TWI671846B - 黏晶裝置及半導體裝置的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題是在於提供一種不使異物飛散,黏著力強的異物也可確實地除去之可清潔夾頭的黏晶裝置。 其解決手段,黏晶裝置是具備: 拾取頭,其係使晶粒的元件形成面側吸附於設在前端的夾頭的吸附面,而從晶圓拾取前述晶粒; 清潔裝置,其係具有:除去前述吸附面的異物的刷子,吸引前述異物的吸引部,及沿著前述吸附面來使前述刷子旋轉的驅動部; 控制部,其係控制前述拾取頭和前述清潔裝置。 前述刷子的刷子面為長方形狀。前述控制部是使前述刷子與前述吸附面接觸,使前述夾頭的吸附面以直線狀或前述夾頭的吸附面的中心畫圓的方式移動的同時使前述刷子旋轉,藉由前述吸引部來吸引除去後的異物。
Description
[0001] 本案是有關黏晶裝置,可適用於例如具備夾頭清潔裝置的半導體製造裝置。
[0002] 在半導體裝置的製造工程的一部分,有將半導體晶片(以下簡稱晶粒)搭載於配線基板或導線架等(以下簡稱基板)而組合封裝的工程,在組合封裝的工程的一部分,有從半導體晶圓(以下簡稱晶圓)分割晶粒的工程,及將分割後的晶粒搭載於基板上的接合工程。被使用於接合工程的製造裝置有黏晶機等的黏晶裝置。 [0003] 黏晶機是以焊錫、鍍金、樹脂作為接合材料,將晶粒接合(搭載黏著)於基板或已被接合的晶粒上的裝置。在將晶粒例如接合於基板的表面之黏晶機中,利用被稱為夾頭的吸附噴嘴來從晶圓吸附晶粒而拾取,搬送至基板上,賦予推壓力,且加熱接合材,藉此進行接合的動作(作業)會被重複進行。夾頭是具有吸附孔,吸引空氣,而吸附保持晶粒的保持具。 [先前技術文獻] [專利文獻] [0004] [專利文獻1]日本特開2016-58575號公報
(發明所欲解決的課題) [0005] 在上述的一連串的動作中,由於需要使晶粒吸附於夾頭, 因此在晶粒與夾頭的前端部(吸附面)的間隙,例如有以在切割工程產生的晶圓的切屑為主體的異物附著的情況。一旦其附著量形成預定的量以上,則有可能破壞晶粒的元件部或保護膜,或者配線斷線。 本案的課題是在於提供一種減低附著於夾頭的異物的飛散,可除去異物的黏晶裝置。 其他的課題及新穎的特徴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) [0006] 本案之中代表性者的概要簡單說明如下。 亦即,黏晶裝置是具備: 拾取頭,其係使晶粒的元件形成面側吸附於設在前端的夾頭的吸附面,而從晶圓拾取前述晶粒; 清潔裝置,其係具有:除去前述吸附面的異物的刷子,吸引前述異物的吸引部,及沿著前述吸附面來使前述刷子旋轉的驅動部; 控制部,其係控制前述拾取頭和前述清潔裝置。 前述刷子的刷子面為長方形狀。前述控制部是使前述刷子與前述吸附面接觸,使前述夾頭的吸附面以直線狀或前述夾頭的吸附面的中心畫圓的方式移動的同時使前述刷子旋轉,藉由前述吸引部來吸引除去後的異物。 [發明的效果] [0007] 若根據上述黏晶裝置,則可減低附著於夾頭的異物的飛散,除去異物。
[0009] 以下,利用圖面來說明有關實施形態、實施例及比較例。但,在以下的說明中,有對於同一構成要素附上同一符號且省略重複說明的情形。另外,圖面為了使說明更明確,而相較於實際的形態,有時模式性地表示各部的寬度、厚度、形狀等,但終究只是其一例,並非限定本發明的解釋者。 [0010] 本案發明者是檢討有關使刷子旋轉而清潔夾頭的情形。圖23是表示旋轉的刷子的軌跡的模式圖。如圖23所示般,只將旋轉的刷子碰觸夾頭,中心部是有刷子的移動少,無法除去異物的情形。 [0011] 又,圓形刷子(刷子面為圓形的圓盤型刷子)時,從夾頭除去的異物,因為之後一邊旋轉,一邊連續性地刷子面到來,所以成為被捲入刷子(殘留)的情形。 [0012] 其次,利用圖24~26來說明有關實施形態的夾頭清潔。圖24~26是表示實施形態的夾頭清潔的刷子及夾頭的移動的樣子的模式圖。 [0013] 在實施形態中,如圖24所示般,使長方形狀的刷子以刷子的中心為軸旋轉(自轉),且使夾頭移動,藉此可使刷子的旋轉中心對於夾頭挪動(相對性地移動),因此可除去夾頭全體的異物。 [0014] 夾頭的移動是除了僅左右(Y方向)一方向、左右(Y方向)往復、僅前後(X方向)一方向、前後(X方向)往復、X方向及Y方向等的直線移動以外,亦可如圖25所示般,不改變夾頭的方向,以偏離夾頭的中心的軸為中心使夾頭旋轉移動(公轉)。又,亦可如圖26所示般,與使夾頭以夾頭的中心為軸旋轉(自轉)的同時使刷子移動。刷子的移動是與夾頭的移動同樣,除了僅左右(Y方向)一方向、左右(Y方向)往復、僅前後(X方向)一方向、前後(X方向)往復、X方向及Y方向等的直線移動以外,亦可使刷子公轉。 [0015] 又,若在長方形狀刷子的周邊設置吸引部,則以刷子除去後的異物是之後刷子面無,因此藉由刷子外周的吸引部的吸引來吸入,也會從刷子面離開,異物的再附著也可防止。 [0016] 又,當圓形刷子的直徑與長方形狀刷子的長邊的長度為相同時,由於長方形狀刷子是刷子部的面積較小,因此可縮小吸引面積(吸引部所吸引的刷子部的面積),可有效率地吸引。 [實施例] [0017] 圖1是實施例的黏晶機的概略上面圖。圖2是在圖1中由箭號A方向來看時,說明接合頭41的動作的圖。 