(57)【要約】【課題】デバイス（デバイスチップ）を高い精度で移載可能なデバイスの移載方法を提供する。【解決手段】ピックアップ手段（６）に付設された撮像手段（１２）でデバイス（１５）を撮像し、所定のパターン（１７）を検出する撮像ステップと、ピックアップ手段でデバイス（２３）をピックアップするピックアップステップと、ピックアップステップを実施した後、撮像ステップで検出した所定のパターンをもとに、ピックアップ手段でピックアップされたデバイスを所定の位置に載置する載置ステップと、を備える構成とした。【選択図】図４
2015154030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域にそれぞれ所定パターンを有したデバイスが形成され該分割予定ラインに沿って分割されるとともに保持手段で保持されたウェーハの該デバイスを該保持手段上から移載するデバイスの移載方法であって、
デバイスを該保持手段上からピックアップするピックアップ手段に付設された撮像手段で該デバイスを撮像し、該所定パターンを検出する撮像ステップと、
該ピックアップ手段で該デバイスを該保持手段上からピックアップするピックアップステップと、
該ピックアップステップを実施した後、該撮像ステップで検出した該所定パターンをもとに、該ピックアップ手段でピックアップされた該デバイスを所定位置に載置する載置ステップと、を備えたことを特徴とするデバイスの移載方法。
【請求項２】
該ピックアップステップの実施中に該撮像ステップを実施することを特徴とする請求項１に記載のデバイスの移載方法。
【請求項３】
交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域にそれぞれ所定パターンを有したデバイスが形成され該分割予定ラインに沿って分割されたウェーハの該デバイスを移載するデバイスの移載装置であって、
該分割予定ラインに沿って分割されたウェーハを保持する保持手段と、
該保持手段で保持されたウェーハから該デバイスをピックアップするピックアップ手段と、
該ピックアップ手段を移動させる移動手段と、
該ピックアップ手段に付設され移載すべき該デバイスを撮像する撮像手段と、
該撮像手段で撮像した撮像画像をもとに該デバイスの該所定パターンを検出する検出部と該検出部で検出した該所定パターンをもとに該ピックアップ手段の移動を制御する移動制御部とを有した制御手段と、を備えたことを特徴とするデバイスの移載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デバイス（デバイスチップ）を任意の位置に移載する移載方法及び移載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ウェーハレベルの再配線技術を用いてデバイスチップ外に再配線層を形成したＦＯＷＬＰ（Fan-Out Wafer Level Package）と呼ばれるパッケージの製造が開始されている（例えば、特許文献１参照）。ＦＯＷＬＰは、デバイスチップとパッケージ基板との接続を薄膜の配線層で行うので、ワイヤボンディング等を用いる従来のパッケージと比較して小型化に有利である。
【０００３】
ＦＯＷＬＰの製造には、例えば、チップファースト（Chip-first）法と呼ばれるプロセスが採用される。チップファースト法では、まず、任意の間隔で配列したデバイスチップを樹脂封止して疑似ウェーハを形成し、この疑似ウェーハに配線層を設ける。その後、デバイスチップ間の分割予定ラインに沿って疑似ウェーハを分割することで、複数のパッケージを得ることができる。
【０００４】
また、配線層を設けた支持ウェーハにデバイスチップを配列して樹脂封止し、その後、支持ウェーハを除去して複数のパッケージに分割するＲＤＬファースト（Redistribution Layer-first）法と呼ばれるプロセスが採用されることもある。このＲＤＬファースト法では、例えば、配線層の不良部分を避けてデバイスチップを配列できるので、チップファースト法と比較して歩留まりの向上に有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−５８５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述したチップファースト法やＲＤＬファースト法では、高密度に形成される配線層との接続を確実に行うためにデバイスチップを高い精度で配列させる必要がある。しかしながら、これまでの移載装置は、例えば、外周縁を基準に各デバイスチップのポジションを判定していたので、デバイスチップを移載した後の位置（移載位置）に数１０μｍ程度のずれを生じることがあった。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、デバイス（デバイスチップ）を高い精度で移載可能なデバイスの移載方法及びデバイスの移載装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域にそれぞれ所定パターンを有したデバイスが形成され該分割予定ラインに沿って分割されるとともに保持手段で保持されたウェーハの該デバイスを該保持手段上から移載するデバイスの移載方法であって、デバイスを該保持手段上からピックアップするピックアップ手段に付設された撮像手段で該デバイスを撮像し、該所定パターンを検出する撮像ステップと、該ピックアップ手段で該デバイスを該保持手段上からピックアップするピックアップステップと、該ピックアップステップを実施した後、該撮像ステップで検出した該所定パターンをもとに、該ピックアップ手段でピックアップされた該デバイスを所定位置に載置する載置ステップと、を備えたことを特徴とするデバイスの移載方法が提供される。
【０００９】
本発明において、該ピックアップステップの実施中に該撮像ステップを実施することが好ましい。
【００１０】
また、本発明によれば、交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域にそれぞれ所定パターンを有したデバイスが形成され該分割予定ラインに沿って分割されたウェーハの該デバイスを移載するデバイスの移載装置であって、該分割予定ラインに沿って分割されたウェーハを保持する保持手段と、該保持手段で保持されたウェーハから該デバイスをピックアップするピックアップ手段と、該ピックアップ手段を移動させる移動手段と、該ピックアップ手段に付設され移載すべき該デバイスを撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像した撮像画像をもとに該デバイスの該所定パターンを検出する検出部と該検出部で検出した該所定パターンをもとに該ピックアップ手段の移動を制御する移動制御部とを有した制御手段と、を備えたことを特徴とするデバイスの移載装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るデバイスの移載方法及びデバイスの移載装置では、ピックアップ手段に付設された撮像手段でデバイスを撮像して所定パターンを検出し、この所定パターンに基づいてピックアップ手段を移動させるので、ピックアップ手段に対するデバイスのポジションを適切に判定して、デバイスを高い精度で移載できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態のウェーハを模式的に示す斜視図である。
【図２】本実施の形態に係るデバイスの移載装置を模式的に示す図である。
【図３】デバイスの移載装置が備えるコレットの構成例を模式的に示す底面図である。
【図４】本実施の形態に係るピックアップステップ及び撮像ステップを模式的に示す一部断面側面図である。
【図５】本実施の形態に係る載置ステップを模式的に示す一部断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、移載の対象となるデバイスチップ（デバイス）を含むウェーハを模式的に示す斜視図である。図１に示すように、本実施の形態のウェーハ１１は、シリコン、サファイア等の材料でなる板状物であり、円盤状の外観を有している。
【００１４】
ウェーハ１１の表面１１ａは、格子状に配列された分割予定ライン（ストリート）１３で複数の領域に区画されており、各領域にはＩＣ等のデバイス１５が形成されている。このデバイス１５には、それぞれ、素子や配線等でなる特徴的なパターン１７が含まれている。
【００１５】
ウェーハ１１の裏面１１ｂ側には、ウェーハ１１より大径のダイシングテープ１９が貼着されている。ダイシングテープ１９の外周部分には、環状のフレーム２１が固定されている。すなわち、ウェーハ１１は、ダイシングテープ１９を介して環状のフレーム２１に支持されている。
【００１６】
ウェーハ１１は、切削やレーザーアブレーション等の方法で、各デバイス１５に対応する複数のデバイスチップ２３に分割されている。本実施の形態に係るデバイスの移載方法では、次に述べるデバイスの移載装置を用いて、このデバイスチップ２３（デバイス１５）を所定の位置に移載する。
【００１７】
図２は、本実施の形態に係るデバイスの移載装置を模式的に示す図である。図２に示すように、移載装置２は、保持テーブル（保持手段）４を備えている。保持テーブル４の上面は、ウェーハ１１を吸引保持する保持面となっており、保持テーブル４の内部に形成された吸引路（不図示）等を通じて、保持テーブル用の吸引源（不図示）と接続されている。
【００１８】
保持テーブル４の上方には、保持テーブル４に吸引保持されたウェーハ１１のデバイスチップ２３（デバイス１５）をピックアップするピックアップ機構（ピックアップ手段）６が配置されている。
【００１９】
ピックアップ機構６は、各構成を支持する支持アーム８を備えている。支持アーム８の下端には、デバイスチップ２３を吸引保持するコレット１０が設けられている。図３（Ａ）は、本実施の形態に係るコレット１０を模式的に示す底面図であり、図３（Ｂ）は、変形例に係るコレット１０を模式的に示す底面図である。
【００２０】
図２及び図３（Ａ）に示すように、本実施の形態のコレット１０は、略直方体状の外観を有し、底面（下面）１０ａの中央部分には、矩形状の開口１０ｂが形成されている。この開口１０ｂ内には、デバイスチップ２３のデバイス１５を撮像するカメラ（撮像手段）１２が設置されている。
【００２１】
また、コレット１０の底面（下面）１０ａには、開口１０ｂを囲む環状の吸引口１０ｃが形成されている。吸引口１０ｃは、コレット１０の内部に形成された吸引路（不図示）等を通じて、ピックアップ機構６用の吸引源１４と接続されている。デバイスチップ２３は、この吸引口１０ｃに作用する吸引源１４の負圧でコレット１０に吸引保持される。
【００２２】
なお、コレット１０の形状等は、デバイスチップ２３を適切に吸引保持できる範囲で任意に変更できる。例えば、環状の吸引口１０ｃに代えて、図３（Ｂ）に示すように、開口１０ｂを囲む複数の吸引口１０ｃを形成しても良い。また、カメラ１２が設置される開口１０ｂの位置を変更することも可能である。
【００２３】
支持アーム８の上端側には、ピックアップ機構６を水平方向及び鉛直方向に移動させる移動機構（移動手段）１６が設けられている。この移動機構１６は、カメラ１２とともに、移載装置２の各構成を制御する制御装置（制御手段）１８に接続されている。
【００２４】
制御装置１８は、カメラ１２で撮像した撮像画像に基づいてデバイス１５のパターン１７を検出する検出部１８ａを備えている。この検出部１８ａは、例えば、あらかじめ記憶させておいたパターン（不図示）に合致するパターン１７を撮像画像から抽出し、その位置（座標）を割り出す。
【００２５】
また、制御装置１８は、ピックアップ機構６の移動を制御する移動制御部１８ｂを備えている。移動制御部１８ｂは、例えば、検出部１８ａで検出したパターン１７の位置（座標）に基づき、コレット１０に対するデバイスチップ２３のずれ量を算出し、当該ずれ量を勘案してピックアップ機構６の移動量を決定する。移動機構１６は、移動制御部１８ｂからの指示に従い、上述した移動量でピックアップ機構６を移動させる。
【００２６】
これにより、例えば、移載前のデバイスチップ２３の位置がずれている場合にも、このずれを打ち消すような移動量でピックアップ機構６を移動させて、デバイスチップ２３を高い精度で移載できる。
【００２７】
次に、上述した移載装置２を用いて実施されるデバイスの移載方法について説明する。本実施の形態に係るデバイスの移載方法では、まず、保持テーブル４にウェーハ１１を吸引保持させる保持ステップを実施する。
【００２８】
この保持ステップでは、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側に貼着されたダイシングテープ１９を保持テーブル４の上面（保持面）に接触させて、吸引源の負圧を作用させる。これにより、ウェーハ１１は、ダイシングテープ１９を介して保持テーブル４に吸引保持され、表面１１ａ側が上方に露出する。
【００２９】
保持ステップの後には、デバイスチップ２３（デバイス１５）をピックアップするピックアップステップ、及びデバイス１５を撮像して特徴的なパターン１７を検出する撮像ステップを実施する。図４は、ピックアップステップ及び撮像ステップを模式的に示す一部断面側面図である。
【００３０】
ピックアップステップでは、まず、ピックアップ機構６を水平方向に移動させて、コレット１０をデバイスチップ２３の上方に位置付ける。次に、ピックアップ機構６を下降させて、デバイスチップ２３の表面（すなわち、デバイス１５の表面）にコレット１０の底面１０ａを接触させる。
【００３１】
この状態で、吸引口１０ｃに吸引源１４の負圧を作用させると、デバイスチップ２３はコレット１０に吸引保持される。その後、図４に示すように、ピックアップ機構６を上昇させて、デバイスチップ２３をダイシングテープ１９からピックアップする（取り上げる）。
【００３２】
撮像ステップは、ピックアップステップの途中で実施することができる。例えば、デバイスチップ２３をコレット１０で吸引保持した後に、ピックアップ機構６に付設されたカメラ１２でデバイス１５を撮像する。カメラ１２で撮像された撮像画像は、制御装置１８の検出部１８ａに送られる。
【００３３】
検出部１８ａは、あらかじめ記憶されているパターン（不図示）に合致するパターン１７を撮像画像から抽出し、その位置（座標）を算出する。算出されたパターン１７の位置は、移動制御部１８ｂに通知される。本実施の形態のように、ピックアップステップの途中で撮像ステップを実施すれば、デバイスチップ２３の移載に要する時間を短くできる。
【００３４】
ピックアップステップの後には、ピックアップされたデバイスチップ２３（デバイス１５）を任意の領域に載置する載置ステップを実施する。図５は、載置ステップを模式的に示す一部断面側面図である。図５では、支持ウェーハ３１に設けられた配線層３３上にデバイスチップ２３を載置する様子を示している。
【００３５】
この載置ステップでは、まず、ピックアップ機構６を水平方向に移動させて、コレット１０に吸引保持されたデバイスチップ２３（デバイス１５）を、載置先の領域上に位置付ける。
【００３６】
この時、移動制御部１８ｂは、検出部１８ａから通知されたパターン１７の位置に基づき、コレット１０に対するデバイスチップ２３のずれ量を算出し、当該ずれ量を考慮してピックアップ機構６の移動量を決定する。移動機構１６は、移動制御部１８ｂからの指示に従い、上述した移動量でピックアップ機構６を水平方向に移動させる。
【００３７】
続いて、図５に示すように、ピックアップ機構６を下降させて、デバイスチップ２３の裏面を配線層３３に接触させるとともに、コレット１０の吸引保持を解除する。その後、ピックアップ機構６を上昇させると、配線層３３上にデバイスチップ２３が残存して移載は完了する。
【００３８】
以上のように、本実施の形態に係るデバイスの移載方法及びデバイスの移載装置では、ピックアップ機構（ピックアップ手段）６に付設されたカメラ（撮像手段）１２でデバイス１５を撮像して所定のパターン１７を検出し、このパターン１７に基づいてピックアップ機構６を移動させるので、ピックアップ機構６に対するデバイスチップ２３（デバイス１５）のポジションを適切に判定して、デバイスチップ２３（デバイス１５）を高い精度で移載できる。
【００３９】
なお、本発明は上記実施の形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施の形態に係るデバイスの移載方法では、ピックアップステップの途中で撮像ステップを実施しているが、本発明に係るデバイスの移載方法はこれに限定されない。
【００４０】
撮像ステップは、少なくとも、後の載置ステップにおいてピックアップ機構６の水平方向の移動が完了するまでに実施されれば良い。例えば、載置ステップの開始直後に撮像ステップを実施することもできる。
【００４１】
また、上記実施の形態では、一組のピックアップ機構６を備えるデバイスの移載装置２を示しているが、本発明に係るデバイスの移載装置は、複数組のピックアップ機構６を備えても良い。この場合、複数のコレット１０及びカメラ１２を用いて複数のデバイスチップ２３（デバイス１５）を同時に移載できるので、全てのデバイスチップ２３を移載するのに要する時間を短縮できる。
【００４２】
さらに、上記実施の形態に係るデバイスの移載方法では、ダイシングテープ１９に貼着されたウェーハ１１（デバイスチップ２３）を移載しているが、保持テーブル４で直に吸引保持されたウェーハや、支持部材に固定されたウェーハを移載することもできる。また、移載先も支持ウェーハ３１（配線層３３）には限定されない。
【００４３】
その他、上記実施の形態に係る構成、方法などは、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００４４】
１１  ウェーハ
１１ａ  表面
１１ｂ  裏面
１３  分割予定ライン（ストリート）
１５  デバイス
１７  パターン
１９  ダイシングテープ
２１  フレーム
２３  デバイスチップ
３１  支持ウェーハ
３３  配線層
２  移載装置
４  保持テーブル（保持手段）
６  ピックアップ機構（ピックアップ手段）
８  支持アーム
１０  コレット
１０ａ  底面（下面）
１０ｂ  開口
１０ｃ  吸引口
１２  カメラ（撮像手段）
１４  吸引源
１６  移動機構（移動手段）
１８  制御装置（制御手段）
１８ａ  検出部
１８ｂ  移動制御部
【図１】
2015154030.tif 000003
【図２】
2015154030.tif 000004
【図３】
2015154030.tif 000005
【図４】
2015154030.tif 000006
【図５】
2015154030.tif 000007