TW202503940A

TW202503940A - 半導體製造裝置、檢查裝置及半導體裝置的製造方法

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Publication number: TW202503940A
Application number: TW113104721A
Authority: TW
Inventors: 小橋英晴; 內藤大輔; 蒔田美明
Original assignee: 日商捷進科技有限公司
Priority date: 2023-03-13
Filing date: 2024-02-06
Publication date: 2025-01-16

Abstract

本發明的課題是在於提供一種可檢測出被黏合的晶粒的狀態之技術。其解決手段，半導體製造裝置是具備：平台，其保持以黏合頭黏合了晶粒的基板；辨識攝影機，其被設在前述基板的上方；照明裝置，其被設在前述基板的上方；及控制裝置，其被構成為以前述照明裝置來對前述晶粒照射照明光，且以前述辨識攝影機來對前述晶粒進行攝影，根據前述照明光的鏡像的有無或前述照明光的鏡像的位置或前述照明光的鏡像的形狀或前述照明光的鏡像的明度的分佈來進行前述晶粒的黏合狀態的檢查。

Description

半導體製造裝置、檢查裝置及半導體裝置的製造方法

本案是關於半導體製造裝置，例如，可適用在進行晶粒的黏合狀態的檢查的黏晶機。

作為半導體裝置的製造工序之一工序，有黏晶(die bonding)工序，其使用被設在黏合頭的夾頭(collet)(吸附噴嘴)來拾取晶粒，拾取的晶粒被黏合於基板或已被安裝於基板的晶粒。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2022-150045號公報

(發明所欲解決的課題)

有晶粒不被正常地黏合的情形。例如，有晶粒的一部分在上下方向變位而被黏合的情形。

本案是在於提供一種可檢測出被黏合的晶粒的黏合狀態之技術。其他的課題和新穎的特徴是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)

本案之中代表者的概要簡單說明如下。亦即，半導體製造裝置是具備：平台，其保持以黏合頭黏合了晶粒的基板；辨識攝影機，其被設在前述基板的上方；照明裝置，其被設在前述基板的上方；及控制裝置，其被構成為以前述照明裝置來對前述晶粒照射照明光，且以前述辨識攝影機來對前述晶粒進行攝影，根據前述照明光的鏡像的有無或前述照明光的鏡像的位置或前述照明光的鏡像的形狀或前述照明光的鏡像的明度的分佈來進行前述晶粒的黏合狀態的檢查。 [發明的效果]

若根據本案，則可檢測出被黏合的晶粒的黏合狀態。

以下，利用圖面說明有關實施形態及變形例。但，在以下的說明中，有對於同一構成要素附上同一符號，並省略重複說明的情形。另外，為了使說明更明確，而有圖面相較於實際的形態，模式性地顯示有關各部的寬度、厚度、形狀等的情況，但終究為一例，不是限定本案者。

利用圖1~圖3來說明有關作為半導體製造裝置之一形態的黏晶機的構成。圖1是表示實施形態的黏晶機的概略的上面圖。圖2是說明在圖1中從箭號A方向看時的概略構成的圖。圖3是表示圖1所示的預成型(preform)部的概略的側面圖。

黏晶機1是大致區別具有晶圓供給部10、拾取部20、中間平台部30、預成型部90、黏合(bonding)部40、搬送部50、基板供給部60、基板搬出部70及控制部(控制裝置、控制器)80。Y2-Y1方向為黏晶機1的前後方向，X2-X1方向為左右方向，Z1-Z2方向為上下方向。晶圓供給部10被配置於黏晶機1的前側，黏合部40被配置於後側。

晶圓供給部10是具有晶圓盒升降機11、晶圓保持台12、剝離單元13及晶圓辨識攝影機14。

晶圓盒升降機11是使容納有複數的晶圓環WR的晶圓盒(未圖示)上下移動至晶圓搬送高度。藉由未圖示的晶圓修正滑道來進行從晶圓盒升降機11供給的晶圓環WR的對準。藉由未圖示的晶圓擷取器來從晶圓盒取出晶圓環WR而供給至晶圓保持台12，或從晶圓保持台12取出而收納於晶圓盒。

晶圓W會被黏著(貼附)於切割膠帶DT上，該晶圓W是被分割成複數的晶粒D。切割膠帶DT是被保持於晶圓環WR。晶圓W是例如半導體晶圓或玻璃晶圓，晶粒D是半導體晶片或玻璃晶片、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)。

晶圓保持台12是藉由未圖示的XY工作台及驅動部來移動於X1-X2方向及Y1-Y2方向，使拾取的晶粒D移動至剝離單元13的位置。晶圓保持台12是藉由未圖示的驅動部來使晶圓環WR旋轉於XY平面內。剝離單元13是藉由未圖示的驅動部來移動於Z1-Z2方向。剝離單元13是從切割膠帶DT剝離晶粒D。

晶圓辨識攝影機14是掌握從晶圓W拾取的晶粒D的拾取位置或檢查晶粒D的表面檢查。

拾取部20是具有拾取頭21及Y驅動部23。在拾取頭21是設有將被剝離的晶粒D吸附保持於前端的夾頭22。拾取頭21是從晶圓供給部10拾取晶粒D，載置於中間平台31。Y驅動部23是使拾取頭21移動於Y1-Y2方向。拾取部20是具有使拾取頭21昇降、旋轉及移動於X1-X2方向的各驅動部(未圖示)。