黏晶機10大致區分具有: 晶粒供給部1,其係供給安裝於基板P的晶粒D; 接合部4,其係從晶粒供給部1拾取晶粒,將被拾取的晶粒D接合於基板P或已被接合的晶粒上; 夾頭清潔裝置60,其係清潔夾頭6的晶粒吸附面的異物; 搬送部5,其係將基板P搬送至接合位置; 基板供給部9K,其係將基板P供給至搬送部5; 基板搬出部9H,其係接受被安裝的基板P;及 控制部7,其係監視控制各部的動作。 [0018] 首先,晶粒供給部1是具有:保持晶圓11的拾取裝置12,及從晶圓11頂起晶粒D之以虛線所示的頂起單元13。晶粒供給部1是藉由未圖示的驅動手段來移動於XY方向(水平方向),使拾取的晶粒D移動至頂起單元13的位置。 [0019] 接合部4是具有: 接合頭41,其係從晶圓11拾取晶粒D,接合於被搬送來的基板P; Y驅動部43,其係使接合頭41移動於Y方向; 基板識別攝影機44,其係攝取被搬送的基板P的位置識別標記(未圖示),識別應接合的晶粒D的接合位置;及 晶粒姿勢識別攝影機45,其係檢測出從晶圓11拾取的晶粒D的姿勢。 如圖2所示般,接合頭41是具有可將夾頭6裝卸地保持於其前端的夾頭夾具6h。夾頭6是具有經由接合頭41來連接至吸引泵(未圖示)的吸附孔(未圖示),以吸附孔來吸附保持晶粒D。夾頭6是平面視為四角形狀,與晶粒D同程度的大小。 [0020] 夾頭清潔裝置60是被設在從晶圓11拾取晶粒D的拾取位置與載置晶粒予以推壓接合的接合位置之間,如後述般,以刷子61來將夾頭6的晶粒D的吸附面的異物除去清潔。 [0021] 藉由如此的構成,接合頭41是進行在圖2中以細的虛線所的接合動作,亦即根據晶粒姿勢識別攝影機45的攝像資料來修正晶粒D的姿勢,根據基板識別攝影機44的攝像資料來將晶粒接合於基板P,再度返回至晶圓11的拾取位置。 [0022] 並且,接合頭41是進行以粗的虛線所示的清潔動作,亦即在適當的時期,例如開始一連串的接合動作後,在動作中或終了後,移動至夾頭清潔裝置60的位置,進行夾頭6的清潔。 因此,夾頭清潔裝置60的適宜的設置位置是最好設在不妨礙接合動作中的接合頭41的移動路徑的位置。但,形成接合動作的妨礙或設置場所未能充分取得時,亦可在通常的路徑的兩端外側或通常的路徑的基板的搬送方向偏移的位置。總之,只要設在接合頭41的可動範圍即可。 [0023] 搬送部5是具備:載置一片或複數片的基板P(在圖1是4片)的基板搬送托盤51,及基板搬送托盤51移動的托盤軌道52,具有並行而設的同一構造的第1、第2搬送部。基板搬送托盤51是以沿著托盤軌道52而設之未圖示的滾珠螺桿來驅動被設在基板搬送托盤51之未圖示的螺帽,藉此移動。 [0024] 藉由如此的構成,基板搬送托盤51是在基板供給部9K載置基板P,沿著托盤軌道52來移動至接合位置,接合後,移動至基板搬出部9H,將基板P交給基板搬出部9H。第1、第2搬送部是互相獨立驅動,在被載置於一方的基板搬送托盤51的基板P接合晶粒D中,另一方的基板搬送托盤51是將基板P搬出,返回至基板供給部9K,進行載置新的基板P等的準備。 [0025] 控制部7是具備: 記憶體,其係儲存監視控制黏晶機10的各部的動作的程式(軟體);及 中央處理裝置(CPU),其係實行被儲存於記憶體的程式。 控制部7是取入來自基板識別攝影機44及晶粒姿勢識別攝影機45的畫像資訊、接合頭41的位置等的各種資訊,控制接合頭41的接合動作及清潔動作,以及夾頭清潔裝置60的清潔動作等各構成要素的各動作。 [0026] 其次,利用圖3及圖4來說明拾取裝置12的構成。圖3是表示圖1的拾取裝置的外觀立體圖的圖。圖4是表示圖1的拾取裝置的主要部的概略剖面圖。 如圖3、圖4所示般,拾取裝置12具有: 擴張環15,其係保持晶圓環14; 支撐環17,其係將黏著有被保持於晶圓環14的複數的晶粒D之切割膠帶16定位於水平;及 頂起單元13,其係被配置於支撐環17的內側,用以將晶粒D頂起至上方。 頂起單元13是可藉由未圖示的驅動機構來移動於上下方向,拾取裝置12是可移動於水平方向。 [0027] 拾取裝置12是在晶粒D的頂起時,使保持晶圓環14的擴張環15下降。其結果,被保持於晶圓環14的切割膠帶16會被拉伸,擴大晶粒D的間隔,藉由頂起單元13來從晶粒下方頂起晶粒D,使晶粒D的拾取性提升。在晶粒D(晶圓11)與切割膠帶16之間貼附有被稱為晶粒黏結薄膜(以下簡稱DAF)18的薄膜狀的黏著材料。在具有DAF18的晶圓11,切割是對於晶圓11(晶粒D)及DAF18進行。因此,在剝離工程,從切割膠帶16剝離晶圓11及DAF18。 [0028] 在切割時,主要產生晶圓(矽Si)的Si屑的異物,在剝離工程時附著於夾頭6。由於夾頭6的吸附面是與晶粒D的元件形成面接觸,因此一旦其附著量形成預定的量以上,則有可能破壞晶粒的元件部或保護膜,或者配線斷線。 [0029] 其次,說明有關夾頭清潔裝置60。 [0030] 圖5是表示圖1的夾頭清潔裝置的構成圖。圖5(a)是在圖1中由箭號A的方向來看夾頭清潔裝置的圖。圖5(b)是在圖5(a)中由箭號B的方向來看夾頭清潔裝置的圖。圖5(c)、圖5(d)是分別對應於圖5(a)、圖5(b)的圖,表示接合頭41降下,接觸於刷子61,清潔動作的狀態的圖。圖6是表示刷子的構成圖。圖6(a)是上面圖,圖6(b)是在圖6(a)中由箭號A1的方向來看的側面圖,圖6(c)是在圖6(a)中由箭號A2的方向來看的側面圖。 [0031] 夾頭清潔裝置60具有: 刷子61,其係清潔夾頭6的晶粒D的吸附面; 吸引部63,其係設於刷子61的下部,吸引刷子61內的矽(Si)屑等的除去後的異物; 移動框部62,其係固定刷子61及吸引部63,在內部具有螺帽62n; 驅動部65,其係移動刷子61;及 固定部66,其係將該等構成要素固定於黏晶機10的機構部(未圖示)。 [0032] 刷子61是極細金屬刷子為理想,作為毛材的金屬,最好是SUS(不鏽鋼)之類具有柔軟性者。並且,刷子61的毛材的直徑,最好是某程度保有彈力的直徑。若有SUS之類的柔軟性,則線徑亦可為十μm~數百μm程度。 [0033] 更具體而言,刷子61是例如將線徑30μm、長度6mm的SUS製的金屬線,例如格子狀或交錯狀地植入長方形狀的刷子台61B,構成平面視長方形狀的刷子部61H。長方形狀是角帶有圓弧,至少長邊具有夾頭6的寬度的形狀。長邊方向的刷子有效部的長度(LB)是至少具有夾頭6的寬度的長度。總而言之,如前述般以能持有金屬線的預定的彈性之方式決定金屬線的線徑、長度及長方形的短邊的長度。預定的彈性、或金屬線的線徑、長度及長方形狀的短邊的長度是可藉由預先實驗求取而決定。另外,刷子61的短邊的延伸方向是刷子61的移動方向(Y方向),刷子61的刷子有效部的短邊的長度(寬度(WE))是比夾頭6的Y方向的長度更短,儘可能縮短為理想。為了避免除去後的異物藉由刷子61的移動,再度附著於夾頭6。 [0034] 刷子61是即使推壓於夾頭6的晶粒D的吸附面,除去率也不會提升,輕輕地接觸的程度(將刷子部61H接觸於夾頭6之後的刷子61的推進量是0~1mm程度)為理想。刷子61是若為導電性的金屬,則藉由將刷子61接地,可除去帶電於夾頭6的電荷(除電)。刷子台61B是具有多數個從上貫通至下的孔,與吸引部63連通。 [0035] 吸引部63是被形成於移動框部62內,具有:被設於驅動用的球接頭65b的兩側之吸引孔部63a,連結2個的吸引孔部63a之連結部63b,從吸引泵(未圖示)配設之柔軟的連接配管63h,及連接有連接配管的連接栓63s。 [0036] 驅動部65是具有: 球接頭65b,其係與被固定於移動框部62的螺帽62n卡合,被固定部66支撐; 馬達65m,其係使球接頭旋轉;及 2根的導軌65g,其係被設在形成於移動框部62的凹狀部所滑動的固定部66的兩側。 [0037] 利用圖2、7、8來說明有關接合頭41之對基板P的接合動作及夾頭清潔裝置60之夾頭6的清潔動作。圖7是表示圖1的黏晶機的接合動作及夾頭清潔動作的流程圖。圖8是表示圖1的夾頭清潔裝置的刷子清潔及刷子更換的流程圖。圖9(a)、圖9(b)是分別表示對應於圖5(c)、圖5(d)的圖,表示接合頭降下而接觸於刷子,刷子清潔動作的狀態的圖。 [0038] 首先,說明有關接合之前的動作及終了後的動作。將保持貼附有從晶圓11分割的晶粒D的切割膠帶16之晶圓環14儲存於晶圓盒(未圖示),搬入至黏晶機10。控制部7是由充填有晶圓環14的晶圓盒來供給晶圓環14至晶粒供給部1。並且,準備基板P,搬入至黏晶機10。控制部7是以基板供給部9K來將基板P載置於基板搬送托盤51。 [0039] 接合終了後,控制部7是以基板搬出部9H從基板搬送托盤51取出接合有晶粒D的基板P。從黏晶機10搬出基板P。 [0040] 其次,說明有關接合動作。通常,在圖2中以細的虛線所示的接合動作會重複進行。在接合動作中,控制部7是藉由被安裝於接合頭41的前端的夾頭6來吸附拾取從晶圓11藉由頂起單元13頂起的晶粒D(步驟B1)。在被拾取的晶粒D移動至接合位置的途中,控制部7是以晶粒姿勢識別攝影機45來識別晶粒D的姿勢,根據識別結果,藉由接合頭41來使夾頭6旋轉而修正晶粒D的姿勢(步驟B2)。控制部7是將晶粒D接合於以托盤軌道52搬送的基板P(步驟B3)。控制部7是使接合頭41從晶圓11返回至晶粒D的拾取位置(步驟B4)。 [0041] 在上述的接合動作時,每預定的接合次數,朝返回至步驟B4的拾取位置的動作之途中,控制部7是以晶粒姿勢識別攝影機45來攝取夾頭6的吸附面,判斷夾頭6的清潔的要否(步驟J1、J2)。此清潔的要否判斷不是為了每接合清潔夾頭,而是儘可能減少清潔的次數,縮短清潔時間(提升處理能力)。要否的判斷是判斷吸附面之中一部分預定的區域的Si屑等的異物的數量或大小等而進行。所謂預定的區域是例如指定有段差容易骯髒的區域。當然亦可在吸附面的區域判斷。在畫像處理費時,亦可一旦攝像,至其次的接合處理後或其次的其次的接合處理後等進行畫像處理,判斷夾頭6的清潔要否。控制部7是一旦判斷成夾頭6的清潔否,則移至步驟B4。 [0042] 控制部7是一旦判斷成夾頭6的清潔要,則進入以圖2所示的粗的虛線來表示的清潔動作。控制部7是使夾頭6(接合頭41)移動下降至夾頭清潔裝置60的上部,如圖5(c)(d)所示般,使接觸於刷子61(步驟C1)。然後,控制部7是使接合頭41以夾頭6的中心為軸旋轉動作,控制馬達65m,使刷子61例如箭號C所示般,例如1往復,必要時使數往復移動而清潔夾頭的吸附面(步驟C2)。另外,若只單程動作就能取得預定的乾淨度,則亦可僅單程動作。然後,控制部7是使接合頭41上昇,返回至晶粒D的拾取位置(步驟C3),回到接合動作。 控制部7是至接合預定的晶粒數為止重複上述的流程(步驟J3)。 [0043] 另外,一旦重複夾頭6的清潔,則從夾頭6除去的異物會滯留於刷子61。於是,如圖8所示般,控制部7會判斷刷子61的清潔或更換的要否(步驟J4、J5)。刷子61的清潔的要否的判斷是例如以夾頭6的清潔動作是否被實施了預定次數來判斷(步驟J4)。刷子61的更換的要否的判斷是例如以刷子61的清潔是否被實施了預定次數來判斷(步驟J5)。步驟J4的判斷為否時,返回至步驟C3,步驟J4的判斷為要時,前進至步驟J5。步驟J5的判斷為否時,清潔刷子61(步驟C4),要時,更換刷子61(步驟C5),移至圖7的步驟C1。刷子61的清潔是例如圖9所示般,將安裝了以刷子、具有凹凸的板或平板等所構成的刷子清潔板6C之接合頭41移動至刷子61上,一邊以吸引部63來進行吸引,一邊直線移動刷子61,且使刷子清潔板6C旋轉而實施(在夾頭清潔裝置60進行與夾頭的清潔動作同樣的動作)。 [0044] 在上述流程中,每預定的接合次數,換言之,從晶圓11每晶粒D的預定的拾取次數,以攝像資料為基礎,判斷頭6的清潔的要否,但亦可不判斷,每預定的拾取次數定期性地進行。 並且,在上述流程中以攝像資料為基礎,每預定的接合次數,判斷夾頭6的清潔的要否,但亦可不判斷其後每回清潔的要否,由安全側、產距時間(takt time)的提升的觀點,使其後的判斷週期比預定的接合次數短。 而且,作為進行夾頭6的清潔的時機,是亦可每保持複數行晶粒的晶圓11上的晶粒的行改變或每隔2行自動地實行夾頭清潔。又,作業者必要時亦可操作黏晶機來隨時實行。 [0045] 再者,上述說明是在夾頭6的清潔動作時使接合頭41降下而使清潔,但亦可使夾頭清潔裝置60上昇來清潔。 [0046] 若根據實施例,則藉由組合夾頭6的旋轉運動與刷子61的直線運動來除去異物。並且,藉由設置吸引部63,可回收除去後的異物,可安全地將晶粒接合於基板。而且,藉由在刷子61使用金屬,可進行夾頭6的除電,可防止晶粒的靜電破壞。 [0047] <變形例> 以下,有關代表性的變形例是舉幾個例子。在以下的變形例的說明中,對於具有與在上述的實施例說明者同樣的構成及機能的部分是可使用與上述的實施例同樣的符號。然後,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實施例的說明。並且,上述的實施例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地複合適用。 [0048] (變形例1) 實施例是使夾頭6旋轉,使刷子61直線移動,但變形例1是使夾頭6直線移動,使刷子61旋轉。 圖10是表示變形例1的夾頭清潔裝置的圖。圖10(a)是在圖1中由箭號A的方向來看的圖。圖10(b)是在圖10(a)中由箭號A3的方向來看的圖。圖11(a)是夾頭清潔裝置的刷子及刷子夾具的上面圖。圖11(b)是圖11(a)的A4-A5線的剖面圖。圖11(c)是圖11(a)的A6-A7線的剖面圖。圖12是對應於圖10(a)的圖,表示使夾頭清潔裝置的本體上昇而使接觸於拾取頭,清潔動作的狀態的圖。 [0049] 夾頭清潔裝置60是具備:刷子61,保持刷子61的刷子夾具64,驅動部65及被固定部66支撐的昇降裝置67。 [0050] 刷子夾具64是具有:長方形狀的底面部64a,長邊側的側面部64d、64e,短邊側的側面部64b、64c,被設在底面部64a的短邊側支撐刷子台61B的底面之凸部64f,被設在四角落支撐刷子台61B的側面之凸部64g,及從底面部64a的中央延伸至下方的配管部64h。藉此,藉由被形成於刷子61的長邊側的側面與刷子夾具64的長邊側的側面部64d、64e之間的間隙及被形成於刷子61的底面與刷子夾具64的底面部64a之間的間隙來形成吸引部63的一部分。 [0051] 換言之,吸引部63是被形成於刷子夾具64的內側與刷子61之間,具有:被設在刷子61的兩側之吸引溝63c,連接2個吸引溝63c的連結部63d(配管部64h),從吸引泵(未圖示)配設之柔軟的連接配管63h,及連接有連接配管的連接栓63s。 [0052] 驅動部65是具有:與刷子夾具64卡合的旋轉軸,使旋轉軸旋轉的馬達,及將連結部63d連接至連接栓63s的配管。 [0053] 與變形例1的夾頭清潔裝置60的實施例不同的主要的點是其次的3點。 [0054] 第1點,在實施例是使夾頭6旋轉,使刷子61直線移動來除去吸附面的異物,相對的,在變形例1是使刷子61旋轉,使接合頭41在圖16所示的箭號J方向左右地移動來除去吸附面的異物。箭號J方向是與接合頭41為清潔的目的不同的別的其他的目的(通常的接合)移動於左右的方向(Y方向),藉由實施清潔,不須賦予多餘的機能。 [0055] 第2點,在實施例是接合頭41降下,使夾頭6的吸附面接觸於刷子61,相對的,在變形例1是藉由在H方向具有昇降機能的昇降裝置67來使刷子61上昇,使刷子61接觸於夾頭6的吸附面。藉由賦予刷子61昇降機能,可配合接合頭41移動至刷子61的上方,實施刷子61的昇降來使接觸於接合頭41,處理能力可提升。另外,第2點是在變形例1中為了使驅動軸減低,亦可與實施例同樣使接合頭41降下。 [0056] 第3點,在實施例是吸引部63的吸引孔部63a為被形成於刷子台61B的孔,相對的,在變形例1是被形成於刷子夾具64與刷子台61B之間的細長的溝。 [0057] 其次,利用圖7來說明有關變形例1的夾頭清潔裝置60之夾頭6的清潔動作。另外,接合動作是與實施例同樣。 [0058] 一旦控制部7判斷成夾頭6的清潔要,則進入以圖2所示的粗的虛線來表示的清潔動作。控制部7是將夾頭6(接合頭41)移動至夾頭清潔裝置60的上部,控制昇降裝置67,使刷子61上昇,如圖12所示般,使刷子61接觸於夾頭6(步驟C1)。然後,控制部7是控制驅動部65,使刷子61旋轉動作,且控制接合頭41,使夾頭6如箭號J所示般,例如1往復,必要時使數往復移動來清潔夾頭的吸附面(步驟C2)。另外,若只單程動作就能取得預定的乾淨度,則亦可僅單程動作。然後,控制部7是使接合頭41上昇,返回至晶粒D的拾取位置(步驟C3),回到接合動作。 [0059] 其次,利用圖13來說明有關刷子清潔(步驟C4)。圖13是用以說明變形例1的夾頭清潔裝置的刷子的清潔的圖。圖13(a)是對應於圖11(b)的圖,表示使刷子清潔板接觸於刷子,刷子清潔動作的狀態的剖面圖。圖13(b)是對應於圖11(c)的圖,表示使刷子清潔板接觸於刷子,刷子清潔動作的狀態的剖面圖。 [0060] 將附有到達至刷子的末尾的梳子狀的突起或刷子、溝等的表面突起之刷子清潔板6C與夾頭6同樣地裝填於接合頭41的刷子清潔用夾具6Ch,使進行夾頭清潔動作。刷子清潔用夾具6Ch是比刷子夾具64更稍微大。如圖13(b)所示般,控制部7是控制驅動部65,將刷子61的長邊方向對準X方向(短邊方向為Y方向)之後,控制接合頭41來使刷子清潔板6C一點一點地移動於上下方向(Z方向)及左右方向(Y方向),且從吸引部63排氣,進行刷子清潔。將刷子清潔板6C突出至比刷子清潔用夾具6Ch的下端更下方來構成,控制部7是亦可與夾頭清潔同樣地控制驅動部65來旋轉刷子61,且控制接合頭41來使刷子清潔板6C移動於Y方向,一邊從吸引部63排氣,一邊進行刷子清潔。 [0061] 通常,停滯於刷子61的末尾(刷子部61H的刷子台附近(毛根))的異物多,可予以有效地除去。 [0062] 其次,利用圖14來說明有關刷子更換(步驟C5)。圖14是用以說明變形例1的清潔裝置的刷子更換的圖。圖14(a)是對應於圖11(b)的圖,表示使更換臂把持於刷子,刷子更換動作的狀態的剖面圖。圖14(b)是對應於圖11(c)的圖,表示使更換臂把持於刷子,刷子更換動作的狀態的剖面圖。圖14(c)是對應於圖14(b)的圖,更換臂的正面圖。 [0063] 專用更換臂6Ah是具備可插入至刷子台61B的長邊側的兩側面與刷子夾具64的側面部64d、64e之間的吸引溝63c的把持部,與刷子清潔用夾具6Ch同樣,被裝填至接合頭41,更換刷子61。 [0064] 控制部7是控制驅動部65,將刷子61的長邊方向對準於X方向(短邊方向為Y方向),控制接合頭41來使專用更換臂6Ah的把持部對準於X方向之後,控制接合頭41來將把持部插入至吸引溝63c而把持刷子台61B,從刷子夾具64拔出刷子61,更換刷子61。 [0065] 專用更換臂6Ah是夾頭型式的治具(可夾頭更換的刷子裝卸冶具),可利用接合頭41來更換。 [0066] 若根據以上說明的夾頭清潔裝置的變形例1,則藉由使刷子61旋轉,利用吸引部,不會有使異物飛散至周圍的情形,更可除去異物。並且,可清潔或更換刷子61。 [0067] (變形例2) 變形例2的刷子是具備吹氣機能。圖15是說明變形例2的夾頭清潔裝置的圖,對應於圖11(c)的剖面圖。 [0068] 變形例2的刷子61的刷子台61B是具備:噴出空氣的複數的孔61a,與孔61a連接的空洞部61b,及供給空氣至空洞部61b的配管61c。除了配管61c延伸於連結部63d之中以外,變形例2的刷子夾具64是與變形例1同樣。 [0069] 變形例2的驅動部65是具有:與刷子夾具64卡合的旋轉軸,及使旋轉軸旋轉的馬達,將連結部63d連接至連接栓63s的配管,及將配管61c連接至空氣供給部的配管。 [0070] 控制部7是在夾頭清潔或刷子清潔時,控制空氣供給部來從刷子的植毛部(刷子台61B的複數的孔61a)吹氣(air blow)。藉此,可使異物不易附著於刷子部61H(刷子部61H的末尾(植毛部))。 [0071] (變形例3) 變形例3的刷子是沿著垂直面來旋轉,藉此更換刷子面的新面。圖16是說明變形例3的夾頭清潔裝置的圖。圖16(a)是對應於圖11(b)的剖面圖。圖16(b)是對應於圖11(c)的剖面圖。 [0072] 刷子61的刷子台61B是橫長的長方體狀,能以沿著長方體的長度方向的方向的中心軸(旋轉軸棒61C)作為軸旋轉。在刷子台61B的4面形成有刷子部61H。 [0073] 刷子夾具64的側面部64b、64c是可旋轉地支撐旋轉軸棒61C。因此,刷子夾具64是未具備變形例1的凸部64f、64g。 [0074] 吸引部63是與變形例1、2同樣,被形成於刷子夾具64的內側與刷子61之間,具有:被設於刷子61的兩側的吸引溝63c,及連結2個吸引溝63c的連結部63d。變形例3的清潔裝置是除了刷子及刷子夾具以外,與變形例1同樣。又,變形例3的清潔裝置的夾頭清潔動作及刷子清潔動作是與動作變形例1同樣。 [0075] 控制部7是控制未圖示的驅動部,使旋轉軸棒61C旋轉,刷子更換(更換刷子面)(步驟C5)。 [0076] 以旋轉式來使複數面旋轉,每刷子骯髒時,以新的面來進行清掃。