检查。
(贴装：步骤S5)
控制部8通过包含筒夹42的贴装头41从中间载台31拾取裸芯片D，并基于步骤S3的基板识别结果而将其裸芯片贴装到基板S的封装区域P或已贴装于基板S的封装区域P的裸芯片上。
(基板识别：步骤S6)
控制部8在贴装了裸芯片D之后检查其贴装位置是否准确。控制部8为了检查贴装安装结果而再次利用基板识别相机44拍摄基板S的封装区域P来进行基板S的封装区域P的位置识别。
(裸芯片位置识别：步骤S7)
控制部8利用基板识别相机44拍摄裸芯片D来进行裸芯片D的位置识别(步骤S7)，并根据基板识别及裸芯片识别的结果来进行已贴装的裸芯片D的位置检查。控制部8通过与事先登记的贴装位置进行比较来进行数值输出和检查、判定。控制部8使用由基板识别相机44获取的图像来进行裸芯片D的表面检查。
(下一次贴装：步骤S8)
控制部8返回至步骤S1、S3，以后按照相同的步骤将裸芯片D逐个从切割膜16剥离，并将裸芯片D逐个贴装到基板S的封装区域P。
此外，当完成一个基板的贴装时，将基板S移动到基板搬出部7(基板搬送)，并将基板S交付给基板搬出部7(基板卸载)。另外，当完成除不合格品以外的所有裸芯片D的拾取时，将曾以晶片11的外形保持那些裸芯片D的切割膜16及晶片环14等卸载到晶片盒。
裸芯片D隔着粘片膜18安装于基板S上，并被从芯片贴装机搬出。之后，在引线接合工序中经由Au丝与基板S的电极电连接。在层叠品的情况下，接着将安装有裸芯片D的基板S再次搬入芯片贴装机，将第二裸芯片D隔着粘片膜18层叠到已安装于基板S上的裸芯片D之上，并在将其从芯片贴装机搬出之后，在引线接合工序中经由Au丝与基板S的电极电连接。第二裸芯片D在通过前述方法从切割膜16剥离之后被搬送至芯片安装工序，从而层叠到裸芯片D之上。在将上述工序重复规定次数之后，将基板S搬送至模压工序、并将多个裸芯片D和Au丝用模压树脂(未图示)密封，由此层叠封装完成。
接着，使用图5～图8对清洁头91的构造进行说明。图5是图1所示的清洁头的概要结构图。图6是图5所示的清洁头的仰视图。图7是图6所示的F1-F1线处的剖视图。图8是说明图7所示的清洁头中的动作的仰视图。
如图5所示，清洁头91的主体部例如是八面体形状，具有矩形的前表面91a、作为前表面91a的相对面的矩形的后表面(未图示)、矩形的上表面91b、矩形的下表面91c、六边形的侧表面91d、和作为侧表面91d的相对面的六边形的侧表面(未图示)等。上表面91b及下表面91c的X轴方向上的长度构成为比Y轴方向上的长度长，下表面91c构成为比上表面91b小。侧表面91d与驱动部93连接，清洁头91被设为能够沿Y轴方向和Z轴方向等移动。
清洁头91在主体部的上部安装有第一供给配管111、第二供给配管112及排出配管115。第一供给配管111及第二供给配管112分别经由流量控制器(未图示)与供给压缩空气等的装置(未图示)连接，排出配管115经由流量控制器(未图示)与真空装置等吸引装置(未图示)连接，且各自的流量由控制部8控制。排出配管115的配管直径比第一供给配管111及第二供给配管112大。这是因为将排出配管115作为异物搬送用配管使用。
如图7所示，清洁头91在主体部具有与第一供给配管111连接的第一喷嘴101、与第二供给配管112连接的第二喷嘴102、和与排出配管115连接的吸引口105。
第一喷嘴101由从清洁头91的主体部的上表面形成至下表面的、截面为一个大矩形和一个小矩形的贯穿孔构成，在主体部的上部设有与第一供给配管111连接的供给部101a，并在下部设有吹出口101b。在吹出口101b的下端即喷嘴面具有开口101c。第二喷嘴102由从清洁头91的主体部的上表面形成至下表面的、截面为矩形的贯穿孔构成，在主体部的上部设有与第二供给配管112连接的供给部102a，并在下部设有吹出口102b。在吹出口102b的下端即喷嘴面具有开口102c。吸引口105由从清洁头91的主体部的上表面形成至下表面的、截面为两个矩形的贯穿孔构成，在主体部的上部设有与排出配管115连接的排出部105a，并在下部设有吸入口105b。在吸入口105b的下端具有开口105c。
