特許 7604481 コンポーネントハンドラ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-13

(45)【発行日】2024-12-23

(54)【発明の名称】コンポーネントハンドラ

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20241216BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20241216BHJP

   H01L 21/50 20060101ALI20241216BHJP

   H01L 21/68 20060101ALI20241216BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

H01L21/68 N

H01L21/50 C

H01L21/68 G

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2022525580

(86)(22)【出願日】2019-11-08

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-03-06

(86)【国際出願番号】 SG2019050547

(87)【国際公開番号】W WO2021091478

(87)【国際公開日】2021-05-14

【審査請求日】2022-11-02

(73)【特許権者】

【識別番号】511157572

【氏名又は名称】セミコンダクター テクノロジーズ アンド インストゥルメンツ ピーティーイー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】チン・フォン・ハン

【審査官】杢 哲次

(56)【参考文献】

【文献】特許第５８９２６６９（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開平１－２５０８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００５３６７１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１７－０００６３４３（ＫＲ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５１６０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２００７－００５９６５４（ＫＲ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０５７４６９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０７８６３３１４（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１９９８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－４８１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／５０

Ｈ０１Ｌ ２１／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンポーネントを取り扱うためのシステムであって、
－ターレット組立体であって、
・水平軸回りに回転可能なターレットと、
・前記ターレットに取り付けられかつ前記ターレットの周囲に配列された複数のエンドエフェクタであって、当該エンドエフェクタが前記水平軸から径方向で揃えられている、エンドエフェクタと、
を備える、ターレット組立体と；
－源基板を回収位置まで移動させるように構成された支持組立体であって、前記ターレット組立体の下方に配設され、それにより、複数の前記エンドエフェクタのうちの前記エンドエフェクタが前記源基板のＸＹθ座標位置において前記コンポーネントの上方で垂直下方を向く方向に位置付けられており、前記エンドエフェクタが、前記エンドエフェクタが前記回収位置まで回転されると、前記源基板からコンポーネントを回収するように構成されており、前記源基板にある前記コンポーネントのＸＹθ座標位置が前記源基板のデジタルマップにおいて特定されている、支持組立体と、
－前記水平軸から径方向で揃えられ、前記エンドエフェクタが画像捕捉位置にあるときに、前記ターレットの回転中に前記エンドエフェクタによって回収された前記コンポーネントの画像を捕捉するように構成された画像捕捉デバイスと、
算出モジュールと、
を備え、
前記算出モジュールが、
前記画像から、前記デジタルマップにおけるＸＹθ座標位置に対する前記源基板にある前記コンポーネントの実際の位置を決定し、
前記源基板の前記デジタルマップに対する前記コンポーネントの実際の位置の位置ズレを算出し、
コンポーネント移送組立体のコンポーネント移送媒体に前記コンポーネントを配置するための修正位置を算出する、
ように構成されており、
前記コンポーネント移送組立体が、
前記コンポーネントを前記エンドエフェクタから解放するために前記源基板から回収された前記コンポーネントを有する前記エンドエフェクタが垂直上方を向く方向に位置付けられているように、前記ターレット組立体の上方に配置されており、
前記エンドエフェクタが解放位置にあるときに前記エンドエフェクタが前記コンポーネント移送媒体における前記修正位置において前記コンポーネントを解放できるように、前記コンポーネント移送媒体を前記解放位置まで移動させるように構成されている、
ことを特徴とするシステム。

【請求項2】

前記源基板が、複数の前記コンポーネントを含み、
前記デジタルマップが、前記源基板にある前記コンポーネントそれぞれのＸＹθ座標を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記源基板の前記デジタルマップが、欠陥のあるダイの場所を含むことを特徴とする請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

動作中に、前記ターレットが、第１の方向に回転され、
複数の前記エンドエフェクタのうち一の前記エンドエフェクタが前記回収位置にあると、前記一のエンドエフェクタが、複数の前記コンポーネントのうち一の前記コンポーネントを、前記デジタルマップからの前記一のコンポーネントのＸＹθ座標位置に基づいて、回収するように構成されており、
前記一のエンドエフェクタが前記画像捕捉位置にあると、画像捕捉モジュールが、前記一のコンポーネントの画像を捕捉し、
前記算出モジュールが、
前記源基板における前記一のコンポーネントの実際の位置を決定し、
前記源基板の前記デジタルマップに対する前記一のコンポーネントの前記実際の位置の位置ズレを算出し、
前記一のコンポーネントを前記コンポーネント移送媒体に配置するために前記修正位置を算出し、
前記一のエンドエフェクタが前記解放位置にあると、前記一のエンドエフェクタが、前記一のコンポーネントの前記修正位置において前記一のコンポーネントを前記コンポーネント移送媒体に解放するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

位置ズレを修正するために前記コンポーネント移送組立体を作動させるためのコンポーネント移送作動機構と、
前記源基板の前記コンポーネントを前記エンドエフェクタに対して位置合わせするように前記支持組立体を作動させるための支持作動機構と、
をさらに備え、
前記支持組立体が、前記源基板を支持するための高平坦または超平坦ウエハテーブルを備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

複数の前記エンドエフェクタが、第１の前記エンドエフェクタ及び第２の前記エンドエフェクタを備え、それにより、前記ターレットの回転の一例において、
前記第１のエンドエフェクタが、第１の前記コンポーネントを前記コンポーネント移送媒体に垂直方向で配置するような位置にあり、
前記第２のエンドエフェクタが、第２の前記コンポーネントを前記源基板から垂直方向で取るような位置にあり、
前記エンドエフェクタそれぞれが、吸引ノズルを備えることを特徴とする請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

複数の前記エンドエフェクタが、第３の前記エンドエフェクタをさらに備え、それにより、前記ターレットの回転の一例において、前記第３のエンドエフェクタが、第３の前記コンポーネントを保持しておりかつ前記第３のコンポーネントの画像を捕捉する位置にあることを特徴とする請求項６に記載のシステム。

【請求項8】

コンポーネントを取り扱うための方法であって、
－支持組立体に支持された源基板を回収位置まで移動させるステップであって、前記支持組立体をターレット組立体の下方に位置付け、それにより、前記回収位置にある前記源基板から前記コンポーネントを回収するために、複数のエンドエフェクタのうち一の前記エンドエフェクタを前記源基板のＸＹθ座標位置において前記源基板にある前記コンポーネントの上方で垂直下方を向く方向に位置付け、デジタルマップが、前記源基板にある前記コンポーネントのＸＹθ座標位置を含む、ステップと、
－水平軸回りに前記ターレット組立体のターレットを回転させるステップであって、複数の前記エンドエフェクタが、前記ターレットに取り付けられかつ前記ターレットの周囲に配列されており、前記水平軸から径方向で揃えられており、前記ターレットを回転させることが、前記源基板から回収した前記コンポーネントを有する前記エンドエフェクタを画像捕捉位置まで回転させる、ステップと、
－前記エンドエフェクタが画像捕捉デバイスによる前記画像捕捉位置に位置付けられているときに、前記エンドエフェクタによって保持された前記コンポーネントの画像を捕捉するステップと、
－算出モジュールによって前記画像を解析するステップであって、
・前記源基板の前記コンポーネントの実際の位置を決定するステップと、
・前記源基板の前記デジタルマップに対する前記コンポーネントの実際の位置の位置ズレを算出するステップと、
・コンポーネント移送組立体のコンポーネント移送媒体に前記コンポーネントを配置するための修正位置を算出する、
ステップと、
－前記コンポーネント移送組立体の前記コンポーネント移送媒体をコンポーネント解放位置まで移動させるステップであって、前記コンポーネント解放位置が、前記コンポーネントを前記コンポーネント移送媒体に配置するための前記修正位置に対応する、ステップと、
－前記エンドエフェクタが前記コンポーネント解放位置における位置にあるように前記ターレットを回転させるステップであって、前記エンドエフェクタから前記コンポーネントを前記コンポーネント移送媒体の前記修正位置において前記コンポーネント移送媒体へ解放するために、前記エンドエフェクタが垂直上方を向く方向に位置付けられる、ステップと、
を備えることを特徴とする方法。

【請求項9】

前記源基板が、複数のコンポーネントを含み、
前記デジタルマップに含まれる前記コンポーネントそれぞれのＸＹθ座標が、前記源基板のあらかじめ決定したデータを参照することを特徴とする請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記源基板の前記デジタルマップが、欠陥のあるダイの場所を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。

