TW201806048A - 接合方法 - Google Patents

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Abstract

提供一種能夠將接合平台精度良好地定位之接合方法。
本發明的一個態樣，為一種接合方法，係使用了具有令接合平台以θ軸為中心而旋轉的旋轉驅動機構之接合裝置的接合方法，具備：將前述接合平台相對於前述θ軸予以鎖定，而將打線或凸塊接合至被保持於前述接合平台的基板的一部分區域之工程(e)；及解除相對於前述θ軸之接合平台的鎖定，令前述接合平台藉由前述旋轉驅動機構以前述θ軸為中心而旋轉之工程(f)；及將前述接合平台相對於前述θ軸予以鎖定，而將打線或凸塊接合至前述基板的剩餘的區域之工程(g)。

Description

接合方法
本發明有關接合(bonding)方法。
專利文獻1中，揭示在打線接合(wire bonding)裝置設置反轉單元，藉此能夠接合至具有比打線接合裝置的接合區域還廣的區域之基板。詳細來說，是將XY座標置於基板的中心時，令裏側的第1象限及第2象限一面朝X方向滑動一面進行接合，而令反轉後來到裏側之第3象限及第4象限一面朝X方向滑動一面進行接合。如此一來，便可接合至具有比裝置的接合區域還廣的區域之基板。
上述的打線接合裝置中，當將基板從接合平台卸下，令其往反轉單元移動而反轉時，於其移動時間基板的溫度會降低，因此反轉後必須做用以接合第3象限及第4象限之再預熱。其結果，會有生產性降低之情事，此外在基板發生破裂的危險性會增加。
此外，上述打線接合裝置中，當欲變更成厚度相異的基板而接合的情形下，操作者係調整裝置以便契 合基板的高度，因此品種交換等會花費時間。
專利文獻2中，揭示在打線接合裝置設置令接合平台旋轉之旋轉驅動機構，藉此能夠接合至具有比打線接合裝置的接合區域還廣的區域之基板。詳細來說，是將XY座標置於基板的中心時，以裝載有接合頭(bonding head)之XY平台一面擴展可動範圍一面對裏側的第1象限及第2象限進行接合，而對令其旋轉180°後來到裏側的第3象限及第4象限進行接合。如此一來，便可接合至具有比裝置的接合區域還廣的區域之基板。
上述的打線接合裝置中，接合平台本體的重量重，因此若藉由旋轉驅動機構令此一重的接合平台旋轉，則接合平台的剛性會降低，難以令接合平台確實地停止。此外接合處理中，會變得容易在接合平台發生振動。基於該些情事，上述的打線接合裝置中，難以將接合平台精度良好地定位，接合速度的高速化或精細間距(fine pitch)的接合亦變得困難。
專利文獻3中，揭示在打線接合裝置的旋轉軸設置由電磁鐵所達成之剎停手段，一旦柱(column)被停止在規定的旋轉位置，則控制電路會對電磁鐵進行通電而令電磁鐵吸附於碟盤來將旋轉軸固定。
上述的打線接合裝置中，是使用電磁鐵所造成之磁力，因此該磁力可能會對接合對象物內的半導體元件等帶來不良影響。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特許第4376889號公報
[專利文獻2]日本特開平10-303241號公報
[專利文獻3]日本特開昭58-87842號公報
本發明的一個態樣，其課題在於提供一種能夠將接合平台精度良好地定位之接合方法。
以下說明本發明的種種態樣。
〔1〕一種接合方法，係使用了具有令接合平台以θ軸為中心而旋轉的旋轉驅動機構之接合裝置的接合方法，其特徵為，具備：將前述接合平台相對於前述θ軸予以鎖定，而將打線或凸塊接合至被保持於前述接合平台的基板的一部分區域之工程(e)；及解除相對於前述θ軸之接合平台的鎖定，令前述接合平台藉由前述旋轉驅動機構以前述θ軸為中心而旋轉之工程(f)；及將前述接合平台相對於前述θ軸予以鎖定，而將打線或凸塊接合至前述基板的剩餘的區域之工程(g)。
〔2〕如上述〔1〕所述之接合方法，其中，前述基板為裝載於載帶之晶圓，前述載帶，具有將晶圓藉由定向平邊或缺口而予以定位之旋轉止擋，前述接合裝置，具有沿著X軸導件令前述接合平台移動之X軸驅動機構，於前述工程(e)之前，具有：將前述載帶收容於收容部之工程(a)；及將前述載帶聯繫至前述X軸驅動機構，藉由前述X軸驅動機構將前述載帶搬運至緩衝區域之工程(b)；及藉由前述X軸驅動機構令前述接合平台移動至前述緩衝區域，將前述載帶保持於前述接合平台之工程(c)；及藉由前述X軸驅動機構令前述接合平台移動至接合區域之工程(d)；前述工程(e)，為將前述接合平台相對於前述θ軸及前述X軸予以鎖定，而將打線或凸塊接合至被保持於前述接合平台的前述載帶的前述晶圓的一部分區域之工程，前述工程(g)，為將前述接合平台相對於前述θ軸及前述X軸予以鎖定，而將打線或凸塊接合至前述晶圓的剩餘的區域之工程。
