TW202416394A

TW202416394A - 半導體製造裝置，剝離單元及半導體裝置的製造方法

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Publication number: TW202416394A
Application number: TW112130108A
Authority: TW
Inventors: 樹; 牧浩; 望月政幸
Original assignee: 日商捷進科技有限公司
Priority date: 2022-09-22
Filing date: 2023-08-10
Publication date: 2024-04-16

Abstract

本發明的課題是在於提供一種可減少晶粒的損傷的技術。其解決手段，半導體製造裝置是具備：晶圓保持台，其用於保持貼附有晶粒的切割膠帶，該切割膠帶是以藉由雷射光來剝離的黏著薄片所形成；及剝離單元，其被設在前述切割膠帶的下方。前述剝離單元是具備：雷射照射裝置，其發射的光會被聚集在僅離開預定距離的點；及遮罩裝置，其具有用於限制藉由來自前述雷射照射裝置的照射光所形成的照射區域之遮罩。可藉由前述雷射照射裝置來變更前述照射區域的大小。

Description

半導體製造裝置，剝離單元及半導體裝置的製造方法

本案是關於半導體製造裝置，例如可適用在使用藉由雷射光的照射來減弱黏著力的切割膠帶之黏晶機。

黏晶機等的半導體製造裝置是使用接合材料，例如在基板或元件上黏合(載置接著)元件的裝置。接合材料是例如液狀或薄膜狀的樹脂或焊錫等。元件是例如半導體晶片、MEMS(Micro Electro Mechanical System)及玻璃晶片(glass chip)等的晶粒或電子零件。基板是例如以配線基板或金屬薄板所形成的導線架(Lead Frame)、玻璃基板等。

例如在黏晶機的黏晶(die bonding)工序中，有從切割膠帶剝離晶粒的剝離工序，該晶粒是從半導體晶圓(以下簡稱為晶圓)分割。切割膠帶是具有黏著層，貼附晶圓。在剝離工序中，從切割膠帶背面，藉由頂起塊等來頂起晶粒，而從被保持於晶粒供給部的切割膠帶一個一個剝離，使用夾頭(collet)等的吸附噴嘴來搬送至基板上。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2012-4393號公報

(發明所欲解決的課題)

在剝離工序中，從切割膠帶剝離晶粒而拾取時，會有在晶粒發生破裂或缺口等的損傷的情形。

本案的課題是在於提供一種可減少晶粒的損傷之技術。其他的課題及新穎的特徵是可由本說明書的記述及附圖明確得知。 (用以解決課題的手段)

本案之中代表性者的概要簡單說明如下。亦即，半導體製造裝置是具備：晶圓保持台，其用於保持貼附有晶粒的切割膠帶，該切割膠帶是以藉由雷射光來剝離的黏著薄片所形成；及剝離單元，其被設在前述切割膠帶的下方。前述剝離單元是具備：雷射照射裝置，其發射的光會被聚集在僅離開預定距離的點；及遮罩裝置，其具有用於限制藉由來自前述雷射照射裝置的照射光所形成的照射區域之遮罩。可藉由前述雷射照射裝置來變更前述照射區域的大小。 [發明的效果]

如根據本案，則可減少晶粒的損傷。

以下，利用圖面來說明有關實施形態及變形例。但，在以下的說明中，同一構成要素是附上同一符號，省略重複的說明。另外，圖面為了使說明更為明確，相較於實際的形態，有針對各部的寬度、厚度、形狀等模式性地表示的情況。並且，在複數的圖面的相互間，各要素的尺寸的關係、各要素的比率等也不一定一致。

＜第一實施形態＞利用圖1～圖3來說明有關半導體製造裝置的一實施形態的黏晶機的構成。圖1是表示實施形態的黏晶機的構成例的概略俯視圖。圖2是說明在圖1中從箭號A方向看時的概略構成的圖。圖3是表示圖1所示的晶圓供給部的主要部的概略剖面圖。

黏晶機1是大致區分具有晶圓供給部10、拾取部20、中間平台部30、接合部40、搬送部50、基板供給部60、基板搬出部70及控制部(控制裝置)80。Y方向(Y2-Y1方向)為黏晶機1的前後方向，X方向(X2-X1方向)為左右方向，Z方向(Z1-Z2方向)為上下方向。晶圓供給部10會被配置於黏晶機1的前側，接合部40會被配置於後側。

晶圓供給部10是具有晶圓盒升降機11、晶圓保持台12、剝離單元13及晶圓識別攝影機14。

晶圓盒升降機11是使收納有複數的晶圓環WR的晶圓盒(未圖示)上下移動至晶圓搬送高度。晶圓修正滑槽(未圖示)是進行從晶圓盒升降機11供給的晶圓環WR的對準。晶圓提取器(extractor)(未圖示)是從晶圓盒取出晶圓環WR而供給至晶圓保持台12，或從晶圓保持台12取出而收納於晶圓盒。

晶圓保持台12是具有：保持晶圓環WR的擴張環121；及將被保持於晶圓環WR的切割膠帶DT水平定位的支撐環122。剝離單元13是被配置於支撐環122的內側。另外，為了使晶粒D的拾取性提升，而在晶粒D的剝離時，保持晶圓環WR的擴張環121是被下降，被保持於晶圓環WR的切割膠帶DT會被拉伸，晶粒D的間隔會被擴大。

晶圓W會被接著(貼附)於切割膠帶DT上，該晶圓W是被分割成複數的晶粒D。在晶圓W與切割膠帶DT之間貼附被稱為晶粒黏著膜(Die Attach Film：DAF)的薄膜狀的接著材料DF。接著材料DF是藉由加熱而硬化。

切割膠帶DT是例如使用加熱剝離膠帶，其在常溫具有黏著力，一旦加熱則黏著層會膨脹而黏著力減弱剝離。另外，加熱剝離膠帶是在比接著材料DF的硬化溫度(通常150℃)更低的溫度剝離為理想。又，接著材料DF的硬化是長時間(1小時程度)施加指定溫度者，當加熱剝離膠帶的加熱時間短時，加熱剝離薄片的剝離溫度是亦可為和接著材料DF的硬化溫度同程度。

晶圓保持台12是藉由未圖示的驅動部來移動於XY方向，使拾取的晶粒D移動至剝離單元13的位置。又，晶圓保持台12是藉由未圖示的驅動部，在XY平面內使晶圓環WR旋轉。剝離單元13是藉由未圖示的驅動部來移動於上下方向。剝離單元13是從切割膠帶DT剝離晶粒D。