第一喷嘴101的吹出口101b及第二喷嘴102的吹出口102b分别与供给部101a及供给部102a相比截面积较小。这是为了使空气以高速向规定场所喷出。吸入口105b与排出部105a相比截面积较大。
如图6所示，在清洁头91的下表面91c的中央部设有吸引口105的吸入口105b，并以覆盖该吸入口105b的周围的方式与其相邻地设有第一喷嘴101的吹出口101b及第二喷嘴102的吹出口102b。第一喷嘴101的吹出口101b及第二喷嘴102的吹出口102b在平面观察时是矩形，且是沿着X轴方向延伸的细长的狭缝形状。吸入口105b在平面观察时是X轴方向比Y轴方向长的矩形，相对于第一喷嘴101的吹出口101b及第二喷嘴102的吹出口102b而言具有非常大的开口面积。第一喷嘴101的吹出口101b的X轴方向上的长度构成为比第二喷嘴102的吹出口102b及吸入口105b的X轴方向上的长度长。第二喷嘴102的吹出口102b及吸入口105b的X轴方向上的长度大致相同。
如图7所示，优选为以下构造：具有第一喷嘴101的吹出口101b的喷嘴面及第二喷嘴102的吹出口102b的喷嘴面的下表面91c相对于基板S平行配置，第一喷嘴101的吹出口101b从供给部101a相对于基板S的表面垂直延伸，第二喷嘴102的吹出口102b从供给部102a相对于基板S的表面向吸入口105b侧倾斜延伸。第一喷嘴101从吹出口101b向基板S的表面垂直地呈带状喷出空气，第二喷嘴102从吹出口102b朝向吸引口105的吸入口105b的方向以斜向下的方式朝向基板S的表面呈带状喷出空气。
如图8所示，从第二喷嘴102的吹出口102b朝向基板S的表面以斜向下的方式喷出的空气与基板S的表面碰撞。于是，将附着于基板S的表面上的异物朝向箭头方向吹起。被吹起的异物被从第一喷嘴101的吹出口101b喷出的带状的空气拦截，并被与吹出口102b的箭头方向侧相邻的吸引口105的矩形吸入口105b吸引而最终被废弃。即，能够通过相对于基板S的表面垂直配置的第一喷嘴101的吹出口101b形成空气屏障，防止通过相对于基板S的表面倾斜配置的第二喷嘴102的吹出口102b除去的异物向外部流出。因此，能够防止异物向已结束清洁的区域即搬送方向下游侧的基板S的表面扩散。
另外，相对于基板S的表面倾斜配置的第二喷嘴102的吹出口102b不仅能够除去空气碰撞部位的异物，对于外侧还能通过吸入周围空气的喷吸效应来吸入周围的异物(异物引导)，且对于内侧产生基于空气碰撞的卷扬效果。由此，能够将异物高效地向吸入口105b引导。
相对于基板S的表面而言，第二喷嘴102的吹出口102b的延伸方向的角度(θ)优选为60度以下。在设为大于此的角度的情况下，向外侧吹出的空气变多且不易产生空气的吸入效果。
另外，第一喷嘴101的空气流量优选为与第二喷嘴102的空气流量相同或在其之上。这是因为，与从第一喷嘴101喷出的空气相比，从第二喷嘴102喷出的空气朝向吸入口105b方向的流量较多。
接着，使用图9及图10对清洁头91的动作进行说明。图9是表示图7所示的清洁头的动作的剖视图。图10是图9所示的清洁头和基板的俯视图。
清洁头91如图9中的箭头B所示沿着Z轴方向上下移动，通常，清洁头91c的下表面下降到基板S的适当位置(例如基板S之上5mm的位置)，并在移动或更换基板S时上升。另外，清洁头91如图9及图10中的箭头C所示沿基板S的宽度方向(Y轴方向)移动来进行异物的除去动作。也就是说，平面观察时为矩形的清洁头91沿相对于基板S的移动方向(X轴方向)正交的方向(Y轴方向)移动，并且矩形的清洁头91的长边方向成为与基板S的移动方向相同的方向。此外，当进行清洁时，为了使基板S稳定而优选为在基板S之下具备固定基板S的清洁台。
在本实施例中，清洁头91的喷嘴面即下表面91c的宽度(Y轴方向上的长度)根据清洁处理时间(所需生产率)设定为所需宽度。由此，能够根据基板S的宽度任意设定清洁头91的移动量。因此，本实施例的清洁能够应对各种基板宽度。
另外，在本实施例中，通过将清洁头91的喷嘴面即下表面91c设为矩形并增长X轴方向上的长度，异物的清洁宽度扩大，因此，能够通过缩短清洁时间来提高清洁效率。
