TWI811539B - Bonding device - Google Patents
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Abstract
Description
本發明係關於接合裝置,詳言之,係關於將晶片接合於基板的接合裝置。The present invention relates to a bonding device, and more specifically, to a bonding device for bonding a wafer to a substrate.
習知之將晶片接合於基板的接合裝置,其具備:載置基板之接合台;載置上述晶片之中繼台;對上述接合台供給基板之基板供給手段;對上述中繼台供給晶片之晶片供給手段;及將晶片接合於基板之接合頭。 於上述構成中,藉由使上述接合台及中繼台各自利用移動手段移動,而將基板或晶片搬運至接合頭。 在此,為了將基板及晶片正確地接合,必須使上述移動手段所進行之基板或晶片的移動能正確執行,然而實際上,因有移動手段的移動誤差或機械性誤差,故有必要進行調整。 因此,吾人已知有例如藉由將上述中繼台及接合台設為一體並使其一體移動,而使移動誤差或機械性誤差減少之發明(專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]A conventional bonding device for bonding a wafer to a substrate includes: a bonding stage on which the substrate is placed; a relay stage on which the wafer is placed; a substrate supply means that supplies the substrate to the bonding stage; and a wafer that supplies the wafer to the relay stage. supply means; and a bonding head for bonding the wafer to the substrate. In the above structure, the substrate or wafer is transported to the bonding head by moving each of the bonding stage and the relay stage using the moving means. Here, in order to accurately bond the substrate and the wafer, the movement of the substrate or the wafer by the above-mentioned moving means must be performed correctly. However, in reality, due to movement errors or mechanical errors of the moving means, adjustment is necessary. . Therefore, for example, there is known an invention that reduces movement errors or mechanical errors by integrating the above-mentioned relay station and the joint station and moving them integrally (Patent Document 1). [Prior technical literature] [Patent Document]
[專利文獻1]日本特開2010-238974號公報[Patent Document 1] Japanese Patent Application Publication No. 2010-238974
[發明欲解決之問題][Problem to be solved by invention]
然而,上述專利文獻1的構成,由於將中繼台與接合台構成為一體,故難以個別地進行對於接合台的作業及對於中繼台的作業,且晶片供給手段或基板供給手段的配置亦受到限制。
有鑑於此,本發明旨在提供一種接合裝置,其能儘量地減少移動手段所造成的移動誤差或機械性誤差,同時能進行有效率的動作。
[解決問題之方法]However, in the structure of the above-mentioned
亦即,請求項1的發明之接合裝置,其具備:接合台,載置有基板;接合台移動手段,使該接合台移動;中繼台,載置有晶片;中繼台移動手段,使該中繼台移動;基板供給手段,對該接合台供給該基板;晶片供給手段,對該中繼台供給該晶片;及接合頭,從該中繼台取出該晶片並將該晶片接合於該接合台上的該基板;
