对位装置、对位方法、键合装置、键合方法以及半导体装置制造方法与流程

涉及对位装置、对位方法、键合装置、键合方法以及半导体装置制造方法。

背景技术：

1、在半导体装置(指通过利用半导体特性而发挥功能的所有装置，电光学装置、半导体电路以及电子设备为半导体装置)的制造中，采用将一并造好多个元件的晶片切割而分离成各个半导体芯片、将其一个个地键合在引线框等给定位置的芯片键合的方法。而且，该芯片键合使用裸片键合机(键合装置)。

2、键合装置具备：具有吸附供给部的半导体芯片的筒夹的键合臂；观察供给部的半导体芯片的识别相机；以及在键合位置观察引线框的岛部的识别相机。

3、供给部具备半导体晶片，半导体晶片被分割成多个半导体芯片。即，晶片粘贴于粘接片(切割片)，该切割片保持于环状的框架。然后，使用圆形刀(切割锯)等对该切割片上的晶片进行单片化而形成芯片。此外，保持筒夹的键合臂能够经由运送机构在拾取位置与键合位置之间移动。

4、此外，该筒夹经由在其下端面开口的吸附孔而对芯片进行真空吸引，将芯片吸附于该筒夹的下端面。另外，若解除该真空吸引(抽真空)，则芯片从筒夹脱离。

5、接下来，说明使用了该裸片键合机的裸片键合方法。首先，利用配置于供给部2的上方的识别相机对应拾取的芯片进行观察，使筒夹3位于该应拾取的芯片的上方之后，使筒夹下降而拾取该芯片1。然后，使筒夹上升。

6、接下来，利用配置于键合位置的上方的识别相机，观察应键合的引线框的岛部，使筒夹向箭头方向移动，使筒夹位于该岛部的上方后，使筒夹下降移动，向该岛部供给芯片。此外，在向岛部供给了芯片之后，在使筒夹上升之后，返回拾取位置的上方的待机位置。

7、然而，在芯片的背面装配有向引线框、基板等被供给构件粘接用的芯片贴装膜(daf)。芯片贴装膜是膜状的粘接剂，通过加热而固化。即，在键合位置，被供给构件载置于具备加热单元(例如，加热器)的载置台，通过将芯片键合于被加热至给定的温度的被供给构件，经由芯片贴装膜将芯片键合于被供给构件。

8、然而，这样，在具备加热单元的裸片键合机中，由于该加热单元的加热，有时会因键合头、识别用相机安装部等的热变形而引起芯片搭载位置偏移。因此，一直以来，提出了各种修正芯片搭载位置偏移的装置(专利文献1以及专利文献2)。

9、在专利文献1中记载了校正拾取拍摄相机与安装拍摄相机间的姿势偏移、从而在安装位置的定位精度高的键合装置以及键合方法。在这种情况下，具备拾取拍摄单元、载置位置拍摄单元、裸片移送工具、第一检查单元、第二检查单元和校正单元。而且，基准标记是设置于裸片移送工具并能够经由具有两个棱镜的光学系统由拾取拍摄单元或者载置位置拍摄单元拍摄的基准标记。两个棱镜由光学系统支承部支承在裸片移送工具上，两个棱镜中的设置为与拾取拍摄单元或者载置位置拍摄单元对置的第一棱镜的光轴与裸片移送工具的中心轴一致。两个棱镜中的设置为与基准标记对置的第二棱镜与第一棱镜对置。

10、在专利文献2中，记载了一种与外部状况以及变化无关地使高精度的配置可靠的用于将半导体芯片拿起并进行安装的方法。在这种情况下，以与第一坐标系相关的位置数据的形式供给由第一相机检测的应安装的半导体芯片的位置，以与第二坐标系相关的位置数据的形式供给应安装半导体芯片的基板部位的位置，键合头的位置与第三坐标系相关。