〔3〕如上述〔2〕所述之接合方法，其中，前述接合裝置，具有沿著Z軸導件令前述接合平台移動之Z軸驅動機構， 前述工程(c)，為藉由前述Z軸驅動機構令接合平台朝下方移動而將前述載帶從前述X軸驅動機構卸下，藉由前述X軸驅動機構令前述接合平台移動至前述緩衝區域，而將前述載帶保持於前述接合平台之工程。
〔4〕如上述〔2〕或〔3〕所述之接合方法，其中，前述接合裝置，具有將前述接合平台加熱之加熱器，前述工程(c)，為藉由前述X軸驅動機構令前述接合平台移動至前述緩衝區域，對前述晶圓施加預熱，而將前述載帶保持於前述接合平台之工程。
〔5〕如上述〔2〕至〔4〕中任一項所述之接合方法，其中，前述接合裝置，具有辨識被保持於前述接合平台的前述晶圓的位置之辨識裝置，前述工程(d)，為藉由前述X軸驅動機構令前述接合平台移動至接合區域，當藉由前述辨識裝置辨識出前述晶圓的位置之結果，必須修正前述晶圓的前述θ軸的位置的情形下，藉由前述旋轉驅動機構修正前述晶圓的前述θ軸的位置之工程。
〔5-1〕如上述〔2〕至〔5〕中任一項所述之接合方法，其中，前述工程(f)，為解除相對於前述θ軸之接合平台的鎖定，令前述接合平台藉由前述旋轉驅動機構以前述θ軸為中心而旋轉，當藉由前述辨識裝置辨識出前述晶圓的位置之結果，必須修正前述晶圓的前述θ軸的位置的情形 下，藉由前述旋轉驅動機構修正前述晶圓的前述θ軸的位置之工程。
〔6〕如上述〔2〕至〔5〕、〔5-1〕中任一項所述之接合方法，其中，前述接合裝置，具有測定被保持於前述接合平台的前述晶圓的高度之測定裝置，前述工程(d)，為藉由前述X軸驅動機構令前述接合平台移動至接合區域，當藉由前述測定裝置測定出前述晶圓的高度之結果，必須修正前述晶圓的高度的情形下，藉由前述Z軸驅動機構修正前述晶圓的高度之工程。
〔7〕一種接合裝置，係將打線或凸塊接合至基板之接合裝置，其特徵為，具備：接合平台，保持前述基板；及θ軸導件，安裝於前述接合平台；及旋轉驅動機構，以θ軸為中心令前述θ軸導件旋轉；及第1鎖定部，為了將前述接合平台予以固定，藉由空氣的壓力對前述θ軸導件推壓。
〔8〕如上述〔7〕所述之接合裝置，其中，具有：X軸驅動機構，安裝於前述接合裝置，沿著X軸導件令前述接合平台移動；及第2鎖定部，為了將前述接合平台予以固定，藉由空氣的壓力對前述X軸導件推壓。
〔9〕如上述〔8〕所述之接合裝置，其中， 具有：Y軸驅動機構，安裝於前述接合裝置，沿著Y軸導件令前述接合平台移動；及第3鎖定部，為了將前述接合平台予以固定，藉由空氣的壓力對前述Y軸導件推壓。
〔10〕如上述〔8〕或〔9〕所述之接合裝置，其中，具有：Z軸驅動機構，安裝於前述接合裝置，沿著Z軸導件令前述接合平台移動；及第4鎖定部，為了將前述接合平台予以固定，藉由空氣的壓力對前述Z軸導件推壓。
〔11〕如上述〔8〕至〔10〕中任一項所述之接合裝置，其中，具有：收容部，收容前述基板；及接合區域；及緩衝區域，位於前述接合區域與前述收容部之間；及將前述基板聯繫至前述X軸驅動機構之手段；前述X軸驅動機構，為沿著前述X軸導件令前述接合平台在前述接合區域與前述緩衝區域之間移動之機構。
〔12〕如上述〔11〕所述之接合裝置，其中，前述基板為裝載有晶圓之載帶，前述載帶，具有將晶圓藉由定向平邊或缺口而予以定位之旋轉止擋。
〔13〕如上述〔8〕至〔12〕中任一項所述之 接合裝置，其中，具有將被保持於前述接合平台的前述基板加熱之加熱器。
〔14〕如上述〔10〕所述之接合裝置，其中，具有：測定裝置，測定被保持於前述接合平台的前述基板的高度；及控制部，當藉由前述測定裝置測定出前述基板的高度之結果，必須修正前述基板的高度的情形下，控制前述Z軸驅動機構以便修正前述基板的高度。
〔15〕如上述〔7〕至〔14〕中任一項所述之接合裝置，其中，具有：辨識裝置，辨識被保持於前述接合平台的前述基板的位置；及控制部，當藉由前述辨識裝置辨識出前述基板的位置之結果，必須修正前述基板的θ軸的位置的情形下，控制前述旋轉驅動機構以便修正前述基板的θ軸的位置。
