TW201826427A

TW201826427A - 黏晶機

Info

Publication number: TW201826427A
Application number: TW106138575A
Authority: TW
Inventors: 川合章仁; 森數洋司
Original assignee: 日商迪思科股份有限公司
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2017-11-08
Publication date: 2018-07-16
Also published as: JP2018098441A; KR102399929B1; CN108206150B; CN108206150A; KR20180070479A

Abstract

本發明應解決的課題是在於提供一種將LED、IC、LSI等的裝置效率佳地接合於基板的黏晶機。　　其解決手段，若根據本發明，則可一種黏晶機，至少由下列機構所構成：　　基板保持機構(42)，其係具有被規定於X軸方向、Y軸方向的保持面，該保持面係保持基板，該基板係於磊晶基板(201)、(221)、(241)的上面隔著剝離層(30)來層疊LED層，接合裝置；　　晶圓保持機構(50)，其係保持複數的裝置隔著剝離層(30)來配設於表面的晶圓(LED晶圓(20)、(22)、(24))的外周；　　對面機構，其係使該晶圓保持機構(50)所保持的晶圓的表面與被該基板保持機構(42)所保持的基板的上面對面；　　裝置定位機構，其係於X方向、Y方向相對地移動該基板保持機構(42)與該晶圓保持機構(50)，而將被配設於晶圓的裝置定位於基板的預定位置；及　　雷射照射機構，其係從晶圓的背面照射雷射光線，破壞對應的裝置的剝離層，將裝置接合至基板的預定位置。

Description

黏晶機

[0001] 本發明是有關將複數的裝置效率佳地接合於配線基板的黏晶機。

[0002] 藉由磊晶層及被配設於N型半導體層和P型半導體層的電極所構成的複數的LED依據分割預定線來區劃而形成的晶圓是分割預定線會藉由雷射光線等來與磊晶基板一起被切斷而產生各個的LED，該磊晶層是在藍寶石基板、SiC基板等的磊晶基板的上面藉由磊晶成長由緩衝層、N型半導體層、發光層及P型半導體層所成。然後，各個被分割的紅色LED、綠色LED、藍色LED是作為模組藉由接合於模組晶片(基板)的黏晶機來組裝，例如被使用於監視器等(例如參照專利文獻1)。　　[0003] IC、LSI等的裝置也被貼於切割膠帶，從被分割成各個的裝置的晶圓選擇性地藉由夾頭來拾取，藉由黏晶機來接合於配線基板。 [先前技術文獻] [專利文獻] 　　[0004] 　　[專利文獻1]日本特開平10-305420號公報

(發明所欲解決的課題) 　　[0005] 藉由上述的黏晶機以LED作為模組組裝時，將分割後的LED一個一個接合於模組晶片等費事，由於近年來LED小型化，因此會有生產性惡化的問題。　　[0006] 並且，IC、LSI等的裝置的尺寸也慢慢地小型化進展至一邊為100μm以下、50μm以下，厚度也薄至20μm以下，因此會有極難以從被貼於切割膠帶被分割成各個的裝置的晶圓，選擇性地頂起裝置，藉由夾頭來拾取而接合於配線基板的問題。　　[0007] 本發明是有鑑於上述事實而研發者，其主要的技術課題是在於提供一種將小型化、薄化進展的LED、IC、LSI等的裝置效率佳地接合於基板側的黏晶機。 (用以解決課題的手段) 　　[0008] 為了解決上述主要的技術課題，若根據本發明，則提供一種黏晶機，係將裝置接合於基板之黏晶機，其特徵係至少由下列所構成：　　基板保持機構，其係具有保持面，該保持面係保持接合有裝置的基板，被規定於X軸方向、Y軸方向；　　晶圓保持機構，其係保持複數的裝置隔著剝離層來配設於表面的晶圓的外周；　　對面機構，其係使該晶圓保持機構所保持的晶圓的表面與被保持於該基板保持機構的基板的上面對面；　　裝置定位機構，其係於X方向、Y方向相對地移動該基板保持機構與該晶圓保持機構，而將被配設於晶圓的裝置定位於基板的預定位置；及　　雷射照射機構，其係從晶圓的背面照射雷射光線，破壞對應的裝置的剝離層，將裝置接合至基板的預定位置。　　[0009] 在該基板配設有與裝置的電極對峙的電極，在基板側或裝置側鋪設有黏接層，藉由對應於該裝置而被照射的雷射光線的衝撃波來將裝置接合至基板的預定位置為理想，該黏接材是可採用各向異性導電體的黏接材。　　[0010] 該晶圓保持機構亦可為配設2個以上，2種類以上的裝置可選擇性地定位於該基板，　　該雷射光線照射機構係可由下列所構成：　　雷射振盪器，其係振盪脈衝雷射光線；　　fθ透鏡，其係將該雷射振盪器所振盪的雷射光線予以集光於被該晶圓保持機構所保持的晶圓的剝離層；及　　定位單元，其係被配設於該雷射振盪器與該fθ透鏡之間，將雷射光線定位於對應的裝置。　　[0011] 該定位單元是可由：將該雷射振盪器所振盪後的雷射光線偏向至X方向的X方向AOD及偏向至Y方向的Y方向AOD，或將該雷射振盪器所振盪後的雷射光線偏向至X方向的X方向共振式掃描器及偏向至Y方向的Y方向共振式掃描器，或將該雷射振盪器所振盪後的雷射光線偏向至X方向的X方向檢流計掃描器及偏向至Y方向的Y方向檢流計掃描器所構成，除該等外，亦可更具備多面反射鏡。 [發明的效果] 　　[0012] 本發明的黏晶機是至少由下列機構所構成：　　基板保持機構，其係具有保持面，該保持面係保持接合有裝置的基板，被規定於X軸方向、Y軸方向；　　晶圓保持機構，其係保持複數的裝置隔著剝離層來配設於表面的晶圓的外周；　　對面機構，其係使該晶圓保持機構所保持的晶圓的表面與被保持於該基板保持機構的基板的上面對面；　　裝置定位機構，其係於X方向、Y方向相對地移動該基板保持機構與該晶圓保持機構，而將被配設於晶圓的裝置定位於基板的預定位置；及　　雷射照射機構，其係從晶圓的背面照射雷射光線，破壞對應的裝置的剝離層，將裝置接合至基板的預定位置，　　藉此，不須從被分割成各個的裝置的晶圓選擇性地頂起裝置而藉由夾頭來拾取，可進行接合，即使裝置的尺寸變小，還是可效率佳地接合，相較於以往的黏晶機，生產性會更加地提升。

