TWI818614B

TWI818614B - 半導體裝置的製造裝置及製造方法

Info

Publication number: TWI818614B
Application number: TW111125005A
Authority: TW
Inventors: 早田滋; 角谷修
Original assignee: 日商新川股份有限公司
Priority date: 2022-07-04
Filing date: 2022-07-04
Publication date: 2023-10-11
Also published as: TW202403906A

Abstract

一種半導體裝置的製造裝置及製造方法。半導體裝置的製造裝置包括：毛細管，為對工件實施規定的處理的工具，且所述毛細管能夠相對於所述工件移動；光學機構，與所述毛細管一起移動；以及控制器；所述光學機構包括第一攝像單元及第二攝像單元，所述第一攝像單元獲取對設定於拍攝範圍內的基準點進行拍攝而得的第一圖像，所述第二攝像單元獲取對與所述毛細管具有規定的間隔所形成的參照點進行拍攝而得的第二圖像，所述控制器基於所述第一圖像來進行所述毛細管相對於所述工件的定位，並基於所述第二圖像來算出所述毛細管的定位校正量。

Description

半導體裝置的製造裝置及製造方法

本說明書揭示一種製造半導體裝置的製造裝置及製造方法。

半導體裝置的製造裝置、例如打線接合裝置或晶粒接合裝置具有對工件實施規定的處理的工具。例如，利用導線將設置於工件上的電極間連接的打線接合裝置具有供導線插通的毛細管作為工具。另外，關於在作為工件的基板上接合半導體晶片的晶粒接合裝置，具有保持半導體晶片的筒夾作為工具。

為了適當地製造半導體裝置，而需要所述工具相對於工件正確地定位。因此，自先前以來，提出了設置與工具一起移動的照相機，利用所述照相機來拍攝工件的一部分，基於所獲得的圖像來進行工具的定位。即，預先將照相機與工具的相對位置關係作為接合偏移進行記憶。然後，利用照相機來拍攝設置於工件上的基準點，基於所獲得的圖像來特定照相機與工件的相對位置關係，將所述特定的相對位置關係與已知的接合偏移加以組合，藉此可特定工具相對於工件的相對位置關係。 [現有技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利3416091號公報

[發明所欲解決之課題]

然而，接合偏移因溫度變化等而偏離初始值。而且，若接合偏移自初始值變化，則無法正確地算出工具相對於工件的相對位置關係，工具的定位精度降低。

因此，自先前以來，提出了校正接合偏移的技術。例如，在專利文獻1中揭示了使用設置於規定位置的參考構件將工具的像光導向定位用照相機進行拍攝的接合裝置。參考構件包含具有反射面的多個光學構件，將與一個光學構件接近的工具的像光導向定位用照相機。而且，在專利文獻1中，基於所獲得的工具的拍攝圖像來算出正確的接合偏移量乃至定位校正量。

根據專利文獻1般的技術，可精度良好地特定定位校正量。然而，在專利文獻1中，參考構件固定於與工具分離的規定位置。因此，為了算出正確的接合偏移量，而需要暫時中斷對於工件的處理，使工具移動至參考構件的附近。其結果，在專利文獻1的技術中，導致半導體裝置製造的任務時間增加。

另外，作為另一技術，亦提出了在工具或定位用照相機上設置溫度感測器，根據所測定的溫度來校正接合偏移量。但是，在工具與定位用照相機之間介隔存在原材料不同的多個構件，亦存在多個發熱源。因此，工具與定位用照相機之間的溫度分佈複雜變化，伴隨於此，接合偏移的變動量亦複雜變化。因此，難以僅藉由檢測溫度來精度良好地校正定位。

因此，在本說明書中揭示一種可更簡易地提高定位校正量的精度的製造裝置及製造方法。 [解決課題之手段]

本說明書中揭示的半導體裝置的製造裝置的特徵在於包括：工具，對工件實施規定的處理，且所述工具能夠相對於所述工件移動；光學機構，與所述工具一起移動；以及控制器，所述光學機構包括第一攝像單元及第二攝像單元，所述第一攝像單元獲取對設定於拍攝範圍內的基準點進行拍攝而得的第一圖像，所述第二攝像單元獲取對與所述工具具有規定的間隔所形成的參照點進行拍攝而得的第二圖像，所述控制器基於所述第一圖像來進行所述工具相對於所述工件的定位，並基於所述第二圖像來算出所述工具的定位校正量。

