JP2001296253A - Inspection device for semiconductor device, and inspection method of semiconductor device - Google Patents
Inspection device for semiconductor device, and inspection method of semiconductor deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、リードフレーム
のように可撓性を有する基板上に半導体チップを装着し
た半導体装置をガルバノミラーを介してラインカメラで
撮像し、検査する半導体装置用検査装置及び半導体装置
の検査方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inspection apparatus for a semiconductor device, in which a semiconductor device in which a semiconductor chip is mounted on a flexible substrate such as a lead frame is imaged by a line camera via a galvanometer mirror and inspected. And a method for inspecting a semiconductor device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図５は、従来の半導体装置用検査装置の
構成及び該半導体装置用検査装置による検査方法を示す
図、図６は図５に示した半導体装置及びその近傍の部分
拡大図であり、図６（Ａ）はその平面図、図６（Ｂ）は
図６（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面を示す図である。図にお
いて、１は可撓性を有する基板を構成するリードフレー
ム、１Ａはリードフレーム１のインナーリード、２はリ
ードフレーム１の所定位置にダイボンドされた半導体チ
ップ、３はリードフレーム１と半導体チップ２との間を
周知のワイヤボンド装置によるワイヤボンディングによ
り接続した金線からなるワイヤであり、３Ａは列をなす
半導体チップ２の電極パッド２Ａの各々に形成された第
１のワイヤボンディング部としての金ボール圧接部、３
Ｂは各電極パッド２Ａに対応するインナーリード１Ａの
各々に形成された第２のワイヤボンディング部としての
ステッチボンド部、３Ｃは金ボール圧接部３Ａとステッ
チボンド部３Ｂ間を接続するワイヤ３の最高位置を示
す。2. Description of the Related Art FIG. 5 is a view showing the configuration of a conventional semiconductor device inspection apparatus and an inspection method using the semiconductor device inspection apparatus. FIG. 6 is a partially enlarged view of the semiconductor device shown in FIG. FIG. 6 (A) is a plan view thereof, and FIG. 6 (B) is a view showing a BB cross section in FIG. 6 (A). In the drawing, 1 is a lead frame constituting a flexible substrate, 1A is an inner lead of the lead frame 1, 2 is a semiconductor chip die-bonded to a predetermined position of the lead frame 1, and 3 is a lead frame and a semiconductor chip 2 3A is a gold wire as a first wire bonding portion formed on each of the electrode pads 2A of the semiconductor chips 2 in a row. Ball pressure welding part, 3
B is a stitch bond portion as a second wire bonding portion formed on each of the inner leads 1A corresponding to each electrode pad 2A, and 3C is the highest wire 3 connecting the gold ball press contact portion 3A and the stitch bond portion 3B. Indicates the position.
【０００３】なお、リードフレーム１、半導体チップ２
及びワイヤ３によりワイヤボンディング後で樹脂モール
ド前の半導体装置を構成し、金ボール圧接部３Ａを含む
半導体チップ２と、ステッチボンド部３Ｂ及びワイヤ３
の最高位置３Ｃを含む半導体チップ２の近傍とを検査対
象部とする。The lead frame 1 and the semiconductor chip 2
A semiconductor device including a gold ball press-contact portion 3A, a stitch bond portion 3B, and a wire 3.
And the vicinity of the semiconductor chip 2 including the highest position 3C are set as inspection target parts.
【０００４】そして、４はＸ軸方向とＹ軸方向に移動可
能なステージ、５はリードフレーム１を載置すると共に
ステージ４の所定の位置に載置された品替のパレット、
６はパレット５上に載置されたリードフレーム１におけ
る少なくとも１個の半導体チップ２及びその周辺を視野
に収める対物レンズ、７は対物レンズ６からの入射光
を、対物レンズ６の光軸に対して直角方向に屈折反射す
るＸ−Ｙ２軸のガルバノミラーであり、そのＸ−Ｙ平面
へ投影された回転軸方向がＹ軸と一致し、Ｘ軸方向にス
キャン可能なＸ軸ガルバノミラー７Ａと、そのＸ−Ｙ平
面へ投影された回転軸方向がＸ軸と一致し、Ｙ軸方向に
スキャン可能なＹ軸ガルバノミラー７Ｂ、及びこれらを
夫々独立に回転駆動する付属のアクチュエータ（図示せ
ず）にて構成されている。[0004] Reference numeral 4 denotes a stage movable in the X-axis direction and the Y-axis direction. 5 denotes a replacement pallet on which the lead frame 1 is mounted and which is mounted at a predetermined position on the stage 4;
Reference numeral 6 denotes an objective lens that covers at least one semiconductor chip 2 and its periphery in the lead frame 1 placed on the pallet 5 in a field of view. Reference numeral 7 denotes an incident light from the objective lens 6 with respect to an optical axis of the objective lens 6. An X-Y two-axis galvanometer mirror that refracts and reflects at right angles to the X-axis, the rotation axis direction projected on the XY plane coincides with the Y-axis, and an X-axis galvanometer mirror 7A that can scan in the X-axis direction; The direction of the rotation axis projected on the XY plane coincides with the X-axis, and the Y-axis galvanometer mirror 7B that can scan in the Y-axis direction and an attached actuator (not shown) that independently rotates and drives these mirrors. It is configured.
【０００５】そして、８はＸ−Ｙ２軸のガルバノミラー
７からの入射光の焦点合わせを行う焦点レンズであり、
その光軸方向に焦点レンズ駆動装置（図示せず）により
往復駆動される。９は前記検査対象部を対物レンズ６、
Ｘ−Ｙ２軸のガルバノミラー７及び焦点レンズ８を介し
て撮像するラインカメラ装置であり、焦点レンズ８から
の入射光を２分割するハーフミラー９Ｍ、この２分割さ
れたハーフミラー９Ｍの通過光を入力し、Ｘ軸方向の１
ラインを撮像するＸ方向ラインカメラ９Ｘ、及びハーフ
ミラー９Ｍの反射光を入力し、Ｙ軸方向の１ラインを撮
像するＹ方向ラインカメラ９Ｙにて構成されている。[0005] Reference numeral 8 denotes a focusing lens for focusing incident light from the galvanomirror 7 on the X and Y axes.
It is reciprocally driven in the optical axis direction by a focus lens driving device (not shown). Reference numeral 9 denotes an objective lens 6,
This is a line camera device that captures an image through the X-Y two-axis galvanometer mirror 7 and the focusing lens 8, and splits the incident light from the focusing lens 8 into two parts, a half mirror 9 </ b> M, and passes the passing light through the half mirror 9 </ b> M. Enter 1 in the X-axis direction
An X-directional line camera 9X that captures a line and a Y-directional line camera 9Y that receives reflected light from the half mirror 9M and captures one line in the Y-axis direction.
【０００６】また、１０はＸ方向ラインカメラ９Ｘ及び
Ｙ方向ラインカメラ９Ｙで撮像した前記検査対象部の画
像を取込んで処理し、前記検査対象部の画像処理データ
を得る画像処理装置、１１は画像処理装置１０から入力
された前記画像処理データと予め入力されている検査基
準データとを比較して前記検査対象部の良否を判断し、
その結果を出力する中央処理装置、１２は中央処理装置
１１の前記検査基準データを入力する外部入力装置であ
る。Reference numeral 10 denotes an image processing apparatus which captures and processes an image of the inspection target portion captured by the X-direction line camera 9X and the Y-direction line camera 9Y to obtain image processing data of the inspection target portion. The image processing data input from the image processing apparatus 10 is compared with pre-input inspection reference data to determine the quality of the inspection target unit,
A central processing unit 12 for outputting the result is an external input device for inputting the inspection reference data of the central processing unit 11.
【０００７】さらに、１３は前記検査対象部の検査基準
となるステージ４上の位置情報を校正するための校正冶
具であり、ステージ４におけるパレット５の載置面４Ａ
の所定の位置に載置され、パレット５におけるリードフ
レーム１の載置面５Ａと略同一高さのブロックの平面状
の上面１３Ａにメッシュパターン（図示せず）が形成さ
れている。Further, reference numeral 13 denotes a calibration jig for calibrating positional information on the stage 4 as an inspection reference of the inspection object portion, and a mounting surface 4A of the pallet 5 on the stage 4.
And a mesh pattern (not shown) is formed on the planar upper surface 13A of the block having substantially the same height as the mounting surface 5A of the lead frame 1 on the pallet 5.
【０００８】前記検査対象部に対する主な検査の内容
は、半導体チップ２の表面上における各辺の近傍に略平
行に形成された電極パッド２Ａの列と、この電極パッド
２Ａの列に対応させて形成されたインナーリード１Ａの
列とを接続するワイヤ３における電極パッド２Ａの各々
に形成された金ボール圧接部３Ａ及びインナーリード１
Ａの各々に形成されたステッチボンド部３Ｂの形状及び
その寸法、及びワイヤ３の任意の位置、例えば最高位置
３Ｃの寸法等を検査情報として求め、これらの値と予め
入力されている、許容範囲の上限値及び下限値からなる
検査基準値と比較し、夫々許容範囲内に在るか否かによ
りその良否を判定するものである。[0008] The contents of the main inspection of the inspection target portion are such that the rows of the electrode pads 2A formed substantially parallel to each side on the surface of the semiconductor chip 2 and the rows of the electrode pads 2A correspond to each other. The gold ball press contact portion 3A and the inner lead 1 formed on each of the electrode pads 2A of the wire 3 connecting the formed inner lead 1A to the row
The shape and size of the stitch bond portion 3B formed on each of A, the arbitrary position of the wire 3, for example, the size of the highest position 3C, and the like are obtained as inspection information, and these values and the allowable range previously input are obtained. Is compared with an inspection reference value consisting of an upper limit value and a lower limit value, and the quality is determined based on whether or not each is within an allowable range.
【０００９】次に動作について説明する。最初に、ワイ
ヤボンディング後のリードフレーム１を品替のパレット
５に載置し、このパレット５をステージ４の所定の位置
に載置する。次に、ステージ４を移動させてパレット５
上のリードフレーム１における半導体チップ２の中心位
置２Ｂを対物レンズ６の直下に位置合わせしてステージ
４を固定する。Next, the operation will be described. First, the lead frame 1 after the wire bonding is placed on a pallet 5 for replacement, and the pallet 5 is placed on a predetermined position of the stage 4. Next, the stage 4 is moved to the pallet 5
The stage 4 is fixed by aligning the center position 2B of the semiconductor chip 2 in the upper lead frame 1 directly below the objective lens 6.
【００１０】その後、前記検査対象部に対する検査を半
導体チップ２の各辺対応に実施するが、まず、Ｘ−Ｙ２
軸のガルバノミラー７にて、例えば、図６（Ａ）におけ
る、半導体チップ２の右辺２Ｃの中心近傍の所定の位置
２Ｄに視野の中心点を移動し、焦点レンズ８をその光軸
方向に移動してＹ方向ラインカメラ９Ｙの撮像素子（図
示せず）に焦点合わせを行う。Thereafter, the inspection of the inspection target portion is performed for each side of the semiconductor chip 2. First, XY2
For example, the center point of the visual field is moved by the axial galvanomirror 7 to a predetermined position 2D near the center of the right side 2C of the semiconductor chip 2 in FIG. 6A, and the focus lens 8 is moved in the optical axis direction. Then, focusing is performed on an image sensor (not shown) of the Y-direction line camera 9Y.
