CN103460029B - 外观检查方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
为了使被检查对象物的形状物在外观检查装置的平台上的平台坐标和形状物地址相关联而保持,在利用外观检查装置的低倍率透镜进行的预扫描工序中,利用所得到的摄像图像,与平台坐标相关联地赋予形状物地址,在实际检查工序中,利用形状物地址削减被检查对象物的搜索时间,由此缩短检查准备工序和实际检查的综合的检查节拍时间。
Description
技术领域
本发明涉及在被检查对象物上形成有细微图案的形成物的外观检查方法及其装置。尤其是,涉及将晶片(例如,半导体晶片或者LED晶片)进行切割加工后,在拉伸工序中被分割成很多芯片时,作为被检查对象物的半导体芯片上的形成物的配置或者旋转角度即使没有统一性时也能够高速地进行的外观检查方法及装置。
背景技术
最近,被检查对象物上的形成物的外观检查方法以及/或者装置中,大多是在形成有预定图案的被检查对象物上的形成物上凝缩有各细微图案而配置在被检查对象物上。另外,该被检查对象物的外观检查中,在切割加工后的拉伸工序中将作为该预定形状物的根基的晶片膜进行拉伸,然后将各个形状物分离后进行外观检查的需求不断增大。
进一步,最近该形状物的各自的尺寸越来越小,在一个被检查对象物上配置有两万个甚至是十万个形状物。因此,不仅检查时间增长,而且外观检查的节拍时间也上升。
但是,关于本申请相关的公知技术,在专利文献1中记载了有关求出被检查对象物的内面倾斜角后根据该角度进行旋转校正的外观检查处理的发明。
另外,在专利文献2中记载了如下的发明,该发明是,参照图像及被检查图像的聚焦像素中附近像素值的空间变化量小的像素被选择为允许像素的同时,另一像素被选择为目标像素,并对允许像素设定允许范围。并且,该允许范围内的任意值被看做是允许像素的值,通过比较目标像素和允许像素,计算出这些像素的差分值。根据该差分值来制作表示被检查图像和参照图像之间的差异的差分映射图。
进一步,在专利文献3中记载了以下发明。进行外观检查,该外观检查是用于检查作为被检查对象物的集合体而形成有很多个的被检查对象物的缺陷。此时,需要根据检查处理条件,以照明的种类或者角度还有摄像的倍率变化的次数进行几次检查。各个被检查对象物的角度与作为基准的水平角度的偏差量作为校正数据来存储。从下一次起的重复检查中,调用该被存储的信息,进行校正后,进行外观检查。因此,通过回避每次的位置或旋转角度的测量作业,能够缩短外观检查时间。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-069645号
专利文献2:日本特开2003-057019号
专利文献3:日本特开2011-012971号
发明内容
如所述背景技术中的记载,将被检查对象物上的多个形状物,进行切割加工后经过拉伸工序来分割成各个形状物之后,对所有形状物进行外观检查时,会产生由于形状物的数量多而在漏了检查形状物的情况下就结束检查工序等的问题,因此要求想出能够回避该问题的对策。
本发明为了达到这样的目的而具备如下的构成。
即,本申请的发明是被检查对象物的外观检查方法是,使用在摄像工序中对被检查对象物进行拍摄而获得的摄像图像,其中,所述被检查对象物载置于平台上,具有形状物,并且在切割加工后被保持在经过了拉伸工序的膜上,该外观检查方法的特征在于,该外观检查方法包括以下工序:
平台坐标设定工序,根据针对每个形状物事先设定的阈值对拍摄所述被检查对象物而得到的摄像图像进行二值化处理,并与所述平台的预先决定的平台坐标相对应地设定使根据该结果提取的各个形状物的位置;
搜索工序,考虑所述形状物之间的所述膜在所述拉伸工序中的伸张率,对于应该在预定形状物附近的其它形状物的范围,利用该预定形状物的平台坐标来搜索其它形状物;以及
关联工序,对于在所述搜索工序中发现的其它形状物,以预定形状物为基准对其它形状物赋予形状物地址,并且针对每个形状物将该形状物地址与平台坐标关联起来,
所述形状物的平台坐标和形状物地址的关联工序结束后,根据所述形状物地址进行实际检查。
