TWI627683B - 半導體裝置的製造裝置 - Google Patents

Abstract

本發明之課題為提供一種即便是外形較大的半導體元件，也能夠以非常高之精度，在短時間內組裝在基板上之半導體裝置的組裝裝置。解決手段為對於以組裝頭所吸附固定之半導體元件，藉由在組裝頭側面所配置之辨識相機加以觀察並進行定位。在組裝頭之內部中，在面對辨識相機之位置配置光學零件，將光程至少分歧成2路徑，且在光線垂直反射在至少2處之半導體元件的辨識標記上之位置配置光學零件。將全部之光學零件固定在同一平面的基台上。

Description

半導體裝置的製造裝置

發明領域 本發明是有關於一種將半導體元件組裝到基板來製造半導體裝置之半導體裝置的製造裝置。

發明背景 近年來，伴隨著以智慧型手機或平板終端為代表之電子機器的小型化及高性能化的進展，已逐漸加速使用於這些終端上的半導體元件之高密度化、電極端子的多插腳化、及窄間距化的趨勢。因此，在將半導體元件組裝到基板之組裝裝置中，被要求在基板之有限的狹小區域中以高精度進行組裝。

通常，在被稱為片結法(die bonding)之半導體組裝方法中，會對形成於半導體元件之電極面的辨識標記，及形成於基板之電極面的辨識標記藉由相機等之辨識器件加以讀取，依據所得到之相對位置資訊進行定位後再組裝，藉此組裝成預定之精度。然而，在通常之組裝裝置中，由於半導體元件之吸附噴嘴是由不透明的零件所構成，以吸附噴嘴吸附半導體元件之前會以CCD相機等辨識半導體元件之辨識標記。因此，會變成以吸附噴嘴吸附半導體元件時之位置偏移未經修正，而在偏離辨識位置的狀態下被組裝之情況，存在有無法謀求高精度化之問題。

作為對應如此要求之發明，提出有下列方案：在吸附噴嘴内設置有光程方向變換零件，且藉由設置於吸附噴嘴之側邊的辨識器件，讀取以吸附噴嘴所吸附之半導體元件的辨識標記，藉此取得由於吸附所造成之位置偏移後，修正所取得之位置偏移，以提升組裝之精度的組裝裝置(例如參照專利文獻1)。

圖9A是概念性地顯示專利文獻1中所提案之半導體裝置的組裝裝置101之構成圖。組裝裝置101是將半導體元件102組裝在基板103上之裝置。在半導體元件102上，形成有複數個定位用之辨識標記104，且在基板103上，在比組裝半導體元件102之區域更外側處，形成有複數個定位用之辨識標記105。在吸附保持半導體元件102之吸附噴嘴106的内部中，設置有稜鏡109作為光程方向變換器件，能以稜鏡109之斜面109a將來自下方的半導體元件102之辨識標記104及基板103之辨識標記105的反射像，藉由全反射變換方向至側邊。光程上之稜鏡斜面109a之下部及側部，是以透明玻璃所構成的。因此，辨識標記104與辨識標記105的位置資訊，能夠以吸附噴嘴106之側邊所設置的CCD相機111加以讀取。

圖9B是半導體元件102與基板103之平面圖，顯示圖9A之組裝裝置101中的辨識標記104、105之定位的一例。如圖9B所示，半導體元件102的辨識標記104與位於其外側之基板103的辨識標記105，是構成為配列在CCD相機111之視野寬度W以下的範圍內進行定位。藉由在1視野下讀取該等辨識標記104、105，只要對CCD相機111在X又或Y方向上進行位置控制，對準焦點即可辨識辨識標記104、105。

依據前述之組裝裝置101，由於CCD相機111與吸附噴嘴106之驅動軸為分離地被配置著，所以變得能夠在吸附噴嘴106之中央部，亦即吸附噴嘴106所保持著的半導體元件102之中央部加壓，在中央部產生力矩之情況將消失，被視為能夠防止接合時之位置偏移，大幅提升組裝精度。且被視為尤其在微小之半導體元件(例如一邊為0.2～0.5mm之正方形的半導體元件)中，能夠使定位及接合變得容易。 先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：國際公開第2003/041478號公報

