TWI598967B - Bonding device and bonding method - Google Patents

Description

接合裝置及接合方法

本發明，係關於接合裝置及接合方法，特別是關於可靠性高的接合裝置及接合方法。

具有「將晶粒(半導體晶片)搭載於配線基板或引線框架等的基板，在組裝封裝之工程的一部分，從晶圓吸附晶粒而接合於基板」的晶粒接合工程。

在晶粒接合工程中，係必須正確地將晶粒接合於基板的接合面。然而，基板面，係在以DAF(晶粒黏接薄膜)進行接合的情況下，被加熱至80℃~160℃左右的高溫。又，亦具有來自進行XYZ軸動作之驅動部的發熱或氛圍溫度變化。因加熱、驅動部發熱或氛圍溫度變化，導致發生構成構件之位置偏差等而無法將晶粒接合於正確的位置。

作為解決此種問題的習知技術而言，係有引用文獻1。專利文獻1的發明，係在將半導體元件搭載於被搭載對象的半導體製造裝置中，具有：偏差檢測部，檢測搭載於前述被搭載對象的前述半導體元件與前述被搭載 對象上之搭載目標位置的偏差量；及修正電路，統計處理由前述偏差檢測部檢測到之複數個偏差量的值，並反饋至前述半導體元件的位置修正計算。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2004-311569號公報

然而，因近來之封裝的小型．薄型化、晶粒的薄型化所致之chip on chip之技術的進步，晶粒的接合，係必需有更高精度(十數~數μm)的定位。因此，除了專利文獻1之課題，另因搬送基板之搬送路徑等的熱膨脹，基板側之接合位置偏差會成為另一問題。

因此，本發明的目的，係提供一種可將晶粒正確地接合於安裝位置之可靠性高的晶粒接合器及接合方法。

本發明，係為了達成上述目的，對於曝露於80℃~160℃前後之高溫而造成基板之姿勢偏差的搬送路徑，包含有加熱、輻射熱、驅動部發熱或氛圍溫度變化所 致之本身的姿勢偏差，檢測接合頭、安裝攝像機的經時變化所致之經時姿勢偏差，決定該些3者的相關位置，使安裝位置中之定位精度提升。若列舉其實例，本發明，係一種接合裝置，其具有：拾取攝像手段，具有第1攝像視野；載置位置攝像手段，具有可對晶粒之載置位置進行拍攝的第2攝像視野；晶粒移送工具，可拾取第1攝像視野內之晶粒並將晶粒載置於第2攝像視野內的載置位置，在拾取晶粒時，係於可在第1攝像視野內進行拍攝的位置具備有基準標記，在將晶粒載置於載置位置時，係於可在第2攝像視野內進行拍攝的位置具備有基準標記；第1圖像，藉由拾取攝像手段，予以拍攝由晶粒移送工具所保持之預定的晶粒；第2圖像，藉由拾取攝像手段，予以拍攝保持晶粒之晶粒移送工具所具備的基準標記；第3圖像，藉由載置位置攝像手段，予以拍攝由晶粒移送工具所載置之預定對象的基板；第4圖像，藉由載置位置攝像手段，予以拍攝保持晶粒之晶粒移送工具所具備的基準標記；及修正手段，根據第1、第2、第3及第4圖像，修正晶粒移送工具所保持之晶粒的載置。

又，本發明，係一種接合方法，其具有：第1步驟，拾取攝像手段對由晶粒移送工具所保持之 預定的晶粒進行拍攝；第2步驟，拾取攝像手段對保持晶粒之晶粒移送工具所具備的基準標記進行拍攝；第3步驟，載置位置攝像手段對載置晶粒之預定的基板進行拍攝；第4步驟，載置位置攝像手段對保持晶粒之晶粒移送工具所具備的基準標記進行拍攝；根據第1、第2、第3及第4步驟，修正晶粒移送工具所保持之晶粒的載置之步驟。

在此，晶粒移送工具，係除了接合晶粒的接合頭以外，另包含有：拾取頭，從晶圓進行拾取；及頭部，在中間平台與某些其他的場所之間移動。

又，拾取攝像手段，係包含有從晶圓拾取晶粒時的攝像手段、拾取被載置於中間平台上之晶粒時的攝像手段、從保持其他晶粒之工具拾取晶粒時的攝像手段等、總之為可在拾取晶粒時進行拍攝的攝像手段。又，載置位置攝像手段，係包含有將晶粒載置於中間平台時的攝像手段、將晶粒載置於基板時的攝像手段等、載置於移送晶粒之對象部分例如基板時進行拍攝的攝像手段。

又，所謂載置晶粒，係除了將晶粒放置於對象場所之外，亦包含有暫時壓接或固定壓接等之接合行為的任一。

又，修正手段，係不限於僅晶粒移送工具所致之修正，只要是可修正晶粒移送工具所保持之晶粒之載置場所的修正手段亦均可，如下述所敍述，作為修正方 法，係亦可藉由修正晶粒移送工具之位置．角度的方式，修正晶粒的載置場所，或藉由修正中間平台之位置．角度的方式，修正晶粒的載置場所，或其他只要是總之可修正晶粒之載置場所的修正手段亦均可。