【００１１】次に、電極パッド２Ａとその近傍を含む所
定幅ＳＸの範囲をＸ−Ｙ２軸のガルバノミラー７で右辺
２Ｃに対して直交する方向にスキャンさせながらライン
カメラ装置９で撮像し、即ち、Ｘ軸ガルバノミラー７Ａ
を付属の前記アクチュエータで駆動してＸ軸方向にスキ
ャンさせ、ハーフミラー９Ｍで反射させてＹ方向ライン
カメラ９Ｙにて逐次撮像し、若しくは、Ｙ軸ガルバノミ
ラー７Ｂを付属の前記アクチュエータで駆動してＹ軸方
向にスキャンさせ、ハーフミラー９Ｍを透過させてＸ方
向ラインカメラ９Ｘにて逐次撮像し、画像処理装置１０
に取り込み、画像処理して前記検査対象部の形状、寸法
及び位置情報等の画像処理データを演算し、中央処理装
置１１にて前記画像処理データと予め外部入力装置１２
より入力された検査基準データとを比較して前記検査対
象部のワイヤボンディングの良否判定を行う。Next, a range of a predetermined width SX including the electrode pad 2A and the vicinity thereof is imaged by the line camera device 9 while scanning in a direction orthogonal to the right side 2C by the galvanomirror 7 of the XY two axes. , X-axis galvanometer mirror 7A
Is driven by the attached actuator to scan in the X-axis direction, reflected by the half mirror 9M, and sequentially imaged by the Y-direction line camera 9Y, or the Y-axis galvanometer mirror 7B is driven by the attached actuator. The image processing apparatus 10 scans in the Y-axis direction, sequentially transmits images through the half mirror 9M, and sequentially captures images with the X-direction line camera 9X.
The central processing unit 11 calculates the image processing data such as the shape, size, and position information of the inspection target portion, and executes the image processing data and the external input device 12 in advance.
The quality of the wire bonding of the inspection target portion is determined by comparing the input inspection reference data with the inspection reference data.
【００１２】以下、同様に、右辺２Ｃに平行するステッ
チボンド部３Ｂの列のワイヤボンディングの良否及びワ
イヤ３の最高位置３Ｃが所定の高さの範囲に形成されて
いるか否か等の判定を実施し、引続き、半導体チップ２
の右辺２Ｃ以外の各辺に関しても同様の検査を実施し、
さらに、リードフレーム１上に載置（ダイボンド）され
ているその他の半導体チップ２に関しても前記一連の検
査を実施する。Similarly, a determination is made as to whether or not the wire bonding of the row of the stitch bond portions 3B parallel to the right side 2C is good and whether or not the highest position 3C of the wire 3 is formed within a predetermined height range. Then, semiconductor chip 2
The same inspection is performed for each side other than the right side 2C of
Further, the above-described series of inspections is also performed on other semiconductor chips 2 mounted (die-bonded) on the lead frame 1.
【００１３】なお、Ｘ−Ｙ２軸のガルバノミラー７の振
り角とステージ４のＸ−Ｙ平面上の移動距離との関係
等、ステージ４上の位置情報が外部入力装置１２から予
め入力され、一連の検査の実施に先立ち、前記位置情報
を前記メッシュパターンを備えた校正冶具１３を用いて
校正する。即ち、校正冶具１３における上面１３Ａの前
記メッシュパターンを撮像して得られた画像処理結果に
より外部入力装置１２から予め入力された前記位置情報
を修正する。Position information on the stage 4 such as the relationship between the swing angle of the galvanomirror 7 in the XY two axes and the moving distance of the stage 4 on the XY plane is input from the external input device 12 in advance, and Prior to the inspection, the position information is calibrated using a calibration jig 13 having the mesh pattern. That is, the position information input in advance from the external input device 12 is corrected based on an image processing result obtained by imaging the mesh pattern on the upper surface 13A of the calibration jig 13.
【００１４】上述のごとく、図５に示した従来の半導体
装置用検査装置は、検査対象部をラインカメラ装置９で
撮像する方式のために、Ｘ−Ｙ２軸のガルバノミラー７
によるスキャン動作を必要とするが、図６（Ａ）に示す
ごとく、前記検査対象部としての複数のワイヤボンディ
ング部が半導体チップ２の各辺に平行に列をなすように
形成されている場合には、各列を一括して撮像して画像
処理することができるので、各ボール、ステッチボンド
部を１個づつ撮像して画像処理する通常のエリヤカメラ
（図示せず）による検査方式と比較して、検査を極めて
高速に実行できる特徴を有する。As described above, the conventional inspection apparatus for a semiconductor device shown in FIG. 5 uses an X-Y two-axis galvanometer mirror 7 because of the method of imaging the inspection object with the line camera device 9.
However, as shown in FIG. 6A, when a plurality of wire bonding portions as the inspection target portions are formed so as to form a row in parallel with each side of the semiconductor chip 2, Can collectively image each row and perform image processing. Therefore, compared with the inspection method using a normal area camera (not shown) that images each ball and stitch bond portion one by one and processes the image. In addition, it has a feature that the inspection can be performed at an extremely high speed.
【００１５】[0015]
【発明が解決しようとする課題】従来の、検査対象部を
ラインカメラで撮像する方式の半導体装置用検査装置は
以上のように構成されているので、検査を極めて高速に
実行できる特徴を有するものの、撮像用のラインカメラ
装置９としてＸ方向ラインカメラ９Ｘ及びＹ方向ライン
カメラ９Ｙからなる２台のラインカメラとハーフミラー
９Ｍとが必要であり、ラインカメラ装置９が高価である
と共に、装置サイズの小型化や省スペース化が困難であ
るという問題があった。The conventional inspection apparatus for a semiconductor device of the type in which the inspection object is imaged by a line camera is constructed as described above. In addition, two line cameras including an X-direction line camera 9X and a Y-direction line camera 9Y and a half mirror 9M are required as the line camera device 9 for imaging, and the line camera device 9 is expensive and the size of the device is small. There is a problem that it is difficult to reduce the size and space.
【００１６】また、ワイヤボンディング後のリードフレ
ーム１をパレット５に載置した際に、リードフレーム１
に撓みや浮きがあると検査精度に悪影響を及ぼすという
問題点があった。さらに、ステージ４上の位置情報を校
正するに際し、従来の校正冶具１３では一つの水平面
（Ｘ−Ｙ平面）上の前記位置情報を校正できるだけであ
り、検査範囲の高低差に起因する誤差に対応できないと
いう問題点もあった。When the lead frame 1 after wire bonding is placed on the pallet 5, the lead frame 1
There is a problem that the inspection accuracy is adversely affected if there is a bend or a float on the surface. Further, when calibrating the position information on the stage 4, the conventional calibration jig 13 can only calibrate the position information on one horizontal plane (XY plane), and corresponds to an error caused by a height difference of the inspection range. There was also a problem that it could not be done.
【００１７】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたものであり、Ｘ軸方向用とＹ軸方向用の
ラインカメラを共用化し、低価格化と共に小型化による
省スペース化を図った半導体装置用検査装置及び検査方
法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has a common line camera for the X-axis direction and the Y-axis direction. It is an object of the present invention to provide an inspection device and an inspection method for a semiconductor device which achieves the above.
【００１８】また、本発明は、パレットに載置されたリ
ードフレームの撓みや浮き等の変形に関する検査精度の
低下を防止する半導体装置用検査装置及び検査方法を提
供することを目的とする。Another object of the present invention is to provide an inspection apparatus and an inspection method for a semiconductor device which prevent the inspection accuracy of a lead frame placed on a pallet from being deteriorated with respect to deformation such as bending or floating.
【００１９】さらに、本発明は、ステージ上の検査範囲
における高低差に起因する誤差に対応できる校正冶具を
備え、検査の信頼性の向上を図った半導体装置用検査装
置及び検査方法を提供することを目的とする。Further, the present invention provides an inspection apparatus and an inspection method for a semiconductor device provided with a calibration jig capable of coping with an error caused by a height difference in an inspection range on a stage to improve inspection reliability. With the goal.
【００２０】[0020]
【課題を解決するための手段】第１の発明に係わる半導
体装置用検査装置は、半導体チップが固着され、ワイヤ
ボンディングされた基板を載置したパレットと、該パレ
ットを載置するステージと、視野がＸ軸方向とＹ軸方向
に任意に移動可能なＸ−Ｙ２軸のガルバノミラーと、前
記視野を前記ガルバノミラーでＸ軸方向若しくはＹ軸方
向にスキャンさせながら前記視野における検査対象部を
撮像するラインカメラと、該ラインカメラで撮像した画
像を取込んで前記検査対象部の検査情報を得る画像処理
手段と、前記検査情報と検査基準情報とを比較して前記
検査対象部の良否を判定する検査対象良否判定手段とを
備えた半導体装置用検査装置において、前記ラインカメ
ラの撮像方向を前記Ｘ軸方向スキャン時と前記Ｙ軸方向
スキャン時において切り換えるものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided an inspection apparatus for a semiconductor device, comprising: a pallet on which a semiconductor chip is fixed and on which a wire-bonded substrate is mounted; a stage on which the pallet is mounted; Captures an inspection target portion in the field of view while scanning the field of view in the X-axis direction or the Y-axis direction with the XY two-axis galvanometer mirror arbitrarily movable in the X-axis direction and the Y-axis direction. A line camera, an image processing unit that captures an image captured by the line camera and obtains inspection information of the inspection target unit, and compares the inspection information with inspection reference information to determine pass / fail of the inspection target unit In the semiconductor device inspection apparatus provided with an inspection object pass / fail determination unit, the imaging direction of the line camera is determined at the time of the X-axis scanning and the Y-axis scanning. It is intended to switch.
【００２１】さらに、第２の発明に係わる半導体装置用
検査装置は、第１の発明に係わる半導体装置用検査装置
において、パレットが基板におけるチップ間の所定領域
を支える支持部を備えたものである。Further, a semiconductor device inspection apparatus according to a second aspect of the present invention is the semiconductor device inspection apparatus according to the first aspect of the present invention, wherein the pallet has a support for supporting a predetermined area between the chips on the substrate. .