【請求項11】

動作中に、
前記ターレットを第１の方向に回転させそれにより前記コンポーネントを有する前記エンドエフェクタが前記画像捕捉位置に位置付けると、複数の前記エンドエフェクタのうち次（ｘ＋１）の前記エンドエフェクタが前記回収位置に位置付けられて前記源基板にある次（ｘ＋１）の前記コンポーネントを取るステップであって、前記源基板が、前記デジタルマップから前記次のコンポーネントのＸＹθ座標位置に対応する前記回収位置まで移動される、ステップと、
前記ターレットを前記第１の方向に回転させそれにより前記コンポーネントを有する前記エンドエフェクタを前記コンポーネント解放位置に位置付けると、前記次のエンドエフェクタが前記画像捕捉位置に位置付けられ、複数の前記エンドエフェクタのうち次の次（ｘ＋２）の前記エンドエフェクタが前記回収位置に位置付けられて前記源基板にある次の次（ｘ＋２）の前記コンポーネントを回収するステップと、
前記ターレットを前記第１の方向に回転させそれにより前記コンポーネントを有する前記次のエンドエフェクタを前記コンポーネント解放位置に位置付けると、前記次の次のエンドエフェクタが前記画像捕捉位置に位置付けられるステップと、
を備え、
複数の前記エンドエフェクタが、前記回収位置、前記画像捕捉位置及び前記コンポーネント解放位置にあるときに、連続的に、コンポーネントとの回収、撮像及び解放を行うことを特徴とする請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記コンポーネント移送媒体を前記コンポーネント解放位置へ移動させるステップが、前記コンポーネント移送組立体を作動させて前記コンポーネント移送媒体を前記コンポーネント解放位置へ移動させるステップを備えることを特徴とする請求項８に記載の方法。

【請求項13】

前記源基板を前記回収位置へ移動させるステップが、前記源基板の前記コンポーネントを前記エンドエフェクタに揃えるために前記支持組立体を作動させるステップを備えることを特徴とする請求項８に記載の方法。

【請求項14】

前記ターレットと共に複数の前記エンドエフェクタのうち第１の前記エンドエフェクタ及び第２の前記エンドエフェクタを回転させるステップを備え、それにより、前記回転の一例において、
前記第１のエンドエフェクタが、第１の前記コンポーネントを前記コンポーネント移送媒体に垂直方向で配置するための前記コンポーネント解放位置にあり、
前記第２のエンドエフェクタが、第２の前記コンポーネントを前記源基板から垂直方向で取るための前記回収位置にあり、
前記第１及び第２のエンドエフェクタそれぞれが、吸引ノズルを備えることを特徴とする請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記ターレットと共に複数の前記エンドエフェクタのうち第３の前記エンドエフェクタを回転させるステップをさらに備え、それにより、前記回転の一例において、前記第３のエンドエフェクタが、第３の前記コンポーネントを保持しておりかつ前記第３のコンポーネントの画像を捕捉する位置にあることを特徴とする請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記源基板が、複数のコンポーネントを有する半導体ウエハを備え、
前記コンポーネントが、半導体ダイである、かつ／または
前記コンポーネント移送媒体がダイ接着フィルムを備えることを特徴とする請求項８に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、全体として、コンポーネントハンドラに関する。より詳しくは、本開示は、回転可能ターレットを用いて例えば半導体ダイなどのコンポーネントを取り扱うための様々な実施形態にかかるシステム及び方法を説明する。

【背景技術】

【0002】

半導体集積回路のような半導体製品は、一般的に、ウエハ形態でまたはパッケージ形態で製造され、半導体ダイのような複数のコンポーネントへ単体化される（ダイシングされる）(singulated)。単体化コンポーネントは、主として、コンポーネントをパッケージして流通させるまでさらなる処理ステップを受ける。処理ステップそれぞれは、異なるかつ別個の処理ステーションで及び／または異なる処理モジュールによって発生し得る。従来、コンポーネントそれぞれは、第１位置においてまず取り上げられ、移送媒体上の第２位置において開放される前に様々な処理ステーション間で移送される。コンポーネントは、処理要求に応じて、運動している間にまたは処理ステーションで一時静止しているときに、処理ステーションで処理される。様々な処理の間に、単体化コンポーネントは、主として、バッチで、一のステーションから他のステーションへ移送される。コンポーネントは、主として、自動化された、小型なかつ高速な環境で移送され、それにより、コンポーネントへの損傷の危険性を最小化すること、及び、コンポーネントを移送している間に高い処理量及び精度を実現すること、が重要である。

【0003】

コンポーネントを取り扱って移送するための半導体産業で既知のいくつかの既存のデバイスは、特許文献１で説明されるテープ・リール組立体及びコンポーネントハンドラを有する。コンポーネントハンドラは、モータによって駆動されるフリッパ機構を有する回転式コンポーネントハンドラである。フリッパは、カム・フォロワ機構を用いて、フリッパヘッドを回収位置から開放位置まで反転させる。このコンポーネントハンドラの一の問題は、フリッパ機構の高回転速度がカム・フォロワ機構に高い摩擦力をかけ、それにより、カム・フォロワ機構の寿命を時期尚早に短縮すること、である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２００９／１２８７９０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

したがって、上記問題及び／欠点のうちの少なくとも１つを解決するまたは緩和するために、改良したコンポーネントハンドラを提供することへの必要性がある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の第１態様によれば、コンポーネントを取り扱うためのシステムがある。このシステムは、ターレット組立体を備え、このターレット組立体は：水平軸回りに回転可能なターレットと；ターレットに取り付けられかつターレットの周囲に配列された複数のエンドエフェクタであって、エンドエフェクタが水平軸から径方向で揃えられている、エンドエフェクタと；を備える。システムは：単体化コンポーネントを備える源基板を支持するように構成された支持組立体であって、ターレット組立体に対して垂直に配列された、支持組立体と；エンドエフェクタから単体化コンポーネントを受領するためのコンポーネント移送媒体を支持するように構成されたコンポーネント移送組立体であって、ターレット組立体に対して垂直に配列されている、コンポーネント移送組立体と；をさらに備える。ターレット組立体は、支持組立体とコンポーネント移送組立体との間に配設されており、ターレットの回転中に、エンドエフェクタは、継続的に、単体化コンポーネントを源基板から取り、取った単体化コンポーネントをコンポーネント移送媒体に配置する。

【0007】

本開示の第２態様によれば、コンポーネントを取り扱うための方法がある。この方法は：ターレット組立体に対して垂直に配列された支持組立体で源基板を支持するステップであって、源基板が単体化コンポーネントを備える、ステップと；ターレット組立体に対して垂直に配列されたコンポーネント移送組立体でコンポーネント移送媒体を支持するステップであって、コンポーネント移送媒体が、ターレット組立体の複数のエンドエフェクタから単体化コンポーネントを受領する、ステップと；水平軸回りにターレット組立体のターレットを回転させるステップであって、エンドエフェクタが、ターレットに取り付けられかつターレットの周囲に配列されており、水平軸から径方向で揃えられている、ステップと；ターレットの回転中に、エンドエフェクタを作動させて、継続的に、源基板から単体化コンポーネントを取り、コンポーネント移送媒体に取った単体化コンポーネントを配置するステップと；を備え、ターレット組立体が、支持組立体とコンポーネント移送組立体との間に配設されている。

【0008】

本開示の第３態様によれば、コンポーネントを取り扱うためのターレット組立体がある。このターレット組立体は：水平軸回りに回転可能なターレットと；ターレットに取り付けられかつターレットの周囲に配列された複数のエンドエフェクタであって、エンドエフェクタが水平軸から径方向で揃えられている、エンドエフェクタと；を備え、ターレットの回転中において、エンドエフェクタが、継続的に、源基板から単体化コンポーネントを取り、取った単体化コンポーネントをコンポーネント移送媒体に配置し、源基板、ターレット組立体及びコンポーネント移送媒体が、互いに対して垂直に配列されており、ターレット組立体が、源基板とコンポーネント移送媒体との間に配設されている。

【0009】

このように、本開示にかかるコンポーネントハンドラを本明細書に開示する。本開示の様々な特徴、態様及び利点は、添付の図面と共に、非限定的な例のみのために、本開示の実施形態にかかる以下の詳細な説明からより明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示のいくつかの実施形態にかかるコンポーネントを取り扱うためのシステムを示す概略図である。