設置朝著水平的第1方向所設之導引構件,並沿著該導引構件配置該基板供給手段、該晶片供給手段及該接合頭;
該接合台移動手段及中繼台移動手段,使該接合台及該中繼台沿著該導引構件移動。
又,請求項2的發明,其係於請求項1的接合裝置中,該接合頭具有能進行下述接合的構成:面向下接合,於該晶片的主面朝下方的狀態下固持該晶片,並將該主面接合於該基板;及面向上接合,於該晶片的主面朝上方的狀態下固持該晶片,並於維持該主面朝上方的狀況下將該晶片接合於該基板,
沿著該導引構件設置:基板拍攝手段,從上方拍攝載置於該接合台的該基板;及晶片頂面拍攝手段,於進行面向上接合時,從上方拍攝載置於該中繼台的該晶片的主面,
更沿著該導引構件以可移動方式設置:晶片底面拍攝手段,於進行面向下接合時,從下方拍攝固持於該接合頭的該晶片的主面。
再者,請求項3的發明,其係於請求項2的接合裝置中,具備用以進行該基板拍攝手段、該晶片頂面拍攝手段及該晶片底面拍攝手段的校準作業之目標記號,並設置該目標記號使其可沿著該導引構件移動,
於為了進行該面向下接合而進行該基板拍攝手段及該晶片底面拍攝手段的校準作業時,
使該目標記號位於該晶片底面拍攝手段的上方及該基板拍攝手段的下方,並藉由該晶片底面拍攝手段及該基板拍攝手段拍攝該目標記號,
於為了進行該面向上接合而進行該基板拍攝手段及該晶片頂面拍攝手段的校準作業時,
使該目標記號位於該晶片頂面拍攝手段的下方及該基板拍攝手段的下方,並藉由該晶片頂面拍攝手段及該基板拍攝手段拍攝該目標記號。
[發明效果]That is, the bonding device of the invention of
依據上述請求項1的發明,沿著導引構件設置基板供給手段、晶片供給手段、接合頭,使接合台及中繼台能沿著此導引構件於第1方向移動。
亦即,接合台及中繼台,因沿著共用的導引構件於第1方向移動,故不易產生接合台與中繼台往第1方向之機械性誤差。
另一方面,接合台及中繼台因可藉由接合台移動手段及中繼台移動手段而個別移動,故對於接合台及中繼台的作業可獨立進行,可進行有效率的接合。
依據上述請求項2的發明,可使面向上接合及面向下接合併用進行,且藉由請求項3的發明,能進行設置於如此之面向上接合及面向下接合能兼用之接合裝置的拍攝手段的校準作業。According to the invention of
以下,針對圖示實施例進行說明,圖1係將晶片1接合於基板2之接合裝置3的構成圖,於上述晶片1的任一面,形成電極、LED的發光部或電路圖案等,於以下說明中,將形成有如此電極等的面稱為晶片1的主面。
此外,本實施例的接合裝置3,可進行:面向上接合,於晶片1的主面朝向上方的狀態下接合於基板2;及面向下接合,於晶片1的主面朝向下方的狀態下接合於上述基板2。Hereinafter, the illustrated embodiment will be described. FIG. 1 is a structural diagram of a
上述接合裝置3具備:接合台4,載置有上述基板2;中繼台5,載置有上述晶片1;基板供給手段6,對上述接合台4供給上述基板2;晶片供給手段7,對上述中繼台5供給晶片1;及接合頭8,將上述晶片1接合於基板2。
在此,於以下說明中,將作為本發明的第1方向之X方向,以圖1的圖示左右方向表示,將作為第2方向之Y方向,以圖1的紙面深度方向表示,並以圖示上下方向作為Z方向進行說明。
本實施例的接合裝置3中,朝著上述X方向設有第1導引構件9,且分別於該第1導引構件9的圖示右側端,配置有上述基板供給手段6;於中央部,配置有接合頭8;於左側端,配置有上述晶片供給手段7。
又,上述接合台4及中繼台5,各自藉由接合台移動手段10及中繼台移動手段11而沿著上述第1導引構件9個別移動。
具有如此構成的接合裝置3,係由控制手段12所控制,藉由事先進行設定,亦可進行面向上接合與面向下接合之切換。The
上述接合台4具有於當將上述基板2載置於其頂面時以未圖示的吸附機構將該基板2加以吸附固持之構成,又,藉由未圖示的加熱器,可於接合時加熱上述基板2。
圖2係上述接合台4的俯視圖,設置成橫跨由平行設置於X方向的一對軌條所構成之上述第1導引構件9。
上述接合台移動手段10,係由沿著上述第1導引構件9於X方向移動之X滑動件10a、於該X滑動件10a頂面朝著Y方向設置之1對Y方向導引構件10b、及沿著該Y方向導引構件10b於上述Y方向移動之Y滑動件10c所構成,於上述Y滑動件10c的上部,固定有上述接合台4。
又,圖2所示的基板2係接合有一晶片1的構成,但亦可為能接合多個晶片1的基板2。The
上述中繼台5與上述接合台4相同,具有當將上述晶片1載置於其頂面時以未圖示的吸附機構將該晶片1加以吸附固持的構成,於進行上述面向上接合時,在晶片1的主面朝著上方的狀態下固持,於進行面向下接合時,在晶片1的主面朝下方的狀態下固持。
上述中繼台移動手段11,亦係由沿著上述第1導引構件9於X方向移動之X滑動件11a、於該X滑動件11a頂面朝著Y方向設置之Y方向導引構件11b、及沿著該Y方向導引構件10b於上述Y方向移動之Y滑動件11c所構成,於上述Y滑動件11c的上部,固定有上述中繼台5。The