在所述情況下，所述控制器預先記憶作為所述第一攝像單元的光軸的第一光軸與所述工具的偏移即接合偏移，所述控制器可基於所述第一圖像內的所述基準點的坐標與所述接合偏移來進行所述工具的定位，基於所述第二圖像內的所述參照點的坐標的變化來算出抵消所述接合偏移的變動的定位校正量。

另外，所述第一攝像單元與所述第二攝像單元具有共用的攝像元件，所述第一攝像單元包括將作為來自所述基準點的光的第一視場光導向所述攝像元件的第一光學元件群組，所述第二攝像單元包括將作為來自所述參照點的光的第二視場光導向所述攝像元件的第二光學元件群組，作為所述第二視場光的光路的第二光路可在位於自所述參照點向所述攝像元件的中途的合流點，與作為所述第一視場光的光路的第一光路合流。

在所述情況下，所述第一攝像單元包括照射所述基準點的第一照明，所述第二攝像單元包括照射所述參照點的第二照明，所述控制器可藉由切換所述第一照明及所述第二照明中點亮的照明，來切換用所述攝像元件拍攝的視場。

另外，所述第一光路的光路長與所述第二光路的光路長可相等。

另外，所述第一攝像單元及所述第二攝像單元中的至少一者可具有配置於較所述合流點更靠拍攝對象側並調整焦點的一個以上的聚焦透鏡。

另外，構成所述第一光學元件群組的一個以上的光學元件及構成所述第二光學元件群組的一個以上的光學元件中，至少兩個光學元件可相互貼合而一體化。

另外，所述控制器可在所述工具停止或低速移動的期間中執行所述第二圖像的拍攝及所述定位校正量的算出。

在所述情況下，所述工具是在利用導線將設置於所述工件上的電極間連接的打線接合裝置中供所述導線插通的毛細管，所述控制器可在為了使所述導線的前端熔融而放電的放電期間中、或為了探索所述導線的前端與所述電極接觸的高度位置而所述毛細管低速下降的搜索期間中，執行所述第二圖像的拍攝及所述定位校正量的算出。

另外，所述工具是在利用導線將設置於所述工件上的電極間連接的打線接合裝置中供所述導線插通的毛細管，所述半導體裝置的製造裝置更包括：焊頭，保持所述毛細管；以及夾持器，設置於所述焊頭上，具有把持通過了所述毛細管的導線的一對臂；所述參照點可為所述焊頭的表面、即所述一對臂之間的間隙的正下方部分的點。

另外，本說明書中揭示的半導體裝置的製造方法為藉由利用能夠相對於工件移動的工具對所述工件實施規定的處理，來製造半導體裝置的半導體裝置的製造方法，且其特徵在於包括：利用能夠與所述工具一起移動的第一攝像單元，對設定於拍攝範圍內的基準點進行拍攝來獲取第一圖像的步驟；利用能夠與所述工具及所述第一攝像單元一起移動的第二攝像單元，對與所述工具具有規定的間隔所形成的參照點進行拍攝來獲取第二圖像的步驟；基於所述第一圖像來進行所述工具相對於所述工件的定位的步驟；以及基於所述第二圖像來算出所述工具的定位校正量的步驟。 [發明的效果]

根據本說明書中揭示的技術，利用與工具一起移動的第二攝像單元來拍攝參照點，基於所獲得的第二圖像來算出定位校正量。其結果，可更簡易地提高定位校正量的精度。

以下，參照附圖對半導體裝置的製造裝置的結構進行說明。圖1、圖2是表示作為半導體裝置的製造裝置的一種的打線接合裝置10的結構的圖。

打線接合裝置10是藉由利用導電性的導線將設置於工件100上的兩個電極間連接來製造半導體裝置。工件100例如是安裝有半導體晶片的引線框架。通常，在半導體晶片及引線框架上分別設置有電極，藉由利用導線將該些電極電性連接，從而可製造半導體裝置。所述工件100載置於載台200上。

打線接合裝置10具有組裝於XY載台22上的接合頭12。XY載台22使接合頭12在水平方向、即X方向及Y方向上移動。在接合頭12上安裝有能夠在鉛垂方向（即Z方向）上移動的超音波焊頭16。超音波焊頭16經由焊頭支架14而安裝於接合頭12上。超音波焊頭16產生超音波振動並傳遞至毛細管18。毛細管18是安裝於超音波焊頭16的末端，並且供導線插通的筒狀構件。所述毛細管18作為對工件100實施規定的處理的工具發揮功能。超音波振動經由所述毛細管18而傳遞至導線。進而，在毛細管18的上方設置有與毛細管18一起移動並夾持導線的夾持器20。