【図2】本開示のいくつかの実施形態にかかるコンポーネントを取り扱うための方法を示すフローチャートである。

【図3】本開示のいくつかの実施形態にかかるコンポーネントを取り扱うためのエンドエフェクタを示す概略図である。

【図4】本開示のいくつかの実施形態にかかるコンポーネントを取り扱うためのシステムを示す別の概略図である。

【図5】本開示のいくつかの実施形態にかかるコンポーネントを取り扱うためのシステムを示す別の概略図である。

【図6】本開示のいくつかの実施形態にかかるコンポーネントを取り扱うためのシステムを示す別の概略図である。

【図7A】本開示のいくつかの実施形態にかかるコンポーネントを取り扱うためのシステムの段階を示す概略図である。

【図7B】同じく、本開示のいくつかの実施形態にかかるコンポーネントを取り扱うためのシステムの段階を示す概略図である。

【図7C】同じく、本開示のいくつかの実施形態にかかるコンポーネントを取り扱うためのシステムの段階を示す概略図である。

【図7D】同じく、本開示のいくつかの実施形態にかかるコンポーネントを取り扱うためのシステムの段階を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

簡潔性及び明確性を目的として、本開示の実施形態の説明は、図面に従ったコンポーネントハンドラに向けられる。本開示の態様を本明細書で提供した実施形態と併せて説明する一方、理解されることは、これら態様が本開示をこれら実施形態に限定することを意図していないこと、である。それどころか、本開示は、本明細書で説明する実施形態に対する代替、改変及び均等物をカバーすることを意図しており、これら代替、改変及び均等物は、添付の特許請求の範囲によって規定されるような本開示の範囲内に含まれる。さらに、以下の詳細な説明において、本開示の完全な理解を提供するために具体的な詳細を提供している。しかしながら、当該分野で通常の技量を有する個人、すなわち当業者が認識することは、具体的な詳細を用いずに及び／または特有の実施形態の態様の組合せから発した複数の詳細を用いて本開示を実行し得ること、である。複数の例において、本開示の実施形態の態様を不必要に目立たなくしないように、周知のシステム、方法、手順及びコンポーネントを詳細には説明しない。

【0012】

本開示の実施形態において、特定の要素の描写または特有の図面における特有の参照符号もしくはこの図面対応する記述的な材料における参照の配慮もしくは使用は、別の図面またはこの図面に対応する記述的な材料において特定された同一物、均等物または類似の要素もしくは参照符号を含み得る。

【0013】

「一実施形態／例」、「別の実施形態／例」、「いくつかの実施形態／例」、「いくつかの他の実施形態／例」などへの記載は、そのように説明された実施形態／例が特有の機能、構造、特性、性質、要素または限定を有することを示しているが、全ての実施形態／例がその特有の機能、構造、特性、性質、要素または限定を有することを示してはいない。さらに、「一実施形態／例において」または「別の実施形態／例において」の文言の繰り返しの使用は、同じ実施形態／例に必ずしも言及していない。

【0014】

用語「備える(comprising)」、「有する(including)」、「有する(having)」などは、実施形態で挙げられた機能／要素／ステップ以外の他の機能／要素／ステップの存在を排除しない。相互に異なる実施形態における特定の機能／要素／ステップの記載は、これら機能／要素／ステップの組合せがある実施形態で使用できないことを示してはいない。

【0015】

本明細書で使用されるように、用語「a」及び「an」は、１以上として定義される。図面または関連する文章における「／」の使用は、特に示さない限り、「及び／または」を意味すると理解される。用語「組」は、要素の非空かつ有限の団体として定義されており、この団体は、既知の数学的定義に従って、少なくとも１つのカーディナリティを数学的に示す（例えば、本明細書で定義されるような組は、一のユニット、一重項もしくは単一要素組、または、複数要素組に対応し得る）。本明細書における特有の数値または値範囲の記載は、おおよその数値もしくは値範囲を含むまたはおおよその数値もしくは値範囲であると理解される。本明細書で使用するように、用語「第１」、「第２」、「第３」、「第４」などは、単なるラベルまたは識別子として使用されており、数値的な要件をこれらに関連する用語に定めることを意図していない。本明細書で使用されるように、用語「互いに」は、２以上の要素間の相互関係を示す。

【0016】

本開示の代表的なまたは例示的な実施形態において、図１に示すように、コンポーネント１０２を取り扱うためのシステム１００がある。システム１００は、ターレット組立体２００と、ターレット組立体２００に垂直に配列された支持組立体３００と、ターレット組立体２００に垂直に配列されたコンポーネント移送組立体４００と、を有する。具体的には、ターレット組立体２００は、支持組立体３００とコンポーネント移送組立体４００との間に配設されている。多くの実施形態において、支持組立体３００は、ターレット組立体２００の下方に配設されており、コンポーネント移送組立体４００は、ターレット組立体２００の上方に配設されている。

【0017】

ターレット組立体２００は、支持組立体３００から単体化したすなわち別個のコンポーネント１０２を取りまたは回収し、取った単体化コンポーネント１０２をコンポーネント移送組立体４００に向けて移送し、取った単体化コンポーネント１０２をコンポーネント移送組立体４００に配置するまたは解放するように構成されている。単体化コンポーネント１０２は、半導体または集積回路のダイ、チップまたはパッケージであり得る。

【0018】

ターレット組立体２００は、水平軸２０４回りに回転可能なターレット２０２を有する。図１に示すように、水平軸２０４は、Ｙ軸を称し、ターレット２０２は、ＸＺ平面で回転可能である。ターレット組立体２００は、ターレット２０２の周囲に取り付けられかつ配列された複数のエンドエフェクタ２０６をさらに有する。エンドエフェクタ２０６は、単体化コンポーネント１０２を取って配置するように構成されている。さらに、エンドエフェクタ２０６は、水平軸２０４から径方向で揃えられており、それにより、単体化コンポーネント１０２を取って配置することは、ターレット２０２の径方向に沿っている。エンドエフェクタ２０６は、同様に、単体化コンポーネント１０２を回収して解放するためのピックアップヘッドを有するピックアンドプレース装置と称しる。

【0019】

支持組立体３００は、単体化コンポーネント１０２を有する源基板３０２を支持するように構成されている。多くの実施形態において、源基板３０２は、コンポーネント１０２として単体化された半導体を有する半導体ウエハである。支持組立体３００は、単体化されたウエハを支持するためのウエハ支持もしくは維持構造体のような、源基板３０２を支持するための支持部分３０４を有する。ウエハ支持構造体は、高平坦または超平坦支持面を有するウエハテーブルのようなウエハテーブルであり得る。ウエハ及び／またはコンポーネント１０２は、当業者によってすぐ理解され得るように、フィルムフレーム、粘着薄膜、粘着テープまたはベースプレートのようなウエハ支持媒体によってウエハテーブルに支持され得る。

【0020】

いくつかの実施形態において、支持部分３０４は、源基板３０２を支持部分３０４に一致させることを容易にするための複数の吸引ポートを有する。吸引ポートは、コンポーネント１０２を回収するために支持部分３０４を保持するように稼働され得、廃棄または処分のために源基板３０２を解放するように稼働停止され得る。想定されることは、源基板３０２を支持部分３０４に係合させるまたは保持させるための他の手段があり得ること、である。例えば、吸引ポートに替えて、支持部分３０４の内部に形成された多孔質部分があり得る。多孔質部分は、陰圧または陽圧にさらされることが可能であり、当業者によってすぐ理解され得るように、吸引ポートと同じ機能を果たす。

【0021】

いくつかの実施形態において、支持組立体３００を作動させるための支持作動機構３０６があり、エンドエフェクタ２０６のための源基板３０２を移動させて単体化コンポーネント１０２を取る。具体的には、支持作動機構３０６は、次のエンドエフェクタ２０６によって取るために源基板３０２を移動させて次の単体化コンポーネント１０２を位置付ける。支持作動機構３０６は、支持組立体３００の一部であり得るまたは支持組立体３００に別個に接続され得る。例えば、支持作動機構３０６は、支持部分３０４に連結されておりまたは支持部分と一体化されており、支持部分３０４を作動させてそれにより源基板３０２を移動させる。いくつかの実施形態において、支持組立体３００は、（支持部分３０４と協働し得る）排出機構を有しており、コンポーネント１０２を取る際にエンドエフェクタ２０６を補助する。例えば、排出機構は、コンポーネント１０２を源基板３０２からエンドエフェクタ２０６に向けて垂直に押すための排出ピンを有し得る。このような排出機構は、当業者によってすぐに理解される態様で構成され得る。

