JP6587493B2 - 接着ヘッド及びそれを用いた半導体製造装置 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体デバイスを吸着する接着ヘッド及びそれを用いた半導体製造装置に関し、特に、半導体デバイスの高精度のダイアタッチを実現する接着ヘッド及びそれを用いた半導体製造装置に関する。
ダイシングされたウェハから半導体デバイスを取り出し、リードフレームや基板などの被搭載体に搭載するダイアタッチ装置では、一般的に、供給される半導体デバイスを個別に取り出す際、或いは、半導体デバイスを被搭載体に搭載する加圧接着ユニットへ（以下、接着ユニットという）の受け渡し過程に設けられる中間ステージにおいて、半導体デバイス上の外形や表層に設けられた特徴パターンの認識を行い、半導体デバイスの位置補正を行った後に半導体デバイスを被搭載体にダイアタッチする（例えば、特許文献１）。このようなダイアタッチ装置では、接着ユニットが半導体デバイスを保持した後に位置補正を目的とする半導体デバイスの外形や表層に設けられた特徴パターンの認識は行っておらず、半導体デバイスの受け渡しや接着ユニットが半導体デバイスを保持して被搭載体上の被着位置まで移動する事により生じる位置ズレを補正する手段を持たない。この為、被搭載体の被着面に対する半導体デバイスの搭載精度について装置性能に限界があるという問題がある。
また、半導体デバイスを接着・保持する際に、半導体デバイスの形状に合わせて変形するよう、半導体デバイスに直接接触する接着部を弾性材料で構成する接着ユニットを備えるダイアタッチ装置が提案されている（例えば、特許文献２）。このようなダイアタッチ装置においては、接着ユニットが半導体デバイスと接触する際に、半導体デバイスと直接接触する接着部が半導体デバイスの表面の形状に応じて変形するため、接着部と半導体デバイスとの密着性が良好になる反面、例えば、接着部がゴムのような不透明な弾性材料で構成されている場合、接着ユニットが半導体デバイスを保持した後に位置補正を目的とする半導体デバイスの外形や表層に設けられた特徴パターンの認識ができないという問題がある。
特開２００５−２１７０７１号公報 特開平９−３０９０８５号公報
半導体デバイスの外形や表層に設けられた特徴パターンの認識が可能になるように、半導体デバイスに直接接触する接着部に透明な材料、例えば、ガラスや石英などを用いた場合、半導体デバイスを被搭載体の被着面に加圧接着させる際に接着部が変形しないため、被搭載体の被着面と半導体デバイスの表面全域との平行を維持した接着が困難であり、半導体デバイスのコーナーの浮き上がりが生じ易く、安定した接着ができない。その接着性を維持する為には、ダイアタッチ条件をより高温／高荷重にする必要がある。また、接着部が硬質材料であるため、接着ユニットの接着部と半導体デバイスの接着面との間に異物が入り込んだ場合、半導体デバイスを被搭載体の被着面に加圧接着する際に半導体デバイスが損傷する等の歩留ロスが生じる。
本発明は、被搭載体の被着面に対する半導体デバイスの搭載精度を向上させ、且つ被搭載体の被着面と半導体デバイスとの接着性を向上させることができる半導体製造装置及び該半導体製造装置に用いられる接着ヘッドを提供することを目的とする。
本発明の一実施形態に係る接着ヘッドは、半導体デバイスと接触する部分に弾性部材を含み、前記半導体デバイスの被接触面に光学的に読み取り可能に設けられたマーカーを検出可能とするアライメントマーク認識領域を有する、ことを特徴とする。
本発明の一実施形態に係る接着ヘッドでは、前記弾性部材は切り欠き部を有し、前記アライメントマーク認識領域は、前記切り欠き部と重なってもよい。
本発明の一実施形態に係る接着ヘッドでは、前記弾性部材は開口部を有し、前記アライメントマーク認識領域は、前記開口部と重なってもよい。
本発明の一実施形態に係る接着ヘッドでは、前記開口部は、真空発生器に連結してもよい。
本発明の一実施形態に係る接着ヘッドでは、前記弾性部材を固定する透光性の固定部をさらに備えてもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体製造装置は、半導体デバイスと接触する部分に弾性部材を含み、前記半導体デバイスの被接触面に光学的に読み取り可能に設けられた第１のマーカーを検出可能とするアライメントマーク認識領域を有する接着ヘッド、及び前記接着ヘッドを保持する支持部を有する接着ユニットと、前記アライメント認識領域を通して前記第１のマーカーを認識し、前記第１のマーカーの位置に基づいて前記接着ユニットの移動及び回転を制御する制御部と、を備える、ことを特徴とする。