又，該些修正，雖係在下述中亦有敘述，但例如控制手段，係根據第1圖像內之晶粒的位置或方向等與第2圖像內之基準標記的位置或方向等之關係，從基準標記來加以推測晶粒的位置或方向等。又，控制手段，係自第3圖像內之基板的位置或方向等與第4圖像內之基準標記的位置或方向等之關係，從基準標記的位置、方向來加以推測基板的位置或方向。而且，包含有如下述之行為：使從基準標記所推測之晶粒的位置或方向與從基準標記所推測之基板的位置或方向一致之方式，由控制手段進行修正。

而且，本發明其拾取攝像手段，係亦可為在相同位置，對第1圖像與第2圖像進行拍攝的攝像手段。

又，本發明其載置位置攝像手段，係亦可為在相同位置對第3圖像與第4圖像進行拍攝的攝像手段。

而且，本發明其修正手段，係亦可為根據第1圖像內之晶粒的位置或方向與第2圖像內之基準標記的位置或方向之關係，從第3圖像內之基準標記的位置或方向進行修正之手段。

而且，本發明其基準標記，係亦可為可經由具有設置於移送工具之稜鏡的光學系統，以拾取攝像手段 或載置位置攝像手段進行拍攝的基準標記。

而且，本發明，係具有：拾取手段，可反轉晶粒，並且可在與具有載置位置之載置面平行的面內旋轉，修正手段，係亦可藉由拾取手段進行修正。

又，本發明其拾取攝像手段，係亦可以第1步驟與第2步驟，在相同位置進行拍攝。而且，本發明其載置位置攝像手段，係亦可以第3步驟與第4步驟，在相同位置進行拍攝。

又，本發明其修正的步驟，係亦可為根據第1步驟拍攝到之晶粒的位置或方向、第2步驟拍攝到之基準標記的位置或方向、第3步驟拍攝到之基板的位置或方向及第4步驟拍攝到之基準標記的位置或方向來進行修正之步驟。

而且，本發明其第2或第3檢測步驟，係亦可為經由具有設置於移送工具之稜鏡的光學系統，對基準標記進行拍攝之步驟。

又，本發明其修正的步驟，係亦可為可將晶粒反轉，並且藉由可在與具有載置位置之載置面平行的面內旋轉之拾取手段來進行修正之步驟。

根據本發明，可提供一種可將晶粒正確地接合於安裝位置之可靠性高的晶粒接合器及接合方法。

11‧‧‧供給平台攝像機

12‧‧‧供給平台

13‧‧‧拾取頭

21‧‧‧中間平台攝像機

21c‧‧‧中間平台攝像機之攝像視野的中心位置

22‧‧‧中間平台

23‧‧‧接合頭

23C‧‧‧夾頭

23cp‧‧‧夾頭的中心位置

23j‧‧‧夾頭中心軸

23m‧‧‧標記部

23o‧‧‧光學系統

23p1、23p2‧‧‧稜鏡

23s‧‧‧光學系統支撐部

23K‧‧‧攝像機姿勢偏差檢測部

23H‧‧‧接合頭之本體

25‧‧‧旋轉驅動裝置

31‧‧‧安裝攝像機

31c‧‧‧安裝攝像機之攝像視野的中心位置

32‧‧‧附屬平台

32m‧‧‧安裝面

34‧‧‧加熱裝置

41‧‧‧下視攝像機

60‧‧‧搬送路徑

100，200‧‧‧晶粒接合器

D‧‧‧晶粒(半導體晶片)

