TWI309865B - - Google Patents

Description

1309865 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關-種晶粒接合方法及裝置，用以於基板 上的複數個晶片安裝部依序接合晶片。 【先前技術】 半導體製造的晶粒接合步驟中，使用晶粒接合裝置， 將半導體晶片依序接合於基板上的島區等晶片安裝部。於 基板上以等間隔設有晶片安裝部，在進行接合時，根據此 間距來進行接合頭的驅動的位置控制。不過，有接合時所 產生的熱等因素而使晶片安裝部的間距偏移的情形發生。 於進行接合之前，藉攝影機拍攝預定接合的晶片安 裝部’根據所攝得之影德咨划_ A ， .φ &像貝枓來檢測正確的晶片安裝部的 位置，藉此來提高接合的位置精度。 或由ί晶粒接合步驟後’於另-階段，由作業員進行抽檢 。因士…曰 丁全錢查’來進行晶粒接合的檢查 門及 合步驟之後附加檢查步驟，故有生產時 曰1及人的作業數的問題。 ' 有時π兰认各 由於日日拉接合步驟與檢查步驟

有時間差，故在a粒接合I 檢測晚進行而產生大量之不良。〜情形下’此異常 為了解決這些問題，專利文獻 裝置，用以μ a & 中揭不一種晶粒接合 片安裝部，進行接合來拍攝接合後的晶 自基板朝晶圓移動並拾;晶1的期間=拍攝是於接合頭 j鬥進仃。依據此晶粒 !309865 接合裝置，可對剛接合晶片的所有晶片安裝部進行接合檢 ^因此不必進行晶粒接合後的檢查步驟，可縮短生產 夺間又可及早發現導致接合不良原因的晶粒接合裝置等 的異常，可將接合不良的發生件數抑制到最小程度。 日本特開平06-132325號公報 -【發明内容】 不過，此晶粒接合奘番 口瑕置之問題是無法設置用以拍攝接 :前的晶片安裝部的攝影機，而無法進行接合的位置檢測 ’亦可考慮併设位置檢測用攝影機及檢查用攝影機 :T纟併叹之情形下，會於各攝影機之間出現距離， 可猎各攝影機拍攝的晶片 片裝部便分離。因此，無法拍攝 DJ接&的晶片安裝部，兹& _ At θ 藉^查用攝影機發現接合不良時， 可能早就發生大量 τ 民οσ。因此，即便併設檢查用攝影 機，仍有降低生產性的情形發生。 攝元 亦可考慮以檢查用攝影機兼作位置檢測用攝 。不過，在進行接人烚杏 飛 ° —及位置檢測二者之情形下，須在 妾&碩不存在於基板 ^ 4 ^朋間内進行。其原因在於，於 檢查用晶片安裝部的拍攝 、 %，接合頭會妨礙攝影機 攝 抹入、… 僻如機的視野。又，位置檢測須在次一 接口進行前結束。不過， 迎年來接合頭的驅動速度高迷化 1309865 =接合頭離開基板附近之期間内分別拍攝檢查用晶片安 二:及位置檢測用晶片安裝部，在時間上有困難。為了如 著降低半導體零件的生產性。基板附近以外的場所’顯 f，、本發明目的在於提供-種晶粒接合方法及其裝 置’此以不降低生產性之 式進仃接合檢查及位置檢測。 藶__决問題之拮卿手科 本發明之晶粒接合方法， ^ . 係於基板上的複數個晶片安 、、序接&晶片之方法；且 八乎睬你# ^特徵在於具有下列步驟：接 驟，係將接人❹心 女裝。ρ接合晶片；接合準備步 動至進〜 至日日片供給部，拾取新的晶片，並移 備步驟同時進行的步驟，對剛…：二：與接合準 用晶片安褒部、以及即將接人的「的曰曰片女裝部即檢查 晶片安裝部，藉由已將兩^安裝部即位置檢測用 ;檢杳步驟，#i Μ 者、·内入同一視野之攝影機來拍攝 片係根據所攝得之拍攝資料，來檢杳檢杳用曰 月女裝部的接合壯能.Β , - ^ ^ θθ 〜、’及位置檢測步驟，俜栌播斛媪π 拍攝資料，來檢測位置檢 係、根據所攝传之 藉此方法，可使= 裝部的位置。 驟共通，不必停止接合頭即可進^^ 拍攝步 及剛接合的接合檢查。因此…丁曰曰片女裝部的位置檢測 行位置檢測及接合檢查。“不降低生產性之方式進 於此，晶片安裝部，例 線架上的晶片安裝位置。又^整批模製型矩陣式分立導 亦可為導線架等基板上的島 1309865 區或層疊元件（係於晶片上進一步堆疊晶片並進行接合）下 側的晶片等。