光學機構24與毛細管18一起移動。所述光學機構24具有第一攝像單元及第二攝像單元，關於其具體結構，將在下文敘述。控制器28對構成打線接合裝置10的各部的驅動進行控制。例如，控制器28基於由光學機構24獲得的圖像來進行毛細管18的定位或定位校正量的算出，對此，將在下文敘述。

其次，對光學機構24的結構進行詳細說明。圖3、圖4是表示光學機構24的結構的圖。如上所述，光學機構24具有第一攝像單元及第二攝像單元。在本例中，第一攝像單元及第二攝像單元共享其構成要素的一部分。

第一攝像單元是獲取對作為工件100的至少一部分的基準點Ps進行拍攝而得的第一圖像的單元。再者，基準點Ps若為表示工件100的特定位置的點，則並無特別限定。因此，基準點Ps例如亦可為設置於工件100上的晶片的角部。另外，基準點Ps並不限於一個，亦可為多個。

第一攝像單元具有兩個攝像元件46、48、兩個透鏡42、44、將來自基準點Ps的光導向攝像元件46、攝像元件48的第一光學元件群組及第一照明50。高倍率攝像元件46及低倍率攝像元件48均為包括電荷耦合元件（Charge Coupled Device，CCD）或互補金屬氧化物半導體（Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS）等的攝像元件。在該些攝像元件46、48的跟前配置有高倍率透鏡42及低倍率透鏡44。

第一光學元件群組具有第一半透明反射鏡30、第二半透明反射鏡32、第五半透明反射鏡38及第六反射鏡40。第一半透明反射鏡30具有相對於Z方向及Y方向傾斜約45度的反射面。所述第一半透明反射鏡30使來自位於Z方向正下方的基準點Ps的光向Y方向彎曲，並且使配置於第一半透明反射鏡30的Z方向上側的第一照明50的光透過。以下，將自基準點Ps入射至第一半透明反射鏡30的視場光稱為「第一視場光」。另外，將通過第一半透明反射鏡30的中心的鉛垂方向的軸稱為「第一光軸Ao1」。

第二半透明反射鏡32具有相對於X方向及Y方向傾斜約45度的反射面。所述第二半透明反射鏡32使第一視場光透過，並且使後述的第二視場光向Y方向彎曲。第五半透明反射鏡38具有相對於Z方向及Y方向傾斜約45度的反射面，使第一視場光及第二視場光分支為Y方向及Z方向。透過第五半透明反射鏡38而沿Y方向行進的第一視場光及第二視場光經由高倍率透鏡42後到達高倍率攝像元件46並進行拍攝。

第六反射鏡40具有相對於Z方向及Y方向傾斜約45度的反射面，使自第五半透明反射鏡38沿Z方向行進的第一視場光及第二視場光向Y方向彎曲。經第六反射鏡40反射而沿Y方向行進的第一視場光及第二視場光經由低倍率透鏡44後到達低倍率攝像元件48並進行拍攝。

第一照明50是為了照亮基準點Ps而配置於第一半透明反射鏡30的Z方向正上方的照明。藉由點亮所述第一照明50，照出基準點Ps，能夠利用攝像元件46、攝像元件48拍攝基準點Ps。

此處，如上所述，由攝像元件46、攝像元件48拍攝的基準點Ps的圖像為「第一圖像」。第一半透明反射鏡30的中心點與第一圖像的中心點乃至第一光軸Ao1對應。控制器28將所述第一光軸Ao1與毛細管18的中心軸的水平方向的位置偏差作為接合偏移BO（Xbo，Ybo）進行記憶。而且，控制器28基於第一圖像及接合偏移BO來執行毛細管18相對於工件100的定位，對此，將在下文敘述。

其次，對第二攝像單元進行說明。第二攝像單元是獲取對參照點Pr進行拍攝而得的第二圖像的單元，所述參照點Pr是與毛細管18具有規定的間隔所形成的點，換言之，與毛細管18的相對位置關係被視為不變的點。控制器28基於所述第二圖像來算出定位校正量，對此，將在下文敘述。另外，在本例的情況下，將超音波焊頭16的上表面的一點作為參照點Pr進行拍攝，對此，亦將在下文敘述。