BM‧‧‧頭部基準標記

HM、HM1、HM2‧‧‧搬送基準標記

HML‧‧‧基準標記直線

P‧‧‧基板

W‧‧‧晶圓

θ ag‧‧‧中間平台攝像機相對於搬送路徑之全經時旋轉角偏差

θ ab‧‧‧中間平台攝像機相對於接合頭之旋轉角偏差

θ bc‧‧‧接合頭相對於安裝攝像機之經時旋轉角偏差

θ bg‧‧‧接合頭相對於基準標記直線之經時旋轉角偏差

θ cg‧‧‧安裝攝像機相對於基準標記直線之經時旋轉角偏差

θ cd‧‧‧相對於安裝攝像機之安裝位置的處理旋轉角偏差

θ ad‧‧‧相對於中間平台攝像機之中間平台上之晶粒的處理旋轉角偏差

[圖1]本發明之較佳之晶粒接合器之第1實施形態中之本發明之第1實施例之主要部的概略側視圖。

[圖2]搬送路徑中之安裝攝像機、接合頭之狀態的圖。

[圖3]示意地表示第1實施例中之接合頭之構造的圖。

[圖4]表示用以檢測安裝攝像機與接合頭之經時姿勢偏差之安裝攝像機與接合頭之動作的圖。

[圖5]表示由如圖4所示之動作所獲得的結果；(a)，係表示安裝攝像機之檢測結果的圖；(b)，係表示接合頭之檢測結果的圖。

[圖6]表示使安裝攝像機之X驅動軸動作至搬送基準標記的位置，並將搬送基準標記設成為經時姿勢偏差所致之動作原點時之圖的圖。

[圖7]表示攝像機之經時姿勢偏差之檢測處理流程的圖。

[圖8]表示由處理所獲得之中間平台攝像機相對於接合頭之處理姿勢偏差之檢測結果的圖。

[圖9](a)，係表示在被搬送至附屬平台之由虛線所示的基板P或已安裝晶粒上，以安裝攝像機對新晶粒D之安裝位置進行拍攝時的圖；(b)，係以中間平台攝像 機對被載置於中間平台之晶粒D進行拍攝時的圖。

[圖10]表示同時地進行經時姿勢偏差及處理姿勢偏差時之安裝處理流程的圖。

[圖11]本發明之較佳之晶粒接合器之第2實施形態之主要部的概略側視圖且為本發明的第4實施例。

以下，使用圖面等說明本發明之一實施形態。另外，以下的說明，係用以說明本發明之一實施形態者，並非限制本案發明之範圍者。因此，只要是具有該發明技術領域之通常知識者，則可採用將該些各要素或全要素置換成與其均等者的實施形態，該些實施形態亦包含於本案發明之範圍。

另外，本說明書，係在各圖的說明中，對於具有共用功能的構成要素賦予同一參考編號，並儘可能避免重複說明。

圖1，係本發明之較佳之晶粒接合器之第1實施形態中之本發明之第1實施例之主要部的概略側視圖。本晶粒接合器100，係如下述之裝置：將由拾取頭13拾取到的晶粒D載置於中間平台(保持位置)22一次，以接合頭23再次拾取所載置的晶粒D而接合於被搬送至安裝位置的基板P，並進行安裝。

晶粒接合器100，係具有：供給平台攝像機11，辨識晶圓上之晶粒D的姿勢；中間平台攝像機21， 辨識被載置於中間平台22之晶粒D的姿勢；及安裝攝像機31，辨識附屬平台32上的安裝位置。另外，在本實施例中，中間平台攝像機21，係成為本發明中的拾取攝像機。

又，晶粒接合器100，係具有：旋轉驅動裝置25，設置於中間平台22；下視攝像機41，設置於中間平台22與附屬平台32之間；加熱裝置34，設置於附屬平台32；及控制裝置50。

下視攝像機41，係從正下方觀察接合頭23於移動中所吸附之晶粒D的狀態，加熱裝置34，係為了容易拾取或安裝晶粒D而加熱附屬平台32。

控制裝置50，係具有未圖示的CPU(Central processor unit)、儲存控制程式的ROM(Read only memory)或儲存資料的RAM(Random access memory)、控制匯流排等，控制構成晶粒接合器100的各要素，以進行以下所敍述的安裝控制。

本實施例中參與接合處理的安裝單元，係指亦包含有構成搬送系統之附屬平台32的搬送路徑60、安裝攝像機31、接合頭23、中間平台攝像機21及中間平台22。安裝攝像機31、接合頭23及中間平台攝像機21，係具有使與具有安裝位置之如圖2所示之安裝面32m平行的面內往X、Y方向移動的XY驅動軸，並不具有對與安裝面32m正交之軸旋轉的旋轉軸。中間平台22，係具有：旋轉驅動裝置25，於中間平台面22m中(參閱圖 1)，使中間平台22在與安裝面32m平行的面旋轉。

另外，本實施例中的Y方向，係指接合頭23在中間平台22與附屬平台32之間移動的方向，X方向，係指於安裝面32m中，在平行面內與Y方向正交的方向。又，XY驅動軸，係如圖1所示，予以檢測線性刻度位置。例如，26、36，係接合頭23及安裝攝像機之各自的Y軸驅動軸用線性刻度。

圖2，係表示搬送路徑60中之安裝攝像機31、接合頭32之狀態的圖。安裝單元中包含有附屬平台32的搬送路徑60、存在於搬送路徑60之上側的接合頭23及安裝攝像機31，係為了容易接合晶粒D，而藉由加熱裝置34受到80℃~160℃前後的影響。亦即，搬送路徑60，係因高溫而熱膨脹，接合頭23及安裝攝像機31因熱輻射等而產生姿勢偏差。

因此，在本發明中，係對於造成基板P之姿勢偏差的搬送路徑60，包含有加熱等本身所致之姿勢偏差，檢測接合頭23、安裝攝像機31的經時變化所致之經時姿勢偏差，決定該些3者的相關位置，使安裝位置中之定位精度提升。對於經時姿勢偏差而言，係如後述，有旋轉角偏差及位置偏差。在以下的說明中，將前者稱為經時旋轉角偏差，並將後者稱經時位置偏差。