位置檢測用晶片安裝部宜為進行次一接合的 預定晶片安裝部或進行再次一接合的預定晶片安裝部Y不 過，亦可為更後來進行接合的預定晶片安裝部。 L貝她万式】 之實施形熊 以下參考圖式就本發明之實施形態加以說明。 體圖於Γ中顯示本發明實施形態的晶粒接合裝置10的j / .，、大致區分為用以進行接合的接合頭12、用來對遣 區34(導線架32上的晶片安裝部）拍攝的c⑶攝影機μ、 用來搬運導線架32的搬運裝置28 ” 支持具24。 mu㈣曰曰曰圓20的晶圓 16:=頭&具有錯垂方向的轴心，藉接合頭用移動台 广驅動此接合頭用移動台… ::广移動。又，亦可略微…向移動。於接二; 的心部設有用來能吸引晶圓20上 °頭12 使該晶片22脫離的吸引部。 導體-片22並能 又，於接合頭12的深處側設有且 CCD攝影機14。（^ 八，° +向下的光軸的 持，能沿γζ方㈣機14亦藉接合頭用移動台16保 _ 攝影機U在接合頭 踝朱32附近期間内移動至圖 彳於導 CCD攝影機14沾，目田 虛線所不退避位置。又，此 琳〜機14的視野如後述 於圖令，接合頭用銘叙二，疋成了拍攝複數個島區。且 移動台16及攝影機移動用台18的構造 !309865 的-部分共通’不過，未必限於此形態 方向之移動機構、yz方向之移動機構 ^別為奶 於接合頭12及CCD攝影冑14的 ：其他構造。 線架32的搬運裝£ 28。於構成 叹有肖來搬運導 上游側郝古固& 左側的搬運裝置28的 子側-有圖略的裝載機，其收納有8的 成圖中右側的下游側設有圖略的卸載機，用2收又，於構 片：接合後的導線架32。於裝載 之口 有，“方向驅動的輸送帶3〇 坪載機之間- 導引至卸载機。竹自裝載機送出的導線架32 34。 、、’、丨32以等間距形成有複數個島區 於搬運襞置28的側部有晶圓2〇 著。再者，晶圓支持具24藉支持具24保持 保持，可沿XY# 自下側頂起：…圖略的頂起用針，其配置成可 的半導體W 22,。 接口頭12可吸y既定 裝置14連接於圖略的影像處理裝置。影像處理 合頭12、於圖略的驅動控制裝置。又，用以驅動接 別按後述時序驅Γ14等的馬達連接於驅動控制裝置，分 驟的=示以此種晶粒接合裝置來進行的晶粒接合步 20的卜進订日曰粒接合情形下，首先將接合頭12移動至晶圓 20的上方（S1)。 、 、 ，以頂起用針來頂起既定的半導體晶 並且使接合頭12下降，吸引半導體晶片22(S2)。 ί3〇9865 M此時’同時使⑽攝影機14自退避位置移動至導線架 機上方（S3)，拍攝導線架32的島區34(S4)，使⑽攝影 。移動至退避位置（S5)。茲使關3就此攝影加以說明 圖3是顯示以CCD攝影機14拍攝時的視野％的圖。 圖 φ 並-s_ 則頭所示順序，依序於島㊣34接合半導體晶片Μ 時：CCD攝影機14,其視野％設定成可拍攝至少兩個 島區34，在拍攝中移動至可拍攝剛接合的島區3切及 、接合的島區34b二者，並拍攝此二島區。 接者’將所攝得之影像料送至影像處縣置。在影 測=裝置’根據所攝得之影像資料來進行島區的位置檢 位置檢'則’係算出影像資料中即將接合的島區 ▲的"座標。從該座標資料及CCD攝影冑Μ的攝影位置資 來算出即將接合的島區34b的位置。接著，將 島區34b的位置警印神六& 弄出之 置貝訊儲存於驅動控制裝置的記憶體（S7)。 =此拍攝島區’算出正確位置，藉此，即使接合時的孰等 導致島區間的間距偏移，仍可檢測正確位置。 a又’影像處理裝置亦根據所攝狀影像資料來進行接 二查⑽°該檢查係指相對於島11 34a 有無半導體晶# 22a或接合的位置及角度等。此外 體曰曰片22a不存在時或位置及角度偏移一定量時，判斷為 接合不良。檢查結果將儲存於驅動控制裝置之記憶體⑽ 。如此拍攝剛接合的島區’並進行檢查，便可在晶粒接合） 裝置發生異常等情形下，及早檢測此狀況。 接口 1309865 又’由於視野設定成可拍攝複數個島區， 玟以一次拍 攝即可拍攝位置檢測用島區及接合檢查用島區。此外，由 於使檢查用拍攝步驟與位置檢查用拍攝步驟共通，故拍攝 一次即可進行短時間的位置檢測及接合檢查。 