上述基板供給手段6,由下述構件所構成:基板儲存庫21,收容晶片1接合前的基板2;產品儲存庫22,收容已接合晶片1並產品化的基板2;基板固持頭23,固持上述基板2;及基板固持頭移動手段24,使該基板固持頭23移動。
上述基板固持頭23具有將基板2頂面予以吸附固持的構成,上述基板固持頭移動手段24具備於X方向設於上述第1導引構件9上部之第2導引構件24a,更具有使上述基板固持頭23沿著第2導引構件24a於X方向移動且於Z方向升降之機構。
於第2導引構件24a的下方,於X方向排列設置有上述基板儲存庫21及產品儲存庫22,又,該第2導引構件24a的圖示左側的端部,係重疊於上述第1導引構件9的圖示右側的端部而設置。
又,於上述第2導引構件24a與第1導引構件9重疊的部分,設定有上述接合台4及上述基板固持頭23停止並遞送基板2之基板供給位置A。
又,亦可設為能於Y方向移動上述基板固持頭23之構成,且設為使上述基板儲存庫21及產品儲存庫22於Y方向排列之構成,又,亦可設置2個基板固持頭23,將其中一者用於對上述接合台4遞送基板2,並將另一者用於從接合台4取出基板2。The above-mentioned substrate supply means 6 is composed of the following components: a
上述晶片供給手段7具備:晶片供給部31,供給晶片1;晶片固持頭32,固持該晶片供給部31的晶片1;晶片固持頭移動手段33,使該晶片固持頭32移動;及晶片翻轉手段34,使晶片1翻轉。
將晶片1以收容於晶圓環或承載盤之狀態下供給至上述晶片供給部31,該晶片1無論係進行面向上接合或是面向下接合,皆以主面朝上的狀態被供給。
上述晶片固持頭32構成為將供給至晶片供給部31的晶片1的頂面予以吸附固持,上述晶片固持頭移動手段33具備於X方向設於上述第1導引構件9上部之第3導引構件33a,並具有使上述晶片固持頭32沿著該第3導引構件33a於X方向移動且於Z方向升降之構成。
於上述第3導引構件33a的下方,設有上述晶片供給部31及晶片翻轉手段34,上述第3導引構件33a的圖示右側的端部,係重疊於上述第1導引構件9的圖示左側的端部而設置。The wafer supply means 7 includes: a
上述晶片翻轉手段34構成為:於進行面向下接合時,將上述晶片固持頭32所吸附固持的晶片1的底面予以吸附固持,更沿著設於Z方向的第4導引構件34a升降,且藉由未圖示旋轉機構旋轉180°。
而且,於上述第3導引構件33a與第1導引構件9重疊的部分,設定有:設有上述晶片翻轉手段34之第1晶片供給位置B1、及上述中繼台5及上述晶片固持頭32停止並遞送晶片1之第2晶片供給位置B2。
又,作為上述晶片翻轉手段34,亦可將吸附上述晶片1的吸附部設於對向的位置,於以一者的吸附部吸附固持晶片1的狀態下使旋轉機構作動,則吸附該晶片1的吸附部朝著下方,而另一者的吸附部朝上方,而可吸附新的晶片1。The wafer turning means 34 is configured to suction and hold the bottom surface of the
上述接合頭8係沿著上述第1導引構件9設置,並具有吸附固持上述晶片1的頂面並加熱所固持的晶片1之機構。
又,接合頭8具備於Z方向升降且使所固持的晶片1於水平面內(繞Z軸)旋轉之機構。換言之,接合頭未設有於水平方向移動之機構。
又,於與接合頭8相鄰的位置,設置對晶片1底面或基板2頂面供給接合輔助劑(熱硬化性樹脂等之黏接劑、助焊劑等之抗氧化劑)之未圖示的分注器。
再者,於接合頭8所設置的位置,設定上述接合台4及中繼台5停止之接合位置C,上述接合頭8從停止於該接合位置C之中繼台5取出上述晶片1,並將上述晶片1接合於停止於接合位置C之接合台4的基板2。
此時,為了將晶片1正確接合於基板2,必須修正接合頭8所固持的晶片1與載置於接合台4的基板2之位置偏移及傾斜偏移。
是故,於上述接合位置C,接合台移動手段10藉由使上述接合台4於X方向及Y方向移動,而使上述基板2移動以修正晶片1與基板2的位置。另一方面,上述接合頭8藉由使晶片1於水平面內旋轉,而修正晶片1與基板2的位置。
又,利用上述接合頭8使上述基板2與晶片1接合之技術本身為周知,故省略其詳細說明。The
其次,如上所述,於利用接合頭8將晶片1接合於基板2時,修正晶片1與基板2的位置偏移及傾斜偏移,因此,必須事先辨識上述晶片1的位置和傾斜及基板2的位置和傾斜。
因此,本實施例的接合裝置3具備:基板拍攝手段41,拍攝上述接合台4上的基板2;晶片底面拍攝手段42,拍攝於進行面向下接合時固持於上述接合頭8的晶片1的底面;及晶片頂面拍攝手段43,拍攝於進行面向上接合時載置於上述中繼台5的晶片1的頂面。
上述控制手段12設有圖像辨識手段,該圖像辨識手段將此等拍攝手段41~43所拍攝的圖像加以圖像辨識,並辨識所拍攝的晶片1或基板2之位置或傾斜。