在上述方法中,上述被检查对象物为半导体晶片,形状物为半导体芯片,优选:进行所述摄像图像的二值化处理,并求出通过该二值图像而提取的半导体芯片的重心坐标,将所述形状物的平台坐标设定为从所述重心坐标偏移了到预先决定的半导体芯片的角为止的相对距离后的坐标。
另外,在上述方法中,所述形状物地址是通过重复进行下述处理而得到的:利用所述平台坐标,从设定的基准形状物起依次搜索四个方向的形状物,对所述被检查对象物全域的所述平台坐标和所述形状物地址进行设定和关联。
另外,在上述方法中,优选在所述平台坐标设定工序之前具有主定位工序,该主定们工序是:搜索预先设定的在半导体晶片上间隔开的作为基准的两个半导体芯片后分别进行拍摄,根据该半导体芯片的位置坐标求出半导体晶片的倾斜度,并根据该结果对该半导体晶片进行定位。
进一步,在上述方法中,优选在所述主定位工序之前具有子定位工序,该子定位工序是:对以比主定位时低的倍率拍摄到的半导体晶片的多张摄像图像进行二值化处理后,根据该二值图像,从连续排列的多个半导体芯片的排列状态求出该半导体晶片的倾斜度,并根据该结果对半导体晶片进行定位。
另外,本发明为了达到这样的目的具备如下的构成。
本发明的外观检查装置使用由拍摄单元对被检查对象物进行拍摄而获得的摄像图像来对所述被检查对象物进行检查,其中,所述被检查对象物载置于平台上,具有形状物,并且在切割加工后被保持在经过了拉伸工序的膜上,该外观检查装置的特征在于,该外观检查装置包括:
平台坐标设定单元,其根据针对每个形状物事先设定的阈值对拍摄所述被检查对象物而获得的摄像图像进行二值化处理,并与所述平台的预先决定的平台坐标相对应地设定根据该结果提取的各个形状物的位置;以及
关联单元,其考虑所述形状物之间的所述膜在所述拉伸工序中的伸张率,对于应该在预定形状物附近的其它形状物的范围,利用该预定形状物的平台坐标来搜索其它形状物,对于在所述搜索工序中发现的其它形状物,以预定形状物为基准对其它形状物赋予形状物地址,并且针对每个形状物将该形状物地址与平台坐标关联起来,
将所述形状物的平台坐标和形状物地址关联起来后,根据所述形状物地址进行实际检查。
根据该构成,能够恰当地实施上述第一方法发明。
在本发明中,进行切割加工后,尤其是,作为对经过了拉伸工序的被检查对象物(例如晶片)上的多个形状物(例如半导体芯片)进行实际检查的前阶段,利用基于低倍率透镜的摄像图像,事先测量被检查对象物的大致位置,由此事先掌握作为多个形状物的半导体芯片的位置和存在。通过本发明,能够回避在实际检查时由于拉伸工序时的晶片膜的拉伸所伴随的位置偏差等而漏掉利用高倍率透镜来拍摄的形状物,因此能够进行在被检查对象物上的全部形状物都不会被漏掉的实际检查。另外,也能够判别被检查对象物上的不存在形状物的位置。
另外,通过本发明,进行切割加工后,尤其是,对经过了拉伸工序的晶片上的半导体芯片进行检查时,能够事先防止由于晶片本身扩张而漏掉晶片内远离的位置上的作为检查对象的半导体芯片。
在作为后工序的实际检查工序中,由于被检查对象物的形状物的搜索范围扩大至全域,检查节拍变慢,但是本发明中记载的预扫描工序中,事先大致掌握半导体芯片的位置,因此能够将被检查对象物的形状物的搜索范围缩小,从而能够缩短检查节拍。另外,也能够有效防止漏掉形状物。在预扫描工序中利用低倍率的透镜,由此在拍摄时能够分别拍摄宽范围,因此由于实施预扫描而引起的节拍时间的增加可以通过缩小所述被检查对象物的形状物的搜索范围来抑制。
该节拍时间缩短的主要原因是:检查晶片时,在实施本发明的预扫描工序的情况下,对于晶片上的全部半导体芯片,事先设定与平台坐标相对应的芯片地址,因此在检查时,根据登记的半导体芯片的芯片地址求出半导体芯片的实际位置所对应的平台坐标而进行定位时的平台移动距离变短,从而能够在短时间内进行对全部半导体芯片的搜索,由此获得能够在总体上缩短检查时间的效果。
附图说明
图1为说明本发明的实施方式的外观检查装置整体构成的概要图;
图2为说明作为本发明的被检查对象物的基准的校正角度的提取的图;
图3为说明本发明的被检查对象物及形状物的图;
图4为表示本发明的实施例1中记载的外观检查准备工序的流程的流程图;