本発明の一実施形態に係る半導体製造装置では、前記弾性部材は切り欠き部を有し、前記アライメントマーク認識領域は、前記切り欠き部と重なってもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体製造装置では、前記弾性部材は開口部を有し、前記アライメントマーク認識領域は、前記開口部と重なってもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体製造装置では、前記接着ヘッドは、第１の中空部を有し、前記支持部は、一端が真空発生器と通じ、他端が前記第１の中空部に連結した第２の中空部を有してもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体製造装置では、前記支持部は、一端が真空発生器と通じ、他端が前記開口部に連結している中空部を有してもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体製造装置では、前記接着ヘッドは、前記弾性部材を固定する透光性の固定部をさらに備え、前記第１の中空部は、前記弾性部材に設けられた下部中空部と、前記固定部に設けられ、前記下部中空部と連結する上部中空部とを含んでもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体製造装置では、前記第１のマーカーを撮像する撮像部をさらに備え、前記制御部は、前記撮像部によって撮像された前記第１のマーカーの画像に基づいて、前記第１のマーカーの位置を認識してもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体製造装置では、前記制御部は、基板の表面に設けられた第２のマーカーを認識し、前記第２のマーカーの位置に基づいて前記接着ユニットの移動及び回転を制御してもよい。
本発明によると、被搭載体の被着面に対する半導体デバイスの搭載精度を向上させ、且つ被搭載体の被着面と半導体デバイスとの接着性を向上させることができる半導体製造装置及び該半導体製造装置に用いられる接着ヘッドを提供することができる。
本発明の一実施形態に係る半導体製造装置を示すブロック図である。 （ａ）本発明の一実施形態に係る半導体製造装置に用いられる接着ヘッドの一例を示す概略図である。（ｂ）（ａ）に示した接着ヘッドを上から見た上面図である。 本発明の一実施形態に係る半導体製造装置に用いられる接着ヘッドの一例を示す概略図である。（ｂ）（ａ）に示した接着ヘッドを上から見た上面図である。 （ａ）本発明の一実施形態に係る半導体製造装置に用いられる接着ヘッドの一例を示す概略図である。（ｂ）（ａ）に示した接着ヘッドの分解図である。 （ａ）本発明の一実施形態に係る半導体製造装置に用いられる接着ヘッドの一例を示す概略図である。（ｂ）（ａ）に示した接着ヘッドの分解図である。 本発明の一実施形態の別の例に係る半導体製造装置を示すブロック図である。
以下、図面を参照して本発明に係る半導体製造装置について説明する。ただし、本発明の半導体製造装置は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。尚、以下の説明において、膜、領域などのある要素が、他の要素の「上」にあるとするとき、これは該他の要素の「直上」にある場合に限らず、その中間に更に別の要素がある場合も含む。
本発明の一実施形態に係る半導体製造装置について図１〜図５を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る半導体製造装置１００を示すブロック図である。図１を参照すると、半導体製造装置１００は、接着ユニット１０１、制御部１０７、第１の撮像部１０９、及び第２の撮像部１１１を備える。