另一方面，在藉接合頭12拾取半導體晶片22之後， 驅動控制裝置自記憶體讀取進行次一接合的島@ 34/的位 置資訊(S10)。根據此位置資訊，將接合頭12移動 上方(S11)。並且，降下接合頭12’將半導體晶片Μ 34b⑻2)。又，㈣㈣裝置在自影像處理裝 二:1不良的檢查結果之情形下，·出警報，並使 行以上流程，若半導體晶片22接合於所有島區 ^是此晶粒接合方法的時序圖。圖中上 ==“員12的時間，中2段是有關⑽攝影機以的 動的時間，下側2段顯示有關影像處理襄置的時間。〜 接合頭12於時間T"導線架32上方移動至晶圓 方於時間T4拾取半導體晶片22。 自晶圓-移動至導線架32上方，於時二;:？， 本實施形態中，時間T1、T2、T4分 進订接合。於 約為45#s。 J約為3〇“，時間Τ3 於：:：： = :二頭12㈣的㈣， Τ1°的減振時間之後，於時…攝島^ 12 1309865 ’於時間T6再度回到退避位置。在 退避位置的同時，pm 士 稱办機14移動至 於此，T5 Tfii像處理裝置料間τ9進行接合檢查。 :此Τ5、Τ6分別約為2心。又， 依所用CCD攝影機的規格而定，本 二Τ7疋 一幀影像的取得速戶為 〜，，疋使用 “。Τ8、Τ9上： 的⑽攝影機，故約為17 1 y疋依影像資料的資呻旦而a 為1〇至2。… 貞抖的…而疋，不過’分別約 時列圖中a所不時刻是理想之位置檢測結束的時刻， 夺^ b疋臨界的位置士 逸 “朿的日守刻。位置檢測，係檢測 上方^ °的島區34b ’故希望於接合頭12自晶圓20 ^ =始㈣至導線架32上方料刻之前，亦即時刻3之 ° 不過，若最大地於即將接人 1村按口之則，亦即於時刻b “結束位置檢測’即可不停止接合帛12，進行晶粒接合 圖中c所不時刻是⑽攝影機14應回到退避位置的臨 | :刻。若在時刻c之前未回到退避位置，則⑽攝影機 八干擾自曰曰圓上方移動至島區上方的接合頭12。如圖所拳 時 攝〜機14僅一次攝影即移動至退避位置，故可在 又刻c之前回到退避位置。因此，可既不干擾接合頭⑴ 不使接合頭停止，進行位置檢測及接合檢查。 傲 圖4可知，於本實施形態中，位置檢測用拍攝步驟 :妾：檢查用拍攝步驟共通，攝影僅進行一次。因此，可 在接:頭移動及半導體晶片拾取的時間内結束拍攝。亦可 接°頭移動時間内根據所攝得之影像資料來進行位置檢 13 1309865 ，進行位置檢測並對剛接 可以不降低生產數量之方 測。藉此，可在不停止接合頭下 合的島區進行接合檢查。因此， 式進行精度高的接合及其檢杳。 其次就其他實施形態加 、士斜a仏 赃& * — 兒明。攻對如後述接合頭的 趣動速度快的情形或crn锯旦彳w 攝衫機的影像取得速度慢的情形 特別適合。以下說明φ，ΓΓ CCD攝影機的拍攝時間約為3〇 於鞛此裝置進杆曰軲拉人 音土 進仃曰曰拉接合之情形下，如同上述裝置， 首先，將接合頭12移動至a圓〇n l 0 動至日日® 20上方，拾取半導體晶片 Z2(參考圖 2，81、82)。柏0 t & 並且，與此流程同時，將CCD攝 影機14自退避位罟软泰_ E & 尤避位置移動至導線架32上方，對島區34攝影 、。。於圖5中顯示此時CCD攝影機14的視野％。 =形下’將視野設定成除了半導體…_接合的 馬區34a及進杆泳__4*人& 一 口的預疋島區34b之外，亦可拍攝 θ 島£ 34C，再拍攝這些島區。並且，將 所攝仔之影像資料輪出至影像處理裝置。 “象處理裝置根據此攝得的影像資料進行位置檢測 ⑽。此時，對再次—接合的預定島1 34c進行位置算出 罢並且’將算出的島區34c的位置資訊儲存於驅動控制裝 义 接0的預疋島區34b的位置資訊於 别:人位置檢測時算出’並已健存於記憶體。 又如同别述流程，影像處理裝置對剛接合的島區 34a進行接合檢查社 將/、、，，《果錯存於驅動控制裝置的記憶 體0 14 13〇9865 在藉接合頭12拾取半導體晶片22之後，驅動控制裝 置讀取儲存於記憶體的島區34b的位置資訊。於此，該讀 之位置為訊是於前次位置檢測中算出的島區34b的位置 資訊。