具體之圖像辨識方法因係為周知故省略詳細說明,於上述晶片1的主面或基板2的頂面事先設有對準標記,圖像處理手段根據此對準標記,能辨識晶片1的中心或基板2中之載置位置的中心、或能辨識該等的傾斜。又,為了辨識晶片1的位置或傾斜,並非一定要有對準標記,例如亦可藉由辨識形成於晶片1之既定形狀的組件或配線圖案,而辨識該晶片1的位置或傾斜。Secondly, as mentioned above, when the
上述基板拍攝手段41,係位於上述接合頭8與基板供給手段6之間,上述接合台4停止於設定於該基板拍攝手段41下方之基板拍攝位置D,而能從上方拍攝載置於接合台4的基板2。
上述晶片頂面拍攝手段43,係位於上述接合頭8與晶片供給手段7之間,上述中繼台5停止於設定於該晶片頂面拍攝手段43下方之晶片頂面拍攝位置E,而能從上方拍攝載置於中繼台5且主面朝上方之晶片1。
另一方面,如圖2所示,上述晶片底面拍攝手段42係設於使上述接合台4移動之接合台移動手段10,且成為接合台4與晶片底面拍攝手段42一體移動之構成。
上述晶片底面拍攝手段42藉由利用上述接合台移動手段10之X滑動件10a於X方向移動,且利用Y滑動件10c於Y方向移動,而停止於設定於上述接合頭8下方的接合位置C,而能從下方拍攝由接合頭8所吸附之主面朝下方的晶片1。
又,若將上述晶片底面拍攝手段42設置成相對於上述接合台4排列於X方向,則於拍攝由接合頭8所吸附的晶片1時,則利用上述Y滑動件10c往Y方向的移動成為不必要。The above-mentioned substrate imaging means 41 is located between the above-mentioned
如此,本實施例的接合裝置3中,使用上述拍攝手段41~43以辨識晶片1或基板2之位置偏移或傾斜偏移。
然而,因接合裝置3的使用所造成之經時變化,而產生裝置整體中之機械性誤差或偏移,特別是於上述拍攝手段41~43中,有時會因安裝位置的偏移或歪斜等,而導致拍攝位置偏移。
如此之拍攝手段41~43的位置偏移,會影響上述圖像辨識手段所得的辨識結果,而造成無法正確接合,因此修正此等拍攝手段41~43的偏移之校準作業為必要。
本實施例中,能進行下述的校準作業:於進行面向下接合時所使用的基板拍攝手段41與晶片底面拍攝手段42之校準作業;及於進行面向上接合時所使用的基板拍攝手段41與晶片頂面拍攝手段43之校準作業。In this way, in the
為了進行上述校準作業,本實施例的接合裝置如圖2所示使用與上述接合台4相鄰設置之目標記號51。
上述目標記號51為板狀構件,該板狀構件在由透明素材所構成的本體上記載有能分別從表面及背面拍攝之十字型記號,並藉由上述接合台移動手段10,與上述接合台4和上述晶片底面拍攝手段42一體移動。
目標記號51設置成藉由設於上述接合台移動手段10的Y滑動件10c之移動機構52能進退移動,能移動至退避至上述晶片底面拍攝手段42的拍攝範圍外之退避位置(a)、及突出至上拍攝範圍內的突出位置(b)。
如此,目標記號51於進行接合時位於退避位置,於進行校準作業時位於突出位置。In order to perform the above-mentioned calibration operation, the bonding device of this embodiment uses a
利用如此構成,藉由使目標記號51位於突出位置,可藉由上述晶片底面拍攝手段42拍攝目標記號51,又,藉由上述接合台移動手段10使目標記號51停止於上述基板拍攝位置D及晶片頂面拍攝位置E,藉此,可藉由上述基板拍攝手段41及晶片頂面拍攝手段43拍攝目標記號51。
又,圖3係顯示藉由上述基板拍攝手段41、晶片底面拍攝手段42、晶片頂面拍攝手段43拍攝上述目標記號51的結果的示意圖。
具體而言,圖像辨識手段針對基板拍攝手段41,辨識目標記號51相對於拍攝中心41c的位置及傾斜,並將此辨識作為基板拍攝手段41的偏移量41g。
與此相同,圖像辨識手段亦可針對上述晶片底面拍攝手段42辨識拍攝中心42c的偏移量42g,又亦可針對晶片頂面拍攝手段43辨識拍攝中心43c的偏移量43g。With such a structure, by positioning the
如此,若各拍攝手段41~43的偏移量41g~43g被辨識,則可以如下方式進行校準作業。
首先,說明第1校準作業的順序。起初,面向下接合所使用的基板拍攝手段41及晶片底面拍攝手段42之校準量,可藉由將所辨識得之基板拍攝手段41的偏移量41g與晶片底面拍攝手段42的偏移量42g相加而計算。
接著,面向上接合所使用的基板拍攝手段41與晶片頂面拍攝手段43之校準量,可藉由將所辨識得之基板拍攝手段41的偏移量41g與晶片頂面拍攝手段43的偏移量43g相加而計算。In this way, if the offset amounts 41g to 43g of each of the imaging means 41 to 43 are identified, the calibration operation can be performed as follows.