晶圓識別攝影機14是掌握從晶圓W拾取的晶粒D的拾取位置，或進行晶粒D的表面檢查。

拾取部20是具有拾取頭21及Y驅動部23。在拾取頭21是設有將被剝離的晶粒D吸附保持於前端的夾頭22。拾取頭21是從晶圓供給部10拾取晶粒D，載置於中間平台31。Y驅動部23是使拾取頭21移動於Y1-Y2方向。拾取部20是具有使拾取頭21昇降、旋轉及X1-X2方向移動的各驅動部(未圖示)。

中間平台部30是具有：載置晶粒D的中間平台31；及用以識別中間平台31上的晶粒D的平台識別攝影機34。中間平台31是具備吸附被載置的晶粒D的吸引孔。被載置的晶粒D是暫時性地被保持於中間平台31。中間平台31是載置晶粒D的載置平台的同時，也是拾取晶粒D的拾取平台。

接合部40是具有：接合頭41、Y驅動部43、基板識別攝影機44及接合平台46。在接合頭41是設有在前端吸附保持晶粒D的夾頭42。Y驅動部43是使接合頭41移動於Y1-Y2方向。基板識別攝影機44是對於基板S進行攝像，識別接合位置。在此，基板S是形成有最終成為一個的封裝之複數的製品區域(以下稱為封裝區域P)。並且，在基板S形成有封裝區域P的位置識別標記(未圖示)。接合平台46是當晶粒D被載置於基板S時，使上昇，從下方支撐基板S。接合平台46是具有用以真空吸附基板S的吸引口(未圖示)，可固定基板S。接合平台46是具有加熱基板S的加熱部(未圖示)。接合部40是具有使接合頭41昇降、旋轉及X1-X2方向移動的各驅動部(未圖示)。

藉由如此的構成，接合頭41是根據平台識別攝影機34的攝像資料來修正拾取位置或姿勢，從中間平台31拾取晶粒D。然後，接合頭41是根據基板識別攝影機44的攝像資料，接合於基板S的封裝區域P上，或以在已被接合於基板S的封裝區域P上的晶粒上層疊的形式接合。

搬送部50是有：抓住基板S搬送的搬送爪51；及基板S移動的搬送道52。基板S是藉由以沿著搬送道52而設的未圖示的滾珠螺桿來驅動被設在搬送道52的搬送爪51的未圖示的螺帽(nut)而移動於X方向。藉由如此的構成，基板S從基板供給部60沿著搬送道52而移動至接合位置，接合後，移動至基板搬出部70，而將基板S交給基板搬出部70。

基板供給部60是將被收納於搬送治具而搬入的基板S予以從搬送治具取出而供給至搬送部50。基板搬出部70是將藉由搬送部50來搬送的基板S收納於搬送治具。

控制部80是具備：儲存監視控制黏晶機1的各部的動作的程式(軟體)及資料之記憶裝置；實行被儲存於記憶裝置的程式之中央處理裝置(CPU)；及輸出入裝置(未圖示)。輸出入裝置是具有畫像取入裝置(未圖示)及馬達控制裝置(未圖示)等。畫像取入裝置是取入來自晶圓識別攝影機14、平台識別攝影機34及基板識別攝影機44的畫像資料。馬達控制裝置是控制晶圓供給部10的驅動部、拾取部20的驅動部、接合部40的驅動部等。

利用圖4來說明有關使用黏晶機1的半導體裝置的製造工序的一部分(半導體裝置的製造方法)。圖4是表示使用了圖1所示的黏晶機的半導體裝置的製造方法的流程圖。在以下的說明中，構成黏晶機1的各部的動作是藉由控制部80來控制。

(晶圓搬入工序：工序S1) 晶圓環WR會被供給至晶圓盒升降機11的晶圓盒。被供給的晶圓環WR會被供給至晶圓保持台12。另外，晶圓W是預先藉由探針等的檢查裝置，按每個晶粒檢查，產生按每個晶粒顯示良、不良的晶圓地圖資料，記憶於控制部80的記憶裝置。

(基板搬入工序：工序S2) 收納了基板S的搬送治具會被供給至基板供給部60。在基板供給部60從搬送治具取出基板S，基板S會被固定於搬送爪51。

(拾取工序：工序S3) 工序S1後，以能夠從切割膠帶DT拾取所望的晶粒D之方式移動晶圓保持台12。藉由晶圓識別攝影機14來對於晶粒D進行攝影，根據藉由攝影而取得的畫像資料來進行晶粒D的定位及表面檢查。藉由對於畫像資料進行畫像處理，算出晶圓保持台12上的晶粒D相對於黏晶機的晶粒位置基準點的偏離量(X、Y、θ方向)而進行定位。另外，晶粒位置基準點是預先以晶圓保持台12的預定的位置作為裝置的初期設定而保持。藉由對於畫像資料進行畫像處理，而進行晶粒D的表面檢查。

被定位的晶粒D是藉由剝離單元13及拾取頭21來從切割膠帶DT剝離。從切割膠帶DT剝離的晶粒D是被吸附保持於拾取頭21所設的夾頭22，而搬送載置於中間平台31。

藉由平台識別攝影機34來對於中間平台31上的晶粒D進行攝影，根據藉由攝影取得的畫像資料來進行晶粒D的定位及表面檢查。藉由對於畫像資料進行畫像處理，算出中間平台31上的晶粒D相對於黏晶機的晶粒位置基準點的偏離量(X、Y、θ方向)而進行定位。另外，晶粒位置基準點是預先以中間平台31的預定的位置作為裝置的初期設定而保持。藉由對於畫像資料進行畫像處理，而進行晶粒D的表面檢查。

將晶粒D搬送至中間平台31後的拾取頭21是返回至晶圓供給部10。按照上述的程序，其次的晶粒D會從切割膠帶DT剝離，之後按照同樣的程序來從切割膠帶DT一個一個剝離晶粒D。

(接合工序：工序S4) 藉由搬送部50來搬送基板S至接合平台46。被載置於接合平台46上的基板S會藉由基板識別攝影機44來攝像，藉由攝影來取得畫像資料。藉由對於畫像資料進行畫像處理，算出基板S相對於黏晶機1的基板位置基準點的偏離量(X、Y、θ方向)。另外，基板位置基準點是預先以接合部40的預定的位置作為裝置的初期設定而保持。