【００２２】また、第３の発明に係わる半導体装置用検
査装置は、半導体チップが固着され、ワイヤボンディン
グされた基板を載置したパレットと、該パレットを載置
するステージと、視野がＸ軸方向とＹ軸方向に移動可能
なＸ−Ｙ２軸のガルバノミラーと、前記ガルバノミラー
でＸ軸方向若しくはＹ軸方向にスキャンさせながら前記
視野における検査対象部を撮像するラインカメラと、該
ラインカメラで撮像した画像を取込んで前記検査対象部
の検査情報を得る画像処理手段と、前記検査情報と検査
基準情報とを比較して前記検査対象部の良否を判定する
検査対象良否判定手段とを備えた半導体装置用検査装置
において、前記パレット上に載置された前記基板を前記
パレットにおける前記基板の載置面に吸着固定する基板
吸着手段をさらに有し、該基板吸着手段は、前記基板の
前記載置面に一端が開口した真空吸引孔と、前記載置面
に載置された前記基板を前記真空吸引孔を介して真空吸
引する真空吸引手段とにより構成されているものであ
る。According to a third aspect of the present invention, there is provided an inspection apparatus for a semiconductor device, comprising: a pallet on which a semiconductor chip is fixed and a wire-bonded substrate is mounted; a stage on which the pallet is mounted; An X-Y two-axis galvanometer mirror movable in the Y-axis direction, a line camera for imaging the inspection target portion in the field of view while scanning in the X-axis direction or the Y-axis direction with the galvanometer mirror, and an image taken by the line camera Image processing means for obtaining the inspection information of the inspection target portion by capturing the obtained image, and inspection object quality determination means for comparing the inspection information with inspection reference information to determine the quality of the inspection target portion. The inspection apparatus for a semiconductor device, further comprising a substrate suction means for suction-fixing the substrate mounted on the pallet to a mounting surface of the substrate on the pallet. The substrate suction means includes a vacuum suction hole having one end opened on the mounting surface of the substrate, and a vacuum suction means for vacuum suctioning the substrate mounted on the mounting surface through the vacuum suction hole. It is composed of
【００２３】また、第４の発明に係わる半導体装置用検
査装置は、第３の発明に係わる半導体装置用検査装置に
おいて、ステージが、パレット載置面に一端が開口し、
パレットを載置した状態において該パレットの真空吸引
孔の他端と連通する真空吸引孔を有し、前記パレットの
前記載置面に載置された基板を前記パレットの真空吸引
孔及び前記ステージの真空吸引孔を介して真空吸引手段
により真空吸着するものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor device inspection apparatus according to the third aspect, the stage has one end opened on the pallet mounting surface.
In the state where the pallet is mounted, the pallet has a vacuum suction hole communicating with the other end of the vacuum suction hole, and the substrate mounted on the mounting surface of the pallet is connected to the vacuum suction hole of the pallet and the stage. Vacuum suction is performed by vacuum suction means through a vacuum suction hole.
【００２４】また、第５の発明に係わる半導体装置用検
査装置は、半導体チップが固着され、ワイヤボンディン
グされた基板を載置したパレットと、該パレットを載置
するステージと、視野がＸ軸方向とＹ軸方向に任意に移
動可能なＸ−Ｙ２軸のガルバノミラーと、該ガルバノミ
ラーでＸ軸方向若しくはＹ軸方向にスキャンさせながら
前記視野における検査対象部を撮像するラインカメラ
と、該ラインカメラで撮像した画像を取込んで前記検査
対象部の検査情報を得る画像処理手段と、前記検査情報
と検査基準情報とを比較して前記検査対象部の良否を判
定する検査対象良否判定手段と、前記ステージの所定位
置に配設され、該ステージの位置情報を表示する位置情
報表示部を有するステージ位置情報表示手段と、前記ガ
ルバノミラーを介して前記ラインカメラで撮像した前記
位置情報表示部の画像を前記画像処理手段で処理して得
られた前記ステージの位置情報に基づき前記検査情報の
補正係数を演算する補正係数演算手段とを備えた半導体
装置用検査装置において、前記ステージ位置情報表示手
段が、前記Ｘ軸方向、前記Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置
情報を表示する位置情報表示部を有するものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an inspection apparatus for a semiconductor device, comprising: a pallet on which a semiconductor chip is fixed and a wire-bonded substrate is mounted; a stage on which the pallet is mounted; An X-Y two-axis galvanometer mirror arbitrarily movable in the Y-axis direction, a line camera for imaging the inspection target portion in the field of view while scanning in the X-axis direction or the Y-axis direction with the galvanometer mirror, and the line camera An image processing unit that captures an image captured in and obtains inspection information of the inspection target unit, and an inspection target quality determination unit that compares the inspection information with inspection reference information to determine the quality of the inspection target unit, A stage position information display unit disposed at a predetermined position of the stage and having a position information display unit for displaying position information of the stage; A semiconductor comprising: a correction coefficient calculating unit configured to calculate a correction coefficient of the inspection information based on position information of the stage obtained by processing the image of the position information display unit captured by the line camera by the image processing unit. In the inspection apparatus for an apparatus, the stage position information display unit has a position information display unit that displays position information in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction.
【００２５】また、第６の発明に係わる半導体装置用検
査装置は、第５の発明に係わる半導体装置用検査装置に
おいて、位置情報表示部が、ステージ位置情報表示手段
におけるＺ軸方向に形成された複数段の平面部と、該平
面部の夫々の面上に形成され、複数の直線が互いに非平
行に交差したパターンとにより構成されたものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the semiconductor device inspection apparatus according to the fifth aspect, the position information display section is formed in the Z-axis direction of the stage position information display means. It is constituted by a plurality of flat portions and a pattern formed on each surface of the flat portions and in which a plurality of straight lines intersect non-parallel to each other.
【００２６】さらに、第７の発明に係わる半導体装置用
検査装置は、第６の発明に係わる半導体装置用検査装置
において、パターンが、平面部よりも反射率を高くした
ものである。Further, a semiconductor device inspection apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the semiconductor device inspection apparatus according to the sixth aspect, wherein the pattern has a higher reflectivity than a flat portion.
【００２７】また、第８の発明に係わる半導体装置の検
査方法は、半導体チップが固着され、かつワイヤボンデ
ィングされた基板を載置したパレットをステージに載置
する工程と、該ステージを移動させて前記半導体チップ
を対物レンズの直下の所定位置に移動させる工程と、そ
の後、前記対物レンズを介して得られる視野に対し、Ｘ
−Ｙ２軸のガルバノミラーでＸ軸方向若しくはＹ軸方向
にスキャンさせ、そのスキャン画像をラインカメラで撮
像すると共に、該ラインカメラの撮像方向を前記Ｘ軸方
向スキャン時と前記Ｙ軸方向スキャン時において切り換
える工程と、前記撮像した画像を画像処理して前記視野
における検査対象部の検査情報を得る工程と、前記検査
情報と検査基準情報とを比較して前記検査対象部の良否
を判定する工程とを有する方法である。According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a method of inspecting a semiconductor device, comprising the steps of: mounting a pallet on which a semiconductor chip is fixed and mounting a wire-bonded substrate on a stage; and moving the stage. Moving the semiconductor chip to a predetermined position immediately below the objective lens, and thereafter, with respect to a field of view obtained through the objective lens, X
-Scanning is performed in the X-axis direction or the Y-axis direction with the Y2 axis galvanometer mirror, and the scanned image is captured by the line camera, and the imaging direction of the line camera is changed in the X-axis scanning and the Y-axis scanning. Switching, image processing the captured image to obtain inspection information of the inspection target portion in the visual field, and comparing the inspection information and inspection reference information to determine the quality of the inspection target portion. It is a method having.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態１を図１乃至図４及び図６により説明する。なお、
図１は半導体装置用検査装置及び該半導体装置用検査装
置による検査方法を示す図、図２は図１に示した検査装
置におけるステージ及びその近傍の部分拡大図、図３は
図１に示した校正冶具の詳細を示す図であり、図３
（Ａ）はその平面図及び図３（Ｂ）は側面図、図４は図
３に示した校正冶具を用いて画像処理データの補正係数
を校正するフロー図である。図において、１はワイヤボ
ンディングされた基板としてのリードフレーム、１Ａは
リードフレーム１のインナーリード、２はリードフレー
ム１の所定位置にダイボンドされた半導体チップ、３は
リードフレーム１と半導体チップ２との間をワイヤボン
ディングにより接続する金線からなるワイヤであり、リ
ードフレーム１、半導体チップ２及びワイヤ３によりワ
イヤボンディング後で樹脂モールド前の半導体装置を構
成している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 and 6. FIG. In addition,
FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor device inspection apparatus and an inspection method using the semiconductor device inspection apparatus, FIG. 2 is a partially enlarged view of a stage and its vicinity in the inspection apparatus shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 3 is a diagram showing details of a calibration jig, and FIG.
3A is a plan view thereof, FIG. 3B is a side view thereof, and FIG. 4 is a flowchart for calibrating a correction coefficient of image processing data using the calibration jig shown in FIG. In the drawing, 1 is a lead frame as a substrate to which wire bonding is performed, 1A is an inner lead of the lead frame 1, 2 is a semiconductor chip die-bonded at a predetermined position of the lead frame 1, and 3 is a connection between the lead frame 1 and the semiconductor chip 2. The lead frame 1, the semiconductor chip 2, and the wire 3 constitute a semiconductor device after wire bonding and before resin molding.
【００２９】なお、前記樹脂モールド前の半導体装置の
構成は、図６に示した従来例と同じであり、図６
（Ａ）、（Ｂ）に示した第１のワイヤボンディング部と
しての金ボール圧接部３Ａを含む半導体チップ２と、第
２のワイヤボンディング部としてのステッチボンド部３
Ｂ及びワイヤ３の最高位置３Ｃを含む半導体チップ２の
近傍とを検査対象部とする。The structure of the semiconductor device before the resin molding is the same as that of the conventional example shown in FIG.
(A), the semiconductor chip 2 including the gold ball press-contact portion 3A as the first wire bonding portion shown in (B), and the stitch bond portion 3 as the second wire bonding portion
B and the vicinity of the semiconductor chip 2 including the highest position 3C of the wire 3 are set as inspection target parts.
【００３０】そして、４はステージ、５はステージ４の
所定の位置に載置され、リードフレーム１を載置する品
替の金属製のパレットであり、リードフレーム１の周辺
を支えるように載置面５Ａが形成されていると共に、載
置されたリードフレーム１の中央部を支える支持部とし
ての中間リブ５Ｂが設けられ、載置面５Ａ、及び中間リ
ブ５Ｂのリードフレーム支持面５Ｃにはリードフレーム
１を吸着するための真空吸引孔５Ｄの一端が開口してい
る。なお、ステージ４におけるパレット５の載置面５Ａ
には、パレット５を載置した状態において真空吸引孔５
Ｄの他端に連通する真空吸引孔４Ｂの一端が開口してお
り、かつ、真空吸引孔４Ｂの他端には後述の真空排気装
置１４が接続されている。Reference numeral 4 denotes a stage, and 5 denotes a replacement metal pallet which is mounted on a predetermined position of the stage 4 and on which the lead frame 1 is mounted. The metal pallet is mounted so as to support the periphery of the lead frame 1. A surface 5A is formed, and an intermediate rib 5B is provided as a support for supporting a central portion of the mounted lead frame 1. Leads are provided on the mounting surface 5A and the lead frame supporting surface 5C of the intermediate rib 5B. One end of a vacuum suction hole 5D for sucking the frame 1 is open. The mounting surface 5A of the pallet 5 on the stage 4
In the state where the pallet 5 is placed, the vacuum suction holes 5
One end of a vacuum suction hole 4B communicating with the other end of D is open, and a vacuum exhaust device 14 described later is connected to the other end of the vacuum suction hole 4B.
