JP2001068529A - 半導体チップのピックアップ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像認識時間を短縮して効率的なピックアッ
プ作業を行うことができる半導体チップのピックアップ
方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 ウェハシートに貼着された半導体チップ
を画像認識によって位置合わせした後にピックアップヘ
ッドによってピックアップする半導体チップのピックア
ップ方法において、１番目のチップについては基準パタ
ーンと取り込み画像をマッチングさせる第１のマッチン
グ工程によって概回転角度αを求め、引き続き概回転角
度αだけ基準パターンを回転させた回転後パターンＰ１
ａ，Ｐ１ｂを用いる第２のマッチング工程を行って、チ
ップの座標（Ｘ，Ｙ）と回転角度θを求め、２番目以降
のチップについては先行する隣接チップの回転角度θを
概回転角度とした第２のマッチング工程のみ行う。これ
により、回転角度検出の処理時間を短縮して画像認識を
効率化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウェハから切り出
されウェハシートに貼着された状態の半導体チップをピ
ックアップする半導体チップのピックアップ方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程において、半導体
チップは多数の個片チップより成るウェハから切り出さ
れる。この個片チップの切り出しは、粘着性のウェハシ
ートにウェハを貼着した状態で行われ、切り出された個
片チップはウェハシートから剥ぎ取られてピックアップ
される。このピックアップ工程では、個片チップはウェ
ハシートの下面側からピンによって突き上げられた状態
でピックアップヘッドによって保持される。このためピ
ックアップ時にはピンによって正しく突き上げられるよ
うピックアップ対象の半導体チップを精度よくピックア
ップ位置に位置合わせすることが求められる。従来より
この位置合わせのための位置検出には画像認識が用いら
れ、ウェハシート上で撮像された取り込み画像を半導体
チップのリファレンスパターンとパターンマッチングさ
せることにより半導体チップの位置検出を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ウェハ切断
後にウェハシートを引き伸ばす際のウェハシートの伸び
量のばらつきのため、ウェハシート上の各半導体チップ
の配列は必ずしも規則的な配列とはならずＸＹ方向のみ
ならずθ方向にも位置ずれしている。このため画像認識
においてはこのθ方向を含めた位置ずれ検出を行う必要
がある。ところが、このようなθ方向の位置ずれを含む
対象画像をパターンマッチングする場合には、マッチン
グ処理に先立ってリファレンスパターンと取り込み画像
とのθ方向のずれ、すなわち回転角度を検出した上で両
者の回転角度を合わせる処理を行った後に、位置検出の
ためのパターンマッチングを行う必要がある。この回転
角度を合わせる処理には時間を要するため、各チップ毎
にこのような処理を行う従来の半導体チップの位置検出
では画像認識に長時間を要し、ピックアップ作業の効率
向上が阻害される結果となっていた。

【０００４】そこで本発明は、画像認識時間を短縮して
効率的なピックアップ作業を行うことができる半導体チ
ップのピックアップ方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の半導体チ
ップのピックアップ方法は、ウェハシートに所定パター
ンで貼着された半導体チップを撮像して得られた取り込
み画像をリファレンスパターンとマッチングさせること
により前記半導体チップの位置を検出し、この位置検出
結果に基づいて位置合わせを行った後に前記半導体チッ
プをピックアップヘッドによってピックアップする半導
体チップのピックアップ方法であって、前記ウェハシー
ト上の半導体チップの位置検出を行う画像認識におい
て、前記リファレンスパターンの基準となる基準パター
ンと前記取り込み画像とをマッチングさせて半導体チッ
プの概回転角度を求める第１のマッチング工程と、前記
基準パターンを前記概回転角度だけ回転させて得られる
回転後パターンと前記取り込み画像とをマッチングさせ
て半導体チップの位置を検出する第２のマッチング工程
とを含み、所定の半導体チップについては第１のマッチ
ング工程に引き続いて第２のマッチング工程を行い、他
の半導体チップについては第２のマッチング工程のみ行
い、前記他の半導体チップについての第２のマッチング
工程において、先行する半導体チップについて求められ
た回転角度を当該他の半導体チップの位置検出における
概回転角度として用いるようにした。