發明概要 發明欲解決之課題 對於半導體裝置之高密度化的進展顯著，而被要求將大容量之記憶體又或應用處理機等之外形較大的高機能半導體元件，比以往更高精度地進行組裝。

然而，在專利文獻1所提案之半導體裝置的製造裝置中，為了將外形較大之半導體元件在1視野下加以辨識，有必要將CCD相機之倍率設定成低倍率。然而，由於影像之解析度降低，所以存在有辨識精度降低，組裝精度之偏差變大的問題。例如，在採用半導體元件之外形尺寸為12mm×12mm的大型且使用倍率0.3倍之CCD相機時，每1像素的光學解析度將變成12～15μm，組裝精度將變成±15～±20μm。

另一方面，若打算將大型之半導體元件102並非以1視野而是以2視野加以辨識時，為了一個個地辨識辨識標記，就必須得要驅動CCD相機111。然而由於僅在一方向上驅動的話將變得無法對焦，所以有必要驅動CCD相機111，以使從CCD相機111到半導體元件102上之辨識標記104的光程長度保持一定。因此，辨識所需的時間將變長，生産性上存在有問題。

本發明之半導體裝置的製造裝置有鑑於前述課題，其目的在於提供一種即便是外形較大的半導體元件，也能夠以非常高之精度且在短時間內將半導體元件組裝在基板上之半導體裝置的組裝裝置。 用以解決課題之手段

為了達成前述目的，本發明其中1種態樣之半導體裝置的製造裝置是使用組裝頭，將形成有複數個定位用之辨識標記的被組裝構件，隔著接合層組裝在基板上之半導體裝置的製造裝置，具備： 吸附保持構件，與形成有前述辨識標記之面接觸而吸附保持前述被組裝構件； 第1加熱裝置，加熱以前述吸附保持構件所吸附保持之前述被組裝構件； 影像辨識裝置，在前述組裝頭之外側，同時地辨識前述被組裝構件之前述辨識標記而取得影像辨識之資訊； 複數個光學零件，在前述組裝頭之内側，將所吸附保持之前述被組裝構件的前述複數個辨識標記之影像資訊同時導引至前述影像辨識裝置；及 位置計算部，依據以前述影像辨識裝置所取得之前述影像辨識的資訊計算前述被組裝構件之位置， 前述複數個光學零件全部都是被固定在1個基台上之同一平面。 發明效果

依據本發明之前述態樣，即便是外形較大的半導體元件，也將能夠以非常高之精度，在短時間內組裝在基板上。

用以實施發明之形態 以下，針對本發明的實施形態，一邊參照圖式一邊進行說明。

(第1實施形態) 圖1是顯示本發明第1實施形態中之半導體裝置的製造裝置之構成的概略截面圖。圖1所示之本發明第1實施形態中之半導體裝置的製造裝置，具備有：組裝頭1，具備透明之吸附噴嘴5，該吸附噴嘴5有著能夠吸附半導體元件2之吸附孔5a；平台12，將設置成可面對組裝頭1的基板13加以固定；及頭升降驅動機構40，相對於平台12之平面在垂直方向上驅動組裝頭1。半導體元件2是作為被組裝構件之一例發揮機能。吸附噴嘴5是作為吸附保持構件之一例發揮機能。控制裝置51分別驅動控制頭升降驅動機構40，及後述之加熱器6、真空幫浦41、頭移動機構52、影像處理裝置42、位置計算部50。

半導體元件2是由例如矽、氮化鎵、又或碳化矽等之不透明的材料所構成之薄板狀構件。在半導體元件2之一面(圖1中為上面)2a上，形成有辨識標記3，在另一面(圖1中為下面)2b上，形成有例如以環氧樹脂、丙烯酸樹脂、又或矽氧樹脂等之熱硬化型接著劑、熱可塑性接著劑、導電性接著劑、又或焊錫膏所構成之接著層4。接著層4是接合層之一例。