〔16〕一種晶圓用載帶，係將打線或凸塊接合至晶圓時所使用之載帶，其特徵為，前述載帶，具有將晶圓藉由定向平邊或缺口而予以定位之旋轉止擋。
按照本發明的一個態樣，能夠提供一種能夠 將接合平台精度良好地定位之接合方法。
1‧‧‧接合平台
3‧‧‧緩衝單元
4‧‧‧接合區域
5‧‧‧升降機(上下驅動機構)
6‧‧‧推頂器
7‧‧‧匣
8‧‧‧載帶
9‧‧‧晶圓
9a‧‧‧定向平邊
10‧‧‧旋轉止擋
11‧‧‧臂
12‧‧‧接合頭
21‧‧‧θ軸(θ旋轉軸)
22‧‧‧θ軸導件
23‧‧‧θ軸導件鎖定部
23a‧‧‧第1鎖定部
24、25、26、27‧‧‧箭頭
28‧‧‧X軸導件
29‧‧‧X軸導件鎖定部
29a‧‧‧第2鎖定部
31‧‧‧洞
32‧‧‧Y軸導件
33‧‧‧Y軸導件鎖定部
33a‧‧‧第3鎖定部
34‧‧‧X平台
35‧‧‧Y平台
38‧‧‧加熱器
39‧‧‧遮熱板
41‧‧‧XY平台
42、43‧‧‧箭頭
44、45‧‧‧電磁閥
46、47‧‧‧空氣
[圖1]本發明的一個態樣之接合裝置模型示意俯視圖。
[圖2]裝載有晶圓之載帶示意俯視圖。
[圖3]圖1所示接合裝置的收容部、緩衝區域、接合平台、旋轉驅動機構、X軸驅動機構、Y軸驅動機構及Z軸驅動機構示意立體圖。
[圖4](A)為朝圖3所示箭頭100的方向觀看之X軸驅動機構及Y軸驅動機構示意圖、(B)為朝圖3所示箭頭101的方向觀看之X軸驅動機構及Y軸驅動機構示意圖、(C)為朝圖3示箭頭100的方向觀看之旋轉驅動機構示意圖。
[圖5](A)為將θ軸導件予以鎖定之機構說明模式圖、(B)為將X軸導件予以鎖定之機構說明模式圖。
[圖6]朝圖1所示箭頭102的方向觀看之接合裝置示意模式圖。
[圖7]裝載於載帶(C/T)之晶圓的搬運等示意流程圖。
[圖8]圖7所示旋轉部的流程圖。
[圖9]以圖10(E)所示工程與圖11(C)所示工程來測定晶圓的高度之方法的細節示意流程圖。
[圖10](A)~(E)為裝載於載帶之晶圓的搬運順序說明用俯視圖。
[圖11](A)~(E)為裝載於載帶之晶圓的搬運順序說明用俯視圖。
[圖12](A)~(E)為裝載於載帶之晶圓的搬運順序說明用俯視圖。
[圖13]本發明的另一個態樣之接合裝置模型示意俯視圖。
以下，利用圖面詳細說明本發明之實施形態。但，本發明不限定於以下之說明，凡所屬技術領域者自可容易理解在不脫離本發明的要旨及其範圍得將其形態及細節做各式各樣的變更。是故，本發明並非被解釋成限定於以下所示實施形態之記載內容。
圖1為本發明的一個態樣之接合裝置模型示意俯視圖。此接合裝置，為將打線或凸塊(bump)接合至基板之裝置。基板為裝載有晶圓9之載帶(carrier tape)(亦稱為載板或載體)8。此外，接合裝置，具有收容載帶8之匣(magazine)(亦稱為晶圓片匣或收容部)7、及令此匣7上下移動之升降機(上下驅動機構)5、及將收容於匣的載帶8予以推出之推頂器(pusher)6。在匣7的旁邊設有緩衝區域，在此緩衝區域配置有緩衝單元3。在緩衝區域的旁邊配置有接合區域4，在接合 區域4的鄰近配置有用來在接合區域4進行接合之接合頭12。此外，此接合裝置具有可在接合區域4與緩衝區域之間移動之接合平台1。
圖2為裝載有晶圓之載帶示意俯視圖。如圖2及圖1所示，在載帶8設有用來裝載晶圓9之窪陷或洞，在該窪陷或洞供晶圓9裝載。在載帶8設有旋轉止擋10，此旋轉止擋10設計成令其接觸晶圓9的定向平邊(orientation flat)9a來阻止晶圓9的旋轉。像這樣一面做晶圓9的定位一面在載帶8裝載晶圓9，因此相較於不使用載帶8之情形，於接合時晶圓9的定位會變得容易。
此外，在載帶8設有用來裝載晶圓之窪陷或洞(未圖示)。因此，便可在載帶8裝載晶圓。故，可將晶圓藉由定向平邊予以定位而裝載於載帶8。也就是說，能夠將晶圓容易地定位。
如上述般能夠在一種尺寸的載帶8裝載尺寸相異的晶圓，因此便能將尺寸相異的晶圓收容於匣。是故，便可因應種種的晶圓。
另，本實施形態中，是將和晶圓的定向平邊相對應之旋轉止擋10設於載帶8，但亦可將和晶圓的缺口(notch)相對應之旋轉止擋設於載帶。在該情形下，該旋轉止擋可設計成令其接觸至晶圓的缺口來阻止晶圓的旋轉。