[0014] 以下，參照附圖來詳細說明有關藉由本發明所構成的黏晶機的適當的實施形態。　　[0015] 一邊參照圖1，一邊說明有關本實施形態的黏晶機40。　　圖所示的黏晶機40是具備：　　基台41；　　基板保持機構42，其係保持接合有裝置的基板；　　移動機構43，其係使基板保持機構42移動；　　雷射光線照射機構44，其係照射雷射光線；　　框體45，其係從基台41的上面延伸至上方，接著實質上水平延伸，內藏有該雷射光線照射機構44；及　　控制機構，其係藉由後述的電腦來構成，　　構成為藉由該控制機構來控制各機構。　　並且，在水平延伸的該框體45的前端部的下面是配設有：　　集光器44a，其係包含構成雷射光線照射機構44的fθ透鏡；　　晶圓保持機構50，其係保持相對於該集光器44a在以圖中箭號X所示的方向排列鄰接配設的複數的裝置晶圓；及　　攝像機構48，其係用以攝取被加工物的加工領域。　　[0016] 基板保持機構42是包含：　　矩形狀的X方向可動板60，其係於圖中以箭號X所示的X方向移動自如地被搭載於基台41；　　矩形狀的Y方向可動板61，其係於圖中以箭號Y所示的Y方向移動自如地被搭載於X方向可動板60；　　圓筒狀的支柱62，其係被固定於Y方向可動板61的上面；及　　矩形狀的蓋板63，其係被固定於支柱62的上端。　　在蓋板63是配設有通過被形成於該蓋板63上的長孔來延伸至上方之保持圓形狀的被加工物的保持平台64。被加工物是藉由構成此保持平台64的上面之被連接至未圖示吸引機構的吸附吸盤來吸引保持。在保持平台64的外周是配設有把持經由黏著膠帶來保持的框架而固定被加工物的夾緊裝置65。另外，在本實施形態所謂的X方向是在圖1以箭號X所示的方向，Y方向是在圖1以箭號Y所示的方向，與X方向正交的方向。以X方向、Y方向所規定的平面是實質上水平。　　[0017] 作為具有本發明的裝置定位機構的機能之移動機構43是包含X方向移動機構80及Y方向移動機構82。X方向移動機構80是將馬達的旋轉運動變換成直線運動而傳達至X方向可動板60，沿著基台41上的導軌來使X方向可動板60進退於X方向。Y方向移動機構82是將馬達的旋轉運動變換成直線運動，傳達至Y方向可動板61，沿著X方向可動板60上的導軌來使Y方向可動板61進退於Y方向。另外，雖圖示省略，但實際在X方向移動機構80、Y方向移動機構82是分別配設有位置檢測機構，保持平台64的X方向的位置、Y方向的位置、周方向的旋轉位置會被正確地檢測出，X方向移動機構80、Y方向移動機構82會根據從後述的控制機構所指示的訊號來驅動，可將上述保持平台正確地定位於任意的位置及角度。　　[0018] 該攝像機構48是具備構成顯微鏡的光學系及攝像元件(CCD)，將攝像後的畫像訊號傳送至該控制機構，構成可顯示於未圖示的顯示機構。另外，控制機構是藉由電腦來構成，具備：按照控制程式來運算處理的中央運算處理裝置(CPU)，儲存控制程式等的唯讀記憶體(ROM)，用以暫時性地儲存檢測出的檢測值、運算結果等之可讀寫的隨機存取記憶體(RAM)，輸入介面及輸出介面(有關詳細的圖示是省略)。　　[0019] 根據圖2來說明有關從集光器44a照射雷射光線的雷射光線照射機構44。　　雷射光線照射機構44是例如圖2(a)所示般，具備：　　雷射振盪器44b，其係振盪雷射光線LB；　　衰減器44c，其係使從雷射振盪器44b振盪的雷射光線LB的透過率變化，調整輸出；及　　定位單元44d，其係發揮將雷射光線LB的光軸的角度定位於保持平台64的預定的位置之作用，本實施形態的該定位單元44d是包含：將光軸偏向於X方向的音響光學元件(以下稱為「X方向AOD」)44d1，及藉由與該X方向AOD44d1同樣的構成，將該光軸偏向於Y方向的音響光學元件(以下稱為「Y方向AOD」)44d2；　　反射鏡44f，其係將藉由X方向AOD44d1、Y方向AOD44d2的作用而被偏向的該光軸朝向保持平台64反射；及　　集光器44a，其係使藉由反射鏡44f所反射的雷射光線LB1~LB2對於後述的被加工物集光。　　[0020] 集光器44a是包含fθ透鏡44g，從該集光器44a照射的雷射光線的照射位置是藉由構成上述定位單元44d的X方向AOD44d1、Y方向AOD44d2來控制於LB1~LB2的範圍，構成可照射至fθ透鏡44g的所望的位置。藉由適當控制該X方向AOD44d1、Y方向AOD44d2，構成可將雷射光線LB1~LB2定位照射至被保持於晶圓保持環52、53、54的晶圓的所望的位置，該等晶圓保持環52、53、54是被定位於集光器44a的正下方，可在圖2所記載之與紙面垂直的Y方向、表示紙面的左右方向的X方向控制其照射位置。另外，將該雷射光線照射至fθ透鏡44g的所望的位置之定位單元44d是不限於由上述X方向AOD44d1、Y方向AOD44d2所構成者，只要是可將雷射光線的照射方向偏向的機構，亦可使用其他的機構，例如X方向共振式掃描器、Y方向共振式掃描器、X方向檢流計掃描器、Y方向檢流計掃描器等。而且，雷射光線照射機構44是不限於只具備上述的構成。例如圖2(b)所示般，除X方向AOD44d1、Y方向AOD44d2之外，亦可具備被構成為旋轉於以箭號44i所示的方向之多面反射鏡44h。該多面反射鏡44h是配合從雷射振盪器44b振盪的脈衝雷射光線的頻率，藉由多邊形馬達(未圖示)來驅動高速旋轉而使雷射光線LB的照射方向高速變化(參照以2點虛線所示的44h´)。藉此，可針對被保持於晶圓保持環52、53、54的晶圓的複數的所望的位置高速地照射雷射光線。　　