又，基板13是由例如矽、玻璃、不鏽鋼、又或樹脂基板等所構成，平面形狀為圓形、又或矩形狀等。

組裝頭1具備有：配置於下部且由透明之材質所構成的吸附噴嘴5；裝設成可鄰接吸附噴嘴5之上側且作為第1加熱裝置之一例發揮機能的長方形板狀的加熱器6；及配置於加熱器6之上方，且被相對於加熱器6與吸附噴嘴5平行地配置之長方形板狀的透明板8所環繞之真空室7。真空室7是形成於組裝頭1之下部的内部。在組裝頭1之内側的上部，具備長方形板狀的基台9，該基台9有複數個光學零件10被固定在1個平面9a上。另外，真空室7連接著真空幫浦41，具備有真空吸附半導體元件2之機能。吸附噴嘴5是由例如藍寶石、石英、玻璃、又或耐熱塑膠等所構成的。加熱器6亦可將例如透光性優異之銦錫氧化物的薄膜部6a形成於表面(下面)。若如此構成的話，即便在已對薄膜部6a通電加熱的狀態，亦可令可見光透過。作為光學零件10，可採用例如鏡子、又或稜鏡等。

另外，在組裝頭1之側面，在與光學零件10同樣高度處，設置有令光透過之窗部14。另外，在組裝頭1之外部(外側)且與光學零件10同樣高度處，在能夠隔著窗部14辨識藉由光學零件10完成光程變換之影像的方向上設置有辨識相機11。辨識相機11連接著影像處理裝置42，以辨識相機11與影像處理裝置42作為影像辨識裝置之一例發揮機能。從來自辨識相機11之影像資訊，能夠將辨識標記3之位置以影像處理裝置42進行背景扣除法(background subtraction)等之公知的影像處理後加以讀取。所吸附之半導體元件2的辨識標記3之影像在透過吸附噴嘴5與加熱器6與透明板8後，藉由光學零件10從半導體元件2之面變換方向至辨識相機11之攝像面，在被收入辨識相機11後，以影像處理裝置42讀取辨識標記3之位置資訊。在此，從半導體元件2上之2處的辨識標記3之位置資訊，將相對於吸附噴嘴5之重心座標的半導體元件2之相對座標作為位置偏移量，以連接至影像處理裝置42的位置計算部50加以計算。為了能夠辨識半導體元件2之2處的辨識標記3，從半導體元件2到辨識相機11之光程，會使用複數個光學零件10分歧成至少2條。

接著，針對組裝頭1之内部的光學零件10與基台9之構成進行說明。如果每個光學零件10都被安裝在不同基台9上的話，就變得有必要將光學零件10一個個地調整至可成為所期望之光程長度，在生産現場需要花費很多時間在品種更換上。另外，加熱加熱器6的話，光學零件10將會藉由加熱器6的輻射熱，隔著透明板8被加熱。如此一來，熱會傳遞至安裝有光學零件10之基台9，複數個基台9將由於各自之熱膨脹而使相互之距離不規則地變化，進而令光學零件10之位置調整變得困難。因此，為了能夠以溫度控制光程長度，複數個光學零件10(10a～10f) 有必要全都事先固定在同一個單一的基台9之1個平面9a。熱膨脹所造成之平面方向的2條光程L1、L2之各自的光程長度之變化量，由於會變得與基台9之熱膨脹量同等，所以光程長度之控制將變得容易。