此外，本實施形態中，是以裝載有晶圓之載帶作為基板，但並不限定於此，亦可使用裝載有晶圓之載 帶以外的基板，例如亦可使用裝載有框架(frame)、樣本、接合工件的任一者之載帶作為基板，亦可不使用載帶而以基板本身(例如晶圓、框架、樣本、接合工件)作為基板。
按照本實施形態，是將晶圓9裝載於載帶8，因此能夠在晶圓9的定向平邊9a或缺口之位置設置旋轉止擋10。因此，能夠將晶圓9在定位了的狀態下裝載於載帶8，故不需要檢測定向平邊等而修正晶圓9的方向之單元，生產性亦能提升。
圖3為圖1所示接合裝置的收容部、緩衝區域、接合平台、旋轉驅動機構、X軸驅動機構、Y軸驅動機構及Z軸驅動機構示意立體圖。圖4(A)為朝圖3所示箭頭100的方向觀看之X軸驅動機構及Y軸驅動機構示意圖、圖4(B)為朝圖3所示箭頭101的方向觀看之X軸驅動機構及Y軸驅動機構示意圖、圖4(C)為朝圖3示箭頭100的方向觀看之旋轉驅動機構示意圖。圖5(A)為將θ軸導件予以鎖定之機構說明模式圖、圖5(B)為將X軸導件予以鎖定之機構說明模式圖。
如圖3所示，匣7可藉由升降機5而上下移動。在匣7收容有載帶8，匣7內的載帶8可藉由推頂器(左右驅動機構)6而往緩衝區域的緩衝單元3推出。
接合平台1，設計成能夠將裝載著晶圓9的載帶8藉由真空吸附予以保持。在接合平台1安裝有圖4(C)所示之旋轉驅動機構及Z軸驅動機構。此旋轉驅動 機構係以θ軸(θ旋轉軸)21為中心而令接合平台1如圖3所示箭頭24般旋轉之機構。在接合平台1安裝有θ軸導件22，θ軸導件22設計成藉由旋轉驅動機構而以θ軸21為中心被旋轉。此外，此Z軸驅動機構係沿著Z軸導件(未圖示)令接合平台1朝圖3所示箭頭27的方向移動之機構。在前述Z軸導件設有將Z軸導件予以鎖定之未圖示的Z軸導件鎖定部。針對此Z軸導件鎖定部後述之。
在θ軸導件22設有將θ軸導件22予以鎖定之θ軸導件鎖定部23，θ軸導件鎖定部23具有藉由空氣的壓力而對θ軸導件22推壓之第1鎖定部23a。詳細來說，如圖5(A)所示，將空氣46供給至θ軸導件鎖定部23，藉由空氣的壓力將第1鎖定部23a如箭頭42般對θ軸導件22推壓而將θ軸導件22夾住鎖定，藉此θ軸導件22會被固定於θ軸導件鎖定部23而接合平台1會被固定。空氣的供給之ON及OFF是藉由電磁閥44控制。
旋轉驅動機構是構成為以θ軸為中心令接合平台1如箭頭24般自在地旋轉，因此藉由此旋轉驅動機構可在θ軸21上令接合平台1停止。但，僅靠此旋轉驅動機構不足以令接合平台1於旋轉方向停止。鑑此，設置θ軸導件鎖定部23，藉此即使接合平台1本體的重量重，仍能令接合平台1確實地停止，此外接合處理中能夠抑制在接合平台1發生振動。其結果，能夠將接合平台1精度良好地定位。
此外，在接合平台1安裝有圖4(A)、 (B)所示之X軸驅動機構及Y軸驅動機構。此X軸驅動機構係沿著X軸導件28令接合平台1朝箭頭25的方向移動之機構。此Y軸驅動機構係沿著Y軸導件32令接合平台1朝箭頭26的方向移動之機構。另，X軸驅動機構，係能夠沿著X軸導件28令接合平台1在接合區域4與緩衝區域之間移動之物。
詳細來說，如圖3及圖4(A)、(B)所示，X平台34設計成能夠沿著X軸導件28朝箭頭25的方向藉由X軸驅動機構令其移動。在此X平台34安裝有Y軸導件32，Y平台35設計成能夠沿著Y軸導件32朝箭頭26的方向藉由Y軸驅動機構令其移動。
在X軸導件28設有將X軸導件28予以鎖定之X軸導件鎖定部29，如圖5(B)所示，X軸導件鎖定部29具有藉由空氣47的壓力而對X軸導件28推壓之第2鎖定部29a。詳細來說，將空氣47供給至X軸導件鎖定部29，藉由空氣的壓力將第2鎖定部29a如箭頭43般對X軸導件28推壓而將X軸導件28夾住鎖定，藉此X軸導件鎖定部29會被固定於X軸導件28而X平台34會被固定。如此一來，便能於箭頭25的方向將接合平台1的移動予以固定。空氣的供給之ON及OFF是藉由電磁閥45控制。
X軸驅動機構是構成為沿著X軸導件28令接合平台1和X平台34一起朝箭頭25的方向自在地移動，因此藉由此X軸驅動機構可在X軸導件28上令接合平台 1和X平台34一起停止。但，僅靠此X軸驅動機構不足以令接合平台1於X軸方向停止。鑑此，設置X軸導件鎖定部29，藉此即使接合平台1本體的重量重，仍能令接合平台1確實地停止，此外接合處理中能夠抑制在接合平台1發生振動。其結果，能夠將接合平台1精度良好地定位。
