TWI567859B - 安裝裝置及其偏移量修正方法 - Google Patents

安裝裝置及其偏移量修正方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI567859B
TWI567859B TW103143598A TW103143598A TWI567859B TW I567859 B TWI567859 B TW I567859B TW 103143598 A TW103143598 A TW 103143598A TW 103143598 A TW103143598 A TW 103143598A TW I567859 B TWI567859 B TW I567859B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
wafer
correction
image
view cameras
amount
Prior art date
Application number
TW103143598A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201532180A (zh
Inventor
高橋誠
佐藤亮
Original Assignee
新川股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 新川股份有限公司 filed Critical 新川股份有限公司
Publication of TW201532180A publication Critical patent/TW201532180A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI567859B publication Critical patent/TWI567859B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67144—Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/681—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/757—Means for aligning
    • H01L2224/75753—Means for optical alignment, e.g. sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/759—Means for monitoring the connection process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/7598—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors specially adapted for batch processes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/75981—Apparatus chuck
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8112—Aligning
    • H01L2224/81121—Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors
    • H01L2224/81122—Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors by detecting inherent features of, or outside, the semiconductor or solid-state body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8112—Aligning
    • H01L2224/81121—Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors
    • H01L2224/8113—Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors using marks formed on the semiconductor or solid-state body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/81908—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector involving monitoring, e.g. feedback loop
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8312—Aligning