【００３１】また、６はパレット５上に載置されたリー
ドフレーム１における少なくとも１個の半導体チップ２
及びその周辺を視野に収める対物レンズ、７は対物レン
ズ６からの入射光を、対物レンズ６の光軸に対して直角
方向に屈折反射するＸ−Ｙ２軸のガルバノミラーであ
り、そのＸ−Ｙ平面へ投影された回転軸方向がＹ軸と一
致し、Ｘ軸方向にスキャン可能なＸ軸ガルバノミラー７
Ａと、そのＸ−Ｙ平面へ投影された回転軸方向がＸ軸と
一致し、Ｙ軸方向にスキャン可能なＹ軸ガルバノミラー
７Ｂ、及びこれらの夫々に付属し、独立に回転駆動する
アクチュエータ（図示せず）にて構成されている。Reference numeral 6 denotes at least one semiconductor chip 2 in the lead frame 1 placed on the pallet 5.
And an objective lens 7 for surrounding the objective lens 6 in a visual field, and an XY two-axis galvanometer mirror 7 for refracting and reflecting the incident light from the objective lens 6 in a direction perpendicular to the optical axis of the objective lens 6. An X-axis galvanometer mirror 7 whose rotation axis direction projected onto a plane coincides with the Y-axis and is scannable in the X-axis direction.
A and a Y-axis galvanometer mirror 7B whose rotation axis direction projected on the XY plane coincides with the X-axis and can be scanned in the Y-axis direction, and an actuator attached to each of these and independently driven to rotate ( (Not shown).
【００３２】そして、８はＸ−Ｙ２軸のガルバノミラー
７からの入射光の焦点合わせを行う焦点レンズであり、
その光軸方向に焦点レンズ駆動装置（図示せず）により
往復駆動される。そして、９は前記検査対象部を対物レ
ンズ６、Ｘ−Ｙ２軸のガルバノミラー７及び焦点レンズ
８を介して撮像するラインカメラ装置であり、焦点レン
ズ８からの入射光におけるＸ軸方向若しくはＹ軸方向の
１ラインを撮像するＸ、Ｙ両方向共用のラインカメラ９
Ａ、及びラインカメラ９ＡをＸ軸方向若しくはＹ軸方向
に切換えるために１／４（π／２ラジアン）回転駆動す
るラインカメラ駆動装置９Ｂとから構成されてなるもの
である。Reference numeral 8 denotes a focus lens for focusing incident light from the X-Y two-axis galvanometer mirror 7;
It is reciprocally driven in the optical axis direction by a focus lens driving device (not shown). Reference numeral 9 denotes a line camera device that captures an image of the inspection target portion through the objective lens 6, the X-Y two-axis galvanometer mirror 7, and the focus lens 8, and the X-axis direction or the Y-axis direction of the incident light from the focus lens 8. A line camera 9 for both X and Y directions for imaging one line in the directions
A, and a line camera driving device 9B for rotating the line camera 9A in the X-axis direction or the Y-axis direction by 1/4 (π / 2 radians).
【００３３】また、１０はラインカメラ９Ａで撮像した
検査対象部の画像を取込んで処理し、前記検査対象部の
検査情報としての形状、寸法及び位置情報に関する画像
処理データを演算して出力する画像処理手段としての画
像処理装置、１１は画像処理装置１０から入力された前
記画像処理データと予め入力されている検査基準情報と
しての検査基準データとを比較して前記検査対象部の良
否を判断し、その結果を出力する検査対象良否判定手段
として機能、及び後述の校正冶具１３を用いて前記画像
処理データを補正する補正係数を演算する補正係数演算
手段としての機能等を有する中央処理装置、１２は中央
処理装置１１の前記検査基準データを入力する外部入力
装置である。Reference numeral 10 denotes an image of the object to be inspected taken by the line camera 9A, processes the image, and calculates and outputs image processing data relating to shape, size and position information as inspection information of the object to be inspected. The image processing apparatus 11 as image processing means compares the image processing data input from the image processing apparatus 10 with inspection reference data as inspection reference information input in advance to determine the quality of the inspection target portion. A central processing unit having a function as a test object quality determination unit that outputs the result, and a function as a correction coefficient calculation unit that calculates a correction coefficient for correcting the image processing data using a calibration jig 13 described below; Reference numeral 12 denotes an external input device for inputting the inspection reference data of the central processing unit 11.
【００３４】そして、１３はステージ４の所定位置に配
設され、前記検査対象部の一連の撮像及び画像処理作業
に先立って、前記補正係数演算手段により演算された前
記画像処理データの補正係数を演算する際に、及びこの
補正係数を定期的に自動校正する際に用いられるステー
ジ位置情報表示手段としての校正冶具であり、ステージ
４に載置された状態において、その高さ方向（Ｚ軸方
向）の検査範囲を上限、中間及び下限の３段階に分割し
た階段状の立体型を為し、各段の平面部１３Ａ、１３
Ｂ、１３Ｃの面上には、それぞれ基準位置を表示する位
置情報表示部としての、４５°ステップで８方向に、金
線からなるワイヤを貼り付けたワイヤパターン１３Ｄ、
１３Ｅ、１３Ｆが形成されている。A reference numeral 13 is provided at a predetermined position of the stage 4 and, prior to a series of imaging and image processing operations of the inspection object portion, calculates a correction coefficient of the image processing data calculated by the correction coefficient calculating means. It is a calibration jig used as stage position information display means used when performing calculations and when automatically calibrating the correction coefficient periodically. When the calibration jig is mounted on the stage 4, its height direction (Z-axis direction) ) Is formed into a step-shaped three-dimensional form in which the inspection range is divided into three stages of an upper limit, an intermediate position, and a lower limit, and the plane portions 13A, 13
On the surfaces of B and 13C, wire patterns 13D in which gold wires are pasted in eight directions in 45 ° steps as position information display portions for displaying reference positions, respectively.
13E and 13F are formed.
【００３５】また、１４はステージ４に形成された真空
吸引孔４Ｂに接続され、ステージ４上のパレット５に載
置されたリードフレーム１を真空吸引孔５Ｄ及び真空吸
引孔４Ｂを介して真空吸引してパレット５の載置面５Ａ
及び支持面５Ｃに吸着させる真空ポンプからなる真空排
気装置である。Reference numeral 14 is connected to a vacuum suction hole 4B formed on the stage 4, and vacuum-suctions the lead frame 1 placed on the pallet 5 on the stage 4 via the vacuum suction hole 5D and the vacuum suction hole 4B. Pallet 5 mounting surface 5A
And a vacuum pump comprising a vacuum pump to be adsorbed on the support surface 5C.
【００３６】次に動作について説明する。まず、ワイヤ
ボンディング後のリードフレーム１を品替のパレット５
の載置面５Ａに載置し、このパレット５をステージ４の
所定の位置に載置する。図２に示すように、リードフレ
ーム１を載置面５Ａに載置した状態において、リードフ
レーム１における各半導体チップ２の間の領域を中間リ
ブ５Ｂのリードフレーム支持面５Ｃで支えてリードフレ
ーム１が撓むのを防止する。また、パレット５に形成さ
れた真空吸引孔５Ｄ及びステージ４に形成された真空吸
引孔４Ｂを介して真空排気装置１４により真空吸引して
リードフレーム１を載置面５Ａ及びリードフレーム支持
面５Ｃに吸着し、リードフレーム１の変形を矯正する。Next, the operation will be described. First, the lead frame 1 after wire bonding is replaced with a replacement pallet 5
The pallet 5 is placed at a predetermined position on the stage 4. As shown in FIG. 2, in a state where the lead frame 1 is mounted on the mounting surface 5A, the area between the semiconductor chips 2 in the lead frame 1 is supported by the lead frame supporting surface 5C of the intermediate rib 5B and the lead frame 1 is supported. Is prevented from bending. In addition, the lead frame 1 is vacuum-evacuated by the vacuum exhaust device 14 through the vacuum suction hole 5D formed in the pallet 5 and the vacuum suction hole 4B formed in the stage 4, and the lead frame 1 is placed on the mounting surface 5A and the lead frame support surface 5C. By suction, the deformation of the lead frame 1 is corrected.
【００３７】次に、ステージ４を移動させてパレット５
上のリードフレーム１における半導体チップ２を対物レ
ンズ６の直下に、半導体チップ２の中心位置２Ｂと対物
レンズ６の光軸とが一致するように位置合わせし、この
位置合わせ状態にてステージ４を固定する。Next, the stage 4 is moved and the pallet 5
The semiconductor chip 2 in the upper lead frame 1 is positioned directly below the objective lens 6 so that the center position 2B of the semiconductor chip 2 and the optical axis of the objective lens 6 coincide with each other. Fix it.
【００３８】そして、前記検査対象部に対する検査を半
導体チップ２の各辺対応に実施するが、例えば、図６
（Ａ）における半導体チップ２の右辺２Ｃに平行な電極
パッド２Ａの列とその近傍を含む所定幅ＳＸの範囲を撮
像する場合において、予めＹ軸方向画像を取込み可能に
ラインカメラ９Ａをセットしておき、Ｘ軸ガルバノミラ
ー７Ａ及びＹ軸ガルバノミラー７Ｂを付属の前記アクチ
ュエータで駆動して右辺２Ｃの中心近傍の所定の位置２
Ｄに視野の中心点を移動し、焦点レンズ８をその光軸方
向に焦点レンズ駆動装置（図示せず）により駆動してラ
インカメラ９Ａの撮像素子（図示せず）上に焦点合わせ
を行う。次に、Ｘ軸ガルバノミラー７Ａを駆動して前記
所定幅ＳＸの範囲を所定のピッチ幅でＸ軸方向にスキャ
ンさせがらラインカメラ９Ａにて前記Ｙ軸方向画像を１
列づつ逐次撮像する。Then, the inspection for the inspection target portion is performed for each side of the semiconductor chip 2. For example, FIG.
In (A), when imaging a range of a predetermined width SX including a row of the electrode pads 2A parallel to the right side 2C of the semiconductor chip 2 and the vicinity thereof, the line camera 9A is set in advance so that the Y-axis direction image can be captured. Then, the X-axis galvanometer mirror 7A and the Y-axis galvanometer mirror 7B are driven by the attached actuator to move the X-axis galvanometer mirror 7A to a predetermined position 2 near the center of the right side 2C.
The center of the field of view is moved to D, and the focusing lens 8 is driven in the optical axis direction by a focusing lens driving device (not shown) to perform focusing on the image sensor (not shown) of the line camera 9A. Next, while driving the X-axis galvanometer mirror 7A to scan the range of the predetermined width SX in the X-axis direction at a predetermined pitch width, the line camera 9A reads one image of the Y-axis direction.
Images are taken sequentially in columns.
【００３９】引続き、右辺２Ｃに平行するステッチボン
ド部３Ｂの列とその近傍、及びワイヤ３の最高位置３Ｃ
の列とその近傍を同様に撮像し、さらに、残りの各辺に
ついて、さらにまた、リードフレーム１上に載置（ダイ
ボンド）されているその他の半導体チップ２についても
前記一連の撮像を実施する。Subsequently, the row of the stitch bond portions 3B parallel to the right side 2C and its vicinity, and the highest position 3C of the wire 3
Is taken in the same manner as above and the vicinity thereof, and further, the above series of imaging is carried out for each of the remaining sides and also for the other semiconductor chip 2 mounted (die-bonded) on the lead frame 1.