為了實現上述之經時姿勢偏差的檢測，而在本實施例中，係具有其次的2個基準標記。

第1，用於檢測來自搬送路徑60之動作原點之經時 姿勢偏差而設置的搬送基準標記HM。在本實施例中，係如圖2所示，在搬送路徑60的兩側凸部設置HM1，HM2。搬送基準標記HM1、HM2，係設置為沿著安裝攝像機31與接合頭23往Y方向移動的線且進入安裝攝像機31的攝像範圍。搬送基準標記HM1、HM2，係只要是採用搬送路徑60與對比，並具有能夠以攝像機之解析能力來進行辨別那樣的形狀即可。另外，亦可將搬送基準標記HM1、HM2設置於在附屬平台32上隔開預定距離的位置。

第2，設置於接合頭23的頭部基準標記BM。圖3(a)，係示意地表示本實施例中之接合頭23之構造的圖。頭部基準標記BM，係在從正上方對接合頭23進行拍攝時，以使吸附保持晶粒D之夾頭23C的中心位置23cp與攝像機之攝像視野的中心位置一致的方式，設置於偏離夾頭23C之中心位置23cp的位置。又，從攝像機之攝像面至頭部基準標記BM的距離L，係形成為位於成為如圖3(b)所示之攝像機之焦點距離WD之位置的距離，亦即L1+L2+L3。而且，頭部基準標記BM，係只要是採用標記部23m與對比，並具有能夠以攝像機之解析能力來進行辨別那樣的形狀即可。例如，除了黑點標記以外，亦可在標記部23m設置缺口標記，或亦可在標記部23m設置與X方向或Y方向平行的直線標記。

其次，說明接合頭23的構造。接合頭23，係具有：夾頭23C，吸附保持晶粒D；本體23H，使夾頭 23C升降，並在與安裝面32m平行的2維面上移動；及攝像機姿勢偏差檢測部23K，具有頭部基準標記BM。接合頭23，係不具有在安裝面32m中使夾頭於平行面旋轉的旋轉軸。

攝像機姿勢偏差檢測部23K，係具有：標記部23m，從本體23H延伸，並設置有頭部基準標記BM；及光學系統23o，通過夾頭23C的中心位置23cp，將頭部基準標記BM的像引導至與安裝面32m正交的中心軸23j上。另外，如圖3(a)所示的中心位置23cp，係為了方便起見而表示於與紙面平行的邊上。

在本實施例中，光學系統23o，係具有：2個稜鏡23p1、23p2，設置於本體23H的上部；及光學系統支撐部23s，將該些支撐於本體23H。稜鏡23p2，係設置為其光軸與中心軸23j一致。作為光學系統，係例如亦可使用光纖鏡，該光纖鏡，係設置為使一端面對頭部基準標記BM，並使另一端在前述稜鏡23p2之位置面對攝像機的攝像面。

首先，使用圖4、圖5，說明以搬送路徑60為基準之安裝攝像機31與接合頭23之經時姿勢偏差的檢測方法，及安裝攝像機31相對於接合頭23之經時姿勢偏差的檢測方法。

圖4，係表示用以檢測安裝攝像機31與接合頭23之經時姿勢偏差之安裝攝像機31與接合頭23之動作的圖。圖5，係以由連結搬送基準標記HM1、HM2之 虛線來表示藉由如圖4所示的動作所獲得之結果的基準標記直線HML為基準，對於安裝攝像機31、接合頭23所示的圖。圖5(a)，係表示安裝攝像機31之結果的圖；圖5(b)，係表示接合頭23之結果的圖。圖5(a)、圖5(b)中之HMM的位置，係搬送基準標記HM1、HM2的中點，並表示假想的搬送基準標記HMM。

如圖4(a)所示，以使安裝攝像機31之攝像視野之中心位置與搬送基準標記HM1之中心位置一致的方式，使安裝攝像機31移動，從而獲得來自如圖5(a)所示之安裝攝像機31之搬送基準標記HM1的位置(Xcg1，Ycg1)。其後，如圖4(b)所示，以使頭部基準標記BM之中心位置與安裝攝像機31之攝像視野之中心位置一致的方式，使接合頭23移動，從而獲得來自如圖5(b)所示之接合頭23之搬送基準標記HM1的位置(Xbg1，Ybg1)。

其次，使安裝攝像機31與接合頭23依序移動至搬送基準標記HM2上，對於搬送基準標記HM2上亦進行搬送基準標記HM1上的處理，從而獲得來自分別表示於圖5(a)、圖5(b)之安裝攝像機31之搬送基準標記HM2的位置(Xcg2，Ycg2)、來自接合頭23之搬送基準標記HM1的位置(Xbg2，Ybg2)。X，係將基板P的搬送方向設成為正，Y，係將接合頭23從附屬平台32朝向中間平台22的方向設成為正。

從圖5所示的結果來看，接合頭23相對於基 準標記直線HML的經時旋轉角偏差，係將順時針設為正而成為θ bg，安裝攝像機31相對於連結搬送基準標記HM1與HM2之基準標記直線HML的經時旋轉角偏差，係將順時針設為正而成為θ cg。又，安裝攝像機31相對於接合頭23的經時旋轉角偏差θ bc，係將順時針設為正而成為θ bg-θ cg。各自的旋轉角偏差，係不一定要將順時針方向設成為正。總之，必需對同一旋轉設成為正。在以下的說明中，旋轉角偏差，係亦將順時針設為正而進行。