【０００６】請求項２記載の半導体チップのピックアッ
プ方法は、ウェハシートに所定パターンで貼着された半
導体チップを撮像して得られた取り込み画像をリファレ
ンスパターンとマッチングさせることにより前記半導体
チップの位置を検出し、この位置検出結果に基づいて位
置合わせを行った後に前記半導体チップをピックアップ
ヘッドによってピックアップする半導体チップのピック
アップ方法であって、前記ウェハシート上の半導体チッ
プの位置検出を行う画像認識において、前記リファレン
スパターンと前記取り込み画像とをマッチングさせて半
導体チップの概回転角度を求める第１のマッチング工程
と、前記取り込み画像を前記概回転角度だけ回転させて
得られる回転後取り込み画像と前記リファレンスパター
ンとをマッチングさせて半導体チップの位置を検出する
第２のマッチング工程とを含み、所定の半導体チップに
ついては第１のマッチング工程に引き続いて第２のマッ
チング工程を行い、他の半導体チップについては第２の
マッチング工程のみ行い、この前記他の半導体チップに
ついての第２のマッチング工程において、先行する半導
体チップについて求められた回転角度を当該他の半導体
チップの位置検出における概回転角度として用いるよう
にした。

【０００７】本発明によれば、所定の半導体チップにつ
いてのみ、半導体チップの概回転角度を求める第１のマ
ッチング工程とリファレンスパターンに引き続いて前記
取り込み画像とを前記概略回転角度だけ相対的に回転さ
せて相互の回転角度のずれを合わせた後にマッチングさ
せて半導体チップの位置を求める第２のマッチング工程
を行い、他の半導体チップについては先行する半導体チ
ップについて求められた回転角度を当該他の半導体チッ
プの位置検出における概回転角度として用いて第２のマ
ッチング工程のみを行うことにより、回転角度検出の処
理時間を短縮して画像認識を効率化することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は本発明の
実施の形態１の半導体チップのピックアップ装置の構成
を示すブロック図、図２は同半導体チップのピックアッ
プ装置の機能ブロック図、図３（ａ）は同ウェハシート
の平面図、図３（ｂ）は同ウェハシートの部分拡大図、
図４、図５、図６は同半導体チップの画像認識による位
置検出の説明図、図７、図８は同半導体チップのピック
アップ方法のフロー図である。

【０００９】まず図１を参照して半導体チップのピック
アップ装置の構成について説明する。図１においてチッ
プ供給部１は、ＸＹテーブル２に立設されたブラケット
３上にウェハ保持テーブル４を結合して構成されてい
る。ウェハ保持テーブル４には半導体チップ６（以下、
単に「チップ６」と略記する）が所定パターンで多数貼
着されたウェハシート５が装着されている。ウェハ保持
テーブル４の下方にはエジェクタユニット７が配設され
ている。エジェクタユニット７のピン７ａは、ピックア
ップヘッド８によるチップ６のピックアップ位置に位置
合わせされており、ピン７ａを上方に突出させることに
より、ウェハシート５上のチップ６を突き上げる。

【００１０】チップ供給部１の上方には、移動テーブル
９に装着されたピックアップヘッド８が水平動自在に配
設されており、ピン７ａによって突き上げられたチップ
６はピックアップヘッド８のノズル８ａによって真空吸
着によりピックアップされる。ピックアップされたチッ
プ６は移動テーブル９によって移動し、保持テーブル１
０に載置されたワーク１１上に実装される。

【００１１】ウェハ保持テーブル４の上方には、カメラ
１３を備えた撮像部１２が配設されている。撮像部１２
はウェハシート５上のチップ６を撮像し、撮像によって
取得された画像データは画像認識部１４に伝達される。
画像認識部１４は画像データを画像処理し、チップ６の
位置、すなわちチップ６のＸＹ方向の位置およびθ方向
の回転角度を検出する。ＣＰＵ１５は全体制御部であ
り、画像認識部１４の認識結果を受け取る他、以下に説
明する各部を制御する。