图5为说明本发明的外观检查装置的摄像视野的图;
图6为说明本发明的被检查对象物的二值化、重心测量、平台坐标设定过程的图;
图7为根据本发明的被检查对象物内的半导体芯片的平台坐标来说明芯片地址的分配的图;
图8为表示本发明的实施例2中记载的外观检查准备工序的流程的流程图。
附图标号说明
1 被检查对象物
10 基准线
11 形状物(半导体芯片)
12 晶片
13 晶片膜
15 基准芯片
16 垫(电极)
151 NO.1芯片
152 NO.2芯片、
122 形状物地址(芯片地址)
2 计算机
21 图案提取部
22 校正量计算部
23 位置校正/旋转校正部
24 外观检查数据处理部
5 外观检查装置
51 框架
52 平台
521 平台坐标
52X X方向相对距离
52Y Y方向相对距离
53 物镜
54 摄像装置
55 摄像视野
56 摄像图像
57 宽范围摄像视野
58 基座
6 校正角度
具体实施方式
实施例1
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[关于外观检查装置]
图1为说明本发明的实施方式的装置的整体概要图。外观检查装置5在基座58上具有平台52。将在相当于被检查对象物1(以下的具体例中记载为晶片12)的晶片12上形成的形状物(以下的具体例中记载为半导体芯片11)配置在平台52上,并利用物镜53捕获图像,然后利用设置于框架51的上部的摄像装置54进行拍摄。将所拍摄的摄像图像数据发送到由电缆连接的具有运算处理功能的计算机2上,并将其作为晶片12上的各个半导体芯片11的信息来存储。另一方面,该计算机2由提取部21、校正量计算部22、位置校正/旋转校正部23以及外观检查数据处理部24构成,关于所述的摄像图像数据,也是经过计算机2的外观检查数据处理部24后发送并存储到作为存储部的数据库数据文件25中。在此,计算机2作为本发明的平台坐标设定单元及使平台坐标与形状物地址相关联的单元来发挥功能。
[晶片12]
接着,说明晶片12。为了具有具体性,举例示出。例如,关于图3(a)所示的晶片12,图3(b)示出下述状态下的半导体芯片11的示意图,上述状态为:通过拉伸工序拉伸晶片膜,使经切割加工的通过晶片膜来保持的晶片12变得容易处理。
[外观检查准备工序的开始]
接着,关于外观检查装置5和晶片12,利用图4的流程图说明一系列的外观检查准备工序。
[准备工序1]
首先,对图3(a)所示的切割加工后的晶片12实施拉伸工序之后,将其载置于外观检查装置5的平台52上。
[准备工序2]
作为最初的平台52上的晶片12的定位,如后述那样进行定位。即,将如图3(a)所示的形状的晶片12载置于外观检查装置5的平台52上时,如图5所示,外观检查装置5的图像的摄像视野55如通常的显微镜一样,得到圆形的摄像视野55的图像。
但是,如图2所示,作为电子数据,利用摄像装置54进行拍摄时的摄像图像56呈矩形。在依次拍摄该摄像图像56时,获取外观检查装置5的平台52上的摄像图像56的同时使平台52移动来重复拍摄。例如,从图3(a)的上部第一层的左端的半导体芯片11开始拍摄,然后继续向右横向前进而重复进行拍摄。另外,该摄像图像56的倍率使用与窄于后述的预扫描拍摄时的摄像图像倍率的范围相称的摄像图像倍率,大致相当于后述的实际检查工序中再次使用的摄像图像56的倍率。
接着,第一行的拍摄结束后下降一层,然后进行向相反的左横向依次检查的半导体芯片11的图像的拍摄。如上所述,在使平台52移动而获取半导体芯片11的摄像图像56时,所排列的半导体芯片11的排列需要将晶片12定位于大致正确的位置上,以使得在平台52从左端向右端移动期间,晶片12上的半导体芯片11的由摄像装置54得到的图像被收纳于摄像装置54的摄像视野55内。
[准备工序3]
作为使所述晶片12定位在大致正确的位置的方法,使用整体定位方法。另外,该整体定位相当于本发明的主定位工序。
即,通过在外观检查准备工序之前制作的处理法来定位在整体定位中所利用的作为基准的两个半导体芯片11。