【００４０】なお、半導体チップ２の右辺２Ｃと直交す
る上辺２Ｅに平行な電極パッド２Ａの列とその近傍を含
む所定幅ＳＹの範囲を撮像する場合においては、予め、
Ｘ軸方向画像を取込み可能にラインカメラ９Ａをライン
カメラ駆動装置９Ｂで駆動して切り換えセットし、Ｙ軸
のガルバノミラー７Ｂを付属の前記アクチュエータで駆
動して前記所定幅ＳＹの範囲を所定のピッチ幅でＹ軸方
向にスキャンさせがらラインカメラ９Ａにて前記Ｘ軸方
向画像を１列づつ逐次撮像する。In the case where a range of a predetermined width SY including a row of the electrode pads 2A parallel to the upper side 2E orthogonal to the right side 2C of the semiconductor chip 2 and the vicinity thereof is to be imaged in advance.
The line camera 9A is driven by the line camera driving device 9B so as to be able to capture images in the X-axis direction, and is switched and set. The Y-axis galvanometer mirror 7B is driven by the attached actuator to set the range of the predetermined width SY at a predetermined pitch. While scanning in the Y-axis direction with the width, the line camera 9A sequentially captures the X-axis direction images line by line.
【００４１】そして、ラインカメラ９Ａで撮像した前記
検査対象部の画像は逐次、画像処理装置１０に取り込
み、画像処理して前記検査対象部の形状、寸法及び位置
情報等の画像処理データを演算し、中央処理装置１１に
て前記画像処理データと予め外部入力装置１２より入力
された検査基準データとを比較して前記検査対象部のワ
イヤボンディングの良否を判断し、その結果を出力す
る。Then, the image of the inspection target portion captured by the line camera 9A is sequentially taken into the image processing apparatus 10, and subjected to image processing to calculate image processing data such as shape, size and position information of the inspection target portion. The central processing unit 11 compares the image processing data with the inspection reference data previously input from the external input device 12 to determine the quality of the wire bonding of the inspection target portion, and outputs the result.
【００４２】なお、Ｘ−Ｙ２軸のガルバノミラー７の振
り角とステージ４のＸ−Ｙ平面上の移動距離との関係
等、ステージ４上の位置情報が外部入力装置１２から予
め入力されると共に、前記一連の検査の前段階にて、前
記補正係数演算手段により校正冶具１３を用いて前記画
像処理データを補正する補正係数を演算する。前記補正
係数の演算は定期的に実施し、既存補正係数を自動的に
校正し、前記校正結果が所定の基準内であれば前記一連
の検査を開始し、基準を超えていれば警告を出して前記
検査を中止する。そして、前記画像処理データを前記補
正係数を用いて補正し、この補正された画像処理データ
を中央処理装置１１における前記検査対象部の良否判定
に供する。It is to be noted that positional information on the stage 4 such as the relationship between the swing angle of the galvanometer mirror 7 in the XY two axes and the moving distance of the stage 4 on the XY plane is input from the external input device 12 in advance. Before the series of inspections, a correction coefficient for correcting the image processing data is calculated by the correction coefficient calculating means using the calibration jig 13 by the correction coefficient calculating means. The calculation of the correction coefficient is periodically performed, the existing correction coefficient is automatically calibrated, and the series of inspections is started if the calibration result is within a predetermined standard, and a warning is issued if the calibration result exceeds the standard. To stop the test. Then, the image processing data is corrected using the correction coefficient, and the corrected image processing data is used in the central processing unit 11 to determine the quality of the inspection target portion.
【００４３】具体的には、図３に示した階段状を為す立
体構造の校正冶具１３をステージ４の基準となる所定位
置に配設し、その各段の平面部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ
上に夫々形成されたワイヤパターン１３Ｄ、１３Ｅ、１
３Ｆを前記光学系で撮像し、画像処理して得られたデー
タと実測値とからステージ４上の前記検査対象部におけ
るＸ−Ｙ面上の位置ずれ量、拡大や縮小の倍率だけでな
く、Ｚ軸方向の位置ずれ量、拡大や縮小の倍率を補正で
きる補正係数を求める。More specifically, a calibration jig 13 having a three-dimensional structure having a stepped shape as shown in FIG. 3 is disposed at a predetermined position serving as a reference for the stage 4, and the plane portions 13A, 13B, 13C of each stage are provided.
The wire patterns 13D, 13E, 1
The 3F is imaged by the optical system, and the data obtained by image processing and the measured values are used to determine not only the amount of displacement on the XY plane of the inspection target portion on the stage 4 but also the magnification of enlargement or reduction, A correction coefficient that can correct the amount of displacement in the Z-axis direction and the magnification of enlargement or reduction is obtained.
【００４４】前記画像処理データの補正を必要とする理
由は、パレット５を載置したステージ４と、対物レンズ
６、Ｘ−Ｙ２軸のガルバノミラー７、焦点レンズ８及び
ラインカメラ装置９からなる光学系を収めた筐体（図示
せず）とが、設置環境の温度変化等の影響を独立に受
け、これらの相対位置が変化して相対的な位置ずれ、傾
き及びねじれ等が生じ、その結果として、前記光学系に
より撮像し、画像処理により得られた前記検査対象物の
画像処理データがその実際の寸法に対して無視できない
程度の誤差を生じることがあるためであり、この補正係
数を用いて前記検査対象部の画像処理データを補正する
ことにより、例えば、金ボール圧接部３Ａとステッチボ
ンド部３Ｂを接続したワイヤ３における最高位置３Ｃの
より正確な検査を可能とする。The reason why the image processing data needs to be corrected is that the stage 4 on which the pallet 5 is mounted, the objective lens 6, the galvanomirror 7 having two XY axes, the focusing lens 8, and the line camera device 9 The housing (not shown) that houses the system is independently affected by changes in the temperature of the installation environment, etc., and their relative positions change, resulting in relative displacement, inclination, twist, etc., and as a result, This is because the image processing data of the inspection object obtained by the image pickup and the image processing obtained by the image processing may cause a non-negligible error with respect to its actual dimensions. By correcting the image processing data of the inspection target part, for example, a more accurate inspection of the highest position 3C of the wire 3 connecting the gold ball press contact part 3A and the stitch bond part 3B can be performed. To.
【００４５】次に、図４に示したフローチャートによ
り、前記画像処理データの補正係数の求め方とその校正
方法について説明する。図４におけるステップ１００に
て前記補正係数の校正作業を開始し、ステップ１０１に
てパラメータを初期化し、即ち、校正冶具１３の段数を
示すｉ＝１〜３、及び各段の平面部１３Ａ、１３Ｂ、１
３Ｃ上に夫々形成されたワイヤパターン１３Ｄ、１３
Ｅ、１３Ｆにおける４５°ステップで８方向に延びるワ
イヤの方向の示すｊ＝０、４５、〜３６０（ー）につい
て、ｉ＝１、ｊ＝０（ー）にセットし、ステップ１０２
にて、ステージ４上に設けた前記ワイヤパターン１３
Ｄ、１３Ｅ、１３Ｆにおける各ワイヤ先端部の立体座標
に関し、予め外部入力装置１２より入力されている実測
値を中央処理装置１１に読み込む。Next, a method for obtaining the correction coefficient of the image processing data and a method for correcting the correction coefficient will be described with reference to a flowchart shown in FIG. The calibration operation of the correction coefficient is started in step 100 in FIG. 4, and the parameters are initialized in step 101, i.e., i = 1 to 3 indicating the number of stages of the calibration jig 13, and the plane portions 13A and 13B of each stage. , 1
Wire patterns 13D and 13 formed on 3C, respectively.
E, j = 0, 45, to 360 (−) indicating the directions of the wires extending in eight directions at 45 ° steps in 13F, i = 1, j = 0 (−) are set, and step 102 is performed.
, The wire pattern 13 provided on the stage 4
With respect to the three-dimensional coordinates of each wire tip at D, 13E, and 13F, an actual measurement value previously input from the external input device 12 is read into the central processing unit 11.
【００４６】次に、ステップ１０３にて、ステージ４を
移動させて、ステージ４に載置された校正冶具１３を前
記光学系の中心に位置させ、ステップ１０４にて、校正
冶具１３における１段目（ｉ＝１）の平面部１３Ａ上に
形成されたワイヤパターン１３Ｄにおける基準となる方
向（ｊ＝０）に延びるワイヤの先端部を対物レンズ６、
Ｘ−Ｙ２軸のガルバノミラー７及び焦点レンズ８を介し
てラインカメラ装置９で撮像し、ステップ１０５にて、
撮像した画像を画像処理装置１０に取込み、画像処理し
て前記ワイヤ先端部の立体座標値を示す画像処理データ
を演算し、ステップ１０６にて、前記画像処理データの
演算結果と予め入力されている前記実測値との差分より
前記立体座標値の補正係数を演算し、ステップ１０７に
て、演算された前記補正係数を一旦、メモリ（図示せ
ず）に保存する。Next, at step 103, the stage 4 is moved to position the calibration jig 13 placed on the stage 4 at the center of the optical system. At step 104, the first stage of the calibration jig 13 The distal end of the wire extending in the reference direction (j = 0) in the wire pattern 13D formed on the plane portion 13A (i = 1) is connected to the objective lens 6,
An image is taken by the line camera device 9 via the galvanomirror 7 and the focusing lens 8 of XY two axes, and in step 105,
The captured image is taken into the image processing apparatus 10, and image processing is performed to calculate image processing data indicating the three-dimensional coordinate value of the wire tip. In step 106, the calculation result of the image processing data is input in advance. A correction coefficient for the three-dimensional coordinate value is calculated from the difference from the actual measurement value, and in step 107, the calculated correction coefficient is temporarily stored in a memory (not shown).
【００４７】次に、ステップ１０８にて、パラメータｊ
＝ｊ＋４５（ー）を実行し、ステップ１０９にて、ｊ＜
３６０（ー）ならば、即ち、ワイヤパターン１３Ｄにお
ける４５°ステップで８方向に延びるワイヤの全ての先
端部の演算処理が終了していなければステップ１０４に
戻って撮像、画像処理及び補正係数の演算を繰返し、ｊ
＝３６０（ー）ならばステップ１１０でパラメータｉ＝
ｉ＋１を実行し、ステップ１１１にて、ｉ≦３ならばス
テップ１０４に戻って次の段のワイヤパターン１３Ｅ
（若しくは１３Ｆ）におけるワイヤ先端部の前記演算処
理を実行し、ｉ＞３ならば、全段のワイヤパターン１３
Ｄ、１３Ｅ、１３Ｆの全てのワイヤ先端部の撮像、画像
処理び補正係数の演算を終了したものと判断してステッ
プ１１２へ進む。Next, at step 108, the parameter j
= J + 45 (−), and in step 109, j <
If 360 (-), that is, if the arithmetic processing of all the tips of the wires extending in eight directions in 45 ° steps in the wire pattern 13D has not been completed, the process returns to step 104 to calculate the imaging, the image processing, and the correction coefficient. And j
= 360 (-), the parameter i =
i + 1 is executed, and in step 111, if i ≦ 3, the flow returns to step 104 to return to the next-stage wire pattern 13E.