【００１２】記憶部１６は各部の動作に必要なプログラ
ムや認識対象のチップ６のサイズやウェハシート５上で
の配列データ、およびパターンマッチング時のリファレ
ンスパターンと取り込み画像との回転角度を合わせるた
めの角度補正値などの各種データを記憶する。ピックア
ップヘッド駆動部１７はピックアップヘッド８およびピ
ックアップヘッド８を移動させる移動テーブル９を駆動
する。エジェクタ駆動部１８はエジェクタユニット７を
駆動する。ＸＹテーブル駆動部１９はＸＹテーブル２を
駆動する。表示モニタ２０は撮像されたチップ６の画像
や操作・入力時の画面を表示する。キー入力部３５はキ
ーボードなどの入力装置であり、操作入力やデータ入力
を行う。

【００１３】次に図２を参照して半導体チップのピック
アップ装置の処理機能について説明する。図２において
チップ配列状態データ記憶部２９、角度補正値記憶部３
０は図１に示す記憶部１６に対応するものであり、ピッ
チ送り処理部２８および統計処理部３１はＣＰＵ１５に
よって行われる処理を示している。図２に示す鎖線枠内
の各部は図１の画像認識部１４の処理機能を示すもので
あり、以下各部を説明する。

【００１４】Ａ／Ｄ変換部２１はカメラ１３によって取
り込まれた画像データをＡ／Ｄ変換する。画像記憶部２
２はＡ／Ｄ変換された取り込み画像データを記憶する。
チップ位置検出部２３は画像記憶部２２に記憶された画
像とリファレンスパターンとをパターンマッチングする
ことにより、チップ６の位置を検出する。ここで、チッ
プ６の位置とは、光学座標系でのチップ６の座標（Ｘ，
Ｙ）および直交座標軸に対するチップ６の回転方向の角
度θ（以下、回転角度θと略称）をいう。位置検出結果
のデータは、後述する出力対象の各部へ出力される。

【００１５】基準パターン記憶部２４は、パターンマッ
チングに用いられるリファレンスパターンの基準パター
ンとなる画像パターンを記憶する（図４（ｂ）参照）。
基準パターン回転処理部２５は、後述する角度補正値記
憶部３０に記憶されている角度補正値に基づいて基準パ
ターン記憶部２４に記憶されている基準パターンを角度
補正値だけ回転させた回転後パターン（図６（ｂ）参
照）を作成する。回転後パターン記憶部２６は、基準パ
ターン回転処理部２５によって回転処理されたリファレ
ンスパターン（回転後パターン）を記憶する。これらの
基準パターンや回転後パターンは、チップ位置検出部２
３によって行われる取り込み画像とのパターンマッチン
グに用いられる。

【００１６】チップ位置検出部２３によって出力される
データのうち、座標（Ｘ，Ｙ）は位置ずれ補正処理部２
７に伝達され、ここで座標（Ｘ，Ｙ）をチップ配列状態
データ記憶部２９に記憶されたチップ６の配列ピッチデ
ータと比較することにより、直交軸方向の位置ずれ量Δ
ｘ，Δｙを求める演算が行われる。求められた位置ずれ
量Δｘ，Δｙは、ピックアップヘッド８によってウェハ
シート５上のチップ６をピックアップする際の位置ずれ
補正量としてＸＹテーブル駆動部１９に伝達される。ま
た位置ずれ量Δｘ，Δｙは統計処理部３１にも伝達さ
れ、統計処理部３１は過去に累積された位置ずれ量Δ
ｘ，Δｙのデータに基づき平均的な位置ずれ量の学習値
を算出する。ここで求められた位置ずれ量の学習値はピ
ッチ送り処理部２８に送られ、ピッチ送り処理部２８
は、次ピックアップ対象のチップ６をカメラ１３による
撮像画面の中心に位置させるために必要なピッチ送り量
を算出する。この演算は前述の学習値とチップ配列状態
データ記憶部２９に記憶されたチップ６の配列ピッチデ
ータに基づいてＣＰＵ１５により行われる。

【００１７】また、回転角度θはピックアップヘッド駆
動部１７に伝達され、ピックアップヘッド駆動部１７に
よってピックアップヘッド８を駆動する際には、この回
転角度θを補正してチップ６をピックアップする。また
回転角度θは角度補正値記憶部３０に伝達され、後述す
るように基準パターン記憶部２４の基準パターンを回転
させて角度補正を行う際の角度補正値として用いられ
る。さらに、回転角度θは統計処理部３１にも伝達さ
れ、統計処理部３１は過去に累積された回転角度θのデ
ータに基づき平均的な回転角度θの学習値を算出する。
ここで求められた回転角度θの学習値はピッチ送り処理
部２８に送られる。