[0021] 回到圖1繼續說明，如圖中擴大顯示般，本實施形態的晶圓保持機構50是具備：　　晶圓保持環52、53、54，其係可保持形成有裝置的3種類的晶圓；　　保持臂52d、53d、54d(有關54d是參照圖7)，其係支撐晶圓保持環52、53、54；及　　保持基體56，其係為了支撐該保持臂52d、53d、54d，而被配設在該框體45的前端部的下面。　　保持基體56是例如形成大致三角柱形狀，在該保持基體56的3個的側壁面是分別形成有開口於上下方向的開口孔56a、56b、56c(有關56c是參照圖7)，保持臂52d、53d、54d是經由開口孔56a、56b、56c來連結至被內藏於保持基體56的驅動機構(圖示是省略)。而且，保持基體56是構成可藉由未圖示的驅動機構來旋轉於以箭號56d所示的方向，可使晶圓保持環52、53、54針對被保持於保持平台64上的晶圓的正上方位置選擇性地定位。　　[0022] 晶圓保持環52、53、54是具有配合分別所保持的晶圓的尺寸來形成之貫通於上下方向的開口部58，載置晶圓的環狀的階差部52a、53a、54a會沿著晶圓保持環52、53、54的內側來配設。在階差部52a、53a、54a的上面是用以吸引保持所被載置的晶圓之吸引孔52b、53b、54b會在周方向取預定的間隔來配設複數個，藉由連接至未圖示的吸引機構，可吸引保持被載置於該階差部52a、53a、54a上的晶圓。在晶圓保持環52、53、54的開口部58是形成有直線部52c、53c、54c，藉由使對向晶圓的參考面來定位載置，可正確地規定被保持於晶圓保持環52、53、54的晶圓的方向。另外，吸引孔52b、53b、54b與該吸引機構是經由沿著晶圓保持環52、53、54及保持臂52d、53d、54d而形成的吸引通路來連結。　　[0023] 保持晶圓的晶圓保持環52、53、54是可藉由支撐被配設在保持基體56內部的保持臂52d、53d、54d之該驅動機構來使旋轉於以箭號p所示的方向，亦可將被保持於晶圓保持環52、53、54的裝置晶圓的表面、背面的任一方朝向上方或下方。而且，晶圓保持環52、53、54是構成可依據該控制機構的指令來使移動於以箭號q所示的上下方向，可正確地定位於所望的高度位置。　　[0024] 本實施形態的黏晶機40是大概具有以上般的構成，在本實施形態中被接合的裝置為紅色LED、綠色LED、藍色LED，形成有該紅色LED、綠色LED、藍色LED的晶圓為LED晶圓，接合有該紅色LED、綠色LED、藍色LED的基板為構成3色的LED的模組晶片，舉形成有複數個該模組晶片的基板為模組基板的情況為例，說明有關其作用。　　[0025] 如圖3(a)所示般，模組基板10是形成大致圓板形狀，將背面10b側貼附於黏著膠帶T，經由黏著膠帶T來保持於環狀的框架F(參照圖3(b))。模組基板10是以直徑4英吋≒100mm所形成，在藉由分割預定線來區劃成格子狀的表面10a側的各領域形成有接合LED的基板，亦即形成有模組晶片12。　　[0026] 各模組晶片12是如在圖中擴大模組基板10的一部分而顯示般至少具備：　　收容領域121，其係由具有接合紅色LED的矩形狀的開口部之凹部所成；　　收容領域122，其係由具有接合綠色LED的矩形狀的開口部之凹部所成；及　　收容領域123，其係由具有接合藍色LED的矩形狀的開口部之凹部所成，　　在各收容領域121~123的各底部，在收容LED時各LED的電極(陽極電極、陰極電極)所對峙的電極，亦即凸塊124會各配設2個。　　[0027] 在模組晶片12的各收容領域121~123鄰接於長邊方向的上面是設有6個與被配設於各收容領域121~123的該凸塊124、124導通的電極125，成為從該電極125經由凸塊124、124來供給電力至被收容於各收容領域121~123的LED之構造。該模組晶片12的外徑尺寸是以平面視長邊方向40μm、短邊方向10μm程度的大小來形成，各收容領域的開口是以1邊為9μm的正方形所形成。另外，被表現於圖3的模組基板10上的模組晶片12是基於說明的方便起見，被記載成比實尺寸更大，實際是比被圖示的模組晶片12更極小，更多的模組晶片12會被形成於模組基板10上。　　[0028] 在圖4(a)~(c)中顯示形成有作為被接合於上述的模組晶片12的裝置的紅色LED21之LED晶圓20、形成有綠色LED23之LED晶圓22、形成有藍色LED25之LED晶圓24，及各個的一部分擴大剖面圖A-A、B-B、C-C。各LED晶圓20、22、24是如圖所示般，形成大致圓板狀，以和模組基板10大致相同的尺寸(直徑4英吋≒100mm)來構成。各LED晶圓20、22、24皆是在藍寶石基板或SiC基板等的磊晶基板201、221、241的上面隔著由Ga化合物(例如氮化鎵：GaN)所成的剝離層30來形成有構成發光成紅色的LED21、發光成綠色的LED23、發光成藍色的LED25(以下將LED21稱為紅色LED21、將LED23稱為綠色LED23、將LED25稱為藍色LED25)之LED層。該紅色LED21、綠色LED23、藍色LED25是各個的尺寸為以平面視8μm×8μm的尺寸來形成，藉由由N型半導體層、發光層、P型半導體層所成的磊晶層及被配設於該磊晶層的上面之由P型半導體、N型半導體所成的電極來構成(圖示是省略)。在各LED晶圓20、22、24中鄰接的LED是取預定的間隔202、222、242來區劃形成，形成有構成各LED間的預定的間隔202、222、242的領域是成為從在形成該LED層時被遮罩的情形露出剝離層30的狀態。如上述般，該紅色LED21、綠色LED23、藍色LED25是各個的尺寸為以平面視1邊8μm的正方形狀所形成，藉此可被收容於形成1邊為9μm的正方形狀的模組晶片12的各收容領域121~123。　　