接着ユニット１０１は、ダイシングされたウェハから半導体デバイス１１３を取り出し、保持する。接着ユニット１０１は中空部１０２を備える。中空部１０２は、真空ポンプなどの真空発生器１１７に通じている。中空部１０２の数は２つ以上あってもよい。半導体デバイス１１３の被搭載体１１５の被着面と接着する面には、ダイアタッチフィルム又は接着剤が配置される。
接着ユニット１０１は、第１の中空部１０４を備え、半導体デバイス１１３を吸着、保持する接着ヘッド１０３と、接着ヘッド１０３を保持し、一端が真空発生器１１７に通じて他端が第１の中空部１０４と連結した第２の中空部１０６を備えた支持部１０５とを有する。第１の中空部１０４と第２の中空部１０６とが連結して中空部１０２を構成する。接着ユニット１０１は、半導体デバイスをＸＹＺ軸方向（前後方向、左右方向及び上下方向）への移動及び回転（水平面での回転）させる。半導体デバイス１１３は、真空発生器１１７と通じた接着ヘッド１０３により真空チャックされ保持される。接着ユニット１０１は、半導体デバイス１１３を吸着保持した状態で移動及び回転し、基板やリードフレームなどの被搭載体１１５の被着面に対して半導体デバイス１１３の位置補正を行った後、半導体デバイス１１３を被搭載体１１５の被着面に加圧接着させる。
接着ヘッド１０３は、半導体デバイス１１３と接触する部分に弾性部材を有する。弾性部材は、導電性を有していることが好ましく、例えば、カーボンブラックなどの導電性フィラーを含むシリコーンゴムやアクリルゴムであってもよい。半導体デバイス１１３と直接接触する弾性部材が、導電性を有することにより、半導体デバイス１１３を吸着保持する際に、半導体デバイス１１３の表面での帯電を抑制することができるため、半導体デバイス１１３が静電気放電によって破壊されることを防止することができる。接着ヘッド１０３の弾性部材には、半導体デバイス１１３の接着ヘッド１０３との被接触面に設けられた光学的に読み取り可能なマーカー（以下、第１のアライメントマークという）の検出を可能にするアライメントマーク認識領域が設けられる。
図２（ａ）は、半導体製造装置１００に用いられる接着ヘッド１０３の一例を示す概略図である。図２（ａ）に示す接着ヘッド１０３ａは、全体が弾性部材から構成されている。接着ヘッド１０３ａは、第１の中空部１０４とアライメント認識領域２０１、２０３とを備える。アライメント認識領域２０１、２０３は接着ヘッド１０３ａに設けられた切り欠き部である。図２（ａ）において、アライメント認識領域２０１、２０３は矩形状であるが、アライメント認識領域２０１、２０３の形状は矩形状に限定されない。また、図２（ａ）において、第１の中空部１０４は平面から見た形状が円形であるが、第１の中空部１０４に平面から見た形状は円形に限定されない。
図２（ｂ）は、図２（ａ）に示した接着ヘッド１０３ａが半導体デバイス１１３を吸着保持している状態を示す上面図である。図２（ｂ）に示すとおり、接着ヘッド１０３ａが半導体デバイス１１３を吸着保持している際、半導体デバイス１１３の表面に設けられた第１のアライメントマーク２０５、２０７が露出されるため、後述する第１の撮像部１０９によって第１のアライメントマークが撮像可能となる。尚、図２（ｂ）では半導体デバイス１１３の表面に２つのアライメントマーク２０５、２０７が設けられている例を示しているが、半導体デバイス１１３の表面に設けられる第１のアライメントマークの数は２つに限定されず、少なくとも１つのアライメントマークがあればよい。
図３（ａ）は、半導体製造装置１００に用いられる接着ヘッド１０３の別の一例を示す概略図である。図３（ａ）に示す接着ヘッド１０３ｂは、全体が弾性部材から構成されている。接着ヘッド１０３ｂは、第１の中空部１０４とアライメント認識領域３０１、３０３とを備える。アライメント認識領域３０１、３０３は接着ヘッド１０３ｂに設けられた開口部である。図３（ａ）において、平面から見た形状が円形である開口部（アライメント認識領域）３０１、３０３を示しているが、開口部（アライメント認識領域）３０１、３０３の平面から見た形状は円形に限定されない。また、図３（ａ）において、第１の中空部１０４は平面から見た形状が円形であるが、第１の中空部１０４に平面から見た形状は円形に限定されない。