【００１８】次に図３を参照して認識対象である半導体
ウェハシート５について説明する。図３（ａ）に示すよ
うに、ウェハシート５には多数のチップ６が格子状に貼
着されている。ウェハシート５の上部のチップ列に記載
された番号（１，２，３・・・）は、チップ６をピック
アップする際の順番を示しており、ピックアップヘッド
８によってピックアップする際には、所定位置に設定さ
れる１番のチップ６を起点にして、この順番に従って順
次隣接するチップ６をピックアップする。

【００１９】図３（ｂ）はｉ番目にピックアップされる
チップ６の近傍の部分拡大図であり、ウェハシート５が
ウェハ保持テーブル４に装着された状態を示している。
この状態ではウェハシート５は引き延ばされ、各チップ
６間には隙間が存在する。このとき、ウェハシート５の
延び量は一定ではなく、したがって各チップ６の中心点
Ｃｉは必ずしも定ピッチで直線状に並んだ規則的な配列
になるとは限らず、図３（ｂ）に示すように各チップ６
の直交座標軸に対する回転角度θは各チップ６によって
異なったものとなっている。この場合においても、隣接
するチップ６相互を取り出して比較すると、回転角度θ
ｉ−１，θｉ，θｉ＋１はわずかに異なるのみであり、
ランダムなばらつきは存在しない。

【００２０】チップ６のピックアップに際しては、図３
（ｂ）に示す各チップ６の中心点Ｃｉをピックアップヘ
ッド８によるピックアップ位置に位置合わせするととも
に、チップ６のワーク１１への搭載に際しては、ピック
アップヘッド８を回転させて各チップ６の回転角度θｉ
の補正が行われる。したがって、チップ６のピックアッ
プに際しては、各チップ６の中心点Ｃｉの位置および回
転角度θｉを高精度で効率よく検出することが求められ
る。

【００２１】次に図４、図５を参照して、チップ６の画
像認識による位置検出方法について説明する。画像認識
によるチップの位置検出では、図４（ａ）に示すように
チップ６の対角に位置する２つのコーナ部の画像パター
ン（破線で示す矩形エリア６ａ，６ｂ参照）をパターン
マッチングの対象とし、各コーナ部の代表点Ａ，Ｂを検
出することにより、チップ６の位置および回転角度が求
められる。この代表点Ａ，Ｂは、矩形エリア６ａ，６ｂ
の面積重心点など、各コーナ部におけるチップ６の外形
との相対的位置関係を特定することができる点に設定さ
れるものである。

【００２２】図４（ｂ）はこのパターンマッチングで用
いられる２つのリファレンスパターンＰａ，Ｐｂを示し
ている。これらのリファレンスパターンＰａ，Ｐｂは、
チップ６のコーナ部の画像パターンａ，ｂ（矩形エリア
６ａ，６ｂに対応する画像）がリファレンスパターンＰ
ａ，Ｐｂの枠に対して傾斜角度を有しない正しい角度で
配置された基準パターンとなっている。各リファレンス
パターンＰａ，Ｐｂ内には、代表点Ａ１，Ｂ１が図４
（ａ）に示す代表点Ａ，Ｂに対応して設定されている。

【００２３】パターンマッチングによる位置検出に際し
ては、カメラ１３によって取り込まれた取り込み画像を
リファレンスパターンＰａ，Ｐｂとパターンマッチング
させ、最も良好なマッチング結果を与える位置を特定す
る。図５（ａ）は取り込み画像中のチップ６の回転角度
が存在しない状態でのリファレンスパターンＰａ，Ｐｂ
（基準パターン）とのパターンマッチングを示してい
る。図５（ａ）に示す状態で、取り込み画像から取り出
された比較範囲Ｓａ，Ｓｂと画像パターンａ，ｂとは最
良のマッチング結果を与えている。したがって、このと
きの各リファレンスパターンＰａ，Ｐｂ内の代表点Ａ
１，Ｂ１を、各コーナ部の代表点Ａ，Ｂとして置き換え
ることにより、各コーナ部の代表点Ａ，Ｂの座標値（Ｘ
ａ，Ｙａ）、（Ｘｂ，Ｙｂ）を特定することができる。
そして、これらの座標値（Ｘａ，Ｙａ）、（Ｘｂ，Ｙ
ｂ）より、チップ６の中心点Ｃ（Ｘ，Ｙ）の位置が求め
られる。

