TWI781859B - 基板接合裝置及基板接合方法 - Google Patents

基板接合裝置及基板接合方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI781859B
TWI781859B TW110148068A TW110148068A TWI781859B TW I781859 B TWI781859 B TW I781859B TW 110148068 A TW110148068 A TW 110148068A TW 110148068 A TW110148068 A TW 110148068A TW I781859 B TWI781859 B TW I781859B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
chuck
sort key
hole
camera
Prior art date
Application number
TW110148068A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202226421A (zh
Inventor
河周一
金永彬
金宰煥
盧東珉
沈愚泌
Original Assignee
南韓商Tes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 南韓商Tes股份有限公司 filed Critical 南韓商Tes股份有限公司
Publication of TW202226421A publication Critical patent/TW202226421A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI781859B publication Critical patent/TWI781859B/zh

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092Apparatus for mechanical treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/683Apparatus 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 supporting or gripping
    • H01L21/6838Apparatus 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 supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/185Joining of semiconductor bodies for junction formation
    • H01L21/187Joining of semiconductor bodies for junction formation by direct bonding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67294Apparatus for monitoring, sorting or marking using identification means, e.g. labels on substrates or labels on containers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/68Apparatus 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/68Apparatus 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
    • H01L21/681Apparatus 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/544Marks applied to semiconductor devices or parts, e.g. registration marks, alignment structures, wafer maps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83Methods 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54426Marks applied to semiconductor devices or parts for alignment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54473Marks applied to semiconductor devices or parts for use after dicing
    • H01L2223/54486Located on package parts, e.g. encapsulation, leads, package substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/757Means for aligning
    • H01L2224/75753Means for optical alignment, e.g. sensors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods 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
    • H01L2224/8312Aligning
    • H01L2224/83121Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors
    • H01L2224/8313Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors using marks formed on the semiconductor or solid-state body

Abstract

本發明提供一種基板接合裝置及基板接合方法,更具體地涉及一種簡化接合基板的基板接合裝置的結構,而且,在接合基板的情況下,減少因基板的錯排而產生誤差的基板接合裝置及基板接合方法。

Description

基板接合裝置及基板接合方法
本發明涉及基板接合裝置及基板接合方法,更具體地涉及一種簡化接合基板的基板接合裝置的結構,而且,在接合基板的情況下,減少因基板的錯排而產生誤差的基板接合裝置及基板接合方法。
近來隨著技術及產業的發展而增加對半導體設備或基板(以下稱為‘基板’)的高集成化的要求。該情況,對於將高集成化基板配置在水平面內,而通過配線聯接而產品化的情況,而發生增加配線長度、增加配線阻抗及配線延遲等問題。
因此,提出使用將基板進行三維層疊的三維集成技術。對於該三維集成技術,例如,使用接合裝置而執行兩枚基板的接合。
另外,在執行基板的接合的情況下,上下部基板的排列非常重要。即需要將上部基板和下部基板以高精密度排列而執行接合。
圖7為顯示現有技術的基板接合方法的附圖。
如圖7(A)所示,現有技術的接合裝置在上部基板6及下部基板8的上下部全部具有攝像機2、4,以用於排列上部基板6及下部基板8。
研究現有技術的基板接合方法,如圖7(A)顯示所示,對於下部基板8引入上部攝像機2和下部攝像機4之間的情況,通過上部攝像機2而識別下部基板8的排序鍵9。
進而,如圖7(B)顯示所示,下部基板8執行從上部攝像機2和下部攝像機4之間脫離的回避動作,上部基板6被引入上部攝像機2和下部攝像機4之間。進而,通過下部攝像機4而識別上部基板6的排序鍵7。
即,在下部基板8留在上部攝像機2和下部攝像機4之間的情況下,無法通過下部攝像機4識別上部基板6的排序鍵7,由此,下部基板8執行從上部攝像機2和下部攝像機4之間脫離的回避動作。
進而,如圖7(C)顯示所示,下部基板8再次復位至上部攝像機2和下部攝像機4之間,排列上部基板6和下部基板8而接合。
但,現有技術的基板接合方法執行在結束識別排序鍵的基板從攝像機之間脫離的回避動作;再次復位至攝像機之間的復位動作。因此,在執行所述回避動作和重定動作的情況下,發生無法以基板的原來存儲的座標值準確重定的誤差。基板的接合需要非常高的精密度,該座標誤差在接合基板時為致命的並增加不合格率。
為了補正上述復位動作時的誤差,研發了適用通過鐳射干涉儀而補正或通過另外的光學計結構進行的補正方法的其它現有技術,但該另外的補正方法在接合基板的情況下,因增加工藝而增加接合基板花費的時間,由此,降低效率。