如图2所示,两个半导体芯片11被设定为,在平台52上的晶片12上排列的半导体芯片11的同列的中央和最右端的同列上的摄像图像56,或者,未图示的纵向的中央和最下层的摄像图像56等在同行或者同列上位于尽可能远离的位置上。
根据处理法区分每个应有作为基准的半导体芯片11的区域,并将摄像装置54设定为高倍率来进行拍摄。提取部21通过该摄像图像和基准图像的图案匹配来提取作为基准的半导体芯片11(NO.1芯片151、NO.2芯片152)。如果所获取的图像中看不到NO.1芯片151和NO.2芯片152时,获取相邻区域的图像,并通过重复的尝试和失败来提取两个半导体芯片11。
利用该NO.1芯片151、NO.2芯片152进行如下的整体定位:通过旋转平台52来调整外观检查装置5的平台52上的晶片12的载置位置,使得在行方向上进行拍摄的期间,由摄像装置54得到的摄像图像56在使平台52向行方向移动而进行拍摄时被收纳于摄像视野55的框内。具体而言,如图2所示,该整体定位方法是:预先登记作为前述所选择的两个芯片、即NO.1芯片151、NO.2芯片152的半导体芯片11所共有的图案内的特定的点,并在图案处理中进行搜索,找到基准线10,然后校正量计算部22根据所述的两个半导体芯片11的位置关系计算出校正角度6,然后位置校正/旋转校正部23根据该校正角度操作平台52,由此进行晶片12的角度校正。
[准备工序4](开始预扫描工序)
接着,将物镜53调整为倍率比整体定位时低的透镜,然后开始拍摄晶片12的拉伸工序后的宽范围摄像视野57内的每个宽范围的图像,并将摄像图像56经计算机2的外观检查数据处理24后发送且存储到数据库数据文件25中。该晶片12是经过拉伸工序后的状态,因此为了拍摄晶片12上的全部半导体芯片11,对因考虑拉伸工序中的晶片膜的伸张而将半导体芯片11有可能存在于比拉伸工序前的晶片12宽的范围的扩张范围包括进去的宽范围摄像视野57进行拍摄。
实际上,利用低倍率物镜53的宽范围摄像视野57虽然宽,但由于无法将整个晶片12的宽范围摄像视野57拍摄为一个图像,因此使平台52按照覆盖整个晶片12的方式移动,通过摄像装置54重复拍摄多个摄像图像56,然后经计算机2的外观检查数据处理后发送并存储到数据库数据文件25中。
例如,将事先所设定的拉伸工序的一个方向的晶片膜的伸张率设定为最小的0.8至最大的1.4时,为了覆盖整个晶片12的最大区域,当晶片12的尺寸为3英尺时,半导体芯片11有可能存在于为了防止漏掉半导体芯片11而扩大到最大的1.4倍的范围,因此作为该宽范围摄像视野57的区域,需要进行作为预扫描工序的拍摄。另外,关于所述伸张率,在切割加工后经过拉伸工序的情况下,与加工前的晶片12的尺寸相比,切割加工时的半导体芯片11的尺寸变小,由此当拉伸工序的晶片膜的伸张率很小时,半导体芯片之间的距离有可能变得比最初的晶片12的尺寸小,因此即使是拉伸工序后,晶片膜的伸张率也可能小于1.0。
[准备工序5](二值化处理)
晶片12的整个图像的摄像结束后,为了提取部21对各摄像图像56进行二值化处理,将亮度值分化成事先设定的亮度值(0~255等级),然后利用同样事先设定的阈值,将图像的亮度值分成具有阈值以上的亮度值和具有阈值以下的亮度值的两个区域,然后提取各区域的所需部分。
用上述设定的阈值来进行二值化处理时,晶片12上的半导体芯片11大部分为灰色。该灰色部分变成黑区域,需要识别半导体芯片11的平台坐标521的区域基本上是白底部分。如果只识别并提取由二值化处理得到的白底部分,则无法掌握在后述的实际检查中所需要的部分的平台坐标521。
具体而言,如果将晶片12的图像进行二值化处理,则亮度值为0的部分呈“黑色”,“黑色”和“白色”之间的“灰色”部分被设定有该部分的各个亮度等级所对应的亮度值,最后亮度值为255的部分呈“白色”。一般情况下,适用于半导体芯片11的实际检查的部分是垫(电极)16部分,其颜色通常是近似于白色。如图6所述,在二值化工序中作为白色部分的垫(电极)16部分被提取。