圖2是顯示作為本發明第1實施形態中之組裝頭内部的光學零件10之一例的第1光學零件10a～第6光學零件10f之構成的概略平面圖。在圖2中，在與基台9平行之一平面9a上，是配置成可構成第1光程L1，該第1光程L1是從辨識相機11到相對於基台9朝垂直方向變換光程的第1光學零件10a、相對於基台9之平面9a分別朝平行方向變換光程的第2光學零件10b與第3光學零件10c為止的光程。另外，還配置成可構成第2光程L2，該第2光程L2是到相對於基台9朝垂直方向變換光程的第4光學零件10d、相對於基台9之平面9a分別朝平行方向變換光程的第5光學零件10e與第6光學零件10f為止的光程。如此配置的話，就能夠將複數個辨識標記3a、3b之影像資訊，藉由該等光學零件10a～10f同時地導引至辨識相機11。換言之，第1及第2光程L1、L2是被分歧為從辨識相機11透過第3光學零件10c與第2光學零件10b通往第1光學零件10a之第1光程L1，及從辨識相機11透過第6光學零件10f與第5光學零件10e通往第4光學零件10d之第2光程L2這兩條。藉由第1光學零件10a與第4光學零件10d分別被光程變換之半導體元件2的2個辨識標記3(圖2中未圖示。)附近之影像，會同時被收入辨識相機11中。在此，為了不需要對一個個辨識標記3調整焦距，只要構造成使從辨識相機11透過第3光學零件10c與第2光學零件10b到第1光學零件10a之第1光程L1的距離，與從辨識相機11透過第6光學零件10f與第5光學零件10e到第4光學零件10d之第2光程L2的距離變得相等即可。在此，由於基台9與吸附噴嘴5是處於平行之位置關係，所以相互之距離變得相等，只要平面方向之光程L1、L2變得相等即可。

圖3是本發明第1實施形態中之半導體元件2 的平面圖。如圖3所示，在半導體元件2上，第1辨識標記3a與第2辨識標記3b等複數個辨識標記3是形成在半導體元件2之對角線上且包夾半導體元件2之中點的2個位置，例如以中點為中心而呈點對稱之位置。但，辨識標記3之位置不受限於此。只要在半導體元件2之任意的位置上，形成有至少2處的話就無妨。

圖4是顯示本發明第1實施形態中之半導體元件2的以辨識相機11所得之觀察影像的概念圖。在將圖3所示之半導體元件2以組裝頭1吸附的狀態下以辨識相機11加以觀察時，經由組裝頭1之内部的複數個光學零件10所反射之半導體元件2的辨識標記3之影像，會在1個畫面內觀察得到第1辨識標記3a與第2辨識標記3b附近之擴大像，其他未通過光程之部分，將作為影子得到黑色成像。藉由將由此影像所得之第1辨識標記3a與第2辨識標記3b之位置座標分別以影像處理裝置42加以求出，就能夠將半導體元件2之平面方向的位置座標以位置計算部50加以計算。並且，根據此位置座標，可以藉由控制裝置51，分別驅動控制頭升降驅動機構40及頭移動機構52，進行半導體元件2與基板13之定位並加以組裝，來製造半導體裝置。

依據此方法，由於就算不使用低倍率之相機，也能夠在辨識相機11的1個視野下同時觀察作為一例之位於對角上之2個第1及第2辨識標記3a、3b，所以能夠提升辨識標記3a、3b之解析度，能夠大幅提升組裝精度。辨識標記3a、3b之附近的視野尺寸無需為外形尺寸整體，只要抑制在以吸附噴嘴5吸附時之最大位置偏移的偏差範圍內即可。例如，半導體元件2之外形尺寸，在組裝10mm×10mm之大型的半導體元件2時，無需將視野尺寸設成10mm×10mm，而是考慮吸附時之位置偏差，只要設定在50～500μm的話就無妨。依據第1實施形態，能夠將辨識標記3a、3b的解析度提高到例如每1像素0.1～2μm。

圖5是顯示本發明第1實施形態中之半導體裝置的製造裝置之構成的概略截面圖。搭載半導體元件2(未圖示)之移載平台15與搭載基板13(未圖示)之平台12是設置在相距一定距離的位置。組裝頭1具備使移載平台15與平台12之間的往復移動變得可能之水平方向的頭移動機構52與垂直方向之頭升降驅動機構40，且以控制裝置51分別驅動控制著。辨識相機11固定在平台12附近之上方。另外，辨識相機11就算固定在組裝頭1上也無妨。這樣地固定組裝頭1的話，就能夠在組裝頭1之移動動作中以辨識相機11進行辨識動作，因此能夠縮短生產時間。