在Y軸導件32設有將Y軸導件32予以鎖定之Y軸導件鎖定部33，Y軸導件鎖定部33具有藉由空氣的壓力而對Y軸導件32推壓之第3鎖定部33a。詳細來說，將空氣供給至Y軸導件鎖定部33，藉由空氣的壓力將第3鎖定部33a對Y軸導件32推壓而將Y軸導件32夾住鎖定，藉此Y軸導件鎖定部33會被固定於Y軸導件32而Y平台35會被固定。如此一來，便能於箭頭26的方向將接合平台1的移動予以固定。空氣的供給之ON及OFF是藉由電磁閥(未圖示)控制。
Y軸驅動機構是構成為沿著Y軸導件32令接合平台1和Y平台35一起朝箭頭26的方向自在地移動，因此藉由此Y軸驅動機構可在Y軸導件32上令接合平台1和Y平台35一起停止。但，僅靠此Y軸驅動機構不足以令接合平台1於Y軸方向停止。鑑此，設置Y軸導件鎖定部33，藉此即使接合平台1本體的重量重，仍能令接合平台1確實地停止，此外接合處理中能夠抑制在接合平台1發生振動。其結果，能夠將接合平台1精度良好地定位。
前述Z軸導件鎖定部具有藉由空氣的壓力對前述Z軸導件推壓之第4鎖定部(未圖示)。詳細來說，將空氣供給至Z軸導件鎖定部，藉由空氣的壓力將第4鎖定部對Z軸導件推壓而將Z軸導件夾住鎖定，藉此Z軸導件鎖定部會被固定於Z軸導件而Z平台(未圖示)會被固定。如此一來，便能於箭頭27的方向將接合平台1的移動予以固定。空氣的供給之ON及OFF是藉由電磁閥(未圖示)控制。
按照本實施形態，係具有Z軸驅動機構，因此能夠控制接合平台1的高度。如此一來，和θ軸的旋轉驅動機構及X軸驅動機構及Y軸驅動機構連動可達成各式各樣的動作。
此外，上述的X軸驅動機構、Y軸驅動機構、Z軸驅動機構及旋轉驅動機構，亦可使用凸輪(cam)機構，亦可為馬達與鎖定機構之組合。
此外，如上述般，即使令接合平台1帶有複數個驅動機構，藉由設置第1~第4鎖定部，會保有接合平台1的剛性，能夠抑制振動的發生。其結果，能夠將接合平台1精度良好地定位，亦可達成接合速度的高速化或精細間距的接合。此外，藉由設置第1~第4鎖定部，還能縮短整定時間(settling time)，因此載帶的搬運速度亦可提升。
此外，將第1鎖定部23a對θ軸導件22推壓時、將第2鎖定部29對X軸導件28推壓時等是使用空氣 的壓力，因此接合時能夠防止對晶圓內的半導體元件等造成影響。例如若使用電磁鐵等所造成之磁力，則該磁力可能會對晶圓內的半導體元件帶來不良影響，但若使用空氣的壓力，便不會帶來這樣的不良影響。
在X平台34安裝有圖1所示之臂11。此臂11，係進行下述事項之物，即，鉤住設於載帶8之洞31而將載帶8拉出、及鉤住洞31而將載帶8推出而予以排出。另，此臂11，亦可說是將基板聯繫至X軸驅動機構之手段。
圖6為朝圖1所示箭頭102的方向觀看之接合裝置示意模式圖。在接合平台1配置有加熱器38，此加熱器38為將裝載於載帶8之晶圓9予以加熱之物。此外，接合裝置，具有在圖1所示之接合區域4將打線或凸塊接合至晶圓9之接合頭12。此接合頭12安裝於驅動機構的XY平台41，藉由XY平台41而接合頭12可移動。此外，在XY平台41安裝有遮熱板39，此遮熱板39具有對於接合頭12將加熱器38的熱予以遮熱之頭護罩或閘門的功用。遮熱板39能夠和XY平台41連動而令其於XY方向移動。
遮熱板具有冷卻機能，因此會讓接合頭12不因來自接合平台1的加熱器38之熱而受到異常加熱，能夠減低接合頭12的溫度變化。如此一來，能夠防止接合位置的惡化。
此外，接合裝置可具有測定被保持於接合平 台1的晶圓9的高度之測定裝置。此測定裝置，可為測定晶圓9的高度或加熱器38的高度之數位式計器等，但可使用接合頭12的Z軸計數器。如此一來，便能測定銲針(capillary)碰觸至晶圓9之高度，因此在接合工程途中，可測定接合高度、予以修正、或發出錯誤。
此外，接合裝置，可具有當藉由上述的測定裝置測定出晶圓9的高度之結果，必須修正晶圓9的高度之情形下，控制Z軸驅動機構以便修正晶圓9的高度之控制部。
如上述般藉由Z軸驅動機構來修正晶圓9的高度之理由如下所述。要將接合平台1的表面(上面)完全水平地配置有其極限，有時接合平台1的表面相對於水平而言會以略微傾斜之狀態被配置。在該情形下，若藉由旋轉驅動機構令保持於接合平台1之晶圓9和接合平台1一起旋轉，則晶圓9的高度會變化，接合點會忽下忽上。這種時候若不修正晶圓9的高度而一面藉由辨識用相機來辨識接合位置一面進行接合，則會對辨識用相機的焦點深度、景深(成像清楚的範圍)帶來影響，而成為接合速度降低的因素。相對於此，藉由上述的測定裝置測定晶圓9的高度，而修正晶圓9的高度，藉此能使由辨識用相機達成之接合位置的精度提升，能夠抑制接合速度的降低。