另外，在本实施例中，根据通过从第一喷嘴101相对于基板S的表面垂直喷出的空气来抑制异物飞散的特征，能够使与基板S的距离比专利文献1公开的清洁喷嘴更宽。因此，能够在防止在进行基板搬送时与基板S等接触的同时，利用基板S与清洁头91的最佳间隔以最佳清洁条件进行处理。
＜变形例＞
以下，例示几个具有代表性的变形例。在以下变形例的说明中，对于具有与在上述实施例中说明的部分相同的结构及功能的部分而言，能够使用与上述实施例相同的附图标记。而且，关于相关部分的说明，在技术上不矛盾的范围内，能够适当援用上述实施例中的说明。另外，上述实施例的一部分及多个变形例的全部或一部分在技术上不矛盾的范围内能够适当组合应用。
(第一变形例)
使用图11～图13对第一变形例中的清洁头进行说明。图11是第一变形例中的清洁头的概要结构图。图12是图11所示的清洁头的仰视图。图13的(a)是图12所示的F2-F2线处的剖视图，图13的(b)是图12所示的F3-F3线处的剖视图。
如图11所示，第一变形例中的清洁头91相对于实施例中的清洁头在主体部的上部还安装有第三供给配管113及第四供给配管114。第三供给配管113及第四供给配管114分别经由流量控制器(未图示)与供给压缩空气等的装置(未图示)连接，且各自的流量由控制部8控制。
另外，如图13所示，第一变形例中的清洁头91相对于实施例中的清洁头还具有与第三供给配管113连接的第三喷嘴103、和与第四供给配管114连接的第四喷嘴104。
第三喷嘴103由从清洁头91的主体部的上表面形成至下表面的、截面为一个大矩形和一个小矩形的贯穿孔构成，在主体部的上部设有与第三供给配管113连接的供给部103a，并在下部设有吹出口103b。在第三喷嘴103的吹出口103b的下端即喷嘴面具有开口103c。第四喷嘴104由从清洁头91的主体部的上表面形成至下表面的、截面为一个大矩形和一个小矩形的贯穿孔构成，在主体部的上部设有与第四供给配管114连接的供给部104a，并在下部设有吹出口104b。在第四喷嘴104的吹出口104b的下端即喷嘴面具有开口104c。第三喷嘴103的吹出口103b及第四喷嘴104的吹出口104b分别与供给部103a及供给部104a相比截面积较小。
如图12所示，在清洁头91的下表面91c的中央部设有吸引口105的吸入口105b，并以围绕该吸入口105b的周围的方式设有第一喷嘴101的吹出口101b、第二喷嘴102的吹出口102b、第三喷嘴103的吹出口103b、第四喷嘴104的吹出口104b。第三喷嘴103的吹出口103b及第四喷嘴104的吹出口104b在平面观察时是矩形，且是沿着Y轴方向延伸的细长的狭缝形状。第三喷嘴103的吹出口103b及第四喷嘴104的吹出口104b的Y轴方向上的长度与吸入口105b的Y轴方向上的长度大致相同。由此，能够防止异物向清洁头91之外飞散。关于第三喷嘴103及第四喷嘴104的流量，为了不妨碍由其它喷嘴进行的异物除去而优选设为第一喷嘴101的流量以下。
(第二变形例)
使用图14及图15对第二变形例中的清洁头进行说明。图14是表示第二变形例中的清洁头和基板的俯视图。图15的(a)是表示第一状态下的清洁头的基板清洁的图。图15的(b)是表示第二状态下的清洁头的基板清洁的图。
第二变形例中的清洁头91的构造与第一变形例中的清洁头相同。但是，如图14所示，第二变形例中的清洁头91能够通过驱动部93而以支点G为轴在相对于基板S平行的面内旋转，配置于从如实线所示的第一状态到如虚线所示的第二状态之间的任意位置。在此，在第一状态下，当平面观察时，清洁头91的第一喷嘴101的吹出口101b及第二喷嘴102的吹出口102b沿着X轴方向延伸。在第二状态下，当平面观察时，清洁头91的第一喷嘴101的吹出口101b及第二喷嘴102的吹出口102b沿着Y轴方向延伸。由此，能够根据基板上的状态来进行恰当的空气吹出。
例如，如图15的(a)所示，当清洁头91在第一状态下清洁层叠有裸芯片D的基板S时，由于清洁头91沿着Y轴方向朝向白箭头的方向移动，所以有时异物FB的如黑箭头所示的移动会被裸芯片D妨碍而无法进行除去。相对于此，在使清洁头91旋转90度而成为第二状态的情况下，由于清洁头91沿着X轴方向朝向白箭头的方向相对移动，所以如图15的(b)所示，异物FB的如黑箭头所示的移动不会被裸芯片D妨碍而能够进行除去。在此，可以是清洁头91移动、也可以是基板S移动，因此设为相对移动。清洁头91与基板S或最上位的裸芯片D的表面之间的间隙设定很重要。当基板S在搬送通道52中移动时，由于伴随着上升，所以有时间隙不稳定。为了使间隙保持恒定，优选为清洁头91移动而进行清洁。