【0022】

コンポーネント移送組立体４００は、エンドエフェクタ２０６から単体化コンポーネント１０２を受領するためのコンポーネント移送媒体４０２を支持するように構成されている。このため、エンドエフェクタは、単体化コンポーネント１０２を源基板３０２からコンポーネント移送媒体４０２まで移送する。多くの実施形態において、コンポーネント移送媒体４０２は、当業者によってすぐ理解されるように、フィルムフレームに装着されたダイ取付フィルムであって解放されるコンポーネント１０２をこのダイ取付フィルムに容易に取付可能なダイ取付フィルムのようなフィルムまたは薄膜である。

【0023】

コンポーネント移送組立体４００は、コンポーネント移送媒体４０２をしっかりと保持するための保持部分４０４を有し得る。いくつかの実施形態において、保持部分４０４は、保持部分４０４の内部に形成された多孔質部分を有しており、この多孔質部分は、コンポーネント移送媒体４０２を保持部分４０４の表面に一致させることを容易にするために陰圧または陽圧にさらされることができる。保持部分４０４における陰圧は、コンポーネント１０２を配置するためにコンポーネント移送媒体４０２を保持するように稼働され得、その後の処理ステージへ移送するためにコンポーネント移送媒体４０２を解放するように稼働解除され得る。多孔質部分は、真空源と流体連通している。陰圧は、コンポーネント移送媒体４０２を保持部分４０４に対して密接してほぼ平坦に保持できるようにする。これにより、コンポーネント移送媒体４０２の底部保持面に配置されたコンポーネント１０２の集合重量に起因してコンポーネント移送媒体４０２が弛むことを防止するまたは少なくとも低減する。この配列により、有利には、ターレット組立体２００に対するコンポーネント移送組立体４００の垂直位置及び高さがコンポーネント移送媒体４０２の弛みによって影響されないまたは影響が最小限になることを保証する。多孔質部分を保持部分４０４に関して説明したが、想定されることは、コンポーネント移送媒体４０２に係合するまたはコンポーネント移送媒体を保持してコンポーネント移送媒体が弛むことを防止するまたは低減するための他の手段があり得ること、である。

【0024】

いくつかの実施形態において、コンポーネント移送作動機構４０６は、コンポーネント移送組立体４００を作動させてエンドエフェクタ２０６に関してコンポーネント移送媒体４０２を移動させ、単体化コンポーネント１０２を配置するためにある。具体的には、コンポーネント移送作動機構４０６は、コンポーネント移送媒体４０２を移動させ、次のエンドエフェクタ２０６によって次の単体化コンポーネント１０２を配置するためにこのコンポーネント移送媒体を位置決めする。コンポーネント移送作動機構４０６は、コンポーネント移送組立体４００の一部であり得るまたはコンポーネント移送組立体４００に別個に接続され得る。例えば、コンポーネント移送作動機構４０６は、保持部分４０４に連結されておりまたは保持部分と一体化されており、保持部分４０４を作動させ、それにより、コンポーネント移送媒体４０２を移動させる。

【0025】

本開示の代表的なまたは例示的な実施形態において、方法５００は、図２を参照して、コンポーネント１０２を取り扱うためのシステム１００によって実行される。ステップ５０２において、源基板３０２は、ターレット組立体２００に対して垂直に配列された支持組立体３００に支持されており、源基板３０２は、単体化コンポーネント１０２を有する。ステップ５０４において、コンポーネント移送媒体４０２は、ターレット組立体２００に対して垂直に配列されたコンポーネント移送組立体４００に支持されており、コンポーネント移送媒体４０２は、単体化コンポーネント１０２をターレット組立体２００の複数のエンドエフェクタ２０６から受領する。

【0026】

ステップ５０６において、ターレット組立体２００のターレット２０２は、水平軸２０４回りに回転され、エンドエフェクタ２０６は、ターレット２０２の周辺に取り付けられかつ配列され、そして水平軸２０４から径方向で揃えられている。ステップ５０８において、ターレット２０２が回転している間、エンドエフェクタ２０６は、作動されて源基板３０２から単体化コンポーネント１０２を継続的に取り、取った単体化コンポーネント１０２をコンポーネント移送媒体４０２に配置する。

【0027】

ターレット組立体２００は、支持組立体３００とコンポーネント移送組立体４００との間に配設されており、このため、エンドエフェクタ２０６を用いて、源基板３０２から直接コンポーネント１０２を回収してコンポーネント移送媒体４０２上に解放する。多くの実施形態において、ターレット組立体２００は、このターレット組立体の下方に配設された支持組立体３００からコンポーネント１０２を回収し、このターレット組立体の上方に配設されたコンポーネント移送組立体４００にコンポーネントを移送する。コンポーネント１０２の回収及び解放は、ターレット２０２の継続的な回転中に実行され、コンポーネント１０２の取り及び配置中のインターバルにおいて休止し、それにより、これらコンポーネントは、ターレット２０２が回転している間に継続的に移送される。

【0028】

ターレット２０２は、時計回りの態様でまたは反時計回りの態様で回転するように構成可能であり得るが、システム１００の様々な部分は、回転方向に従って再構成され得る。ターレット２０２は、同様に、このターレットの回転速度を調整するように構成可能であり得る。ターレット２０２の回転中において、ターレット２０２は、コンポーネント１０２を取るために載積位置において及びコンポーネント１０２を配置するために載積解除位置において回転を休止する。ターレット２０２が載積位置から載積解除位置まで継続的に回転して支持組立体３００からコンポーネント移送組立体４００までコンポーネント１０２を移送している間、ターレット２０２は、移送中にコンポーネント１０２に対して他の処理を実行するためなど、移送中の様々な段階及びステップで回転を休止し得る。いくつかの実施形態において、載積位置と載積解除位置との間の所定位置であって以下で詳述するように位置合わせのための画像捕捉位置のような所定位置おいて回転を休止する。

【0029】

いくつかの実施形態において、ターレット２０２は、ほぼ円形であり、それにより、エンドエフェクタ２０６は、水平軸２０４から径方向で等距離にある。水平軸２０４は、地面に対するＸＺ平面にすなわち地面に対して平行に位置する。回転可能なターレット２０２を配置することは、有利には、地面への設置面積を低減し、システム１００をより小型化することができる。ターレット２０２を水平軸２０４に対して回転させることの別の利点は、回収／取上ステップ及び解放／配置ステップ中に垂直軸ターレットにおいて発生しかつエンドエフェクタにおける垂直力によって引き起こされる傾向がある振動によりターレット組立体２００が受ける影響がより小さくなること、である。ターレット組立体２００は、任意でターレット２０２を回転させるための伝達機構と協働する回転式アクチュエータまたは他のタイプの作動機構のような作動機構を有する。多くの実施形態において、ターレット組立体２００は、ターレット２０２を回転させるためのモータを有する。モータは、バッテリ駆動式または給電式であり得、ステップモータまたはサーボモータであり得る。モータまたは作動機構は、制御された態様でターレット２０２を回転させるように構成されており、それにより、ターレット２０２は、回転し、コンポーネント１０２を取る及び配置するインターバルにおいて休止する。想定されることは、ターレットの回転または角度方向変位を発効させるための他のタイプのモータまたは作動機構があり得ること、である。

【0030】

ターレット組立体２００は、所望数のエンドエフェクタ２０６をターレット２０２で保持するように構成することができ得る。エンドエフェクタ２０６の数は、ターレット２０２の周囲に配列されるように取り付けられた２、３または４のエンドエフェクタ２０６のように、システム１００の所望処理量に合致するようにあらかじめ設定され得る。エンドエフェクタ２０６の数を多くすれば、ターレット２０２が回転する際の処理量が増加するが、連続的なエンドエフェクタ２０６間の角度方向変位が小さくなり、このため、エンドエフェクタ２０６による単体化コンポーネント１０２の回収及び解放速度が増加する。想定されることは、エンドエフェクタ２０６の数が、所望の処理量に基づいて当業者によって算出され得ること、である。

【0031】

また、ターレット組立体２００は、ターレット２０２に関する半径に関して構成されることが可能であり得、それにより、エンドエフェクタ２０６は、より短い半径またはより長い半径で水平軸２０４回りに回転するように構成されることが可能である。ターレット２０２は、エンドエフェクタの重量及び／または慣性質量を低減するための所定の機能または素子を有するように設計され、ターレット組立体２００の効率を改善し得る。このような設計特徴または素子は、当業者によって迅速に理解される。