【００２４】図５（ｂ）は、取り込み画像中のチップ６
が光学座標系の直交軸に対してθだけ傾斜した状態、す
なわち回転角度を有する状態でのパターンマッチングを
示している。この場合には、チップ６がθだけ回転した
位置にあるため、矩形エリア６ａ，６ｂが画像パターン
ａ，ｂと完全に重なるようなような形態で比較範囲Ｓ
ａ，Ｓｂを取り出すことが出来ない。このため、パター
ンマッチングの結果として、図５（ｂ）に示すような状
態が最良のマッチング結果を与える。

【００２５】しかしながら、この状態で各リファレンス
パターンＰａ，Ｐｂ内の代表点Ａ１，Ｂ１を置き換えて
得られる各コーナ部の代表点は、図５（ａ）に示す代表
点Ａ，Ｂとは異なり、各コーナ部におけるチップ６の外
形との相対的位置関係が正しく保たれていない。したが
って、ここで求められる各コーナ部の代表点（Ａ１，Ｂ
１より求められた代表点）に基づいて検出されたチップ
６の中心点は正確なものではなく、またこれらの代表点
より得られる回転角度（図５（ａ）に示す直線ＡＢと図
５（ｂ）に示す直線Ａ１Ｂ１の傾き角度の差を求めるこ
とにより得られる。−−図６（ａ）に示す角度α参照）
も、チップ６の正しい回転角度θを示すものではない。
すなわち、図５（ｂ）に示すようなパターンマッチング
の結果は、チップ６の大まかな位置データ（概位置と概
回転角度）を与えるものであり、ここで行われるパター
ンマッチングは、リファレンスパターンと前記取り込み
画像とをマッチングさせて半導体チップの概回転角度を
求める第１のマッチング工程に相当する。

【００２６】次に、図６を参照してチップ６の回転角度
による上述の位置検出誤差を減少させる角度補正につい
て説明する。ここでは、リファレンスパターンと取り込
み画像との相対的な回転角度を合わせることにより回転
角度に起因する誤差を排除することが行われる。図６
（ａ）は、図５（ｂ）に示す処理と同様の第１のマッチ
ング工程であり、このマッチング結果として、取り込み
画像のチップ６の回転角度α（概回転角度）が検出され
る。

【００２７】次に、図６（ｂ）に示すように、基準パタ
ーン記憶部２４に記憶された基準パターンを回転角度α
だけ回転させて得られる新たなリファレンスパターン、
すなわち回転後パターンＰ１ａ，Ｐ１ｂが作成される。
回転後パターンＰ１ａ，Ｐ１ｂは、基準パターンＰａ，
Ｐｂの中の画像パターンａ，ｂを回転角度αだけ回転さ
せた回転後画像ａ’，ｂ’と置き換えたものものに相当
する。Ａ２，Ｂ２は回転後パターンＰ１ａ，Ｐ１ｂ内に
設定された代表点である。

【００２８】そして図６（ｃ）で示す様に、この回転後
パターンＰ１ａ，Ｐ１ｂを用いて取り込み画像とのパタ
ーンマッチングを行う。このパターンマッチングは、チ
ップ６の位置、すなわち座標（Ｘ，Ｙ）および回転角度
θを求める第２のマッチング工程に相当し、リファレン
スパターンと前記取り込み画像とを前記概回転角度だけ
相対的に回転させて相互の回転角度のずれを合わせた状
態でパターンマッチングが行われる。このようにして特
定される代表点の位置は、図５（ｂ）に示す状態と異な
りチップ６の外形との相対的位置関係が正しく保たれて
おり、したがって高精度の位置検出が行える。

【００２９】このように、回転方向に位置ずれを有する
チップを対象として位置検出のための画像認識を行う場
合は、１つのチップについて回転角度検出のための第１
のパターンマッチングと、リファレンスパターンを回転
処理した後の新たな回転後パターンを用いて行われる第
２のパターンマッチングとの２通りのマッチング処理を
必要とする。このため、各チップについてマッチング処
理２回分に相当する画像認識時間を必要とすることか
ら、チップのピックアップ作業の効率を向上させること
が困難であった。