(第三变形例)
使用图16对第三变形例中的清洁头进行说明。图16的(a)是表示第三变形例中的清洁头在去路时的动作的图。图16的(b)是表示第三变形例中的清洁头在返路时的动作的图。
第三变形例中的清洁头91构成为能够使主体部在水平面内旋转180度。由此，能够变更喷嘴相对于主体部的行进方向而言的配置。由于能够根据清洁头91与基板S之间的间隙来形成最佳状态，所以例如能够实现基于往返动作的高效率的异物除去。
例如，如图16的(a)所示，在去路中，第一喷嘴101的吹出口101b相对于基板S的表面垂直，第二喷嘴102的吹出口102b相对于基板S倾斜。即，清洁头91的行进方向侧的喷嘴即第二喷嘴102的吹出口102b倾斜。在此，去路是指清洁头91在附图中从左向右的移动。
在返路中，使清洁头91旋转，如图16的(b)所示，第二喷嘴102的吹出口102b相对于基板S的表面倾斜，第一喷嘴101的吹出口101b相对于基板S的表面垂直。即，清洁头91的行进方向侧的喷嘴即第二喷嘴102的吹出口102b倾斜。在此，返路是指清洁头91在附图中从右向左的移动。通过将喷嘴的角度设为与去路相反而成为与去路相同的空气吹出状态。由此，能够进行在去路中减小空气流量以除去易飞散的较轻异物、在返路中使空气流量增大以除去较重异物的动作。
(第四变形例)
使用图17对第四变形例中的清洁头进行说明。图17的(a)是第四变形例中的清洁头的概要结构图。图17的(b)是图17的(a)所示的F3面处的剖视图。
在第三变形例中，通过使清洁头91的主体部在水平面内旋转而变更具有垂直吹出口的第一喷嘴101和具有倾斜吹出口的第二喷嘴102的配置。第四变形例中的清洁头91构成为具有多个角度的喷嘴吹出口，并根据清洁基板S所要求的角度来利用阀切换向供给配管供给的空气。
如图17的(a)所示，第四变形例中的清洁头91相对于实施例中的清洁头在主体部的上部还安装有第六供给配管116及第七供给配管117。第一供给配管111及第六供给配管116分别经由阀111b、116b和流量控制器111a而与供给压缩空气等的装置(未图示)连接，且各个阀111b、116b的开闭及流量由控制部8控制。第二供给配管112及第七供给配管117分别经由阀112b、117b和流量控制器112a而与供给压缩空气等的装置(未图示)连接，且各个阀112b、117b的开闭及流量由控制部8控制。
另外，如图17的(b)所示，第四变形例中的清洁头91相对于实施例中的清洁头还具有与第六供给配管116连接的第六喷嘴106、和与第七供给配管117连接的第七喷嘴107。另外，第一喷嘴101的吹出口101b的下端即喷嘴面位于与主体部的下表面91c相邻、且随着远离下表面91c而向上方倾斜的斜面91e。第二喷嘴102的吹出口102b的下端即喷嘴面位于在斜面91e的相反侧与主体部的下表面91c相邻、且随着远离下表面91c而向上方倾斜的斜面91f。
第六喷嘴106由从清洁头91的主体部的上表面形成至下表面的、截面为一个大矩形和一个小矩形的贯穿孔构成，在主体部的上部设有与第六供给配管116连接的供给部106a，并在下部设有吹出口106b。吹出口106b的下端即喷嘴面在斜面91e上与吹出口101b的喷嘴面相比位于外侧。第七喷嘴107由从清洁头91的主体部的上表面形成至下表面的、截面为一个大矩形和一个小矩形的贯穿孔构成，在主体部的上部设有与第七供给配管117连接的供给部107a，并在下部设有吹出口107b。吹出口107b的下端即喷嘴面在斜面91f上与吹出口102b的喷嘴面相比位于内侧。
如图17的(b)所示，第六喷嘴106的吹出口106b从供给部106a相对于基板S的表面向吸入口105b侧倾斜延伸，第七喷嘴107的吹出口107b从供给部107a相对于基板S的表面垂直延伸。