中間平台部30是具有載置晶粒D的中間平台31及用以辨識中間平台31上的晶粒D的平台辨識攝影機34。中間平台31是具備吸附被載置的晶粒D的吸引孔。被載置的晶粒D是暫時性地被保持於中間平台31。

預成型部90是具有注射器91、驅動部93、作為攝像裝置的預成型攝影機94及預成型平台96。注射器91是在下部的前端具有噴嘴92。注射器91是將膏(paste)塗佈於藉由搬送部50來搬送至預成型平台96的基板S。驅動部93是使注射器91移動於X1-X2方向、Y1-Y2方向及Z1-Z2方向。基板S是例如配線基板或以金屬薄板所形成的導線架(lead frame)、玻璃基板等。

預成型攝影機94是掌握藉由注射器91來塗佈於基板S的膏的位置等。預成型平台96是在將膏塗佈於基板S時上昇，從下方支撐基板S。預成型平台96是具有用以真空吸附基板S的吸附孔(未圖示)，可固定基板S。

黏合部40是具有黏合頭41、Y驅動部43、基板辨識攝影機44及黏合平台46。在黏合頭41設有將晶粒D吸附保持於前端的夾頭42。Y驅動部43是使黏合頭41移動於Y1-Y2方向。基板辨識攝影機44是對基板S的封裝區域P的位置識別標記(未圖示)進行攝像，識別黏合位置。在此，於基板S形成有最終成為一個封裝的複數的製品區域(以下稱為封裝區域P)。位置識別標記是按每個封裝區域P而設。黏合平台46是晶粒D被載置於基板S時上昇，從下方支撐基板S。黏合平台46是具有用以真空吸附基板S的吸引口(未圖示)，可固定基板S。黏合平台46是具有加熱基板S的加熱部(未圖示)。黏合部40是具有使黏合頭41昇降、旋轉及移動於X1-X2方向的各驅動部(未圖示)。

藉由如此的構成，黏合頭41是根據平台辨識攝影機34的攝像資料來修正拾取位置･姿勢，從中間平台31拾取晶粒D。然後，黏合頭41根據基板辨識攝影機44的攝像資料，將晶粒D黏合(載置黏著)於被搬送來的基板S的塗佈有膏的封裝區域P上。

搬送部50是具有抓住基板S搬送的搬送爪51及基板S移動的一對的搬送道52。基板S是藉由以未圖示的滾珠螺桿來驅動搬送爪51的未圖示的螺帽而移動於X1-X2方向，該未圖示的滾珠螺桿是沿著搬送道52而設，該驅動搬送爪51是被設在搬送道52。藉由如此的構成，基板S從基板供給部60沿著搬送道52而移動至黏合位置，黏合後，移動至基板搬出部70，將基板S交給基板搬出部70。

基板供給部60是從搬送治具取出被容納於搬送治具而搬入的基板S，供給至搬送部50。基板搬出部70是將藉由搬送部50搬送的基板S容納於搬送治具。

利用圖4說明有關黏晶機1的控制系。圖4是表示圖1所示的黏晶機的控制系的概略構成的方塊圖。

控制系8是具備控制部80、驅動部86、訊號部87及光學系88。控制部80是大致區別主要具有以CPU(Central Processing Unit)所構成的控制･運算裝置81、記憶裝置82、輸出入裝置83、匯流排線84及電源部85。記憶裝置82是具有主記憶裝置82a及輔助記憶裝置82b。主記憶裝置82a是以記憶處理程式等的RAM(Random Access Memory)所構成。輔助記憶裝置82b是以記憶控制所必要的控制資料或畫像資料等的HDD(Hard Disk Drive)或SSD(Solid State Drive)等所構成。

輸出入裝置83是具有：顯示黏晶機1的裝置狀態或資訊等的監視器83a；輸入操作員的指示的觸控面板83b；操作監視器83a的滑鼠83c；及取入來自光學系88的畫像資料的畫像取入裝置83d。輸出入裝置83是進一步具有馬達控制裝置83e及I/O訊號控制裝置83f。馬達控制裝置83e是控制晶圓供給部10的XY工作台或黏合部40的黏合頭工作台的ZY驅動軸等的驅動部86。I/O訊號控制裝置83f是從訊號部87取入訊號，或控制訊號部87。訊號部87是包含控制各種的感測器、照明裝置等的明亮度的開關或調節鈕等。控制･運算裝置81是經由匯流排線84來取入必要的資料並運算，進行拾取頭21等的控制，或傳送資訊至監視器83a等。

控制･運算裝置81是經由畫像取入裝置83d來將在光學系88攝像後的畫像資料保存於記憶裝置82。在光學系88中包含晶圓辨識攝影機14、平台辨識攝影機34、基板辨識攝影機44及預成型攝影機94。在光學系88使用的攝影機是將光強度或顏色數值化。藉由根據保存的畫像資料而程式化的軟體，控制･運算裝置81進行晶粒D及基板S的定位、膏的塗佈圖案的檢查和晶粒D及基板S的表面檢查。控制･運算裝置81是根據算出的晶粒D及基板S的位置，藉由軟體來經由馬達控制裝置83e而作動驅動部86。藉由此製程，控制･運算裝置81是進行晶圓W上的晶粒D的定位，在晶圓供給部10、拾取部20及黏合部40的驅動部使動作，將晶粒D黏合於基板S的封裝區域P上。