第二攝像單元具有兩個攝像元件46、48、兩個透鏡42、44、將來自參照點Pr的光導向攝像元件46、攝像元件48的第二光學元件群組及第二照明52。高倍率攝像元件46、低倍率攝像元件48、高倍率透鏡42及低倍率透鏡44共用與第一攝像單元相同者。

第二光學元件群組具有第三半透明反射鏡34、第四反射鏡36、第二半透明反射鏡32、第五半透明反射鏡38及第六反射鏡40。第三半透明反射鏡34具有相對於Z方向及Y方向傾斜約45度的反射面。所述第三半透明反射鏡34使來自位於Z方向正下方的參照點Pr的光透過，並且使來自第二照明52的光彎曲而導向參照點Pr。以下，將自參照點Pr入射至第三半透明反射鏡34的視場光稱為「第二視場光」。另外，將通過第三半透明反射鏡34的中心的鉛垂方向的軸稱為「第二光軸Ao2」。

第四反射鏡36具有向X方向及Z方向傾斜的反射面。所述第四反射鏡36使透過第三半透明反射鏡34而沿Z方向行進的第二視場光向第二半透明反射鏡32側彎曲。經第三半透明反射鏡34反射的第二視場光經第二半透明反射鏡32反射而向Y方向且第五半透明反射鏡38側行進。以後，第二視場光與第一視場光同樣地，由第五半透明反射鏡38分支為高倍率側及低倍率側，由相對應的攝像元件46、攝像元件48拍攝。

第二照明52是為了照亮參照點Pr而自第三半透明反射鏡34觀察時配置於Y方向側的照明。藉由點亮所述第二照明52，照出參照點Pr，能夠利用攝像元件46、攝像元件48拍攝參照點Pr。控制器28藉由自第一照明50及第二照明52中切換點亮的照明，從而僅拍攝基準點Ps及參照點Pr的任一點。換言之，第一照明50及第二照明52作為將拍攝對象切換為基準點Ps及參照點Pr的任一點的視場切換部件發揮功能。而且，藉由設置此種視場切換部件，可利用一個攝像元件來獲得第一圖像（拍攝基準點Ps而得的圖像）及第二圖像（拍攝參照點Pr而得的圖像）這兩圖像。再者，亦可在第一視場光及第二視場光各自的光路上設置快門作為視場切換部件。另外，根據情況，亦可不設置視場切換部件。在所述情況下，第一視場光及第二視場光同時入射至攝像元件46、攝像元件48，因此可獲得同時映入有基準點Ps及參照點Pr的圖像。同時映入有基準點Ps及參照點Pr的圖像在作為第一圖像進行處理的同時亦作為第二圖像進行處理。

另外，根據此前的說明而明確，作為第二視場光的光路的第二光路在自參照點Pr到達第二半透明反射鏡32的時點，與作為第一視場光的光路的第一光路合流。即，在本例的情況下，第二半透明反射鏡32成為第一光路與第二光路合流的合流點Pc。在本例中，將光學元件配置成來自基準點Ps的光到達合流點Pc為止的光路長與光自參照點Pr到達合流點Pc為止的光路長相等。換言之，使第一光路的光路長與第二光路的光路長相等。藉由設為所述結構，可使第一視場光及第二視場光的焦點一致。

其次，對毛細管18的定位及所述定位校正量的算出進行說明。如上所述，控制器28基於拍攝基準點Ps而得的第一圖像與預先記憶的接合偏移BO，來進行毛細管18相對於工件100的定位。具體而言，控制器28藉由對拍攝基準點Ps而得的第一圖像進行分析，來求出基準點Ps與第一光軸Ao1的水平方向的相對位置，將預先記憶的接合偏移BO與所述相對位置相加，藉此算出毛細管18相對於基準點Ps的相對位置。而且，控制器28對XY載台22的移動進行控制，以使所述毛細管18與基準點Ps的相對位置成為所期望的值。

且說，在此種定位中，利用預先記憶的接合偏移BO的值。但是，實際的接合偏移BO因溫度變化等而自所記憶的值變動。因此，在將所記憶的接合偏移BO的值直接用於定位的情況下，產生定位誤差。

因此，自先前以來，提出了進行抵消接合偏移BO的變動的定位校正。例如，已知有如下技術：在接合頭12或光學機構24等上設置溫度感測器，根據所獲得的檢測溫度來進行定位校正。但是，接合頭12或光學機構24等的溫度分佈複雜變化，伴隨於此，接合偏移BO的變動量亦複雜變化。因此，難以僅藉由檢測溫度來精度良好地校正定位。