圖6A～圖6D是依序顯示本發明第1實施形態中之半導體裝置的製造方法之概略截面圖。該等一連串的動作是藉由控制裝置51進行著動作控制。

首先，如圖6A所示，在控制裝置51的控制之下，使組裝頭1藉由頭升降驅動機構40接近移載平台15上所搭載之半導體元件2後，以吸附用辨識相機53辨識已形成於半導體元件2上之辨識標記3。且，在讀取來自控制裝置51之組裝頭1的位置資訊後，依據辨識標記3之辨識資訊(辨識標記3之相對座標的位置資訊)與組裝頭1之位置資訊(組裝頭1之絕對座標的位置資訊)，藉由頭移動機構52與頭升降驅動機構40之驅動控制，使組裝頭1在X、Y、及θ方向上進行定位下降而使組裝頭1接觸半導體元件2。另外，在移載平台15上具有形成為能夠收納每一個半導體元件2之凹形狀等的定位機構時，就算不使用吸附用辨識相機53也無妨。在此，為了縮短組裝時間，組裝頭1就算藉由加熱器6預先加熱也無妨。

接著，如圖6B所示，在控制裝置51的控制之下，半導體元件2是藉由真空吸附動作被吸附固定在組裝頭1之吸附噴嘴5上。另外，在進行真空吸附動作時，半導體元件2與吸附噴嘴5之間有空隙的話，被負壓所吸引而浮在空中的半導體元件2，會因為周圍之氣流的流動又或半導體元件2在空中的傾斜角度而搖晃，而在吸附孔5a的中心座標與半導體元件2的中心座標之間產生位置偏移。之後，將組裝頭1藉由頭升降驅動機構40提引至上方。

接著，在圖6A～圖6B的動作之間，在控制裝置51的控制之下，將平台12上所搭載之基板13的複數個辨識標記藉由基板用辨識相機(未圖示)加以辨識，依據辨識結果以基板用之位置座標計算部計算基板13之位置座標，作為基板位置資訊輸入至控制裝置51。另一方面，在圖6B之動作後，如圖6C所示，在控制裝置51的控制之下，使組裝頭1藉由頭移動機構52，在水平方向上移動至平台12上之停止位置為止。且，在控制裝置51的控制之下，在平台12上的停止位置，藉由以支柱54所支撐之辨識相機11與影像處理裝置42，對於組裝頭1所吸附之半導體元件2上的2個辨識標記3a、3b同時進行影像辨識，根據影像辨識結果，藉由位置計算部50計算相對於基板13之半導體元件2的相對座標。

另外，亦可構造成不將辨識相機11設置於圖6C所示之支柱54的上方之位置，而是設置於支柱54之下方的平台12之附近的位置，在使組裝頭1在水平方向上移動後，使組裝頭1下降至平台12之附近的辨識相機11之位置暫時地停止並進行影像辨識後，再繼續下降進行組裝。依據這種構成，由於能夠使辨識相機11在平台12附近位置進行影像辨識，所以在影像辨識時，能夠減少由於組裝頭1之移動中的振動所造成之偏移的影響。

接著，如圖6D所示，在控制裝置51的控制之下，依據位置計算部50之計算結果，使組裝頭1及平台12任一者又或兩者，藉由頭移動機構52在X、Y、θ方向上移動，一邊加壓半導體元件2到基板13一邊藉由頭升降驅動機構40使其下降加以組裝。在此，加熱器6之熱會順著裝頭1之吸附噴嘴5而傳達至半導體元件2之背面的接著層4，因熱而軟化的接著層4，會在被推抵至基板13後被接著。

依據這種方法，由於會在將1個辨識相機11以支柱54固定在平台12之側邊的狀態下，將2個辨識標記3a、3b以1個辨識相機11與影像處理裝置42同時地進行影像辨識，所以不需考慮複數個相機之精度的差及由於相機又或組裝頭1之移動所產生的辨識精度偏差，且由於能夠依據即將組裝前之位置資訊進行組裝，所以變得能夠以非常高之精度組裝，製造半導體裝置。