並且,現有技術的基板接合裝置因在腔體內部的上下部全部設有攝像機,而存在裝置複雜,且降低腔體內部的空間運用率且難以維修保養的問題。
[發明要解決的技術問題]
本發明是為了解決如上所述問題而研發,其目的在於提供一種基板接合裝置,具有更簡化的結構,而且,能夠提高腔體內部的空間運用率。
並且,本發明的目的在於提供一種基板接合方法,在接合基板的情況下,減少因基板的錯排而發生的不良。 [用於解決問題的技術方案]
如上所述的本發明的目的通過基板接合裝置實現,其包括:腔體;第一卡盤,設置在所述腔體內部而吸附第一基板;第二卡盤,以朝向所述第一卡盤的方式設置在所述腔體內部而吸附第二基板;及攝像機,處於所述第一卡盤及第二卡盤的上部及下部中的任一側,而識別所述第一基板的第一排序鍵及第二基板的第二排序鍵。
進而,在所述腔體內部還設置:第一台;第二台,能夠相對所述第一台而以垂直及水準方向相對移動地設置在所述腔體內部,另外,所述第一卡盤及第二卡盤分別設置在所述第一台及第二台。
另外,所述攝像機直接識別所述第一排序鍵及第二排序鍵中的一個,另一個透過所述第一基板或第二基板識別。
對於該情況,所述攝像機由紅外線攝像機構成。
另外,所述攝像機的拍攝所述第一排序鍵及第二排序鍵的第一貫通孔及第二貫通孔形成於所述第一卡盤及第二卡盤中的任一個。
而且,還設置:補正用鏡片,設置在所述第一貫通孔及第二貫通孔中的至少一個,補正所述第一基板和第二基板之間的焦距。
並且,所述第一貫通孔形成於與所述第一排序鍵或第二排序鍵對應的位置,所述第二貫通孔以未與所述第一基板或第二基板重疊的形式形成。
而且,所述攝像機通過所述第二貫通孔而直接識別所述第一排序鍵及第二排序鍵中的一個,通過所述第一貫通孔而透過所述第一基板或第二基板而識別另一個排序鍵。
並且,在所述第一卡盤及第二卡盤中的任一個形成多個測定所述第一卡盤和第二卡盤之間的距離的測定部,在剩下一個還設置水準保持部,其保持為低於提前限定的所述第一卡盤及第二卡盤之間的距離的偏差。
另外,如上所述的本發明的目的通過基板接合方法實現,該基板接合方法包括如下步驟:直接識別吸附在第一卡盤的第一基板及吸附在第二卡盤的第二基板中的任一個基板的排序鍵;透過所述第一基板或第二基板而識別所述第一基板及第二基板中的另一個基板的排序鍵;相對移動所述第一卡盤及第二卡盤而排列所述第一基板的排序鍵和第二基板的排序鍵;及接合所述第一基板和第二基板。
在此,在直接識別所述基板的排序鍵的步驟和透過所述基板的排序鍵而識別的步驟之間,在直接識別所述基板的排序鍵的步驟中,未移動具有提前識別的排序鍵的基板的卡盤。
並且,在識別所述排序鍵的步驟中,通過形成於所述第一卡盤及第二卡盤中的任一個的貫通孔而識別所述排序鍵。
另外,所述貫通孔具有:第一貫通孔,形成於與所述第一基板的排序鍵或第二基板的排序鍵對應的位置;第二貫通孔,以未與所述第一基板或第二基板重疊的方式形成,另外,直接識別所述基板的排序鍵的步驟通過所述第二貫通孔識別,透過所述基板的排序鍵識別的步驟通過所述第一貫通孔識別。
並且,在直接識別所述基板的排序鍵的步驟和透過所述基板的排序鍵識別的步驟之間將所述第一卡盤及第二卡盤以水準方向相對移動所述第一貫通孔和第二貫通孔之間的距離。 [發明的效果]
根據具有上述結構的本發明,僅在卡盤的上部及下部中的任一側設置攝像機,與現有技術的裝置相比具有簡單的結構,而且,能夠提高腔體內部的空間運用率。
並且,根據本發明而省略基板的回避動作及復位動作,由此,能夠防止因基板的復位動作而產生的座標誤差,從而,能夠減少因基板的錯排而導致的不合格。
下面,參照附圖而對本發明的實施例的基板接合裝置1000的結構進行具體說明。
圖1為本發明的一實施例的基板接合裝置1000的側截面圖。
參照圖1,所述基板接合裝置1000具有:腔體100;第一卡盤200,設置在所述腔體100內部而吸附第一基板40;第二卡盤300,以朝向所述第一卡盤200的方式設置在所述腔體100內部,相對所述第一卡盤200而以垂直及水準方向能夠相對移動,而吸附第二基板20;及攝像機510,處於所述第一卡盤200及第二卡盤300的上部及下部中的任一側,而識別所述第一基板40的第一排序鍵42及第二基板20的第二排序鍵22。
所述腔體100在內部提供容納第一基板40及第二基板20的空間102。所述腔體100例如由腔體主體120和密封所述腔體主體120的開口的上部的腔體導件110構成。該腔體100的結構僅用於舉例說明,並能夠適當說明。