    • H01L2224/83121—Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/83908—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector involving monitoring, e.g. feedback loop
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector

Description

安裝裝置及其偏移量修正方法
本發明是有關於一種安裝裝置的構造及該安裝裝置的偏移(offset)量修正方法。
多使用在基板或者其他半導體晶片上接合(安裝)半導體晶片的接合裝置。其中，使用如下裝置等：晶片接合(die bonding)裝置，將半導體晶片的與電極面為相反側的面利用黏著劑等固定於基板上；或倒裝晶片接合(flip-chip bonding)裝置等，使從晶圓中拾取的半導體晶片反轉而將半導體晶片的電極面接合於基板等，從而將半導體的電極與基板的電極直接接合。倒裝晶片接合裝置中，因將半導體晶片與基板的電極直接接合，故需要正確地對準半導體晶片的電極的位置與基板的電極的位置。因此，倒裝晶片接合裝置中，使用如下方法，即，使上下兩個視野相機進入到接合工具與基板之間，同時對吸附於接合工具的半導體晶片的圖像與基板的圖像進行拍攝，並根據所拍攝到的兩個圖像來檢測 半導體晶片與基板的相對位置，使接合平台在XY方向上移動，或者使接合頭旋轉，從而將基板的位置與半導體晶片的位置進行對準(例如，參照專利文獻1、段落0003~0004)。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第3937162號公報
且說，倒裝晶片接合裝置(安裝裝置)中，例如使用如下方法，即，預先在半導體晶片的電極的表面或者基板的電極的表面形成金屬的凸塊(bump)，藉由高溫的接合工具將半導體晶片推壓至基板並且進行加熱而使金屬熔融後，藉由使該金屬凝固而將半導體晶片的電極與基板的電極加以接合。因此，倒裝晶片接合裝置若持續進行接合動作，則會出現如下情況：接合裝置的各構成零件或上下兩個視野相機的溫度上升，從而在上下兩個視野相機中產生測定誤差，或者接合裝置的動作的誤差增大，藉此，經時地產生半導體晶片與基板的位移，而接合精度下降。然而，接合面因位於半導體晶片與基板之間，故在規定的接合時間或者次數後，要確認所接合的半導體晶片是否從基板剝離而半導體晶片的電極接合於基板的電極的規定位置(破壞性檢查)，或使用X射線裝置等並藉由照片拍攝來確認接合位置(利用X射線的非破壞性檢查)。
然而，無法在倒裝晶片接合裝置的運轉中連續地進行製 品的破壞性檢查或利用X射線的非破壞性檢查，故存在如下情況：次品的發現延遲，結果導致製品的不良率升高。
因此，本發明的目的在於在安裝裝置中抑制安裝位置的經時的位移而實現安裝品質的提高。
本發明的安裝裝置的特徵在於包括：安裝平台；基準用晶片及修正用晶片，載置於安裝平台上；上下兩個視野相機，同時對上下的圖像進行拍攝；以及控制部，使基準用晶片與修正用晶片的位置移動，並且對上下兩個視野相機的圖像進行處理。
本發明的安裝裝置中，控制部也可構成為能夠實施如下各步驟：第1晶片移動步驟，拾取修正用晶片且使所述修正用晶片以規定的偏移量在XY方向上移動，並使修正用晶片位於基準用晶片的正上方；第1圖像獲取步驟，使上下兩個視野相機進入到修正用晶片與基準用晶片之間，藉由上下兩個視野相機而同時獲取基準用晶片上表面的圖像與修正用晶片下表面的圖像；第1晶片位置計算步驟，對藉由第1圖像獲取步驟獲取的圖像進行處理，並計算基準用晶片的XY方向位置與修正用晶片的XY方向位置；第2晶片移動步驟，根據基準用晶片的XY方向位置與修正用晶片的XY方向位置來計算基準用晶片與修正用晶片的XY方向的偏離量，在使基準用晶片移動至下述位置後，將修正用晶片載 置於安裝平台上，所述位置是根據所計算的偏離量而使基準用晶片與修正用晶片的XY方向的相隔距離為規定的偏移量的XY方向的位置；第2圖像獲取步驟，使上下兩個視野相機進入到修正用晶片的上方，藉由上下兩個視野相機而獲取載置於安裝平台上的修正用晶片的上表面的圖像；第2晶片位置計算步驟，對藉由第2圖像獲取步驟獲取的圖像進行處理，並計算修正用晶片的XY方向的第2位置；以及修正量計算步驟，根據由第1晶片位置計算步驟計算的基準用晶片的XY方向位置、與由第2晶片位置計算步驟計算的修正用晶片的XY方向的第2位置，來計算規定的偏移量的修正量。
本發明的安裝裝置的偏移量修正方法的特徵在於包括：準備安裝裝置的步驟，所述安裝裝置包括安裝平台、載置於安裝平台上的基準用晶片及修正用晶片、同時對上下的圖像進行拍攝的上下兩個視野相機、以及控制部，所述控制部使基準用晶片與修正用晶片的位置移動並且對上下兩個視野相機的圖像進行處理；第1晶片移動步驟，拾取修正用晶片且使所述修正用晶片以規定的偏移量在XY方向上移動，並使修正用晶片位於基準用晶片的正上方；第1圖像獲取步驟，使上下兩個視野相機進入到修正用晶片與基準用晶片之間，藉由上下兩個視野相機而同時獲取基準用晶片上表面的圖像與修正用晶片下表面的圖像；第1晶片位置計算步驟，對藉由第1圖像獲取步驟獲取的圖像進行處理，並計算基準用晶片的XY方向位置與修正用晶片的XY方向位置； 第2晶片移動步驟，根據基準用晶片的XY方向位置與修正用晶片的XY方向位置來計算基準用晶片與修正用晶片的XY方向的偏離量，在使基準用晶片移動至下述位置後，將修正用晶片載置於安裝平台上，所述位置是根據所計算的偏離量而使基準用晶片與修正用晶片的XY方向的相隔距離為規定的偏移量的XY方向的位置；第2圖像獲取步驟，使上下兩個視野相機進入到修正用晶片的上方，藉由上下兩個視野相機而獲取載置於安裝平台上的修正用晶片的上表面的圖像；第2晶片位置計算步驟，對藉由第2圖像獲取步驟獲取的圖像進行處理，並計算修正用晶片的XY方向的第2位置；以及修正量計算步驟，根據由第1晶片位置計算步驟計算的基準用晶片的XY方向位置、與由第2晶片位置計算步驟計算的修正用晶片的XY方向的第2位置，來計算規定的偏移量的修正量。