在本說明書中，根據第二圖像來算出接合偏移BO的變動量。即，如上所述，第二圖像是拍攝相對於毛細管18的相對位置被視為不變的參照點Pr而得的圖像。因此，在光學機構24與毛細管18的相對位置關係發生變化的情況下，乃至在接合偏移BO發生變化的情況下，第二圖像70內的參照點Pr的位置亦發生變化。因此，控制器28基於第二圖像70內的參照點Pr的位置變化來算出偏移的變動量乃至定位校正量。

對此，參照圖5進行說明。圖5是在時間點T1拍攝的第二圖像70與在不同的時間點T2拍攝的第二圖像70的圖像示圖。在圖5中，時間點T1是打線接合裝置10剛剛啟動後，且為接合偏移BO被維持為預先記憶的值的時間點。在所述時間點T1，參照點Pr位於第二圖像70內的規定的坐標（x1，y1）。時間點T2為打線接合裝置10的各部伴隨接合處理的執行而發熱，接合偏移BO的實際值自所記憶的值發生變化的時間點。在所述時間點T2，自時間點T1來看，參照點Pr的第二圖像70內的坐標值僅偏移Δx、Δy而成為坐標（x1+Δx，y1+Δy）。在所述情況下，自所記憶的值來看，可判斷光學機構24與毛細管18的相對位置關係乃至接合偏移BO發生了與Δx、Δy相當的變化。因此，在所述時間點T2，控制器28在定位毛細管18時，將抵消（Δx，Δy）的值作為定位校正量進行處理，從而校正毛細管18的定位。

如上所述，藉由基於拍攝相對於毛細管18位置不變的參照點Pr而得的第二圖像來算出定位校正量，與先前技術相比，可正確地算出接合偏移BO的變化，可提高毛細管18的定位精度。再者，若設置於光學機構24上的光學元件的相對位置關係、特別是位於較合流點Pc更靠拍攝對象物（基準點Ps或參照點Pr）側的光學元件（即，第一半透明反射鏡30、第二半透明反射鏡32、第三半透明反射鏡34及第四反射鏡36）的相對位置關係因溫度變化等而變動，則所述定位校正量的精度降低。

因此，為了抑制此種光學元件的相對位置關係的變動，多個光學元件亦可相互貼合而一體化。例如，如圖6所示，亦可將作為第一半透明反射鏡30、第二半透明反射鏡32、第三半透明反射鏡34、第四反射鏡36發揮功能的稜鏡相互貼合而一體化。藉由設為所述結構，可將光學元件間的相對位置關係的變動抑制得小，從而可進一步提高定位校正量的精度。

另外，進而，亦可用線膨脹係數小的原材料構成各光學元件30、32、34、36或保持該些的托架等。另外，亦可在光學元件30、光學元件32、光學元件34、光學元件36的附近配置溫度感測器，根據所獲得的檢測溫度來校正基於第二圖像70而算出的定位校正量（在圖5的例子中為抵消Δx、Δy的值）。再者，光學元件30、光學元件32、光學元件34、光學元件36由於介隔存在的構件少，因此由溫度變化引起的相對位置的變動量少，或者其變化形態相對較簡單。因此，即便光學元件30、光學元件32、光學元件34、光學元件36的相對位置關係因溫度變化而變動，亦可基於檢測溫度來相對較高精度地進行校正。

總之，在本例中，利用光學機構24來拍攝被視為相對於毛細管18位置不變的參照點Pr，並確認所述參照點Pr相對於光學機構24的位置變化。藉此，可進一步提高定位的精度。另外，在本例中，拍攝參照點Pr的第二攝像單元與第一攝像單元或接合頭12、毛細管18一起水平移動。因此，參照點Pr的拍攝乃至定位校正量的算出理論上能夠始終進行。換言之，根據本例的技術，無需為了獲得定位校正量而暫時中斷接合處理。其結果，根據本例的技術，可提高每單位時間的半導體裝置的生產數量、所謂的UPH（每小時產能（Unit Per Hour））。