在所述腔體100內部設置吸附相互接合的基板20、40而固定的第一卡盤200及第二卡盤300。所述第一卡盤200及第二卡盤300由真空卡盤、靜電卡盤及機構式夾緊卡盤等實現,下面,假定所述第一卡盤200及第二卡盤300由真空卡盤構成的情況進行說明。
所述第一卡盤200配置在所述腔體100內部的下部而通過機械臂(未圖示)等吸附引入所述腔體100的內部的第一基板40而固定。
圖2為顯示所述第一基板40的平面圖。
參照圖2,所述第一基板40在上面或第一面形成圖案44,而且,形成用於與第二基板20接合的第一排序鍵42。所述第一排序鍵42具有多個,為了基板的準確排列,而以基板的中央部為中心進行對稱配置。所述第一排序鍵42的數量及位置能夠適當變形。另外,第二基板20具有與所述第一基板40相同結構而省略反復的說明。
參照圖1,所述第一卡盤200通過負壓吸附所述第一基板40的第二面,即未形成圖案44的第二面而固定。
另外,第二卡盤300配置在所述腔體100內部的上部。所述第二卡盤300朝向所述第一卡盤200配置。即,所述第二卡盤300與所述第一卡盤200相對配置,而相對所述第一卡盤200以垂直及水準方向相對移動的方式設置。例如,所述第一卡盤200及第二卡盤300全部能夠以垂直及水準方向移動設置。
所述第二基板20上下顛倒,即形成第二排序鍵22的第一面朝向下部而引入所述腔體100內部。所述第二卡盤300吸附未形成所述第二基板20的第二排序鍵22的第二面而固定。對於該情況,所述第二基板20的圖案(未圖示)以朝向第一基板40的圖案44的方式配置。
另外,在所述腔體100內部設置第一台220;第二台400,以相對於所述第一台220而以垂直及水準方向相對移動的方式設置在所述腔體100內部。
例如,所述第一台220設置在所述腔體100內部的底部,而上述第一卡盤200配置在所述第一台220的上部。
另外,所述第二台400配置在所述第一台220的上部而相對於所述第一台220而以垂直及水準方向移動。所述第二卡盤300與所述第二台400連接設置。
例如,所述第二台400具有:驅動部424,以能夠移動地設置在所述腔體100內部的底部;延伸驅動部414,在所述驅動部424向上部延伸而連接所述第二卡盤300。
所述驅動部424在所述腔體100內部的底部122水準移動設置。並且,所述延伸驅動部414相對於所述驅動部424移動配置而實現精密移動。
即,所述驅動部424以相對低的精密度移動,而所述延伸驅動部414以相對高的精密度移動,而執行用於基板的接合的排列。上述第一台220及第二台400的結構僅用於例示說明,並能夠適當變形。
另外,在所述腔體100內部設置攝像機510,識別所述第一基板40的第一排序鍵42及第二基板20的第二排序鍵22。所述攝像機510配置在所述第一卡盤200及第二卡盤300的上部及下部中的任一側。
即,在本發明的基板接合裝置1000,所述攝像機510並非在所述第一卡盤200及第二卡盤300的上部及下部的兩側都進行設置,而僅設置在一側。圖1中,以所述攝像機510設置在所述第一卡盤200及第二卡盤300的上部顯示,但並非限定於此,也能夠設置在所述第一卡盤200及第二卡盤300的下部。下面,假定以所述攝像機510設置在所述第一卡盤200及第二卡盤300的上部進行說明。
最終,對於本實施例的情況,僅在所述第一卡盤200及第二卡盤300的上部及下部中的任一側配置攝像機510,由此,簡化所述腔體100內部的結構,提高腔體100的空間運用率,而且,能夠縮小所述腔體100的體積。
另外,所述攝像機510直接識別所述第一排序鍵42及第二排序鍵22中的一個,另一個透過所述第一基板40或第二基板20而進行識別。
即,因所述攝像機510僅設置在所述第一卡盤200及第二卡盤300的上部而第一排序鍵42朝向所述攝像機510的第一基板40的第一排序鍵42進行直接識別。但,所述第二基板20因第二排序鍵22形成於朝向下部的下面,由此,所述攝像機510無法直接識別所述第二排序鍵22,透過所述第二基板20而識別所述第二排序鍵22。
例如,對於所述第一基板40及第二基板20由矽膠材質構成的情況,所述攝像機510在由紅外線攝像機(IR camera: Infra Red camera)構成的情況下,通過所述攝像機510而透過所述基板識別排序鍵。
是因為具有從所述紅外線攝像機釋放的0.75㎛以上的波長的光能夠透過所述矽膠材質的基板。例如,所述紅外線攝像機能夠釋放具有1㎛至2㎛的波長的光,由此能夠透過所述矽膠材質的基板。