另外,该选择基准的亮度值受实际使用的晶片12的影响,因此由操作人员来设定。所述二值化操作是对全部的已拍摄的摄像图像56进行的。利用经过所述晶片12的拉伸工序分割后进行拍摄的摄像图像56的各个图像,将以像素单位(=构成计算机所处理的数字图像[像素]的单位)测量的像素数换算成“面积”来求出所述被提取的部分的大小。具体而言,求出作为上述二值化工序中提取的各个白色部分的垫(电极)16部分的面积。相对于所述面积,事先设定有最大面积和最小面积的范围,将该范围内的面积的图像作为实际检查对象。提取所设定的面积范围的图像的理由是,从经验来看超出该范围的数据属于不适合于半导体芯片11的垫(电极)16的无用数据或者其它在实际检查中不需要的图像。
[准备工序6]
以下工序是通过外观检查数据处理部24来进行的。如图6所述,在所述工序中提取的作为实际检查对象物的半导体芯片的垫(电极)16成对地存在时,检查该各对,针对每一对,以所述面积单位来与两处的垫(电极)16对应,由此测量每一对的重心,并将其作为一对垫的重心坐标。
各半导体芯片11的平台坐标521设定于根据所述测量出的重心坐标,偏移了预先设定的X方向相对距离52X、Y方向相对距离52Y的相对距离量的位置上。本实施例的相对距离是根据半导体芯片11的外形预先决定的角的坐标和所求出的重心之间的距离。
因此,将相对于所述测量的重心坐标在X方向和Y方向上偏移了事先设定的X方向相对距离52X和Y方向相对距离52Y后的坐标设定为各半导体芯片11的平台坐标521,重复同样的操作,设定所测量的晶片12上的每个半导体芯片11的平台坐标521。
[准备工序7]
在全部半导体芯片11的平台坐标521中,将为了对所述整体定位工序中得到的晶片12进行旋转校正而被选择且事先设定有平台坐标521和芯片地址122的NO.1芯片151作为基准芯片15,将该基准芯片15的平台坐标521(X、Y)的地址确定为基准芯片地址122来进行分配。
[准备工序8]
对用于没有遗漏地看到作为本申请的主要内容的晶片12上的全部半导体芯片11的步骤进行说明。如图7(a)所示,将最接近于晶片12中央的NO.1芯片151作为基准芯片15,并将该基准芯片15的芯片地址122设定为(m,n)。接着,如图7(b)所示,对于所述基准芯片15的周围的半导体芯片11,考虑到晶片膜的拉伸的伸张率而搜索存在于应有范围内的周边的半导体芯片11的平台坐标。当所述基准芯片15的平台坐标为(X,Y)且芯片地址122为(m,n)时,与该基准芯片15的周围四个方向的半导体芯片的平台坐标521相对应的芯片地址122如下:将基准芯片15的上邻的芯片地址122设定为(m,[n-1]),左邻的芯片地址122设定为([m-1],n),右邻的芯片地址122设定为([m+1],n),下邻的芯片地址122设定为(m,[n+1])。由此,能够将周围四个方向的各个半导体芯片11的平台坐标521和芯片地址122关联起来。
进一步,如图7(c)所示,以将在图7(b)中所设定的周围四个方向的芯片地址122和平台坐标521关联起来的半导体芯片11为中心,进一步搜索三个方向的半导体芯片11,从而求出新的半导体芯片11的平台坐标521和芯片地址122而使它们相关联。重复所述操作,求出整个晶片12上的半导体芯片11的芯片地址122和平台坐标521而使它们相关联。同样,对于将其它的芯片地址122和平台坐标521关联起来的半导体芯片11,一直进行至晶片12的整个区域的搜索结束为止。由此,对于晶片12上的全部的半导体芯片11,能够确定平台坐标521和芯片地址122的关联,并且这些信息全部经过计算机2的外观检查数据处理部24而存储于数据库文件25中。
[外观检查准备工序结束]
如上所述,对于晶片12上的全部半导体芯片11,平台坐标521和与之对应的芯片地址122相关联,然后转到实际检查工序。在此,在实际检查工序中,对于作为对象的半导体芯片11,全部确定了芯片地址122。关于作为对象的半导体芯片11在何处,在所述预扫描工序中由平台坐标521和芯片地址122的关联来体现,因此通过使外观检查装置5的平台52以实际检查对象的半导体芯片11所对应的地址顺序来移动,并通过将其对准于与该地址相对应的平台坐标521上,由此能够高速且没有遗漏检查地高效地进行实际检查。以上是根据图4对本发明的预扫描工序进行的说明。