本發明實現如下效果，即，在安裝裝置中抑制安裝位置的經時的位移且實現安裝品質的提高。
10‧‧‧接合平台
11‧‧‧吸附平台
12‧‧‧基準用晶片
12c、13c‧‧‧中心
13‧‧‧修正用晶片
14‧‧‧第2半導體晶片
15‧‧‧基板
16‧‧‧框架
17‧‧‧溫度感測器
20‧‧‧上下兩個視野相機
20a、20b‧‧‧視野
20c‧‧‧光軸(中心軸)
30‧‧‧接合工具
31‧‧‧柄
32‧‧‧接合頭
33‧‧‧Z方向馬達
40‧‧‧控制部
41‧‧‧中央處理單元
42‧‧‧記憶部
43‧‧‧機器介面
44‧‧‧資料匯流排
51‧‧‧第1晶片移動程式
52‧‧‧第2晶片移動程式
53‧‧‧第1圖像獲取程式
54‧‧‧第2圖像獲取程式
55‧‧‧第1晶片位置計算程式
56‧‧‧第2晶片位置計算程式
57‧‧‧修正量計算程式
58‧‧‧控制資料
59‧‧‧控制程式
100‧‧‧接合裝置
a‧‧‧偏移量
b、c、d‧‧‧距離
S101~S106、S201~S208‧‧‧步驟
Y0、Y1、Y2、Y3、Y4‧‧‧絕對位置
X、Y、Z‧‧‧方向
圖1是表示本發明的實施形態的安裝裝置的構成的系統圖。
圖2是表示本發明的實施形態的安裝裝置的動作的流程圖。
圖3是表示圖2所示的流程圖的修正順序的詳情的流程圖。
圖4(a)~圖4(g)是表示本發明的實施形態的安裝裝置的動作的說明圖。
圖5(a)~圖5(c)是表示本發明的實施形態的上下兩個視野相機的視野的說明圖。
以下，一面參照圖式一面對本發明的實施形態進行說明。以下的實施形態中，作為安裝裝置的一例，對接合裝置中應用發明的情況進行說明。本發明當然可應用於接合裝置以外的電子零件的安裝裝置。如圖1所示，作為本實施形態的安裝裝置的接合裝置100包括：作為安裝平台的接合平台10，吸附基板15或者其上接合有半導體晶片的第1半導體晶片；接合工具30，吸附第2半導體晶片14而將第2半導體晶片14接合於第1半導體晶片上，所述第1半導體晶片吸附於基板15或者接合平台10；以及上下兩個視野相機20，可對基板15或者第1半導體晶片的上表面的圖像與第2半導體晶片14的下表面的圖像同時進行拍攝。
接合平台10包含未圖示的XY驅動機構，且在XY方向上移動。而且，接合頭32藉由安裝於框架16的Z方向引導件而在上下方向上移動，藉由Z方向馬達33而在上下方向及繞Z軸的旋轉方向(Z方向、θ方向)上驅動。作為安裝工具的接合工具30固定於安裝在接合頭32的柄(shank)31，且與接合頭32一併在上下方向(與基板15接近或離開的方向)上移動。上下兩個視野 相機20內部包括2個拍攝元件與光學系統，如圖1所示，在同軸上可對基板15的上表面的圖像與第2半導體晶片14的下表面的圖像同時進行拍攝。而且，上下兩個視野相機20上安裝著溫度感測器17。在接合平台10的側面，安裝著可吸附基準用晶片12與修正用晶片13的吸附平台11。吸附平台11可與接合平台10一併在XY方向上移動。基準用晶片12與修正用晶片13並非為實際的半導體晶片，而是玻璃晶片，如圖4(a)~圖4(g)中影線所示，附上從上表面及下表面均可觀察到的位置標記。如圖4(a)所示，基準用晶片12與修正用晶片13在Y方向上以規定的偏移量a相隔且載置於吸附平台11上。
接合平台10與驅動接合頭32的Z方向馬達33藉由控制部40的指令而驅動。而且，上下兩個視野相機20、溫度感測器17亦與控制部40連接，由上下兩個視野相機20拍攝到的圖像及由溫度感測器17檢測到的溫度資料輸入至控制部40，進行圖像處理及運算處理。控制部40為如下電腦，即，包括：進行圖像處理或運算的中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)41，儲存控制程式59、控制資料58等的記憶部42，以及連接著接合平台10、Z方向馬達33、上下兩個視野相機20的機器介面43，中央處理單元41、記憶部42、機器介面43由資料匯流排44連接。控制部40的記憶部42中儲存著以後將要說明的第1晶片移動程式51、第2晶片移動程式52，第1圖像獲取程式53、第2圖像獲取程式54，第1晶片位置計算程式55、第2晶片位置計算程式56， 以及修正量計算程式57。另外，圖1中，將紙面左右方向設為接合裝置100的X方向，上下方向設為Z方向，紙面垂直方向設為Y方向來進行說明。
參照圖2至圖5(a)~圖5(c)對如以上般構成的接合裝置100的動作進行說明。如圖2的步驟S101所示，控制部40從圖1所示的溫度感測器17獲取上下兩個視野相機20的溫度，如圖2的步驟S102所示，判斷從實施上一次修正動作開始的溫度變化(溫度差)是否超過規定的設定值。而且，在上下兩個視野相機20的溫度變化大於規定的設定值時，控制部40使步驟轉移到圖2的步驟S103並執行圖3所示的修正順序。