圖3為顯示所述第二卡盤300的立體圖。
參照圖3,在所述第二卡盤300形成拍攝所述第一排序鍵42及第二排序鍵22的第一貫通孔310及第二貫通孔320。
另外,所述第一貫通孔310及第二貫通孔320被設置在所述第一卡盤200及第二卡盤300中的任一個。如本實施例所示,在所述攝像機510被設置在所述第一卡盤200及第二卡盤300的上部的情況下,所述第一貫通孔310及第二貫通孔320形成於所述第二卡盤300。
附圖雖未圖示,但在所述攝像機510被設置在所述第一卡盤200及第二卡盤300的下部的情況下,所述第一貫通孔310及第二貫通孔320形成於所述第一卡盤200。
另外,所述第一貫通孔310形成於與所述第一排序鍵42或第二排序鍵22對應的位置,所述第二貫通孔320以未與所述第一基板40或第二基板20重疊的方式形成。並且,所述攝像機510通過所述第二貫通孔320而直接識別所述第一排序鍵42及第二排序鍵22中的一個,通過所述第一貫通孔310而透過所述第一基板40或第二基板20識別另一個排序鍵。
例如,所述第一貫通孔310在所述第二基板20吸附及固定在所述第二卡盤300的情況下,與所述第二基板20的第二排序鍵22的位置對應而形成於所述第二卡盤300。
並且,所述第二貫通孔320在所述第二卡盤300吸附及固定所述第二基板20的情況下,以未與所述第二基板20重疊的方式形成於所述第二卡盤300。
因此,所述攝像機510通過所述第二貫通孔320而直接識別在第一卡盤200吸附的第一基板40的第一排序鍵42。並且,所述攝像機510通過所述第一貫通孔310而透過所述第二基板20識別所述第二排序鍵22。
另外,在接合所述第一基板40及第二基板20的情況下,因要求非常高的精密度,所述攝像機510使用高倍的攝像機。該情況,能夠相對縮短所述攝像機510的焦距。但,所述第一基板40和第二基板20按垂直方向相互分隔設置,由此,難以通過所述攝像機510而全部識別所述第一基板40的第一排序鍵42及第二基板20的第二排序鍵22。即,在將所述攝像機510的焦距匹配所述第二基板20的距離的情況下,難以通過所述攝像機510而識別所述第一基板40的第一排序鍵42。
在本發明中,為了解決該問題,在所述第一貫通孔310及第二貫通孔320中的至少一個設置補正用鏡片550。
對於本實施例的情況,所述補正用鏡片550設置在第二貫通孔320而補正所述第一基板40和第二基板20之間的焦距。另外,對於所述補正用鏡片550被設置在第一貫通孔310的情況,補正所述第一基板40和第二基板20之間的焦距,同時在透過基板而識別的情況下,也能夠補正基板的折射率。
對於本實施例的情況,具有所述補正用鏡片550而通過單一攝像機510能夠全部識別相互分隔配置的第一基板40的第一排序鍵42和第二基板20的第二排序鍵22。
該補正用鏡片550以與攝像機510的倍率、排序鍵22、42的形式變更、基板20、40的厚度變更等外部配置變更對應而確保精密的焦距的方式能夠在所述卡盤更換設置,而且,也能夠在卡盤進行位置調整。
另外,附圖雖未顯示,但在所述第一卡盤200及第二卡盤300中的任一個設置多個測定所述第一卡盤200和第二卡盤300之間的距離的測定部,剩下一個設置水準保持部,其保持為低於提前限定的所述第一卡盤200及第二卡盤300之間的距離的偏差。
所述測定部,例如由鐳射感測器等不同構成,在所述第一卡盤200及第二卡盤300中的任一個設置多個。對於通過所述多個測定部測定的距離超過提前限定的偏差的情況,利用所述水準保持部而既定保持所述第一卡盤200和第二卡盤300之間的距離。例如,所述水準保持部由壓電元件等構成。對於該情況,將所述第一卡盤200及第二卡盤300之間的距離按大約數nm的偏差精密匹配。
圖4為顯示本發明的一實施例的基板接合方法的順序圖。
參照圖4,所述基板接合方法包括如下步驟:直接識別吸附在所述第一卡盤200的第一基板40及吸附在第二卡盤300的第二基板20中的任一個基板的排序鍵22、42(S410);透過所述第一基板40或第二基板20而識別所述第一基板40及第二基板20中的另一個基板的排序鍵22、42 (S430);相對移動所述第一卡盤200及第二卡盤300而排列所述第一基板40的第一排序鍵42和第二基板20的第二排序鍵22(S450);及接合所述第一基板40和第二基板20(S470)。下面參照附圖對所述基板接合方法進行說明。