從在工序S3中被算出的中間平台31上的晶粒D的偏離量來修正接合頭41的吸附位置，而藉由夾頭42來吸附晶粒D。藉由從中間平台31吸附晶粒D的接合頭41來將晶粒D接合於被接合平台46支撐的基板S的預定處。藉由基板識別攝影機44來對於被接合於基板S的晶粒D進行攝影，根據藉由攝影所取得的畫像資料，進行晶粒D是否被接合於所望的位置等的檢查。

將晶粒D接合於基板S後的接合頭41是返回至中間平台31。按照上述的程序，其次的晶粒D從中間平台31拾取，接合於基板S。這會被重複而將晶粒D接合於基板S的全部的封裝區域P。

(基板搬出工序：工序S5) 接合有晶粒D的基板S會被搬送至基板搬出部70。在基板搬出部70從搬送爪51取出基板S而收納於搬送治具。從黏晶機1搬出收納有基板S的搬送治具。

如上述般，晶粒D是被安裝於基板S上，從黏晶機1搬出。然後，例如，收納有安裝了晶粒D的基板S的搬送治具會被搬送至打線接合工序，晶粒D的電極是經由Au線等來與基板S的電極電性連接。然後，基板S會被搬送至模具工序，藉由以模具樹脂(未圖示)來密封晶粒D與Au線，而完成半導體封裝。

層疊接合的情況，是在打線接合工序之後，將載置收納有安裝了晶粒D的基板S之搬送治具搬入至黏晶機，而在被安裝於基板S上的晶粒D上層疊晶粒D，從黏晶機搬出之後，在打線接合工序經由Au線來與基板S的電極電性連接。在比第二段更上的晶粒D是以上述的方法來從切割膠帶DT剝離之後，被搬送至接合部而被層疊於晶粒D上。上述工序重複預定次數之後，基板S會被搬送至模具工序，藉由以模具樹脂(未圖示)來密封複數個的晶粒D及Au線而完成層疊封裝。

其次，利用圖5及圖6來說明有關剝離單元的構成。圖5是圖2所示的剝離單元的俯視圖。圖6是沿著圖5所示的剝離單元的A-A線的剖面圖。在圖5中，將X1方向記載為X，將Y1方向記載為Y。

剝離單元13是具有：將雷射光照射至切割膠帶DT的雷射照射部131；吸引切割膠帶DT的吸引部132；保持該等的圓筒狀的圓頂133；及覆蓋圓頂133的圓頂板134。

圓頂板134是具有配置雷射照射部131的開口，在其周邊部是設有連結複數的吸引口134a及複數的吸引口134a的複數的溝134b。吸引口134a是與被設在下方的吸引部132的空洞132a連通。空洞132a是圍繞雷射照射部131構成環狀。空洞132a是與管道(pipe)132b連通，被連接至真空泵。吸引口134a及溝134b的各個的內部是被構成為使剝離單元13上昇而使其上面接觸於切割膠帶DT的背面時，藉由上述真空泵來減壓，拾取對象晶粒以外的部位的切割膠帶DT的背面會緊貼於圓頂板134的上面。吸引口134a、吸引部132(空洞132a、管道132b)是構成真空路徑。

為了防止來自雷射照射部131的熱所致圓頂板134的溫度上昇導致周邊晶粒的加熱，而在雷射照射部131與圓頂板134之間設置間隙G，空氣隔熱。間隙G的寬度是例如0.5mm程度。另外，為了減低圓頂板134的溫度上昇，亦可在空洞132a的下方隔牆而設置冷卻部。冷卻部是例如藉由圍繞雷射照射部131設成環狀的空洞及與空洞連通的管道所構成。然後，從管道供給冷卻氣體至空洞，被供給的冷卻氣體是從被設於形成空洞的壁上的排氣孔來排出至冷卻部之外。

雷射照射部131是具備空洞131a、雷射照射裝置131c及開口的照射範圍限制零件131d。在空洞131a的上部是設有開口131b。雷射照射裝置131c是通過開口131b及照射範圍限制零件131d的開口來將雷射光照射至切割膠帶DT而直接加熱。在此，雷射照射裝置131c是被配置為其光軸會傾斜於和切割膠帶DT的表面的法線方向不一致的方向。雷射照射裝置131c是在開口131b中具有擴展至開口131b的全體的照射範圍。亦即，雷射照射裝置131c的照射範圍是被固定，比晶粒D的大小更大。雷射照射裝置131c是例如可使用波長940nm程度的加熱用紅外線雷射。

照射範圍限制零件131d是例如以具有開口的矩形狀的板所構成。板是遮蔽雷射光的遮罩。該板的開口是與晶粒D的形狀及大小(晶粒大小)相匹配，可更換。亦即，照射範圍限制零件131d是可配合晶粒大小來調整照射範圍。照射範圍限制零件131d是亦可使用例如組合2片L字狀的板而構成的光圈(開口面積為可變的零件)來調整照射範圍。藉由使用照射範圍限制零件131d，可按照晶粒大小來照射雷射光，可防止不要的部分的加熱。

若根據第一實施形態，則具有下述的至少一個的效果。

(a)由於不使用專利文獻1般的頂起塊，因此頂起塊不會比圓頂板更高頂起。藉此，能以低壓來拾取，可減少晶粒的破裂或缺口。

(b)藉由將雷射光選擇性地照射至切割膠帶DT之中位於拾取的晶粒D之下的部分，可減少熱往位於拾取的晶粒(剝離對象晶粒)的周邊的晶粒(周邊晶粒)及周邊晶粒下的切割膠帶DT傳導。藉此，周邊晶粒的容易剝離的情形會被抑制，可減少破損之虞。

利用圖7(a)及圖7(b)來說明有關上述的效果以外的第一實施形態的效果。圖7(a)是表示比較例的剝離單元、切割膠帶、晶粒及夾頭的模式圖。圖7(b)是表示第一實施形態的剝離單元、切割膠帶、晶粒及夾頭的模式圖。

如圖7(a)所示般，比較例的剝離單元13的雷射照射裝置131c是被設為沿著切割膠帶DT的法線方向來照射雷射光LL。因此，在切割膠帶DT的黏著層的表面被正反射的雷射光RL是朝與照射方向(切割膠帶DT的法線方向)相同的方向反射，所以再往雷射照射裝置131c返回，將光源過度加熱。