為了充分確保接著層4之接着力，吸附噴嘴5所吸附之半導體元件2有必要加熱至高溫。在接著層4是由熱可塑性材料所構成時，只要提升至熱可塑性材料之軟化點以上即可，在由熱硬化性材料所構成時，只要提升至硬化開始溫度以上即可，在由金屬所構成時，只要提升至金屬之熔點以上即可。另一方面，組裝頭内部，尤其光學零件10之附近，暴露在高溫下的話，會發生如熱浪般的氣流之搖晃，會發生影像紊亂無法進行影像辨識，或是光學零件10從基台9上剝離之問題。因此，有必要將固定有光學零件10之基台9的溫度保持在比半導體元件2更低溫。例如，半導體元件2是150～200℃，光學零件10保持在80℃以下是較為理想的。

然而，在半導體元件2之2個辨識標記3a、3b之間距離很遠，且基台9與半導體元件2之線膨脹係數為同等時，高溫之半導體元件2的2個辨識標記3a、3b間之距離的熱膨脹量會變得比低溫之基台9上的對應辨識標記3a、3b之複數個光學零件10(10a～10f)間的距離之熱膨脹量更大。因此，會有產生半導體元件2之2個辨識標記3a、3b的任一者或兩者超出辨識相機11之視野的問題之情況。為了避免這種問題，就有必要使存在有溫度差之半導體元件2與基台9的熱膨脹量同等。將半導體元件2與基台9之線膨脹係數分別設成α₁ 、α₂ ，將半導體元件2與基台9的溫度設成T₁ 、T₂ ，將室溫設成RT時，以可成立0.5≦α₂ ×(T₂ -RT)/{α₁ ×(T₁ -RT)}≦2.0……式(1)之方式，設定半導體元件2與基台9之線膨脹係數即可。α₂ ×(T₂ -RT)/{ α₁ ×(T₁ -RT)}變成未達0.5時，由於半導體元件2之熱膨脹量會大幅高於基台9之熱膨脹量，所以會超出視野。又，α₂ ×(T₂ -RT)/{α₁ ×(T₁ -RT)}＞2.0時，由於基台9之熱膨脹量會大幅高於半導體元件2之熱膨脹量，所以會超出視野。

例如，半導體元件2與基台9分別為150℃與40～50℃，室溫為30℃，半導體元件2之線膨脹係數為3ppm時，依據式(1)，基台9可以選定線膨脹係數呈18～36ppm之材料，可以使用例如不鏽鋼、鐵、銅、鋁、又或耐熱塑膠樹脂等。在半導體元件2被加熱至高溫時，能夠使辨識標記3a、3b間之距離的延伸，追隨低溫之複數個光學零件10間之距離的延伸。因此，能夠在兩方之辨識標記3a、3b不超出視野之情況下進行觀察。如果採用如以上之組裝頭1的構成的話，就算提升溫度也將不會輕易地超出視野，而可辨識2個辨識標 記3a、3b。

依據前述第1實施形態之方法，作為一例，將外形尺寸為10mm×10mm之半導體元件組裝在由直徑300mm之矽晶圓所構成的基板上。基台9採用線膨脹係數為17ppm之SUS304，將半導體元件2之溫度設定成150℃。另外光學零件10及基台9之溫度為40～50℃。能夠在半導體元件2之頂點附近所設置的2個辨識標記不超出視野之情況下進行組裝，組裝時間為0.8秒，組裝精度為±3μm。

如以上所述，依據第1實施形態，第1辨識標記3a與第2辨識標記3b之影像資訊會以複數個光學零件10(10a～10f)同時地導引至辨識相機11之1個畫面內，且以影像處理裝置42分別求出第1辨識標記3a與第2辨識標記3b之位置座標，藉此能夠以位置計算部50計算半導體元件2之平面方向的位置座標。其結果是就算不使用低倍率之相機，也能夠在辨識相機11之1個視野下同時觀察到2個之第1及第2辨識標記3a、3b而能夠提高辨識標記3a、3b之解析度，即便外形是例如10mm×10mm般之較大的半導體元件，也能夠以非常高之精度，在短時間內組裝在基板13上。又，由於複數個光學零件10(10a～10f)全部都是被固定在1個基台9上的同一平面9a上，所以由於熱膨脹所造成之平面方向的2個光程L1、L2之各自的光程長度之變化量，會變得與基台9之熱膨脹量同等，令以溫度所進行之光程長度的控制變得容易。