在上下兩個視野相機20的溫度變化超過預定的設定值時，認為圖4(a)~圖4(g)、圖5(a)~圖5(c)所示的上下兩個視野相機20的光軸20c發生偏離或者傾斜，而在上下兩個視野相機20中產生計測誤差。而且，同時認為出現接合裝置100的框架16或接合平台10的溫度上升，其位置發生偏離的情況等。而且，因該2個位移而圖1所示的第2半導體晶片14的接合位置(安裝位置)偏離了規定的位置，從而有無法將第2半導體晶片14的電極與基板15的電極正確地接合的情況。上下兩個視野相機20基本上安裝於框架16上，因而雖然難以對接合第2半導體晶片14時產生的位移(誤差)中因所述2個原因而產生的各誤差(位移)分別進行計測並掌握，但只要能夠掌握最終產生的位移誤差並對該位移誤差進行修正，則足以修正接合位置(安裝位置)的 偏移。本實施形態如所述般，藉由掌握最終產生的接合的位移並對該位移進行修正，來對接合位置(安裝位量)的偏移(接合位置(安裝位置)的誤差)進行修正。
以下的說明中，為了方便起見，假定上下兩個視野相機20的中心軸或者上下的光軸20c的位置、傾斜未發生變化，且框架或接合平台10因熱而移動來進行說明。最終，以下說明的本實施形態的接合裝置100獲取的修正量s為如下的修正量，即，對因上下兩個視野相機20的計測誤差引起的位移與因機械零件的溫度變化而產生的位移的合計的位移量進行修正。
如圖3的步驟S201所示，控制部40執行圖1所示的第1晶片移動程式51(第1晶片移動步驟)。控制部40如圖4(a)所示，以規定的偏移量a(規定的相隔距離△Y)，使接合工具30下降到載置於吸附平台11上的基準用晶片12與修正用晶片13中的修正用晶片13上，而藉由接合工具30來吸附修正用晶片13，且如圖4(b)所示，拾取修正用晶片13。
接下來，控制部40如圖3的步驟S202所示，使吸附平台11在Y方向上以規定的偏移量a移動。故如圖4(c)所示，修正用晶片13移動到基準用晶片12的正上方。然而，實際上，因機械零件的熱影響等，基準用晶片12的中心與修正用晶片13的中心位置會如圖4(c)所示，在Y方向上稍微偏離(第1晶片移動程式51(第1晶片移動步驟)結束)。
接下來，控制部40執行圖1所示的第1圖像獲取程式 53(第1圖像獲取步驟)。控制部40如圖4(d)所示，使上下兩個視野相機20進入到吸附於接合工具30的修正用晶片13與載置於吸附平台11上的基準用晶片12之間。如先前所述，為了方便起見，該說明中設為上下兩個視野相機20的光軸、檢測、位置不發生變化，因而上下兩個視野相機20以其光軸20c從接合裝置100的原點進入到絕對位置Y0的位置。然後，控制部40藉由上下兩個視野相機20的下側相機對基準用晶片12的上表面的圖像進行拍攝，藉由上側相機對修正用晶片13的圖像進行拍攝。如圖4(d)所示，基準用晶片12的中心12c的Y方向位置從上下兩個視野相機20的光軸20c向負側偏離距離b，修正用晶片13的中心位置從上下兩個視野相機20的光軸20c的位置向Y方向正側偏離距離c。因此，如圖5(a)所示，可看到上側相機的視野20a中，修正用晶片13的位置為從上下兩個視野相機20的中心軸20c(上下兩個視野相機20的光軸)向圖中的右側偏靠的位置，其中心13c也位於從視野20a的中心軸20c以距離c向右偏靠的位置。而且，如圖5(b)所示，下側相機的視野20b中，基準用晶片12的位置為從上下兩個視野相機20的中心軸20c向圖中的左側偏靠的位置，其中心12c也位於從視野20b的中心軸20c(上下兩個視野相機20的光軸)以距離b向左側偏靠的位置(第1圖像獲取程式53(第1圖像獲取步驟)結束)。
接下來，控制部40執行圖1所示的第1晶片位置計算程式55(第1晶片位置計算步驟)。控制部40對基準用晶片12 的圖像、修正用晶片13的圖像進行處理，求出從上下兩個視野相機20的中心軸(光軸)20c算起的距離b、距離c。然後，控制部40計算基準用晶片12中的從接合裝置100的原點算起的Y方向絕對位置Y1與修正用晶片13中的從接合裝置100的原點算起的Y方向絕對位置Y2(修正用晶片的第1位置)。Y方向絕對位置Y1如圖4(d)、圖5(b)所示，為Y1=Y0-b，Y方向絕對位置Y2如圖4(d)、圖5(b)所示，為Y2=Y0+c(第1晶片位置計算程式55(第1晶片位置計算步驟)結束)。
接下來，控制部40執行圖1所示的第2晶片移動程式52(第2晶片移動步驟)。首先，控制部40計算修正用晶片13的中心13c的移動量，所述修正用晶片13的中心13c的移動量對於將基準用晶片12的中心12c與修正用晶片13的中心13c的偏離量△Ye設為規定的偏移量a而言為必需。如圖4(d)、圖5(a)、圖5(b)所示，因基準用晶片12的中心12c與修正用晶片13的中心13c偏離了偏離量△Ye(=b+c)，故為了將各中心12c、中心13c間的距離設為規定的偏移量a，以圖4(e)所示的基準用晶片12的中心12c的位置(Y方向的絕對位置Y1)為基準而使修正用晶片13向Y方向正側移動(a-△Ye)=a'，或者，相反地如圖4(e)所示，使基準用晶片12的中心12c的位置(基準位置)向Y方向負側移動(a-△Ye)=a'即可。控制部40如圖3的步驟S204、圖4(e)所示，使吸附平台11向Y方向負側移動(a-△Ye)=a'。故如圖4(d)所示，基準用晶片12的中心12c的Y方向的絕對位置 為Y3=Y1-a+△Ye。修正用晶片13的中心13c的Y方向絕對位置未發生變化而為Y2=Y1+△Ye，因而基準用晶片12與修正用晶片13的Y方向的相隔距離△Y為△Y=Y2-Y3=Y2=Y1+△Ye-(Y1-a+△Ye)=a，如果將吸附於接合工具30的修正用晶片13載置於吸附平台11上，則基準用晶片12的中心12c與修正用晶片13的中心13c的相隔距離△Y應為規定的偏移量a。而且，控制部40如圖3的步驟S205、圖4(d)所示，使接合工具30下降而將修正用晶片13載置於吸附平台11的表面(第2晶片移動程式52(第2晶片移動步驟)結束)。