(Or 13F) at the wire tip portion, and if i> 3, the wire patterns 13 of all stages
It is determined that the imaging, the image processing, and the calculation of the correction coefficient of all the wire end portions of D, 13E, and 13F have been completed, and the process proceeds to step 112.
【００４８】そして、ステップ１１２で、前記メモリに
保存されている前記補正係数の集合を用いて、ステージ
４上のパレット５に載置されたリードフレーム１の前記
検査対象部及びその上空を含む近傍の立体座標値の補正
係数を近似できる補正係数近似式を求め、ステップ１１
３で、前記補正係数近似式を用いて前記検査対象部であ
る半導体チップ２及びその上空を含む近傍の補正係数を
求めてテーブル化し、ステップ１１４で、前記補正係数
のテーブルを校正テーブルとして前記メモリに保存し、
ステップ１１５で一連の補正係数校正作業を終了する。Then, in step 112, using the set of correction coefficients stored in the memory, the inspection target portion of the lead frame 1 placed on the pallet 5 on the stage 4 and its vicinity including the sky A correction coefficient approximation equation that can approximate the correction coefficient of the three-dimensional coordinate value of
In step 3, the correction coefficient approximation formula is used to determine a correction coefficient in the vicinity including the semiconductor chip 2 as the inspection target part and the space above the semiconductor chip 2, and in step 114, the table of the correction coefficient is used as a calibration table in the memory. Save to
In step 115, a series of correction coefficient calibration work ends.
【００４９】なお、校正冶具１３において、各段の平面
部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃの面上に形成したワイヤパタ
ーン１３Ｄ、１３Ｅ、１３Ｆは、４本の直線が４５°の
間隔で交差するように、夫々４５°のステップで８方向
に金線からなるワイヤを貼り付けたが、これは、対物レ
ンズ６等のレンズ収差の影響により同一平面上において
その方向により焦点深度が異なることがあり、この焦点
深度の異なりに起因する測定誤差を補正すべく、Ｘ軸方
向及びＹ軸方向の他に４５°方向のワイヤ像も撮像する
ためであり、また、電極パッド２Ａとインナーリード１
Ａとを接続するワイヤ３と同じ、極めて反射率の高い金
線を用いることにより、平面部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ
の反射率よりも高い反射率を長期間維持可能とし、撮像
時のワイヤパターン１３Ｄ、１３Ｅ、１３Ｆの認識効果
を向上させ、ステージの立体的な位置情報をより高速に
校正可能とするためのものであり、より正確な補正係数
が得られる。In the calibration jig 13, the wire patterns 13D, 13E, and 13F formed on the plane portions 13A, 13B, and 13C of each step are formed such that four straight lines intersect at 45 ° intervals. Wires made of gold wire were attached in eight directions at 45 ° steps, respectively. However, the depth of focus may differ depending on the direction on the same plane due to the influence of lens aberration of the objective lens 6 and the like. This is for capturing a wire image in a 45 ° direction in addition to the X-axis direction and the Y-axis direction in order to correct a measurement error caused by a difference in depth.
By using the same highly-reflective gold wire as that of the wire 3 connecting A, the flat portions 13A, 13B, 13C
For maintaining the reflectance higher than the reflectance for a long period of time, improving the effect of recognizing the wire patterns 13D, 13E, and 13F at the time of imaging, and enabling the three-dimensional position information of the stage to be calibrated more quickly. And a more accurate correction coefficient can be obtained.
【００５０】以上の如く、階段状の立体型の校正冶具１
３を用いたので、ステージ４におけるパレット５載置面
のＸ軸方向、Ｙ軸方向のずれ量の補正だけでなく、Ｚ軸
方向へのずれ量、計測倍率（拡大率若しくは縮小率）、
さらにはＸ−Ｙ平面に対する傾き及びねじれ量等が容易
に得られる。さらに、前記検査対象部である半導体チッ
プ２及びその近傍の補正係数をテーブル化したので、こ
のテーブル化した校正テーブルを用いることにより、前
記画像処理データを補正するための所要時間が短く、前
記検査対象部の良否の判定を効率良く実施できる。As described above, the step-like three-dimensional calibration jig 1
3, the shift amount in the X-axis direction and the Y-axis direction of the mounting surface of the pallet 5 on the stage 4 as well as the shift amount in the Z-axis direction, the measurement magnification (enlargement ratio or reduction ratio),
Further, the inclination and the amount of twist with respect to the XY plane can be easily obtained. Further, since the semiconductor chip 2 serving as the inspection target and the correction coefficients in the vicinity thereof are tabulated, the time required for correcting the image processing data is reduced by using the tabulated calibration table, and the inspection is performed. The quality of the target part can be determined efficiently.
【００５１】また、Ｚ軸方向の高低差に関連する誤差を
も補正できる前記補正係数を用いて前記検査対象部に対
する、例えば、電極パッド２Ａとインナーリード１Ａと
を接続するワイヤ３における任意の位置の高さをより正
確に計測でき、最高位置３Ｃが許容範囲内に位置するか
否かだけでなく、そのループ形状の良否等をより正確に
検査できる。Further, for example, an arbitrary position on the wire 3 connecting the electrode pad 2A and the inner lead 1A with respect to the inspection object using the correction coefficient capable of correcting an error related to a height difference in the Z-axis direction. Can be measured more accurately, and not only whether or not the highest position 3C is within the allowable range, but also the quality of the loop shape can be more accurately inspected.
【００５２】さらに、位置情報校正手段としての機能を
有する中央処理装置１２からの指令に基づき、前記補正
係数を定期的に自動校正することにより検査作業の省力
化を図れる。Further, based on a command from the central processing unit 12 having a function as a position information calibrating means, the correction coefficient is automatically calibrated periodically to save labor for the inspection work.
【００５３】また、図１に示した実施の形態１としての
半導体装置用検査装置は、Ｘ−Ｙ２軸のガルバノミラー
７により視野をＸ軸方向若しくはＹ軸方向にスキャンさ
せてラインカメラ装置９で撮像するに際し、ラインカメ
ラ９Ａをラインカメラ駆動装置９Ｂで１／４（π／２ラ
ジアン）回転させて撮像素子列（図示せず）の方向をＸ
軸方向若しくはＹ軸方向に切り換える方式にしたので、
図５に示した従来例のものと比較してラインカメラ装置
９の小型化、小スペース化及び低価格化を達成できる。Further, the inspection apparatus for a semiconductor device according to the first embodiment shown in FIG. 1 scans the field of view in the X-axis direction or the Y-axis direction by the X-Y two-axis galvanometer mirror 7 and uses the line camera device 9. At the time of imaging, the line camera 9A is rotated by １ ／ (π / 2 radians) by the line camera driving device 9B to change the direction of the image sensor array (not shown) to X.
Since the system is switched in the axial direction or Y-axis direction,
Compared with the conventional example shown in FIG. 5, the size, space and cost of the line camera device 9 can be reduced.
【００５４】さらに、Ｘ軸方向からＹ軸方向へ若しくは
その逆方向への切り換える際の回転角（π／２ラジア
ン）の精度に関してはラインカメラ駆動装置９Ｂとして
高分解能のパルスモータを用いることにより、また、切
り換え時間に関しては、半導体チップ２の金ボール圧接
部３Ａの列、ステッチボンド部３Ｂの列、及びこれらを
接続したワイヤ３の列の最高位置３Ｃの列の撮像に際
し、一対の辺に平行に配列されたものを撮像後、この一
対の辺に直交する残りの一対の辺に平行に配列されたも
のを撮像するようにプログラム化し、ラインカメラ９Ａ
回動回数を減らすことにより実用上問題とはならない。Further, regarding the accuracy of the rotation angle (π / 2 radians) when switching from the X-axis direction to the Y-axis direction or the reverse direction, by using a high-resolution pulse motor as the line camera driving device 9B, Regarding the switching time, when imaging the row of the gold ball press-contact portions 3A, the row of the stitch bond sections 3B, and the row of the highest position 3C of the row of wires 3 connecting these, the rows are parallel to the pair of sides. Is programmed to capture an image arranged in parallel with the remaining pair of sides orthogonal to the pair of sides, and the line camera 9A is taken.
Reducing the number of rotations does not pose a practical problem.
【００５５】また、図２に示すように、パレット５に、
ワイヤボンディング後のリードフレーム１における各半
導体チップ２の間の領域を支える支持部としての中間リ
ブ５Ｂを備えたので、リードフレーム１をパレット５に
載置した際に、リードフレーム１の撓みによる変形を防
止でき、検査精度を向上させることができる。Also, as shown in FIG.
Since the intermediate frame 5B is provided as a supporting portion for supporting a region between the semiconductor chips 2 in the lead frame 1 after the wire bonding, the lead frame 1 is deformed by bending of the lead frame 1 when the lead frame 1 is placed on the pallet 5. Can be prevented, and the inspection accuracy can be improved.
【００５６】さらに、図２に示すように、パレット５に
おけるリードフレーム１の載置面５Ａ及び中間リブ５Ｂ
のリードフレーム支持面５Ｃに一端が開口した真空吸引
孔５Ｄを設け、かつステージ４に、パレット５を載置し
た状態において真空吸引孔５Ｄの他端に一端が連通する
と共に他端が真空排気装置１４に接続された真空吸引孔
４Ｂを設けたので、真空排気装置１４を駆動することに
より、パレット５に載置されたリードフレーム１を真空
吸着でき、載置面５に対するリードフレーム１の浮きを
防止でき、検査精度の低下を防止できる。そして、パレ
ット５をステージ４に載置するだけでリードフレーム１
を真空吸着可能となり、パレット５と真空排気装置１４
とを直接接続する必要がなく、省力化に優れる。Further, as shown in FIG. 2, the mounting surface 5A of the lead frame 1 on the pallet 5 and the intermediate rib 5B
A vacuum suction hole 5D having an open end is provided on the lead frame supporting surface 5C, and one end communicates with the other end of the vacuum suction hole 5D when the pallet 5 is mounted on the stage 4, and the other end is a vacuum exhaust device. Since the vacuum suction hole 4B connected to the pallet 5 is provided, the lead frame 1 mounted on the pallet 5 can be vacuum-sucked by driving the vacuum exhaust device 14, and the lifting of the lead frame 1 with respect to the mounting surface 5 can be performed. And a decrease in inspection accuracy can be prevented. Then, just by placing the pallet 5 on the stage 4, the lead frame 1
Pallet 5 and vacuum exhaust device 14
There is no need to connect directly to the device, which is excellent in labor saving.
【００５７】なお、図１に示した実施の形態１としての
半導体装置用検査装置における校正冶具１３は３段に分
割された階段状の立体構造を為したが、段数は必ずしも
３段階に限定する必要はなく、２段のものでも実用上満
足すべき効果が得られ、さらに、１段階のものに上下機
構を設けたものであっても同様な効果が得られる。Although the calibration jig 13 in the semiconductor device inspection apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1 has a stepped three-dimensional structure divided into three steps, the number of steps is not necessarily limited to three steps. There is no necessity, and a practically satisfactory effect can be obtained with a two-stage device, and a similar effect can be obtained with a one-stage device provided with a vertical mechanism.