比较例
示出实际上作为被检查对象物1的外观检查准备工序而进行预扫描时的时间缩短的实际成果。
记载对经过切割加工后的拉伸工序的外径为4英寸的晶片12实施基于现有方法和本发明的预扫描工序时的节拍时间的差异。这里所说的现有方法是指实施上述整体定位后实施实际检查的情况。
以现有方法来实施检查时:7分34秒。
实施本发明的预扫描时:1分49秒(预扫描时间:9秒,实际检查时间1分40秒)。
因此,利用本发明的预扫描工序来对晶片12进行检查时,得到了检查时间缩短5分45秒的效果。该节拍时间缩短的主要原因是,检查晶片12时,当实施该发明的预扫描工序时,已对晶片12上的全部半导体芯片11设定有芯片地址122,因此搜索实际检查时登记的相应的半导体芯片11的芯片地址122时的搜索范围变窄,能够在短时间内得出全部的相应半导体芯片11的位置,由此能够得到综合上缩短了检查时间的效果。
实施例2
在本实施例中,利用上述实施例1的装置,在预扫描工序的中途进行图4的流程图中记载的整体定位工序中所包含的[准备工序2]和[准备工序3]。因此,关于相同的处理工序,简化其说明,关于不同的部分进行详细说明。以下,按照图8所示的流程图来进行说明。
[准备工序]
首先,对图3(a)所示的经切割加工后的晶片12实施拉伸工序后,将其载置在外观检查装置5的平台52上。
[开始预扫描]
接着,将物镜53调整为低倍率的透镜,然后一边使平台52移动一边开始拍摄晶片12的拉伸工序后的宽范围摄像视野57内的每个宽范围的图像,然后使摄像图像56经过计算机2的外观检查数据处理部24后发送并存储到数据库数据文件25中。该晶片12处于已经经过拉伸工序后的状态,因此为了拍摄晶片12上的全部半导体芯片11,对因考虑拉伸工序中的晶片膜的伸张而将半导体芯片11有可能存在于比拉伸工序前的晶片12宽的范围的的扩张范围包括进去的宽范围摄像视野57进行拍摄。
[二值化处理]
晶片12的整个图像的拍摄结束后,提取部21利用事先设定的阈值,将图像的亮度值区分为具有阈值以上的亮度值和具有阈值以下的亮度值的两个区域,然后提取半导体芯片11和垫16。
[计算重心坐标]
如图6所述,所提取的半导体芯片的垫16成对地存在时,针对每个半导体芯片11重复检查该各对,然后针对每一对,以所述面积单位来与两处的垫16对应,由此求出每一对的重心坐标。
[基准芯片的推定]
求出各半导体芯片11的重心后,根据包含在所获取的多张图像中的重心坐标的数量,选择包含的半导体芯片11最多的图像。在此,校正量计算部22将例如沿图3所示的纵向或者横向中的任意一轴的半导体芯片11的重心坐标与相邻的每个半导体芯片11之间进行比较,由此根据其偏差量计算出晶片12的倾斜度。
外观检查数据处理部24利用通过二值化处理来求出的全摄像图像中所包含的半导体芯片11的外形和晶片的倾斜度,由此推定作为通过处理法预先设定的基准芯片15的NO.1芯片151和NO.2芯片152的位置。
NO.1芯片151和NO.2芯片152的推定结束后,使平台52仅旋转所计算出的倾斜度,由此计算出校正后的NO.1芯片151和NO.2芯片152的重心坐标。另外,以上的工序相当于本发明的子定位工序。
[整体定位]
相比于预扫描的时候,提高物镜53的倍率。按照所推定的NO.1芯片151和NO.2芯片152的重心坐标分别收纳于摄像视野的方式使平台52移动。在各位置上拍摄晶片12。然后,如图2所示,校正量计算部22在获取的两个图像上设定基准线10,并根据NO.1芯片151和NO.2芯片152的位置关系计算出校正角度6。位置校正/旋转校正部25根据该校正角度使平台52旋转而进行晶片12的角度校正。
[校正重心坐标]
对于通过整体定位被旋转校正的晶片12上的全部半导体芯片11,根据旋转量校正重心坐标。
[计算平台坐标]
以下处理由外观检查数据处理部24来进行。各半导体芯片11的平台坐标521被设定于根据校正后的重心坐标偏移了预先设定的X方向相对距离52X、Y方向相对距离52Y的相对距离量的位置上。与上述实施例1一样,相对距离是指根据半导体芯片11的外形预先决定的角的坐标和求出的重心之间的距离。