11、在先技术文献

12、专利文献

13、专利文献1：日本特开2009-50948号公报

14、专利文献2：日本特开2003-80435号公报

技术实现思路

1、-发明所要解决的课题-

2、在专利文献1所记载的方案中，校正单元校正基板与裸片的姿势的偏移，并且修正裸片的姿势与键合臂的姿势的偏移。即，不以对位为目的。因此，需要使与拾取拍摄单元、载置位置拍摄单元对置的第一棱镜的光轴与裸片运送工具的中心轴一致，或者以与第一棱镜对置地设置与基准标记对置的第二棱镜。因此，装置结构复杂化，并且需要高精度的组装精度。而且，需要进行多个运算作业。

3、专利文献2所记载的方案需要进行用于对位的多个运算作业。因此，若具有多个参数且一个参数不正确，则有可能无法准确地进行该对位处理。

4、因而，本发明鉴于上述课题，提供一种能够以简单的处理正确地进行对位的对位装置、对位方法、键合装置、键合方法以及半导体装置制造方法。

5、-用于解决课题的手段-

6、本发明的对位装置具备：目标标记，附设于键合臂；拾取侧拍摄单元，拍摄拾取位置；键合侧拍摄单元，拍摄键合位置；拾取侧登记单元，在拾取侧拍摄单元的拍摄画面内登记目标标记位置；键合侧登记单元，在键合侧拍摄单元的拍摄画面内登记目标标记位置；位置关系检测单元，检测由拾取侧登记单元登记的目标标记位置与由键合侧登记单元登记的目标标记位置的位置关系；拾取侧偏移量检测单元，检测由拾取侧拍摄单元拍摄到的目标标记位置与由拾取侧登记单元登记的目标标记位置的偏移量；键合侧偏移量检测单元，检测由键合侧拍摄单元拍摄到的目标标记位置与由键合侧登记单元登记的目标标记位置的偏移量；以及位置调整单元，基于由拾取侧偏移量检测单元检测出的偏移量、由键合侧偏移量检测单元检测出的偏移量、由所述位置关系检测单元检测出的位置关系，来调整键合位置，目标标记的登记位置在拾取拍摄画面内在从中央偏移的位置映出，并且，目标标记的登记位置在键合拍摄画面内在从中央偏移的位置映出。在此，调整键合坐标是指，将拾取侧的拍摄画面内的目标标记位置和键合侧的拍摄画面内的目标标记位置配置在各拍摄画面内的相同坐标上。作为在此的目标标记的登记位置在拍摄画面内从中央的偏移量，至少设为在设计上、制造上、以及在组装上产生的误差的范围外。即，设为比在这些误差中产生的偏移量大的偏移量，使目标标记的登记位置的拍摄画面内的从中央的偏移量成为在不偏移时产生的装置允许范围外。

7、-发明效果-

8、本发明通过简单的处理，能够不受热变形的影响而准确地进行对位。

技术特征：

1.一种对位装置，其特征在于，具备：

2.根据权利要求1所述的对位装置，其中，

3.一种键合装置，在拾取位置利用附设于键合臂的筒夹拾取芯片，将该拾取的芯片运送到键合位置，在该键合位置键合芯片，

4.一种对位方法，其特征在于，具备如下工序：

5.一种半导体装置的制造方法，将芯片供给至被供给构件，来制造通过利用半导体特性而发挥功能的半导体装置，

6.一种半导体装置的制造方法，将芯片供给至被供给构件，来制造通过利用半导体特性而发挥功能的半导体装置，

7.一种键合方法，具备：拾取工序，在拾取位置利用附设于键合臂的筒夹拾取芯片；运送工序，将在所述拾取工序中拾取的芯片运送到键合位置；以及键合工序，在所述键合位置键合芯片，

技术总结具备：位置关系检测单元，检测由拾取侧登记单元登记的目标标记位置与由键合侧登记单元登记的目标标记位置的位置关系；拾取侧偏移量检测单元，检测由拾取侧拍摄单元拍摄到的目标标记位置与由拾取侧登记单元登记的目标标记位置的偏移量；以及位置调整单元，基于由拾取侧偏移量检测单元检测出的偏移量、由键合侧偏移量检测单元检测出的偏移量和由位置关系检测单元检测出的位置关系，来调整键合位置。技术研发人员：河合慎也,久保田祐介受保护的技术使用者：佳能机械株式会社技术研发日：技术公布日：2024/8/16