【００３０】そこで本実施の形態では、以下に説明する
ような方法を用い、チップのピックアップ作業における
画像認識時間の短縮を図っている。以下、図７、図８の
フローに従って説明する。図７のフローは、新たにウェ
ハ保持テーブル４上にウェハシート５を装着した状態
で、１番目のチップをピックアップする場合の処理を示
すものである。

【００３１】まず、第１番目にピックアップすべきチッ
プ６を撮像位置にピッチ送りする（ＳＴ１）。この１番
目のチップ６はウェハシート５上で指定されたピックア
ップ開始位置（図３（ａ）に示す番号１のチップ）であ
る。そして第１番目のチップ６が送られたならば、カメ
ラ１３によりチップ位置を撮像する（ＳＴ２）。そして
取り込み画像をリファレンスパターン（基準パターン）
とパターンマッチングさせる（第１のマッチング工程）
ことにより、チップ６の画像の概回転角度αを求める
（ＳＴ３）。次いで、基準パターン記憶部２４に記憶さ
れた基準パターンを概回転角度αだけ回転させた回転後
パターンを新たなリファレンスパターンとして作成し、
回転後パターン記憶部２６に記憶させる（ＳＴ４）。そ
して、この回転後パターンと画像記憶部２２に記憶され
た取り込み画像とを、チップ位置検出部２３によりパタ
ーンマッチングさせ（第２のマッチング工程）、チップ
６の位置、すなわち座標（Ｘ，Ｙ）と回転角度θとを求
める（ＳＴ５）。そして、求められた回転角度θは、角
度補正値記憶部３０に記憶される。この回転角度θは、
ピックアップヘッド８によってチップ６をワーク１１に
搭載する際の回転角度補正に用いられるとともに、後述
する後続チップのパターンマッチングのためのリファレ
ンスパターンの作成に使用される。

【００３２】つぎに、位置検出結果に基づいて位置ずれ
補正処理部２７で求められた位置ずれ量に基づいてＸＹ
テーブル２を駆動することにより、当該チップ６をピッ
クアップ位置に位置合わせし（ＳＴ６）、次いでエジェ
クタユニット７のピン７ａによってチップ６を突き上げ
た後、ピックアップヘッド８によりチップ６をピックア
ップし（ＳＴ７）、これにより１番目のチップのピック
アップが終了する。この後、ピックアップヘッド８はワ
ーク１１の上方へ移動し、チップ６を搭載する。そして
この搭載動作においてＳＴ５にて求められた回転角度θ
の補正が行われ、チップ６は正しい角度でワーク１１に
搭載される。

【００３３】この後、２番目以降のチップ６についてピ
ックアップ動作および搭載動作が行われる。このときの
処理について図８を参照して説明する。まず、先行チッ
プの位置検出結果に基づいて、新たなリファレンスパタ
ーンが作成される。すなわち、基準パターン記憶部２４
に記憶された基準パターンを、先行する隣接チップ６の
位置検出によって求められ、角度補正値記憶部３０に記
憶された回転角度θだけ回転させることによって、新た
なリファレンスパターン（回転後パターン）を作成する
（ＳＴ１１）。この回転後パターンは、回転後パターン
記憶部２６に記憶される。そしてこの処理と平行してピ
ックアップ対象の当該チップ６を撮像位置にピッチ送り
する（ＳＴ１２）。そしてカメラ１３によりチップ位置
を撮像し（ＳＴ１３）、取り込み画像を回転後パターン
記憶部２６に記憶された回転後パターンとパターンマッ
チングさせることにより、チップ６の位置、すなわち座
標（Ｘ，Ｙ）と回転角度θとを求める（ＳＴ１４）。そ
して、求められた回転角度θは、角度補正値記憶部３０
に記憶され、ピックアップヘッド８によってチップ６を
ワーク１１に搭載する際の回転角度補正に用いられる。
これ以降の処理については１番目のチップの場合と同様
に、位置検出結果に基づいてチップ６をピックアップ位
置に位置合わせし（ＳＴ１５）、ピックアップヘッド８
によりチップ６をピックアップして（ＳＴ１６）、ピッ
クアップ処理を終了する。