図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した接着ヘッド１０３ｂが半導体デバイス１１３を吸着保持している状態を示す上面図である。図３（ｂ）に示すとおり、接着ヘッド１０３ｂが半導体デバイス１１３を吸着保持している際、半導体デバイス１１３の表面に設けられた第１のアライメントマーク２０５、２０７がアライメント認識領域３０１、３０３を通じて露出されるため、後述する第１の撮像部１０９によって第１のアライメントマークが撮像可能となる。尚、図３（ｂ）では半導体デバイス１１３の表面に２つのアライメントマーク２０５、２０７が設けられている例を示しているが、半導体デバイス１１３の表面に設けられる第１のアライメントマークの数は２つに限定されず、少なくとも１つのアライメントマークがあればよい。
図４（ａ）は半導体製造装置１００に用いられる接着ヘッド１０３の別の一例を示す概略図であり、図４（ｂ）は（ａ）に示した接着ヘッドの分解図である。図４（ａ）に示す接着ヘッド１０３ｃは、接着部４０１と、接着部４０１と嵌合する嵌合部４１１を有する固定部４０３とを備える。
接着部４０１は、半導体デバイス１１３と直接接触し、弾性部材から構成される。接着部４０１は、図２（ａ）、（ｂ）を参照して説明した接着ヘッド１０３ａと同様に、下部中空部４０５とアライメント認識領域４０７、４０９とを備える。アライメント認識領域４０７、４０９は接着部４０１に設けられた切り欠き部である。図２（ａ）、（ｂ）におけるアライメント認識領域２０１、２０３と同様に、アライメント認識領域４０７、４０９の形状は矩形状に限定されない。接着部４０１は、固定部４０３の嵌合部４１１に一部が嵌め込まれて固定部４０３に固定される。下部中空部４０５は後述する固定部４０３の上部中空部４０６と連結する。
固定部４０３は、透光性の材料から構成され、接着部４０１の一部が嵌め込まれる、凹状の嵌合部４１１を有する。固定部４０３を構成する透光性の材料は、例えば、ガラス、石英等であってもよい。凹状の嵌合部４１１の形状は、接着部４０１の形状に合わせて設定される。固定部４０３は、上部中空部４０６を備える。上部中空部４０６の一端は接着部４０１の下部中空部４０５と連結し、他端は支持部１０５の第２の中空部１０６に連結する。即ち、接着部４０１の下部中空部４０５と固定部４０３の上部中空部４０６とは互いに連結して第１の中空部１０４を構成する。尚、図４（ａ）、（ｂ）において、固定部４０３の上部中空部４０６は第２の中空部１０６に連結する他端から接着部４０１の下部中空部４０５に連結する一端にかけてテーパ形状を有している例を示しているが、固定部４０３の上部中空部４０６の形状はテーパ形状に限定されるわけではない。固定部４０３は、半導体デバイス１１３とは直接接触しない。
図４（ａ）、（ｂ）に示す接着ヘッド１０３ｃでは、接着ヘッド１０３ｃが半導体デバイス１１３を吸着保持している際、半導体デバイス１１３の表面に設けられた第１のアライメントマークがアライメント認識領域４０７、４０９及び透明性の材料から構成された固定部４０３を通じて後述する第１の撮像部１０９によって撮像可能となる。
図５（ａ）は半導体製造装置１００に用いられる接着ヘッド１０３の別の一例を示す概略図であり、図５（ｂ）は（ａ）に示した接着ヘッドの分解図である。図５（ａ）に示す接着ヘッド１０３ｄは、接着部５０１と、接着部５０１と嵌合する嵌合部５１１を有する固定部５０３とを備える。
接着部５０１は、半導体デバイス１１３と直接接触し、弾性部材から構成される。接着部５０１は、図３（ａ）、（ｂ）を参照して説明した接着ヘッド１０３ｂと同様に、下部中空部５０５とアライメント認識領域５０７、５０９とを備える。アライメント認識領域５０７、５０９は接着部５０１に設けられた開口部である。図３（ａ）、（ｂ）におけるアライメント認識領域３０１、３０３と同様に、開口部（アライメント認識領域）５０７、５０９の平面から見た形状は円形に限定されない。接着部５０１は、固定部５０３の嵌合部５１１に一部が嵌め込まれて固定部５０３に固定される。下部中空部５０５は後述する固定部５０３の上部中空部５０６と連結する。
固定部５０３は、図４（ａ）、（ｂ）に示した接着ヘッド１０３ｃの固定部４０３と略同様であるため説明を省略する。
図５（ａ）、（ｂ）に示す接着ヘッド１０３ｄでは、接着ヘッド１０３ｄが半導体デバイス１１３を吸着保持している際、半導体デバイス１１３の表面に設けられた第１のアライメントマークがアライメント認識領域５０７、５０９及び透明材料から構成された固定部５０３を通じて後述する第１の撮像部１０９によって撮像可能となる。