【0032】

図３を参照すると、エンドエフェクタ２０６それぞれは、単体化コンポーネント１０２を取って配置するためのピックアップヘッド２０８を有する。いくつかの実施形態において、ピックアップヘッド２０８は、吸引先端部もしくはノズルまたはコンポーネント１０２を回収し保持しそして解放するための任意の適切なタイプのコンポーネントグリッパを有する。例えば、ピックアップヘッド２０８それぞれは、流体源（例えば、空圧源もしくは液圧源またはこれらの組合せ）に流体接続された吸引ノズルであり、それにより、陰のまたは正の流体圧力、例えば真空圧は、コンポーネント１０２を回収して解放するために作動され得る。

【0033】

ピックアップヘッド２０８は、回収ステップ中にコンポーネント１０２と接触する点においてコンポーネント１０２に所定力をかけ得る。この力により、コンポーネント１０２は、ピックアップヘッド２０８によって安定して保持されまたは把持され、コンポーネント１０２が損傷する危険性を防止するまたは緩和することが可能となる。この力がないと、源基板３０２のコンポーネント１０２の位置ズレに起因してこのような損傷が発生し得、この位置ズレは、ピックアップヘッド２０８とコンポーネント１０２との間の接触不良を結果として生じ得、コンポーネント１０２は、ピックアップヘッド２０８によって正確には保持されない。位置ズレは、支持組立体３００に対するＸ軸、Ｙ軸及び／またはＸＹ平面における傾斜角度に沿う源基板３０２の１以上の位置ズレを含み得る。

【0034】

センサは、ピックアップヘッド２０８に位置し、回収ステップ中にピックアップヘッド２０８がコンポーネント１０２にかける力を測定するように構成され得る。力は、センサの測定に基づいて、例えば、力を増加させてピックアップヘッド２０８がコンポーネント１０２の保持を安定させることによって、または、力を減少させてコンポーネント１０２に過剰な力をかけることを回避することによって、調整され得、この過剰な力は、コンポーネント１０２を損傷させる結果を招き得る。

【0035】

単体化コンポーネント１０２は、上－下方向からエンドエフェクタ２０６によって源基板３０２から個別に取られるまたは回収される。図３に示すように、エンドエフェクタ２０６が源基板３０２のコンポーネント１０２に対して載積位置にあると、ピックアップヘッド２０８は、所定距離にわたって待機位置から取上位置まで垂直に移動可能であり、コンポーネント１０２の回収ができるようにする。エンドエフェクタ２０６がターレット２０２の中心から離間するように径方向で方向付けられているので、ピックアップヘッド２０８それぞれがコンポーネント１０２にかける力は、ターレット２０２の中心及び水平軸２０４を通って十分に伝達される。垂直に方向付けられたエンドエフェクタを有する垂直軸ターレットで発生する傾向がある不平衡な力を十分に低減し、それにより、システム１００の他の部品への衝撃及び振動のような障害を低減する。障害を低減する結果として、回収及び解放ステップ中におけるエンドエフェクタ２０６の不要な運動を最小化する。このため、単体化コンポーネント１０２は、回収ステップ中にピックアップヘッド２０８から損傷を受ける危険性が十分になり状態でエンドエフェクタ２０６によって回収され得る。

【0036】

回収ステップ中に源基板３０２の積載位置において、ピックアップヘッド２０８は、単体化コンポーネント１０２の頂部保持面に対して下向き方向にあり、単体化コンポーネント１０２は、水平ＸＹ平面に対応するほぼ平坦な位置にある。解放ステップ中のコンポーネント移送媒体４０２における積載解除位置において、ピックアップヘッド２０８は、コンポーネント移送媒体４０２の底部保持面に対して上向き方向にあり、コンポーネント移送媒体４０２は、水平ＸＹ平面に対応するほぼ平坦な位置にある。この配列において、コンポーネント移送媒体４０２の保持面は、下向き方向にあり、源基板３０２のうち上向き方向にある頂部保持面を直接向く。

【0037】

多くの実施形態において、エンドエフェクタ２０６は、ターレット２０２の周囲に角度方向等間隔で位置付けられている。水平軸２０４に対してエンドエフェクタ２０６を互いに角度方向等間隔で間隔をあけることにより、ターレット組立体２００の重量バランスを十分に維持する。例えば、回転の一例において、一のエンドエフェクタ２０６は、積載位置にある一方、別のエンドエフェクタ２０６は、積載解除位置にあり、ターレット組立体２００の全重量は、水平軸２０４に対してほぼバランスが取れている。

【0038】

図４に示すいくつかの実施形態において、第１エンドエフェクタ２０６ａと第２エンドエフェクタ２０６ｂとは、互いに直接反対側にある、すなわち、エンドエフェクタ２０６ａ、２０６ｂは、互いに対して１８０°離間して位置付けられている。エンドエフェクタ２０６ａ、２０６ｂ双方は、同様の態様で構造的に構成されており、ターレット２０２に対するこれらエンドエフェクタの空間的な構成は、同じく同様である。例えば、第１エンドエフェクタ２０６ａがターレット２０２の頂部で積載解除位置にあり、第１単体化コンポーネント１０２ａをコンポーネント移送媒体４０２に配置するとき、第２エンドエフェクタ２０６ｂは、ターレット２０２の底部で積載位置にあり、源基板３０２から第２単体化コンポーネント１０２ｂを取る。ターレット２０２の回転を休止して、第１単体化コンポーネント１０２ａをコンポーネント移送媒体４０２に配置することを可能とし、第２単体化コンポーネント１０２ｂを源基板３０２から取ることを可能とする。その後、ターレット２０２は、回転を復帰させて第２エンドエフェクタ２０６ｂ及び保持された第２単体化コンポーネント１０２ｂをコンポーネント移送媒体４０２における積載解除位置へ移動させ、同時に、第１エンドエフェクタ２０６ａを源基板３０２における積載位置へ移動させる。第２単体化コンポーネント１０２ｂは、コンポーネント移送媒体４０２に配置する準備が整い、第１エンドエフェクタ２０６ａは、別の単体化コンポーネント１０２を取る準備が整う。

【0039】

したがって、第１エンドエフェクタ２０６ａ及び第２エンドエフェクタ２０６ｂは、ターレット２０２と共に回転され、それにより、ターレットの回転の一例において、第１エンドエフェクタ２０６ａは、所定位置にあって第１単体化コンポーネント１０２ａをコンポーネント移送媒体４０２に垂直に、例えば下から上の方向で配置し、第２エンドエフェクタ２０６ｂは、所定位置にあって第２単体化コンポーネント１０２ｂを源基板３０２から垂直に、例えば上から下の方向で取る。

【0040】

図１に示すように、いくつかの実施形態において、ターレット組立体２００は、ターレット２０２の周りに等角度間隔で、すなわち互いに９０°離間して位置付けられた４つのエンドエフェクタ２０６ａ～２０６ｄを有する。いくつかの実施形態において、ターレット組立体２００は、ターレット２０２の周りに等角度間隔で、すなわち互いに１２０°離間して位置付けられた３つのエンドエフェクタ２０６ａ～２０６ｃを有する。しかしながら、想定されることは、エンドエフェクタ２０６を様々な角度方向距離で間隔をあけ得ること、である。例えば、３つのエンドエフェクタ２０６ａ～２０６ｃを有するターレット組立体２００において、第１及び第２エンドエフェクタ２０６ａ、２０６ｂは、１８０°だけ角度方向に離間し得、第２及び第３エンドエフェクタ２０６ｂ、２０６ｃは、９０°だけ角度方向に離間し得、第１及び第３エンドエフェクタ２０６ａ、２０６ｃは、９０°だけ角度方向に離間し得る。

【0041】

図５及び図６に示すように、いくつかの実施形態において、システム１００は、画像捕捉デバイス６００をさらに有し、この画像捕捉デバイス６００は、ターレット２０２の回転中にエンドエフェクタ２０６が保持している単体化コンポーネント１０２の画像を捕捉するように構成されている。単体化コンポーネント１０２それぞれの画像捕捉中に、コンポーネント１０２は、動いていてもよく（ターレット２０２が継続的に回転している）、瞬間的に静止してもよい（ターレット２０２が回転を休止する）。画像捕捉デバイス６００は、水平軸２０４から径方向で位置合わせされ得る。具体的には、画像捕捉デバイス６００は、ターレット２０２の中心を向く径方向において適切なまたは人間工学的な場所に位置付けられ得る。例えば、画像捕捉デバイス６００は、Ｘ軸に位置合わせされており、エンドエフェクタ２０６によって保持された単体化コンポーネント１０２の画像捕捉のための画像捕捉位置においてエンドエフェクタ２０６を直接向いている。この配置により、単体化コンポーネントの底面が画像捕捉デバイス６００の視野の中心に位置合わせされるので、画像捕捉デバイス６００が、単体化コンポーネント１０２の底面の良好な画像を捕捉できるようになる。想定されることは、ターレット２０２の回転方向に従って画像捕捉デバイス６００を異なるように位置付け得るまたは再配列し得ること、である。