【００５８】また、校正冶具１３は、その各段の平面部
１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃの面上に、夫々４５°のステッ
プで８方向に金線からなるワイヤを貼り付けたワイヤパ
ターン１３Ｄ、１３Ｅ、１３Ｆを形成したが、ワイヤパ
ターンは金線に限定する必要はなく、高反射率であると
共に錆等に影響されることなく前記高反射率を維持でき
る材質のワイヤであっても実用上満足すべき効果が得ら
れる。The calibration jig 13 has wire patterns 13D, 13E, which are formed by bonding gold wires in eight directions at 45 ° steps on the plane portions 13A, 13B, 13C of the respective stages. Although 13F was formed, the wire pattern does not need to be limited to a gold wire, and a wire of a material that has a high reflectance and can maintain the high reflectance without being affected by rust or the like is practically satisfactory. The desired effect is obtained.
【００５９】さらに、校正冶具１３におけるパターンは
ワイヤパターンに限定する必要はなく、各平面部にけが
き線（図示せず）を形成し、前記けがき線を前記平面部
に対して、例えば、金色若しくは高反射率の色に着色し
たものであっても、または、前記平面部に対して、例え
ば、金色若しくは高反射率の色の線を直接描いたもので
あっても実用上満足すべき効果が得られる。Further, the pattern in the calibration jig 13 does not need to be limited to a wire pattern, and a scribe line (not shown) is formed on each plane portion, and the scribe line is formed with respect to the plane portion by, for example, Practically satisfactory even if colored in a gold or high reflectance color, or even if a line of a gold or high reflectance color is directly drawn on the flat portion, for example. The effect is obtained.
【００６０】また、図１に示した実施の形態１としての
半導体装置用検査装置は、ワイヤボンディング後で樹脂
モールド前の半導体装置を検査対象とし、ワイヤ３の接
続状態の良否を検査するものであったが、ワイヤ３の接
続状態の検査に限定する必要はなく、例えば、リードフ
レーム１に半導体チップ２を固着した後でワイヤボンデ
ィング前の半導体装置を検査対象とし、リードフレーム
１に半田付けにより固着された半導体チップ２の位置の
ずれや、半導体チップ２の厚み方向の傾斜等の良否の検
査等にも用いることができる。The semiconductor device inspection apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1 inspects a semiconductor device after wire bonding and before resin molding, and inspects the connection state of the wires 3. However, it is not necessary to limit the inspection to the connection state of the wires 3. For example, after the semiconductor chip 2 is fixed to the lead frame 1 and the semiconductor device before wire bonding is to be inspected, the semiconductor device is soldered to the lead frame 1. It can also be used for inspection of the quality of the semiconductor chip 2 to which the semiconductor chip 2 is fixed, such as the displacement of the semiconductor chip 2 and the inclination of the semiconductor chip 2 in the thickness direction.
【００６１】[0061]
【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に示すような効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
【００６２】ステージ上のパレットに載置された検査対
象部としての基板上の半導体チップ及びその周辺を視野
に収め、該視野をＸ−Ｙ２軸のガルバノミラーでＸ軸方
向若しくはＹ軸方向にスキャンさせながら撮像するライ
ンカメラの撮像方向を前記Ｘ軸方向スキャン時と前記Ｙ
軸方向スキャン時において切り換えるようにしたので、
前記ラインカメラが１個でＸ軸方向及びＹ軸方向のライ
ン画像を撮像でき、ラインカメラ装置の小型化及び低価
格化が図れ、ひいては小型化や省スペース化を図った安
価な半導体装置用検査装置及び検査方法が得られる効果
がある。A semiconductor chip on a substrate as an inspection object mounted on a pallet on a stage and its periphery are placed in a field of view, and the field of view is scanned in an X-axis direction or a Y-axis direction by an XY 2-axis galvanometer mirror. The imaging direction of the line camera for imaging while performing
Since it is switched during the axial scan,
A single line camera can capture line images in the X-axis direction and the Y-axis direction, thereby reducing the size and cost of the line camera device, and thereby reducing the size and space for inexpensive semiconductor device inspection. There is an effect that an apparatus and an inspection method can be obtained.
【００６３】また、パレットに支持部を設け、基板にお
けるチップ間の所定領域を支えるようにしたので、前記
基板を前記パレットに載置した際に、前記基板の撓みに
よる変形を防止し、検査精度の低下を防止でき、信頼性
の高い半導体装置用検査装置が得られる効果がある。Further, since the pallet is provided with a supporting portion to support a predetermined area between the chips on the substrate, when the substrate is placed on the pallet, deformation due to the bending of the substrate is prevented, and the inspection accuracy is improved. This is effective in obtaining a highly reliable semiconductor device inspection apparatus.
【００６４】さらに、パレットにおける基板の載置面に
一端が開口した真空吸引孔と、前記載置面に載置された
前記基板を前記真空吸引孔を介して真空吸引する真空吸
引手段とにより構成された基板吸着手段を備えたので、
前記パレットに載置された前記基板の浮きによる検査精
度の低下を防止でき、より信頼性の高い半導体装置用検
査装置が得られる効果がある。Further, the pallet comprises a vacuum suction hole having one end opened on the mounting surface of the substrate on the pallet, and vacuum suction means for vacuum-suctioning the substrate mounted on the mounting surface through the vacuum suction hole. Equipped with the substrate suction means
It is possible to prevent a decrease in inspection accuracy due to the floating of the substrate placed on the pallet, and to obtain a more reliable semiconductor device inspection apparatus.
【００６５】また、ステージのパレット載置面に一端が
開口し、前記パレットを載置した状態において、該パレ
ットの真空吸引孔の他端と連通する真空吸引孔を前記ス
テージに設け、前記パレットの載置面に載置された基板
を前記パレットの真空吸引孔及び前記ステージの真空吸
引孔を介して真空吸引手段により真空吸着するようにし
たので、前記基板の浮きによる変形を防止し、検査精度
の低下を防止できると共に、前記パレットを前記ステー
ジに載置するだけで前記基板を前記載置面に真空吸着で
き、省力化に優れた半導体装置用検査装置が得られる効
果がある。One end is opened on the pallet mounting surface of the stage, and when the pallet is mounted, a vacuum suction hole communicating with the other end of the vacuum suction hole of the pallet is provided on the stage. Since the substrate mounted on the mounting surface is vacuum-sucked by the vacuum suction means via the vacuum suction holes of the pallet and the vacuum suction holes of the stage, deformation of the substrate due to floating is prevented, and inspection accuracy is improved. In addition, the substrate can be vacuum-adsorbed to the mounting surface just by mounting the pallet on the stage, and an inspection apparatus for a semiconductor device excellent in labor saving can be obtained.
【００６６】さらに、ステージの所定位置に配設された
ステージ位置情報表示手段をガルバノミラーを介してラ
インカメラで撮像した画像を画像処理手段で処理し、位
置情報校正手段でステージの位置情報を校正するものに
おいて、前記ステージ位置情報表示手段が、Ｘ軸方向、
Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置情報を表示する位置情報表
示部を有するので、Ｘ−Ｙ平面上だけでなく、Ｚ軸方向
の位置情報の撮像画像に基づき前記ステージの立体的な
位置情報を校正でき、ひいては検査対象部の高さ方向の
検査精度の低下を防止できる半導体装置用検査装置が得
られる効果がある。Further, an image taken by a line camera via a galvanomirror is processed by an image processing means on a stage position information display means provided at a predetermined position on the stage, and the position information of the stage is corrected by a position information correction means. Wherein the stage position information display means comprises:
Since it has a position information display unit for displaying position information in the Y-axis direction and the Z-axis direction, it is possible to display three-dimensional position information of the stage not only on the XY plane but also based on a captured image of the position information in the Z-axis direction. This has the effect of providing a semiconductor device inspection device that can be calibrated and that can prevent a decrease in inspection accuracy in the height direction of the inspection target portion.
【００６７】また、前記位置情報表示部を、前記ステー
ジ位置情報表示手段におけるＺ軸方向に形成した複数段
の平面部と、該平面部の夫々の面上に形成され、複数の
直線が互いに非平行に交差したパターンとにより構成し
たので、前記平面部ごとに撮像した前記パターンの画像
処理結果に基づき、ステージの立体的な位置情報を、光
学系のレンズ収差に影響されることなくより正確に校正
でき、より高信頼性の半導体装置用検査装置が得られる
効果がある。Further, the position information display section is formed on a plurality of plane portions formed in the Z-axis direction of the stage position information display means and on each surface of the plane portion, and a plurality of straight lines are mutually non-aligned. Since it is configured by a pattern that intersects in parallel, based on the image processing result of the pattern imaged for each of the plane portions, the three-dimensional position information of the stage can be more accurately determined without being affected by the lens aberration of the optical system. Calibration can be performed, and there is an effect that a more reliable semiconductor device inspection device can be obtained.
【００６８】さらに、前記パターンの反射率を前記平面
部の反射率よりも高くしたので、撮像画像における前記
パターンの認識効果が向上し、前記ステージの立体的な
前記位置情報をより高速に校正できる効果がある。もの
である。Further, since the reflectivity of the pattern is higher than the reflectivity of the plane portion, the effect of recognizing the pattern in the captured image is improved, and the three-dimensional position information of the stage can be calibrated more quickly. effective. Things.
【図１】 この発明の実施の形態１としての半導体装置
用検査装置の構成及び該検査装置により検査される半導
体装置を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a semiconductor device inspection apparatus as a first embodiment of the present invention and a semiconductor device inspected by the inspection apparatus.
【図２】 図１に示した検査装置におけるステージ及び
その近傍の部分拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of a stage and its vicinity in the inspection apparatus shown in FIG.
【図３】 図１に示した校正冶具の詳細を示す平面図及
び側面図である。FIG. 3 is a plan view and a side view showing details of a calibration jig shown in FIG. 1;
【図４】 図１に示した検査装置における補正係数の校
正方法を説明するフロー図である。FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of calibrating a correction coefficient in the inspection device shown in FIG.
【図５】 従来の半導体装置用検査装置の構成及び該検
査装置により検査される半導体装置を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional semiconductor device inspection apparatus and a semiconductor device inspected by the inspection apparatus.
【図６】 図１及び図５に示した半導体装置及びその近
傍の部分拡大図である。FIG. 6 is a partially enlarged view of the semiconductor device shown in FIGS. 1 and 5 and its vicinity.