図２〜図５を参照して説明した、本発明に係る半導体製造装置１００に用いられる接着ヘッド１０３ａ〜１０３ｄは、半導体デバイス１１３に表面に設けられた第１のアライメントマークを検出するためのアライメント認識領域を備えている。第１のアライメントマークは、接着ヘッド１０３ａ〜１０３ｄのアライメント認識領域を通じて第１の撮像部１０９によって撮像可能となる。
また、接着ヘッド１０３ａ〜１０３ｄは、半導体デバイス１１３と接触する部分が弾性部材であるため、半導体デバイス１１３を被搭載体１１５の被着面に加圧接着させる際に接着ヘッド１０３ａ〜１０３ｄの半導体デバイス１１３と接触する部分が変形する。そのため、被搭載体１１５の被着面に対して半導体デバイス１１３の表面全域を加圧することができる。したがって、接着ヘッド１０３ａ〜１０３ｄと被搭載体１１５の被着面とが平行でなくても、半導体デバイス１１３のコーナーの浮き上がりが生じず、半導体デバイス１１３と被搭載体１１５の被着面との安定した接着が可能になる。また、接着ヘッド１０３ａ〜１０３ｄと半導体デバイス１１３との間に異物が入り込んだ場合でも、接着ヘッド１０３ａ〜１０３ｄの半導体デバイス１１３と接触する部分が変形することにより、半導体デバイス１１３の損傷を低減することができるため、歩留まりを向上させることができる。
本発明に係る半導体製造装置１００に用いられる接着ヘッド１０３は、半導体デバイス１１３と直接接触する部分に弾性部材を含み、半導体デバイス１１３に設けられた第１のアライメントマークが検出可能であるアライメント認識領域を備えていればよく、図２〜図５を参照して説明した、接着ヘッド１０３ａ〜１０３ｄに限定されない。
支持部１０５は、接着ヘッド１０３を保持する。支持部１０５は、特に限定されないが、金属などによって構成されてもよい。
第１の撮像部１０９は、接着ユニット１０１によって保持された半導体デバイス１１３の表面の画像を撮影する光学機器であり、例えば、ＣＣＤカメラであってもよい。第１の撮像部１０９は、接着ユニット１０１に対する半導体デバイス１１３の位置を認識するために用いられる。第１の撮像部１０９は、ウェハ上から被搭載体１１５上に半導体デバイス１１３を移動させる経路の途中に配置され、接着ユニット１０１によって移動された半導体デバイス１１３が一時的に停止した際に、第１のアライメントマークを含む半導体デバイス１１３の表面の画像を撮影し、得られた画像に対応する第１の画像信号を制御部１０７に伝達する。接着ユニット１０１の接着ヘッド１０３には第１のアライメントマークの検出を可能にするアライメントマーク認識領域が設けられているため、第１の撮像部１０９が半導体デバイス１１３の表面の画像を撮影する際、半導体デバイス１１３の表面に設けられた第１のアライメントマークを検出することができる。
第２の撮像部１１１は、被搭載体１１５の被着面の画像を撮影する光学機器であり、例えば、ＣＣＤカメラであってもよい。第２の撮像部１１１は、被搭載体１１５の被着面における半導体デバイス１１３の接着位置を認識するために用いられる。第２の撮像部１１１は、被搭載体１１５上に配置され、被搭載体１１５の被着面に設けられたマーカー（以下、第２のアライメントマークという）を含む被搭載体１１５の被着面の画像を撮影し、得られた画像に対応する第２の画像信号を制御部１０７に伝達する。第２のアライメントマークは、被搭載体１１５の被着面における半導体デバイス１１３の接着位置を示すために設けられる。
制御部１０７は、接着ユニット１０１の移動及び回転を制御する。即ち、制御部１０７は、接着ユニット１０１に保持された半導体デバイス１１３のＸＹＺ軸方向（前後方向、左右方向及び上下方向への移動）移動及び回転（水平面での回転）を制御する。制御部１０７は、接着ユニット１０１をダイシングされたウェハ上の分離された半導体デバイス１１３上に移動させ、接着ユニット１０１が半導体デバイス１１３を真空チャックする。即ち、制御部１０７は、図示していない撮像部（ＣＣＤカメラなど）によってダイシングされた半導体デバイス１１３の位置を認識し、接着ユニット１０１を半導体デバイス１１３の位置に合わせて、接着ユニット１０１で半導体デバイス１１３を吸着し、半導体デバイス１１３をピックアップするように接着ユニット１０１を制御する。制御部１０７は、ピックアップされた半導体デバイス１１３を保持する接着ユニット１０１をウェハ上から被搭載体１１５上に移動させる。