利用圖5說明有關使用了黏晶機1之半導體裝置的製造工序之一工序的黏合工序(半導體裝置的製造方法)。圖5是表示使用了圖1所示的黏晶機之半導體裝置的製造方法的流程圖。在以下的說明中，構成黏晶機1的各部的動作是藉由控制部80所控制。

(晶圓搬入：工序S1) 晶圓環WR會被供給至晶圓盒升降機11的晶圓盒。被供給的晶圓環WR會被供給至晶圓保持台12。

(基板搬入：工序S2) 容納有基板S的搬送治具會被供給至基板供給部60。在基板供給部60從搬送治具取出基板S，基板S會被固定於搬送爪51。

(拾取：工序S3) 工序S1後，晶圓保持台12會被作動，使能夠從切割膠帶DT拾取所望的晶粒D。藉由晶圓辨識攝影機14來對晶粒D進行攝影，根據藉由攝影所取得的畫像資料來進行晶粒D的定位及表面檢查。藉由畫像資料被畫像處理，被算出晶圓保持台12上的晶粒D偏離黏晶機的晶粒位置基準點的偏離量(X、Y、θ方向)而進行定位。另外，晶粒位置基準點是預先以晶圓保持台12的預定的位置作為裝置的初期設定而保持。藉由畫像資料被畫像處理，進行晶粒D的表面檢查。

被定位的晶粒D是藉由剝離單元13及拾取頭21來從切割膠帶DT剝離。從切割膠帶DT剝離的晶粒D是被吸附保持於拾取頭21所設的夾頭22，而被搬送至中間平台31載置。

藉由平台辨識攝影機34來對中間平台31上的晶粒D進行攝影，根據藉由攝影取得的畫像資料來進行晶粒D的定位及表面檢查。藉由畫像資料被畫像處理，算出中間平台31上的晶粒D偏離黏晶機1的晶粒位置基準點的偏離量(X、Y、θ方向)而進行定位。另外，晶粒位置基準點是預先以中間平台31的預定的位置作為裝置的初期設定而保持。藉由畫像資料被畫像處理，進行晶粒D的表面檢查。

將晶粒D搬送至中間平台31後的拾取頭21是返回至晶圓供給部10。按照上述的程序，其次的晶粒D會從切割膠帶DT剝離，以後按照同樣的程序來從切割膠帶DT一個一個剝離晶粒D。

(預成型：工序S4) S2工序後，藉由搬送部50來搬送基板S至預成型平台96。藉由預成型攝影機94來對塗佈前的基板S的表面進行攝影，根據藉由攝影取得的畫像資料來確認應塗佈膏的面。若在應塗佈的面無問題，則藉由預成型平台96支撐的基板S的被塗佈膏的位置會被確認而定位。定位是以圖案匹配等進行。

膏會從注射器91的前端的噴嘴92射出，按照噴嘴92的軌跡來塗佈於基板S。被收納於注射器91的膏塗佈於基板S時，例如，從空氣脈衝方式的分配器(dispenser)一定的時間，空氣等的加壓氣體從注射器91的上部供給，而吐出預定量的膏。在噴嘴92接近於基板S的狀態下，注射器91在XY平面內二維地單筆掃描(描畫動作)。

藉由預成型攝影機94來對被塗佈的膏進行攝影。根據藉由攝影取得的畫像來確認膏是否被正確地塗佈，進行被塗佈的膏的檢查(外觀檢查)。亦即，在外觀檢查中，確認被塗佈的膏是否以預定的形狀僅預定量被塗佈於基板S的預定位置。檢查內容是例如膏的有無、塗佈面積、塗佈形狀(過剩/不足、突出)等。檢查是除了以二值化處理將膏的區域分離後計算畫素數的方法之外，還可進行根據差分的比較，根據圖案匹配的分數比較的方法等。

(黏合：工序S5) 若在塗佈無問題，則藉由搬送部50來搬送基板S至黏合平台46。被載置於黏合平台46上的基板S會藉由基板辨識攝影機44來攝影，藉由攝影而取得畫像資料。藉由畫像資料被畫像處理，算出基板S偏離黏晶機的基板位置基準點的偏離量(X、Y、θ方向)。另外，基板位置基準點是預先以黏合部40的預定的位置作為裝置的初期設定而保持。

由在工序S3中被算出的中間平台31上的晶粒D的偏離量來修正黏合頭41的吸附位置，而藉由夾頭42來吸附晶粒D。藉由從中間平台31吸附晶粒D後的黏合頭41來將晶粒D黏合於被黏合平台46支撐的基板S的預定處。藉由基板辨識攝影機44來對被黏合於基板S的晶粒D進行攝影，根據藉由攝影取得的畫像資料來進行晶粒D是否被黏合於所望的位置等的檢查。

將晶粒D黏合於基板S後的黏合頭41是返回至中間平台31。按照上述的程序，其次的晶粒D會從中間平台31拾取，被黏合於基板S。重複此來將晶粒D黏合於基板S的所有的封裝區域P。

(基板搬出：工序S6) 黏合有晶粒D的基板S會被搬送至基板搬出部70。在基板搬出部70從搬送爪51取出基板S而容納於搬送治具。從黏晶機1搬出容納有基板S的搬送治具。