如圖7(b)所示般，第一實施形態的剝離單元13的雷射照射裝置131c是被設為將雷射光LL照射為不會與切割膠帶DT的法線方向一致。因此，在切割膠帶DT的黏著層的表面被正反射的雷射光RL是朝與照射方向不同的方向反射，所以不再往雷射照射裝置131c返回。藉此，可防止雷射光的再返回所致的雷射照射裝置的過度加熱，防止雷射照射裝置的短壽命化及照射強度的不安定化。

另外，雷射光LL所致的加熱時是如圖7(b)所示般，使夾頭22不接觸晶粒D地使待機。藉此，可防止經由晶粒D來加熱夾頭22。並且，往來自夾頭22的晶粒D(切割膠帶DT)的冷熱傳導會被抑制，可有效率地進行切割膠帶DT的加熱。

＜第一實施形態的變形例＞以下，舉幾個例子表示有關第一實施形態的代表性的變形例。在以下的變形例的說明中，對於具有與在上述的第一實施形態說明者同樣的構成及機能的部分，可使用和上述的第一實施形態同樣的符號。而且，有關如此的部分的說明是可在技術上不矛盾的範圍內適當援用上述的第一實施形態的說明。又，上述的第一實施形態的一部分及複數的變形例的全部或一部分可在技術上不矛盾的範圍內適當複合地適用。

(第一變形例) 圖8是表示第一實施形態的第一變形例的剝離單元、切割膠帶、晶粒及夾頭的模式圖。

第一變形例的剝離單元13是雷射光源會與實施形態的剝離單元不同，但其他的構成是同樣。

本變形例的雷射照射裝置131c是使用照射範圍(照射點(spot))比晶粒大小更小的雷射。雷射照射裝置131c是被構成為藉由控制部80的控制來掃描晶粒D所位置的區域。雷射照射裝置131c的點徑是例如0.05mm以上0.5mm以下程度。反射光不集中於同一處，可抑制雷射照射裝置131c的加熱。

另外，若雷射照射裝置131c的照射點(spot)移動於晶粒D的四邊的內側，則在晶粒D的四個角落出現不被照射雷射的區域。在鄰接的晶粒之間是有對應於切割刀刃的寬度的間隙。切割膠帶的擴張時是其間隙更擴大。例如，即使雷射照射裝置131c的照射點的中心移動至晶粒D的四邊上，若點徑比上述間隙更小，則不會直接加熱鄰接的晶粒下的切割膠帶DT。藉此，可避開照射範圍限制零件131d的利用。

又，控制部80是亦可事前藉由晶圓識別攝影機14來識別掃描雷射的晶粒D所位置的區域，掌握晶粒大小及位置、形狀而配合大小來掃描。

進一步，在圓頂板134內的雷射照射部131內設置攝影機，控制部80是亦可設為從晶粒D的上方由晶圓識別攝影機14用的照明裝置照射照明光的同時，藉由雷射照射部131內的攝影機來從下方對於切割膠帶DT進行攝影。藉此，可識別切割線，可掌握掃描的晶粒D的位置。藉此，可更正確地掃描雷射。

又，控制部80是雷射照射裝置131c的照射形式不僅以連續性的線形式照射，亦可控制為以點形式(dot patter)或間歇性的線形式(line patter)照射。藉此，可控制對加熱剝離切割膠帶的過度加熱或縮短雷射照射時間。

又，亦可任意地設定使雷射光掃描的方向、掃描時間、速度。藉此，可按照製品的規格(晶粒的厚度、大小、形狀等)來控制熱剝離切割膠帶的使膨脹剝離的順序或程度，且往剝離的晶粒以外的部分的熱傳導也可控制。

(第二變形例) 圖9(a)是表示第一實施形態的雷射光的強度推移的圖。圖9(b)是表示第一實施形態的第二變形例的雷射光的強度推移的圖。圖9(a)及圖9(b)的橫軸是時間(t)，縱軸是雷射光的強度(LI)。

如圖9(a)所示般，在第一實施形態中，雷射照射裝置131c是未以ON/OFF的單純控制來控制雷射光的強度。因此，切割膠帶DT的黏著層的發泡(FF)後也進行加熱(過度的加熱(OH))。由於產生過度的熱，因此夾頭22需要退避。

如圖9(b)所示般，在第二變形例中，雷射照射裝置131c是除了控制ON/OFF之外，還控制雷射光的強度。亦即，雷射照射裝置131c是僅以足以發泡的強度進行照射。發泡後是持續進行強度小的預熱用的照射，用以防止因為往晶粒D或夾頭22的傳熱而溫度降低，發泡停止。藉此，可減少產生過度的熱。

(第三變形例) 圖10(a)及圖10(b)是表示第一實施形態的第三變形例的雷射照射裝置的構成及動作的圖。

第三變形例的雷射照射裝置131c是具有集光透鏡101等的光學系，從設置在外部的雷射光源，藉由光纖102等來導入至雷射照射裝置131c。

如圖10(a)所示般，雷射照射裝置131c是可藉由光學系，按照晶粒大小(照射範圍限制零件131d的開口面積)來變更雷射照射範圍(SS)。藉此，可更減少照射範圍限制零件131d的加熱。

如圖10(b)所示般，照射裝置131c是除了雷射光的照射範圍之外，照射形狀也可變更。藉此，將傾斜照射後的雷射光的照度以晶粒的大小均等地照射，因此可進行照射至晶粒的雷射光的梯形處理。

(第四變形例) 圖11(a)～圖11(c)是第一實施形態的第四變形例的照射範圍限制零件的剖面圖。

由於雷射光會被照射至照射範圍限制零件131d，因此最好設置減少對照射範圍限制零件131d的加熱的加熱抑止手段。藉此，對照射範圍限制零件131d的加熱會減少，可減少照射範圍限制零件131d對切割膠帶DT除了位於要剝離的晶粒(剝離對象晶粒)下的切割膠帶DT之處以外的切割膠帶DT的加熱。例如，可減少對位於與剝離對象晶粒鄰接的晶粒(鄰接晶粒)下的切割膠帶DT之處的加熱。

以下，舉幾個例子表示加熱抑止手段。亦可使以下的加熱抑止手段組合。

如圖11(a)所示般，在照射範圍限制零件131d的背面(雷射照射裝置131c側)設置朝不直接反射至雷射照射裝置131c的方向的反射板103。例如，雷射照射裝置131c為紅外線雷射時，此反射板是被鍍金的板等。