圖5及圖6顯示通過所述攝像機510而識別吸附在所述第一卡盤200的第一基板40和吸附在所述第二卡盤300的第二基板20的排序鍵22、42的步驟。圖5及圖6(A)為側面圖,圖5及圖6(B)為平面圖。
首先,參照圖5,在所述第一卡盤200吸附所述第一基板40而固定,在所述第二卡盤300吸附所述第二基板20而固定。並且,所述第二基板20以上下顛倒而朝向下部的第一基板40的方式固定在所述第二卡盤300。
在上述狀態下,首先直接識別吸附在所述第一卡盤200的第一基板40及吸附在第二卡盤300的第二基板20中的任一個基板的排序鍵22、42。並且,識別所述排序鍵22、42的步驟通過形成於所述第一卡盤200及第二卡盤300中的任一個的貫通孔310、320而識別所述排序鍵22、42。
下面,假定所述攝像機510被設置在所述第一卡盤200及第二卡盤300的上部,並且所述貫通孔310、320形成於所述第二卡盤300情況進行說明。
例如,如圖5顯示所示,所述攝像機510直接識別吸附在所述第一卡盤200的第一基板40的第一排序鍵42。對於該情況,所述攝像機510通過所述第二卡盤300的第二貫通孔320而直接識別所述第一排序鍵42。
進而,如圖6顯示所示,所述攝像機510透過所述第二基板20識別所述第二基板20的第二排序鍵22。如上所示,所述攝像機510由紅外線攝像機構成而利用比較長的波長的光透過矽膠材質的基板而識別排序鍵。
例如,在直接識別所述基板20、40的排序鍵22、42的步驟和透過所述基板20、40的排序鍵22、42而識別的步驟之間,包括將所述第一卡盤200及第二卡盤300按水準方向相對移動所述第一貫通孔310和第二貫通孔320之間的距離的步驟。
即,在圖5的狀態中,如圖6顯示所示,水準移動所述第二卡盤300。
該情況,所述第二卡盤300水準移動的距離與所述第一貫通孔310和第二貫通孔320之間的距離對應。因此,在所述第二卡盤300移動之後,使所述第一貫通孔310處於所述攝像機510的垂直方向下部。
另外,附圖雖未圖示,但還包括如下步驟:所述第二卡盤300進行水準移動,之後所述第二卡盤300向所述第一卡盤200按垂直方向下降。
在將所述第一卡盤200和第二卡盤300的距離最大化接近的形式下配置的狀態下,對於排列的情況,在接合下面所述的基板的步驟中,縮短基板的垂直方向移動距離而最大化縮小移動基板的垂直方向時發生的錯排。
另外,如圖6顯示所示,所述攝像機510通過所述第一貫通孔310而透過所述第二基板20識別所述第二排序鍵22。
對於該情況,在直接識別所述基板的排序鍵的步驟(S410)和透過所述基板的排序鍵而識別的步驟(S430)之間,在直接識別所述第一基板40的第一排序鍵42的步驟(S410)中具有所識別的第一排序鍵42的基板的第一卡盤200未發生移動。
例如,在所述第二卡盤300水準移動所述第一貫通孔310和第二貫通孔320之間的距離的情況下,所述第一卡盤200未發生移動。
因此,對於本實施例的情況,識別第一基板40的第一排序鍵42,之後,為了識別第二基板20的第二排序鍵22,而無需移動以回避第一基板40,最大化縮小第一基板40再次向第二基板20復位的動作發生的誤差或錯排。
另外,對於通過所述攝像機510而識別所述第一排序鍵42和第二排序鍵22的情況,通過所述基板接合裝置1000的控制部(未圖示)而計算所述第一排序鍵42和第二排序鍵22的座標。在計算所述第一排序鍵42和第二排序鍵22的座標之後,相對移動所述第一卡盤200及第二卡盤300而排列所述第一基板40的第一排序鍵42和第二基板20的第二排序鍵22,將所述第二卡盤300向下部移動,而接合所述第一基板40和第二基板20。
綜上,參照本發明的優選的實施例進行了說明,但本技術領域的技術人員在不脫離權利要求範圍記載的本發明的思想及領域的範圍內能夠對本發明進行各種修正及變形實施。因此,在變形的實施基本上包含本發明的權利要求範圍的構成要素的情況下,應視為全部包含于本發明的技術範圍內。
100:腔體 200:第一卡盤 220:第一台 300:第二卡盤 400:第二台 510:攝像機
圖1為本發明的一實施例的基板接合裝置的側截面圖; 圖2為顯示第一基板的平面圖; 圖3為顯示第二卡盤的立體圖; 圖4為顯示本發明的一實施例的基板接合方法的順序圖; 圖5及圖6為顯示通過攝像機識別吸附在卡盤的基板的排序鍵的步驟的附圖; 圖7為顯示現有技術的基板接合方法的附圖。
100:腔體
200:第一卡盤
220:第一台
300:第二卡盤
400:第二台
510:攝像機

Claims (13)