制御部１０７は、半導体デバイス１１３を保持する接着ユニット１０１をウェハ上からピックアップし、被搭載体１１５上に移動させる過程で、第１の撮像部１０９から半導体デバイス１１３の表面の画像に対応する第１の画像信号を受信する。制御部１０７は、第１の撮像部１０９から伝達された第１の画像信号に基づいて半導体デバイス１１３の表面に設けられた第１のアライメントマークの位置を検出する。また、制御部１０７は、第２の撮像部１１１から被搭載体１１５の被着面の画像に対応する第２の画像信号を受信する。制御部１０７は、第２の撮像部１１１から伝達された第２の画像信号に基づいて被搭載体１１５の被着面に設けられた第２のアライメントマークの位置を検出する。
制御部１０７は、検出された第１のアライメントマーク及び第２のアライメントマークに基づいて、半導体デバイス１１３が被搭載体１１５の被着面の所定の位置に配置されるよう、接着ユニット１０１に保持された半導体デバイス１１３の被搭載体１１５の被着面に対する位置補正を行う。即ち、制御部１０７は、接着ユニット１０１をＸＹＺ軸方向への移動（前後方向、左右方向及び上下方向）及び回転（水平面での回転）させて半導体デバイス１１３の位置補正を行う。半導体デバイス１１３の位置補正を行った後、制御部１０７は、半導体デバイス１１３が被着面の所定の位置に配置されるよう接着ユニット１０１を移動させて、半導体デバイス１１３を被着面上に加圧して接着させる。その後、制御部１０７は、接着ユニット１０１での真空チャックを解除する。
本発明の一実施形態に係る半導体製造装置１００によれば、半導体デバイス１１３を被搭載体１１５上に移動させる過程で、第１の撮像部１０９によって第１のアライメントマークが設けられた半導体デバイス１１３の画像を撮像し、第１のアライメントマークに基づいて被搭載体１１５の被着面に対する半導体デバイス１１３の位置補正を行う。即ち、半導体デバイス１１３を被搭載体１１５上に移動させる過程で、接着ユニット１０１が半導体デバイス１１３を保持した後に、接着ヘッド１０３に設けられたアライメント認識領域を介して半導体デバイス１１３に設けられた第１のアライメントマークの認識を行っている。そのため、接着ユニット１０１による半導体デバイス１１３のピックアップや接着ユニット１０１が半導体デバイス１１３を保持して被搭載体１１５上の被着位置まで移動する事により生じる位置ズレを補正することができ、被搭載体１１５の被着面に対する半導体デバイス１１３の搭載精度を向上させることができる。
また、前述したように、接着ヘッド１０３は半導体デバイス１１３と接触する部分に弾性部材を含むため、被搭載体１１５の被着面に対して半導体デバイス１１３の表面全域を加圧することができる。したがって、接着ヘッド１０３ａ〜１０３ｄと被搭載体１１５の被着面とが平行でなくても、半導体デバイス１１３のコーナーの浮き上がりが生じず、半導体デバイス１１３と被搭載体１１５の被着面との安定した接着が可能になる。被搭載体１１５の被着面が広く、接着ユニット１０１と被着面の平行の維持が困難となる場合に、接着ヘッド１０３の半導体デバイス１１３に接触する部分が弾性部材を含むことによる効果が特に高くなる。
以上に図１〜図５を参照して本発明の一実施形態に係る半導体製造装置１００と該半導体製造装置１００に用いられる接着ヘッド１０３について説明したが、本発明の半導体製造装置は、図１〜図５を参照して説明した半導体製造装置１００の構成に限定されるわけではない。
例えば、半導体デバイスをウェハ上からピックアップして被搭載体上に移動させる過程において、中間ステージが設けられてもよく、半導体デバイスはウェハ上からピックアップされた後、一時的に該中間ステージ上に配置されてもよい。この場合、本発明に係るアライメント認識領域を有し、半導体デバイスと接触する部分に弾性材料を含む接着ヘッドは、中間ステージ上に配置された半導体デバイスを吸着保持して被搭載体上に移動させる。半導体デバイスに設けられた第１のアライメントマークは、半導体デバイスが中間ステージ上からピックアップされて被搭載体上に移動される過程で、第１の撮像部によって撮像されて、この第１のアライメントマークに基づいて被搭載体の被着面に対する半導体デバイスの位置補正が行われる。