如圖11(b)所示般，亦可將照射範圍限制零件131d設為縮小與切割膠帶DT接觸的面積的形狀。例如，在照射範圍限制零件131d的上面設置凸部104及凹部105。在此，凸部104的上面的面積的合計是比凹部105的底面的面積的合計更小為理想。例如，凸部104是上面的面積小的楔(pin)形狀。

如圖11(c)所示般，亦可在照射範圍限制零件131d設置冷卻機構106。冷卻機構是例如可舉珀耳帖元件。

照射範圍限制零件131d是亦可藉由樹脂等的熱傳導小的材料來構成。樹脂是例如可舉聚醚醚酮或聚甲醛等的工序塑料。

＜第二實施形態＞第二實施形態的黏晶機1是剝離單元13的構成會與第一實施形態不同，但其他的構成是同樣。

其次，利用圖12(a)、圖12(b)及圖13來說明有關剝離單元的構成。圖12(a)是第二實施形態的剝離單元的正面圖。圖12(b)是圖12(a)所示的剝離單元的遮罩裝置上昇至切割膠帶的位置時的正面圖。圖13是表示圖12(a)所示的剝離單元的一部分的立體圖。

剝離單元13是具備雷射照射裝置231、保持部232、移動機構(促動器、驅動部)233、支撐部234、台座部135、遮罩裝置136及移動機構(促動器、驅動部)137。

雷射照射裝置231是經由光纖231a(參照圖14)來連接被設置在剝離單元13的外部之雷射光源231b(參照圖14)。雷射光源231b是例如雷射二極體(LD)，照射紅外線區域的波長的雷射光。例如，波長為940nm。雷射照射裝置231是被發射光會聚集在只離開雷射照射裝置231的前端預定距離的點(集光點FP)。集光點FP是被設定為比切割膠帶更位於Z1側。換言之，在剝離單元13的上面接近切割膠帶DT的狀態下，雷射照射裝置231的上面與切割膠帶DT的距離會被設定為比預定距離更短。

保持部232是覆蓋雷射照射裝置231的外周而保持雷射照射裝置231。保持部232是被固定於移動機構233。移動機構233是具備：延伸於Z1-Z2方向，被固定於支撐部234的固定部2331；及被固定於保持部232的可動部2332。移動機構233是藉由使可動部2332對於固定部2331移動，可將保持部232移動於Z1-Z2方向。藉此，雷射照射裝置231可上下移動，雷射照射裝置231的上下方向的位置可變更，可接近遮罩裝置136或遠離。

支撐部234是具有延伸於Z1-Z2方向的部分，被固定於移動機構137。支撐部234是在Z1側具有用以支撐台座部135的面。台座部135是平面視被形成八角形狀的板狀，在中央部具有雷射光通過的圓形的開口。台座部135是被支撐於支撐部234的Z1側的面。

遮罩裝置136是具備X軸開閉機構(驅動部、促動器(actuator))1361、開閉爪1362、Y軸開閉機構(驅動部、促動器)1363及開閉爪1364。

X軸開閉機構1361是被設在台座部135的Y1側的Z1側的面。X軸開閉機構1361是將一對的開閉爪1362移動於X1-X2方向。一對的開閉爪1362是分別具有：從X軸開閉機構1361延伸至Z1方向的第一部分；及從第一部分延伸至Y2方向的作為第二部分的矩形狀的板(遮罩板)。

Y軸開閉機構1363是被設在台座部135的X2側的Z1側的面。Y軸開閉機構1363是將一對的開閉爪1364移動於Y1-Y2方向。一對的開閉爪1364是分別具有：從Y軸開閉機構1363延伸至Z1方向的第一部分；及從第一部分延伸至X1方向的作為第二部分的矩形狀的板(遮罩板)。

一對的開閉爪1362及一對的開閉爪1364是以遮蔽雷射光的構件所形成。藉由一對的開閉爪1362的第二部分及一對的開閉爪1364的第二部分，在中央部形成大小可變的四角形狀的開口。

移動機構137是具備：延伸於Z1-Z2方向的固定部1371；及被固定於支撐部234的可動部1372。固定部1371是被固定於晶圓供給部10的底部15。移動機構137是藉由使可動部1372對於固定部1371移動，可將支撐部234移動於Z1-Z2方向。藉此，遮罩裝置136是可上下移動，遮罩裝置136的上下方向的位置可變更，可接近切割膠帶DT或遠離。例如，藉由圖12(a)所示的可動部1372移動至Z1方向，支撐部234會移動至Z1方向，如圖12(b)所示般，遮罩裝置136移動至Z1方向。

利用圖7來說明有關雷射照射裝置231可移動於Z1-Z2方向所致的作用。圖14是表示圖12(a)所示的雷射照射裝置的位置與照射區域的關係的概念圖。

由於雷射照射裝置231是被聚集在集光點FP，因此切割膠帶DT的照射區域的直徑(點(spot)徑(φ))會依據雷射照射裝置231與切割膠帶DT之間的距離(H)而變化。當從雷射照射裝置231的前端到切割膠帶DT的距離(H1)長時，切割膠帶DT的照射區域IR1的直徑(φ1)變小。當從雷射照射裝置231的前端到切割膠帶DT的距離(H3)比H1更短時，照射區域IR3的直徑(φ3)是比φ1更大。當從雷射照射裝置231的前端到切割膠帶DT的距離(H2)為H1與H3之間時，照射區域IR2的直徑(φ2)是形成φ1與φ3之間的大小。

因此，剝離晶粒大小為小的晶粒D1時，擴大距離(H)(H=H1)，縮小點徑(φ)(φ=φ1)。剝離晶粒大小為大的晶粒D3時，縮小距離(H)(H=H3)，擴大點徑(φ)(φ=φ3)。剝離晶粒大小為晶粒D1與晶粒D3之間的晶粒D2時，將距離(H)設為H1與H3之間(H=H2)，將點徑(φ)設為φ1與φ3之間的大小(φ=φ2)。

因此，藉由使雷射照射裝置231移動於Z1-Z2方向(上下方向)，可使所欲剝離的晶粒D的大小與照射區域IR一致。在此，晶粒D的大小與照射區域IR的一致是晶粒D內接於照射區域IR。換言之，晶粒D的對角線的長度與照射區域IR的直徑一致。但，此情況，晶粒D的面積是比照射區域IR的面積更小。