  1. 一種基板接合裝置,其特徵在於,包括:腔體;第一卡盤,設置在所述腔體內部而吸附第一基板;第二卡盤,以朝向所述第一卡盤的方式設置在所述腔體內部而吸附第二基板;及攝像機,處於所述第一卡盤及第二卡盤的上部及下部中的任一側,而識別所述第一基板的第一排序鍵及第二基板的第二排序鍵,所述攝像機直接識別所述第一排序鍵及第二排序鍵中的一個,另一個透過所述第一基板或第二基板識別。
  2. 如請求項1所述的基板接合裝置,其特徵在於,在所述腔體內部還設置:第一台;第二台,能夠相對所述第一台而以垂直及水準方向相對移動地設置在所述腔體內部,所述第一卡盤及第二卡盤分別設置在所述第一台及第二台。
  3. 如請求項1所述的基板接合裝置,其特徵在於,所述攝像機由紅外線攝像機構成。
  4. 如請求項1所述的基板接合裝置,其特徵在於,所述攝像機的拍攝所述第一排序鍵及第二排序鍵的第一貫通孔及第二貫通孔形成於所述第一卡盤及第二卡盤中的任一個。
  5. 如請求項4所述的基板接合裝置,其特徵在於, 還設置:補正用鏡片,設置在所述第一貫通孔及第二貫通孔中的至少一個,補正所述第一基板和第二基板之間的焦距。
  6. 如請求項4所述的基板接合裝置,其特徵在於,所述第一貫通孔形成於與所述第一排序鍵或第二排序鍵對應的位置,所述第二貫通孔以未與所述第一基板或第二基板重疊的形式形成。
  7. 如請求項6所述的基板接合裝置,其特徵在於,所述攝像機通過所述第二貫通孔而直接識別所述第一排序鍵及第二排序鍵中的一個,通過所述第一貫通孔而透過所述第一基板或第二基板而識別另一個排序鍵。
  8. 如請求項1所述的基板接合裝置,其特徵在於,在所述第一卡盤及第二卡盤中的任一個形成多個測定所述第一卡盤和第二卡盤之間的距離的測定部,在剩下一個還設置水準保持部,其保持為低於提前限定的所述第一卡盤及第二卡盤之間的距離的偏差。
  9. 一種基板接合方法,其特徵在於,包括如下步驟:直接識別吸附在第一卡盤的第一基板及吸附在第二卡盤的第二基板中的任一個基板的排序鍵;透過所述第一基板或第二基板而識別所述第一基板及第二基板中的另一個基板的排序鍵;相對移動所述第一卡盤及第二卡盤而排列所述第一基板的排序鍵和第二基板的排序鍵;及 接合所述第一基板和第二基板。
  10. 如請求項9所述的基板接合方法,其特徵在於,在直接識別所述基板的排序鍵的步驟和透過所述基板的排序鍵而識別的步驟之間,在直接識別所述基板的排序鍵的步驟中,未移動具有提前識別的排序鍵的基板的卡盤。
  11. 如請求項9所述的基板接合方法,其特徵在於,在識別所述排序鍵的步驟中,通過形成於所述第一卡盤及第二卡盤中的任一個的貫通孔而識別所述排序鍵。
  12. 如請求項11所述的基板接合方法,其特徵在於,所述貫通孔具有:第一貫通孔,形成於與所述第一基板的排序鍵或第二基板的排序鍵對應的位置;第二貫通孔,以未與所述第一基板或第二基板重疊的方式形成,直接識別所述基板的排序鍵的步驟通過所述第二貫通孔識別,透過所述基板的排序鍵識別的步驟通過所述第一貫通孔識別。
  13. 如請求項12所述的基板接合方法,其特徵在於,在直接識別所述基板的排序鍵的步驟和透過所述基板的排序鍵識別的步驟之間將所述第一卡盤及第二卡盤以水準方向相對移動所述第一貫通孔和第二貫通孔之間的距離。
TW110148068A 2020-12-30 2021-12-22 基板接合裝置及基板接合方法 TWI781859B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200186902A KR102428484B1 (ko) 2020-12-30 2020-12-30 기판접합장치 및 기판접합방법
KR10-2020-0186902 2020-12-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202226421A TW202226421A (zh) 2022-07-01
TWI781859B true TWI781859B (zh) 2022-10-21

Family

ID=82119624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110148068A TWI781859B (zh) 2020-12-30 2021-12-22 基板接合裝置及基板接合方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220208720A1 (zh)