First, the procedure of the first calibration operation will be explained. Initially, the calibration amount of the substrate imaging means 41 and the wafer bottom surface imaging means 42 used for face-down bonding can be determined by comparing the identified offset 41g of the substrate imaging means 41 and the offset 42g of the wafer bottom surface imaging means 42 Calculate by adding.
Next, the calibration amount of the substrate imaging means 41 and the wafer top surface imaging means 43 used for face-up bonding can be determined by comparing the identified offset 41g of the substrate imaging means 41 with the offset of the wafer top surface imaging means 43 Calculate by adding the
相對於此,第2校準作業的順序係使用以下方法。
首先,面向下接合所使用的基板拍攝手段41與晶片底面拍攝手段42之校準量,與上述第1方法相同,係將基板拍攝手段41的偏移量41g與晶片底面拍攝手段42的偏移量42g相加。
接著,為了進行面向上接合所使用的基板拍攝手段41與晶片頂面拍攝手段43之校準作業,首先,將晶片頂面拍攝手段43的偏移量43g與晶片底面拍攝手段42的偏移量42g相加。
之後,求得相加後的偏移量43g與偏移量42g的值、和由先前所算出的由偏移量41g與偏移量42g所成的面向下接合用的校準量之差,而此差值成為面向上接合用的校準量。On the other hand, the following method is used for the procedure of the second calibration operation.
First, the calibration amount of the substrate imaging means 41 and the wafer bottom surface imaging means 42 used for face-down bonding is the same as the above-mentioned first method, which is the offset
以下,使用圖4~圖8說明具有上述構成的接合裝置3的動作。其中,圖4~圖7顯示有關面向下接合的動作;圖8、圖9顯示有關面向上接合的動作。
圖4係顯示對上述接合台4供給基板2且對上述中繼台5供給主面朝下方狀態的晶片1之作業。
首先,接合台4藉由上述接合台移動手段10沿著第1導引構件9於X方向移動,並於上述基板供給位置A停止。
之後,於上述基板供給手段6中,基板固持頭23於上述基板儲存庫21的位置升降並固持儲存庫21內的基板,接著於上述基板供給位置A下降,而將基板2載置於接合台4上。Hereinafter, the operation of the joining
另一方面,中繼台5藉由中繼台移動手段11沿著第1導引構件9於X方向移動,並於上述第1晶片供給位置B1停止。
之後,於上述晶片供給手段7中,晶片固持頭32於上述晶片供給部31的位置升降並固持主面朝上方的晶片1,接著往設於上述第1晶片供給位置B1的晶片翻轉手段34的上方移動,之後下降並將晶片1遞送至上述晶片翻轉手段34的吸附部。
接著,晶片翻轉手段34藉由旋轉機構使吸附部旋轉180°以使晶片1的主面朝下方,於此狀態下吸附部下降,而將晶片1載置於中繼台5上。On the other hand, the
其次,圖5係顯示辨識接合台4上的基板2的位置且將中繼台5的晶片1遞送至上述接合頭8之作業。
首先,接合台4藉由上述接合台移動手段10沿著第1導引構件9於X方向移動,並於上述基板拍攝位置D停止。
之後,基板拍攝手段41拍攝接合台4上的基板2,而圖像辨識手段辨識接合台4中之基板2的位置及傾斜。Next, FIG. 5 shows the operation of identifying the position of the
另一方面,中繼台5藉由中繼台移動手段11沿著第1導引構件9於X方向移動,並於上述接合位置C停止。
之後,接合頭8於Z方向升降,而吸附固持中繼台5上的晶片1。On the other hand, the