假設只要接合頭23具有旋轉軸，則使旋轉軸在基準標記直線HML上作為動作原點Bg而進行移動，且只要僅旋轉經時旋轉軸偏差-θ bg，則接合頭23的移動軌跡Br會與基準標記直線HML一致。在本實施例中，係由於接合頭23不具有旋轉軸，因此，藉由後述之中間平台22的旋轉來進行。另外，Jcg，係安裝攝像機31之Y驅動軸的動作原點，Jcr，係安裝攝像機31的移動軌跡。

圖6，係將接合頭23之X驅動軸的動作原點設成為搬送基準標記HM1的例子。在圖6中，只要將當初或前次之經時姿勢偏差檢測時之搬送基準標記HM1、HM2間的距離設成為Ly，則檢測此次的經時姿勢偏差時，係延長△Yb。但是，△Yb，係在安裝攝像機31到達安裝位置時，由於安裝位置越偏離視野範圍則越不會變大，因此，可在實際之接合時，從由安裝攝像機31所獲得的像來進行修正。另外，X驅動軸的動作原點，係不限 於搬送基準標記HM1，即便HM2亦可為中點即HMM。

關於安裝攝像機31的說明，亦可與如圖6所示的接合頭23相同，因而省略。安裝攝像機31中移動軌跡，係與接合頭23的移動軌跡Br及基準標記直線HML一致。安裝攝像機31的動作原點，係亦可不一定要與接合頭23之動作原點的搬送基準標記HM1一致。

其次，使用圖7、圖8，說明中間平台攝像機21之經時姿勢偏差的檢測。圖7，係表示中間平台攝像機21之經時姿勢偏差之檢測處理流程的圖。圖8，係表示由處理所獲得之中間平台攝像機21相對於接合頭23之經時處理姿勢偏差之檢測結果的圖。另外，只要是搬送路徑60之加熱及中間平台22之加熱的影響較小且可無視中間平台攝像機本身的經時姿勢偏差者，則亦可不實施。

實施圖7的檢測流程之前，在中間平台攝像機21之攝像視野的中心位置21c未與中間平台22之旋轉軸一致時，係移動中間平台攝像機21並使其一致。

首先，如圖8所示，使接合頭23在通過中間平台攝像機21之攝像視野之中心位置21c的一點鏈線上往Y方向平行移動，從而獲得頭部基準標記BM的攝像BM1(步驟S1)。其後，使接合頭23往X方向平行移動預定距離，從而獲得此時之頭部基準標記BM的攝像BM2(步驟S2)。平行移動預定距離，係亦可為Y方向。

如圖8所示，儘管使頭部基準標記BM與X方向平行地移動，但連結頭部基準標記BM之攝像BM1， BM2的直線傾斜，係表示中間平台攝像機21相對於接合頭23呈傾斜，亦即獲得經時旋轉角偏差θ ab(步驟S3)。由於頭部基準標記BM之攝像BM1，係位於夾頭23C的中心位置23cp上，因此，攝像BM1與安裝攝像機31之攝像視野之中心位置21c的偏差，係成為中間平台攝像機21相對於接合頭23的經時位置偏差，從而獲得經時位置偏差(Xab、0)(步驟S4)。另外，頭部基準標記BM在X方向或Y方向上為直線形狀的直線標記時，係不進行S2，可藉由通過相對於直線標記之中間平台攝像機21之攝像視野的中心位置21c之一點鏈線的斜率，獲得經時旋轉角偏差θ ab。

其後，雖是使中間平台22旋轉而修正各安裝單元的經時旋轉角偏差，但以藉由旋轉而不產生位置偏差的方式，修正經時姿勢偏差之原點位置，以便各單元的X位置位於直線上。具體而言，係使接合頭23及安裝攝像機31之位置的原點位置移動-Xab。該結果，由於中間平台攝像機21的位置動作原點、接合頭23及安裝攝像機31之X方向的動作原點，係位於一直線上，因此，彼此不存在位置偏差。該直線，係形成為偏離搬送基準標記HM1 Xab的位置。由於Y方向的位置偏移，係如前述，能夠以攝像機的視野進行覆蓋，因此，在表觀上可無視之。

不僅對於中間平台攝像機21所致之經時旋轉角偏差θ ab，另必需對於將藉由搬送路徑60之搬送基準 標記HM所獲得之安裝攝像機的經時旋轉角偏差θ cg、接合頭23相對於安裝攝像機31的經時旋轉角偏差θ bc相加後之經時旋轉角偏差，進行經時旋轉角偏差的修正。因此，中間平台攝像機21相對於搬送路徑60的全經時旋轉角偏差θ ag，係成為式(1)或式(2)。在此，使中間平台22旋轉-θ ag，進行全經時旋轉角偏差的修正。