如上述般，晶粒D是被安裝於基板S上，從黏晶機1搬出。然後，例如，容納有安裝了晶粒D的基板S之搬送治具會被搬送至打線接合工序，晶粒D的電極是經由Au線等來與基板S的電極電性連接。然後，基板S會被搬送至模製工序，以模製樹脂(未圖示)來密封晶粒D及Au線，藉此完成半導體封裝。

層疊黏合時是接續於打線接合工序，載置容納有安裝了晶粒D的基板S之搬送治具會被搬入至黏晶機而在被安裝於基板S上的晶粒D上層疊晶粒D。而且，從黏晶機搬出之後，以打線接合工序經由Au線來與基板S的電極電性連接。比第二段更上的晶粒D是以上述的方法從切割膠帶DT剝離之後，被搬送至黏合部而層疊於晶粒D上。上述工序被重複預定次數之後，基板S會被搬送至模製工序，以模製樹脂(未圖示)來密封複數個的晶粒D及Au線，藉此完成層疊封裝。

說明有關檢查晶粒D的傾斜之傾斜檢查的方法的概要，亦即被黏合於基板S的晶粒D或被黏合於安裝在基板S的半導體晶片的晶粒D是否與基板S的上面平行。

大多數的晶粒的表面是具有鏡面反射的特徴。例如，半導體晶片、玻璃及MEMS等的晶粒D的表面是具有鏡面反射的特徴。本實施形態是以照明裝置(光源)來對晶粒照射照明光的同時以辨識攝影機來對晶粒進行攝影，根據照射光的鏡像等來進行晶粒的傾斜的檢查。

利用圖6來說明有關在黏合部40的光學系進行的傾斜檢查。圖6是表示圖1所示的黏合部的光學系、晶粒及畫像的圖。

如圖6所示般，基板辨識攝影機44是具備攝影機本體單元44a和透鏡單元44b。基板辨識攝影機44是以其光學軸對於基板S形成垂直的方式配置於基板S的上方。照明裝置45是被設置在基板S的上方(例如基板辨識攝影機44的近旁)。照明裝置45是以環照明裝置所構成，被設置在透鏡單元44b的周圍。基板辨識攝影機44是被設置在晶粒D的正上方附近。亦即，晶粒D會被配置在基板辨識攝影機41的攝影範圍IR(視野)的中心附近。控制部80是從照明裝置45將環狀的照明光照射至晶粒D而以基板辨識攝影機44來對晶粒D進行攝影。

如圖6的NTL所示般，當晶粒D被水平(對於光學軸垂直)黏合於基板S等時，在基板辨識攝影機無法識別照明(鏡像MI)對晶粒D的照入。亦即，在晶粒D的畫像中無局部地明亮之處。

如圖6的TLT所示般，若晶粒D從水平傾斜，則照明光的鏡像MI會照在晶粒D的表面。在晶粒D的畫像中有局部地明亮處的鏡像MI。在此，晶粒D是顯示角C1比角C3更大傾斜的例子。晶粒D的畫像的X1側且Y2側為角C1，X2側且Y1側為對應於角C3。

控制部80是將晶粒D的畫像予以畫像處理，而依據鏡像MI的有無來判定晶粒D的傾斜。照明裝置45的環的半徑是被設定成晶粒D的傾斜角度成為問題的半徑。換言之，可藉由環照明裝置的半徑來設定傾斜判定的臨界值。控制部80也能夠從鏡像MI的圓弧的方向來檢測出晶粒D的傾斜方向。

如圖6的ML所示般，照明裝置45是亦可同心圓狀地多重設置環照明裝置而構成。控制部80是邊從內側依序點亮環照明裝置，邊在各點亮時取入畫像。藉由確認在複數的畫像中照入的鏡像MI，除了晶粒D的傾斜的有無或方向之外，還可掌握晶粒D的傾斜量(傾斜角度)。亦即，藉由以畫像處理來判定晶粒D的表面的鏡像MI的位置，可掌握傾斜量。藉由選擇所點亮的環照明，亦可調整傾斜量的臨界值。

控制部80是亦可由傾斜量或方向(晶粒的傾斜的傾向)來進行塗佈量的調整。例如，控制部80是藉由變更筆燈塗佈(Penlite Coating)的僅個別的軌跡的部分頭的動作速度或變更分配器的塗佈壓和速度，來調整塗佈量。藉此，可減低晶粒D的傾斜量。塗佈量的調整是亦可在生產中以自動反饋進行。

控制部80是檢測出傾斜，當傾斜量判斷為臨界值以上時，亦可使發報錯誤，或亦可登錄該晶粒的不良。控制部80是當判斷為臨界值以上時，亦可用黏合頭41對晶粒D進行再加壓而減低傾斜量。此情況，亦可進行傾斜的再檢查。

登錄不良時，層疊黏合的製品，控制部80是亦可不黏合於以後的層，或亦可黏合虛擬(dummy)晶粒。藉由黏合虛擬晶粒，可使在模製工序的一次成型安定化。

若根據本實施形態，則可取得下述的一個或複數的效果。

(a)在黏晶工序可檢查傾斜，關於傾斜的有無所引起的不良的品質管理為可能。藉此，可改善晶粒的傾斜的有無所引發的不良。

例如，有半導體晶片的圖像感應器晶片被安裝於基板S，膏被框塗於圖像感應器晶片上，在其上安裝玻璃晶片(蓋玻璃(cover glass))的晶粒D的情形。晶粒D對於基板S的上面(半導體晶片的上面)形成稍微浮起的形式。此時，被要求晶粒D對於基板S的上面不會傾斜。亦即，需要確認晶粒D是否傾斜，可藉由本實施形態來確認。