如果換句話說，則所述動作對基準用晶片12的中心12c與修正用晶片13的中心13c的偏離量△Ye=(b+c)進行修正，因而在偏移量a為零的情況下，是在基準用晶片12的中心12c與修正用晶片13的中心13c一致的狀態下重合。
接下來，控制部40執行圖1所示的第2圖像獲取程式54(第2圖像獲取步驟)。控制部40在使接合工具30上升後，如圖4(e)所示，上下兩個視野相機20的中心軸20c(光軸)以從接合裝置100的原點到達絕對位置Y0的位置的方式再次進入。然後，控制部40如圖3的步驟S206所示，藉由上下兩個視野相機20的下側相機來對載置於吸附平台11上的修正用晶片13的上表面進行拍攝，執行圖1所示的第2晶片位置計算程式56(第2晶片位置計算步驟)，對所拍攝的圖像進行處理而計算所載置的修正用晶片13的中心13c的Y方向絕對位置Y4(修正用晶片13的第 2位置)。
如先前所述，所述動作為以偏移量a而假想地在基準用晶片12上重合修正用晶片13的動作，因而在利用下側相機對載置於吸附平台11上的修正用晶片13進行拍攝時，首先，修正用晶片13的中心13c與利用下側相機對基準用晶片12進行拍攝時的基準用晶片12的中心12c同樣地，Y方向的絕對位置應為Y1。然而，實際上，所測定的修正用晶片13的中心13c的Y方向的絕對位置(修正用晶片13的第2位置)Y4為自Y0偏離了距離d的位置，該Y方向絕對位置(修正用晶片13的第2位置)Y4為Y4=Y0+d。該Y1(基準用晶片12的最初的Y方向的絕對位置)與Y4(修正用晶片13的第2 Y方向的絕對位置)之差為在基準用晶片12上重合修正用晶片13時的偏離量，且為上下兩個視野相機20的光軸20c的偏離量或因機械零件的熱膨脹而產生的偏離的合計偏離量。因此，控制部40如圖3的步驟S207所示，將Y1(基準用晶片12的最初的Y方向的絕對位置)與Y4(修正用晶片13的第2 Y方向的絕對位置)之差(Y1-Y4)作為修正量s而對偏移量a進行修正，如圖3的步驟S208所示，將偏移量a更新為a=a+s=a+(Y1-Y4)(執行圖1所示的修正量計算程式57(修正量計算步驟))。
以上控制部40結束圖2的步驟S103所示的修正順序，如圖3的步驟S104所示，繼續進行接合。而且，如圖2的步驟S105所示，確認接合是否全部結束，若所有接合結束而停止生產， 則使接合裝置100停止，若生產未結束，則回到圖2的步驟S101而對上下兩個視野相機20的溫度進行監視。
而且，控制部40亦進行接合循環數的計數，如圖2的步驟S106所示，在接合循環數已達到規定的臨限值時，即便上下兩個視野相機20的溫度的變化未超過規定的設定值，亦進行圖2的步驟S103所示的修正順序。
以上說明的修正順序為如下，即，對偏移量為a時的上下兩個視野相機20的光軸20c的偏離量或因機械零件的熱膨脹而產生的偏離的合計偏離量進行計測，將該偏離量作為修正量s而修正偏移量a，由此發揮可有效地抑制接合裝置100中的接合位置(安裝位置)的經時的位移，從而實現接合品質(安裝品質)的提高的效果。而且，本實施形態中，已對如下情況進行了說明，即，將Y1(基準用晶片12的最初的Y方向的絕對位置)與Y4(修正用晶片13的第2 Y方向的絕對位置)之差(Y1-Y4)作為修正量s而將偏移量a作為修正量s，且對偏移量a進行修正，但亦可例如將(Y1-Y4)的1/2作為修正量s而對偏移量a進行修正，或者根據時間、或接合次數、修正次數等使(Y1-Y4)與修正量s的比例發生變化。
以上的說明中，對藉由使吸附平台11在XY方向上移動而進行修正量s的算出進行了說明，但只要可將基準用晶片12與修正用晶片13在XY方向上相對地移動了偏移量a即可，因而於接合頭32可在XY方向上移動的接合裝置中，亦可代替吸附平 台11而使接合頭32在XY方向上移動，以此方式來計算修正量s。而且，本實施形態一般而言可應用於倒裝晶片接合裝置、晶片接合裝置等接合裝置中。而且，所述實施形態中，對在Y方向上求出修正量s進行了說明，但關於X方向亦同樣。而且，亦可使吸附平台在傾斜方向上移動而同時求出XY方向的修正量s。
10‧‧‧接合平台
11‧‧‧吸附平台
12‧‧‧基準用晶片
13‧‧‧修正用晶片
14‧‧‧第2半導體晶片
15‧‧‧基板
16‧‧‧框架
17‧‧‧溫度感測器
20‧‧‧上下兩個視野相機
30‧‧‧接合工具
31‧‧‧柄
32‧‧‧接合頭
33‧‧‧Z方向馬達
40‧‧‧控制部
41‧‧‧中央處理單元
42‧‧‧記憶部
43‧‧‧機器介面
44‧‧‧資料匯流排
51‧‧‧第1晶片移動程式
52‧‧‧第2晶片移動程式
53‧‧‧第1圖像獲取程式