θ ag=θ cg+θ bc+θ ab (1) =θ cg+(θ bg-θ cg)+θ ab=θ bg+θ ab (2)

另外，根據式(2)，表示如下述之情形：只要接合頭23具有旋轉軸，則可修正所有安裝單元相對於搬送路徑60的經時旋轉角偏差。

搬送路徑60、安裝攝像機31、接合頭23等經時姿勢偏差無時無刻產生變化的情況下，係每次進行上述的經時變化所致之經時姿勢偏差檢測，在可維持姿勢偏差一定時間的情況下，係於每一定時間進行。

如以上所說明，根據本實施例，可修正安裝單元相對於搬送路徑60的經時姿勢偏差，亦即以正確姿勢被載置於搬送路徑60之相對於基板P的各安裝單元特別是接合頭23、安裝攝像機31的經時姿勢偏差，從而可使搬送路徑亦即相對於搬送而來之基板P(安裝位置)的定位精度提升。

其次，說明安裝處理。在安裝處理中，係中間平台攝像機(拾取攝像機)與安裝攝像機間相對於接合 頭的旋轉角偏差θ ac會對晶粒朝向安裝位置的定位精度造成影響，該中間平台攝像機，係在拾取晶粒之際，對晶粒的姿勢進行拍攝，該安裝攝像機，係在接合晶粒之際，對安裝位置進行拍攝。

θ ac=θ ab-θ cb=θ ab+θ bc (3)

式(3)的內容，係包含於式(1)，在經時姿勢偏差的處理中予以修正。

又，安裝處理，係在更精度良好地進行定位的情況下，考慮其次所說明的處理姿勢偏差而進行修正。

所謂處理姿勢偏差，係指被搬送至附屬平台32的基板P或已安裝之已安裝晶粒D相對於安裝攝像機31的姿勢偏差，及被載置於中間平台22之晶粒D相對於中間平台攝像機21的姿勢偏差之總稱。以下，使用圖9說明處理姿勢偏差。在處理姿勢偏差中，亦與經時姿勢偏差相同地存在有處理旋轉角偏差、處理位置偏差。

圖9(a)，係表示在被搬送至附屬平台32之由虛線所示的基板P或已安裝晶粒D上，以安裝攝像機31對新晶粒D之安裝位置進行拍攝時的圖。從圖9(a)來看，相對於安裝攝像機31之安裝位置的處理姿勢偏差，係處理旋轉角偏差成為θ cd，處理位置偏差成為(Xcd、Ycd)。相同地，圖9(b)，係對載置於中間平台22的晶粒D進行拍攝，晶粒的處理姿勢偏差，係處理旋轉角偏差成為θ ad，處理位置偏差成為(Xad、 Yad)。

從圖9來看，中間平台22上之晶粒D相對於附屬平台32上之安裝位置的處理旋轉角偏差，係成為式(4)。

處理旋轉角偏差θ d：θ cd-θ ad (4)

因此，在同時地進行經時姿勢偏差的修正與處理姿勢偏差的修正時，對於旋轉角偏差而言，係如式(5)所示，以中間平台22的旋轉，修正兩者姿勢偏差之旋轉角偏差相加後的全旋轉角偏差。

全旋轉角偏差θ s：θ ag+θ d (5)

另一方面，對位置偏移而言，係在修正式(5)的全旋轉角偏差後，獲得旋轉後所獲得之中間平台上之晶粒D的處理位置偏差(Xad`、Yad`)，修正接合頭23的位置。

其次，使用圖10，說明同時地進行經時姿勢偏差及處理姿勢偏差時的安裝處理流程。

首先，預先在附屬平台32中，係獲得相對於搬送路徑60的經時旋轉角偏差θ cg、θ bc或θ cg(步驟S101)，並且獲得相對於安裝攝像機31之安裝位置的處理旋轉角偏差θ cd、處理位置偏差(Xcd、Ycd)(步驟S102)。其次，在中間平台22中，獲得相對於接合頭23之中間平台攝像機21的經時旋轉角偏差θ ab(步驟S103)，並且獲得相對於中間平台攝像機21之晶粒D的處理旋轉角偏差θ ad(步驟S104)。其後，從分別由步 驟S101至S104所獲得的旋轉角偏差，獲得如式(5)所示的全旋轉角偏差θ s，使中間平台旋轉-θ s(步驟S105)。

其次，對中間平台22上的晶粒D進行拍攝，從而獲得旋轉後之晶粒D的處理位置偏差(Xad`、Yad`)(步驟S106)。移動接合頭23，修正處理位置偏差(Xad`、Yad`)而拾取晶粒D(步驟S107)。接合頭23，係移動至附屬平台32，修正安裝位置的處理位置偏差(Xcd、Ycd)而接合晶粒D(步驟S108)。