其次,圖6係顯示辨識固持於接合頭8的晶片1的位置且使中繼台5往晶片供給手段7移動之作業。
首先,與接合台4一體設置之晶片底面拍攝手段42,藉由上述接合台移動手段10沿著第1導引構件9於X方向移動,並停止於上述接合位置C。
之後,上述晶片底面拍攝手段42從吸附於接合頭8的晶片1的下方拍攝,圖像辨識手段辨識吸附於接合頭8的晶片1的位置及傾斜。Next, FIG. 6 shows the operation of identifying the position of the
另一方面,中繼台5藉由中繼台移動手段11沿著第1導引構件9於X方向移動,並停止於上述第1晶片供給位置B1。
於晶片供給手段7中,上述晶片固持頭32於上述晶片供給部31將主面朝上方的晶片1吸附固持,並使該晶片1移動至位於上述第1晶片供給位置B1的晶片翻轉手段34的上方。On the other hand, the
又,圖7係顯示接合頭8將晶片1接合於基板2且晶片供給手段7將晶片1供給至中繼台5之作業。
首先,上述接合台4藉由接合台移動手段10沿著第1導引構件9於X方向移動,而停止於上述接合位置C。
另一方面,圖像辨識手段根據上述基板拍攝手段41所拍攝的基板2的位置及傾斜、及上述晶片底面拍攝手段42所拍攝的晶片1的位置及傾斜,計算載置於接合台4的基板2與固持於接合頭8的晶片1間的位置偏移量及傾斜偏移量。
之後,控制手段12控制上述接合台移動手段10,使接合台4於X方向及Y方向移動,以使上述基板2與晶片1的位置偏移消除。此時,於已進行上述校準作業的情形時,亦加入校準量並使移動。
再者,控制手段12控制上述接合頭8的旋轉機構,使接合頭8於水平面內旋轉,以使上述基板2與晶片1的傾斜偏移消除。此時,於已進行上述校準作業的情形時,亦可加入校準量並使旋轉。
於此狀態下,上述接合頭8於Z方向下降,當主面朝下方的晶片1抵接於基板2的頂面,則藉由接合頭8及接合台4使已加熱的晶片1與基板2接合。
另一方面,於晶片供給手段7中,上述晶片固持頭32下降,以將晶片1遞送至晶片翻轉手段34中之朝向上方的吸附部。Moreover, FIG. 7 shows the operation in which the
其後,當已完成接合的接合頭8退避至接合台4的上方,則接合台4藉由接合台移動手段10往基板供給位置A移動。
如此之後,基板供給手段6的基板固持頭23從接合台4將已接合有晶片1的基板2予以固持後,將該基板2收容於上述產品儲存庫22。
其後,基板供給手段6藉由基板固持頭23將新的基板2從上述基板儲存庫21取出,並將該新的基板2供給至接合台4上。Thereafter, when the
其次,使用圖8、圖9,說明進行面向上接合時的動作。又,對於與上述面向下接合共通的作業,省略其說明。
圖8係顯示與圖4所說明的作業相對應的作業,該作業係對接合台4上供給基板2且對中繼台5供給晶片1。
針對對接合台4供給基板2的作業,與進行面向下接合時相同,藉由基板供給手段6將基板2載置於接合台4上。
另一方面,於對中繼台5供給晶片1的作業中,上述中繼台移動手段11使中繼台5停止於第2晶片供給位置B2。
接著,於晶片供給手段7中,晶片固持頭32將從晶片供給部31所取出的晶片1直接載置於中繼台5,藉此,於主面朝上方的狀態下,將晶片1載置於中繼台5上。Next, the operation when performing face-up joining will be described using FIGS. 8 and 9 . In addition, description of operations common to the above-mentioned face-down bonding will be omitted.
FIG. 8 shows an operation corresponding to the operation described in FIG. 4 , in which the
圖9係顯示與圖5所說明的作業相對應的作業,該作業係辨識接合台4上的基板2的位置且辨識中繼台5上的晶片1的位置。
辨識接合台4的基板2的位置的作業,與進行面向下接合時相同,使上述接合台4移動至基板拍攝位置D,藉由上述基板拍攝手段41拍攝接合台4上的基板2。
另一方面,於辨識中繼台5的晶片1的位置的作業中,首先,上述中繼台移動手段11使中繼台5移動至晶片頂面拍攝位置E。
之後,上述晶片頂面拍攝手段43能拍攝中繼台5上的晶片1。FIG. 9 shows an operation corresponding to the operation described in FIG. 5 , which is to identify the position of the
其後的作業,除了利用晶片底面拍攝手段42之拍攝外,與面向下接合相同,進行如圖5所示之使中繼台5位於接合位置C並藉由接合頭8吸附晶片1之作業、及如圖7所示之一邊修正基板2與晶片1的位置偏移及傾斜偏移一邊將晶片1接合於基板2之作業。