54‧‧‧第2圖像獲取程式
55‧‧‧第1晶片位置計算程式
56‧‧‧第2晶片位置計算程式
57‧‧‧修正量計算程式
58‧‧‧控制資料
59‧‧‧控制程式
100‧‧‧接合裝置
X、Y、Z‧‧‧方向

Claims (3)

  1. 一種安裝裝置，其特徵在於包括：安裝平台；基準用晶片及修正用晶片，載置於所述安裝平台上；上下兩個視野相機，同時對上下的圖像進行拍攝；以及控制部，使所述基準用晶片與所述修正用晶片的位置移動，並且對所述上下兩個視野相機的圖像進行處理，所述控制部構成為能夠實施如下各步驟：第1圖像獲取步驟，使所述上下兩個視野相機進入到以規定的偏移量在XY方向上移動的所述修正用晶片與所述基準用晶片之間，藉由所述上下兩個視野相機而同時獲取所述基準用晶片上表面的圖像與所述修正用晶片下表面的圖像；第2圖像獲取步驟，將所述基準用晶片裝載於所述安裝平台上的XY方向的位置，所述安裝平台上的XY方向的位置使所述基準用晶片的中心與所述修正用晶片的中心的XY方向的相隔距離為所述規定的偏移量，並藉由所述上下兩個視野相機獲取所裝載的所述修正用晶片上表面的圖像；以及修正量計算步驟，根據由所述第1圖像獲取步驟獲取的圖像、與由所述第2圖像獲取步驟獲取的圖像，來計算所述規定的偏移量的修正量。
  2. 一種安裝裝置，其特徵在於包括：安裝平台； 基準用晶片及修正用晶片，載置於所述安裝平台上；上下兩個視野相機，同時對上下的圖像進行拍攝；以及控制部，使所述基準用晶片與所述修正用晶片的位置移動，並且對所述上下兩個視野相機的圖像進行處理，所述控制部構成為能夠實施如下各步驟：第1晶片移動步驟，拾取所述修正用晶片且使所述修正用晶片以規定的偏移量在XY方向上移動，並使所述修正用晶片位於所述基準用晶片的正上方；第1圖像獲取步驟，使所述上下兩個視野相機進入到所述修正用晶片與所述基準用晶片之間，藉由所述上下兩個視野相機而同時獲取所述基準用晶片上表面的圖像與所述修正用晶片下表面的圖像；第1晶片位置計算步驟，對藉由所述第1圖像獲取步驟獲取的圖像進行處理，並計算所述基準用晶片的XY方向位置與所述修正用晶片的XY方向位置；第2晶片移動步驟，根據所述基準用晶片的XY方向位置與所述修正用晶片的XY方向位置來計算所述基準用晶片與所述修正用晶片的XY方向的偏離量，在使所述基準用晶片移動至下述位置後，將所述修正用晶片載置於所述安裝平台上，所述位置是根據所計算的所述偏離量而使所述基準用晶片與所述修正用晶片的XY方向的相隔距離為所述規定的偏移量的XY方向的位置；第2圖像獲取步驟，使所述上下兩個視野相機進入到所述修 正用晶片的上方，藉由所述上下兩個視野相機而獲取載置於所述安裝平台上的所述修正用晶片的上表面的圖像；第2晶片位置計算步驟，對藉由所述第2圖像獲取步驟獲取的圖像進行處理，並計算所述修正用晶片的XY方向的第2位置；以及修正量計算步驟，根據由所述第1晶片位置計算步驟計算的所述基準用晶片的XY方向位置、與由所述第2晶片位置計算步驟計算的所述修正用晶片的XY方向的第2位置，來計算所述規定的偏移量的修正量。
  3. 一種安裝裝置的偏移量修正方法，其特徵在於包括：準備安裝裝置的步驟，所述安裝裝置包括安裝平台、載置於所述安裝平台上的基準用晶片及修正用晶片、同時對上下的圖像進行拍攝的上下兩個視野相機、及控制部，所述控制部使所述基準用晶片與所述修正用晶片的位置移動並且對所述上下兩個視野相機的圖像進行處理；第1晶片移動步驟，拾取所述修正用晶片且使所述修正用晶片以規定的偏移量在XY方向上移動，並使所述修正用晶片位於所述基準用晶片的正上方；第1圖像獲取步驟，使所述上下兩個視野相機進入到所述修正用晶片與所述基準用晶片之間，藉由所述上下兩個視野相機而同時獲取所述基準用晶片上表面的圖像與所述修正用晶片下表面的圖像； 第1晶片位置計算步驟，對藉由所述第1圖像獲取步驟獲取的圖像進行處理，並計算所述基準用晶片的XY方向位置與所述修正用晶片的XY方向位置；第2晶片移動步驟，根據所述基準用晶片的XY方向位置與所述修正用晶片的XY方向位置來計算所述基準用晶片與所述修正用晶片的XY方向的偏離量，在使所述基準用晶片移動至下述位置後，將所述修正用晶片載置於所述安裝平台上，所述位置是根據所計算的所述偏離量而使所述基準用晶片與所述修正用晶片的XY方向的相隔距離為所述規定的偏移量的XY方向的位置；第2圖像獲取步驟，使所述上下兩個視野相機進入到所述修正用晶片的上方，藉由所述上下兩個視野相機而獲取載置於所述安裝平台上的所述修正用晶片的上表面的圖像；第2晶片位置計算步驟，對藉由所述第2圖像獲取步驟獲取的圖像進行處理，並計算所述修正用晶片的XY方向的第2位置；以及修正量計算步驟，根據由所述第1晶片位置計算步驟計算的所述基準用晶片的XY方向位置、與由所述第2晶片位置計算步驟計算的所述修正用晶片的XY方向的第2位置，來計算所述規定的偏移量的修正量。
TW103143598A 2014-02-10 2014-12-15 安裝裝置及其偏移量修正方法 TWI567859B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014023042 2014-02-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201532180A TW201532180A (zh) 2015-08-16