此外，當晶圓9的厚度不同之物被搬運至接合區域4的情形下，亦可檢測成為異常，而亦可事前防止作業疏失的發生。
圖7為裝載於載帶(C/T)之晶圓的搬運等示意流程圖。圖10~圖12為裝載於載帶之晶圓的搬運順序說明用俯視圖。
首先，將載帶收容於匣(收容部)。接合平台1，如圖10(A)所示般位於接合區域4。接著，如圖10(B)所示，令接合平台1藉由X軸驅動機構移動至緩衝區域的C/T拉出位置(S1)。接著，將匣7內的載帶8藉由推頂器6推出(S2)，將載帶8聯繫至X軸驅動機構。亦即，將臂11鉤住載帶8的洞31。此處，當推頂器6所做的推出因扭矩限制錯誤等而NG的情形下，將載帶8往匣7內退回(S3)。然後再次將匣7內的載帶8藉由推頂器6推出(S2)。
另，本實施形態中，是令接合平台1移動至C/T拉出位置之後，將匣7內的載帶8藉由推頂器6推出，但亦可將匣7內的載帶8藉由推頂器6推出之後，再令接合平台1移動至C/T拉出位置。
接著，如圖10(C)所示，藉由X軸驅動機構令接合平台1移動至接合區域4，藉此將載帶8從匣7拉出至緩衝區域。如此一來，載帶8便被搬運至緩衝區域的預熱位置(S4)。
接著，如圖10(D)所示，藉由Z軸驅動機構令接合平台1朝下方(Z軸的下方)移動而將臂11從載帶8的洞31卸下，藉由X軸驅動機構令接合平台1移動至緩衝區域(S5)，藉由圖6所示之加熱器38開始對 晶圓9之預熱(S6)。然後，令裝載於載帶8之晶圓9真空吸附至接合平台1(S7)。此處，當發生了吸附錯誤的情形下，由作業者往匣7內退回(S8)。另，為了在將晶圓9吸附至接合平台1之前開始對晶圓9之預熱，可預先將對晶圓9之預熱予以編寫程式，該對晶圓9之預熱是利用了和加熱器的高度相應之輻射熱。
接著，如圖10(E)所示，藉由X軸驅動機構令接合平台1移動至接合區域(S9)。此時的移動時間亦施加對晶圓9之預熱。若於接合處理前一刻將晶圓9急速加熱，則晶圓9可能會破損或熱變形，但藉由像這樣施加預熱，便能抑制晶圓9的破損或熱變形。另，令接合平台1移動時可預先將θ軸導件22、X軸導件28、Y軸導件32及Z軸導件藉由θ軸導件鎖定部23、X軸導件鎖定部29及Y軸導件鎖定部33予以鎖定。
如上述般藉由Z軸驅動機構令接合平台1朝下方移動，藉由X軸驅動機構令接合平台1朝緩衝區域移動，將載帶8保持於接合平台1，令該接合平台1藉由X軸驅動機構朝接合區域移動，因此能夠減少接合平台1的移動量。
接著，如圖10(E)、圖11(A)、(B)所示，將打線或凸塊接合至晶圓9的裏側半邊的區域(S10)。此處，是依圖10(E)所示晶圓9的裏側右1/3之區域、如圖11(A)所示晶圓9的裏側中央1/3之區域、圖11(B)所示晶圓9的裏側左1/3之區域的順序分 成3次來接合，但依晶圓9的尺寸不同亦可分成1次或2次來接合。
接著，如圖11(C)所示，藉由旋轉驅動機構令接合平台1旋轉180°，藉此令載帶8旋轉180°，如圖11(D)、(E)及圖12(A)所示，將打線或凸塊接合至晶圓9的剩餘半邊的區域(S11)。另，接合的細節後述之。
接著，如圖12(B)所示，令接合平台1藉由X軸驅動機構移動至緩衝區域的C/T排出位置(S12)。接著，如圖12(C)所示，將載帶8載置於緩衝區域的緩衝單元3，藉由X軸驅動機構令接合平台1移動至接合區域4，令臂11移動至載帶8的排出開始位置(S13)。接著，如圖12(D)所示，令接合平台1移動至緩衝區域，藉此藉由臂11將載帶8推出而收容至匣7。
接著，藉由圖1所示之升降機5令接下來做接合處理之載帶在匣7內移動(S14)。然後，如圖12(E)所示，令接合平台1藉由X軸驅動機構移動至緩衝區域的C/T拉出位置，將匣7內的載帶8藉由推頂器6推出，將載帶8聯繫至X軸驅動機構。
圖8為圖7所示旋轉部的流程圖。
如圖10(E)所示，藉由X軸驅動機構令接合平台1移動至接合區域(S21，圖7的S9)。另，接合裝置，具有辨識保持於接合平台1的晶圓9的位置之辨識裝置(例 如攝像裝置)、及當藉由此辨識裝置辨識出晶圓9的位置之結果，必須修正晶圓9的θ軸的位置之情形下，控制旋轉驅動機構以便修正晶圓9的θ軸的位置之控制部(未圖示)。