(b)就使用了雷射等的位移計而言，由於一次只能檢查一個點，因此測定複數點來查出傾斜量。為此花費處理時間。就本實施形而言，可在1次的畫像取入掌握晶粒全體的傾斜。藉此，比起根據位移計的傾斜檢查，可更高速檢查，可維持、改善生產效率。

(c)相較於以位移計來測定晶粒的傾斜的情況，可使系統形成簡單，可使維修性良好。

＜變形例＞以下，舉幾個例子表示有關實施形態的代表性的變形例。在以下的變形例的說明中，對於具有和在上述的實施形態說明者同樣的構成及機能的部分是可使用和上述的實施形態同樣的符號。而且，有關該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形態的說明。又，上述的實施形態的一部分及複數的變形例的全部或一部分是可在技術上不矛盾的範圍內適當複合地適用。

(第一變形例) 利用圖7來說明有關第一變形例的傾斜檢查。圖7是表示第一變形例的光學系、晶粒及畫像的圖。

第一變形例的照明裝置45是被設置在透鏡單元44b的近旁的圓形照明裝置。圓形照明裝置是輪廓清楚的圓形的光源或點光源。此光源是不需要平行光，亦可為擴散光。

如圖7的NTL所示般，晶粒D會被設置在偏離基板辨識攝影機44的攝像範圍(視野)IR的中央之位置，使得晶粒D被水平保持時，照明光的鏡像會照在晶粒D的中央。

如圖7的NTL所示般，當晶片D被水平地黏合於基板S等時，照明光的鏡像MI會在晶片D的中心照成圓形狀。

如圖7的TLT所示般，若晶粒D從水平傾斜，則照明光的鏡像MI不會在晶粒D的中央照成圓形狀。在此，晶粒D是顯示角C1比角C3更大傾斜的例子。晶粒D的畫像的X1側且Y2側為角C1，X2側且Y1側為對應於角C3。鏡像MI是在晶粒D的角C1附近小小地照出。若晶粒D的傾斜量更大，則鏡像MI是不照出。

控制部80是將晶粒D的畫像予以畫像處理，而依據鏡像MI的有無、位置來判定晶粒D的傾斜。若鏡像MI在晶粒D的表面上於正確的位置照出，則判定無晶粒D的傾斜，被正確黏合。若鏡像MI的位置偏離或未照出，則判定有晶粒D的傾斜。藉由此方法來進行晶粒D的傾斜檢查，判別是良品或不良品。控制部80也能夠從鏡像MI的位置來檢測出晶粒D的傾斜方向。

如圖7的ML所示般，亦可以圓形照明裝置為中心同心圓狀地多重設置環照明而構成照明裝置45。控制部80是邊依序點亮照明，邊在各點亮時取入畫像。藉由確認在複數的畫像中照入的鏡像MI，不僅晶粒D的傾斜的有無，還可掌握晶粒D的傾斜量。亦即，藉由以畫像處理來判定晶粒D的表面的鏡像MI的位置，可掌握傾斜量或方向。亦可藉由所點亮的照明的組合來調整圓形發光區域的直徑，藉此調整傾斜量的檢測臨界值。

藉由上述的構成及作動，第一變形例可取得和實施形態同樣的效果。

(第二變形例) 利用圖8來說明有關檢測出晶粒的翹曲的檢查。圖8是表示第二變形例的光學系、晶粒及其畫像的圖。圖9是表示移動鏡像位置的方法的圖。

在實施形態及第一變形例的光學系中，說明了檢查晶粒的傾斜的例子。另一方面，在第二變形例的光學系是檢查晶粒的翹曲。

晶粒的層疊是以晶粒的焊墊(bonding pad)不會被上層的晶粒所覆蓋的方式錯開進行。換言之，在與上層的晶粒的焊墊相反側之處是下層的晶粒未接觸。亦即，堆疊(stack)(層疊)的晶粒是在下部形成有中空的區域。在有此中空的區域之側有翹曲的傾向。

如圖8所示般，對於透鏡單元44b的中心，在與預想晶粒D的翹曲的位置(X2側)相反側(X1側)設置以條狀照明裝置所構成的照明裝置45。

如圖8的NCR所示般，無晶粒D的翹曲或少時，此照明裝置45的照明光的鏡像MI是不會照入至晶粒D中。亦即，在晶粒D的畫像中無局部地明亮之處。

如圖8的CRV所示般，若在晶粒D產生翹曲，則照明光的鏡像MI會照入至翹曲的部分中。

控制部80是將晶粒D的畫像予以畫像處理，藉由鏡像MI的有無來判定晶粒D的翹曲的有無和程度。

如圖8的ML所示般，照明裝置45是亦可將條狀照明裝置配置成多列。藉此，可移動鏡像MI的位置。控制部80是亦可將複數的條狀照明裝置依序進行點亮，藉由每次取入及畫像處理來從鏡像MI的位置算出翹曲量。