藉此,使主面朝上方的晶片1接合於基板2。The subsequent operation is the same as the face-down bonding except that the wafer bottom surface imaging means 42 is used to photograph. As shown in FIG. 5 , the
如此,依據本實施例的接合裝置3,載置有上述基板2之接合台4及載置有晶片1之中繼台5,沿著上述第1導引構件9於X方向移動。
此外,以沿著上述第1導引構件9於X方向排列的方式,設置供給基板2之基板供給手段6、供給晶片1之晶片供給手段7及接合頭8。
亦即,因接合台4與中繼台5沿著一個第1導引構件9於X方向相對移動,故往相對的Y方向的移動變少,且與使接合台4與中繼台5沿著不同導引構件移動的情形相比,為不易產生往Y方向之機械性誤差的構造。
如此,本實施例的接合裝置3可謂具有能儘可能地減少移動手段所導致的移動誤差或機械性誤差的構成。
又,本實施例中,接合台4及中繼台5能藉由接合台移動手段10及中繼台移動手段11個別移動,於上述接合動作中,能對接合台4及中繼台5個別進行作業。
相對於此,如專利文獻1之將接合台與中繼台設為一體的情形時,於如本實施例之基板供給手段6與晶片供給手段7隔離的情形時,必須將一體化的接合台與中繼台頻繁移動,將使得接合作業變得沒有效率。
如此,本實施例的接合裝置3可謂具有能進行有效率動作的構成,特別是,本實施例的接合裝置3因能兼用於面向下接合及面向上接合,故可謂具有更有效率的構成。In this way, according to the
其次,使用圖10、圖11,說明基板拍攝手段41、晶片底面拍攝手段42及晶片頂面拍攝手段43於校準作業時的動作。
圖10係用於面向下接合之基板拍攝手段41及晶片底面拍攝手段42的校準作業的示意圖。
在此,為了進行校準作業,如圖2所示,上述目標記號51從退避狀態移動至突出狀態,目標記號51位於上述晶片底面拍攝手段42的上方。
於此狀態下,接合台移動手段10與接合台4及晶片底面拍攝手段42共同,使上述目標記號51往基板拍攝位置D移動。
之後,上述基板拍攝手段41從上方拍攝目標記號51,且晶片底面拍攝手段42從下方拍攝目標記號51。
圖像辨識手段,根據如上所述之基板拍攝手段41所拍攝的目標記號51的圖像及晶片底面拍攝手段42所拍攝的目標記號51的圖像,計算基板拍攝手段41與晶片底面拍攝手段42間的位置偏移量或傾斜偏移量,並記錄之。
又,針對晶片底面拍攝手段42,不必一定要於基板拍攝位置D進行目標記號51的拍攝,亦可進行於任意位置的拍攝。Next, the operations of the substrate imaging means 41, the wafer bottom surface imaging means 42, and the wafer top surface imaging means 43 during the calibration operation will be described using FIGS. 10 and 11 .
FIG. 10 is a schematic diagram of the calibration operation of the substrate imaging means 41 and the wafer bottom surface imaging means 42 for face-down bonding.
Here, in order to perform the calibration operation, as shown in FIG. 2 , the
其次,圖11係用於上述面向上接合之基板拍攝手段41及晶片頂面拍攝手段43的校準作業的示意圖。
首先,如圖10所示,接合台移動手段10與接合台4共同使上述目標記號51往基板拍攝位置D移動,上述基板拍攝手段41從上方拍攝目標記號51。
其後,如圖11所示,接合台移動手段10使目標記號51往晶片頂面拍攝位置E移動,上述晶片頂面拍攝手段43從上方拍攝目標記號51。
圖像辨識手段,根據如上所述之基板拍攝手段41所拍攝的目標記號51的圖像及晶片頂面拍攝手段43所拍攝的目標記號51的圖像,計算基板拍攝手段41與晶片頂面拍攝手段43間的位置偏移量或傾斜偏移量,並記錄之。Next, FIG. 11 is a schematic diagram of the calibration operation of the substrate imaging means 41 and the wafer top surface imaging means 43 for the above-mentioned surface-up bonding.