利用圖15來說明有關晶粒D的大小與照射區域IR的一致的效果。圖15是表示圓形點(spot)的直徑與內接於圓形點的正方形的晶粒的關係的圖。

φ是照射區域IR的圓形點的直徑，Sa是其圓形點的面積，Lb是內接於其圓形點的正方形的晶粒D的一邊的長度，Sc是其正方形的晶粒D的面積。d是其圓形點的面積(Sa)與其正方形的晶粒D的面積(Sc)的差分，e是其正方形的晶粒D的面積(Sc)與其圓形點的面積(Sa)的比，f是其正方形的晶粒D的面積(Sc)與φ=35的圓形點的面積的比。

亦即、 Sa=π(φ/2) ²Lb=φ/√2 Sc=Lb ²d=Sa-Sc e=Sc/Sa f=Sc/{π(35/2) ²}

e是表示改變雷射照射裝置231的高度時的照射效率，f是表示將雷射照射裝置231的高度固定於點徑最大(φ=35)的情況的高度時的照射效率。固定雷射照射裝置231的高度時，晶粒大小越小，照射效率越降低。但，改變雷射照射裝置231的高度時，與晶粒大小無關，照射效率形成一定。亦即，晶粒大小越小，越可提升照射效率。

利用圖16(a)～圖16(c)來說明有關遮罩裝置136的作用。圖16(a)是表示當圖14所示的雷射照射裝置位於距切割膠帶H1的距離時的開閉爪的位置的俯視圖。圖16(b)是表示當圖14所示的雷射照射裝置位於距切割膠帶H2的距離時的開閉爪的位置的俯視圖。圖16(c)是表示當圖14所示的雷射照射裝置位於距切割膠帶H3的距離時的開閉爪的位置的俯視圖。

藉由一對的開閉爪1362(第二部分1362a，1362b)及一對的開閉爪1364(第二部分1364a，1364b)來形成四角形的開口。以能將該開口內接於圓形的照射區域IR的方式，調整第二部分1362a與第二部分1362b的X1-X2方向的間隔及第二部分1364a與第二部分1364b的Y1-Y2方向的間隔。在此，照射區域IR的中心與開口的中心是一致。

當開閉爪1362的第二部分1362a移動於X1方向時，第二部分1362b移動於X2方向。當開閉爪1362的第二部分1362a移動於X2方向時，第二部分1362b移動於X1方向。

當開閉爪1364的第二部分1364a移動於Y2方向時，第二部分1364b移動於Y1方向。當開閉爪1362的第二部分1364a移動於Y1方向時，第二部分1364b移動於Y2方向。

由於開閉爪1362，1364是以遮蔽雷射光的構件所形成，因此開閉爪1362，1364可將來自雷射照射裝置231的照射光部分地遮罩。又，開閉爪1362，1364可配合點大小(晶粒大小)來變更遮罩區域(開口區域)。

例如，圖16(a)所示般，當照射區域IR1的直徑為φ1時，以開口OP1會內接於照射區域IR1的方式，調整開閉爪1362的第二部分1362a，1362b的間隔與開閉爪1364的第二部分1364a，1364b的間隔。在此，照射區域IR1的中心與開口OP1的中心是一致。照射區域IR1之中，位於第二部分1362a，1362b，1364a，1364b的部分會被遮罩。

例如，圖16(b)所示般，當照射區域IR2的直徑為φ2時，以開口OP1會內接於照射區域IR2的方式，調整開閉爪1362的第二部分1362a，1362b的間隔與開閉爪1364的第二部分1364a，1364b的間隔。在此，照射區域IR2的中心與開口OP2的中心是一致。照射區域IR2之中，位於第二部分1362a，1362b，1364a，1364b的部分會被遮罩。

例如，圖16(c)所示般，當照射區域IR3的直徑為φ3時，以開口OP3會內接於照射區域IR3的方式，調整開閉爪1362的第二部分1362a，1362b的間隔與開閉爪1364的第二部分1364a，1364b的間隔。在此，照射區域IR3的中心與開口OP3的中心是一致。照射區域IR3之中，位於第二部分1362a，1362b，1364a，1364b的部分會被遮罩。

圖16(a)～圖16(c)所示的開口OP1～OP3是正方形的例子，但亦可將開口設為矩形狀。針對此，利用圖17及圖18來進行說明。圖17是表示形成X1-X2方向比Y1-Y2方向更小的開口時的開閉爪的位置的俯視圖。圖18是表示形成X1-X2方向比Y1-Y2方向更大的開口時的開閉爪的位置的俯視圖。

如圖17所示般，藉由將開閉爪1362的第二部分1362a，1362b的X1-X2方向的間隔設為比開閉爪1364的第二部分1364a，1364b的Y1-Y2方向的間隔更小，開口OP4是形成X1-X2方向會比Y1-Y2方向更小的矩形狀。藉此，照射區域IR4之中，位於第二部分1362a，1362b，1364a，1364b的部分會被遮罩。

如圖18所示般，藉由將開閉爪1362的第二部分1362a，1362b的X1-X2方向的間隔設為比開閉爪1364的第二部分1364a，1364b的Y1-Y2方向的間隔更大，開口OP5是形成X1-X2方向會比Y1-Y2方向更大的矩形狀。藉此，照射區域IR5之中，位於第二部分1362a，1362b，1364a，1364b的部分會被遮罩。

另外，以雷射照射裝置231來將雷射光照射至切割膠帶DT時，晶粒D也經由切割膠帶DT而被加熱。當夾頭22經由晶粒D而被加熱也可以時，夾頭22是亦可使接觸於晶粒D。藉此，可使剝離對象的晶粒D安定。防止夾頭22經由晶粒D加熱時，使夾頭22不接觸晶粒D地使待機。