接合頭12根據於此所讀取的位置資訊移動，將半導 體阳片22接合於島區34b。並且，藉由反覆進行此流程， 對所有島區進行接合。 於圖6中顯示此實施形態的時序圖。於圖6中，亦如 同圖4，上側3段顯示有關接合頭丨2的時間，中2段是有 關CCD攝影機14的驅動的時間，下側2段顯示有關影像處 理裝置的時間。 於圖6中 時間T8會在接 間T2的途中。 ，攝影時間T7約為33 " s。因此，位置檢測 合頭12自晶圓2〇至導線架32上的移動時 不過於此位置檢測時間T8算出的位置資訊是再次一 接σ的島區34c的位署咨u m 因此’位置檢測可於再次- 所：，：：_。因此，理想的位置檢測結束時刻a是如圖 時：又二貝12自晶圓2〇開始移動至再次-島區34c的 二時列I的位置檢測結束時刻b在即將開始再次-接口的時刻。且，圖中一 退避位置的臨界時刻：此:；CCD攝影機14應回到 影，故⑽攝影機14可^在千此^形下，仍僅進行一次攝 退避位置。 乂不干擾接合帛12之方式移動至 由於島區的拍攝中 在位置檢測的結束時間 拍攝進行再次一接合的島區，故可 上有餘裕。因此，即使於使用影像 15 1309865 取得速度更慢的CCD攝影機之情形下或接合頭等的驅動速 度快的晶粒接合裝置中，仍可以不停止接合頭的動作之方 式對所有島區進行精度佳的接合及剛接合的檢查。因此， 可以不降低生產性之方式進行位置檢測及接合檢查。 發明功钕 依據本發明之晶粒接合方法及裝置，可使檢查用拍攝 與位置檢測用之拍攝共通，可以不停止接合頭之方式進行 晶片安裝部的位置檢測及剛接合的接合檢查。因此，可以 不降低生產性之方式進行接合檢查及位置檢測。 【圖式簡單說明】 (一）圖式部分 圖1為本發明實施形態的晶粒接合裝置的立體圖。 圖2為本發明實施形態的接合步驟的流程圖。 圖3為顯示本發明實施形態的CCD攝影機的視野範_園 的圖。 圖4為本發明實施形態的接合步驟的時序圖。 圖5為顯示本發明另一實施形態的CCD攝影機的视野 範圍的圖。 圖6為本發明另一實施形態的接合步驟的時序圖。 (一）元件代表符號 1〇 晶粒接合裝置 !2 接合頭 16 1309865 14 CCD攝影機 20 晶圓 22 半導體晶片 32 導線架 34 島區 36 拍攝視野

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Claims (1)

1309865 拾、申請專利範圍： 1 -—種晶粒接合方本，# 部依序#H 係於基板上的複數個晶片安裝 ::合晶片之方法；其特徵在於具有下列步驟： ::步驟，係藉接合頭於晶片安裝部接合晶片；’ 新的曰片準備乂驟，係將接合頭移動至晶片供給部，拾取 ::’並移動至進行次—接合的晶片安裝部； 接人步驟’係與接合準備步驟同時進行的步驟，對剛 片安裝部即檢查用晶片安裝部、以及即將接合 的日曰片女裝部即位晋 入回置^測用晶片安裂部，ϋ由已將兩者納 °視野之攝影機來拍攝； =步驟’係根據所攝得之拍攝資料，來檢查檢查用 曰日片女裝部的接合狀態；及 置檢2檢測步驟’係根據所攝得之拍攝資料，來檢測位 置檢測用晶片安裝部的位置。 2.如巾請專利範㈣i項之晶粒接合方法，其中該位 邻晶片安裝部，係進行再每—接合以後的晶片安裝 邵0 部π & #甜粒接合裝置’係於基板上的複數個晶片安裝 序接合晶片之裝置；其特徵在於具有： 接合機構，係用以藉接合頭於晶片安裝部接合晶片； 移動機構，係用以將接合頭移動至晶片供給部，拾取 新的晶片，並移動至進行次—接合的晶片安裝部； 拍攝機構，係用以在接合頭移動中，將剛接合的檢查 用晶片安裝部、以及即將接合的位置檢測用晶片安裝部， 18 1309865 納入同一視野並加以拍攝； 檢查機構，係用以根據所攝得之拍攝資料，來檢查檢 查用晶片安裝部的接合狀態；及 位置檢測機構，係根據所攝得之拍攝資料，來檢測位 置檢測用晶片安裝部的位置。 拾壹、圖式：

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