(第2實施形態) 在第1實施形態中，已述及組裝頭1中具有已形成有透光性優異之膜的加熱器6，但並非受限於此。為了將熱容量加大至比透光膜更大以便能夠加熱至更高溫，加熱器6也可以是局部性地設置有透光部之加熱器。

圖7是顯示本發明第2實施形態中之半導體裝置的製造裝置之概略截面圖。與圖1之間的差異在於組裝頭1上具有局部性地設置有透光部31a之加熱器31這點。為了令吸附噴嘴5所吸附之半導體元件2的辨識標記3之附近的影像能夠透過光學零件10以辨識相機11攝像，而在加熱器31中設置透光部31a，該透光部31a配置於例如像是玻璃之透光材31b的內部，令光透過辨識標記3之附近的區域以上。加熱器31作為一例是由面狀加熱器所構成，且將用以通過光程之複數個貫通孔，作為局部性之透光部31a設置於面狀加熱器之任意的位置。另外，局部性之透光部31a的形成方法並非受限於此種方法。為了回避前述透光部31a，亦可施行由導電膏又或導電膜所形成之通電加熱用的配線形成，或是插入線狀加熱器。依據這種方法，例如將變得能夠使半導體元件2之溫度上升至400℃，作為接合層之其他範例而使用金錫等之高熔點材料的接合將變得可能。

(第3實施形態) 又，為了能夠更精緻地控制熱膨脹量，以接觸基台9之形式將第2加熱器32設置在基台9之上表面也無妨。第2加熱器32是作為第2加熱裝置之一例發揮機能。圖8是顯示本發明第3實施形態中之半導體裝置的製造裝置之概略截面圖。以接觸基台9之形式，設置有具溫度控制機能之第2加熱器32。藉由以控制裝置51控制，能夠藉由第2加熱器32將基台9之溫度設定在預定的溫度，因此將變得能夠控制基台9之熱膨脹量，即便是例如10mm×10mm般外形較大的半導體元件，也能夠在不超出視野之情況下以辨識相機11加以辨識，且能夠以高精度加以組裝。

依據本發明之第3實施形態的方法，作為一例，將外形尺寸為15mm×15mm之半導體元件2組裝在由外形尺寸為250mm×300mm之玻璃所構成的基板上。半導體元件2之線膨脹係數為3ppm。又，基台9使用線膨脹係數為17ppm之SUS304。將半導體元件2之溫度設定為200℃，依據式(1)，基台9之溫度設定在56℃。能夠在半導體元件2之頂點附近所設置的2個辨識標記3不超出視野之情況下同時加以辨識，組裝時間為1.0秒，組裝精度為±2μm。

如以上所述，依據本發明之第3實施形態，即便是外形更加大型之半導體元件也能夠以非常高之精度，在短時間內組裝在基板上。又，依據本發明之第3實施形態，由於不加熱平台12即可組裝，所以在將複數個半導體元件組裝在較大之基板上時，也能夠使全部之半導體元件的加熱時間保持一定，且還具有品質偏差較小之生産變得可能之效果。

再者，可以藉由將前述各種實施形態或變形例之中的任意之實施形態或變形例適當組合，以做到發揮各自具有之效果。又，實施形態彼此之組合或實施例彼此之組合或實施形態與實施例之組合皆是可能的，並且不同之實施形態或實施例中的特徵彼此之組合也是可能的。 産業上之可利用性

本發明之半導體裝置的製造裝置，具備有對於基板將半導體元件以高精度在短時間內加以組裝之效果，對於使用在高速大容量記憶體、應用處理機、CPU等之大型的半導體元件之組裝時的半導體裝置的製造裝置上尤其有用。