（変形例）
また、図１〜図５を参照して説明した半導体製造装置１００における接着ヘッド１０３には、半導体デバイス１１３の表面に設けられた第１のアライメントを認識するためのアライメント認識領域と、半導体デバイス１１３を真空チャックするための第１の中空部とが別個に設けられていた。しかしながら、アライメント認識領域が真空発生器に通じた中空部としての機能を兼ねていてもよい。
図６は、本発明の一実施形態の別の例の半導体製造装置６００を示すブロック図である。図６を参照すると、半導体製造装置６００は、接着ユニット６０１、制御部１０７、第１の撮像部１０９、及び第２の撮像部１１１を備える。図６において、図１に示した半導体装置１００における構成と同一又は類似の構成については、同一の参照番号を付与している。半導体製造装置６００においては、接着ユニット６０１を除く構成は、図１〜図５を参照して説明した半導体製造装置１００における構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。
図６の半導体製造装置６００において、接着ユニット６０１は、半導体装置１００の接着ユニット１０１と同様に、ダイシングされたウェハから半導体デバイス１１３を取り出し、保持する。接着ユニット６０１は、半導体デバイス１１３を吸着、保持する接着ヘッド６０３と、接着ヘッド６０３に固定される支持部１０５とを有する。接着ヘッド６０３は、半導体デバイス１１３と接触する部分に弾性部材を有する。弾性部材は、導電性を有していることが好ましい。半導体製造装置６００においては、接着ヘッド６０３は、全体が弾性部材から構成されているものとする。接着ヘッド６０３は、接着ヘッド６０３を貫通する第１の開口部６０５と、第１の開口部６０５内に設けられたミラー６０７と、第１の開口部６０５と連結した撮像用の第２の開口部６０９が設けられる。支持部１０５には、一端が真空発生器１１７に通じて他端が開口部６０５と連結した中空部６１１が設けられる。
ここで、接着ヘッド６０３に設けられた第１の開口部６０５を通じて、半導体デバイス１１３の接着ヘッド６０３との被接触面に設けられた光学的に読み取り可能な第１のアライメントマークを検出することができる。第１の開口部６０５に設けられたミラー６０７を、第１のアライメントマークを含む半導体デバイス１１３の表面の像が撮像用の第２の開口部６０９の方向に反射されるように設定し、反射された像を第２の開口部６０９から第１の撮像部１０９によって撮像することにより、第１のアライメントマークを撮像することができる。
半導体製造装置６００において、ミラー６０７の配置位置は、接着ヘッド６０３の第１の開口部６０５に限定されるわけではなく、第１のアライメントマークを含む半導体デバイスの表面の像を映すことができる位置に配置されていればよい。ミラー６０７の数は、１つ以上であってもよい。また、撮像用の第２の開口部６０９の配置位置は、接着ヘッド６０３に限定されるわけではなく、支持部１０５に設けられてもよい。この場合、第２の開口部６０９は、中空部６１１と連結してもよい。
半導体デバイスが微小である場合、該半導体デバイスを吸着、保持する接着ヘッドの大きさも小さく設計される。接着ヘッドの大きさが小さくなると、真空発生器に通じた中空部と、第１のアライメントを認識するためのアライメント認識領域とを、別個に接着ヘッドに設けることが困難になる場合がある。半導体製造装置６００における接着ユニット６０１においては、アライメント認識領域である第１の開口部６０５が真空発生器に通じていることにより、真空発生器に通じた別途の中空部を接着ヘッド６０３に設けることなく、微小な半導体デバイス１１３を吸着、保持できるとともに、第１のアライメントマークを撮像することができる。
本発明の半導体製造装置及び該半導体製造装置に用いられる接着ヘッドは以上に説明した実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。以上の説明では、半導体デバイスの損傷や被搭載体への接着性を考慮し、半導体デバイスと接触する部分に弾性材料を含む接着ヘッドを説明したが、接着ヘッドと半導体デバイスとの間に異物の混入がなく、被搭載体の被着面と半導体デバイスの表面全域との平行が維持できる場合は、接着ヘッドはアライメント認識領域を有してさえいれば、半導体デバイスと接触する部分に弾性材料を含まなくてもよい。この場合、例えば、接着ヘッドは、超硬やセラミックなどで構成されてもよい。