【0042】

システム１００は、照明デバイスを有し得、この照明デバイスは、単体化コンポーネントのより明瞭なかつより正確な画像を捕捉することを容易にする。照明デバイスは、リングライト、キセノンランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプ及び白色光のうちの１以上を有し得る。照明デバイスからの照明強度は、必要に応じて変化され得る。

【0043】

システム１００は、画像捕捉デバイス６００に通信的に連結されたコンピュータシステム７００をさらに有し得る。コンピュータシステム７００は、単体化コンポーネント１０２の捕捉画像を処理するための画像処理モジュールを有する。いくつかの実施形態において、画像捕捉モジュールは、単体化コンポーネント１０２が画像捕捉デバイス６００の視野の中心に位置合わせされていることを検出するように、かつ、上記位置合わせの正の検出に応じて単体化コンポーネント１０２の底面の１以上の画像を捕捉するように、構成されている。コンピュータシステム７００は、捕捉画像を保存するためのデータ保存モジュール（例えばハードディスクドライブ、半導体ドライブまたはメモリデバイスなど）を有し得る。さらに、以下で詳述するように、画像処理モジュールは、捕捉画像に基づいて保持した単体化コンポーネント１０２の位置ズレを算出するように構成されている。

【0044】

コンピュータシステム７００は、１以上のコンピュータ、ラップトップ、小型コンピュータ、メインフレームコンピュータ、機械読込可能なコードを実行し得る任意の一時的でない有形の機械、クラウドベースのサーバ、分散型サーバネットワーク及びコンピュータシステムネットワークを有する。コンピュータシステム７００は、ハードウエアでもしくはソフトウエアで実行され得る。さらに、コンピュータシステム７００は、プロセッサ、メモリ及び様々な他のモジュールもしくはコンポーネントを有する。

【0045】

モジュール及びモジュールのコンポーネントは、様々な動作またはステップを実行するように構成されており、プロセッサの一部として構成されている。このような動作またはステップは、プロセッサによって動作可能であるまたは実行可能である非一時的な命令に応じて実行されている。メモリは、命令及び場合によってはプログラムの実行中に読み込まれるデータを保存するために使用される。メモリは、いくつかの状況において、コンピュータ読取可能保存媒体及び／または非一時的コンピュータ読取可能媒体と称され得る。非一時的コンピュータ読取媒体は、コンピュータ読取可能媒体全てではあるが、唯一の例外が一時的な伝搬信号それ自体である。

【0046】

いくつかの実施形態において、コンピュータシステム７００は、源基板３０２のデジタルマップまたはデータセットをデータ保存モジュールに保存する。デジタルマップは、源基板３０２に対する単体化コンポーネント１０２の場所を特定する。さらに、デジタルマップは、欠陥のある単体化コンポーネント１０２の場所を特定し得る。具体的には、デジタルマップは、源基板３０２のコンポーネント１０２のうちのいずれが良好でありいずれに欠陥があるかの記録を提供する。これは、コンポーネント１０２を源基板３０２から移送する前のフロントエンド及びバックエンド処理中に実行され得る電気試験及び視覚検査の結果に依存し得る。源基板３０２のデジタルマップは、フロントエンド及びバックエンド処理中に、特に源基板３０２が受ける電気試験及び視覚検査のセットそれぞれの後に継続的に更新される。デジタルマップ内で、単体化コンポーネント１０２それぞれの位置に対応するデータフィールドは、具体的なかつ別個のデータ要素で更新される。このデータ要素は、単体化コンポーネント１０２が電気的に良好か不良であるか及び単体化コンポーネントが視覚的に良好か欠陥を有するかについて少なくとも記述する。良好なすなわち欠陥のないコンポーネント１０２は、源基板３０２からコンポーネント移送媒体４０２に移送される一方、欠陥のあるコンポーネント１０２は、廃棄される。

【0047】

複数の源基板３０２は、支持組立体３００へ移送される前に、ウエハスタックのような保存媒体に保存されている。源基板３０２それぞれは、光学コードのような関連付けられた識別しており、源基板３０２のデジタルマップそれぞれは、識別子にデジタル的に連結されている。いくつかの非限定的な例にかかる光学コードは、クイックレスポンスコード（ＱＲ）コード（登録商標）、バーコード、ＥＺコード、大容量カラーバーコード、ショットコード、マキシコード、ＧＴＩＮ１２コード、ＧＴＩＮ１３コード及びアステカコードを含む。識別子は、源基板３０２の周面のような源基板３０２の表面に刻印されたまたはタグ付けされた基板識別番号またはバーコードのような物理的なものであり得、源基板の識別を提供する。

【0048】

源基板３０２を支持組立体３００へ移送する前に、源基板３０２のデジタルマップを提供し得、回収される単体化コンポーネント１０２の場所を判断する。場所それぞれは、ＸＹθ座標、すなわちＸ軸及びＹ軸に沿う線形位置と水平ＸＹ平面における角度方向位置θとで判断される。単体化コンポーネント１０２それぞれのＸＹθ座標は、あらかじめ決定したデータを参照する。

【0049】

図５に示すように第３単体化コンポーネント１０２ｃを保持する第３エンドエフェクタ２０６ｃのように源基板３０２の単体化コンポーネント１０２をエンドエフェクタ２０６で取って画像捕捉位置まで移動させると、画像捕捉デバイス６００は、単体化コンポーネント１０２の底面の１以上の画像を捕捉する。さらに、図５に示す例において、第１エンドエフェクタ２０６ａ、第２エンドエフェクタ２０６ｂ及び第３エンドエフェクタ２０６ｃは、ターレット２０２に沿って回転される。ターレット回転の一例において、第１エンドエフェクタ２０６ａは、第１単体化コンポーネント１０２ａをコンポーネント移送媒体４０２へ下から上の方向で垂直方向に配置するような位置あり、第２エンドエフェクタ２０６ｂは、第２単体化コンポーネント１０２ｂを源基板３０２から上から下の方向で垂直方向に取るような位置にあり、第３エンドエフェクタ２０６ｃは、第３単体化コンポーネント１０２ｃを保持しており、第３単体化コンポーネント１０２ｃの１以上の画像を捕捉するための位置にある。

【0050】

捕捉画像は、コンピュータシステム７００へ通信され、コンピュータシステムの算出モジュールは、捕捉画像に基づいて単体化コンポーネント１０２の実際の位置を算出する。実際の位置は、源基板３０２のデジタルマップにおけるあらかじめ決定したデータを参照したＸＹθ座標にある。実際の位置を算出するために画像を捕捉するように画像捕捉デバイス６００を説明したが、当業者に迅速に理解されるように、単体化コンポーネント１０２の実際の位置及び座標を測定するまたは決定する他の手段があり得る。

【0051】

そして、算出モジュールは、単体化コンポーネント１０２の実際の位置をデジタルマップからの同じ単体化コンポーネント１０２の基準位置と比較する。この比較に基づいて、算出モジュールは、源基板３０２のデジタルマップに対する単体化コンポーネント１０２の位置ズレを算出し、単体化コンポーネント１０２をコンポーネント移送媒体４０２に配置するための正しい位置を算出する。

【0052】

単体化コンポーネント１０２の実際の位置とデジタルマップからの単体化コンポーネントの基準位置との間の位置ズレは、コンポーネント移送組立体４００を作動させてそれにより単体化コンポーネント１０２をコンポーネント移送媒体４０２に配置する前にコンポーネント移送媒体４０２を移動させることによって、修正され得る。いくつかの実施形態において、コンポーネント移送作動機構４０６は、コンポーネント移送組立体４００を作動させ、位置ズレを修正するためにコンポーネント移送媒体４０２を移動させる。

【0053】

コンピュータシステム７００は、コンポーネント移送作動機構４０６を制御するための作動制御モジュールを有しており、ＸＹθ偏差（Ｘ軸、Ｙ軸に沿う偏差及び／またはＸＹ平面における傾斜角）を有する位置ズレを修正する。コンポーネント移送作動機構４０６は、コンポーネント移送組立体４００を作動させてコンポーネント移送媒体４０２をＸ軸、Ｙ軸及び／またはＸＹ平面における傾斜角に沿って移動させる。このため、コンポーネント移送作動機構４０６は、上記算出した位置ズレのＸＹθ偏差を修正するまたは補償することによって、コンポーネント移送媒体４０２を単体化コンポーネント１０２に位置合わせし得る。単体化コンポーネント１０２それぞれは、その後、正しい位置でコンポーネント移送媒体４０２に正確に配置され得る。