[设定基准芯片(NO.1芯片)的地址]
通过整体定位提取旋转校正后的NO.1芯片151的平台坐标,由此设定地址。即,将NO.1芯片151作为基准芯片15,将该基准芯片15的平台坐标521(X,Y)的地址决定为基准芯片地址122而进行分配。
[向半导体芯片分配地址]
与上述实施例1一样,按照以下方式向各半导体芯片11分配地址。如图7(a)所示,将最接近晶片12的中央的NO.1芯片151作为基准芯片15,并将该基准芯片15的芯片地址122设定为(m,n)。接着,如图7(b)所示,对于所述基准芯片15的周围的半导体芯片11,考虑晶片膜的拉伸的伸张率而搜索存在于应有的范围的周边的半导体芯片11的平台坐标。所述基准芯片15的平台坐标为(X,Y)且芯片地址122为(m,n)时,与该基准芯片15的周围四个方向的半导体芯片的平台坐标521相对应的芯片地址122如下:将基准芯片15的上邻的地址设定为(m,[n-1]),左邻的地址设定为([m-1],n),右邻的地址设定为([m+1],n),下邻的地址设定为(m,[n+1])。由此,能够将周围四个方向的各半导体芯片11的平台坐标521和芯片地址122关联起来。
进一步,如图7(c)所示,以将图7(b)中设定的周围四个方向的芯片地址122和平台坐标521关联起来的半导体芯片为中心,进一步检索三个方向的半导体芯片11,然后求出新的半导体芯片11的平台坐标521和芯片地址122而使它们关联。并重复进行该操作。
[判别未设定地址]
向固定方向搜索半导体芯片11,当芯片地址122的分配结束后,判别是否还有没分配地址的平台坐标。如果不存在还没分配地址的平台坐标,则外观检查基准工序结束。如果存在还没分配地址的平台坐标,则进行地址的推定分配。
[地址的推定分配]
邻接于作为中心的半导体芯片11的其它半导体芯片11超过预定距离而存在时造成搜索失败,不对其它的半导体芯片11分配芯片地址。因此,例如,按照以下方式推定并分配其它半导体芯片11的芯片地址。提取位于与未设定芯片地址的其它半导体芯片11最近的位置的已登记芯片地址的半导体芯片11(以下,称之为“基准半导体芯片11”)。距离相同时选择任意一个。根据两个半导体芯片11的平台坐标之间的距离和基准半导体芯片11,求出其它半导体芯片11存在的方向。从基准半导体芯片11起,在该方向和距离的预定范围内,将与平台坐标没有关联的近似的芯片地址推定为该其它芯片地址并进行分配。
对全部未设定的半导体芯片1推定并分配芯片地址。求出整个晶片12上的半导体芯片11的芯片地址和平台坐标后使它们关联起来。如果确定该关联,则这些信息全部经过计算机2的外观检查数据处理部24后存储于数据库文件25中。
[外观检查准备工序结束]
如上所述,对于晶片12上的全部半导体芯片11,使平台坐标521和与之对应的芯片地址122相关联,然后转到实际检查工序。
根据该实施例,通过预扫描以宽范围摄像视野57拍摄晶片12上的全部半导体芯片11,并在子定位工序中根据该摄像图像的半导体芯片11的排列状态求出晶片12的倾斜度。通过校正该倾斜度,能够将半导体芯片11的外形复原到适当的位置上。因此,根据通过处理法设定的基准芯片15的位置信息,通过一次拍摄能够可靠地获取含有基准芯片15的摄像图像。因此,如实施例1那样,能够省去先实施整体定位时所产生的通过尝试和失败来求出基准芯片15的重复处理,因此能够缩短节拍时间。
另外,本发明还可以按照以下方式实施。
在上述两个实施例中,利用两个作为电极的垫16来求出半导体芯片11的重心,但是还可以利用半导体芯片11的外形或其角部的坐标等来计算。
另外,在上述实施例中,以半导体晶片12为例子进行了说明,但是本发明并不限定于该实施方式,还可以适用于例如LED的晶片。
产业上的可利用性
当利用通过检查各种被检查对象物的形状物上出现的摄像图像来查出该形状物的缺陷的外观检查装置来进行检查时,最近的趋势是如下所述的要求不断地提高,所述要求为:将各种被检查对象物即主晶片经过切割加工并进行拉伸工序之后,进行晶片内的形状物(即主要是半导体芯片)的检查。