刷子61的旋轉的要否是可以預定的清潔次數來判斷,或亦可以清潔識別攝影機來確認刷子的骯髒。在變形例3中,刷子是以4面進行說明,但亦可為2面,3面或5面以上。 [0077] (變形例4) 在變形例3是不具有清潔刷子的特別的機構,但在變形例4是具有清潔刷子的機構。圖17是說明變形例4的夾頭清潔裝置的圖。圖17(a)是對應於圖16(a)的剖面圖。圖17(b)是對應於圖16(b)的剖面圖。 [0078] 變形例4的清潔裝置是在刷子夾具64的側面部64b、64c的內側設置突起或刷子部62C。除此以外是與變形例3同樣的構成。夾頭清潔動作是與變形例1同樣。控制部7是控制未圖示的驅動部,使刷子61的旋轉軸棒61C旋轉,每出新的面,以設在刷子夾具64的內側的突起或刷子部64C來清潔刷子61的刷子部61H,以被清潔的刷子再度進行夾頭清潔。此時從吸引部63進行排氣。另外,使刷子61及刷子夾具64的構造與變形例2同樣形成吹出空氣的構造,刷子清潔時,更亦可進行吹氣。更亦可進行與變形例1同樣的刷子清潔。 [0079] (變形例5) 變形例5的刷子61的刷子部61H的刷毛長(HH)是比實施例及變形例1更長。利用圖18來說明有關變形例5的夾頭清潔裝置。圖18(a)是夾頭清潔裝置的刷子的上面圖。圖18(b)是圖18(a)的B1-B2線的剖面圖。圖18(c)是圖18(a)的B3-B4線的剖面圖。 [0080] 變形例5的刷子61的刷子部61H的刷毛長(HH)是10mm程度,隨之,刷子夾具64的高度也高。刷子部61H的上端是比刷子夾具64的上端更高,若將從刷子台61B的上端到刷子夾具64的上端的高度設為HF,則HH與HF的差是例如1~2mm程度。除此以外,與變形例1同樣的構成。 [0081] 若根據變形例5,則HH與HF的間隙窄,可有效率地排氣,不會有使異物飛散至周圍的情形,更可除去異物。並且,通常,滯留於刷子61的末尾(刷子部61H的刷子台附近(毛根))的異物多,由於此部分被配置於刷子夾具的末尾,因此更可一邊防止異物的飛散,一邊有效率地予以除去。 [0082] (變形例6) 在變形例1是與刷子61一起使吸引溝63c(刷子夾具64)旋轉,但在變形例6是不使吸引部63(框部62)旋轉,使刷子61旋轉。圖19是表示變形例6的夾頭清潔裝置的構成圖。圖19(a)是在圖1中由箭號A的方向來看夾頭清潔裝置的圖。圖19(b)是在圖19(a)中,由箭號B5的方向來看夾頭清潔裝置的圖。圖19(c)、圖19(d)是分別對應於圖19(a)、圖19(b)的圖,使夾頭清潔裝置的本體上昇來使接觸於接合頭41,表示清潔動作的狀態的圖。圖20(a)是夾頭清潔裝置的上面圖。圖20(b)是在圖20(a)中由箭號B6的方向來看的圖。圖20(c)是在圖20(a)中由箭號B7的方向來看的圖。 [0083] 變形例6的夾頭清潔裝置60是具備:刷子61,框部62,驅動部65,被固定部66支撐的昇降裝置67及吸引部63。 [0084] 刷子夾具64是具有:長方形狀的底面部64a,長邊側的側面部64d、64e,短邊側的側面部64b、64c及從底面部64a的中央延伸至下方的連接部64j。刷子夾具64的長邊側的側面部64d、64e為了刷子61的更換,刷子台61B的一部分露出。刷子夾具64的短邊側的側面部64b、64c為了刷子61的更換,刷子台61B的一部分可露出也可不露出。 [0085] 吸引部63是被形成於圓筒狀的框部62的內側與圓柱狀的驅動部65之間,具有:從吸引泵(未圖示)配設之柔軟的連接配管63h,及連接有連接配管的連接栓63s。在變形例1中,刷子夾具64及吸引部63(吸引溝63c)是與刷子61一起旋轉,但在變形例6中,框部62及吸引部63是不旋轉。驅動部65是具有:與刷子61卡合的旋轉軸,及使旋轉軸旋轉的馬達。 [0086] 變形例6的接合動作、夾頭清潔動作、刷子清潔動作及刷子更換動作是與變形例1同樣。 [0087] (變形例7) 變形例7是在晶粒供給部1與接合部4之間具備拾取部2。圖21是表示變形例7的黏晶機的構成的概略上面圖。圖22是在圖21中由箭號G方向來看時,說明拾取頭及接合頭41的動作的圖。 [0088] 變形例7的黏晶機10是具有在實施例的黏晶機10更設置與接合頭41不同從晶圓11拾取的拾取部2及一旦載置拾取後的晶粒D的中間平台31之構成。並且,變形例7的黏晶機10是在中間平台31與晶粒D的拾取位置之間具有夾頭清潔裝置60。夾頭清潔裝置60是亦可為實施例、變形例1~6、8的其中任一的夾頭清潔裝置。 由於異物等會從晶圓11附著於拾取頭21的夾頭6,因此如上述般,夾頭清潔裝置60是被設於中間平台31與晶粒D的拾取位置之間。另外,存在中間平台31的黏晶機中,有關接合頭41也同樣需要進行夾頭清潔時,亦可設在中間平台31與晶粒D的接合的位置之間。 [0089] 拾取部2是具有: 拾取頭21,其係從晶圓11拾取晶粒D,載置於中間平台31;及 拾取頭的Y驅動部23,其係拾取頭21移動於Y方向。 拾取頭21是具有接合頭41同一構造,Y驅動部23以外具有使夾頭6昇降、旋轉及X方向移動之未圖示的各驅動部。 [0090] 在實施例是利用晶粒姿勢識別攝影機監視異物的程度,但在變形例7是在中間平台31載置晶粒D時,由於不須像接合時那樣取得正確的晶粒的姿勢,因此在變形例7中,不以異物程度作為畫像監視,以拾取頭21之來自晶圓11的晶粒D的拾取次數進行異物的程度的監視。