１００、６００：半導体製造装置
１０１、６０１：接着ユニット
１０２：中空部
１０３、６０３：接着ヘッド
１０４：第１の中空部
１０５：支持部
１０６：第２の中空部
１０７：制御部
１０９：第１の撮像部
１１１：第２の撮像部
１１３：半導体デバイス
１１５：被搭載体
２０１、２０３、３０１、３０３、４０７、４０９、５０７、５０９：アライメント認識領域
４０１、５０１：接着部
４０３、５０３：固定部
６０５：第１の開口部
６０７：ミラー
６０９：第２の開口部
６１１：中空部

Claims (13)

  1. 半導体デバイスと接触する部分に弾性部材を含み、
    前記半導体デバイスの被接触面に光学的に読み取り可能に設けられたマーカーを検出可能とする一つ以上のアライメントマーク認識領域を有し、
    前記弾性部材は、
    前記弾性部材を貫通する第１の開口部と、
    前記弾性部材を貫通する、前記第１の開口部から隔てられた第２の開口部と、
    を有し、
    前記第１の開口部は、前記半導体デバイスを保持し、
    前記一つ以上のアライメントマーク認識領域のうちの一つは、前記第２の開口部と重なる、接着ヘッド。
  2. 前記弾性部材は、前記第２の開口部に代えて切り欠き部を有する、請求項１に記載の接着ヘッド。
  3. 前記弾性部材は、前記弾性部材を貫通し、前記第１の開口部及び前記第２の開口部から隔てられた第３の開口部を有し、
    前記一つ以上のアライメントマーク認識領域のうちの別の一つは、前記第３の開口部に重なる、請求項１に記載の接着ヘッド。
  4. 前記第１の開口部は、真空発生器に連結するように構成されている、請求項１に記載の接着ヘッド。
  5. 前記弾性部材に連結される透光性の固定部をさらに備える、請求項１乃至４の何れか一項に記載の接着ヘッド。
  6. 半導体デバイスと接触する部分に弾性部材を含み、前記半導体デバイスの被接触面に光学的に読み取り可能に設けられた第１のマーカーを検出可能とする一つ以上のアライメントマーク認識領域を有する接着ヘッド、及び前記接着ヘッドを保持する支持部を有する接着ユニットと、
    前記アライメントマーク認識領域を通して前記第１のマーカーを認識し、前記第１のマーカーの位置に基づいて前記接着ユニットの移動及び回転を制御する制御部と、
    を備え、
    前記弾性部材は、第１の切り欠き部を有し、
    前記一つ以上のアライメントマーク認識領域のうちの一つは、前記第１の切り欠き部と重なる、半導体製造装置。
  7. 前記弾性部材は第２の切り欠き部を有し、
    前記一つ以上のアライメントマーク認識領域のうちの別の一つは、前記第２の切り欠き部と重なる、請求項６に記載の半導体製造装置。
  8. 前記接着ヘッドは、前記弾性部材に連結される透光性の固定部をさらに備える、請求項６に記載の半導体製造装置。
  9. 前記弾性部材は、第１の中空部を有し、
    前記支持部は、一端が真空発生器に連結するように構成され、他端が前記第１の中空部に連結するように構成された第２の中空部を有する、請求項８に記載の半導体製造装置。
  10. 前記透光性の固定部は、前記第１の中空部と連結される第３の中空部を備える、請求項９に記載の半導体製造装置。
  11. 前記接着ヘッドは、
    前記弾性部材を固定する透光性の固定部をさらに備え、
    前記弾性部材は、第１の中空部を有し、
    前記透光性の固定部は、前記第１の中空部に連結される第２の中空部を有する、請求項６に記載の半導体製造装置。
  12. 前記第１のマーカーを撮像する撮像部をさらに備え、
    前記制御部は、前記撮像部によって撮像された前記第１のマーカーの画像に基づいて、前記第１のマーカーの位置を認識する、請求項６乃至１１の何れか一項に記載の半導体製造装置。
  13. 前記制御部は、基板の表面に設けられた第２のマーカーを認識し、前記第２のマーカーの位置に基づいて、前記接着ユニットを移動及び回転を制御する、請求項６乃至１２の何れか一項に記載の半導体製造装置。
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