First, as shown in FIG. 10 , the bonding stage moving means 10 and the
如此,依據本實施例,於能兼用於面向下接合及面向上接合的接合裝置3中,能進行用於此等接合之拍攝手段41~43的校準作業。
又,於此情形時中,因上述接合台4沿著第1導引構件9於X方向移動,故能儘可能地抑制往Y方向的機械性誤差。In this way, according to this embodiment, in the joining
又,於上述實施例中,係為使上述晶片底面拍攝手段42及目標記號51與上述接合台4一體移動之構成,但亦可為藉由上述中繼台移動手段11使此等與中繼台5一體移動之構成。再者,亦可為使晶片底面拍攝手段42及目標記號51能各自沿著上述第1導引構件9個別移動之構成。
又,上述實施例中之基板供給手段6及晶片供給手段7,於圖1中,使上述基板固持頭23及晶片固持頭32與第1導引構件9同樣地於X方向移動,以供給基板2及晶片1,但亦可使此等固持頭23、32往Y方向移動,此等之配置能有各種變更。Furthermore, in the above embodiment, the wafer bottom surface imaging means 42 and the
1:晶片
2:基板
3:接合裝置
4:接合台
5:中繼台
6:基板供給手段
7:晶片供給手段
8:接合頭
9:第1導引構件
10:接合台移動手段
10a:X滑動件
10b:Y方向導引構件
10c:Y滑動件
11:中繼台移動手段
11a:X滑動件
11b:Y方向導引構件
11c:Y滑動件
12:控制手段
21:基板儲存庫
22:產品儲存庫
23:基板固持頭
24:基板固持頭移動手段
24a:第2導引構件
31:晶片供給部
32:晶片固持頭
33:晶片固持頭移動手段
33a:第3導引構件
34:晶片翻轉手段
34a:第4導引構件
41:基板拍攝手段
41c:拍攝中心
41g:偏移量
42:晶片底面拍攝手段
42c:拍攝中心
42g:偏移量
43:晶片頂面拍攝手段
43c:拍攝中心
43g:偏移量
51:目標記號
52:移動機構
A:基板供給位置
B1:第1晶片供給位置
B2:第2晶片供給位置
C:接合位置
D:基板拍攝位置
E:晶片頂面拍攝位置1:wafer
2:Substrate
3:Joining device
4:Jointing table
5: Repeater
6:Substrate supply means
7: Chip supply means
8:joint head
9: 1st guide member
10:Jointing table movement means
10a:
[圖1]本實施例之接合裝置的構成圖。 [圖2(a)~(b)]接合台的俯視圖及目標記號的動作說明圖。 [圖3]目標記號的拍攝圖像的例。 [圖4]進行面向下接合時的動作說明圖。 [圖5]進行面向下接合時的動作說明圖。 [圖6]進行面向下接合時的動作說明圖。 [圖7]進行面向下接合時的動作說明圖。 [圖8]進行面向上接合時的動作說明圖。 [圖9]進行面向上接合時的動作說明圖。 [圖10]進行校準作業時的動作說明圖。 [圖11]進行校準作業時的動作說明圖。[Fig. 1] A structural diagram of the joining device of this embodiment. [Fig. 2(a)~(b)] A top view of the joint stage and an illustration of the operation of the target mark. [Fig. 3] An example of a captured image of a target mark. [Fig. 4] An explanatory diagram of the operation when performing face-down joining. [Fig. 5] An explanatory diagram of the operation when performing face-down joining. [Fig. 6] An explanatory diagram of the operation when performing face-down joining. [Fig. 7] An explanatory diagram of the operation when performing face-down joining. [Fig. 8] An explanatory diagram of the operation when performing face-up joining. [Fig. 9] An explanatory diagram of the operation when performing face-up joining. [Fig. 10] An explanatory diagram of the operation during calibration work. [Fig. 11] An explanatory diagram of the operation during calibration work.
1:晶片 1:wafer
2:基板 2:Substrate
3:接合裝置 3:Joining device
4:接合台 4:Jointing table
5:中繼台 5: Repeater
6:基板供給手段 6:Substrate supply means
7:晶片供給手段 7: Chip supply means
8:接合頭 8:joint head
9:第1導引構件 9: 1st guide member
10:接合台移動手段 10:Jointing table movement means
10a:X滑動件 10a:X slider
10b:Y方向導引構件 10b:Y direction guide member
10c:Y滑動件 10c:Y slider
11:中繼台移動手段 11: Relay station movement means
11a:X滑動件 11a:X slider
11b:Y方向導引構件 11b: Y direction guide member
11c:Y滑動件 11c:Y slider
12:控制手段 12:Means of control
21:基板儲存庫 21:Substrate repository
22:產品儲存庫 22:Product repository
23:基板固持頭 23:Substrate holding head
24:基板固持頭移動手段 24:Means for moving the substrate holding head
24a:第2導引構件 24a: 2nd guide member
31:晶片供給部 31: Chip supply department
32:晶片固持頭 32: Wafer holding head
33:晶片固持頭移動手段 33: Wafer holding head movement means
33a:第3導引構件 33a: 3rd guide member
34:晶片翻轉手段 34: Chip flipping method
34a:第4導引構件 34a: 4th guide member
41:基板拍攝手段 41:Substrate photography method
42:晶片底面拍攝手段 42: Method of photographing the bottom of the chip
43:晶片頂面拍攝手段 43: Method of photographing the top surface of the chip
51:目標記號 51:Target mark
A:基板供給位置 A:Substrate supply position
B1:第1晶片供給位置 B1: 1st wafer supply position
B2:第2晶片供給位置 B2: 2nd wafer supply position
C:接合位置 C:joint position
D:基板拍攝位置 D:Substrate shooting position
E:晶片頂面拍攝位置 E: Shooting position on top of wafer
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