再者，參照點Pr的拍攝理論上能夠始終進行，但現實是在毛細管18停止或低速移動的期間中進行。例如，參照點Pr的拍攝亦可在更換工件100的時間點進行。另外，參照點Pr的拍攝亦可在打線接合的執行期間中進行。例如，參照點Pr的拍攝亦可在為了使導線的前端熔融而放電的放電期間中、或為了探索導線的前端與設置於工件100上的電極接觸的高度位置而毛細管18低速下降的搜索期間中進行。

其次，參照圖7對參照點Pr進行說明。如重覆敘述般，參照點Pr若為相對於毛細管18的位置被視為不變的點，則並無特別限定。在本例中，如圖7所示，將保持毛細管18的超音波焊頭16的上表面的一點規定為參照點Pr。

進行更具體說明，在超音波焊頭16上形成有保持毛細管18的安裝孔60和與所述安裝孔60部分相連的水滴型的調整孔62。另外，在超音波焊頭16的上側配置有夾持器20。夾持器20具有一對把持臂64及設置於各把持臂64的末端的前端部66。前端部66向另一臂側突出。因此，在一對把持臂64之間形成有若干間隙68。而且，能夠通過所述間隙68而自上側觀察超音波焊頭16的上表面中調整孔62附近。在本例中，將能夠經由所述間隙68進行觀察的調整孔62的水滴型的頂點作為參照點Pr進行處理。如上所述，藉由將設置於已存的超音波焊頭16上的特徵部分作為參照點Pr進行處理，可將根據已存的超音波焊頭16的設計變更抑制得少。另外，調整孔62設置於安裝孔60乃至毛細管18的附近，因此藉由將所述調整孔62的稜線用作參照點Pr，可更正確地獲取毛細管18與第一光軸Ao1的相對位置關係的變動。

再者，在夾持器20中亦有在兩個把持臂64之間基本上不存在間隙68者。在所述情況下，難以利用第二攝像單元對調整孔62進行拍攝。因此，在此種情況下，亦可將較夾持器20更向水平方向外側突出的構件安裝於超音波焊頭16上，並將所述突出構件的上表面的點作為參照點Pr進行處理。

其次，對光學機構24的其他結構例進行說明。圖8、圖9是表示其他光學機構24的結構的圖。在所述例子中，關於第一攝像單元及第二攝像單元，為了使各自的焦點一致，而將光學元件配置成第一光路的光路長與第二光路的光路長相等。但是，亦可調整光路長以外的要素來使焦點一致。例如，在第一攝像單元及第二攝像單元中的至少一者的光路中較合流點Pc更靠拍攝對象物（即基準點Ps或參照點Pr）側的位置設置調整焦點的聚焦透鏡，並藉由所述聚焦透鏡來調整焦點。例如，在圖8、圖9的例子中，在第一半透明反射鏡30的正下方配置第一聚焦透鏡80，在第三半透明反射鏡34的正下方配置第二聚焦透鏡82，利用所述兩個聚焦透鏡80、82來調整各自的攝像單元中的焦點。再者，在所述情況下，不需要用於調整光路長的第四反射鏡36。另外，在圖8、圖9的例子中，第三半透明反射鏡34配置成相對於X方向及Z方向傾斜約45度，第二照明52配置於所述第三半透明反射鏡34的上側。

另外，雖未圖示，但進而作為另一形態，亦可在較合流點Pc更靠攝像元件側配置可動式聚焦透鏡。在所述情況下，在利用第一攝像單元進行拍攝的情況與利用第二攝像單元進行拍攝的情況下，使聚焦透鏡的位置變化來調整焦點。另外，作為另一形態，亦可使用能夠使曲率變化的液體透鏡等作為光學元件之一。在所述情況下，在利用第一攝像單元進行拍攝的情況與利用第二攝像單元進行拍攝的情況下，使液體透鏡的曲率變化來調整焦點。另外，亦可利用軸向色差來調整焦點。

另外，作為另一形態，第二攝像單元亦可自斜上側拍攝參照點Pr，而並非自正上方進行拍攝。例如，如圖10、圖11所示，第二攝像單元亦可自斜上側拍攝設置於超音波焊頭16的上表面的參照點Pr。在圖10、圖11的例子中，來自參照點Pr的光到達配置於其斜上方的第七半透明反射鏡86而彎曲，並向X方向行進。之後，第二視場光通過第二聚焦透鏡82，經第八半透明反射鏡88反射，而向第一半透明反射鏡30行進。因此，在圖10、圖11的例子中，第一視場光與第二視場光在第一半透明反射鏡30處合流。合流後的第一視場光及第二視場光均由高倍率攝像元件46及低倍率攝像元件48拍攝。