若根據第二實施形態，則具有下述的至少一個的效果。

(a)由於不使用頂起塊或滑塊等移動的塊件，因此不會有機械性地對晶粒施加壓力的情形。藉此，能以低壓來剝離，可減少晶粒的損傷(龜裂或變形、破裂、缺口等)。

(b)由於可變更雷射照射裝置231與切割膠帶DT的距離，因此可有效率地對剝離的晶粒照射雷射光。藉此，可短時間剝離晶粒。

(c)由於在切割膠帶DT的背面附近配置照射光的遮罩，因此可只對剝離對象的晶粒照射雷射光。藉此，剝離對象外的晶粒可在所望的時機以外不被剝離。

(d)由於可縮短晶粒的剝離時間，因此可提升黏晶機的處理能力(UPH)。

(e)由於在剝離晶粒時可減少對晶粒的壓力(stress)，因此可提升半導體製品(半導體裝置)的品質。

＜第二實施形態的變形例＞以下，舉幾個例子表示有關第二實施形態的代表的變形例。在以下的變形例的說明中，對於具有與在上述的第二實施形態說明者同樣的構成及機能的部分，可使用和上述的第二實施形態同樣的符號。而且，有關如此的部分的說明是可在技術上不矛盾的範圍內適當援用上述的第二實施形態的說明。又，上述的實施形態的一部分及複數的變形例的全部或一部分可在技術上不矛盾的範圍內適當複合地適用。

(第一變形例) 利用圖19說明有關第一變形例的遮罩裝置。圖19是表示第二實施形態的第一變形例的遮罩裝置的一部分的俯視圖。

在第二實施形態中，說明了使用二對的開閉爪1362，1364的例子，但開閉爪是亦可只為一對。在第一變形例中，剝離單元13是具備X軸開閉機構1361及一對的開閉爪1362(第二部分1362a，1362b)，但Y軸開閉機構1363及一對的開閉爪1364(第二部分1364a，1364b)是未具備。藉此，照射區域IR之中，位於第二部分1362a，1362b的部分會被遮罩。

照射區域IR的Y1側及Y2側不被遮罩，但晶粒D的X1-X2方向比Y1-Y2方向更小的矩形狀的情況，由於從照射區域IR的Y1側及Y2側的晶粒D超出的區域小，因此對鄰接的晶粒的影響小。

另外，剝離單元13是亦可具備Y軸開閉機構1363及一對的開閉爪1364(第二部分1364a，1364b)，而X軸開閉機構1361及一對的開閉爪1362(第二部分1362a，1362b)是不具備。此情況，在晶粒D的X1-X2方向比Y1-Y2方向更大的矩形狀的情況有效。

(第二變形例) 利用圖20來說明有關第二變形例的遮罩裝置。圖20是表示第二實施形態的第二變形例的遮罩裝置的俯視圖。

在第二實施形態中，說明了開閉爪1362，1364以照射區域的中心為基準開閉而開口OP位於照射區域IR的中心的例子，但亦可將開口OP偏離(off set)照射區域IR的中心而位置。

第二變形例的遮罩裝置136是具備：X軸開閉機構1361a，1361b；開閉爪1362a，1362b；Y軸開閉機構1363a，1363b及開閉爪1364a，1364b。

X軸開閉機構1361a是將開閉爪(第二部分)1362a移動於X1-X2方向。X軸開閉機構1361b是將開閉爪(第二部分)1362b移動於X1-X2方向。開閉爪(第二部分)1362a及開閉爪(第二部分)1362b是可獨立作動。

Y軸開閉機構1363a是將開閉爪(第二部分)1364a移動於Y1-Y2方向。Y軸開閉機構1363b是將開閉爪(第二部分)1364b移動於Y1-Y2方向。開閉爪(第二部分)1364a與開閉爪(第二部分)1364b是可獨立作動。

藉由如此的構成，可將開口OP配置於使偏離至照射區域IR的中心以外的區域，因此可偏離照射區域IR的中心(來自雷射照射裝置231的照射光的中心)而照射。藉此，即使是剝離對象的晶粒D的中心偏離照射區域IR的中心而位置的情況，也可不用微移動晶圓保持台12，照射至晶粒D所位置的區域。

以上，根據第一實施形態、第二實施形態及該等的變形例，具體說明藉由本案發明者們所做出的公開內容，但本案是不被限定於上述第一實施形態、第二實施形態及該等的變形例者，當然可實施各種變更。

例如，在第一實施形態及第二實施形態中，以使用加熱性剝離膠帶作為切割膠帶的情況為例進行說明，但並非被限定於此，亦可使用紫外線剝離膠帶。此情況，雷射光源是照射紫外線。

又，第一實施形態中，說明了將雷射照射部131配置於圓頂板134內的例子，但並非被限定於此，亦可將雷射照射部131設置於圓頂板134外，使能夠對晶圓全體掃描雷射光。此情況，當拾取位置的識別精度不被要求時，亦可不具備圓頂板。藉此，即使不移動晶圓，也可只對剝離的晶粒照射雷射光而拾取。另外，當拾取位置的識別精度被要求時，亦可只對拾取的晶粒所位置的切割膠帶之處照射雷射光之後，藉由圓頂板來固定切割膠帶。

又，第二實施形態中，說明了藉由雷射照射裝置231改變在剝離單元13內的上下方向的位置(藉由雷射照射裝置231)來改變照射區域的大小的例子，但亦可例如藉由雷射照射裝置231內的透鏡來改變照射區域的大小。

又，第一實施形態中，說明了使用晶粒黏著膜的例子，但亦可設置在基板塗佈接著劑的預先形成(preform)部而不使用晶粒黏著膜。

又，第一實施形態中，說明了有關以拾取頭來從晶圓供給部拾取晶粒而載置於中間平台，且以接合頭來將被載置於中間平台的晶粒接合於基板之黏晶機，但並非被限定於此，可適用在從晶粒供給部拾取晶粒的黏晶裝置。