在使用第一喷嘴101的情况下，控制部8打开阀111b并关闭阀116b。在使用第六喷嘴106的情况下，控制部8以关闭阀111b并打开阀116b的方式构成。在使用第二喷嘴102的情况下，控制部8打开阀112b并关闭阀117b。在使用第七喷嘴107的情况下，控制部8以关闭阀112b并打开阀117b的方式构成。
(第五变形例)
使用图18对第五变形例中的清洁头进行说明。图18的(a)是第五变形例中的清洁头的概要结构图。图18的(b)是表示使图18的(a)所示的清洁头的吹出部移动后的状态的图。图18的(c)是图18的(a)所示的F4面处的剖视图。
在第四变形例中，虽然具有多个角度的喷嘴吹出口，但是它们固定于规定角度。第五变形例中的清洁头91构成为能够任意改变吹出口的角度。
如图18的(a)所示，第五变形例中的清洁头91的主体部由第一喷嘴部121、第二喷嘴部122和吸引部125构成。第一喷嘴部121具有供给部121a和吹出部121b。第二喷嘴部122具有供给部122a和吹出部122b。清洁头91在第一喷嘴部121的上部安装有第一供给配管111、在第二喷嘴部122的上部安装有第二供给配管112、以及在吸引部125的上部安装有排出配管115。
第一喷嘴部121与实施例同样地具有与第一供给配管111连接的第一喷嘴101(参照图7)。如图18的(c)所示，第二喷嘴部122与实施例同样地具有与第二供给配管112连接的第二喷嘴102。吸引部125与实施例同样地具有与排出配管115连接的吸引口105(参照图7)。
如图18的(c)所示，第二喷嘴部122的供给部122a具备马达122c、设于马达122c的旋转轴上的齿轮122d、和与齿轮122d啮合的齿轮122e。第二喷嘴部122的吹出部122b通过安装有齿轮122e的支承轴122f而能够旋转地安装于供给部122a。第一喷嘴部121是与第二喷嘴部122相同的结构。
如图18的(b)所示，控制部8构成为通过使马达122c旋转来变更吹出部122b相对于基板S的表面的角度。由此，例如与实施例同样地能够使第一喷嘴101的吹出口101b从供给部101a相对于基板S的表面垂直延伸，并使第二喷嘴102的吹出口102b从供给部102a相对于基板S的表面向吸入口105b侧倾斜延伸。另外，能够使第一喷嘴101的吹出口101b从供给部101a相对于基板S的表面向吸入口105b侧倾斜延伸，并使第二喷嘴102的吹出口102b从供给部102a相对于基板S的表面垂直延伸。
(第六变形例)
使用图19对第六变形例中的清洁头进行说明。图19的(a)是第六变形例中的清洁头的概要结构图。图19的(b)是图19的(a)所示的F5面处的剖视图。图19的(c)是表示使图19的(a)所示的清洁头的翻板(flap)移动后的状态的图。图19的(d)是图19的(c)所示的F6面处的剖视图。
在第五变形例中，使吹出部整体移动来变更吹出角度。第六变形例中的清洁头91构成为在吹出口的吹出方向保持固定的情况下在吹出口的前方设置翻板机构来改变吹出方向。
另外，如图19的(a)、(b)所示，第六变形例中的清洁头91相对于实施例中的清洁头还具有与主体部的下部连接的翻板91g、91h。另外，第一喷嘴101的吹出口101b的下端即喷嘴面位于与主体部的下表面91c相邻、且随着远离下表面91c而向上方倾斜的斜面91e。第二喷嘴102的吹出口102b的下端即喷嘴面位于在斜面91e的相反侧与主体部的下表面91c相邻、且随着远离下表面91c而向上方倾斜的斜面91f。另外，如图19的(b)所示，第二喷嘴102的吹出口102b与第一喷嘴101的吹出口101b同样地以从供给部102a相对于基板S的表面垂直延伸的方式构成。
如图19的(c)、(d)所示，控制部8构成为通过使翻板91g、91h旋转来变更从吹出口101b、102b吹出的空气相对于基板S的表面的角度。例如，通过将翻板91g较大地打开以使其远离斜面91e、并将翻板91h较小地打开以使其接近斜面91f，从而与实施例同样地，能够从第一喷嘴101的吹出口101b相对于基板S的表面垂直地吹出空气，并从第二喷嘴102的吹出口102b相对于基板S的表面向吸入口105b侧倾斜地吹出空气。另外，通过将翻板91g较小地打开以使其接近斜面91e、并将翻板91h较大地打开以使其远离斜面91f，从而能够从第一喷嘴101的吹出口101b相对于基板S的表面向吸入口105b侧倾斜地吹出空气，并从第二喷嘴102的吹出口102b相对于基板S的表面垂直地吹出空气。