另外，在此前的說明中，利用共用的攝像元件46、攝像元件48拍攝基準點Ps與參照點Pr，但亦可與定位用的攝像元件46、攝像元件48分開設置定位校正用的攝像元件。例如，如圖12所示，亦可在第三半透明反射鏡34的正上方配置校正用攝像元件84，並利用所述校正用攝像元件84對參照點Pr進行拍攝。

另外，在此前的說明中，將基準點Ps設為工件100的特定位置，但如圖14般，並不限於工件100上，亦可在載台200上設置基準點Ps。進而，亦可在載台200外設置基準點Ps。

另外，在此前的說明中，列舉打線接合裝置10為例進行說明，但本說明書中揭示的定位校正的技術若為製造半導體裝置的製造裝置，則亦可應用於其他種類的製造裝置中。例如，如圖13所示，本說明書中揭示的定位校正的技術亦可應用於晶粒接合裝置90中。在所述情況下，晶粒接合裝置90具有筒夾92及與所述筒夾92一起移動的光學機構24。筒夾92吸引保持半導體晶片，且作為接合工具發揮功能。光學機構24具有多個光學元件，以便可拍攝設置於作為工件100的基板上的基準點Ps與設定於筒夾92的上表面的參照點Pr。

而且，與所述技術同樣地，晶粒接合裝置90的控制器基於拍攝基準點Ps而得的第一圖像及預先記憶的接合偏移BO，來進行筒夾92相對於工件100的定位。另外，控制器基於拍攝參照點Pr而得的第二圖像，來校正接合偏移BO的值。

進而，作為另一實施方式，為了調整第二光路的光路長，亦可如圖15A、圖15B般，在光學元件34與參照點Pr之間插入透鏡54或玻璃板56。藉此，可使第一光路的光路長與第二光路的光路長相等，從而可使焦點與基準點Ps、參照點Pr這兩點對準。

10:打線接合裝置 12:接合頭 14:焊頭支架 16:超音波焊頭 18:毛細管 20:夾持器 22:XY載台 24:光學機構 28:控制器 30:第一半透明反射鏡/光學元件 32:第二半透明反射鏡/光學元件 34:第三半透明反射鏡/光學元件 36:第四反射鏡/光學元件 38:第五半透明反射鏡 40:第六反射鏡 42:高倍率透鏡/透鏡 44:低倍率透鏡/透鏡 46:高倍率攝像元件/攝像元件 48:低倍率攝像元件/攝像元件 50:第一照明 52:第二照明 54:透鏡 56:玻璃板 60:安裝孔 62:調整孔 64:把持臂 66:前端部 68:間隙 70:第二圖像 80:第一聚焦透鏡/聚焦透鏡 82:第二聚焦透鏡/聚焦透鏡 84:校正用攝像元件 86:第七半透明反射鏡 88:第八半透明反射鏡 90:晶粒接合裝置 92:筒夾 100:工件 200:載台 Ao1:第一光軸 Ao2:第二光軸 Pc:合流點 Pr:參照點 Ps:基準點 T1、T2:時間點 X、Y、Z:方向

圖1是表示作為半導體裝置的製造裝置的一種的打線接合裝置的結構的圖。圖2是自與圖1不同的角度觀察打線接合裝置的圖。圖3是表示光學機構的結構的圖。圖4是自與圖3不同的角度觀察圖3的光學機構的圖。圖5是在時間點T1拍攝的第二圖像與在不同的時間點T2拍攝的第二圖像的圖像示圖。圖6是表示光學元件群組的一例的立體圖。圖7是表示參照點的一例的立體圖。圖8是表示其他光學機構的結構的圖。圖9是自與圖8不同的角度觀察圖8的光學機構的圖。圖10是表示其他光學機構的結構的圖。圖11是自與圖10不同的角度觀察圖10的光學機構的圖。圖12是表示其他光學機構的結構的圖。圖13是表示晶粒接合裝置的結構的圖。圖14是表示基準點的一例的立體圖。圖15A是表示光學元件群組的一例的立體圖。圖15B是表示光學元件群組的一例的立體圖。

