粘晶装置以及利用粘晶装置的半导体晶粒的破损检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对进行粘晶的半导体晶粒的裂纹或缺损等破损进行检测的粘晶装置的构造、及利用粘晶装置的半导体晶粒的破损检测方法。
【背景技术】
[0002]多使用粘晶机来作为将半导体晶粒粘晶在导线架等电路基板上的装置。粘晶机包括:自切晶(dicing)后的晶圆拾取半导体晶粒的拾取平台，以及将自晶圆拾取的半导体晶粒粘晶于电路基板的粘晶平台，并藉由作为粘晶工具的夹头(collet)来进行半导体晶粒的拾取与粘晶。更详细而言，夹头在前端吸附半导体晶粒而自拾取平台上的晶圆拾取半导体晶粒，并将半导体晶粒移送至粘晶平台上的电路基板的粘晶位置为止，将所吸附的半导体晶粒推压至电路基板的粘晶位置而进行半导体晶粒的粘晶(例如，参照专利文献I)。
[0003]在粘晶时，必须正确地对准半导体晶粒的位置与电路基板的粘晶位置，因而提出有如下方法:例如在藉由夹头将半导体晶粒自拾取平台上移送至黏晶平台上为止时，获取吸附于夹头前端的半导体晶粒的图像，并基于半导体晶粒的对准标记(alignment mark)来修正半导体晶粒与电路基板的相对位置的偏移(例如参照专利文献2)。
[0004]而且，提出有如下方法:经由L字状的连接构件将具有镜面与矩形状的贯通孔的基准构件固定在半导体晶粒的移载头，当藉由移载头搬送半导体晶粒时，获取对半导体晶粒进行摄像所得的第I图像数据与对基准构件进行摄像所得的第2图像数据，将该2个图像数据重合在一起，检测半导体晶粒相对于基准构件的位置，并根据检测结果来修正半导体晶粒搭载于半导体晶粒的电路基板的位置(例如参照专利文献3)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:W02005/029574
[0008]专利文献2:日本专利特开2010-040738号公报
[0009]专利文献3:日本专利特开2007-115851号公报
【发明内容】
[0010]发明所要解决的问题
[0011]然而，如专利文献I所记载般，在自晶圆片剥离半导体晶粒而拾取半导体晶粒时，因为使半导体晶粒变形，有时在拾取时薄的半导体晶粒会裂开。专利文献I中虽记载了在拾取时不会导致半导体晶粒破损的夹头、拾取方法，但对于在拾取时半导体晶粒裂开的情况的应对并未记载。而且，专利文献2、专利文献3中，虽然记载了在粘晶前对吸附固定于夹头的半导体晶粒的位置进行检测，而正确地将半导体晶粒粘晶于电路基板的规定位置，但对于吸附于夹头的半导体晶粒出现破损的情况的应对并未记载。因此，专利文献I至专利文献3所记载的现有技术的粘晶机中，即便在拾取时半导体晶粒破损亦直接粘晶于电路基板上，从而存在引起藉由粘晶机制造的半导体装置的不良这样的问题。
[0012]而且，近年来，半导体晶粒的厚度变薄，其厚度薄膜化成15 μ m至50 μ m左右。当利用夹头来吸附如此薄的半导体晶粒时，有时半导体晶粒的一部分会自夹头的吸附面浮起或弯曲。此时，若利用专利文献2、专利文献3记载的方法来获取半导体晶粒的图像，则由于自半导体晶粒的吸附面的浮起或弯曲而图像的明度连续地发生变化，因而存在难以根据图像来判别半导体晶粒的损伤的问题。
[0013]因此，本发明的目的在于在粘晶装置中，有效地抑制破损的半导体晶粒被粘晶，从而提高藉由粘晶装置制造的半导体装置的品质。
[0014]解决问题的手段