1‧‧‧組裝頭

2、102‧‧‧半導體元件

2a‧‧‧半導體元件2之一面

2b‧‧‧半導體元件2之另一面

3、3a、3b、104、105‧‧‧辨識標記

4‧‧‧接著層

5、106‧‧‧吸附噴嘴

5a‧‧‧吸附孔

6、31‧‧‧加熱器

6a‧‧‧薄膜部

7‧‧‧真空室

8‧‧‧透明板

9‧‧‧基台

9a‧‧‧平面

10‧‧‧光學零件

10a、10b、10c、10d、10e、10f‧‧‧第1光學零件～第6光學零件

11‧‧‧辨識相機

12‧‧‧平台

13、103‧‧‧基板

14‧‧‧窗部

15‧‧‧移載平台

31a‧‧‧透光部

31b‧‧‧透光材

32‧‧‧第2加熱器

40‧‧‧頭升降驅動機構

41‧‧‧真空幫浦

42‧‧‧影像處理裝置

50‧‧‧位置計算部

51‧‧‧控制裝置

52‧‧‧頭移動機構

53‧‧‧吸附用辨識相機

54‧‧‧支柱

101‧‧‧組裝裝置

109‧‧‧稜鏡

109a‧‧‧斜面

111‧‧‧CCD相機

L1、L2‧‧‧光程

W‧‧‧視野寬度

X、Y、Z‧‧‧方向

圖1是顯示本發明第1實施形態中之半導體裝置的製造裝置之構成的概略截面圖。 圖2是顯示本發明第1實施形態中之組裝頭内部的光學零件之構成的概略平面圖。 圖3是本發明第1實施形態中之半導體元件的平面圖。 圖4是顯示本發明第1實施形態中之半導體元件的以辨識相機所得之觀察影像的概念圖。 圖5是顯示本發明第1實施形態中之半導體裝置的製造裝置之構成的概略截面圖。 圖6A是依序顯示本發明第1實施形態中之半導體裝置的製造方法之概略截面圖。 圖6B是依序顯示本發明第1實施形態中之半導體裝置的製造方法之概略截面圖。 圖6C是依序顯示本發明第1實施形態中之半導體裝置的製造方法之概略截面圖。 圖6D是依序顯示本發明第1實施形態中之半導體裝置的製造方法之概略截面圖。 圖7是顯示本發明第2實施形態中之半導體裝置的製造裝置之概略截面圖。 圖8是顯示本發明第3實施形態中之半導體裝置的製造裝置之概略截面圖。 圖9A是概念性地顯示顯示專利文獻1中所提案之半導體裝置的組裝裝置之概略構成圖。 圖9B是半導體元件與基板之平面圖，顯示圖9A之組裝裝置中的辨識標記之定位的一例。

Claims (4)

1. 一種半導體裝置的製造裝置，是使用組裝頭，將形成有複數個定位用之辨識標記的被組裝構件，隔著接合層組裝在基板上之半導體裝置的製造裝置，具備：吸附保持構件，與形成有前述辨識標記之面接觸而吸附保持前述被組裝構件；第1加熱裝置，加熱以前述吸附保持構件所吸附保持之前述被組裝構件；影像辨識裝置，在前述組裝頭之外側，同時地辨識前述被組裝構件之前述辨識標記而取得影像辨識之資訊；複數個光學零件，用以形成在前述組裝頭之內側，將所吸附保持之前述被組裝構件的前述複數個辨識標記之影像資訊同時地導引至前述影像辨識裝置之複數條光程；及位置計算部，依據以前述影像辨識裝置所取得之前述影像辨識的資訊計算前述被組裝構件之位置，形成前述複數條光程之前述複數個光學零件全部都是被固定在1個基台上之同一平面。
2. 如請求項1之半導體裝置的製造裝置，其中將前述被組裝構件之線膨脹係數設成α₁，將前述基台之線膨脹係數設成α₂，將前述被組裝構件之溫度設成T₁，將前述基台之溫度設成T₂，將室溫設成RT時，則為0.5≦α₂×(T₂-RT)/{α₁×(T₁-RT)}≦2.0。
3. 如請求項1之半導體裝置的製造裝置，其中還具備加熱前述基台之第2加熱裝置。
4. 如請求項2之半導體裝置的製造裝置，其中還具備加熱前述基台之第2加熱裝置。