【００３４】このように、２番目以降のチップ６のピッ
クアップに先立って行われる位置検出のための画像認識
に際しては、先行する隣接チップの位置検出結果の回転
角度θを後続チップの位置検出のための概回転角度とし
て用いる。前述のように、隣接するチップ相互間につい
ては回転角度θに大きな差異がなく、したがって先行す
るチップの回転角度θを概回転角度として用いてもパタ
ーンマッチング結果に大きな誤差を与えることはない。
このように、先行する隣接チップについて求められた回
転角度θを当該チップの概回転角度として用いることに
より、パターンマッチングの精度を維持しながら第１の
マッチング工程を省略することができる。

【００３５】言い換えれば各ウェハシートの第１番目の
チップ６や、ピックアップ動作を中断して途中で再開す
る際の最初のチップ６などの所定のチップ以外の大部分
のチップ６については第１のマッチング工程を省略でき
るため、各チップ毎に第１のマッチング工程と第２のマ
ッチング工程とを必要としていた従来の位置検出のため
の画像認識と比較して、画像認識に要する時間を大幅に
短縮することができる。

【００３６】（実施の形態２）図９は本発明の実施の形
態２の半導体チップのピックアップ装置の機能ブロック
図、図１０は同半導体チップの画像認識による位置検出
の説明図である。前記実施の形態１では、概回転角度に
基づいてリファレンスパターンと取り込み画像の回転角
度を合わせる際にリファレンスパターンを回転させるよ
うにしていたが、本実施の形態２では、取り込み画像を
求められた概回転角度だけ回転させることにより、リフ
ァレンスパターンと取り込み画像の回転角度を合わせる
ようにしたものである。

【００３７】図９において、画像認識部１４’以外の各
機能は、実施の形態１において図２に示す各要素と同様
であるので説明を省略する。図９において、Ａ／Ｄ変換
部２１、画像記憶部２２、チップ位置検出部２３、基準
パターン記憶部２４は実施の形態１に示すものと同様で
ある。本実施の形態２では、ＡＤ変換され画像記憶部２
２に記憶された取り込み画像は、チップ位置検出部２３
によるパターンマッチングの対象とされる前に、リファ
レンスパターンとの回転角度を合わせるために回転処理
される。図１０（ａ）において、チップ６の取り込み画
像６Ａ（実線で示す）を回転角度θ１だけ回転させて回
転後取り込み画像６Ｂ（破線で示す）を作成する。

【００３８】この回転処理に用いられる回転角度θ１
は、実施の形態１と同様に、１番目のチップなどの所定
のチップについては基準パターンを用いて行う第１のマ
ッチング工程によって求められた概回転角度α（図６
（ｂ）参照）であり、それ以外のチップについては、先
行する隣接チップの位置検出のために行われる第２のマ
ッチング工程によって求められ、角度補正値記憶部３０
に記憶された回転角度である。この回転処理は画像回転
処理部３２によって行われ、回転処理後の回転後取り込
み画像は回転後画像記憶部３３に記憶される。

【００３９】チップ位置検出部２３でのパターンマッチ
ングに際しては、図１０（ｂ）に示すように基準パター
ン記憶部２４に記憶された基準パターンＰａ，Ｐｂと回
転後取り込み画像６Ｂとをマッチングさせる。このマッ
チング結果により、同様にチップ６の座標（Ｘ，Ｙ）お
よび回転後取り込み画像における回転角度θ２が検出さ
れる。

【００４０】ここで、画像認識部１４’から回転角度θ
を出力する際には、当該取り込み画像を回転させた回転
角度θ１とチップ位置検出部２３によって求められた回
転角度θ２とを加え合わせる加算処理が加算部３４によ
って行われ、この加算された回転角度θ（＝θ１＋θ
２）が実施の形態１における回転角度θに相当する。そ
して、検出された座標（Ｘ，Ｙ）および回転角度θに基
づいて、チップ６をピックアップする際の位置ずれ補正
量演算が行われ、チップ６のワークへの搭載時の回転角
度補正が行われる点については、実施の形態１と同様で
ある。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、所定の半導体チップに
ついてのみ半導体チップの概略回転角度を求める第１の
マッチング工程と、リファレンスパターンと前記取り込
み画像とを前記概略回転角度だけ相対的に回転させて相
互の回転角度のずれを合わせた後にマッチングさせて半
導体チップの位置を求める第２のマッチング工程とを行
い、先行する半導体チップについて求められた回転角度
を当該半導体チップの認識動作における概略回転角度と
して用いて第２のマッチング工程のみを行うことによ
り、回転角度検出の処理時間を短縮して画像認識を効率
化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の半導体チップのピック
アップ装置の構成を示すブロック図