另外，取代照明裝置45以複數的條狀照明裝置所構成，如圖9的LM所示般，亦可使以一個條狀照明裝置所構成的照明裝置45移動於X1-X2方向，或如圖9的CM所示般，亦可使基板辨識攝影機44移動於X1-X2方向，或如圖9的DM所示般，亦可使晶粒D(基板S)移動於X1-X2方向。

在第二變形例中，在黏晶工序可檢查晶粒D的彎曲，關於彎曲的有無所引起的不良的品質管理為可能。藉此，可改善晶粒的彎曲的有無所引發的不良。

(第三變形例) 圖10是表示第三變形例的條狀照明裝置的配置的圖。在第二變形例是說明了以基板辨識攝影機44為基準，將以條狀照明裝置所構成的照明裝置45配置於一個方向的例子。相對的，在第三變形例是以基板辨識攝影機44為基準，將照明裝置45配置於複數的方向。

如圖10的4DL所示般，亦可以基板辨識攝影機44為中心，將以條狀照明裝置所構成的照明裝置45設置於四個方向(X1側、X2側、Y1側、Y2側)。藉此，即使是在四個方向中的任何一個方向上錯開晶粒D來形成堆疊，也可判定翹曲的有無。亦可取代在複數方向設置照明裝置45，而如圖10的1L4D所示般，使一個照明裝置45移動於四個方向。

另外，照到來自照明裝置45(被設在具有以層疊後的晶粒所形成的中空的區域的側(例如X2側))的照明光的鏡像MI時，亦可掌握具有中空的區域的側下垂的情形。另外，此情況，翹曲是依據來自被設置在X1側的照明裝置45的照明光的鏡像MI而判定。如圖10的2DL所示般，即使將照明裝置45設置於二個方向，也可以檢查晶粒D的翹曲及下垂。亦可取代在二個方向設置照明裝置45，如圖10的1L2D所示般，使一個照明裝置45移動於二個方向。

(第四變形例) 利用圖11來說明有關第四變形例的光學系。圖11是表示第四變形例的光學系、晶粒D及其畫像的圖。

第四變形例的照明裝置45是在攝影機本體單元44a中以透鏡插入型的同軸照明裝置所構成。

在透鏡插入型的同軸照明裝置中所內藏的透鏡為遠心透鏡時，透鏡插入型的同軸照明裝置是將來自光源45a的光以內部的半反射鏡反射而對晶粒D照射平行光。

如圖11的NTL所示般，晶粒D的水平被保持得極為正確時，晶粒D全體會反射光，照明光的鏡像MI會照入至晶粒D全體中。

如圖11的TLT所示般，晶粒稍微傾斜時，不將光反射，照明光的鏡像MI不會照入至晶粒D中。

控制部80是將晶粒D的畫像予以畫像處理，而依據晶粒D全體的明度來判定晶粒D的傾斜。藉由選擇點光源45a的直徑，可調整傾斜判定的臨界值。

亦可在照明裝置45的透鏡或光源45a的部分設置光圈。藉此，可調整平行光的照明光的平行度。藉由調整平行度，如圖11的DFL所示般，在晶粒D有彎曲DF時，在晶粒D的畫像中出現明度小(暗)之處。因此，可檢測出些微的彎曲。

被使用在照明裝置45的透鏡為非遠心透鏡時，照在晶粒D的表面上的鏡像MI是形成模糊的圓形。控制部80是將晶粒D的畫像予以畫像處理，而以此圓形的鏡像MI的有無來判別晶粒D的傾斜的有無。

(第五變形例) 利用圖12來說明有關第五變形例的光學系。圖12是表示第五變形例的光學系及晶粒的圖。

在第五變形例中，在透鏡單元44b的下方設置有以面發光型的同軸照明裝置所構成的照明裝置45。

如圖12的ALS所示般，照明裝置45是具有面發光型的光源45a及半反射鏡45b。

例如，將LED(Light Emitting Diode)或EL(Electronic Luminescent)陣列狀地配置而構成面發光型的光源45a。藉由調整光源45a的點亮區域，可檢測出晶粒D的傾斜。如圖12的CLS所示般，控制部80是藉由電路控制等來將點亮區域只限定於中央部或一部分，藉由檢測出照入該晶粒D中的鏡像MI來判定晶粒的傾斜的有無。在此，照明裝置45是限定於中央部的圓形的區域而照射和圓形光源的照明裝置同樣的照明光。

如圖12的BLS所示般，亦可在光源45a的發光面設置液晶面板45c，作為點亮區域的調整。藉此，任意且自由度高的點亮區域控制成為可能。在此，照明裝置45是限定於矩形狀的區域來照射與條狀照明裝置同樣的照明光。

藉由以圖12的BLS所示般的同軸照明裝置來構成照明裝置45，可形成實施形態的環照明的照明光、第一變形例的圓形光源(點光源)的照明光、第二變形例的條狀照明的照明光。藉此，實施形態、第一變形例及第二變形例的方式的檢查成為可能。

即使不如第四變形例般使用遠心透鏡，第五變形例還是可將照明予以點光源化。藉此，由於被照射至晶粒D的表面的各位置之光會被限定，所以詳細的凹凸也能掌握，關於凹凸的有無所引起的不良的品質管理為可能。