接著，藉由前述辨識裝置辨識晶圓9的位置，當必須修正晶圓9的θ軸的位置之情形下，藉由旋轉驅動機構修正晶圓9的θ軸的位置(S22、S23)。接著，再次藉由前述辨識裝置辨識晶圓9的位置，判斷是否必須修正晶圓9的θ軸的位置。當判斷出必須修正的情形下，再次修正晶圓9的θ軸的位置。可反覆做修正直到被判斷出不須修正為止，亦可預先指定修正次數，若超出該指定的次數則發出錯誤。
當判斷出不須修正的情形下，藉由θ軸導件鎖定部23將θ軸導件22鎖定。此外藉由X軸導件鎖定部29將X軸導件28鎖定，藉由Y軸導件鎖定部33將Y軸導件32鎖定，藉由Z軸導件鎖定部將Z軸導件鎖定。如此一來，晶圓9的定位完畢(S24)。
接著，如圖10(E)、圖11(A)、(B)所示，將打線或凸塊接合至晶圓9的裏側半邊的區域(第1、第2象限)(S25)。於晶圓移動時解除驅動軸的鎖定，於驅動完畢後再度鎖定。
接著，如圖11(B)所示，晶圓9的裏側的接合完畢(S26)，其後，解除對各軸的鎖定(S27)。接著，如圖11(C)所示，藉由旋轉驅動機構令接合平台1 旋轉180°，藉此令載帶8旋轉180°(S28)。
接著，藉由前述辨識裝置辨識晶圓9的位置，當必須修正晶圓9的θ軸的位置之情形下，藉由旋轉驅動機構修正晶圓9的θ軸的位置(S29、S30)。接著，再次藉由前述辨識裝置辨識晶圓9的位置，判斷是否必須修正晶圓9的θ軸的位置。當判斷出必須修正的情形下，再次修正晶圓9的θ軸的位置。可反覆做修正直到被判斷出不須修正為止，亦可預先指定修正次數，若超出該指定的次數則發出錯誤。
當判斷出不須修正的情形下，藉由θ軸導件鎖定部23將θ軸導件22鎖定。此外藉由X軸導件鎖定部29將X軸導件28鎖定，藉由Y軸導件鎖定部33將Y軸導件32鎖定，藉由Z軸導件鎖定部將Z軸導件鎖定。如此一來，晶圓9的定位完畢(S31)。
接著，如圖11(D)、(E)及圖12(A)所示，將打線或凸塊接合至晶圓9的剩餘半邊的區域(第3、第4象限)(S32)。
接著，如圖12(B)所示，亦可不變更載帶8的朝向而令接合平台1藉由X軸驅動機構移動至緩衝區域的C/T排出位置(S33、S35)。但，亦可藉由旋轉驅動機構令接合平台1旋轉180°，藉此將載帶8的朝向擺回圖10(A)所示之朝向，而令接合平台1藉由X軸驅動機構移動至緩衝區域的C/T排出位置(S34、S35)。
圖9為以圖10(E)所示工程與圖11(C)所 示工程來測定晶圓的高度之方法的細節示意流程圖。
如圖10(E)所示，藉由X軸驅動機構令接合平台1移動至接合區域之後，藉由測定裝置測定晶圓9的高度。也就是說，以接合頭的Z軸計數器測定銲針碰觸至晶圓9之高度，來測定Z軸原點與碰觸點之距離(S41)。其結果，當必項修正晶圓9的高度之情形下，藉由Z軸驅動機構修正晶圓9的高度(S42、S43)。
接著，再次藉由前述測定裝置測定晶圓9的高度，判斷是否必須修正晶圓9的高度。當判斷出必須修正的情形下，再次修正晶圓9的高度。可反覆做修正直到被判斷出不須修正為止，亦可預先指定修正次數，若超出該指定的次數則發出錯誤。
當判斷出不須修正的情形下，藉由Z軸導件鎖定部將Z軸導件鎖定。如此一來，晶圓9的高度定位完畢。接著，將打線或凸塊接合至晶圓9的裏側半邊的區域(第1、第2象限)(S44)。
圖11(C)所示工程中亦以如同上述之方法進行晶圓9的高度修正等。
此外，亦可對欲接合之第1~第4象限的各象限每一者以如同上述之方法進行晶圓9的高度修正等。如此一來，便能更嚴謹地調整晶圓的翹曲所造成之高度變化，可達成更高品質的接合。
此外，藉由旋轉驅動機構令載帶8旋轉180°之後即使晶圓9的接合高度變化，也能因應該變化，可達 成高品質的接合。
圖13為本發明的另一個態樣之接合裝置模型示意俯視圖，對於和圖1同一部分標記同一符號。此接合裝置，為在圖1所示接合裝置的右側，配置緩衝區域的緩衝單元、匣及升降機之物(未圖示)。如此一來，便可將裝載著接合結束後的晶圓9之載帶8往右側排出。
按照本實施形態，藉由將擴展接合區域之裝置與X、Y、Z軸驅動、θ旋轉的接合平台予以組合，便能盡可能地擴展接合區域，能夠提升品種因應性。
此外，本實施形態中，對各軸設置鎖定機構，藉此可望有下述之效果。
‧驅動源的小型化(成本減低)
‧定位精度提升(生產性提升)
‧各軸整定時間的縮短(生產性提升)