[0029] 在各LED晶圓20、22、24的外周是形成有表示結晶方位的直線部分，所謂參考面OF，且被形成於LED晶圓20、22、24的上面的紅色LED21、綠色LED23、藍色LED25是以該結晶方位基準來配列於預定的方向。紅色LED21、綠色LED23、藍色LED25的紅色、綠色、藍色的發光是可藉由變更構成發光層的材料來取得為人所知，例如，紅色LED21是使用鋁鎵砷(AlGaAs)，綠色LED23是使用磷化鎵(GaP)，藍色LED25是使用氮化鎵(GaN)。另外，形成本發明的紅色LED21、綠色LED23、藍色LED25的材料是不限於此，可採用供以使各色發光的周知的材料，亦可使用其他的材料來使各色發光。並且，在本實施形態中，如圖4(b)、(c)所示般，在表面具備綠色LED23、藍色LED25的LED晶圓22、24是在後述的LED收容工程時，綠色LED23、藍色LED25會以不和先被收容於模組晶片12的LED重疊的方式取間隔222、242來形成於LED晶圓22、24的表面。有關此點後面詳述。　　[0030] 根據圖1、5~11來說明有關將紅色LED21、綠色LED23、藍色LED25接合於被形成在模組基板10的模組晶片12之工程。一旦準備了上述LED晶圓20、22、24及模組基板10，則實施定位工程及LED收容工程，該定位工程是將該LED晶圓20、22、24的紅色LED21、綠色LED23、藍色LED25定位於該模組晶片12的預定的收容領域121~123，該LED收容工程是從該磊晶基板201、221、241剝離各LED，將各LED收容於該模組晶片的紅、綠、藍的LED所被收容的預定的收容領域121~123，進行接合。　　[0031] 首先，藉由作動移動機構43，使被配設於圖1所示的黏晶機40的基板保持機構42之保持平台64成為移動至圖中前側的基板搭載領域的狀態。一旦使保持平台64移動至圖1所示的位置，則在保持平台64的上面，經由黏著膠帶T來使藉由框架F而保持的模組基板10的表面10a朝上方、背面10b側朝下方載置，使未圖示吸引機構作動，吸引保持於保持平台64上，且一旦藉由被配設於保持平台64的外周之夾緊裝置機構65來固定模組基板10的該框架F，則利用上述的攝像機構48來攝取吸引保持於保持平台64上的模組基板10，實行進行雷射光線照射機構44的集光器44a與模組基板10的位置的對位之對準。　　[0032] 一旦實行該對準而兩者的對位完了，則依據未圖示控制機構的指令來將晶圓保持環52、53、54的位置下降至下方。一旦晶圓保持環52被定位成圖1所示的狀態，則如圖5(a)所示般，將形成有紅色LED21的LED晶圓20載置於晶圓保持環52的階差部52a。另外，如上述般，在將LED晶圓20保持於晶圓保持環52時，是將LED晶圓20的參考面OF定位於晶圓保持環52的直線部52c，把形成有紅色LED21的表面20a朝向上方而載置，藉此對於晶圓保持環52正確地定位於所望的方向(參照圖5(b))。　　[0033] 一旦將LED晶圓20載置於該階差部52a，則使未圖示吸引機構作動，從吸引孔52b吸引，將LED晶圓20設為吸引保持狀態。一旦將LED晶圓20吸引保持於晶圓保持環52，則使保持基體56的驅動機構作動，使晶圓保持環52如圖5(c)所示般旋轉180°於圖中箭號p的方向，使LED晶圓20的背面20b側露出於上方，以形成有紅色LED21的表面20a會朝向下方的方式轉換方向。藉此LED晶圓20的保持完了。　　[0034] 一旦LED晶圓20的保持完了，則使保持基體56旋轉120°於圖1中以箭號56d所示的方向，使晶圓保持環53移動至有圖1所示的保持環52的位置。一旦使晶圓保持環53如此地移動，則與上述的LED晶圓20同樣，如圖6(a)所示般將形成有綠色LED23的LED晶圓22載置於晶圓保持環53的階差部53a。此時，與LED晶圓20同樣，在將LED晶圓22保持於晶圓保持環53時，是將LED晶圓22的參考面OF定位於晶圓保持環53的直線部53c，把形成有綠色LED23的表面22a朝向上方而載置，對於晶圓保持環53正確地定位於所望的方向(參照圖6(b))。　　[0035] 一旦將LED晶圓22載置於該階差部53a，則使未圖示吸引機構作動，從吸引孔53b吸引，將LED晶圓22設為吸引保持狀態。一旦使LED晶圓22吸引保持於晶圓保持環53，則使保持基體56的驅動機構作動，使晶圓保持環53與上述的圖5(c)所示者同樣旋轉180°於圖中箭號p的方向，以形成綠色LED23的表面22a會朝向下方的方式轉換方向。藉此LED晶圓22的保持完了。　　[0036] 一旦LED晶圓22的保持完了，則使保持基體56更旋轉120°於如圖1中以箭號56d所示的方向，使晶圓保持環54移動至有晶圓保持環53的位置。一旦使晶圓保持環54移動，則與上述的LED晶圓20、22同樣，將形成有藍色LED25的LED晶圓24載置於晶圓保持環54的階差部54a。與LED晶圓20、22同樣，在將LED晶圓24保持於晶圓保持環54時，是將LED晶圓24的參考面OF定位於晶圓保持環54的直線部54c，把形成有藍色LED25的表面24a朝向上方而載置，對於晶圓保持環54正確地定位於所望的方向(參照圖7(b))。　　[0037] 一旦將LED晶圓24載置於該階差部54a，則使未圖示吸引機構作動，從吸引孔54b吸引，將LED晶圓24設為吸引保持狀態。一旦將LED晶圓24吸引保持於晶圓保持環54，則使保持基體56的驅動機構作動，使晶圓保持環54與上述的圖5(c)所示者同樣旋轉180°於圖中箭號p的方向，以形成有藍色LED25的表面24a會朝向下方的方式轉換方向。藉此LED晶圓24的保持完了。　　