(第七变形例)
使用图20对第七变形例中的清洁头进行说明。图20是第七变形例中的清洁头的仰视图。
在实施例中，对第一喷嘴101的吹出口101b及第二喷嘴102的吹出口102b是细长的狭缝状的例子进行了说明，但在第七变形例的清洁头中，第一喷嘴101的吹出口101b及第二喷嘴102的吹出口102b也可以由沿着直线状配置的多个小吹出孔的列构成。第一喷嘴101的吹出口101b的开口101d及第二喷嘴102的吹出口102b的开口102d的形状可以设为圆形或多边形。
在清洁头91的下部的与吸引口105的吸入口105b相邻的部分，开设有从第一喷嘴101的供给部101a及第二喷嘴102的供给部102a分别贯穿清洁头91的主体的多个孔。第一喷嘴101由排成一列的多个吹出口101b构成，第二喷嘴102由排成一列的多个吹出口102b构成。此外，也可以构成为，第一喷嘴101的吹出口101b及第二喷嘴102的吹出口102b与实施例同样地构成为狭缝形状，并在清洁头91的下表面91c上以对第一喷嘴101的吹出口101b及第二喷嘴102的吹出口102b设有盖的形式由在该盖上排成一列的多个孔形成开口101d、102d。
以上，基于实施方式、实施例及变形例对本案发明人做出的发明进行了具体说明，但本发明并不限定于上述实施方式、实施例及变形例，当然能够进行各种变更。
例如，在实施例中，对第一喷嘴及第二喷嘴的空气吹出口为矩形的例子进行了说明，但也可以是具有平行面的多边形、例如偶数多边形。
另外，在实施例中对主体部为八面体的例子进行了说明，但也可以是六面体。
另外，也可以测定实际异物(颗粒)的尺寸，并基于其结果来控制空气的流量。通过控制流量，不仅能够可靠地收集异物，还能将空气的使用量设为最小限度。例如，能够通过利用基板识别相机进行拍摄并进行图像识别来测定所附着的颗粒的尺寸，若没有小的异物，则在往返中均进行以较重异物为对象的喷出。
在与颗粒尺寸相应的空气的流量控制中，也可以不进行喷出而仅是吸引。在粗大颗粒的收集中，有时即使仅吸引也能获得足够的清洁度。能够进行在去路中仅通过吸引来收集粗大颗粒、在返路中通过喷出来收集微小颗粒这样的运用。另外，在多次往返的情况下，也可以以从粗大颗粒起依次进行收集的方式阶段性地控制空气的流量。
另外，也可以在图像识别中推测异物的种类，并基于针对每种该异物所推定的质量数据(重量)来控制空气的流量。
另外，也可以利用颗粒计数器测定从吸入口105b吸引的异物来调查异物的倾向，例如求出各种异物的重量与在吸引那些异物之后到开始计数为止的延迟时间之间的相关性，在除去多种异物的情况下，使用此时所需的延迟时间来根据相关性进行推定，并基于那些异物的重量来控制空气的流量。在该情况下，基板清洁从基板的前方起按照每列(清洁头的宽度即清洁区域)依次进行清洁，因此根据清洁前列或在前基板的吸引异物测定结果对后列或在后基板进行反馈并同时进行清洁处理。最初的一列或基板在事先以该产品进行了评价的预设条件下进行处理。
另外，也可以利用检测基板上的落下颗粒的粗大颗粒计数器(颗粒监视器)来测定基板上的异物，从而与上述颗粒计数器同样地控制空气的流量。在该情况下，将粗大颗粒计数器设置于清洁头91的上游侧并事先测定基板上的异物。关于粗大颗粒计数器的测定位置，既可以在清洁前使基板待机的位置上事先测定基板整体，也可以对清洁过程中的基板的清洁前区域在即将清洁前为了进行清洁而基板停止的过程中进行测定。由于也会影响生产率(清洁时间)，所以也可以以均要进行清洁的列单位或基板单位、产品(批次)单位等变更(反馈)清洁条件。
在实施例中，对向第一喷嘴及第二喷嘴供给空气的例子进行了说明，但也可以是二氧化碳等气体、气体二氧化碳与二氧化碳颗粒的混合流体等流体。例如，也可以从第二喷嘴供给气体二氧化碳与二氧化碳颗粒的混合流体并从第一喷嘴供给空气等来防止颗粒飞散。
在实施例中对清洁基板的例子进行了说明，但也可以清洁晶片。通过沿着切割线进行清洁，除了晶片表面的异物之外，能够将进入槽内的异物也不会飞散地高效地除去。