在可維持姿勢偏差一定時間的情況下，係判斷是否需要對經時姿勢偏差進行修正(步驟S100)，當需要的情況下，係進行上述步驟S101~S108。當不需要的情況下，係僅進行處理姿勢偏差的修正。亦即，預先在附屬平台中，係獲得相對於安裝攝像機31之安裝位置的處理旋轉角偏差θ cd、處理位置偏差(Xcd、Ycd)(步驟S111)。其次，在中間平台22中，獲得相對於中間平台攝像機21之晶粒D的處理旋轉角偏差θ ad(步驟S112)。而且，獲得如式(4)所示的處理旋轉角偏差θ d，使中間平台22旋轉-θ d(步驟S113)。其後，係進行步驟S106至S108的處理。

又，如圖1所示，在進行層積晶粒之層積處理的情況下，可以預定的定位精度獲得自附屬平台32之已安裝之晶粒D的姿勢層積之晶粒D的處理姿勢偏差時，係省略步驟S111，並在步驟S108中，將層積所致之 安裝位置的處理位置偏差當作位移而進行修正，接合晶粒D。

在以上的說明中，處理位置偏差修正，係以各自的平台進行。但是，並非為接合頭23之夾頭23C將晶粒D取入內部的形式，且由於在同一面吸附晶粒D時，係不一定要精度良好地進行中間平台22中之相對於晶粒D之拾取的定位，因此，亦可在任一平台或朝附屬平台32的移動中進行處理位置偏差修正。

根據以上所說明的本實施例，可以檢測相對於搬送路徑之安裝單元的經時姿勢偏差之方式，檢測安裝單元的經時變化，從而可將晶粒精度良好地接合於安裝位置。

又，根據以上所說明的本實施例，由於是可以檢測相對於搬送路徑之安裝單元的經時姿勢偏差之方式，檢測中間平台攝像機與安裝攝像機間的經時姿勢偏差並可進行修正，因此，可進一步地將晶粒精度良好地接合於安裝位置。

其次，說明相對於搬送路徑60之經時姿勢偏差之檢測方法的第2實施例。在第1實施例中，雖係對於2個搬送基準標記HM同時地進行接合頭23相對於搬送路徑60的經時偏差檢測、安裝攝像機31相對於搬送路徑60的經時偏差檢測，但在本實施例中，係首先進行安裝攝像機31相對於搬送路徑60的經時偏差檢測，其次檢測接合頭23相對於安裝攝像機31的經時偏差。

本實施例中之安裝攝像機31的經時姿勢偏差檢測，係實施的方法與第1實施例相同。又，接合頭23相對於安裝攝像機31的經時姿勢偏差檢測，係與中間平台攝像機相對於接合頭23的處理姿勢檢測處理相同地進行。亦即，相對於安裝攝像機31使接合頭23往X方向或Y方向移動地進行。但是，在第1實施例中，係檢測中間平台攝像機21相對於接合頭23的經時姿勢偏移，相對於此，在本實施例中，係檢測接合頭23相對於安裝攝像機31的經時姿勢偏移

即便在第2實施例中，亦可達成與第1實施例相同的效果。

而且，說明相對於搬送路徑60之經時姿勢偏差檢測方法的第3實施例。在第1、第2實施例中，係使用相距一定距離的2個搬送基準標記，檢測到安裝攝像機31、接合頭23相對於搬送路徑60的經時姿勢偏差。第3實施例，係使用設置於包含有附屬平台32之搬送路徑60的1個搬送基準標記HM例如搬送基準標記HM1來進行。

在第3實施例中，係相對於1個搬送基準標記HM，使安裝攝像機31往X方向或Y方向平行地移動，並自此時之1個搬送基準標記HM的軌跡，檢測相對於搬送路徑60之安裝攝像機31的經時姿勢偏差。亦即，在圖7、圖8中，雖使相對於攝像機之接合頭23具有的頭部基準標記BM移動，但在本實施例中，係相對於固定 的搬送基準標記HM，使安裝攝像機31移動，檢測安裝攝像機31相對於搬送路徑60的經時姿勢偏差。與實施例2同樣地進行其後之接合頭23相對於安裝攝像機31的經時姿勢偏差檢測。

即便在第3實施例中，亦可達成與第1實施例相同的效果。

其次，說明本發明的第4實施例。第4實施例，係本發明之較佳之晶粒接合器的第2實施形態，使用圖11加以說明。第2實施形態的晶粒接合器200，係與第1實施例不同，為如下述之裝置：不具有中間平台22，接合頭23，係從晶圓(保持位置)W直接拾取晶粒D，而直接接合於附屬平台32的安裝位置。

在第2實施形態中，確認供給平台12上之晶圓W上的晶粒D之姿勢的供給平台攝像機11，係成為拾取攝像機。亦即，構成安裝單元，係除了搬送路徑60以外，另包括安裝攝像機31、接合頭23及供給平台攝像機11。