[0038] 如以上般，一旦將LED晶圓20、22、24保持於晶圓保持環52、53、54，則在後述的接合工程所具備使吸引保持LED晶圓20的晶圓保持環52移動至圖1所示的位置。另外，在上述的實施形態中，每將LED晶圓20、22、24載置於晶圓保持環52、53、54時，為了把背面側朝向上方，每次使旋轉於箭號p的方向，但不限於此，例如，亦可在將該3片的LED晶圓20、22、24載置於晶圓保持環52、53、54之後，使該晶圓保持環52、53、54同時旋轉於箭號p方向。　　[0039] 如上述般，一旦將LED晶圓20、22、24載置於晶圓保持環52、53、54，把配設有紅色LED21、綠色LED23、藍色LED25的表面側朝向下方，則根據藉由實行上述的對準所取得的位置資訊，作動移動機構43，將保持平台64定位於集光器44a及晶圓保持環52的正下方(參照圖8。)。然後，一旦保持平台64被定位於晶圓保持環52的正下方，則為了使LED晶圓20與模組基板10對面，作動具有作為本發明的對面機構的機能之保持基體56的未圖示驅動機構，使晶圓保持環52朝向保持平台64上的模組基板10下降。此時，如由更具體地表示的圖9(a)來理解從側方看LED晶圓20與模組基板10的位置關係般，藉由使LED晶圓20接近模組基板10的表面10a，被定位成在LED晶圓20的紅色LED21a的正下方，模組晶片12a的收容領域121接近的狀態。另外，在圖9~11中，保持LED晶圓20、22、24的晶圓保持環52、53、54是基於說明的方便起見被省略。　　[0040] 回到圖9繼續說明，一旦模組晶片12a的收容領域121被定位於LED晶圓20的紅色LED21a的正下方，則作動雷射光線照射機構44，將紅色LED21a接合於該收容領域121。更具體而言，依據來自該控制機構的指令，藉由雷射光線照射機構44的雷射振盪器44b來振盪雷射光線，作動X軸AOD44d1、Y軸AOD44d2，調整對於fθ透鏡44g的入射位置，雷射光線LB從LED晶圓20的背面20b側朝向位於成為標靶的紅色LED21a的背面之剝離層30照射。　　[0041] 另外，本實施形態的黏晶機40的雷射光線照射條件是例如被設定成為以下般。　　雷射光線的波長：266nm 　　重複頻率：50kHz 　　平均輸出：0.25W 　　點徑：φ10μm 　　[0042] 上述雷射光線的波長是被設定成對於構成LED晶圓20的磊晶基板201具有透過性，對於剝離層30具有吸收性的波長。藉此，剝離層30會被破壞，在磊晶基板201與紅色LED21a的境界面瞬間形成有氣體層，形成衝撃波，該紅色LED21會從磊晶基板201剝離。從LED晶圓20剝離的紅色LED21a是在從LED晶圓20剝離之前的狀態，已經極接近模組晶片12的該收容領域121，在被剝離的時間點收容於該收容領域121。　　[0043] 一旦從LED晶圓20剝離紅色LED21a而收容於模組晶片12a的收容領域121，則作動具有作為本發明的裝置定位機構的機能之移動機構43的X方向移動機構80，將模組基板10移動預定量於圖9(b)中以箭號所示的方向，把在其次的模組晶片12b中用以收容紅色LED21b的收容領域121定位於其次的紅色LED21b的正下方。一旦將模組晶片12b的收容領域121定位於紅色LED21b的正下方，則依據來自該控制機構的指令，控制雷射光線照射機構的X軸AOD44d1及Y軸AOD44d2，變更雷射光線LB的照射位置，照射至位於紅色LED21b的背面之剝離層30。藉此，位於紅色LED21b的背面之剝離層30會被破壞，與紅色LED21a同樣，紅色LED21b會從LED晶圓20剝離，紅色LED21b會被收容於模組晶片12b的收容領域121。而且，藉由與上述同樣的工程，其次的紅色LED21c會被收容於與模組晶片12b鄰接形成的模組晶片12c的收容領域121。一旦如此對於被配列於X方向的全部的模組晶片12收容紅色LED21，則將模組基板10索引進給於Y方向而再度對於被配列於X方向的全部的模組晶片12的收容領域121收容LED晶圓20上的紅色LED21。藉由重複如此的定位工程、LED收容工程，對於模組基板10上的全部的模組晶片12的收容領域121收容紅色LED21。在此，如藉由參照圖9(b)記載的模組晶片12a來理解般，被收容於模組晶片12的LED21是成為從模組晶片12的表面突出至上方的狀態。另外，藉由紅色LED21被收容於各模組晶片12的收容領域121，由紅色LED21上的P型半導體、N型半導體所成的電極會抵接於在收容領域121的底部所形成的凸塊124、124，但在本實施形態中，預先在凸塊124、124的前端部形成有層疊由各向異性導電體所成的黏接材後的黏接層，藉此紅色LED21側的電極與該凸塊124、124會被電性連接，紅色LED21的接合完了。　　[0044] 一旦將紅色LED21接合於在模組基板10上所形成的全部的模組晶片12，則實施其次用以將綠色LED23接合於各模組晶片12的預定的收容領域122之定位工程及收容工程。更具體而言，如上述般接合紅色LED21之後，使晶圓保持環52上昇，使保持基體56旋轉120°於圖1的箭號56d所示的方向，使保持有LED晶圓22的晶圓保持環53移動至有晶圓保持環52的位置。然後，重新作動移動機構43來將模組基板10定位於相對於LED晶圓22的預定的位置(正下方)。此時，模組基板10是以被形成於模組晶片12a的收容領域122會形成LED晶圓22的預定的綠色LED23a的正下方之方式被定位。然後，一旦模組基板10被使移動至LED晶圓22的正下方，則作動具有作為本發明的對面機構的機能之保持基體56的未圖示驅動機構，使晶圓保持環53下降，藉此LED晶圓22會被使接近模組基板10的表面10a(參照圖10(a))。　　