當然,亦可與實施例同樣,設置攝取拾取頭的夾頭6的吸附面的手段,根據攝像結果來判斷清潔的要否。 [0091] (變形例8) 在變形例8的刷子61中,去除刷子部61H的中央部的一部分。利用圖27來說明有關變形例8的夾頭清潔裝置。圖27(a)是夾頭清潔裝置的刷子及刷子夾具的上面圖。圖27(b)是圖27(a)的A4-A5線的剖面圖。圖27(c)是圖27(a)的A6-A7線的剖面圖。 [0092] 在使變形例1~6的刷子旋轉的方式中,如圖27所示般,以預定的寬度來去除旋轉刷子的中央部(旋轉中心部)的刷子部61H及刷子台61B,是為了有效地在清掃時不對夾頭6造成損傷。這是為了防止在中心部,相較於其他的刷子接觸部,因在4旋轉時連續性地刷子接觸而損傷加速。並且,去除刷子的預定的寬度(LW)通常是1~6mm程度為理想。 [0093] 以上,根據實施形態、實施例及變形例具體說明本發明者們所研發的發明,但本發明並非限於上述實施形態、實施例及變形例,當然可實施各種變更。 [0094] 例如,在實施例中,刷子的清潔的要否的判斷及刷子更換的要否的判斷是以清潔實施的次數來判斷,但亦可在清潔裝置的上方設置刷子識別攝影機,攝取刷子來判斷清潔的要否。 [0095] 又,實施例是將接觸於夾頭後的刷子的推進量設為0~1mm程度,但亦可不是以推進量來進行管理,而是在推壓刷子的部分設置壓力感測器,以適當推壓來進行壓力管理及推壓控制。 [0096] 又,亦可以刷子能夠平行地接觸於夾頭的方式,可撓性地固定刷子部分或旋轉部分全體,使能夠成追從於夾頭。 [0097] 又,實施例是在晶圓的背面貼附DAF,但亦可無DAF。 又,實施例是分別具備1個拾取頭及接合頭,但分別為2個以上。又,實施例是具備中間平台,但亦可無中間平台。此情況,拾取頭及接合頭是亦可兼用。 [0098] 又,實施例是以晶粒的表面為上進行接合,但亦可拾取晶粒後使晶粒的表背反轉,以晶粒的背面為上進行接合。此情況,中間平台是亦可不設。此裝置是稱為覆晶焊接器(Flip Chip Bonder)。在覆晶焊接器也適用時,由於有夾頭的吸附面朝上的情形,因此亦可將清潔裝置設在拾取的頭的可動範圍的上側。亦即,將清潔裝置設成為與吸附面對面。
[0099]
1‧‧‧晶粒供給部
2‧‧‧拾取部
21‧‧‧拾取頭
31‧‧‧中間平台
4‧‧‧接合部
41‧‧‧接合頭
44‧‧‧基板識別攝影機
45‧‧‧晶粒姿勢識別攝影機
6‧‧‧夾頭
7‧‧‧控制部
10‧‧‧黏晶機
11‧‧‧晶圓
12‧‧‧拾取裝置
13‧‧‧頂起單元
18‧‧‧晶粒黏結薄膜(DAF)
60‧‧‧夾頭清潔裝置
61‧‧‧刷子
62‧‧‧框部
63‧‧‧吸引部
64‧‧‧刷子夾具
65‧‧‧驅動部
67‧‧‧昇降裝置
D‧‧‧晶粒
P‧‧‧基板
[0008] 圖1是表示實施例的黏晶機的構成的概略上面圖。 圖2是說明由圖1的箭號A方向來看時,接合頭的動作的圖。 圖3是圖1的拾取裝置的外觀立體圖。 圖4是表示圖1的拾取裝置的主要部的概略剖面圖。 圖5是表示圖1的夾頭清潔裝置的構成圖。 圖6是表示圖5的刷子的構成圖。 圖7是表示圖1的黏晶機的接合動作及夾頭清潔動作的流程圖。 圖8是表示圖1的夾頭清潔裝置的刷子清潔及刷子更換的流程圖。 圖9是表示刷子清潔動作的狀態的圖。 圖10是表示變形例1的夾頭清潔裝置的構成圖。 圖11是表示圖10的刷子及刷子夾具的圖。 圖12是表示圖10的夾頭清潔裝置的夾頭清潔動作的圖。 圖13是用以說明圖10的夾頭清潔裝置的刷子清潔的圖。 圖14是用以說明圖10的夾頭清潔裝置的刷子更換的圖。 圖15是說明變形例2的夾頭清潔裝置的圖。 圖16是說明變形例3的夾頭清潔裝置的圖。 圖17是說明變形例4的夾頭清潔裝置的圖。 圖18是說明變形例5的夾頭清潔裝置的圖。 圖19是說明變形例6的夾頭清潔裝置的圖。 圖20是表示圖19的刷子及刷子夾具的圖。 圖21是表示變形例7的黏晶機的構成的概略上面圖。 圖22是說明由圖21的箭號G方向來看時,接合頭的動作的圖。 圖23是表示旋轉的刷子的軌跡的模式圖。 圖24是表示實施形態的夾頭清潔的刷子及夾頭的樣子的模式圖。 圖25是表示實施形態的夾頭清潔的刷子及夾頭的樣子的模式圖。 圖26是表示實施形態的夾頭清潔的刷子及夾頭的樣子的模式圖。 圖27是說明變形例8的夾頭清潔裝置的圖。
Claims (20)
- 一種黏晶裝置,其特徵係具備:拾取頭,其係使晶粒的元件形成面側吸附於設在前端的夾頭的吸附面,而從晶圓拾取前述晶粒;清潔裝置,其係具有:除去前述吸附面的異物的刷子,吸引前述異物的吸引部,及沿著前述吸附面來使前述刷子旋轉的驅動部;及控制部,其係控制前述拾取頭和前述清潔裝置,前述清潔裝置,係更具有保持前述刷子的刷子夾具,前述刷子,係具有:與前述夾頭接觸的刷子部,及保持前述刷子部的刷子台,前述吸引部係以前述刷子夾具與前述刷子台之間的間隙所構成前述刷子的刷子面為長方形狀,前述控制部,係使前述刷子與前述吸附面接觸,使前述夾頭的吸附面直線狀移動的同時使前述刷子旋轉,藉由前述吸引部來吸引除去後的異物。