【0054】

いくつかの実施形態において、コンポーネント移送作動機構４０６は、コンポーネント移送組立体４００を作動してコンポーネント移送媒体４０２をＺ軸に沿って垂直方向に移動させるようにさらに構成されている。これは、エンドエフェクタ２０６が単体化コンポーネント１０２をコンポーネント移送媒体４０２に配置する前にコンポーネント移送媒体４０２とエンドエフェクタ２０６との間の垂直距離を調節することによってなされ得る。さらに、例えばコンポーネント移送媒体４０２の厚さに応じて、エンドエフェクタ２０６とコンポーネント移送媒体４０２との間の垂直距離が異なり得る。コンポーネント移送作動機構４０６は、コンポーネント移送組立体４００を作動させてそれによりコンポーネント移送媒体４０２を下方にまたは上方に移動させ、エンドエフェクタ２０６の垂直距離を調節し得、それにより、エンドエフェクタ２０６は、単体化コンポーネント１０２をコンポーネント移送媒体４０２に正確に配置できる。

【0055】

いくつかの実施形態において、支持作動機構３０６は、支持組立体３００を作動させて源基板３０２の単体化コンポーネント１０２をエンドエフェクタ２０６へ位置合わせする。支持組立体３００は、源基板３０２のデジタルマップから決定した位置ズレを補償するように作動され得る。

【0056】

作動制御モジュールは、支持作動機構３０６を制御してＸ軸、Ｙ軸及び／またはＸＹ平面における傾斜角に沿って源基板３０２を作動させるように構成されている。このため、支持作動機構３０６は、支持組立体３００を作動させることによって単体化コンポーネント１０２をエンドエフェクタ２０６に位置合わせし、源基板３０２を移動させ、それにより源基板３０２の単体化コンポーネント１０２をエンドエフェクタ２０６のピックアップヘッド２０８に中心合わせし得る。単体化コンポーネント１０２それぞれは、その後、源基板３０２の正しい位置で正確に取られ得る。このため、このような支持組立体３００は、当業者によって迅速に理解される態様で、源基板３０２を運び、しっかりと維持し、正確に位置付け得る。

【0057】

いくつかの実施形態において、支持作動機構３０６は、支持組立体３００を作動し、源基板３０２をＺ軸に沿って垂直方向で移動させるようにさらに構成されている。これは、エンドエフェクタ２０６が単体化コンポーネント１０２を源基板３０２から取る前に源基板３０２とエンドエフェクタ２０６との間の垂直距離を調整するためになされ得る。さらに、エンドエフェクタ２０６と源基板３０２との間の垂直距離は、例えば源基板３０２の厚さに応じて、異なり得る。支持作動機構３０６は、支持組立体３００を作動し、それにより、源基板３０２を下方または上方に移動させてエンドエフェクタ２０６に対する垂直距離を調整し、それにより、エンドエフェクタ２０６は、単体化コンポーネント１０２を源基板３０２から正確に取ることができる。

【0058】

多くの実施形態において、源基板３０２は、コンポーネント１０２を源基板３０２からコンポーネント移送媒体４０２まで移送する前に検査を受ける。検査は、源基板３０２を支持組立体３００に移送する前にまたは源基板３０２が支持組立体３００にすでに配置されているがコンポーネント１０２を取るためにエンドエフェクタ２０６に対して位置付ける前に、源基板３０２に実行され得る。これら検査中に、コンポーネント１０２を源基板３０２からコンポーネント移送媒体４０２まで移送する間に位置ズレを正確に修正するために、源基板３０２のデジタルマップを絶えず更新する。

【0059】

いくつかの実施形態において、システム１００は、画像捕捉デバイス６００を有していない。このため、コンピュータシステム７００は、単体化コンポーネント１０２の捕捉画像を処理することなく源基板３０２のデジタルマップに基づいて位置ズレの修正を実行する。検査中にデジタルマップを絶えず更新しておりかつ単体化コンポーネント１０２の実際の座標をデジタルマップから正確に導出し得るので、これが可能である。これら実施形態において、画像捕捉デバイス６００は、位置ズレを修正するために単体化コンポーネント１０２の画像を捕捉する必要がない。デジタルマップを用いて、作動制御モジュールは、支持作動機構３０６を制御して支持組立体３００を作動し、源基板３０２を移動させて単体化コンポーネント１０２をエンドエフェクタ２０６の正確に下方に位置付ける、すなわち、単体化コンポーネント１０２それぞれの中心は、各別のエンドエフェクタ２０６の直下にある。したがって、単体化コンポーネント１０２は、単体化コンポーネント１０２の位置ズレが最小であるので、介在するステップを最小にしてコンポーネント移送媒体４０２へ直接移送され得る。

【0060】

いくつかの実施形態において、単体化コンポーネント１０２を保持するフィルムフレームのような源基板３０２は、伸長処理を受け、この伸長処理は、単体化コンポーネント１０２を源基板３０２から離間させるように伸長する。この伸長処理は、コンポーネント間の分離または間隙を増加させるために行われ得、エンドエフェクタ２０６によって取ることを容易にする。伸長処理の結果として、単体化コンポーネント１０２それぞれの実際の座標は、デジタルマップに保存されている座標からずれる。これら実施形態において、システム１００は、画像捕捉デバイス６００を有しており、この画像捕捉デバイスは、コンピュータシステム７００と協働してデジタルマップに基づいて位置ズレの修正を行う。上述のように、単体化コンポーネント１０２を移送している間、画像捕捉デバイス６００は、単体化コンポーネント１０２それぞれの１以上の画像を捕捉し、捕捉画像を処理して単体化コンポーネント１０２の位置ズレを修正する。

【0061】

コンピュータシステム７００は、通信ネットワークまたはインタフェースを用いて、別のコンポーネントハンドラ、ダイ分別機、システムコントローラなどを有するようなより広い半導体製造システムの１以上の他の部品に接続され得る。コンピュータシステム７００は、単体化コンポーネント１０２が移送される形態にある源基板３０２のデジタルマップ及びコンポーネント１０２の処理に関する他のデータを受領する、回収するまたはデジタルマップ及び他のデータにアクセスでき得る。

【0062】

システム１００は、好ましくは、半導体製造システムと協働するなどして、コンピュータシステム７００によって自動的に動作される。回転ターレット２０２の周囲に位置するエンドエフェクタ２０６それぞれは、回収または積載位置から単体化コンポーネント１０２を解放または積載解除位置へ移送することができ、この回収または積載位置では、単体化コンポーネント１０２を源基板３０２から取り上げ、この解放または積載解除位置では、単体化コンポーネント１０２をコンポーネント移送媒体４０２へ配置する。水平軸２０４回りのターレット２０２の回転は、単体化コンポーネント１０２を積載位置から積載解除位置まで前進的に移動させ、それにより、エンドエフェクタ２０６は、単体化コンポーネント１０２を源基板３０２から継続的に取ることができ、取った単体化コンポーネント１０２をコンポーネント移送媒体４０２に配置できる。

【0063】

積載位置及び積載解除位置は、源基板３０２及び／またはコンポーネント移送媒体４０２に垂直な垂直線に沿って位置し、それにより、源基板３０２は、コンポーネント移送媒体４０２に対して対面する方向付けで配列される。この配列において、単体化コンポーネント１０２を積載位置でエンドエフェクタ２０６によって取ると、単体化コンポーネントは、上－下方向付けにあり、この上－下方向付けは、単体化コンポーネント１０２の頂面が上方を向くことを意味する。単体化コンポーネント１０２を積載解除位置においてエンドエフェクタ２０６によって配置すると、単体化コンポーネントは、下－上方向付けにあり、この下－上方向付けは、単体化コンポーネント１０２の底面が上方を向くことを意味しており、それにより、底面は、コンポーネント移送媒体４０２に取り付けられる。この配列により、有利には、コンポーネント１０２を反転させるなど単体化コンポーネント１０２を再度方向付けするために介在するステップを最小にして、単体化コンポーネント１０２を源基板３０２からコンポーネント移送媒体４０２へ直接移送することが可能となる。