[0045] 更說明有關本實施形態的LED晶圓22的詳細。由圖4(b)、圖10所記載的LED晶圓22可理解，被配設於LED晶圓22的綠色LED23是取預定的間隔222來配設，形成比被配設於圖9所示的LED晶圓20的紅色LED21的預定的間隔202更廣。在此，LED晶圓22的上述預定的間隔222是如圖10(a)所示般，在使LED晶圓22的綠色LED23為了接合於模組晶片12而接近時，被設定成為平面視不與先被收容於各模組晶片12的紅色LED21重疊。藉此，如圖10(a)所示般，即使為了將綠色LED23接合於模組晶片12，而使LED晶圓22接近模組基板10，藉由設有預定的間隔222，該綠色LED23不會與已被收容於模組晶片12的紅色LED21重疊，可使綠色LED23接近至適於接合於預定的收容領域122的位置。　　[0046] 若一邊參照圖10(a)一邊繼續說明，則一旦藉由實施上述定位工程來使模組晶片12a的收容領域122接近於LED晶圓22的綠色LED23a的正下方而定位，則與上述的紅色LED21的接合同樣，作動雷射光線照射機構44，實施將綠色LED23a收容於該收容領域122的LED收容工程。亦即，從LED晶圓22的背面22b側，將對於磊晶基板221具有透過性、對於該剝離層30具有吸收性的波長的雷射光線LB，朝向位於成為標靶的綠色LED23a的背面之剝離層30照射。藉此，剝離層30會被破壞，在磊晶基板221與綠色LED23a的境界面形成有氣體層，該綠色LED23a會從磊晶基板221剝離。從LED晶圓22剝離的綠色LED23a是被收容於該收容領域122。　　[0047] 一旦綠色LED23a被收容於模組晶片12a的收容領域122，則作動具有作為本發明的裝置定位機構的機能之移動機構43，在圖10(b)所示的箭號的方向，移動模組基板10預定距離，將其次的模組晶片12b的收容領域122定位於其次的綠色LED23b的正下方。另外，由圖10(b)所理解般，在LED晶圓22接近模組基板10的狀態，被形成於LED晶圓22的綠色LED23的下端會處於比先被收容於模組晶片12的紅色LED21的上端更低的位置，所以照原樣是無法使模組基板10移動於圖中的箭號的方向。因此，在實施藉由移動機構43之朝箭號方向的移動時是實施：作動保持基體56所具備的該驅動機構來使保持LED晶圓22的晶圓保持環53一旦上昇，使模組基板10移動預定距離之後再度使下降而使接近模組基板10的動作。　　[0048] 如上述般，一旦將該模組晶片12b的收容領域122定位於綠色LED23b的正下方，則依據來自該控制機構的指令，控制雷射光線照射機構的X方向AOD44d、Y方向AOD44e，藉此被射入至fθ透鏡44g的雷射光線LB的位置會被定位於預定的位置，照射至位於綠色LED23b的背面之剝離層30。藉此，位於綠色LED23b的背面之剝離層30會被破壞，綠色LED23b會從LED晶圓22剝離，綠色LED23b會被收容於模組晶片12b的收容領域122。此時，如上述般，在凸塊124、124是形成有層疊由各向異性導電體所成的黏接材後的黏接層，綠色LED23的電極與凸塊124、124會藉由該黏接材來電性連接，被黏晶。然後，藉由更重複實行同樣的工程，其次的綠色LED23c會被收容於與模組晶片12b鄰接形成的模組晶片12c的收容領域122，被黏晶。一旦如此對於被配列於X方向的全部的模組晶片12接合綠色LED23，則將模組基板10索引進給於Y方向來再度對於被配列於X方向的全部的模組晶片12的收容領域122接合LED晶圓22上的綠色LED23。藉由重複如此的定位工程、LED收容工程，對於模組基板10上的全部的模組晶片12的收容領域122，綠色LED23會被黏晶。另外，如上述般，被形成於LED晶圓22的綠色LED23是比紅色LED21被形成於LED晶圓20的情況更以寬的間隔配列，被配設於LED晶圓22的綠色LED23的數量是相對於配設有紅色LED21的LED晶圓20大概1/2程度，相對於1片的LED晶圓20大概需要2片的LED晶圓22，因此一旦LED晶圓22上的綠色LED23全部被接合，則與形成有綠色LED23的新的LED晶圓22進行交換。　　[0049] 一旦將綠色LED23接合於在模組基板10上所形成的全部的模組晶片12，則實施其次用以將藍色LED25收容於各模組晶片12的預定的收容領域123的定位工程及LED收容工程。更具體而言，如上述般對於模組基板10上的全部的模組晶片12接合紅色LED21、綠色LED23之後，使晶圓保持環53上昇，使保持基體56更旋轉120°於圖1的箭號56d所示的方向，使吸引保持配設有藍色LED25的LED晶圓24之晶圓保持環54移動至有晶圓保持環53的位置。然後，重新作動移動機構43，將模組基板10定位於LED晶圓24的正下方。此時，模組基板10是被形成於模組晶片12a的收容領域123會被定位於LED晶圓24的預定的藍色LED25a的正下方。然後，一旦使模組基板10移動至LED晶圓24的正下方，則作動保持基體56的未圖示驅動機構來使晶圓保持環54下降，藉此LED晶圓24會被使接近模組基板10的表面10a(參照圖11(a))。　　[0050] 更詳細說明本實施形態的LED晶圓24。如由圖4(c)、圖11記載的LED晶圓24的記載所理解般，被配設於LED晶圓24的藍色LED25是取預定的間隔242配設，比被配設於圖10所示的LED晶圓22之綠色LED23所配設的預定的間隔222更形成寬。在此，LED晶圓24的上述預定的間隔242是如圖11(a)所示般，為了將LED晶圓24的藍色LED25收容於模組晶片12而使接近時，被設定成為與先被收容於模組晶片12的紅色LED21及綠色LED23平面視不重疊。