另外,近年来,由于晶片的外径扩大、晶片内的各半导体芯片的数量增多、以及细微化或精密化,使得每一张晶片的检查时间增长,因此需要缩短该晶片的检查的节拍时间。另外,要求将晶片经过切割加工并进行拉伸工序后才进行检查的情况也逐渐增多。因此,在所述状况中,当务之急是缩短晶片检查的节拍时间,因此关于本发明中提出的通过利用预扫描功能来缩短晶片检查的节拍时间的方法,其利用价值高。
Claims (7)
1.一种被检查对象物的外观检查方法,该外观检查方法使用在摄像工序中对被检查对象物进行拍摄而获得的摄像图像,其中,该被检查对象物载置于平台上,具有形状物,并且在切割加工后被保持在经过了拉伸工序的膜上,该外观检查方法的特征在于,该外观检查方法包括以下工序:
平台坐标设定工序,根据针对每个形状物事先设定的阈值对拍摄所述被检查对象物而得到的摄像图像进行二值化处理,并与所述平台的预先决定的平台坐标相对应地设定根据二值化处理的结果提取的各个形状物的位置;
搜索工序,考虑所述形状物之间的所述膜在所述拉伸工序中的伸张率,对于应该在预定形状物附近的其它形状物的范围,利用该预定形状物的平台坐标来搜索其它形状物;以及
关联工序,对于所述搜索工序中发现的所述其它形状物,以预定形状物为基准对该其它形状物赋予形状物地址,并且针对每个形状物将该形状物地址与平台坐标关联起来,
所述形状物的平台坐标和形状物地址的关联工序结束后,根据所述形状物地址进行实际检查。
2.根据权利要求1所述的外观检查方法,其特征在于,
所述被检查对象物为半导体晶片,形状物为半导体芯片,
进行所述摄像图像的二值化处理,并求出通过由二值化处理获得的二值图像而提取的半导体芯片的重心坐标,将所述形状物的平台坐标设定为从所述重心坐标偏移了到预先决定的半导体芯片的角为止的相对距离后的坐标。
3.根据权利要求1所述的外观检查方法,其特征在于,所述形状物地址是通过重复进行下述处理而得到的:利用所述平台坐标,从设定的基准形状物起依次搜索四个方向的形状物,对所述被检查对象物全域的所述平台坐标和所述形状物地址进行设定和关联。
4.根据权利要求2所述的外观检查方法,其特征在于,所述形状物地址是通过重复进行下述处理而得到的:利用所述平台坐标,从设定的基准形状物起依次搜索四个方向的形状物,对所述被检查对象物全域的所述平台坐标和所述形状物地址进行设定和关联。
5.根据权利要求3或4所述的外观检查方法,其特征在于,在所述平台坐标设定工序之前具有主定位工序,该主定位工序是:搜索预先设定的在半导体晶片上间隔开的作为基准的两个半导体芯片后分别进行拍摄,根据该半导体芯片的位置坐标求出半导体晶片的倾斜度,并根据所求出的倾斜度对该半导体晶片进行定位。
6.根据权利要求5所述的外观检查方法,其特征在于,在所述主定位工序之前具有子定位工序,该子定位工序是:对以比主定位时低的倍率拍摄到的半导体晶片的多张摄像图像进行二值化处理后,根据通过二值化处理获得的二值图像,从连续排列的多个半导体芯片的排列状态求出该半导体晶片的倾斜度,并根据所求出的倾斜度对半导体晶片进行定位。
7.一种外观检查装置,其使用由拍摄单元对被检查对象物进行拍摄而获得的摄像图像来对所述被检查对象物进行检查,其中,所述被检查对象物载置于平台上,具有形状物,并且在切割加工后被保持在经过了拉伸工序的膜上,该外观检查装置的特征在于,该外观检查装置包括:
平台坐标设定单元,其根据针对每个形状物事先设定的阈值对拍摄所述被检查对象物而获得的摄像图像进行二值化处理,并与所述平台的预先决定的平台坐标相对应地设定根据二值化处理的结果提取的各个形状物的位置;以及
关联单元,其考虑所述形状物之间的所述膜在所述拉伸工序中的伸张率,对于应该在预定形状物附近的其它形状物的范围,利用该预定形状物的平台坐标来搜索其它形状物,对于在搜索工序中发现的所述其它形状物,以预定形状物为基准对该其它形状物赋予形状物地址,并且针对每个形状物将该形状物地址与平台坐标关联起来,
将所述形状物的平台坐标和形状物地址关联起来后,根据所述形状物地址进行实际检查。
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