例如，無中間平台和拾取頭，以接合頭來將晶圓供給部的晶粒接合於基板的黏晶機也可適用。

又，可適用在覆晶黏晶機(Flip Chip Bonder)，其無中間平台，從晶圓供給部拾取晶粒，將晶粒拾取頭向上旋轉而把晶粒交接給接合頭，以接合頭來接合於基板。

在第一實施形態是以黏晶機為例說明，但在將拾取後的晶粒載置於托盤的半導體製造裝置也可適用。

1:黏晶機(半導體製造裝置) 12:晶圓保持台 13:剝離單元 136:遮罩裝置 231:雷射照射裝置

[圖1]是表示第一實施形態的黏晶機的構成例的概略俯視圖。 [圖2]是說明在圖1中從箭號A方向看的概略構成的圖。 [圖3]是表示圖1所示的晶圓供給部的主要部的概略剖面圖。 [圖4]是表示使用了圖1所示的黏晶機的半導體裝置的製造方法的流程圖。 [圖5]是圖2所示的剝離單元的俯視圖。 [圖6]是沿著圖5所示的剝離單元的A-A線的剖面圖。 [圖7(a)]是表示比較例的剝離單元、切割膠帶、晶粒及夾頭的模式圖。 [圖7(b)]是表示第一實施形態的剝離單元、切割膠帶、晶粒及夾頭的圖。 [圖8]是表示第一實施形態的第一變形例的剝離單元、切割膠帶、晶粒及夾頭的模式圖。 [圖9(a)]是表示第一實施形態的雷射光源的強度推移的圖。 [圖9(b)]是表示第一實施形態的第二變形例的雷射光源的強度推移的圖。 [圖10(a)]及[圖10(b)]是表示第一實施形態的第三變形例的雷射照射裝置的構成及動作的圖。 [圖11(a)]～[圖11(c)]是第一實施形態的第四變形例的照射範圍限制零件的剖面圖。 [圖12(a)]是第二實施形態的剝離單元的正面圖。 [圖12(b)]是圖12(a)所示的剝離單元的遮罩裝置上昇至切割膠帶的位置時的正面圖。 [圖13]是表示圖12(a)所示的剝離單元的一部分的立體圖。 [圖14]是表示圖12(a)所示的雷射照射裝置的位置與照射區域的關係的概念圖。 [圖15]是表示圓形點的直徑與內接於圓形點的正方形的晶粒的關係的圖。 [圖16(a)]是表示當圖14所示的雷射照射裝置位於距切割膠帶H1的距離時的開閉爪的位置的俯視圖。 [圖16(b)]是表示當圖14所示的雷射照射裝置位於距切割膠帶H2的距離時的開閉爪的位置的俯視圖。 [圖16(c)]是表示當圖14所示的雷射照射裝置位於距切割膠帶H3的距離時的開閉爪的位置的俯視圖。 [圖17]是表示形成X1-X2方向比Y1-Y2方向更小的開口時的開閉爪的位置的俯視圖。 [圖18]是表示形成X1-X2方向比Y1-Y2方向更大的開口時的開閉爪的位置的俯視圖。 [圖19]是表示第二實施形態的第一變形例的遮罩裝置的一部分的俯視圖。 [圖20]是表示第二實施形態的第二變形例的遮罩裝置的俯視圖。

13:剝離單元

15:底部

135:台座部

136:遮罩裝置

137:移動機構

231:雷射照射裝置

232:保持部

233:移動機構

234:支撐部

1361:X軸開閉機構

1362:開閉爪

1363:Y軸開閉機構

1364:開閉爪

1371:固定部

1372:可動部

2331:固定部

2332:可動部

DT:切割膠帶

Claims

一種半導體製造裝置，其特徵為具備：晶圓保持台，其用於保持貼附有晶粒的切割膠帶，該切割膠帶是以藉由雷射光來剝離的黏著薄片所形成；及剝離單元，其被設在前述切割膠帶的下方，前述剝離單元是具備：雷射照射裝置，其發射的光會被聚集在僅離開預定距離的點；及遮罩裝置，其具有用於限制藉由來自前述雷射照射裝置的照射光所形成的照射區域之遮罩，可藉由前述雷射照射裝置來變更前述照射區域的大小。
如請求項1記載的半導體製造裝置，其中，前述雷射照射裝置的前述剝離單元內的上下方向的位置為可變更。
如請求項2記載的半導體製造裝置，其中，在前述剝離單元的上面接近前述切割膠帶的狀態下，前述雷射照射裝置的上面與前述切割膠帶的距離會被設為比前述預定距離更短。
如請求項3記載的半導體製造裝置，其中，前述遮罩的位置的前述照射區域的面積是被設定為比前述晶粒的面積更大。
如請求項1記載的半導體製造裝置，其中，前述遮罩是前述照射區域的大小為可變更。
如請求項5記載的半導體製造裝置，其中，前述遮罩是具有四角形狀的開口，該開口的大小為可變更。
如請求項6記載的半導體製造裝置，其中，前述開口的中心是可偏離來自前述雷射照射裝置的照射光的中心。
如請求項1記載的半導體製造裝置，其中，前述剝離單元是更具備變更前述遮罩裝置的上下方向的位置的驅動部。
一種半導體製造裝置，其特徵為具備：晶圓保持台，其用於保持貼附有晶粒的切割膠帶，該切割膠帶是以藉由雷射光來剝離的黏著薄片所形成；及剝離單元，其被設在前述切割膠帶的下方，前述剝離單元是具備雷射照射部，該雷射照射部是具有：在上部具有開口的空洞；及被設在前述開口的下方的雷射照射裝置，前述雷射照射裝置是被設為從該雷射照射裝置照射的雷射光的照射方向會對於前述切割膠帶的表面的法線方向傾斜，前述雷射光會通過前述開口而被照射至前述切割膠帶。
如請求項9記載的半導體製造裝置，其中，前述雷射照射裝置的照射區域是比前述晶粒更小，前述雷射照射裝置是被構成為掃描前述照射區域。
如請求項10記載的半導體製造裝置，其中，更具備：攝影機：及控制部，其被構成為藉由前述攝影機來事前識別前述雷射照射裝置所掃描前述照射區域的範圍。
一種剝離單元，被設在貼附有晶粒的切割膠帶的下方，該切割膠帶是以藉由雷射光來剝離的黏著薄片所形成，其特徵為具備：雷射照射裝置，其發射的光會被聚集在僅離開預定距離的點；及遮罩裝置，其具有用於限制藉由來自前述雷射照射裝置的照射光所形成的照射區域之遮罩，可藉由前述雷射照射裝置來變更前述照射區域的大小。
一種半導體裝置的製造方法，其特徵為具有：將保持切割膠帶的晶圓環搬入至半導體製造裝置的工序；及從前述切割膠帶剝離晶粒的工序，前述半導體製造裝置是具備：晶圓保持台，其用於保持貼附有前述晶粒的前述切割膠帶，該切割膠帶是以藉由雷射光來剝離的黏著薄片所形成；及剝離單元，其被設在前述切割膠帶的下方，前述剝離單元是具備：雷射照射裝置，其發射的光會被聚集在僅離開預定距離的點；及遮罩裝置，其具有用於限制藉由來自前述雷射照射裝置的照射光所形成的照射區域之遮罩，可藉由前述雷射照射裝置來變更前述照射區域的大小。