藉此，如圖11(a)所示般，為了將藍色LED25接合於模組晶片12，即使令LED晶圓24接近模組基板10，該藍色LED25也不會與已經被收容於模組晶片的紅色LED21及綠色LED23重疊，可使藍色LED25接近至適於接合於預定的收容領域123的位置。　　[0051] 若一邊參照圖11(a)一邊繼續說明，則一旦藉由實施上述定位工程，將LED晶圓24的藍色LED25a定位成為接近模組晶片12a的收容領域123，則與將紅色LED21、綠色LED23收容於模組晶片12a的LED收容工程同樣，作動雷射光線照射機構44，將藍色LED25a接合於該收容領域123。亦即，從LED晶圓24的背面24b側，將對於磊晶基板241具有透過性、對於該剝離層30具有吸收性的波長的雷射光線LB，朝向位於成為標靶的藍色LED25a的背面之剝離層30照射。藉此，剝離層30會被破壞，在磊晶基板241與藍色LED25a的境界面形成有氣體層，該藍色LED25a會從磊晶基板241剝離。從LED晶圓24剝離的藍色LED25a是在被剝離的時間點被收容於該收容領域123，被接合。　　[0052] 一旦藍色LED25a被收容於模組晶片12a的收容領域123，則作動移動機構43，在圖11(b)所示的箭號的方向，移動模組基板10預定量，將在其次的模組晶片12b中用以收容藍色LED25b的收容領域123定位於其次的藍色LED25b的正下方(定位工程)。另外，與將綠色LED23收容於模組晶片12時同樣，在LED晶圓24接近模組基板10的狀態，被形成於LED晶圓24的藍色LED25的下端會處於比先被收容於模組晶片12的紅色LED22及綠色LED24的上端更低的位置，所以照原樣是無法使模組基板10移動於圖中的箭號的方向。因此，在實施藉由移動機構43之朝箭號方向的移動時是實施：使保持LED晶圓24的晶圓保持環53一旦上昇，使模組基板10移動預定距離之後再度使下降而使接近模組基板10的動作。　　[0053] 如上述般，一旦定位成為使其次的模組晶片12b的收容領域123接近其次的藍色LED25b的正下方，則依據來自該控制機構的指令，控制雷射光線照射機構的X方向AOD44d1、Y方向AOD44d2，變更雷射光線LB的照射位置，照射至位於藍色LED25b的背面之剝離層30。藉此，位於藍色LED25b的背面之剝離層30會被破壞，與藍色LED25a同樣，藍色LED25b會從LED晶圓24剝離，藍色LED25b會被收容於模組晶片12b的收容領域123。藉由再實施同樣的定位工程、LED收容工程，其次的藍色LED25c會被收容於與模組晶片12b鄰接形成的模組晶片12c的收容領域123。一旦如此對於被配列於X方向的全部的模組晶片12收容藍色LED25，則將模組基板10索引進給於Y方向而再度對於被配列於X方向的全部的模組晶片12的收容領域123收容LED晶圓24上的藍色LED25。如上述般，在凸塊124、124是形成有層疊由各向異性導電體所成的黏接材的黏接層，藉由對於模組晶片12的收容領域123收容LED晶圓24上的藍色LED25，模組晶片12與藍色LED25的電極會經由該黏接材來電性連接，黏晶完了。藉由重複如此的定位工程、LED收容工程，對於模組基板10上的全部的模組晶片12的收容領域123收容藍色LED25。另外，如上述般，被形成於LED晶圓24的藍色LED25是比綠色LED23被形成於LED晶圓22的情況更以寬的間隔配列，被配設於LED晶圓24的藍色LED25的數量是相對於配設有紅色LED21的LED晶圓20大概1/3程度，相對於1片的LED晶圓20大概需要3片的LED晶圓24。因此，LED晶圓24上的藍色LED25的全部會被黏晶於模組基板10上，再繼續接合藍色LED25時，與形成有藍色LED25的新的LED晶圓24交換。　　[0054] 如以上般，一但紅色、綠色、藍色的LED被接合於在模組基板10所配設的全部的模組晶片12，則模組的組裝完了。另外，一旦LED被接合於上述全部的模組晶片12，則只要以周知的方法來實施使各模組晶片12小片化的小片化工程即可。該LED小片化工程是例如可適用適當的雷射加工裝置實行，沿著區劃模組晶片12的分割預定線來照射對於模組基板10的材質具有吸收性的波長的雷射光線而分割，但藉由雷射加工裝置來分割該基板的方法為周知，所以有關詳細是省略。　　[0055] 本發明是不限於上述的實施形態，只要屬於本發明的技術範圍，亦可適當適宜假設變形例。　　例如，在上述的實施形態中，將接合的裝置設為被形成於LED晶圓20、22、24的紅色、綠色、藍色LED21、23、24，且將接合有該裝置的基板設為模組晶片12來進行說明，但本發明的黏晶機並非限於此，例如亦可適用在對於構成晶片尺寸封裝(CSP)的配線基板接合包含IC、LSI等的積體電路的複數的裝置之黏晶機。例如，準備：IC、LSI等的複數的半導體裝置藉由分割預定線來區劃形成於矽基板的上面之裝置晶圓，先從表面側沿著分割預定線切割至相當於裝置的完成厚度的深度程度來形成溝之後，藉由研削背面側來實行同時實施裝置的薄化加工及分割成各個裝置的分割加工之所謂先切割。然後，經由利用環氧樹脂等的黏接材所構成的黏接層來使該複數的裝置貼附於玻璃基板的上面，藉此亦可形成適用於本發明的黏晶機之裝置晶圓。該情況，該黏接層會成為剝離層，從玻璃基板側亦即裝置晶圓的背面側照射以該黏接層作為焦點的雷射光線，藉由雷射光線的衝撃波來破壞該黏接層，可將裝置接合於配線基板側。　　[0056] 在上述的實施形態的黏晶機中，為了同時保持裝置晶圓之3種類的LED晶圓，使在基板保持機構中具備3個的晶圓保持環，但本發明並非限於此，亦可構成為保持2種類以上的裝置晶圓。