【図２】本発明の実施の形態１の半導体チップのピック
アップ装置の機能ブロック図

【図３】（ａ）本発明の実施の形態１のウェハシートの
平面図 （ｂ）本発明の実施の形態１のウェハシートの部分拡大
図

【図４】本発明の実施の形態１の半導体チップの画像認
識による位置検出の説明図

【図５】本発明の実施の形態１の半導体チップの画像認
識による位置検出の説明図

【図６】本発明の実施の形態１の半導体チップの画像認
識による位置検出の説明図

【図７】本発明の実施の形態１の半導体チップのピック
アップ方法のフロー図

【図８】本発明の実施の形態１の半導体チップのピック
アップ方法のフロー図

【図９】本発明の実施の形態２の半導体チップのピック
アップ装置の機能ブロック図

【図１０】本発明の実施の形態２の半導体チップの画像
認識による位置検出の説明図

【符号の説明】

５ ウェハシート ６ チップ ８ ピックアップヘッド １３ カメラ １４ 画像認識部 １５ ＣＰＵ ２３ チップ位置検出部 ２４ 基準パターン記憶部 ２５ 基準パターン回転処理部 ２６ 回転後パターン記憶部 ３２ 画像回転処理部 ３３ 回転後画像記憶部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウェハシートに所定パターンで貼着された
   半導体チップを撮像して得られた取り込み画像をリファ
   レンスパターンとマッチングさせることにより前記半導
   体チップの回転角度を含む位置を検出し、この位置検出
   結果に基づいて位置合わせを行った後に前記半導体チッ
   プをピックアップヘッドによってピックアップする半導
   体チップのピックアップ方法であって、前記ウェハシー
   ト上の半導体チップの位置検出を行う画像認識におい
   て、前記リファレンスパターンの基準となる基準パター
   ンと前記取り込み画像とをマッチングさせて半導体チッ
   プの概回転角度を求める第１のマッチング工程と、前記
   基準パターンを前記概回転角度だけ回転させて得られる
   回転後パターンと前記取り込み画像とをマッチングさせ
   て半導体チップの位置を検出する第２のマッチング工程
   とを含み、所定の半導体チップについては第１のマッチ
   ング工程に引き続いて第２のマッチング工程を行い、他
   の半導体チップについては第２のマッチング工程のみ行
   い、前記他の半導体チップについての第２のマッチング
   工程において、先行する半導体チップについて求められ
   た回転角度を当該他の半導体チップの位置検出における
   概回転角度として用いることを特徴とする半導体チップ
   のピックアップ方法。
2. 【請求項２】ウェハシートに所定パターンで貼着された
   半導体チップを撮像して得られた取り込み画像をリファ
   レンスパターンとマッチングさせることにより前記半導
   体チップの回転角度を含む位置を検出し、この位置検出
   結果に基づいて位置合わせを行った後に前記半導体チッ
   プをピックアップヘッドによってピックアップする半導
   体チップのピックアップ方法であって、前記ウェハシー
   ト上の半導体チップの位置検出を行う画像認識におい
   て、前記リファレンスパターンと前記取り込み画像とを
   マッチングさせて半導体チップの概回転角度を求める第
   １のマッチング工程と、前記取り込み画像を前記概回転
   角度だけ回転させて得られる回転後取り込み画像と前記
   リファレンスパターンとをマッチングさせて半導体チッ
   プの位置を検出する第２のマッチング工程とを含み、所
   定の半導体チップについては第１のマッチング工程に引
   き続いて第２のマッチング工程を行い、他の半導体チッ
   プについては第２のマッチング工程のみ行い、この前記
   他の半導体チップについての第２のマッチング工程にお
   いて、先行する半導体チップについて求められた回転角
   度を当該他の半導体チップの位置検出における概回転角
   度として用いることを特徴とする半導体チップのピック
   アップ方法。