另外，实施例为了缩短贴装头41的移动距离并缩短处理时间而设有中间载台31，但也可以构成为不设置中间载台31而是直接利用贴装头41从晶片拾取裸芯片D。
另外，也可以构成为使用能够将所拾取的裸芯片的上下翻转的倒装头(fliphead)。
另外，也可以是具备多组包含拾取部、中间载台部和贴装部的安装部及搬送通道的芯片贴装机，还可以具备多组包含拾取部、中间载台部和贴装部的安装部，并具备一条搬送通道。

Claims (21)

1.一种芯片贴装装置，其特征在于，具备：
搬送部，其将供裸芯片载置的基板沿着第一方向搬送；
清洁头，其具有朝向所述基板吹出空气的第一喷嘴及第二喷嘴、和从所述基板侧吸入空气的吸引口；
驱动部，其使所述清洁头沿着与所述第一方向不同的第二方向移动；和
控制部，其控制所述搬送部和所述驱动部，
所述吸引口具有在平面观察时沿着所述第一方向延伸的第一边及第二边，所述吸引口在所述第一喷嘴的吹出口与所述第二喷嘴的吹出口之间与所述第一喷嘴的吹出口和所述第二喷嘴的吹出口相邻地配置，
所述第一喷嘴的吹出口以在平面观察时沿着所述吸引口的所述第一边延伸的方式构成，并以相对于所述基板的表面垂直延伸的方式构成，
所述第二喷嘴的吹出口以在平面观察时沿着所述吸引口的所述第二边延伸的方式构成，并以相对于所述基板的表面向所述吸引口侧倾斜延伸的方式构成。
2.根据权利要求1所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述第一喷嘴的吹出口的所述第一方向上的长度构成为比所述吸引口的所述第一方向上的长度长。
3.根据权利要求1所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述控制部构成为使所述第一喷嘴的空气流量为所述第二喷嘴的空气流量以上。
4.根据权利要求1所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述清洁头还具有吹出空气的第三喷嘴及第四喷嘴，
所述吸引口具有在平面观察时沿着所述第二方向延伸的第三边及第四边，
所述第三喷嘴的吹出口以沿着所述吸引口的所述第三边延伸的方式构成，
所述第四喷嘴的吹出口以沿着所述吸引口的所述第四边延伸的方式构成，
构成为在所述第三喷嘴的吹出口与所述第四喷嘴的吹出口之间，与所述第三喷嘴的吹出口和所述第四喷嘴的吹出口相邻地配置所述吸引口。
5.根据权利要求1所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述控制部构成为对所述第一喷嘴的空气流量、所述第二喷嘴的空气流量及所述吸引口的流量进行控制。
6.根据权利要求1所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述第一喷嘴及所述第二喷嘴各自的吹出口由多个小孔构成。
7.根据权利要求1所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述第一喷嘴及所述第二喷嘴各自的吹出口以狭缝状构成。
8.根据权利要求1所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述第一喷嘴及所述第二喷嘴各自的吹出口的形状由具有平行面的多边形构成。
9.根据权利要求1所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述控制部构成为变更所述第一喷嘴及所述第二喷嘴各自的吹出口的相对于所述基板的表面延伸的角度。
10.根据权利要求5所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述控制部构成为基于异物的尺寸或重量来控制所述第一喷嘴的空气流量及所述第二喷嘴的空气流量。
11.根据权利要求10所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述控制部构成为，在使所述清洁头往返移动一次以上的情况下，阶段性地控制所述第一喷嘴的空气流量及所述第二喷嘴的空气流量。