以上，根據實施形態及變形例具體說明本案所揭示者，但本案不是被限定於上述實施形態及變形例者，當然亦可實施各種變更。

實施形態及變形例為了確認晶粒D的表面的鏡像，照明光可以是擴散光，但亦可為平行光。

在實施形態中，照明裝置是以環照明裝置為例進行說明，但環照明裝置是不被限定於圓形狀，亦可為多角形狀的環狀照明裝置。

在第一變形例中，照明裝置是舉圓形照明裝置為例進行說明，但圓形照明裝置不是被限定於圓形狀者，亦可為圓形狀的環狀照明裝置(環照明裝置)或多角形狀的環狀照明裝置。

最好基板辨識攝影機的設置是對於基板S的表面垂直，但依情況，亦可由使用了Scheimpflug透鏡等的傾斜來攝影。

最好照明光源是輪廓清晰，但亦可為透過擴散板等之後的模糊狀態。該情況，在畫像處理側使用二進位變換處理等來判定鏡像的位置或形狀。

亦可以晶粒D為水平時的攝像畫像作為樣板而保持，在檢查時和該鏡像進行比較，藉此檢測出晶粒D的傾斜的變化。此情況，比較是以畫像差分處理等進行。

設置複數個照明裝置時，是亦可變更各照明的顏色，使用彩色攝影機。藉此，在同一攝影的處理為可能。

照明裝置的設置高度是亦可配合透鏡或攝影機，或亦可不配合。

最好攝影機透鏡是具有焦點調整的機能而使得對焦於鏡像，但即使是不對焦的狀態某程度模糊的鏡像也可以。

點亮區域的形狀的變更，除了LED或EL的電路控制和液晶之外，還有和照明單元的分割同步控制，具有透過孔的蓋(cover)等。

又，實施形態是說明了使用膏作為黏著劑的例子，但亦可使用DAF(Die Attach Film)。

又，實施形態是說明了在晶圓供給部10與黏合部40之間設置中間平台部30，以拾取頭21將從晶圓供給部10拾取的晶粒D載置於中間平台31，以黏合頭41從中間平台31再度拾取晶粒D，且黏合於被搬送來的基板S的例子為例。但，亦可為以黏合頭41將從晶圓供給部10拾取的晶粒D黏合於基板S。

1:黏晶機(半導體製造裝置) 44:基板辨識攝影機(辨識攝影機) 45:照明裝置 46:黏合平台(平台) 80:控制部(控制裝置)

[圖1]是表示實施形態的黏晶機的概略的上面圖。 [圖2]是說明在圖1中從箭號A方向看時的概略構成的圖。 [圖3]是表示圖1所示的預成型部的概略的側面圖。 [圖4]是表示圖1所示的黏晶機的控制系的概略構成的方塊圖。 [圖5]是表示使用了圖1所示的黏晶機之半導體裝置的製造方法的流程圖。 [圖6]是表示圖1所示的黏合部的光學系、晶粒及畫像的圖。 [圖7]是表示第一變形例的光學系、晶粒及畫像的圖。 [圖8]是表示第二變形例的光學系、晶粒及畫像的圖。 [圖9]是表示移動鏡像位置的方法的圖。 [圖10]是表示第三變形例的條狀照明裝置的配置的圖。 [圖11]是表示第四變形例的光學系及晶粒的圖。 [圖12]是表示第五變形例的光學系及晶粒的圖。

44:基板辨識攝影機(辨識攝影機)

44a:攝影機本體單元

44b:透鏡單元

45:照明裝置

D:晶粒

C1,C3:角

MI:鏡像

IR:攝影範圍

Claims

一種半導體製造裝置，其特徵是具備：平台，其保持以黏合頭黏合了晶粒的基板；辨識攝影機，其被設在前述基板的上方；照明裝置，其被設在前述基板的上方；及控制裝置，其被構成為以前述照明裝置來對前述晶粒照射照明光，且以前述辨識攝影機來對前述晶粒進行攝影，根據前述照明光的鏡像的有無或前述照明光的鏡像的位置或前述照明光的鏡像的形狀或前述照明光的鏡像的明度的分佈來進行前述晶粒的黏合狀態的檢查。
如請求項1的半導體製造裝置，其中，前述控制裝置是被構成為根據前述照明光的鏡像的有無、前述鏡像的位置或形狀來判別前述晶粒的傾斜的有無。
如請求項2的半導體製造裝置，其中，前述照明裝置是被設在前述辨識攝影機所具有的透鏡的周圍之環狀照明裝置，前述辨識攝影機是被設置為前述晶粒會位於前述辨識攝影機的光學軸上。
如請求項3的半導體製造裝置，其中，前述照明裝置是以被設置成同心的環狀之複數的環狀照明裝置所構成，前述控制裝置是被構成為邊依序點亮前述複數的環狀照明裝置，邊在各點亮時以前述辨識攝影機來對前述晶粒進行攝影，根據前述環狀照明裝置的照明光的鏡像的位置來判別前述晶粒的傾斜量或方向。
如請求項2的半導體製造裝置，其中，前述照明裝置是被設在前述辨識攝影機所具有的透鏡的近旁之具有圓形光源或點光源的圓形照明裝置或環狀照明裝置，當前述晶粒被平行黏合於前述基板時，前述晶粒被配置在偏離前述辨識攝影機的視野的中央之位置，使得前述照明裝置的照明光的鏡像能照在前述晶粒的中央。
如請求項5的半導體製造裝置，其中，前述照明裝置是以前述圓形照明裝置或前述環狀照明裝置及在前述圓形照明裝置或前述環狀照明裝置的外側被配置成同心的環狀之複數的環狀照明裝置所構成，前述控制裝置是被構成為邊依序點亮前述圓形照明裝置或前述環狀照明裝置及前述複數的環狀照明裝置，邊在各點亮時以前述辨識攝影機來對前述晶粒進行攝影，根據前述圓形照明裝置或前述環狀照明裝置及前述複數的環狀照明裝置的照明光鏡像的位置來判別前述晶粒的傾斜量或方向。
如請求項1的半導體製造裝置，其中，前述晶粒是在被黏合於前述基板的晶粒上偏移於第一方向而層疊的晶粒，前述照明裝置是相對於前述辨識攝影機被設在和前述第一方向相反方向的第二方向之條狀照明裝置，前述控制裝置是被構成為根據前述條狀照明裝置的照明光的鏡像的有無來判別前述晶粒的翹曲的有無。
如請求項7的半導體製造裝置，其中，前述照明裝置是以複數的條狀照明裝置所構成，前述控制裝置是被構成為邊依序點亮前述複數的條狀照明裝置，邊在各點亮時以前述辨識攝影機來對前述晶粒進行攝影，根據前述複數的條狀照明裝置的照明光的鏡像的位置來判別前述晶粒的翹曲量。
如請求項7的半導體製造裝置，其中，前述控制裝置是被構成為邊移動前述條狀照明裝置的位置或前述辨識攝影機的位置或前述晶粒的位置，邊在前述條狀照明裝置的各位置以前述辨識攝影機來對前述晶粒進行攝影，根據前述條狀照明裝置的照明光的鏡像的位置來判別前述晶粒的翹曲量。
如請求項7的半導體製造裝置，其中，前述照明裝置更具有：相對於前述辨識攝影機被設在前述第一方向的第二條狀照明裝置；相對於前述辨識攝影機被設在和前述第一方向正交的第三方向的第三條狀照明裝置；及相對於前述辨識攝影機被設在和前述第三方向相反方向的第四方向的第四條狀照明裝置。
如請求項7的半導體製造裝置，其中，前述控制裝置是被構成為將前述條狀照明裝置移動於前述第一方向或前述第二方向或相對於前述辨識攝影機和前述第一方向正交的第三方向或相對於前述辨識攝影機和前述第三方向相反方向的第四方向，照射照明光，根據前述照明光的鏡像的有無來判別前述晶粒的翹曲的有無。
如請求項7的半導體製造裝置，其中，前述照明裝置是更具有相對於前述辨識攝影機被設在前述第一方向的第二條狀照明裝置，前述控制裝置是被構成為以前述第二條狀照明裝置來照射照明光，而以前述辨識攝影機來對前述晶粒進行攝影，根據前述第二條狀照明裝置的照明光的鏡像的有無來判別前述晶粒的下垂的有無。
如請求項7的半導體製造裝置，其中，前述控制裝置是被構成為將前述條狀照明裝置移動於前述第一方向，照射照明光，根據前述照明光的鏡像的有無來判別前述晶粒的下垂的有無。
如請求項1的半導體製造裝置，其中，前述照明裝置是前述辨識攝影機所具有的透鏡插入型同軸照明裝置。
如請求項1的半導體製造裝置，其中，前述照明裝置是被設在前述辨識攝影機所具有的透鏡的下方之具有面發光型的光源的同軸照明裝置，前述控制裝置是被構成為將前述面發光型的光源的點亮區域只限定於中央部或一部分。
如請求項4或6的半導體製造裝置，其中，前述控制裝置是被構成為當前述晶粒的傾斜量判斷預定值以上時發報錯誤，或登錄前述晶粒的不良，或以前述黏合頭進行前述晶粒的再加壓。
如請求項4或6的半導體製造裝置，其中，更具備將膏塗佈於基板的注射器，前述晶粒會被黏合於被塗佈了前述膏的前述基板，前述控制裝置是被構成為根據前述晶粒的傾斜量及方向來進行前述膏的塗佈量調整。
一種檢查裝置，其特徵是具備：平台，其保持被黏合了晶粒的基板；辨識攝影機，其被設在前述基板的上方；照明裝置，其被設在前述基板的上方；及控制裝置，其被構成為以前述照明裝置來對前述晶粒照射照明光，且以前述辨識攝影機來對前述晶粒進行攝影，根據前述照明光的鏡像的有無或前述照明光的鏡像的位置或前述照明光的鏡像的形狀或前述照明光的鏡像的明度的分佈來進行前述晶粒的狀態的檢查。
一種半導體裝置的製造方法，其特徵是具有：將基板搬入至半導體製造裝置的工序，該半導體製造裝置是具備保持基板的平台、被設在前述基板的上方的辨識攝影機及被設在前述基板的上方的照明裝置；將晶粒黏合於前述基板的黏合工序；及檢查工序，其以前述照明裝置來對前述晶粒照射照明光，且以前述辨識攝影機來對前述晶粒進行攝影，根據前述照明光的鏡像的有無或前述照明光的鏡像的位置或前述照明光的鏡像的形狀或前述照明光的鏡像的明度的分佈來進行前述晶粒的狀態的檢查。