TWI567859B true TWI567859B (zh) 2017-01-21

Family

ID=53778071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103143598A TWI567859B (zh) 2014-02-10 2014-12-15 安裝裝置及其偏移量修正方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10068872B2 (zh)
JP (1) JP6256486B2 (zh)
KR (1) KR101783424B1 (zh)
CN (1) CN106165075B (zh)
SG (1) SG11201606609QA (zh)
TW (1) TWI567859B (zh)
WO (1) WO2015119274A1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6554800B2 (ja) * 2015-01-30 2019-08-07 Tdk株式会社 電子部品の実装システムと実装方法
US10893639B2 (en) * 2017-01-12 2021-01-12 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Component mounting using feedback correction
JP6846958B2 (ja) * 2017-03-09 2021-03-24 ファスフォードテクノロジ株式会社 ダイボンディング装置および半導体装置の製造方法
CN108860717B (zh) * 2017-05-16 2021-08-31 太阳诱电株式会社 电子部件插入装置和方法、电子部件收纳带制造装置和方法
SG11202003712WA (en) * 2017-08-28 2020-05-28 Shinkawa Kk Device and method for linearly moving first and second moving bodies relative to target object
CN107589123B (zh) * 2017-09-01 2021-01-29 中科慧远视觉技术（洛阳）有限公司 一种用于智能设备防护盖板外观检测的装置
TWI744849B (zh) 2019-04-15 2021-11-01 日商新川股份有限公司 接合裝置以及接合頭的移動量補正方法
US10861819B1 (en) * 2019-07-05 2020-12-08 Asm Technology Singapore Pte Ltd High-precision bond head positioning method and apparatus
JP7285162B2 (ja) * 2019-08-05 2023-06-01 ファスフォードテクノロジ株式会社 ダイボンディング装置および半導体装置の製造方法
TWI775198B (zh) * 2019-12-17 2022-08-21 日商新川股份有限公司 半導體裝置的製造裝置以及半導體裝置的製造方法
CN112968117B (zh) * 2020-10-27 2022-04-19 重庆康佳光电技术研究院有限公司 一种芯片转移对位方法、设备、显示面板及存储介质
CN114505817B (zh) * 2022-03-11 2024-04-19 深圳市凯威达电子有限公司 一种智能照明驱动芯片生产用可精准定位的插接装置
US20230288822A1 (en) * 2022-03-12 2023-09-14 Applied Materials, Inc. Package imaging for die location correction in digital lithography
CN115866383B (zh) * 2023-01-06 2023-07-07 深圳中科精工科技有限公司 一种侧面芯片主动对准装配方法、装置、电子设备及介质
CN117080127B (zh) * 2023-10-11 2024-01-05 江苏快克芯装备科技有限公司 芯片吸取异常检测装置及检测方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013187292A1 (ja) * 2012-06-11 2013-12-19 株式会社新川 ボンディング装置および半導体装置の製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5189707A (en) * 1985-10-11 1993-02-23 Hitachi, Ltd. Method of loading surface mounted device and an apparatus therefor
JP2760547B2 (ja) 1989-02-28 1998-06-04 株式会社東芝 チップボンディング装置
DE69832337T2 (de) * 1997-07-28 2006-08-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma Bauteilzuführer und Vorrichtung zur Bestückung