１ リードフレーム、２ 半導体チップ、３ ワイヤ、
４ ステージ、４Ａ 真空吸引孔、５ パレット、５Ａ
載置面、５Ｂ 中間リブ、５Ｄ 真空吸引孔、６ 対
物レンズ、７ Ｘ−Ｙ２軸のガルバノミラー、７Ａ Ｘ
軸ガルバノミラー、７Ｂ Ｙ軸ガルバノミラー、８ 焦
点レンズ、９ ラインカメラ装置、９Ａラインカメラ、
９Ｂ ラインカメラ駆動装置、１０ 画像処理装置、１
１ 中央処理装置、１２ 外部入力装置、１３ 校正冶
具、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ 平面部、１３Ｄ、１３
Ｅ、１３Ｆ ワイヤパターン、１４ 真空排気装置1 lead frame, 2 semiconductor chip, 3 wires,
4 stages, 4A vacuum suction holes, 5 pallets, 5A
Mounting surface, 5B intermediate rib, 5D vacuum suction hole, 6 objective lens, 7 XY 2-axis galvanometer mirror, 7A X
Axis galvanometer mirror, 7B Y-axis galvanometer mirror, 8-focal lens, 9 line camera device, 9A line camera,
9B line camera driving device, 10 image processing device, 1
Reference Signs List 1 central processing unit, 12 external input device, 13 calibration jig, 13A, 13B, 13C plane part, 13D, 13
E, 13F Wire pattern, 14 Vacuum exhaust device
フロントページの続き (72)発明者 廣木 正幸 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 三 菱電機エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 大野 勝鏡 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 三 菱電機エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 鈴木 浩一 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 三 菱電機エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 矢野 益行 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 三 菱電機エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 吉田 正治 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 山本 兼久 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2G051 AA51 AA62 AB14 AC21 CA03 CA04 CB01 CB05 CC11 CD04 EA14 EA23 EB01 4M106 AA14 AA20 CA38 CA50 DB04 DB13 DB20 DB21 DJ02 DJ11 DJ18 Continued on the front page (72) Inventor Masayuki Hiroki 2-6-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Within Mitsui Electric Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Katsumi Ohno 2-6-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Mitsubishi Electric Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Koichi Suzuki 2-6-2 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Mitsubishi Electric Engineering Co., Ltd. (72) Masuyuki Yano 2-6-Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo No. 2 Mitsubishi Electric Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Shoji Yoshida 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo 2-3-2 Innovative Mitsubishi Electric Corporation (72) Kanehisa Yamamoto 2-2-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo No. 3 Mitsubishi Electric Corporation F-term (reference) 2G051 AA51 AA62 AB14 AC21 CA03 CA04 CB01 CB05 CC11 CD04 EA14 EA23 EB01 4M106 AA14 AA20 CA38 CA50 DB04 DB13 DB20 DB21 DJ02 DJ11 DJ18
Claims (8)
ィングされた基板を載置したパレットと、該パレットを
載置するステージと、視野がＸ軸方向とＹ軸方向に任意
に移動可能なＸ−Ｙ２軸のガルバノミラーと、前記視野
を前記ガルバノミラーでＸ軸方向若しくはＹ軸方向にス
キャンさせながら前記視野における検査対象部を撮像す
るラインカメラと、該ラインカメラで撮像した画像を取
込んで前記検査対象部の検査情報を得る画像処理手段
と、前記検査情報と検査基準情報とを比較して前記検査
対象部の良否を判定する検査対象良否判定手段とを備え
た半導体装置用検査装置において、前記ラインカメラの
撮像方向を前記Ｘ軸方向スキャン時と前記Ｙ軸方向スキ
ャン時において切り換えることを特徴とする半導体装置
用検査装置。1. A pallet on which a semiconductor chip is fixed and on which a wire-bonded substrate is mounted, a stage on which the pallet is mounted, and an XY2 whose view can be arbitrarily moved in an X-axis direction and a Y-axis direction. An axis galvanometer mirror, a line camera for imaging the inspection target portion in the field of view while scanning the field of view with the galvanomirror in the X-axis direction or the Y-axis direction, and performing the inspection by capturing an image captured by the line camera. An image processing unit that obtains inspection information of a target unit; and a semiconductor device inspection apparatus including an inspection target quality determination unit that compares the inspection information with inspection reference information to determine whether the inspection target unit is defective. An inspection apparatus for a semiconductor device, wherein an imaging direction of a line camera is switched between the X-axis direction scan and the Y-axis direction scan.
定領域を支える支持部を備えたことを特徴とする請求項
１記載の半導体装置用検査装置。2. The inspection apparatus for a semiconductor device according to claim 1, wherein the pallet includes a support for supporting a predetermined area between the chips on the substrate.
ィングされた基板を載置したパレットと、該パレットを
載置するステージと、視野がＸ軸方向とＹ軸方向に移動
可能なＸ−Ｙ２軸のガルバノミラーと、該ガルバノミラ
ーでＸ軸方向若しくはＹ軸方向にスキャンさせながら前
記視野における検査対象部を撮像するラインカメラと、
該ラインカメラで撮像した画像を取込んで前記検査対象
部の検査情報を得る画像処理手段と、前記検査情報と検
査基準情報とを比較して前記検査対象部の良否を判定す
る検査対象良否判定手段とを備えた半導体装置用検査装
置において、前記パレット上に載置された前記基板を前
記パレットにおける前記基板の載置面に吸着固定する基
板吸着手段をさらに有し、該基板吸着手段は、前記基板
の前記載置面に一端が開口した真空吸引孔と、前記載置
面に載置された前記基板を前記真空吸引孔を介して真空
吸引する真空吸引手段とにより構成されていることを特
徴とする半導体装置用検査装置。3. A pallet on which a semiconductor chip is fixed and on which a wire-bonded substrate is mounted, a stage on which the pallet is mounted, and an XY two-axis whose visual field is movable in the X-axis direction and the Y-axis direction. A galvanomirror, and a line camera that images the inspection target portion in the field of view while scanning the galvanomirror in the X-axis direction or the Y-axis direction.
Image processing means for acquiring an image captured by the line camera to obtain inspection information of the inspection target portion; and an inspection target pass / fail determination for comparing the inspection information with inspection reference information to determine pass / fail of the inspection target portion. Means for inspecting a semiconductor device, comprising: a substrate suction means for suction-fixing the substrate mounted on the pallet to a mounting surface of the substrate on the pallet, wherein the substrate suction means comprises: A vacuum suction hole having one end opened on the mounting surface of the substrate, and vacuum suction means for vacuum-suctioning the substrate mounted on the mounting surface via the vacuum suction hole. Inspection equipment for semiconductor devices.
口し、パレットを載置した状態において該パレットの真
空吸引孔の他端と連通する真空吸引孔を有し、前記パレ
ットの載置面に載置された基板を前記パレットの真空吸
引孔及び前記ステージの前記真空吸引孔を介して真空吸
引手段により真空吸着することを特徴とする請求項３記
載の半導体装置用検査装置。4. The stage has one end opening to the pallet mounting surface, a vacuum suction hole communicating with the other end of the vacuum suction hole of the pallet when the pallet is mounted, and a stage for mounting the pallet. 4. The semiconductor device inspection apparatus according to claim 3, wherein the substrate placed on the pallet is vacuum-sucked by vacuum suction means through the vacuum suction hole of the pallet and the vacuum suction hole of the stage.
ィングされた基板を載置したパレットと、該パレットを
載置するステージと、視野がＸ軸方向とＹ軸方向に任意
に移動可能なＸ−Ｙ２軸のガルバノミラーと、該ガルバ
ノミラーでＸ軸方向若しくはＹ軸方向にスキャンさせな
がら前記視野における検査対象部を撮像するラインカメ
ラと、該ラインカメラで撮像した画像を取込んで前記検
査対象部の検査情報を得る画像処理手段と、前記検査情
報と検査基準情報とを比較して前記検査対象部の良否を
判定する検査対象良否判定手段と、前記ステージの所定
位置に配設され、該ステージの位置情報を表示する位置
情報表示部を有するステージ位置情報表示手段と、前記
ガルバノミラーを介して前記ラインカメラで撮像した前
記位置情報表示部の画像を前記画像処理手段で処理して
得られた前記ステージの位置情報に基づき前記検査情報
の補正係数を演算する補正係数演算手段とを備えた半導
体装置用検査装置において、前記ステージ位置情報表示
手段は、前記Ｘ軸方向、前記Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位
置情報を表示する位置情報表示部を有することを特徴と
する半導体装置用検査装置。5. A pallet on which a substrate on which a semiconductor chip is fixed and wire-bonded is mounted, a stage on which the pallet is mounted, and an XY2 whose visual field can be arbitrarily moved in the X-axis direction and the Y-axis direction. Axis galvanomirror, a line camera for imaging the inspection target portion in the visual field while scanning in the X-axis direction or the Y-axis direction with the galvanomirror, and an image captured by the line camera for taking the image captured by the line camera. Image processing means for obtaining inspection information, inspection object quality determination means for comparing the inspection information and inspection reference information to determine the quality of the inspection target portion, and provided at a predetermined position on the stage; A stage position information display unit having a position information display unit for displaying position information, and a position information display unit imaged by the line camera via the galvanomirror. A correction coefficient calculating unit configured to calculate a correction coefficient of the inspection information based on position information of the stage obtained by processing an image by the image processing unit; Comprises a position information display section for displaying position information in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction.
示手段におけるＺ軸方向に形成された複数段の平面部
と、該平面部の夫々の面上に形成され、複数の直線が互
いに非平行に交差したパターンとにより構成されたこと
を特徴とする請求項５記載の半導体装置用検査装置。6. The position information display section includes a plurality of flat portions formed in the Z-axis direction in the stage position information display means, and formed on respective surfaces of the flat portions, and a plurality of straight lines are non-parallel to each other. 6. The inspection device for a semiconductor device according to claim 5, wherein the inspection device comprises a pattern intersecting with the pattern.
したことを特徴とする請求項６記載の半導体装置用検査
装置。7. The inspection device for a semiconductor device according to claim 6, wherein the reflectance of the pattern is higher than that of the flat portion.
ンディングされた基板を載置したパレットをステージに
載置する工程と、該ステージを移動させて前記半導体チ
ップを対物レンズの直下の所定位置に移動させる工程
と、その後、前記対物レンズを介して得られる視野に対
し、Ｘ−Ｙ２軸のガルバノミラーでＸ軸方向若しくはＹ
軸方向にスキャンさせ、そのスキャン画像をラインカメ
ラで撮像すると共に、該ラインカメラの撮像方向を前記
Ｘ軸方向スキャン時と前記Ｙ軸方向スキャン時において
切り換える工程と、前記撮像した画像を画像処理して前
記視野における検査対象部の検査情報を得る工程と、前
記検査情報と検査基準情報とを比較して前記検査対象部
の良否を判定する工程とを有する半導体装置の検査方
法。8. A step of mounting a pallet on which a semiconductor chip is fixed and a wire-bonded substrate is mounted on a stage, and moving the stage to move the semiconductor chip to a predetermined position immediately below an objective lens. And then, with respect to the visual field obtained through the objective lens, in the X-axis direction or Y-axis direction with an X-Y two-axis galvanometer mirror.
Scanning in the axial direction, imaging the scanned image with a line camera, switching the imaging direction of the line camera between the X-axis scanning and the Y-axis scanning, and performing image processing on the captured image. A method of obtaining inspection information of the inspection target portion in the visual field, and a step of comparing the inspection information with inspection reference information to determine the quality of the inspection target portion.
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|---|---|---|---|
| JP2000110809A JP2001296253A (en) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | Inspection device for semiconductor device, and inspection method of semiconductor device |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113455117A (en) * | 2019-02-19 | 2021-09-28 | 株式会社富士 | Component mounting machine |
| US20210305199A1 (en) * | 2020-03-29 | 2021-09-30 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Methods of optimizing clamping of a semiconductor element against a support structure on a wire bonding machine, and related methods |
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