[0015]本发明的粘晶装置的特征在于包括:照相机，对整体图像进行摄像，所述整体图像包括吸附半导体晶粒的夹头的吸附面图像及吸附于夹头的半导体晶粒的图像；以及图像处理部，对藉由照相机而获取的各图像进行处理，且图像处理部包括:图像区域划定元件，根据夹头的吸附面图像与半导体晶粒的图像的明度差、及半导体晶粒的基准图像，来划定整体图像中的半导体晶粒的图像区域；以及破损检测元件，对藉由图像区域划定元件而划定的半导体晶粒的图像区域内进行扫描，在扫描方向上的明度的变化比例为规定的临限值以上的情况下，判断为半导体晶粒的破损。
[0016]本发明的粘晶装置中，亦较佳为破损检测元件在藉由图像划定元件而划定的半导体晶粒的图像区域的内侧设定检查区域，并对检查区域内进行扫描。
[0017]本发明的利用粘晶装置的半导体晶粒的破损检测方法，包括:图像获取步骤，对整体图像进行摄像，所述整体图像包括吸附半导体晶粒的夹头的吸附面图像及吸附于夹头的半导体晶粒的图像；图像区域划定步骤，基于夹头的吸附面图像与半导体晶粒的图像的明度差、及半导体晶粒的基准图像，来划定整体图像中的半导体晶粒的图像区域；以及半导体晶粒的破损检测步骤，对藉由图像划定步骤而划定的图像区域内进行扫描，在扫描方向上的明度的变化比例为规定的临限值以上的情况下，判断为半导体晶粒的破损。
[0018]本发明的利用粘晶装置的半导体晶粒的破损检测方法中，亦较佳为破损检测步骤是在藉由图像划定步骤而划定的半导体晶粒的图像区域的内侧设定检查区域，并对检查区域内进行扫描。
[0019]发明的效果
[0020]本发明在粘晶装置中实现如下效果:有效地抑制破损的半导体晶粒被粘晶，从而提高藉由粘晶装置制造的半导体装置的品质。
【附图说明】
[0021]图1是显示本发明的实施形态的粘晶机的构成的系统图。
[0022]图2是显示本发明的实施形态的粘晶机的动作的说明图。
[0023]图3是显示本发明的实施形态的粘晶机的基准图像登记动作的流程图。
[0024]图4是显示本发明的实施形态的粘晶机的破损检测动作的流程图。
[0025]图5是显示本发明的实施形态的粘晶机的基准图像的取出动作的说明图。
[0026]图6是显示本发明的实施形态的粘晶机的图像区域划定动作的说明图。
[0027]图7是显示本发明的实施形态的粘晶机的图像区域划定动作的说明图。
[0028]图8是显示本发明的实施形态的粘晶机的检查区域的设定动作的说明图。
[0029]图9是显示本发明的实施形态的粘晶机的对检查区域的扫描的说明图。
[0030]图10是显示本发明的实施形态的粘晶机的破损检测时的明度相对于扫描方向的变化的说明图。
[0031]图11是显示本发明的实施形态的粘晶机的破损检测时的明度相对于扫描方向的变化的说明图。
【具体实施方式】
[0032]以下，关于本发明的较佳的实施形态，一边参照附图一边说明本发明的实施形态。另外，以下，虽然对将本发明适用于粘晶装置中的粘晶机的情况下的实施形态进行说明，但本发明不限于粘晶机，例如亦可适用于倒装晶片接合机(flip chip bonder)等其他形式的粘晶装置。如图1所示，本实施形态的粘晶机100包括分配区110、粘晶区120、以及导轨13，其中导轨13通过各区110、120而延伸且将电路基板14在搬送方向上进行导引。电路基板14由导轨13导引而被移送至分配区110，且藉由分配单元19而在电路基板14中的半导体晶粒40的黏晶位置15涂布黏着剂。涂布了黏着剂的电路基板14沿着导轨13而被搬送至粘晶区120的黏晶平台12上为止。此处，电路基板14吸附固定于粘晶平台12上，且藉由配置于粘晶平台12的内部的加热器而加热。
[0033]粘晶区120包括:使作为粘晶工具的夹头20动作的粘晶头10，以及拾取平台50，其中拾取平台50将切晶成棋盘格状且将切断得较细的方形的半导体晶粒40黏在背面层的状态下的晶圆60加以固定。拾取平台50与粘晶平台12之间，配置着对吸附于夹头20的半导体晶粒