在第2實施形態中，係可藉由將供給平台攝像機11設成為第1實施形態之中間平台攝像機21與將供給平台12設成為第1實施形態之中間平台22的方式，應用實施例1至3。

即便在第4實施例中，亦可達成與第1實施例相同的效果。

其次，說明本發明的第5實施例。第5實施 例，係本發明之較佳之晶粒接合器的第3實施形態。第3實施形態，係倒裝晶片接合器。倒裝晶片接合器，係從晶圓W拾取晶粒D且反轉以用於收授，並且具有可在與具有安裝位置的安裝面32m平行的面內旋轉的拾取頭13，接合頭23，係在以拾取頭13反轉晶粒D後的位置(保持位置)，吸附保持晶粒D而接合於安裝位置。反轉後的位置，係對應於實施例1的中間平台22。除此以外的構成，係與晶粒接合器的實施形態1相同。因此，可將實施例1至3應用於晶粒接合器的本實施形態3。

即便在第5實施例中，亦可達成與第1實施例相同的效果。

23‧‧‧接合頭

31‧‧‧安裝攝像機

60‧‧‧搬送路徑

BM‧‧‧頭部基準標記

HM1‧‧‧搬送基準標記

Claims (12)

1. 一種接合裝置，係具有：拾取攝像手段，具有第1攝像視野；載置位置攝像手段，具有可對晶粒之載置位置進行拍攝的第2攝像視野；晶粒移送工具，可拾取前述第1攝像視野內之晶粒並將前述晶粒載置於前述第2攝像視野內的載置位置，在拾取晶粒時，係於可在前述第1攝像視野內進行拍攝的位置具備有基準標記，在將前述晶粒載置於載置位置時，係於可在前述第2攝像視野內進行拍攝的位置具備有基準標記；第1圖像，藉由前述拾取攝像手段，予以拍攝由前述晶粒移送工具所保持之預定的晶粒；第2圖像，藉由前述拾取攝像手段，予以拍攝保持前述晶粒之前述晶粒移送工具所具備的前述基準標記；第3圖像，藉由前述載置位置攝像手段，予以拍攝由前述晶粒移送工具所載置之預定對象的基板；第4圖像，藉由前述載置位置攝像手段，予以拍攝保持前述晶粒之前述晶粒移送工具所具備的前述基準標記；及修正手段，根據前述第1、前述第2、前述第3及前述第4圖像，修正前述晶粒移送工具所保持之晶粒的載置。
2. 如申請專利範圍第1項之接合裝置，其中， 前述拾取攝像手段，係在相同位置，對前述第1圖像與前述第2圖像進行拍攝的攝像手段。
3. 如申請專利範圍第1項之接合裝置，其中，前述載置位置攝像手段，係在相同位置，對前述第3圖像與前述第4圖像進行拍攝的攝像手段。
4. 如申請專利範圍第1~3項中任一項之接合裝置，其中，前述修正手段，係根據前述第1圖像內之晶粒的位置或方向與前述第2圖像內之前述基準標記的位置或方向之關係，從前述第3圖像內之前述基準標記的位置或方向進行修正之手段。
5. 如申請專利範圍第1~3項中任一項之接合裝置，其中，前述基準標記，係可經由具有設置於前述移送工具之稜鏡的光學系統，以前述拾取攝像手段或前述載置位置攝像手段進行拍攝的基準標記。
6. 如申請專利範圍第1~3項中任一項之接合裝置，其中，具有：拾取手段，可反轉前述晶粒，並且可在與具有前述載置位置之載置面平行的面內旋轉，前述修正手段，係藉由前述拾取手段而進行修正。
7. 一種接合方法，係具有：第1步驟，拾取攝像手段對由晶粒移送工具所保持之預定的晶粒進行拍攝； 第2步驟，前述拾取攝像手段對保持前述晶粒之前述晶粒移送工具所具備的基準標記進行拍攝；第3步驟，載置位置攝像手段對載置前述晶粒之預定的基板進行拍攝；第4步驟，前述載置位置攝像手段對保持前述晶粒之前述晶粒移送工具所具備的前述基準標記進行拍攝；及根據前述第1、前述第2、前述第3及前述第4步驟，修正前述晶粒移送工具所保持之晶粒的載置之步驟。
8. 如申請專利範圍第7項之接合方法，其中，前述拾取攝像手段，係以前述第1步驟與前述第2步驟，在相同位置進行拍攝。
9. 如申請專利範圍第7項之接合方法，其中，前述載置位置攝像手段，係以前述第3步驟與前述第4步驟，在相同位置進行拍攝。
10. 如申請專利範圍第7~9項中任一項之接合方法，其中，前述修正的步驟，係根據前述第1步驟拍攝到之前述晶粒的位置或方向、前述第2步驟拍攝到之前述基準標記的位置或方向、前述第3步驟拍攝到之前述基板的位置或方向及前述第4步驟拍攝到之前述基準標記的位置或方向來進行修正之步驟。
11. 如申請專利範圍第7~9項中任一項之接合方法，其中，前述第2步驟或前述第3步驟，係經由具有設置於前 述移送工具之稜鏡的光學系統，對前述基準標記進行拍攝的步驟。
12. 如申請專利範圍第7~9項中任一項之接合方法，其中，前述修正的步驟，係可將晶粒反轉，並且藉由可在與具有前述載置位置之載置面平行的面內旋轉之拾取手段來進行修正之步驟。