【0064】

図７Ａから図７Ｄを参照してコンポーネントを取り扱うためのシステム１００の例示的な動作を以下に説明し、これら図７Ａから図７Ｄは、動作の様々な段階を示す。この動作において、コンポーネント１０２は、源基板３０２から単体化された半導体ダイ１０２であり、この源基板３０２は、半導体ウエハ３０２である。ターレット組立体２００は、ターレット２０２の周囲に等角度間隔で位置付けられた４つのエンドエフェクタ２０６ａ～２０６ｄを有する。ウエハ３０２は、支持部分３０４に支持されており、この支持部分は、ウエハテーブル３０４であり得、支持組立体３００は、ウエハテーブル組立体３００と称される。ウエハテーブル組立体３００は、支持作動機構３０６をさらに有する。コンポーネント移送媒体４０２は、ダイ１０２を取り付けるためのダイ接着フィルム４０２である。

【0065】

ウエハ３０２は、まず、ロボットデバイス、ウエハハンドラまたは当業者に既知の他の手段によって、ウエハスタックのような保存媒体から回収される。ウエハ３０２は、回収されて支持組立体３００まで移送され、この支持組立体において、ウエハをウエハテーブル３０４に配置する。ウエハハンドラまたはウエハ３０２を取り扱うための同様の手段は、支持組立体３００にもしくは支持組立体として一体化され得る、または、別個に支持組立体３００と協働し得る。ウエハ３０２をウエハテーブル３０４に配置した後、支持作動機構３０６を稼働させてウエハテーブル３０４を作動させ、ウエハ３０２を移動させて第１ダイ１０２ａを第１エンドエフェクタ２０６ａと位置合わせする。ウエハ３０２の運動は、第１エンドエフェクタ２０６ａと第１ダイ１０２ａとの間の位置ズレを補償するために、ウエハのデジタルマップから決定される。

【0066】

図７Ａに示すように、第１エンドエフェクタ２０６ａは、載積位置にあり、第１ダイ１０２ａを取り上げる。図７Ｂに示すように、ターレット２０２は、時計回りに９０度回転し、取った第１ダイ１０２ａを画像捕捉位置へ移動させる。同時に、第２ダイ１０２ｂをウエハ３０２から取るために第２エンドエフェクタ２０６ｂを載積位置へ移動させる。

【0067】

画像捕捉位置において、画像捕捉デバイス６００は、第１ダイ１０２ａの底面の１以上の画像を捕捉する。そして、算出モジュールは、捕捉画像に基づいて第１ダイ１０２ａの実際の位置を算出し、第１ダイ１０２ａの実際の位置とデジタルマップからの第１ダイ１０２ａの基準位置との間の位置ズレをさらに算出する。作動制御モジュールは、その後、コンポーネント移送作動機構４０６を制御し、それにより、位置ズレを修正する。コンポーネント移送作動機構４０６を稼働させてコンポーネント移送組立体４００を作動させ、ダイ接着フィルム４０２を移動させて位置ズレを修正する。載積位置において、第２エンドエフェクタ２０６ｂは、第２ダイ１０２ｂを取り上げる。

【0068】

図７Ｃに示すように、ターレット２０２は、時計回りに９０°回転し、第１ダイ１０２ａを載積解除位置へ移動させる。同時に、第２ダイ１０２ｂを画像捕捉位置へ移動させ、第３ダイ１０２ｃをウエハ３０２から取るために第３エンドエフェクタ２０６ｃを載積位置へ移動させる。

【0069】

載積解除位置において、コンポーネント移送組立体４００を作動させてダイ接着フィルム４０２を移動させ、位置ズレを補償する。このため、第１ダイ１０２ａは、ダイ接着フィルム４０２における正しい位置に正確に配置され得る。画像捕捉位置において、画像捕捉デバイス６００は、第２ダイ１０２ｂの底面の１以上の画像を捕捉する。載積位置において、第３エンドエフェクタ２０６ｃは、第３ダイ１０２ｃを取り上げる。

【0070】

図７Ｄに示すように、ターレット２０２は、時計回りに９０°回転し、第２ダイ１０２ｂを載積解除位置まで移動させる。同時に、第３ダイ１０２ｃを画像捕捉位置まで移動させ、第４ダイ１０２ｄをウエハ３０２から取るために第４エンドエフェクタ２０６ｄを積載位置まで移動させる。想定されることは、第１ダイ１０２ａを載積解除し、位置合わせしそして配置することに関する上記説明が第２ダイ１０２ｂ、第３ダイ１０２ｃ及び第４ダイ１０２ｄに同様にかつ同じように適用され、簡潔性のために繰り返さないこと、である。同様に想定されることは、ウエハ３０２のダイ１０２がターレット２０２の回転にわたって同様の態様でエンドエフェクタ２０６によって継続的に取られて配置されること、である。

【0071】

本明細書の様々な実施形態で説明したように、システム１００は、コンポーネントを支持組立体３００からコンポーネント移送組立体４００へ移送することによってコンポーネント１０２を取り扱うように構成されており、これら支持組立体及びコンポーネント移送組立体双方は、ターレット組立体２００に垂直方向に配列されている。この垂直型配列により、コンポーネント１０２は、コンポーネント１０２を再度方向付けるために介在するステップを最小にして、源基板３０２からコンポーネント移送媒体４０２へ直接移送されることが可能となる。これにより、移送中に介在するステップがより少ないので、コンポーネント１０２がエンドエフェクタ２０６から取り外される危険性を低減する。コンポーネント１０２の移送は、例えばターレット組立体２００のエンドエフェクタ２０６の数を増加させることによって、高処理量でなされ得、コンポーネント１０２をコンポーネント移送媒体に配置する前にコンポーネント移送組立体４００を作動させてコンポーネント移送媒体４０２を移動させることによって位置ズレを修正し得るので、精度が高い。高処理量及び高精度は、半導体製品を製造して半導体工場から流通させることの効率を増加させ、結果として、より高い収益をもたらす可能性がある。

【0072】

垂直型配列に関して本開示の様々な実施形態を説明しており、支持組立体３００は、ターレット組立体２００の下方に配設され、コンポーネント移送組立体４００は、ターレット組立体２００の上方に配設されている。しかしながら、他の実施形態があり得、支持組立体３００は、ターレット組立体２００の上方に配設され、コンポーネント移送組立体４００は、ターレット組立体２００の下方に配設されている。これら実施形態において、ターレット２０２は、コンポーネント１０２をターレット２０２の上方に配設された源基板３０２からターレット２０２の下方に配設されたコンポーネント移送媒体４０２へ移送する。エンドエフェクタ２０６は、下から上の方向でコンポーネント１０２を源基板３０２から垂直方向で取り、上方下の方向でコンポーネント１０２をコンポーネント移送媒体４０２に垂直方向で配置する。システム１００の様々な部品は、垂直型配列に従って再配列され得る。

【0073】

上記詳細な説明において、コンポーネントハンドラに関する本開示の実施形態は、提供された図面を参照して説明されている。本明細書の様々な実施形態の説明は、本開示の具体的なまたは特有の代表例にのみを対象とするまたは限定することを意図しておらず、本開示の非限定的な例を単位例示することを意図している。本開示は、従来技術に関連する上記課題及び問題のうちの少なくとも１つに取り組むように機能している。本開示のいくつかの実施形態のみを本明細書に開示しているが、本開示を考慮して当業者にとって想定されることは、本開示の範囲から逸脱することなく様々な変更及び／または改変を開示した実施形態になし得ること、である。したがって、本開示の範囲及び以下の特許請求の範囲は、本明細書で説明した実施形態に限定されない。

【符号の説明】

【0074】

１００ システム、１０２ 単体化コンポーネント，半導体ダイ、１０２ａ 第１単体化コンポーネント，第１ダイ、１０２ｂ 第２単体化コンポーネント，第２ダイ、１０２ｃ 第３単体化コンポーネント，第３ダイ、１０２ｄ 第４ダイ、２００ ターレット組立体、２０２ 回転ターレット、２０４ 水平軸、２０６ エンドエフェクタ、２０６ａ 第１エンドエフェクタ、２０６ｂ 第２エンドエフェクタ、２０６ｃ 第３エンドエフェクタ、２０６ｄ 第４エンドエフェクタ、２０８ ピックアップヘッド、３００ 支持組立体，ウエハテーブル組立体、３０２ 源基板，半導体ウエハ、３０４ 支持部分，ウエハテーブル、３０６ 支持作動機構、４００ コンポーネント移送組立体、４０２ コンポーネント移送媒体，ダイ接着フィルム、４０４ 保持部分、４０６ コンポーネント移送作動機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】