12.根据权利要求11所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述控制部构成为，
在去路中，停止所述第一喷嘴及所述第二喷嘴的空气吹出并进行来自所述吸引口的吸引，
在返路中，一边进行所述第一喷嘴及所述第二喷嘴的空气吹出一边进行来自所述吸引口的吸引。
13.根据权利要求2所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述吸引口的所述第二方向上的长度构成为比所述第一喷嘴的吹出口的所述第二方向上的长度及所述第二喷嘴的吹出口的所述第二方向上的长度长。
14.根据权利要求1所述的芯片贴装装置，其特征在于，
所述控制部构成为，通过所述驱动部使所述清洁头的长边旋转以使其沿着所述第二方向，并使所述清洁头相对于所述基板沿着所述第一方向相对移动。
15.一种清洁头，其特征在于，具有：
主体部；以及，
设于所述主体部的、朝向工件吹出空气的第一喷嘴及第二喷嘴和从所述工件侧吸入空气的吸引口，
所述主体部的底面在平面观察时为矩形，
所述吸引口在平面观察时为矩形，所述吸引口的长边沿着所述底面的长边延伸，所述吸引口在所述第一喷嘴的吹出口与所述第二喷嘴的吹出口之间与所述第一喷嘴的吹出口和所述第二喷嘴的吹出口相邻地配置，
所述第一喷嘴的吹出口以在平面观察时沿着所述吸引口的一条长边延伸的方式构成，并以相对于所述工件的表面垂直延伸的方式构成，
所述第二喷嘴的吹出口以在平面观察时沿着所述吸引口的另一条长边延伸的方式构成，并以相对于所述工件的表面向所述吸引口侧倾斜延伸的方式构成。
16.根据权利要求15所述的清洁头，其特征在于，
所述第一喷嘴的吹出口的与所述吸引口相对的一侧的长度构成为比所述吸引口的与所述第一喷嘴的吹出口侧相对的一侧的长度长。
17.根据权利要求16所述的清洁头，其特征在于，
所述吸引口的短边侧的长度构成为比所述第一喷嘴的吹出口及所述第二喷嘴的吹出口的沿着所述底面的短边的方向上的长度长。
18.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，具备以下工序：
(a)工序，向芯片贴装装置搬入基板，所述芯片贴装装置具备：搬送部，其将供裸芯片载置的基板沿着第一方向搬送；清洁头，其具有朝向所述基板吹出空气的第一喷嘴及第二喷嘴、和从所述基板侧吸入空气的吸引口；和驱动部，其使所述清洁头沿着与所述第一方向不同的第二方向移动，所述吸引口在平面观察时为矩形，所述吸引口的长边沿着所述第一方向延伸，所述吸引口在所述第一喷嘴的吹出口与所述第二喷嘴的吹出口之间与所述第一喷嘴的吹出口和所述第二喷嘴的吹出口相邻地配置，所述第一喷嘴的吹出口以在平面观察时沿着所述吸引口的一条长边延伸的方式构成，并以相对于所述基板的表面垂直延伸的方式构成，所述第二喷嘴的吹出口以在平面观察时沿着所述吸引口的另一条长边延伸的方式构成，并以相对于所述基板的表面向所述吸引口侧倾斜延伸的方式构成；
(b)工序，搬入对贴附有裸芯片的切割膜进行保持的晶片环；
(c)工序，清洁所述基板；
(d)工序，拾取裸芯片；以及
(e)工序，将所拾取的所述裸芯片贴装到所述基板或已贴装的裸芯片之上。
19.根据权利要求18所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
所述(c)工序中，使所述第一喷嘴的空气流量为所述第二喷嘴的空气流量以上，并且一边使所述清洁头沿所述第二方向移动一边进行该(c)工序。
20.根据权利要求18所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
所述(c)工序中，在使所述清洁头往返移动一次以上的情况下，阶段性地控制所述第一喷嘴的空气流量及所述第二喷嘴的空气流量。
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(c)工序中，
在去路中停止所述第一喷嘴及所述第二喷嘴的空气吹出并进行来自所述吸引口的吸引，
在返路中一边进行所述第一喷嘴及所述第二喷嘴的空气吹出一边进行来自所述吸引口的吸引。
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