- 一種黏晶裝置,其特徵係具備:拾取頭,其係使晶粒的元件形成面側吸附於設在前端的夾頭的吸附面,而從晶圓拾取前述晶粒;清潔裝置,其係具有:除去前述吸附面的異物的刷子,吸引前述異物的吸引部,及沿著前述吸附面來使前述刷子旋轉的驅動部;及控制部,其係控制前述拾取頭和前述清潔裝置,前述清潔裝置,係更具有保持前述刷子的刷子夾具,前述刷子,係具有:與前述夾頭接觸的刷子部,及保持前述刷子部的刷子台,前述吸引部係以前述刷子夾具與前述刷子台之間的間隙所構成,前述刷子的刷子面為長方形狀,前述控制部,係使前述刷子與前述吸附面接觸,使以前述夾頭的吸附面的中心畫圓的方式移動的同時使前述刷子旋轉,藉由前述吸引部來吸引除去後的異物。
- 如申請專利範圍第1或2項之黏晶裝置,其中,前述刷子,係具有使前述刷子台沿著與前述吸附面垂直的面來旋轉的旋轉軸,在前述刷子台的複數的面具有刷子部。
- 如申請專利範圍第3項之黏晶裝置,其中,前述刷子夾具在與前述刷子台對向的面具有清潔前述刷子部的突起或刷子部。
- 如申請專利範圍第1或2項之黏晶裝置,其中,前述刷子台係具有噴出空氣至前述刷子部的孔。
- 如申請專利範圍第1項之黏晶裝置,其中,前述清潔裝置,係被設在前述拾取頭的可動範圍。
- 如申請專利範圍第6項之黏晶裝置,其中,前述清潔裝置,係被設在前述晶粒從前述晶圓拾取的拾取位置與載置前述晶粒的位置之間,在除去前述吸附面的異物時與前述吸附面對面的位置。
- 如申請專利範圍第1或2項之黏晶裝置,其中,前述控制部,係前述夾頭或前述刷子昇降而使前述刷子接觸於前述吸附面,將前述刷子的推進量設為0~1mm。
- 如申請專利範圍第1或2項之黏晶裝置,其中,前述刷子係將具有十μm~數百μm的線寬之金屬的刷子予以複數捆束而構成。
- 如申請專利範圍第1或2項之黏晶裝置,其中,前述刷子,係具有在前述吸附面以一邊的長度作為長邊的刷子部。
- 如申請專利範圍第1或2項之黏晶裝置,其中,前述拾取頭,係兼任接合頭,從前述晶圓將前述晶粒直接接合於基板或已被接合的晶粒上。
- 如申請專利範圍第1或2項之黏晶裝置,其中,更具備:將拾取後的晶粒接合於基板或已被接合的晶粒上之接合頭,前述拾取頭係將前述晶粒一度載置於中間平台,前述接合頭係從前述中間平台拾取該晶粒,接合至前述基板。
- 一種黏晶裝置,其特徵係具備:拾取頭,其係使晶粒的元件形成面側吸附於設在前端的夾頭的吸附面,而從晶圓拾取前述晶粒;清潔裝置,其係具有:除去前述吸附面的異物的刷子,吸引前述異物的吸引部,及沿著前述吸附面來使前述刷子旋轉的驅動部;及控制部,其係控制前述拾取頭和前述清潔裝置,前述刷子的刷子面為長方形狀,前述控制部,係構成為使前述刷子與前述吸附面接觸,使前述夾頭的吸附面以直線狀或前述夾頭的吸附面的中心畫圓的方式移動的同時使前述刷子旋轉,藉由前述吸引部來吸引除去後的異物,在前述刷子的旋轉中心部係以預定的寬度來設置無刷子面的部分。
- 如申請專利範圍第13項之黏晶裝置,其中,前述預定的寬度係設為1~6mm。
- 一種半導體裝置的製造方法,其特徵係具備:(a)準備黏晶裝置之工程,該黏晶裝置,係具備:拾取頭,其係使晶粒的元件形成面側吸附於設在前端的夾頭的吸附面,而從晶圓拾取前述晶粒;清潔裝置,其係具有:除去前述吸附面的異物的刷子,吸引前述異物的吸引部,及沿著前述吸附面來使前述刷子旋轉的驅動部;及控制部,其係控制前述拾取頭和前述清潔裝置,前述清潔裝置,係更具有保持前述刷子的刷子夾具,前述刷子,係具有:與前述夾頭接觸的刷子部,及保持前述刷子部的刷子台,前述吸引部係以前述刷子夾具與前述刷子台之間的間隙所構成前述刷子的刷子面為長方形狀,前述控制部,係使前述刷子與前述吸附面接觸,使前述夾頭的吸附面以直線狀或前述夾頭的吸附面的中心畫圓的方式移動的同時使前述刷子旋轉,藉由前述吸引部來吸引除去後的異物;(b)將保持貼附有晶粒的切割膠帶的晶圓環夾具搬入之工程;(c)準備搬入基板之工程;(d)拾取晶粒之工程;(e)將前述拾取後的晶粒接合於前述基板或已被接合的晶粒上之工程;及(f)藉由前述清潔裝置來清潔前述夾頭之工程。
- 如申請專利範圍第15項之半導體裝置的製造方法,其中,更具備:(g)清潔前述刷子之工程,前述(g)工程係具備:(g1)將具有突起或刷子部的刷子清潔板安裝於前述拾取頭之工程;(g2)使前述刷子清潔板與前述刷子接觸之工程;(g3)使前述拾取頭或前述刷子移動,且藉由前述吸引部吸引而清潔前述刷子之工程。
- 如申請專利範圍第16項之半導體裝置的製造方法,其中,更具備:(h)更換前述刷子之工程;前述(h)工程係具備:(h1)將刷子更換治具安裝於前述拾取頭之工程;及(h2)藉由前述刷子更換治具來把持前述刷子,從前述刷子夾具取出之工程。
- 如申請專利範圍第16項之半導體裝置的製造方法,其中,更具備:(h)更換前述刷子之工程,前述(h)工程,係使前述旋轉軸旋轉而更換刷子面。
- 如申請專利範圍第15項之半導體裝置的製造方法,其中,前述(d)工程係以前述拾取頭拾取前述切割膠帶上的前述晶粒;前述(e)工程係將以前述拾取頭拾取後的晶粒接合於前述基板或已被接合的晶粒上。
- 如申請專利範圍第15項之半導體裝置的製造方法,其中,前述(d)工程係具有:(d1)以拾取頭拾取前述切割膠帶上的晶粒之工程;及(d2)將以前述拾取頭拾取後的晶粒載置於中間平台之工程,前述(e)工程係具備:(e1)以接合頭拾取被載置於前述中間平台的晶粒之工程;(e2)將以前述接合頭拾取後的晶粒載置於前述基板之工程。
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