此外，本實施形態中，設置θ軸的旋轉驅動機構，藉此可望有下述之效果。
‧預熱一次即完成，晶圓等容易破損之製品的產量會提升(生產性提升)。
‧預熱一次即完成，生產性提升(生產性提升)。
‧不需另行配置之反轉單元(小空間化、成本減低)。
此外，本實施形態中，設置Z軸驅動機構，藉此可望有下述之效果。
‧不需因晶圓的厚度的不同而更換加熱器(板)(品 種因應性提升)。
此外，本實施形態中，在接合頭安裝遮熱板(護罩/閘門)，藉此可望有下述之效果。
‧能夠減低接合頭的溫度變化，因此防止接合位置的惡化。
藉由以上，能夠有效率地接合習知接合裝置中無法因應之6英吋晶圓等廣區域的工件，因此總體而言生產性(產量)會提升。
1‧‧‧接合平台
3‧‧‧緩衝單元
5‧‧‧升降機(上下驅動機構)
6‧‧‧推頂器
7‧‧‧匣
8‧‧‧載帶
9‧‧‧晶圓
24、25、26、27‧‧‧箭頭
28‧‧‧X軸導件
29‧‧‧X軸導件鎖定部
32‧‧‧Y軸導件
34‧‧‧X平台
35‧‧‧Y平台
100、101‧‧‧箭頭

Claims (6)

  1. 一種接合方法，係使用了具有令接合平台以θ軸為中心而旋轉的旋轉驅動機構之接合裝置的接合方法，其特徵為，具備：將前述接合平台相對於前述θ軸予以鎖定，而將打線或凸塊接合至被保持於前述接合平台的基板的一部分區域之工程(e)；及解除相對於前述θ軸之接合平台的鎖定，令前述接合平台藉由前述旋轉驅動機構以前述θ軸為中心而旋轉之工程(f)；及將前述接合平台相對於前述θ軸予以鎖定，而將打線或凸塊接合至前述基板的剩餘的區域之工程(g)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之接合方法，其中，前述基板為裝載於載帶之晶圓，前述載帶，具有將晶圓藉由定向平邊或缺口而予以定位之旋轉止擋，前述接合裝置，具有沿著X軸導件令前述接合平台移動之X軸驅動機構，於前述工程(e)之前，具有：將前述載帶收容於收容部之工程(a)；及將前述載帶聯繫至前述X軸驅動機構，藉由前述X軸驅動機構將前述載帶搬運至緩衝區域之工程(b)；及藉由前述X軸驅動機構令前述接合平台移動至前述緩衝區域，將前述載帶保持於前述接合平台之工程(c)； 及藉由前述X軸驅動機構令前述接合平台移動至接合區域之工程(d)；前述工程(e)，為將前述接合平台相對於前述θ軸及前述X軸予以鎖定，而將打線或凸塊接合至被保持於前述接合平台的前述載帶的前述晶圓的一部分區域之工程，前述工程(g)，為將前述接合平台相對於前述θ軸及前述X軸予以鎖定，而將打線或凸塊接合至前述晶圓的剩餘的區域之工程。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之接合方法，其中，前述接合裝置，具有沿著Z軸導件令前述接合平台移動之Z軸驅動機構，前述工程(c)，為藉由前述Z軸驅動機構令接合平台朝下方移動而將前述載帶從前述X軸驅動機構卸下，藉由前述X軸驅動機構令前述接合平台移動至前述緩衝區域，而將前述載帶保持於前述接合平台之工程。
  4. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之接合方法，其中，前述接合裝置，具有將前述接合平台加熱之加熱器，前述工程(c)，為藉由前述X軸驅動機構令前述接合平台移動至前述緩衝區域，對前述晶圓施加預熱，而將前述載帶保持於前述接合平台之工程。
  5. 如申請專利範圍第2項至第4項中任一項所述之接合方法，其中， 前述接合裝置，具有辨識被保持於前述接合平台的前述晶圓的位置之辨識裝置，前述工程(d)，為藉由前述X軸驅動機構令前述接合平台移動至接合區域，當藉由前述辨識裝置辨識出前述晶圓的位置之結果，必須修正前述晶圓的前述θ軸的位置的情形下，藉由前述旋轉驅動機構修正前述晶圓的前述θ軸的位置之工程。
  6. 如申請專利範圍第2項至第5項中任一項所述之接合方法，其中，前述接合裝置，具有測定被保持於前述接合平台的前述晶圓的高度之測定裝置，前述工程(d)，為藉由前述X軸驅動機構令前述接合平台移動至接合區域，當藉由前述測定裝置測定出前述晶圓的高度之結果，必須修正前述晶圓的高度的情形下，藉由前述Z軸驅動機構修正前述晶圓的高度之工程。
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