16:超音波焊頭

18:毛細管

20:夾持器

24:光學機構

30:第一半透明反射鏡/光學元件

32:第二半透明反射鏡/光學元件

34:第三半透明反射鏡/光學元件

36:第四反射鏡/光學元件

50:第一照明

100:工件

Ao1:第一光軸

Ao2:第二光軸

Pr:參照點

Ps:基準點

X、Y、Z:方向

Claims

一種半導體裝置的製造裝置，其特徵在於，包括：工具，對工件實施規定的處理，且所述工具能夠相對於所述工件移動；光學機構，與所述工具一起移動；以及控制器；所述光學機構包括第一攝像單元及第二攝像單元，所述第一攝像單元獲取對設定於拍攝範圍內的基準點進行拍攝而得的第一圖像，所述第二攝像單元獲取對與所述工具具有規定的間隔所形成的參照點進行拍攝而得的第二圖像，所述控制器基於所述第一圖像來進行所述工具相對於所述工件的定位，並基於所述第二圖像來算出所述工具的定位校正量。
如請求項1所述的半導體裝置的製造裝置，其中所述控制器預先記憶作為所述第一攝像單元的光軸的第一光軸與所述工具的偏移即接合偏移，所述控制器基於所述第一圖像內的所述基準點的坐標與所述接合偏移來進行所述工具的定位，並基於所述第二圖像內的所述參照點的坐標的變化來算出抵消所述接合偏移的變動的所述定位校正量。
如請求項1或請求項2所述的半導體裝置的製造裝置，其中所述第一攝像單元與所述第二攝像單元具有共用的攝像元件，所述第一攝像單元包括將作為來自所述基準點的光的第一視場光導向所述攝像元件的第一光學元件群組，所述第二攝像單元包括將作為來自所述參照點的光的第二視場光導向所述攝像元件的第二光學元件群組，作為所述第二視場光的光路的第二光路在位於自所述參照點向所述攝像元件的中途的合流點，與作為所述第一視場光的光路的第一光路合流。
如請求項3所述的半導體裝置的製造裝置，其中所述第一攝像單元包括照射所述基準點的第一照明，所述第二攝像單元包括照射所述參照點的第二照明，所述控制器藉由切換所述第一照明及所述第二照明中點亮的照明，來切換用所述攝像元件拍攝的視場。
如請求項3所述的半導體裝置的製造裝置，其中所述第一光路的光路長與所述第二光路的光路長相等。
如請求項3所述的半導體裝置的製造裝置，其中所述第一攝像單元及所述第二攝像單元中的至少一者具有配置於較所述合流點更靠拍攝對象側並調整焦點的一個以上的聚焦透鏡。
如請求項3所述的半導體裝置的製造裝置，其中構成所述第一光學元件群組的一個以上的光學元件及構成所述第二光學元件群組的一個以上的光學元件中，至少兩個光學元件相互貼合而一體化。
如請求項1或請求項2所述的半導體裝置的製造裝置，其中所述控制器在所述工具停止或低速移動的期間中執行所述第二圖像的拍攝及所述定位校正量的算出。
如請求項8所述的半導體裝置的製造裝置，其中所述工具是在利用導線將設置於所述工件上的電極間連接的打線接合裝置中供所述導線插通的毛細管，所述控制器在為了使所述導線的前端熔融而放電的放電期間中，或為了探索所述導線的前端與所述電極接觸的高度位置而所述毛細管低速下降的搜索期間中，執行所述第二圖像的拍攝及所述定位校正量的算出。
如請求項1或請求項2所述的半導體裝置的製造裝置，其中所述工具是在利用導線將設置於所述工件上的電極間連接的打線接合裝置中供所述導線插通的毛細管，所述半導體裝置的製造裝置更包括：焊頭，保持所述毛細管；以及夾持器，設置於所述焊頭上，具有把持通過了所述毛細管的導線的一對臂；所述參照點為所述焊頭的表面，即所述一對臂之間的間隙的正下方部分的點。
一種半導體裝置的製造方法，藉由利用能夠相對於工件移動的工具對所述工件實施規定的處理，來製造半導體裝置，且所述半導體裝置的製造方法的特徵在於包括：利用能夠與所述工具一起移動的第一攝像單元，對設定於拍攝範圍內的基準點進行拍攝來獲取第一圖像的步驟；利用能夠與所述工具及所述第一攝像單元一起移動的第二攝像單元，對與所述工具具有規定的間隔所形成的參照點進行拍攝來獲取第二圖像的步驟；基於所述第一圖像來進行所述工具相對於所述工件的定位的步驟；以及基於所述第二圖像來算出所述工具的定位校正量的步驟。