JP3523480B2 (ja) * 1998-01-27 2004-04-26 株式会社日立ハイテクインスツルメンツ カメラ位置の補正装置
JP3569820B2 (ja) * 2000-04-26 2004-09-29 澁谷工業株式会社 位置合わせ装置及び位置合わせ方法
JP3937162B2 (ja) 2002-10-07 2007-06-27 ソニー株式会社 部品実装装置および部品実装方法
JP4322092B2 (ja) * 2002-11-13 2009-08-26 富士機械製造株式会社 電子部品実装装置における校正方法および装置
JP4147923B2 (ja) * 2002-12-03 2008-09-10 松下電器産業株式会社 電子部品実装装置および電子部品実装方法
JP2004207569A (ja) 2002-12-26 2004-07-22 Nippon Avionics Co Ltd チップボンディング装置
JP2007266425A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 実装装置および実装方法
JP5277266B2 (ja) * 2011-02-18 2013-08-28 株式会社日立ハイテクインスツルメンツ ダイボンダ及び半導体製造方法
KR102238649B1 (ko) 2014-09-16 2021-04-09 삼성전자주식회사 반도체 칩 본딩 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013187292A1 (ja) * 2012-06-11 2013-12-19 株式会社新川 ボンディング装置および半導体装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015119274A1 (ja) 2015-08-13
JPWO2015119274A1 (ja) 2017-03-30
SG11201606609QA (en) 2016-09-29
CN106165075B (zh) 2018-10-26
US20160351528A1 (en) 2016-12-01
CN106165075A (zh) 2016-11-23
US10068872B2 (en) 2018-09-04
JP6256486B2 (ja) 2018-01-10
KR20160118361A (ko) 2016-10-11
TW201532180A (zh) 2015-08-16
KR101783424B1 (ko) 2017-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI567859B (zh) 安裝裝置及其偏移量修正方法
TWI664693B (zh) 半導體裝置的製造方法以及封裝裝置
TWI442491B (zh) Grain bonding machine and semiconductor manufacturing method
TWI619184B (zh) 確定和調整半導體元件接合相關平行度級別的系統和方法
JP5996983B2 (ja) 電子部品装着装置
TWI532117B (zh) Grain bonding device and its joint head device, and collet position adjustment method
JP4768731B2 (ja) フリップチップ実装ずれ検査方法および実装装置
JP2001223238A (ja) ツール位置測定方法、オフセット測定方法、基準部材およびボンディング装置
TWI598968B (zh) Die bonder and bonding methods
TWI775198B (zh) 半導體裝置的製造裝置以及半導體裝置的製造方法
JP4482598B2 (ja) ボンディング装置、ボンディング装置の補正量算出方法及びボンディング方法
JP6712260B2 (ja) 実装装置、撮像処理方法及び撮像ユニット
TWI683374B (zh) 晶粒接合裝置及半導體裝置之製造方法
JP4728293B2 (ja) 部品移載装置
TWI744849B (zh) 接合裝置以及接合頭的移動量補正方法
JP5391007B2 (ja) 電子部品の実装装置及び実装方法
JP2019029425A (ja) ダイボンディング装置、半導体装置の製造方法および半導体製造システム
JP2009010177A5 (zh)
JP5418490B2 (ja) 位置決め制御装置およびこれを備えた位置決め装置
TWI731492B (zh) 封裝裝置
JP2018037586A (ja) 実装装置
JP2012069731A (ja) ダイボンダ及び半導体製造方法
JP5753805B2 (ja) 実装装置およびその制御方法
US20240120219A1 (en) Bonding apparatus and bonding method
JP5022598B2 (ja) ボンディング装置及び半導体装置の製造方法