[0057]

10‧‧‧模組基板

12‧‧‧模組晶片

121~123‧‧‧收容領域

124‧‧‧凸塊

125‧‧‧電極

20、22、24‧‧‧LED晶圓

21‧‧‧紅色LED

23‧‧‧綠色LED

25‧‧‧藍色LED

40‧‧‧雷射加工裝置

42‧‧‧基板保持機構

43‧‧‧移動機構

44‧‧‧雷射光線照射機構

44a‧‧‧集光器

44b‧‧‧雷射振盪器

44c‧‧‧衰減器

44d‧‧‧X軸AOD

44e‧‧‧Y軸AOD

44h‧‧‧多面反射鏡

50‧‧‧晶圓保持機構

52、53、54‧‧‧晶圓保持環

[0013] 　　圖1是根據本發明構成的黏晶機的全體立體圖，及擴大顯示LED基板保持機構的圖。　　圖2是用以說明被安裝於圖1所示的黏晶機的雷射光線照射機構的方塊圖。　　圖3是表示在本實施形態中配設接合有裝置的基板之模組基板的圖。　　圖4是用以說明本實施形態之裝置隔著剝離層來配設的晶圓的說明圖。　　圖5是用以說明本實施形態之保持配設有紅色LED的LED晶圓的晶圓保持機構的作用的說明圖。　　圖6是用以說明本實施形態之保持配設有綠色LED的LED晶圓的晶圓保持機構的作用的說明圖。　　圖7是用以說明本實施形態之保持配設有藍色LED的LED晶圓的晶圓保持機構的作用的說明圖。　　圖8是用以說明在本實施形態中，基板保持機構被定位於晶圓保持機構正下方，被照射雷射光線的狀態的說明圖。　　圖9是用以說明在本實施形態中接合紅色LED的工程的說明圖。　　圖10是用以說明在本實施形態中接合綠色LED的工程的說明圖。　　圖11是用以說明在本實施形態中接合藍色LED的工程的說明圖。

Claims

一種黏晶機，係將裝置接合於基板之黏晶機，其特徵係至少由下列所構成：　　基板保持機構，其係具有保持面，該保持面係保持接合有裝置的基板，被規定於X軸方向、Y軸方向；　　晶圓保持機構，其係保持複數的裝置隔著剝離層來配設於表面的晶圓的外周；　　對面機構，其係使該晶圓保持機構所保持的晶圓的表面與被保持於該基板保持機構的基板的上面對面；　　裝置定位機構，其係於X方向、Y方向相對地移動該基板保持機構與該晶圓保持機構，而將被配設於晶圓的裝置定位於基板的預定位置；及　　雷射照射機構，其係從晶圓的背面照射雷射光線，破壞對應的裝置的剝離層，將裝置接合至基板的預定位置。
如申請專利範圍第1項之黏晶機，其中，在該基板配設有與裝置的電極對峙的電極，在基板側或裝置側鋪設有黏接層，藉由對應於該裝置而被照射的雷射光線的衝撃波來將裝置接合至基板的預定位置。
如申請專利範圍第2項之黏晶機，其中，該黏接層係具有各向異性導電體。
如申請專利範圍第1項之黏晶機，其中，該晶圓保持機構為配設2個以上，2種類以上的裝置可選擇性地定位於該基板。
如申請專利範圍第1項之黏晶機，其中，該雷射光線照射機構係由下列所構成：　　雷射振盪器，其係振盪脈衝雷射光線；　　fθ透鏡，其係將該雷射振盪器所振盪的雷射光線予以集光於被該晶圓保持機構所保持的晶圓的剝離層；及　　定位單元，其係被配設於該雷射振盪器與該fθ透鏡之間，將雷射光線定位於對應的裝置。
如申請專利範圍第5項之黏晶機，其中，該定位單元，係至少由下列所構成：　　X方向AOD，其係將該雷射振盪器所振盪後的雷射光線偏向至X方向；及　　Y方向AOD，其係將該雷射振盪器所振盪後的雷射光線偏向至Y方向。
如申請專利範圍第5項之黏晶機，其中，該定位單元，係至少由下列所構成：　　X方向共振式掃描器，其係將該雷射振盪器所振盪後的雷射光線偏向至X方向；及　　Y方向共振式掃描器，其係將該雷射振盪器所振盪後的雷射光線偏向至Y方向。
如申請專利範圍第5項之黏晶機，其中，該定位單元，係至少由下列所構成：　　X方向檢流計掃描器，其係將該雷射振盪器所振盪後的雷射光線偏向至X方向；及　　Y方向檢流計掃描器，其係將該雷射振盪器所振盪後的雷射光線偏向至Y方向。
如申請專利範圍第6或7項之黏晶機，其中，該雷射光線照射機構，係除了該定位單元之外，更具備多面反射鏡。