KR (1) KR102428484B1 (zh)
CN (1) CN114695236A (zh)
TW (1) TWI781859B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180055118A (ko) * 2016-11-16 2018-05-25 주식회사 엠에스텍 기판 위치정렬 방법 및 그 방법을 사용하는 합착기

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110021292A (ko) * 2009-08-26 2011-03-04 엘아이지에이디피 주식회사 기판처리장치와 기판정렬방법
KR101268898B1 (ko) 2011-10-26 2013-05-29 주식회사 엘트린 기판 접합장치 및 기판 접합방법
KR101580206B1 (ko) * 2014-05-28 2015-12-24 주식회사 엘트린 기판 접합 장치
JP6353374B2 (ja) * 2015-01-16 2018-07-04 東京エレクトロン株式会社 接合装置、接合システムおよび接合方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180055118A (ko) * 2016-11-16 2018-05-25 주식회사 엠에스텍 기판 위치정렬 방법 및 그 방법을 사용하는 합착기

Also Published As

Publication number Publication date
CN114695236A (zh) 2022-07-01
KR102428484B1 (ko) 2022-08-02
TW202226421A (zh) 2022-07-01
US20220208720A1 (en) 2022-06-30
KR20220095420A (ko) 2022-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7146275B2 (ja) 部品実装システムおよび部品実装方法
TWI584389B (zh) Semiconductor device manufacturing method and manufacturing device
KR102132094B1 (ko) 전자 부품 실장 장치 및 전자 부품 실장 방법
JP6991614B2 (ja) 部品実装システムおよび部品実装方法
JP6927475B2 (ja) ボンディング位置合わせのためのデバイスおよび方法
CN107134419B (zh) 倒装芯片键合装置及其键合方法
WO2020153203A1 (ja) 実装装置および実装方法
TWI726748B (zh) 高精度鍵合頭定位方法及設備
TWI781859B (zh) 基板接合裝置及基板接合方法
KR102446236B1 (ko) 기판 접합 장치.
KR20210036898A (ko) 반도체 칩 본딩 장치
JP6165102B2 (ja) 接合装置、接合システム、接合方法、プログラム、および情報記憶媒体
JP4209456B1 (ja) 積層接合装置用治具
JP3986196B2 (ja) 光半導体装置の製造方法
KR100696211B1 (ko) 본딩 장치
CN114695229A (zh) 键合对位装置、倒装芯片键合机和键合方法
KR102161093B1 (ko) 기판 접합 장치.
CN108311765A (zh) 双芯片模块的取置焊接系统及双芯片模块的组装方法
TWI792785B (zh) 基板接合裝置及基板接合方法
KR102652796B1 (ko) 반도체 소자 본딩 장치 및 반도체 소자 본딩 방법
KR102328180B1 (ko) 라이다 모듈용 기판의 접합 방법
KR102653108B1 (ko) 기판 정렬 장치 및 이를 이용한 기판 정렬 방법
JP5008931B2 (ja) 精密部品の組み立て方法
TWI632838B (zh) 雙晶片模組的取置焊接系統及雙晶片模組的組裝方法
TW202406026A (zh) 調整接合系統的接合工具組件和支撐結構組件之間的傾斜度的方法、以及相關的接合系統

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent