(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持するための基板支持面を有するステージと、
半導体素子を該ステージに支持された基板の上又は該基板の近くの位置へ移動させるための支持部材と、
該ステージの基板支持面に対して斜めに配置され、同軸落射照明装置を有する顕微鏡装置と、
該ステージの基板支持面の法線に関して該顕微鏡装置とは反対側で該ステージの基板支持面に対して斜めに配置された対向照明装置と、
該顕微鏡装置の結像位置に取り付けられたカメラと、
該カメラに接続された画像処理装置とを備えたことを特徴とする半導体装置の組立装置。
【請求項２】
該ステージはヒーターを有し、半導体素子を基板にはんだ付けすることができるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の組立装置。
【請求項３】
ステージに支持された基板の少なくとも１つの位置決め用マークの画像及び該基板の上又は該基板の近くに位置する半導体素子の側面に映った該少なくとも１つの位置決め用マークの反射像の画像を取得し、
該少なくとも１つの位置決め用マークの画像と該反射像の画像との位置関係を求め、
画像の位置関係に従って半導体素子を基板に対して位置決めする工程を含むことを特徴とする半導体装置の組立方法。
【請求項４】
該基板の少なくとも１つの位置決め用マークの画像を取得する工程は、該ステージの基板支持面に対して斜めに配置された対向照明装置によって該基板に斜めに照明光を照射しながら、該ステージの基板支持面の法線に関して該対向照明装置とは反対側で斜めに配置された顕微鏡装置を介してカメラによって画像を取得することを特徴とする請求項３に記載の組立方法。
【請求項５】
該基板の少なくとも１つの位置決め用マークの画像及び該少なくとも１つの位置決め用マークの反射像の画像を取得する工程は、該顕微鏡装置に設けられた同軸落射照明装置によって該基板に斜めに照明光を照射しながら、該顕微鏡装置を介してカメラによって画像を取得することを特徴とする請求項３に記載の組立方法。
【請求項６】
該少なくとも１つの位置決め用マーク及び該反射像の位置関係から基板と半導体素子の位置関係を計算し、該計算の結果に従って該ステージ及び該半導体素子を支持する支持部材の少なくとも一方を動かすことを特徴とすることを特徴とする請求項３に記載の組立方法。
【請求項７】
該少なくとも１つの位置決め用マーク及び該反射像から、該基板と半導体素子との間の距離、及び該基板に対する半導体素子の回転角度を計算することを特徴とする請求項６に記載の組立方法。
【請求項８】
該少なくとも１つの位置決め用マークは２つの位置決め用マークからなり、該２つの位置決め用マーク及び該２つの反射像から、該基板と半導体素子との間の距離、基板の回転角度、及び、基板上の２つの位置決め用マークを通る直線と該２つの反射像を通る直線との間の角度に基づく該基板に対する半導体素子の回転角度を計算することを特徴とする請求項６に記載の組立方法。
【請求項９】
半導体素子に設けられた少なくとも１つのマークと該基板の該少なくとも１つの位置決め用マークの位置から、半導体素子の側面に平行な方向の位置調整をすることを特徴とする請求項３に記載の組立方法。
【請求項１０】
該基板は該基板の少なくとも１つの位置決め用マークとは別に直線状の構造からなる別の位置決め用マークを有し、該少なくとも１つの位置決め用マークと該別の位置決め用マークとの位置関係を予め調べておき、半導体素子を目的の位置に配置したときに半導体素子により該基板の該少なくとも１つの位置決め用マークが隠れる場合に、この位置関係に基づいて半導体素子の位置調整を行うことを特徴とする請求項３に記載の組立方法。
【請求項１１】
基板と、該基板の表面に搭載された半導体素子とを備え、該基板は、該半導体素子の側面に接するマーク設置エリアに少なくとも１つの位置決め用マークを有し、該少なくとも１つの位置決め用マーク及び該半導体素子の側面に映った該少なくとも１つの位置決め用マークの反射像とがともに観察できるようにしたことを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
該少なくとも１つの位置決め用マークは、該半導体素子と重なっていず、該半導体素子の側面から離れていることを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置。
【請求項１３】
該少なくとも１つの位置決め用マークは円形の形状をしていることを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置。
【請求項１４】
該少なくとも１つの位置決め用マークは基板に特定の形状で形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置。
【請求項１５】
該少なくとも１つの位置決め用マークは基板に対して反射率の異なる材料で形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置。
【請求項１６】
該少なくとも１つの位置決め用マークは２つの位置決め用マークからなることを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置。
【請求項１７】
該２つの位置決め用マークは該基板の表面に搭載された半導体素子の側面にほぼ平行な線上に位置する円形のマークであることを特徴とする請求項１６に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体素子を基板に対して位置決めし、固定するための半導体装置の組立装置及び方法並びに半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フォトダイオードやレーザーダイオード等の半導体素子を基板に固定してなる半導体装置は多く使用されている。このような半導体装置を得るためには、半導体素子を基板に対して所定の位置に位置決めし、固定することが必要である。従来の半導体装置の組立方法では、基板に位置決めマークを設け、半導体素子を基板の上に移動し、半導体素子の側面の下端が基板の位置決めマークと重なるように半導体素子を動かしながら、位置決めしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、半導体素子が目的とする位置の近くにきたときに、基板の位置決めマークが半導体素子に隠れて見えにくいために、短時間での精度の高い位置決めが困難であった。そこで、基板の位置決めマークが目的とする半導体素子の位置よりも手前にずらした位置に形成されていると、位置決めマークは見えやすいが、正確な位置合わせができないという問題があった。
【０００４】
さらに、半導体素子の底面は基板の表面にぴったりと接触していず、半導体素子の底面と基板の表面との間に間隔がある状態で位置決めを行う必要がある。そのため、顕微鏡で観察しながら位置決めを行うときに、半導体素子の底面と、基板の表面とで、顕微鏡の焦点がずれるために、両者を同時に観察しながら位置合わせを行うことが難しかった。さらに、半導体素子をすばやく目的の位置へ移動させるのが難しく、位置合わせを自動的に行うことができなかった。
【０００５】
本発明の目的は、半導体素子を基板に対して確実に且つ素早く位置決めすることのできる半導体装置の組立装置及び方法並びに半導体装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による半導体装置の組立装置は、基板を支持するための基板支持面を有するステージと、半導体素子を該ステージに支持された基板の上又は該基板の近くの位置へ移動させるための支持部材と、該ステージの基板支持面に対して斜めに配置され、同軸落射照明装置を有する顕微鏡装置と、該ステージの基板支持面の法線に関して該顕微鏡装置とは反対側で該ステージの基板支持面に対して斜めに配置された対向照明装置と、該顕微鏡装置の結像位置に取り付けられたカメラと、該カメラに接続された画像処理装置とを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
この構成によれば、基板に設けられた位置決めマークの画像と半導体素子の側面に映った位置決めマークの反射像の画像を取得し、半導体素子と基板との位置関係を計算し、半導体素子を基板に対して正確に且つ素早く位置決めすることができる。
好ましくは、ステージはヒーターを有し、半導体素子を基板にはんだ付けすることができるようにした。
【００１０】
さらに、本発明による半導体装置の組立方法は、ステージに支持された基板の少なくとも１つの位置決め用マークの画像及び該基板の上又は該基板の近くに位置する半導体素子の側面に映った該少なくとも１つの位置決め用マークの反射像の画像を取得し、該少なくとも１つの位置決め用マークの画像と該反射像の画像との位置関係を求め、画像の位置関係に従って半導体素子を基板に対して位置決めする工程を含むことを特徴とする。
【００１１】
この場合にも、基板に設けられた位置決めマークの画像と半導体素子の側面に映った位置決めマークの反射像の画像を取得し、半導体素子と基板との位置関係を計算し、半導体素子を基板に対して正確に且つ素早く位置決めすることができる。
好ましくは、基板の少なくとも１つの位置決め用マークの画像を取得する工程は、該ステージの基板支持面に対して斜めに配置された対向照明装置によって該基板に斜めに照明光を照射しながら、該ステージの基板支持面の法線に関して該対向照明装置とは反対側で斜めに配置された顕微鏡装置を介してカメラによって画像を取得する。
【００１２】
好ましくは、該基板の少なくとも１つの位置決め用マークの画像及び該少なくとも１つの位置決め用マークの反射像の画像を取得する工程は、該顕微鏡装置に設けられた同軸落射照明装置によって該基板に斜めに照明光を照射しながら、該顕微鏡装置を介してカメラによって画像を取得する。
好ましくは、少なくとも１つの位置決め用マーク及び該反射像の位置関係から基板と半導体素子の位置関係を計算し、該計算の結果に従って該ステージ及び該半導体素子を支持する支持部材の少なくとも一方を動かす。好ましくは、少なくとも１つの位置決め用マークの画像及び反射像の画像から、該基板と半導体素子との間の距離、及び該基板に対する半導体素子の回転角度を計算する。
【００１３】
好ましくは、少なくとも１つの位置決め用マークは２つの位置決め用マークからなり、該２つの位置決め用マーク及び該２つの反射像から、該基板と半導体素子との間の距離、基板の回転角度、及び、基板上の２つの位置決め用マークを通る直線と該２つの反射像を通る直線との間の角度に基づく該基板に対する半導体素子の回転角度を計算する。好ましくは、半導体素子に設けられた少なくとも１つのマークの画像と該基板の該少なくとも１つの位置決め用マークの画像の位置から、半導体素子の側面に平行な方向の位置調整をする。
【００１４】
好ましくは、基板は該基板の少なくとも１つの位置決め用マークとは別に、直線状の構造からなる別の位置決め用マークを有し、該少なくとも１つの位置決め用マークの画像と該別の位置決め用マークとの位置関係を予め調べておき、半導体素子を目的の位置に配置したときに半導体素子により該基板の該少なくとも１つの位置決め用マークが隠れる場合に、この位置関係に基づいて半導体素子の位置調整を行う。
【００１５】
さらに、本発明による半導体装置は、基板と、該基板の表面に搭載された半導体素子とを備え、該基板は、該半導体素子の側面に接するマーク設置エリアに少なくとも１つの位置決め用マークを有し、該少なくとも１つの位置決め用マーク及び該半導体素子の側面に映った該少なくとも１つの位置決め用マークの反射像とがともに観察できるようにしたことを特徴とする。
【００１６】
この半導体装置は、上記した組立装置及び組立方法によって好便に製造されることができる。この半導体装置は光半導体装置を含み、半導体装置は例えばフォトダイオードやレーザーダイオード等の半導体チップとすることができる。
好ましくは、少なくとも１つの位置決め用マークは、該半導体素子と重なっていず、該半導体素子の側面から離れている。
【００１７】
好ましくは、少なくとも１つの位置決め用マークは円形の形状をしている。あるいは、少なくとも１つの位置決め用マークは基板に特定の形状で形成され、又は、基板に対して反射率の異なる材料で形成されている。
好ましくは、少なくとも１つの位置決め用マークは２つの位置決め用マークからなる。この場合、２つの位置決め用マークは該基板の表面に搭載された半導体素子の側面にほぼ平行な線上に位置する円形のマークであるのが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施例による半導体装置の組立装置を示す図である。半導体装置の組立装置１０は、半導体素子１２を基板１４に取り付けて半導体装置を形成するものである。半導体素子１２は例えばフォトダイオードやレーザーダイオード等の半導体チップであり、基板１４は例えばシリコン基板である。
【００１９】
組立装置１０は、基板１４を搭載するためのステージ１６と、半導体素子１２をステージ１６に支持された基板１４の上へ移動させるための支持部材１８とを備える。ステージ１６はＸＹＺ軸方向に移動可能であり、図示しないヒーターを内蔵していて、半導体素子１２と基板１４との間にはんだを挿入して半導体素子１２を基板１４にはんだ付けすることができるようになっている。支持部材１８はＺ軸方向とＺ軸まわりのθ方向に回転可能なアームからなり、先端部に半導体素子１２を吸着する吸着手段を備えている。
【００２０】
組立装置１０は、さらに、同軸落射照明装置２０を有する顕微鏡装置２２と、対向照明装置２４と、顕微鏡装置２２の結像位置に配置されたＣＣＤカメラ２６と、ＣＣＤカメラ２６に接続された画像処理装置２８とを備える。さらに、モニター３０と、メインコントローラ３２と、ステージコントローラ３４とが設けられる。メインコントローラ３２は装置全体を制御し、ステージコントローラ３４はステージ１６及び支持部材１８を動かすための制御をする。
【００２１】
同軸落射照明装置２０を有する顕微鏡装置２２は、ステージ１６の基板支持面に対して斜めに配置され、対向照明装置２４はステージ１６の基板支持面の法線Ｎに関して顕微鏡装置２２とは反対側でステージ１６の基板支持面に対して斜めに配置される。顕微鏡装置２２はステージ１６の基板支持面に対して仰角αで配置され、対向照明装置２４は顕微鏡装置２２とは反対側でステージ１６の基板支持面に対して仰角αで配置される。同軸落射照明装置２０は顕微鏡装置２２の鏡筒内に配置された半透過ミラー２０ａを含む。
【００２２】
図２は、半導体素子１２が基板１４の上にないときに対向照明装置２４が使用される場合を示す。対向照明装置２４から出射した照明光はステージ１６上の基板１４の表面で正反射し、顕微鏡装置２２に入射し、半透過ミラー２０ａを透過してＣＣＤカメラ２６に向かう。ＣＣＤカメラ２６で取得した画像は画像処理装置２８で処理される。
【００２３】
図３は、半導体素子１２が基板１４の上にあるときに同軸落射照明装置２０が使用される場合を示す。同軸落射照明装置２０から出射した照明光は半透過ミラー２０ａで反射して顕微鏡装置２２の鏡筒内をステージ１６に支持された基板１４に向かって進む。照明光はステージ１６上の基板１４の表面及び半導体素子１２の側面で反射し、顕微鏡装置２２に入射し、半透過ミラー２０ａを透過してＣＣＤカメラ２６に向かう。ＣＣＤカメラ２６で取得した画像は画像処理装置２８で処理される。
【００２４】
図４は位置決め用マーク３６を有する基板１４の例を示す。基板１４及び半導体素子１２を斜めから観察すると、位置決め用マーク３６及び半導体素子１２の側面に映った位置決め用マーク３６の反射像３８が観察される。つまり、半導体素子１２の結晶の劈開面はミラー状であるので、位置決め用マーク３６の反射像３８が半導体素子１２の側面に映る。図５は半導体素子１２が基板１４に対して角度をなしている場合を示す。
【００２５】
組立作業において、基板１４をステージ１６に搭載し、基板１４の位置決めを行う。この場合、図２に示すように、半導体素子１２が基板１４の上又は近くの位置にない状態で、対向照明装置２４を使用して、顕微鏡装置２２で基板１４の表面を観察し、ＣＣＤカメラ２６で基板１４の位置決め用マーク３６の画像を取得しながら、基板１４の位置決めを行う。
【００２６】
それから、支持部材１８を動作させ、半導体素子１２を基板１４の上に移動させる。図３に示すように、今度は同軸落射照明装置２０を使用して、顕微鏡装置２２で基板１４の表面の位置決め用マーク３６及び半導体素子１２の側面の位置決め用マーク３６の反射像３８を観察し、ＣＣＤカメラ２６で位置決め用マーク３６の画像３６ａ（図８）及び反射像３８の画像３８ａ（図８）を取得する。
【００２７】
図６は基板１４及び半導体素子１２を上から見た平面図である。図７は基板１４及び半導体素子１２を横から見た側面図である。ここで、Ａ方向は基板１４を正面から見た方向である。ここでは、基板１４と半導体素子１２の側面１２ａとの間に角度θがあるものとする。また、位置決め用マーク３６と半導体素子１２の側面１２ａとの間のＡ方向の距離はＲであるとする。
【００２８】
図８及び図９は、基板１４及び半導体素子１２を斜め上から見た図である。つまり、図８及び図９は、顕微鏡装置２２が図６のＡ方向及び図７のＢ方向に配置された場合の、画像処理装置２８で取得した（モニター３０に表示される）位置決め用マーク３６の画像３６ａ及び反射像３８の画像３８ａを示す。位置決め用マーク３６の画像３６ａと反射像３８の画像３８ａとのＸ軸方向の距離ｍ、及び位置決め用マーク３６の画像３６ａと反射像３８の画像３８ａとのＹ軸方向の距離Ｌは、画面上から直接に求めることができる。また、基板１４と半導体素子１２の側面１２ａとの間の角度θ′も画面上から直接に求めることができる。図８及び図９のｍ、Ｌ、θ′と、図６のＲとθとの間には下記の関係がある。
【００２９】
ｍ＝Ｒｓｉｎ２θ                                    （１）
Ｌ＝Ｒ（１＋ｃｏｓ２θ）ｓｉｎα                    （２）
θ′＝ａｒｃＴａｎ（ｓｉｎθｓｉｎα／ｃｏｓθ）    （３）
これをＲ、θについて解くと、
Ｒ＝（Ｌ＋ｍ2 ｓｉｎ2 α／Ｌ）（２ｓｉｎα）        （４）
θ＝ａｒｃＴａｎ（ｍｓｉｎα／Ｌ）                  （５）
が得られる。この関係は図１のメインコントローラ３２に記憶されており、画像処理によりｍ、Ｌ、θ′を求めることにより、直ちにＲとθとを得ることができる。従って、半導体素子１２を基板１４に対して図６のＡ方向に所定量移動させ、θだけ回転させると、所望の位置決めを行うことができる。なお、上記の計算は、半導体素子１２が基板１４に接触した状態でＸＹ平面内で位置決めを行う例である。
【００３０】
Ａ方向とは垂直な方向での半導体素子１２の位置決めを行う必要がある場合には、半導体素子１２の側面１２ａに適切なマークを設けておくとよい。例えば、図１１は半導体素子１２の側面１２ａに凹部からなる２つのマーク４０を設けた例を示す。２つのマーク４０の間の中点４０ｃと位置決めマーク３６との間の距離ｄを求めることにより、Ａ方向とは垂直な方向での半導体素子１２の位置決めを行うことができる。また、半導体素子１２が基板１４の上方で基板１４に対してわずかな間隔を開けた位置にある状態でＸＹ平面内で位置決めを行うこともできる。
【００３１】
半導体素子１２が基板１４に対して位置決めされたら、ステージ１６に設けたヒーターを作動させ、半導体素子１２を基板１４にはんだ付けする。はんだは基板１４の表面に予め配置されていることができ、あるいは半導体素子１２と基板１４との間に後で充填されることができる。
図１０は基板１４に２つの位置決めマーク３８Ａ、３８Ｂを設けた例を示す図である。２つの位置決めマーク３８Ａ、３８Ｂの反射像３８Ａ、３８Ｂが半導体素子１２の側面１２ａに映る。この例によれば、位置決めマーク３６Ａ、３６Ｂの間の中点３６Ｃ及び位置決めマーク３６Ａ、３６Ｂを通る直線３６Ｄ、並びに反射像３８Ａ、３８Ｂの間の中点３８Ｃ及び反射像３８Ａ、３８Ｂを通る直線３８Ｄを求めることができる。直線３６Ｄと直線３８Ｄとの関係から、回転角度θ′を求めることができる。半導体素子１２と位置決めマーク間の距離は、中点３６Ｃ、３８Ｃ間の距離から求めることができる。
【００３２】
図１２に示されるように、基板１４の位置決めマーク３６は円形の形状をしているのが好ましい。位置決めマーク３６を円形にすることで、半導体素子１２及び基板１４の回転角度によらず観察される位置決めマーク３６の形状は同じになるため、認識が容易になる。
図１３に示されるように、基板１４の位置決めマーク３６は基板１４に特定の形状で形成されているのが好ましい。図１３においては、位置決めマーク３６は円形の凹部形状に形成される。このような位置決めマーク３６は基板１４をエッチングすることにより確実に且つ簡単に形成されることができる。しかし、位置決めマーク３６を凸部形状に形成することもできる。
【００３３】
図１４は位置決めマーク３６の他の例を示す図である。この場合、位置決め用マーク３６は基板１４に対して反射率の異なる材料又は形状で形成されている。つまり、位置決め用マーク３６は基板１４の反射率より高いあるいは低い反射率の材料又は形状で形成され、コントラストが高くなり、認識が容易になるようにする。
【００３４】
図１５から図２０は本発明の他の実施例を示す図である。この実施例においても、図１の半導体の製造装置１０を使用する。この実施例は、基板１４の位置決めマーク３６が半導体素子１２で隠れるような位置に形成されている場合に有効である。基板１４は円形の位置決めマーク３６とは別の直線状の構造４２を有する。直線状の構造４２は実施例においては基板１４の表面の構造の境界線を利用している。
【００３５】
半導体装置の組立において、図１５（Ａ）に示されるように、基板１４の円形の位置決めマーク３６を認識する。図１５（Ｂ）に示されるように、基板１４の直線状の構造４２を認識する。そこで、円形の位置決めマーク３６と直線状の構造４２の間の距離ｅを求める。次に、図１５（Ｃ）に示されるように、半導体素子１２を基板１２に載せ、円形の位置決めマーク３６が見える位置で、上記したのと同様に円形の位置決めマーク３６の画像及びその反射像３８の画像の関係から、半導体素子１２を仮調整する。このとき、半導体素子１２の回転は修正される。
【００３６】
図１６（Ａ）に示されるように、半導体素子１２をほぼ目的とする位置に移動する。このとき、円形の位置決めマーク３６は見えなくなる。次に、図１６（Ｂ）に示されるように、半導体素子１２の側面１２ａと直線状の構造４２の間の距離ｆを求める。次に、図１６（Ｃ）に示されるように、ｇ＝ｅ−ｆとなる量だけ、半導体素子１２をさらに動かす。
【００３７】
本組立方法では、半導体素子１２により基板１４の円形の位置決めマーク３６がかくれる前に、円形の位置決めマーク３６と直線状の構造４２のとの間の位置関係を計測し、この直線状の構造４２に対し、半導体素子１２の位置調整を行うことで、円形の位置決めマーク３６がかくれていても位置調整を確認することができる。また、直線状の構造４２の認識は基板毎に行うため、直線状の構造４２の形状によらず精度の高い調整が行える。
【００３８】
図１７から図２０は直線状の構造４２の位置の認識方法の例を示す図である。図１７においては、画面上に固定された直線４４と直線状の構造４２の交わる点を認識する。
図１８においては、円形の位置決めマーク３６の中心を通る直線４６と直線状の構造４２の交わる点を認識する。
【００３９】
図１９においては、直線状の構造４２と交わる位置に直線状の認識用マーク４８を作成し、これと直線状の構造４２の交わる点を認識する。
図２０においては、形状、位置の異なる複数の認識用マーク５０を作成し、このそれぞれと直線状の構造４２との相互位置を認識し、平均する。
図２１は上記した本発明による半導体装置の組立装置１０及び組立方法で製造された半導体装置６０を示す斜視図である。図２２は図２１の半導体装置６０を示す平面図である。半導体装置６０は、基板１４と、基板１４の表面に搭載された半導体素子１２とを備えている。基板１４は少なくとも１つの位置決め用マークを有する。
【００４０】
図２１及び図２２においては、少なくとも１つの位置決め用マークは２つの円形の位置決め用マーク３６Ａ、３６Ｂからなる。この半導体装置６０は図１０に示される半導体装置の最終形体に相当する。最終形体の半導体装置６０においては、２つの位置決め用マーク３６Ａ、３６Ｂは半導体素子１２の側面１２ａにほぼ平行な線上に位置する。
【００４１】
半導体装置６０の少なくとも１つの位置決め用マークは、図４から図９に示されるように、１つの位置決め用マーク３６であってもよい。また、少なくとも１つの位置決め用マークは、図１３を参照して説明したように、基板１４に凹凸等の特定の形状で形成されている位置決め用マーク３６であってもよい。また、少なくとも１つの位置決め用マークは、図１４を参照して説明したように、基板１４に対して反射率の異なる材料で形成されている位置決め用マーク３６であってもよい。
【００４２】
少なくとも１つの位置決め用マーク３６（３６Ａ、３６Ｂ）は、基板１４の表面の、半導体素子１２の側面１２ａに接するマーク設置エリア６２に設けられている。マーク設置エリア６２は、少なくとも１つの位置決め用マーク３６（３６Ａ、３６Ｂ）及び半導体素子１２の側面１２ａに映った少なくとも１つの位置決め用マークの反射像３８Ａ、３８Ｂとがともに観察できるように規定される。この場合、少なくとも１つの位置決め用マーク３６（３６Ａ、３６Ｂ）は半導体素子１２と重なっていず、半導体素子１２の側面１２ａから離れている。つまり、本発明の半導体装置の組立方法の原理においては、図６を参照して説明したように、少なくとも１つの位置決め用マーク３６（３６Ａ、３６Ｂ）と半導体素子１２の側面１２ａとの間の距離Ｒを計算し、その計算値に基づいて半導体素子１２の位置決めを行っている。
【００４３】
半導体素子１２の側面１２ａの高さがｐ、半導体素子１２の側面１２ａの幅がｑである場合、マーク設置エリア６２はｐ′×ｑ′の領域で簡単に定義することもできる。ここで、ｐ′＝ｐ／tan α、ｑ′＝ｑである。αは観察角度である。図２３において、矢印Ｂは観察方向を示し、観察角度αは基板１４の表面と観察方向Ｂとの間の角度である。観察角度αは０度から９０度の範囲の値をとることができる。基板１４が凹凸構造６４を含む場合には、観察方向Ｂは角度βの範囲に制限され、観察角度αはそれだけ狭くなる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基板上に素子を短時間で精度の高い調整組み立てが行える。また、調整用のマークは基板上に作成するため、小さな素子にマーク用のエリアを設けることが必要でなく、素子に対する負担が少なくてすむ。また、マークがかくれても、調整位置を確認することができる。こうして、基板に搭載された半導体素子を含む半導体装置が好便に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の半導体装置の組立装置を示す図である。
【図２】半導体素子が基板の上方にないときに対向照明装置が使用される場合を示す示す図である。
【図３】半導体素子が基板の上方にあるときに同軸落射照明装置が使用される場合を示す図である。
【図４】位置決め用マークを有する基板の例を示す図である。
【図５】半導体素子が基板に対して傾いている例を示す図である。
【図６】基板及び半導体素子を上から見た平面図である。
【図７】基板及び半導体素子を横から見た側面図である。
【図８】画像処理装置で取得した位置決め用マークの画像及び反射像の画像を示す図である。
【図９】図８の拡大図である。
【図１０】基板に２つの位置決めマークを設けた例を示す図である。
【図１１】半導体素子の側面に凹部からなる２つのマークを設けた例を示す図である。
【図１２】基板の位置決めマークの形状を示す平面図である。
【図１３】基板の位置決めマークの形状を示す断面図である。
【図１４】基板の位置決めマークの他の形状を示す斜視図である。
【図１５】本発明の実施例の半導体装置の組立方法を示す図である。
【図１６】図１５の工程の後の工程を示す図である。
【図１７】直線状の構造の位置の認識方法の例を示す図である。
【図１８】直線状の構造の位置の認識方法の他の例を示す図である。
【図１９】直線状の構造の位置の認識方法の他の例を示す図である。
【図２０】直線状の構造の位置の認識方法の他の例を示す図である。
【図２１】本発明による半導体装置の組立装置及び組立方法で製造された半導体装置を示す斜視図である。
【図２２】図２１の半導体装置を示す平面図である。
【図２３】半導体装置の側面図である。
【符号の説明】
１０…組立装置
１２…半導体素子
１４…基板
１６…ステージ
１８…支持部材
２０…同軸落射照明装置
２２…顕微鏡装置
２４…対向照明装置
２６…ＣＣＤカメラ
２８…画像処理装置
３６…位置決め用マーク
３８…反射像
６０…半導体装置
６２…マーク設置エリア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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